用于测定装置的流动控制技术的利记博彩app

专利名称：用于测定装置的流动控制技术的利记博彩app
用于测定装置的流动控制技术发明背景通常希望控制流过测定装置的流体流速。例如，侧流(lateral flow) 条带通常采用一种使测试样品在到达测试区之前流过的膜。大多数常规 的侧流层析条带是针对容易大量获得的测试样品(例如尿液)而设计 的。然而，当测试样品是血液时，采集大量的样品会给患者造成过多的 疼痛。因此，所采用的一种技术是只将样品直接"点"到膜表面。之后， 使用稀释剂冲洗该测试样品并将其携带至检测区。遗憾的是，样品转移 所引起的变化以及样品向膜的扩散会导致在到达检测区之前其流动较 大程度上不受控制和不均匀。这对于装置的精度具有不利的影响，因为 整个检测区所捕获的分析物的量在测量时不恒定。因此，当前需要一种简单而有效的技术来控制流体通过测定装置膜的力乾i4 。发明简述根据本发明的一种实施方式，公开了一种用于形成测定装置的方法。该方法包括向膜施加溶剂处理剂(solvent treatment)。该溶剂处理 剂对于该膜具有足够的溶解能力，使得在膜中形成至少一个凹区。例 如，在一种实施方式中，所述膜由硝化纤维素制成，溶剂处理剂包括丙 酮，甲基乙基酮，曱基异丁基酮，乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸曱氧基丙 酯，乙二醇曱醚，乙二醇乙醚，以及乙二醇异丙醚，曱醇或乙醇。所述 方法进一步包括在所述膜上形成检测区以帮助检测怀疑存在于测试样 品中的分析物。在一种实施方式中，所述凹区为计量通道，该计量通道 帮助向检测区提供可控的和恒定体积的测试样品。根据本发明的另 一种实施方式，公开了 一种确定测试样品中分析物 的存在的方法。该方法包括向膜施加溶剂处理剂，该溶剂处理剂对于该 膜具有足够的溶解能力，使得在该膜中形成至少一个凹区。然后使计量 通道与测试一羊品4妾触。以下更详细地论述本发明的其它特征和方面。
附图简要说明针对本领域的普通技术人员，本发明的全面和可实施的内容，包括 其最佳方式，都参照附图在说明书的剩余部分进行了更加具体的阐述，其中

图1是本发明的侧流测定装置的一种实施方式的透视图； 图2是图1所示的侧流测定装置的立体剖视图，其中在通道上架设有桥接元件；图3是图2所示的侧流测定装置沿3-3线的横截面示意图；图4是本发明的侧流测定装置的另一种实施方式的透视图，其中图4A示出设置在通道内的吸收性元件，图4B示出设置在吸收性元件和通道上方的桥接元件；图5是根据本发明的另一种可以形成在膜中的通道实施方式顶视图；图6是本发明的侧流测定装置的另 一种实施方式的透视图。 附图标记在本说明书和附图中的重复使用意味着其代表本发明的 相同或类似特征或部件。代表性实施方案详述 定义正如本文所用的，术语"分析物，，通常是指待检测的物质。例如， 分析物可包括抗原性物质、半抗原、抗体以及这些物质的组合。分析物 包括但不限于毒素、有机化合物、蛋白质、肽、微生物、氨基酸、核酸、 激素、类固醇、维生素、药物(包括那些为了治疗目的而施用的药物和 那些为了违法目的而施用的药物)、药物中间体或副产物、细菌、病毒 颗粒以及任何上述物质的代谢物或抗体。 一些分析物的具体实例包括铁 蛋白；肌酸激酶MB (CK-MB);地高辛；苯妥英；苯巴比妥；卡马 西平；万古霉素；庆大霉素；茶碱；丙戊酸；奎尼定；促黄体生成激素(LH);促卵泡激素(FSH);雌二醇、黄体酮；C-反应蛋白；脂笼 蛋白(lipocalins) ; IgE抗体；细胞因子；维生素B2微球蛋白；糖化血 红蛋白(Gly.Hb);氲化可的松；毛地黄毒苷；N-乙酰普鲁卡因酰胺(NAPA);普鲁卡因酰胺；风渗抗体，例如风渗-IgG和风渗IgM;弓 形体病抗体，例如弓形体病IgG (Toxo-IgG)和弓形体病IgM (Toxo
-IgM);睾酮；水杨酸盐；对乙酰氨基酚；乙肝病毒表面抗原(HBsAg); 乙肝核心抗原的抗体，例如抗-乙肝核心抗原IgG和IgM(抗-HBC); 人免疫缺陷病毒1和2 (HIV1和2);人T -细胞白血病病毒1和2(HTLV);乙肝e抗原(HBeAg);乙肝e抗原的抗体(抗-HBe ); 流感病毒；促甲状腺素(TSH);曱状腺素(T4);全三碘甲状腺原氨 酸(全T3);游离三碘甲状腺原氨酸(游离T3);癌胚抗原(CEA); 脂蛋白，胆固醇，和甘油三酯；以及cc-胎儿球蛋白(AFP)。滥用药 物和受控物质包括但不限于安非他明；曱基安非他明；巴比妥酸盐，例 如异戊巴比妥、司可巴比妥、戊巴比妥、苯巴比妥和巴比妥；苯二氮杂 类，例如利眠宁和安定；大麻素类，例如印度大麻和大麻；可卡因；芬 太尼；LSD;安眠酮；鸦片制剂，例如海洛因、吗啡、可待因、二氢吗 啡酮、氢可酮、美沙酮、氧可酮、氧吗啡酮和鸦片；苯环利定；以及丙 氧吩。其它可能的分析物在Everhart等人的US.6,436,651和Tom等人 的U.S.4,366，241中有所记载。本文所用术语"测试样品，，通常是指被怀疑含有分析物的生物材 料。测试样品可以来自任何生物源，例如生理流体，包括血液、组织液、 唾液、眼晶状体液、脑脊髓液、汗液、尿液、乳液、腹水、粘液、鼻液、 痰、滑液、腹膜液、阴道液、月经、羊膜液、精液等等。除了生理流体， 也可以使用其它的液体样品，例如用于实施环境或食品测定的水、食品 等。此外，怀疑含有分析物的固体材料也可用作测试样品。测试样品可 以从生物源获得后直接使用，或者在预处理后使用以改良样品的特性。 例如预处理可包括用血液制备血浆、稀释粘稠液等等。预处理方法还包 括过滤、沉淀、稀释、蒸馏、混合、浓缩、干扰成分的灭活、以及添加 试剂、溶菌等等。而且，有益的是，将固体测试样品改变成液态介质或 者释放分析物。详细i兌明现在详细参照本发明的多个不同实施方案，其中的一个或多个实例 在以下列出。每个实例都是为了解释本发明，而对本发明没有限定作 用。事实上，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范 围或精神的情况下能够对本发明作出多种修改和变型。例如，作为一种 实施方案的一部分而阐述或描述的特征可用在另一种实施方案上，从而
