Dispositivo de ensayo que comprende medio formador de burbujas.

Un dispositivo de ensayo para determinar la presencia y/o la cantidad de un analito de interés en una muestra líquida aplicada

, o introducida de otro modo, al dispositivo, comprendiendo el dispositivo:

al menos una trayectoria de flujo de ensayo a lo largo de la cual fluye un líquido;

un medio generador de gas que comprende al menos un reactivo que interactúa con al menos un segundo reactivo para generar un gas dependiente de la presencia, ausencia o cantidad de un analito, cuyo gas crea una o más burbujas en la muestra líquida que actúan modificando la velocidad de flujo del líquido a lo largo de la trayectoria de flujo a una zona aguas abajo y

un medio de detección para detectar la modificación de la velocidad de flujo del líquido, en el que la modificación de la velocidad de flujo del líquido a lo largo de la trayectoria del flujo es indicativa de la presencia y/o la cantidad de un analito.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2009/050354.

Solicitante: SPD Swiss Precision Diagnostics Gmbh.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: Route de Saint Georges 47 Petit-Lancy 1213 Geneva SUIZA.

Inventor/es: RAJ,BALBIR, TOLLEY,DAVID.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de materiales por métodos... > G01N33/543 (con un soporte insoluble para la inmovilización de compuestos inmunoquímicos)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de materiales por métodos... > G01N33/58 (en los que intervienen sustancias marcadas (G01N 33/53 tiene prioridad))

PDF original: ES-2534907_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo de ensayo que comprende medio formador de burbujas.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de ensayo, un método para controlar el flujo de un liquido por un dispositivo de ensayo durante la realización de un ensayo, un método para realizar un ensayo usando el dispositivo de ensayo y un método para fabricar un dispositivo de ensayo.

Antecedentes a la invención

Los dispositivos de ensayo desechables, baratos, por ej., de la clase usada de manera rutinaria en casa o punto de atención, tienden a encontrarse en uno de dos tipos: dispositivos de ensayo de flujo lateral y dispositivos microfluídicos.

Los dispositivos de ensayo de flujo lateral tal como se describen por la patente europea EP 291194, son los del tipo en que se aplica una muestra líquida, directamente o (más normalmente) Indirectamente, a una matriz porosa, tal como una nltrocelulosa o filtro de papel. La muestra líquida migra por la matriz porosa, movilizando en general un reactivo o componente de ensayo seco (típicamente un anticuerpo etiquetado tal como un anticuerpo etiquetado particulado) inmovilizado de manera llberable sobre la matriz porosa. Típicamente, el anticuerpo etiquetado forma un complejo con el analito de interés en la muestra, complejo etiquetado que se captura después normalmente en una región de detección de la matriz porosa, mediante un segundo anticuerpo para el analito de Interés. La acumulación del reactivo de unión etiquetado en la reglón o zona de detección es, por lo tanto, indicativo de la presencia, ausencia o extensión de analito en una muestra líquida. Se apreciará que existen otras variantes de ensayos de flujo lateral, en particular ensayos de formato de competición en que un reactivo etiquetado tiende a ser capturado en la zona de detección si el analito no está presente en la muestra. Los dispositivos de ensayo de flujo lateral se usan de manera rutinaria, por ejemplo, para determinar la presencia o ausencia de la hormona hCG del embarazo y para proporcionar al usuario una indicación de si hay o no embarazo.

La detección de reactivo etiquetado en la zona de detección se puede llevar a cabo de manera visual o mediante un fotodetector. Los dispositivos de ensayo no electrónicos de lectura visual presentan la ventaja de tener un coste bajo, sin embargo un problema asociado a dichos dispositivos de ensayo, especialmente los dispositivos de prueba del embarazo y/o los dispositivos de ensayo de uso doméstico, es que