产生又一种实施方案。因而，本发明意在覆盖这样的修改和变型，即它 们在所附的权利要求书及其等同方式的范围内。概括而言，本发明涉及一种用于控制在采用膜的测定装置中流体流 动的方法。特别是通过向膜施加溶剂处理剂在所述膜中形成一个或多个 凹区。所述溶剂处理剂根据其对用于形成膜的材料的特定溶解能力来加 以选择。例如，醇基溶剂，例如曱醇，可用作硝化纤维素膜的溶剂。在 与溶剂处理剂接触后，形成了凹区，其可以起到与流动控制相关的各种 不同功能。在一种特殊的实施方式中，所述凹区可用作在测定开始后能 够向^f全测区输送可控体积的测试样品的计量通道。这种通道对于测试样品具有较小体积的实施方式特别有效，例如测试样品小于大约100微 升，在一些实施方式中小于大约25微升，在一些实施方式中小于大约 10微升。例如，用刺血针从患者的低疼痛部位(由于神经末梢比手指 少)，如前臂、大腿或其它可选择的血液测试位点获得全血血滴，通常 体积在大约0.1到大约5微升。尽管其体积小，但本发明发明者们发现 利用侧流检测技术仍然可以进行精确地分析所述血滴中分析物的存 在。膜可以由测试样品能够通过的任何材料制成。例如，膜可以由天然 的、合成的、或者天然存在并被合成改性的材料形成，例如多糖(例如， 纤维素材料，如纸和纤维素衍生物，像醋酸纤维素和硝化纤维素)；聚 醚砜；聚乙烯；尼龙；聚偏二氟乙烯(PVDF);聚酯；聚丙烯；硅石； 无机材料，如去活氧化铝、硅藻土、 MgS04或其它均匀分散在多孔聚合 物基质中的无机细碎材料，其中所述聚合物是例如聚氯乙烯、氯乙烯-丙烯共聚物和氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；布，包括天然存在的(例如棉) 和合成的(例如尼龙或人造纤维)；多孔凝胶，例如硅胶、琼脂糖、右旋 糖苷和明胶；聚合物膜，例如聚丙烯酰胺等等。特别希望用来形成所述 膜的材料包括聚合物材料，例如硝化纤维素，聚醚砜，聚乙烯，尼龙， 聚偏二氟乙烯，聚酯，和聚丙烯。应当理解，术语"硝化纤维素"是指 纤维素的硝酸酯，其可以是单独的硝化纤维素，或者是硝酸与其它酸， 例如具有1-7个碳原子的脂肪族羧酸的混合酯。膜的尺寸和形状通常可以有所不同，如本领域技术人员很容易理解 的那样。例如，膜条带的长度可以是从大约IO到大约100毫米，在一 些实施方式中为大约20到大约80毫米，而在一些实施方式中，为大约40到大约60毫米。膜条带的宽度范围也可以是大约0.5到大约20毫米， 在一些实施方式中，为大约1到大约15毫米，而在一些实施方式中， 为大约2到大约10毫米。尽管不是必需的，但膜条带厚度可以足够小 以允i午基于透过的冲企测(transmission - based detection )。例3口，所述月莫 条带的厚度可以小于大约500微米，在一些实施方式中，小于大约250 微米，而在一些实施方式中，小于大约150微米。如果需要的话，可通过刚性载体材料承载着所述膜。例如，载体可 以设置成直接邻接膜，或者可以在膜和载体之间设置一个或更多中间 层。无论怎样，载体通常都可由能够承载膜的任何材料构成。载体可以 由可透光的材料构成，例如透明的或光散射的(例如半透明)材料。而 且，通常希望载体是不透液的，这样液体流过膜时不会漏过载体。合适 的载体材料的实例包括但不限于，玻璃；聚合物材料，例如聚苯乙烯， 聚丙烯，聚酯(例如，Mylar⑧薄膜)，聚丁二烯，聚氯乙烯，聚酰胺， 聚碳酸酯，环氧化物，甲基丙烯酸脂，和聚密胺(polymelamine)等等。 为了向膜提供足够的结构化支撑，通常将载体选择成具有特定的最小厚 度。同样，载体的厚度通常也不会大到反过来影响其光学属性。因而， 例如，载体的厚度范围可在大约100到大约5000微米，在一些实施方 式中，为大约150到大约2000微米，而在一些实施方式中，为大约250 到大约1000微米。例如一种适合的膜条带，厚度大约为125微米，可 以购自MilhporeCorp. of Bedford, Massachusetts,名为"SHF180UB25"。正如本领域所公知，膜可以浇注在载体上，其中可以将得到的叠层 冲切成预期的大小和形状。或者，所述膜可以仅利用诸如粘合剂之类的 方式层压到载体上。在一些实施方式中，是将硝化纤维素或尼龙膜粘贴 在Mylar⑧薄膜上。粘合剂用于将所述膜粘结到Mylar⑧薄膜上，例如压 力敏感型粘合剂。据信这类层压结构能够从Millipore Corp. of Bedford, Massachusetts买到。还有其它合适的层压测定装置结构的实例记载于 Durley, III等人美国专利US 5,075,077中,本文出于所有目的而引入它们的全文作为参考。根据本发明，所述膜还限定至少一个在所述膜结构内凹陷的区。该 凹区通过施加具有膜溶解能力的溶剂处理剂形成。该溶剂处理剂可含有 一种或多种在特定条件下能够溶解成膜材料的溶剂。合适溶剂的一些实 例包括二醇类，如丙二醇、丁二醇、三甘醇、己二醇、聚乙二醇、乙氧 二甘醇、以及二丙二醇；二醇醚类，如乙二醇曱醚、乙二醇乙醚、以及 乙二醇异丙醚；醚类，如二乙醚和四氢呋喃；醇类，如甲醇、乙醇、正 丙醇、异丙醇、以及丁醇；甘油三酯类；酮类，如丙酮、甲基乙基酮、 曱基异丁基酮；酯类，如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸曱氧基丙酯；酰胺类，如二曱基曱酰胺、二曱基乙酰胺、二甲基辛酸/癸酸脂肪酸酰胺以及N-烷基吡咯烷酮；腈类，例如乙腈、丙腈、丁腈和千腈；亚i风类和^风类， 例如二曱亚砜(DMSO)和环丁砜；等等。当然，所选择的溶剂根据成膜所使用的材料而有所不同。例如，在 一种特殊的实施方式中，所述膜由硝化纤维素形成。能够溶解硝化纤维 素的溶剂(即活性溶剂)实例包括酮类，如丙酮、曱基乙基酮、甲基异 丁基酮；酯类，如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸曱氧基丙酯；二醇醚类， 如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、以及乙二醇异丙醚；醇类，如曱醇和乙醇。 在一些实施方式中，可以采用只能够在特定条件下，例如在高温下或者 在存在活性溶剂的情况下溶解硝化纤维素的潜溶剂。这种潜溶剂的实例 可包括，例如，乙醇、异丙醇和丁醇。在一些情况下，可以釆用活性溶 剂和共溶剂(例如潜溶剂或其它活性溶剂)的混合物。这种共溶剂可协 同提高所述活性溶剂的溶解能力，或者只是用来将低成本。当使用时， 所述活性溶剂通常以大于大约50vol.。/o的量存在，在一些实施方式中大 于大约60 vol.%，在一些实施方法中为大约70 vol.。/o到大约95 vol.%。 同样，所述共溶剂可以以小于大约50 vol.。/o的量存在，在一些实施方式 中小于大约40 vol.%,在一些实施方式中为大约5 vol.。/。到大约30 vol.%。还有一些实施方式中，可以采用两种或多种潜溶剂的混合物。溶剂的纯度也可以影响其溶解能力。也就是说，较高的溶剂纯度通 常导致较高的溶解能力。因此，为了优化溶解能力，通常希望同样要优 化溶剂的纯度。例如，在大多数实施方式中，本发明所采用的溶剂纯度 大于大约95质量％,在一些实施方式中大于大约98质量％,在一些实 施方式中大于大约99质量％。可以利用任何/>知的施加技术将所述溶剂处理剂施加到膜上。合适 的施加技术包括例如，喷涂、印刷(例如喷墨、压印(pad)等)、移 液、气刷、用分配泵计量等等。例如在一种特殊的实施方式中，利用通 常用来在侧流条带上形成检测线的分配和可选择的干燥处理过程来施 加所述溶剂处理剂。这种系统可包括将多孔膜片放在分配机上并使其穿 过巻轴。这可以利用分批或连续处理的方式完成。当所述膜在下面通过 时，所述分配机以直线方式释放精确体积的溶剂处理剂。然后所述片层 通过干燥机并重新绕在轴上用以进一步加工。用于分批处理的一种这类试马全室规^莫的分配泵系统可以购自Kinematic Automation, Inc. of Twain Harte， California,商标名为"Matrix 1600"。所述溶剂处理剂也可以以有效形成预定尺寸和形状的凹区的任何 量施加。最终所采用的量取决于各种因素，包括溶剂对所述膜材料的溶 解能力，施加速度等等。例如，在一些实施方式中，所述溶剂处理剂的 施加量在大约0.01到大约IO微升每厘米膜宽度，在一些实施方式中， 为大约0.1到大约IO微升每厘米膜宽度，在一些实施方式中，为大约 0.5到大约5微升每厘米膜宽度。无论以何种方式形成，所述凹区通常都用作所述侧流装置的流动控 制机制。例如，所述凹区可以阻断流体流过所述膜，直到测定开始之时， 例如通过将所述膜设置成与另一膜呈流体连通的形式。或者，所述凹区 仅用于减緩或控制流体通过所述膜的流动。例如，可以形成多个不连续 的凹区(例如点)来降低膜结构的连续性。这样，迫使流过膜结构的流 体沿着曲折的通道流动，这增加了流体到达检测区的时间。这样增加的 流动时间具有许多好处，例如促进均匀混合并保证测试样品中的任何分 析物都有足够的时间与期望的试剂反应。例如，测试样品到达检测区的 时间可以为至少大约1分钟，在一些实施方式中为至少大约2分钟，在 一些实施方式中为大约3到大约10分钟，在一些实施方式中为大约10 到大约30分钟。在一种特殊的实施方式中，所述凹区起着计量通道的功能，其用于 向检测区提供可控和恒定体积的测试样品以用于分析。因此，下面将更 加详细地介绍其中凹区起着侧流测定装置的计量通道的各种本发明的 实施方式。然而应当明白，以下的+兌明仅是举例，本发明显然还可以i殳 计出其它的实施方式。例如参见图1-3，示出了一种侧流测定装置20的实施方式，其包括 层压到载体21上的膜23。该装置20还可以包含位于所述膜23的末端 27旁边或附近的吸收垫(未示出)。所述吸收垫通常接收已经迁移通过 整个膜23的流体。正如本领域内所/>知，吸收垫可以帮助促进毛细作 用和流体流过膜23。
如图所示，膜23还限定了凹区或计量通道35。尽管该实施方式中 只示出了一个计量通道35，但应当明白根据本发明也可以采用多个凹 区。所述计量通道35通常可具有任何预期的横截面形状，例如矩形、 圆形、正方形、三角形、梯形、V字形、U字形、六边形、八边形、不 规则形状等等。例如，在所示实施方式中，计量通道35呈矩形。此外， 计量通道35可以是直线形、锥形、曲线形、蛇形、迷宫状或者具有任 何其它希望的构型。同样，所述计量通道35的尺寸还可以根据其预期的功能而有所不 同。例如，当用作计量通道时，计量通道35的尺寸可以是使得能够迅 速通过被动毛细作用流动来吸收测试样品。当流体与通道壁的粘附力大 于液体分子之间的内聚力时通常发生毛细流动。特别地，毛细压力与通 道的横截面尺寸成反比，而与液体的表面张力成正比，并乘以流体与形 成通道的材料的接触角的余弦。因此，为了促进毛细流动，计量通道35 在膜23的纵向"L"上的长度可小于大约20毫米，在一些实施方式中 为大约0.001到大约10毫米，在一些实施方式中为大约0.01到大约4 毫米。当然，该长度也可以作为宽度的函数改变。计量通道35的尺寸规定了将输送到检测区31的测试样品的最终体 积。更具体来说，在施加到其上之后测试样品将很快填满计量通道35 的空体积，任何过量样品将从装置20除掉。为了帮助将可控体积的测 试样品输送到检测区31,计量通道35的高度或深度可以改变以容纳所 需体积的样品。例如，计量通道35的深度可以是从大约0.1微米到大约 800孩吏米，在一些实施方式中为从大约20孩i米到大约40(M敖米，在一些 实施方式中为从大约80农i米到大约200孩i米。所述计量通道35还可以 具有与膜23相同或基本上相同的宽度(在"W"方向上)。通过这种方 式，测定开始后测试样品将更均匀地流过膜23的整个宽度。从而所述 测试样品将最终以更均匀的方式到达测试区31，从而提供更加准确的结 果。例如在一些实施方式中，计量通道35的宽度为大约0.5到大约20 毫米，在一些实施方式中为大约1到大约15毫米，在一些实施方式中 为大约2到大约10毫米。当然，计量通道35的宽度、深度、和/或长度 也可以作为尺寸的函数加以改变。在这种情况下，所指出的宽度、深度 或长度是平均尺寸。当计量通道35的表面张力接近或超过水的表面张力(即72mN/m)
时，其通过毛细作用吸收水性样品(例如血液)的能力提高。因此如果 需要的话，可以用一种或多种润湿剂处理计量通道35以提高表面张力。 本发明中可采用的 一种润湿剂是亲水性润湿剂，例如非离子表面活性 剂。合适的非离子表面活性剂的实例包括乙氧基化烷基酚类，乙氧基化 和丙氧基化脂肪醇类，氧化乙烯-氧化丙烯嵌段共聚物，乙氧基化的(c8-c18)脂肪酸酯类，氧化乙烯与长链胺类或酰胺类的缩合产物，氧化乙烯与醇类的缩合产物，炔二醇类，及它们的混合物。各种合适的非离子表面活性剂的特别实例包括但不限于曱基gluceth-10, PEG-20曱基 葡萄糖二硬脂酸酯，PEG-20曱基葡萄糖倍半硬脂酸酯，C .15烷醇聚醚 -20 ( pareth腸20 )，鲸蜡醇聚醚-8 ( ceteth-8 )，鲸蜡醇聚醚-12 ( ceteth-12 ), dodoxynol-12， laureth-15, PEG-20茺麻油，聚山梨酯20,硬脂醇聚醚-20,聚氧乙烯-10十六烷基醚，聚氧乙烯-10十八烷基醚，聚氧乙烯-20 十六烷基醚，聚氧乙烯-10油基醚，聚氧乙烯-20油基醚，乙氧基化壬基 苯酚，乙氧基化辛基苯酚，乙氧基化十二烷基苯酚，或者乙氧基化 (CVC22)脂肪醇，包括3到20个氧化乙烯部分，聚氧乙烯-20异十六 烷基醚，聚氧乙烯-23甘油月桂酸酯，聚氧乙烯-20甘油硬脂酸酯，PPG-10 曱基葡萄糖醚，PPG-20曱基葡萄糖醚，聚氧乙烯-20山梨聚糖单酯，聚 氧乙烯-80蓖麻油，聚氧乙烯-15十三烷基醚，聚氧乙烯-6十三烷基醚， laureth-2， laureth-3， laureth-4, PEG-3荒麻油，PEG600 二油酸酯，PEG400 二油酸酯，以及它们的混合物。市场上可买到的非离子表面活性剂可包 括SURFYNOL 系列的炔二醇表面活性剂，购自Air Products and Chemicals of Allentown， Pennsylvania; TWEEN 系列的聚氧乙烯表面 活性剂，购自Fisher Scientific of Pittsburgh, Pennsylvania;以及TRITON 系列的聚氧乙烯表面活性剂(例如TRITON X-100,聚氧乙烯-10异辛 基环己基醚)，购自Sigma-Aldrich Chemical Co. of St. Louis， Missouri。 除了表面活性剂之外，还有其它合适的润湿剂，其中包括当用水或 者用水或醇基电解液润湿时比干燥时显著更光滑的水溶性或水溶胀性 聚合物。这种亲水性聚合物的实例包括，例如藻酸钠、钾和钩，羧曱基 纤维素，琼脂，明胶，聚乙烯醇，骨胶原，果胶，几丁质，壳聚糖，聚 (a-氨基酸)，聚酯，聚-l-己内酯，聚乙烯吡咯烷酮，聚氧化乙烯，聚乙 烯醇，聚醚，多糖，亲水性聚氨酯，聚羟基丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯， 葡聚糖，黄原胶，羟丙基纤维素，曱基纤维素，以及N-乙烯基吡咯烷酮、
N-乙烯基内酰胺(N-vinyllactam ) 、 N-乙烯基丁内酰胺、N-己内酰胺、 其它具有极性支链基团的乙烯基化合物、具有亲水性酯化基团的丙烯酸 酯和曱基丙烯酸酯、鞋基丙烯酸酯、丙烯酸以及它们的组合的均聚物和 共聚物。本发明的溶剂施加技术可具有额外的好处，即，其无需单独的处 理，例如用疏水性材料处理，就能赋予计量通道35的壁以屏障性质。 例如，参见图3,示出了计量通道35的一种实施方式的横截面，其根据 本发明已经进行了溶剂处理。尽管该实施方式的膜23包含孔60，但之 前位于计量通道35的壁39附近的任何孔在该通道^殷加工之后要么被石皮 坏，要么在尺寸上大大减小。同样，计量通道35具有由载体21限定的 底表面41，其通常由疏水性材料制成。通过这种方式，基本上抑制了测 试样品流动通过壁39和流到膜23下方。或者，所述计量通道35可以 不延伸到载体21,这样膜23形成了通道的底表面。在这种情况下，溶 剂处理剂也可以石皮坏之前位于该底表面附近的任何孔。如果需要的话，使用者可以将测试样品直接施加到计量通道35中， 或者测试样品可以从该测定装置20的其它一些位置提供给计量通道 35，例如从样品垫，滤血器等等。在一种实施方式中，使用者可以仅向 计量通道35施加一滴全血(例如来自刺血针、手指或其它可代一,部位 如前臂的血滴)。该测定装置20有时可以构造成有助于将测试样品施 加到计量通道35的形式。例如，参见图6,示出了测试装置20的一种 实施方式，其包括计量通道35，膜23和载体21。在该特殊的实施方式 中，膜23和载体21的一些部分被去除，这样在通道35处形成尖端24。 例如，该尖端24可以提供按压使用者皮肤的位点，从而将血液转移到 计量通道35。当测试样品是全血时，计量通道35可以用红细胞凝集剂(即凝集 素)处理以帮助将红细胞从血清中分离。这种凝集剂可以单独施加或者 包含用于形成计量通道35的在溶剂处理剂内。例如，在一种实施方式 中，计量通道35的壁39和/或表面41上可以施加包含在溶剂处理剂内 的凝集剂。在施加之后，将处理剂干燥以去除任何溶剂并留下凝集剂的 干燥残余物。通过这种方式，检测区31只对血清或血浆进行分析，这 可以提高对小体积测试样品的半定量或定量检测。凝集素可以是外源凝 集素，例长口4半刀豆3求蛋白A或者番^S ( Lycopersicon esculentum), 或 者特异性结合红细胞的抗体，例如多克隆兔抗人红细胞抗体制剂。凝集 素通常以足以凝集测试样品大多数红细胞的量施加。还可以施加其它的 试剂以选择性地结合或阻碍某些其它生物样品成分的移动。例如，可以 用使红细胞从血浆中分离的试剂处理计量通道35，使得可以分析血浆成分，例如分析物(如C反应蛋白(C - reactive protein))。或者，可以 施加通过其生物、化学或物理性质选择性地分离生物样品成分的试剂。 可以用减少血液样品成分的非特异性结合或非特异性吸附的其它试剂 来处理计量通道35。例如，可以用蛋白质，例如白蛋白(如牛血清白蛋 白)来处理计量通道35。为了启动测试样品从计量通道35流到测试区31，可以采用多种技 术。例如，参见图2，示出了一种桥接元件51,其放置在计量通道35 的上方使其与膜23流体连通。更具体来说，该桥接元件51具有在更靠 近检测区31的位置接触膜23并与膜23流体连通的第一端53,以及同 样与膜23接触并流体连通的相对第二端55。桥接元件51提供一种毛细 "提升"作用，其将来自计量通道35的小体积测试样品拉起。 一旦被 所述桥接元件51所吸收，测试样品就能够流过膜23到达检测区31以 进行分析。桥接元件51可以由测试样品能够流动通过的任何材料制成。 例如，桥接元件51可以由上述用于形成膜23的任何上述膜基材料制 成。可以使用的一些具体材料包括但不限于尼龙、硝化纤维素、纤维素、 多孔聚乙烯垫、以及玻璃纤维滤纸。当血液是测试样品时，桥接元件51也可以起到血液分离过滤器的 作用。血液分离过滤器选择性地滞留全血样品中包含的细胞成分(例如 红细胞)并将血液样品的剩余成分(例如血浆或血清)输送到检测区。 该血液分离过滤器可以由任何适当的材料制成，例如能够从流体过滤细 胞(如血细胞)的疏水性材料。可以采用各种包装或筛分深度(sieving depth)的过滤器，例如玻璃纤维，用红细胞捕获剂处理后的纤维素或玻 璃过滤器，玻璃纤维过滤器，合成纤维过滤器或包含任何上述材料组合 的复合材料。例如，玻璃纤维过滤器可以从Whatman pic of Kent, United Kingdom; Millepore Corp. of Beillerica, Massachusettes; 以及Pall Corp. ofAnnArbor， Michigan购买到。这种玻璃纤维过滤器可具有范围在大 约0.05到大约9微米的纤维直径和大约50到大约150 g/n^的密度。合 适的血液分离过滤器的其它实例记载于Allen等人的美国专利U.S.
5,416,000，以及Shull等人的的美国专利申请公开No. 2004/0126833和 Zhou的2003/0032196中，本文出于所有的目的而引入其全文作为参考。 如果需要的话，血液分离过滤器可以用例如如上所述的一种或多种剂 (例如凝集素)进行处理。参见图4，示出了侧流测定装置20的另一种实施方式。如图4A中 所示，吸收性元件70设置在形成于膜23中的计量通道35内。尽管不 是必需的，但该吸收性元件70有助于启动测试样品从计量通道35流到 桥接元件51 (图4B)。例如，当需要进行测定时，将吸收性元件70放 到计量通道35中并吸收测试样品。如图4B中所示，然后将桥接元件51 放置成接触吸收性元件70并与吸收性元件70流体连通。通过这种方 式，测试样品可以简单地从吸收性元件70流到桥4妄元件51 。应当明白的是，所述通道无需形成于检测区所在的膜上。例如，所 述通道可以形成于第 一膜上，其之后放置成与第二膜流体连通以进行测 定。例如，参见图5，示出了这种分离膜83的一种实施方式，其含有以 上述方式形成的通道85。为了启动测定，采用桥接元件81,其具有接 触膜83并与膜83流体连通的第一端91和相对的第二端95。该相对的 第二端95可设置成与侧流测定装置(未示出)的膜流体连通，例如毗 邻样品垫、缀合垫等等，以启动测试样品从通道85流到检测区(未示 出)。无论采用何种特定的机制来将计量通道35设置成与膜23流体连 通，通常都要用稀释剂(或洗涤剂)来帮助将测试样品输送到检测区31。 所述稀释剂通常施加到计量通道35的上游，使其可以启动向检测区31 方向的流动。例如，在施加之后，稀释剂可流过所述膜23,直到到达桥 接元件51的第一端53 (图1-2)。然后所述稀释剂流过桥接元件51， 在这里其与来自计量通道35的测试样品混合并帮助携带测试样品流到 桥接元件51的第二端55。最后，稀释剂/测试样品混合物从所述第二端 55流到检测区31以进行分析。所述稀释剂可以是粘度足够小以使流体 能够通过毛细作用移动并且支持分析物与任何结合剂之间的反应(例如 不会千扰抗体/抗原相互作用)的任何材料。在一种实施方式中，所述稀 释剂含有水、緩冲剂；盐(例如NaCl);蛋白质稳定剂(例如BSA、 酪蛋白、海藻糖或血清)；和/或清洁剂(例如非离子表面活性剂)。代 表性緩冲剂包括，例如磷酸盐緩冲剂(PBS)(例如pH7.2) , 2-(N-吗
啉代)乙烷磺酸(MES)(例如pH 5.3) ， HEPES緩冲剂，TBS緩冲剂等等。仅用于举例说明目的，现在将更详细地描述一种利用图1-3所示的 测定装置进行免疫测定的实施方式。免疫测定采用免疫系统机制，其中即免疫反应物能够彼此结合，由此引起能够用来确定生物样品中特定抗 原的存在或浓度的高度特异性反应机制。为了启动免疫测定，首先将测 试样品(例如全血)施加到计量通道35,例如用刺血针、针头、滴管、 移液管、毛细装置等等。 一但计量通道35中包含了预期量的测试样品， 就将桥接元件51放在计量通道35上方并将稀释剂施加到装置20。桥接 元件51和稀释剂的施加可以同时或顺次进4亍，并可以通过手动或自动 操作实施。稀释剂的施加部位可根据需要改变。例如，在一些实施方式 中，稀释剂施加到与膜23流体连通的其它膜上，如样品垫(未示出) 或缀合垫(未示出)。所述样品垫和缀合垫可以由流体能够通过的任何 材料制成，例如玻璃纤维。而且，如果需要的话，计量通道35可以以 上述方式形成于样品垫和/或缀合垫中。为了帮助检测测试样品中的分析物，可以向样品垫和/或缀合垫预先 施加某种物质，或者将其预先与稀释剂或测试样品混合，该物质视觉可 见或者可通过仪器检测到。通常能够产生在视觉上或通过仪器设备可检 测的信号的任何物质都可用作检测探针。合适的可检测物质可包括，例 如发光化合物(例如荧光的、磷光的等等)；放射性化合物；可见化合 物(例如有色染料或金属物质，如金)；脂质体或其它含有信号生成物 质的嚢泡(vesicles);酶和/或底物等等。其它合适的可检测物质记载 于Jou等人的U.S. 5,670,381和Tarcha等人的U.S. 5,252,459中，本文出 于所有目的而引入它们的全文作为参考。如果可检测物质是有色的，则 理想的电》兹辐射是互补波长的光。例如，蓝色的检测探针强烈地吸收红 光。在一些实施方案中，可检测物质可以是能产生光学可检测信号的发 光化合物。例如，合适的焚光分子可包括但不限于，荧光素、铕螯合物、 藻胆蛋白、罗丹明，以及其衍生物和类似物。其它合适的荧光化合物有 半导体纳米晶体，通常称作"量子点"。例如，所述纳米晶体可包含通 式为CdX的核心，其中X为Se、 Te、和S等等。纳米晶体还可以由通 式为YZ的包被壳所钝化，其中Y是Cd或者Zn， Z是S或Se。其它合 适的半导体纳米晶体实例还可以记载于Barbera - Guillem等人的U.S. 6,261,779和Dapprich的U.S. 6，585,939中，本文出于所有目的而引入它 们的全文作为参考。此外，合适的磷光化合物可包括一种或多种金属的金属配合物，例 如钌、锇、铼、铱、铑、铀、铟、4巴、钼、锝、铜、铁、铬、钨、锌等 等。尤其优选的是钌、铼、锇、铂和钯。金属配合物可包含一个或多个 有助于该配合物在含水或非含水环境中溶解的配体。例如，配体的一些 合适实例包括但不限于，p比咬、口比溱、异烟酰胺、咪唑、联外匕咬、三联 吡咬、菲咯啉；联吡啶并吩漆；卟啉、卟吩以及其衍生物。所述配体可 以例如，由烷基、取代烷基、芳基、取代芳基、芳烷基、取代芳烷基、 羧酸根、甲醛(carboxaldehyde)、酰胺、氰基、氨基、羟基、亚氨基、 羟基羰基、氨基羰基、脒、胍钹、酰脲基、含硫基团、含磷基团、N-羟基-琥珀酰亚胺的羧酸酯所取代。p卜啉和p卜吩金属配合物具有用亚曱桥偶联在一起的吡咯基，从而与金属螯合的内部孔洞形成环状结构。这些分子中的许多在室温下在合适 溶剂(例如水)中以及无氧环境下表现出强烈的磷光性质。能够表现出 磷光性质的一些合适卟啉配合物包括但不限于，柏(II)粪卟啉-I和III, 钇(II)粪吟啉，钌粪吟啉，锌(II)-粪卟啉-I,及其衍生物等等。 类似地，能够表现出磷光性质的一些合适卟吩配合物包括但不限于，四-meso -氟苯基外吩柏(II)和四—meso —氟苯基口卜喻钇(II)。还有 其它合适的卟啉和/或卟吩配合物记载于Schmidt等人的U.S. 4,614,723; Hendrix的U.S. 5,464,741; Soini的U.S. 5,518,883; Ewart等 人的U.S. 5,922,537; Sagner等人的U.S. 6,004,530;以及Ponomarev等 人的U.S. 6,582,930中，本文出于所有目的而引入它们的全文作为参考。 还可以利用联吡p定金属配合物作为磷光化合物。合适的联吡咬配合 物的一些实例包括但不限于，二[(4，4'-曱氧基)-2,2'-联吡咬]2-[3-(4 -曱基-2,2，-联吡啶-4-基)丙基]-1,3-二氧戊环钌(II); 二 ( 2,2'联吡啶)[4- (丁-1-醛)4，-曱基-2,2'-联吡啶]钌(II); 二(2,2，联吡啶)[4- (4，-甲基-2,2，-联吡啶-4，-基)-丁酸]钌(II); 三(2,2，联吡啶)钌(II) ;( 2,2，-联吡啶)[二 - 二 ( 1,2 - 二苯基膦 基)亚乙基]2-[3- (4 -甲基-2,2'-联吡啶-4，-基)丙基]-1,3-二
氧戊环锇(II) ; 二 ( 2,2，-联吡啶)[4 - ( 4，-甲基-2,2，-联吡啶) -丁胺]钌(II) ; 二 ( 2,2，联吡咬)[1 -溴-4 ( 4，-曱基-2,2，-联吡啶 -4-基)-丁烷]钌(II); 二 (2,2，-联吡啶)马来酰亚氨基己酸；4 -曱基-2,2，-联吡。定-4，-丁酰胺钌(II)等等。可表现出磷光性质的 其它合适的金属配合物还记载于Richter等人的U.S. 6,613,583; Massey 等人的U.S. 6,468,741; Meade等人的U.S. 6,444,423; Massey等人的U.S. 6,362,011; Bard等人的U.S. 5,731,147;以及Massey等人的U.S. 5,591,581 中，本文出于所有目的而引入它们的全文作为参考。在一些情况下，发光化合物可能具有较长的发光寿命和较大的"斯 托克司频移"。术语"斯托克司频移"通常定义为，发光辐射的谱线或 波段移向比激发线或波段更长的发射波长。较大的斯托克司频移使得发 光化合物的激发波长保持远离其发射波长，并且由于激发和发射波长之 间的较大差异使得较容易从发射信号中去除反射的激发辐射，因而是人 们所希望的。而且，大斯托克司频移还使得来自样品中的发光分子和/ 或蛋白质或胶体的光散射的干扰降到最低，这些蛋白质或者胶体存在于 一些体液(例如血液)中。此外，大斯托克司频移还使得对用来消除背 景千扰的昂贵、高精度滤光片的需要最小化。例如，在一些实施方案中， 发光化合物具有大于大约50纳米的斯托克司频移，在一些实施方案中 大于大约100纳米，而在一些实施方案中为大约100到大约350纳米。例如，具有大斯托克司频移的示例性荧光化合物包括钐(Sm( III))、 镝(Dy (III))、铕(Eu (III))和铽(Tb (III))的镧系螯合物。在带、长寿命发光。通常，由于发色团位于分子中的镧系元素附近，所以 螯合物具有强烈的紫外发射波带。由发色团激发之后，激发能量可以从 激发的发色团传递到镧系元素上。之后是该镧系元素的荧光发射特性。 例如，与焚光素仅为大约28纳米相比，铕螯合物的斯托克司频移在大 约250到大约350纳米。同样，与其它荧光标记的大约1到大约100纳 秒的寿命相比，铕螯合物的荧光寿命很长，其寿命大约为100到大约 1000微秒。此外，这些螯合物具有窄发射波谱，通常在大约50%的发射 处带宽小于大约10纳米。 一种合适的铕螯合物是N-(对异硫氰酸根 合千基)二亚乙基三胺四乙酸-Eu+3。 此外，本发明中还可以使用在水溶液或悬液中惰性、稳定并且具有固有荧光的镧系元素螯合物，从而无需胶束形成试剂，它们通常用来保 护在水溶液或悬液中具有有限溶解度并存在猝灭问题的螯合物。这种螯合物的一个实例是4-[2- (4-异硫氰酸根合苯基)乙炔基]-2,6-二 ([N,N-二(羧曱基)氨基]曱基)吡啶[参见Lovgren， T.等;Clin. Chem. 42, 1196 - 1201 ( 19%)]。 一些镧系元素螯合物还表现出特别高的信噪 比。例如， 一种此螯合物是四配位基P - 二酮化物-铕螯合物[参见 Yuan, J.和Matsumoto， K.; Anal. Chem. 70， 596 - 601 ( 1998 )]。除了 上述荧光标记之外，适用于本发明的其它标记记载于Mullmax等人的 U.S. 6,030,840; Davidson的U.S. 5,585,279; Singer等人的U.S. 5,573,909; Wieder等的U.S. 6,242,268; Hemmila等的U.S. 5,637,509， 本文出于所有目的而引入它们的全文作为参考。可检测物质，例如如上所述，可以单独使用或者与颗粒(有时称为 "珠"或"微珠")联合使用。例如，可以使用天然形成的颗粒，例如 胞核、支原体、质粒、质体、哺乳动物细胞(例如红细胞影)、单细胞 微生物(例如细菌)、多糖(例如琼脂糖)等等。此外，也可以利用合 成颗粒。例如，在一种实施方案中，采用了标记有荧光或有色染料的乳 胶微粒。尽管本发明中可以使用任何合成颗粒，但所述颗粒典型地是由 以下物质构成聚苯乙烯、丁二烯苯乙烯、苯乙烯丙烯酸-乙烯基三聚 物、聚曱基丙烯酸曱酯、聚曱基丙烯酸乙酯、苯乙烯-马来酐共聚物、 聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基嘧啶、聚二乙烯苯、聚对苯二曱酸丁二醇酯、 丙烯腈、氯乙烯-丙烯酸酯等等，或者其醛、羧基、氨基、羟基、或者 酰肼衍生物。其它合适的颗粒记载于Jou等人的U.S. 5,670,381, Tarcha 等人的U.S. 5,252,459和Bodzin等人的美国专利申请2003/139886中， 本文出于所有目的而引入它们的全文作为参考。市场上可买到的合适荧 光颗粒的实例包括Molecular Probes, Inc.出售的商品名为"FluoSphere" (Red 580/605 )和"T讓fluoSphere" ( 543/620)的荧光羧化微球，以 及同样由Molecular Probes， Inc.出售的"Texas Red"，和5-、 6 —羧基四曱基罗丹明。此外，市场上可买到的合适的有色乳胶微粒实例包括 Bang's Laboratory, Inc.出售的羧化乳胶微珠。本发明中也可以采用金属 颗粒(例如金颗粒)。当使用时，颗粒的形状一般可以变化。例如，在一种特别的实施方
案中，所述颗粒是球状的。然而，应当明白的是本发明也可以构思其它 的形状，例如板状、棒状、盘状、条状、管状、不规则形状等等。此外， 颗粒的大小也可以有所不同。例如，颗粒的平均尺寸(例如直径)范围可以在大约0.1纳米到大约IOO微米，在一些实施方案中，为大约l纳米到大约10微米，而在一些实施方案中，为大约io纳米到大约ioo纳米。在一些情况下，可能希望以一些方式改变检测探针使其更容易与分 析物结合。在这种情况下，检测探针可以通过粘附于其上的某种特异性结合成员改性以形成缀合探针(conjugated probes )。特异性结合成员通 常是指特异性结合对的成员，所述特异性结合对即两个不同分子，其中 一个分子化学和/或物理结合到第二个分子上。例如，免疫活性特异性结 合成员可包括抗原、半抗原、适配体(aptamers)、抗体(第一或第二)、 以及其复合物(complexes)，包括通过重组DNA方法或肽合成法制成 的那些。抗体可以是单克隆或多克隆抗体，重组蛋白质或其混合物或片 断，以及抗体和其它特异性结合成员的混合物。这种抗体的制备细节以 及其用作特异性结合成员的适用性是本领域技术人员公知的。其它常规 的特异性结合对包括但不限于生物素和抗生物素蛋白(或其衍生物)， 生物素和抗生物素蛋白链菌素，碳水化合物和外源凝集素，互补核苷酸 序列(包括在DNA杂交测定中用来检测靶核酸序列的探针和捕获核酸 序列)，互补肽序列包括通过重组方法所形成的那些，效应物和受体分 子，激素和激素结合蛋白，辅酶(enzyme cofactors)和酶，酶抑制因子 和酶等等。此外，特异性结合对可包括是原特异性结合成员的类似物的 成员。例如，可以使用分析物的衍生物或片段(即"类似物")，只要 其具有至少 一个与分析物相同的抗原决定部位。特异性结合成员通常可以利用任何各种公知的技术与检测探针相 连。例如，利用羧基、氨基、醛基、溴乙酰基、碘乙酰基、硫醇基、环 氧基和其它反应性或连接官能团，以及残余自由基和自由基阳离子，可 以实现蛋白质的偶联反应，从而可以实现特异性结合成员与检测探针 (例如，颗粒)的共价连接。表面官能团还可以作为官能化共聚单体被 引入，因为所述检测探针表面可含有较高表面浓度的极性基团。此外， 尽管所述探针通常在合成后进行官能化，例如用聚(苯硫酚)官能化， 但所述探针也可以直接与蛋白共价连接而无需进一步改性。例如，在一 种实施方案中，缀合的第一步是使用碳二亚胺活化探针表面的羧基。在 第二步中，活化的羧酸基团与抗体的氨基反应形成酰胺键。所述活化和 /或抗体偶联可以在緩冲液中进行，例如磷酸盐緩冲液(PBS)(例如，pH值7.2 )或2 - ( N -吗啉代)乙烷磺酸(MES )(例如，pH值5.3 )。 然后得到的检测探针例如可以与乙醇胺接触，用以阻断任何残余的活性 位点。总之，该过程形成了缀合的检测探针，其中抗体与所述探针共价 连接。除了共价连接外，本发明中还可以采用其它的连接技术，例如物 理吸附。再次参见图1-2,稀释剂和任何任选的检测探针移动通过膜23，直 到到达桥接元件51的第一端53。在通过该桥接元件51的第二端55之 后，稀释剂和测试样品移动通过膜23,直到到达检测区31，其通常位 于计量通道35的下游。本发明的发明者们发现，在到达检测区31后， 测试样品的体积在检测区31的整个宽度上相对均匀。此外，由于该计 量通道35 ，测试样品的体积也被预先确定在一个狭窄的的范围内。在检测区31内，受体材料(receptive material)被固定，其能够与 缀合的检测探针结合。所述受体材料可以选自与上述特异性结合成员相 同的材料，包括，例如，抗原；半抗原；抗体结合蛋白，例如蛋白A, 蛋白G,或蛋白A/G;中性抗生物素蛋白(neutmvidin)(—种去糖基化 (deglysolated)抗生物素蛋白衍生物)，抗生物素蛋白(高度阳离子型 66000道尔顿糖蛋白)，抗生物素蛋白链菌素(52800道尔顿的非糖基 化蛋白)，或者captavidin (—种硝化的抗生物素蛋白衍生物)；第一 或第二抗体，及它们的衍生物或片段。在一个实施方式中，例如，受体 材料是对测试样品中的抗原具有特异性的抗体。所述受体材料用作针对 分析物和缀合检测探针之间形成的复合物的固定结合位点。尤其是，分 析物例如抗体、抗原等，通常具有两个或多个结合位点(例如，抗原决 定部位)。在到达检测区31后，这些结合位点之一被缀合探针的特异 性结合成员所占据。然而，分析物的自由结合位点可以结合到固定的第 一受体材料上。在与所述固定的受体材料结合后，所述复合探针便形成 了新的三元夹心复合物。除了检测区31，所述侧流装置20还可以限定出各种其它的区以提 高检测准确度。例如，在一种涉及高分析物浓度的实施方式中，测定装 置20可包含位于检测区31下游的指示区35，指示区35构造成提供所
述分析物浓度是否达到测定饱和浓度("钩状效应(hookeffect)"区) 的信息。该指示区35含有固定在所述膜23上的第二受体材料，并且此 第二受体材料用作所述缀合检测探针的固定结合位点。为了在指示区35 内实现期望的结合，通常希望所述第二受体材料能够区分与分析物复合 在一起的那些检测探针和保持未复合状态那些检测探针。例如，在一种 实施方式中，第二受体材料包括具有至少 一个与分析物相同的抗原决定 部位的分子，例如分析物分子，或其衍生物或片断(即类似物)，使得 其能够特异性地结合到未与分析物复合的抗体缀合物上。物材;+,但其能;优先与未复合的缀合探针结合。在^种实施-方式中， 例如，第一受体材料可以是单克隆抗体，例如抗CRPIgG!。检测探针与 不同于第一受体材料单克隆抗体的单克隆抗体如抗CRP IgG2缀合。在这 种特殊的实施方式中，第二受体材料可以是第二抗体，例如羊抗人IgG F(ab，)2，其Fc片断已被吸附，因而只与IgG的F化部分反应。因此，当 不存在分析物时，第二抗体能够与抗CRPIgG2单克隆抗体的自由"Fab" 结合域结合。然而，当测试样品中存在抗原时，其首先与抗CRP IgG2 单克隆抗体的"Fab"结合域复合。所述抗原的存在使得"Fab"结合域之 后不能与第二抗体结合。通过这种方式，指示区35内的第二抗体能够 优先与未复合的检领'J探针结合。尽管检测区31和可选择的指示区35可以提供准确的结果，但有时 难以在实际测试条件下确定测试样品中分析物的相对浓度。因此，测定 装置20还可以包括校正区32。在该实施方式中，校正区32形成于膜23 上，并位于检测区31和可选择的指示区35的下游。然而可选择地，校 正区32还可以位于所述检测区31和/或可选择的指示区35的上游。校 正区32具有第三受体材料，其能够与通过膜23长度的任何校正探针结 合。当使用时，校正探针可以含有与用于检测探针的可检测物质相同或 不同的可检测物质。而且，所述校正探针还可以与例如如上所述的特异 性结合成员缀合。例如在一种实施方式中，可以使用生物素化的 (biotinylated )校正探针。 一般来说，校正探针可以通过如下方式进行 选择使其在检测区31和指示区35不与第一或第二受体材料结合。校 正区32的第三受体材料可以与检测区31或指示区35中使用的受体材 料相同或不同。例如，在一种实施方式中，第三受体材料是生物受体材 料，例如抗原，半抗原，抗体结合蛋白(例如蛋白A,蛋白G,或蛋白A/G),中性抗生物素蛋白，抗生物素蛋白，抗生物素蛋白链菌素， captavidin;第一或第二抗体，及它们的复合物。还希望采用各种非生物 材料作为校正区32中的第三受体材料(例如聚电解质(polyelectrolytes ))，例如Song等人的美国专利申请公开No. 2003/0124739中所述，本文出于所有的目的而引入其全文作为参考。当使用时，聚电解质可具有净正电荷或负电荷，以及通常成中性的 净电荷。例如，具有净正电荷的聚电解质的一些合适实例包括但是不限 于，聚赖氨酸(可从Sigma-Aldrich Chemical Co., Inc of St. Louis, Missouri 买到)，聚乙烯亚胺；环氧氯丙烷-官能化多胺和/或多酰氨基胺(polyamidoamines )，例如聚(二曱胺-共-环氧氯丙烷)；聚二烯丙基二 甲基氯化铵；阳离子纤维素衍生物，例如接枝有季铵水溶性单体的纤维 素共聚物或纤维素衍生物；等等。在特定的实施方式中，可以使用 CelQuat SC-230M或H画100(可从National Starch & Chemical, Inc.得到)，其是含有季铵水溶性单体的纤维素衍生物。此外，具有净负电荷的 聚电解质的一些合适实例包括但是不限于，聚丙烯酸类，例如聚(乙烯-共-曱基丙烯酸，钠盐)等等。应该明白的是，也可以使用其它的聚电解 质，例如两性聚电解质(即具有极性和非极性部分)。例如，合适的两性 聚电解质的一些实例包括但是不限于，聚(苯乙烯基-b-N-曱基2-乙烯基 吡啶镲硤化物)和聚(苯乙烯基-b-丙烯酸)，两者都可以从Polymer Source, IncofDorval， Canada获得。尽管通常可以使用任何聚电解质，但针对特殊应用选择的聚电解质 根据检测探针、校正探针、膜等的性质可以有所不同。特别地，聚电解 质的分布的电荷使其能够结合具有相反电荷的物质。因此，例如，具有 净正电荷的聚电解质通常良好的具备结合带负电探针的能力，而具有净 负电荷的聚电解质通常良好的具备结合带正电探针的能力。因此，在这 种情况下，这些分之间的离子相互作用使得所需要的结合作用发生在校 正区32内。然而，尽管离子相互作用主要用于在校正区32内实现期望 的结合，但聚电解质也可以与具有相似电荷的探针结合。由于聚电解质设计成与探针结合，故通常希望该聚电解质基本上不 扩散地固定在所述膜23的表面上。否则，该探针将不易被使用者检测 到。因此，所述聚电解质可以以这种方式应用到膜23上使其基本上
不扩散到膜23的基质中。特别地，所述聚电基质通常与膜23表面上存 在的官能团形成离子和/或共价键，从而使其保持固定在上面。尽管不是必需的，但所希望在聚电解质和膜23之间形成共价键以更加持久地将聚电解质固定在上面。例如，在一种实施方式中，首先将用于形成聚电解质的单体形成溶液，然后直接施加到膜23上。可以采用各种溶剂(例 如有机溶剂、水等等)来制备该溶液。 一经施加后，就采用加热、电子 束辐射、自由基聚合等方式引发单体的聚合反应。在一些情况下，随着 单体的聚合，它们与膜23的某些官能团形成共价键，从而将所得到的 聚电解质固定于其上。例如，在一种实施方式中，乙撑亚胺单体可以与 一些膜(例如硝化纤维素)表面上存在的羧基形成共价键。在另一种实施方式中，聚电解质可以在施加到膜23之前形成。如 果需要的话，可以利用有机溶剂、水等等首先将聚电解质形成为溶液。 之后，将聚电解质溶液直接施加到膜23上然后千燥。干燥之后，所述 聚电解质可以与该膜23表面上存在的某些具有与电解质相反的电荷的 官能团形成离子键。例如，在一个实施方式中，带正电的聚乙烯亚胺可 以与一些膜(例如硝化纤维素)表面上存在的带负电羧基形成离子键。此外，所述聚电解质还可以利用各种公知的技术交联到所述膜23 上。例如，在一些实施方式中，可以使用表氯醇官能化的多胺和/或多酰 氨基胺作为可交联的带正电聚电解质。这些材料的实例在Keim的美国 专利U.S. 3,700,623, Keim的U.S. 3,772,076以及Keim的U.S. 4,537,657 中有所记载，本文出于所有的目的引入它们的全文作为参考，并且据说 它们由Hercules, Inc., Wilmington, Del.出售，商标名为KymeneTM。 例如，KymeneTM450和2064是表氯醇官能化的多胺和/或多酰氨基胺化 合物，其含有可以与一些类型的膜(例如硝化纤维素)上存在的羧基形 成共价键并且当固化时可与膜的聚合物主链交联的环氧化物环和季铵 基团。在一些实施方式中，交联温度范围可以在大约50。C到大约120°C， 交联时间范围可以是从大约10到大约600秒。尽管上面已经描述了多种用于非扩散地将聚电解质固定在膜23上地固定聚电解质化合物的技术。实际上，上述方法仅用于举例说明可以 用于本发明的技术。例如，在一些实施方式中，可以向聚电解质溶液中 加入一些可以基本上抑制这种聚电解质扩散到膜23的基质中的成分。
检测区31,指示区35和校正区32可以分别具有任意数量的不同检 测区域，使得使用者可以更好地确定测试样品中 一种或多种分析物的浓 度。每个区域可以包含相同的受体材料，或者可以包含不同的受体材 料。例如，所述区可以包括两个或多个不同的区域(如线、点等)。所 述区域可以设置成方向基本上垂直于测试样品流动通过测定装置20的 方向的线条形式。类似地，在一些实施方式中，所述区域可以设置成方 向基本上平行于测试样品流动通过测定装置20的方向的线条形式。在一些情况下，膜23还可以限定对照区(未示出)，其向使用者 提供测定正确实施的信号。例如，对照区(未示出)可以含有固定的受 体材料，该受体材料通常能够与探针或与固定在探针上的受体材料形成 化学和/或物理键。这些受体材料的一些实例包括但不限于抗原、半抗 原、抗体、蛋白A或蛋白G、抗生物素蛋白、抗生物素蛋白链菌素、第 二抗体及它们的复合物。此外，还希望利用各种非生物材料作为对照区 受体材料。例如，在一些实施方式中，对照区受体材料还可以包括例如 如上所述的聚电解质，其可以结合未捕获的探针。由于对照区的受体材 料仅特异于探针，故无论分析物是否存在都会形成信号。对照区可以位 于沿膜23上的任何位置，但优选位于检测区31和指示区35的下游。根据本发明可以获得定性、半定量和定量的结果。例如，当需要半 定量或定量检测分析物时，检测区31、指示区35、和/或校正区32处产 生的任何信号强度可以用光学读取装置测量。该光学读取装置的实际配 置和结构通常可以有所不同，本领域技术人员应4艮容易理解这点。例 如，可以利用的光学检测技术包括但不限于，发光(例如荧光、磷光等)， 吸光度(例如荧光的或非焚光的)，衍射等等。例如，在Kaylor等人的
发明者S·R·费斯特, 杨开元 申请人:金伯利—克拉克环球有限公司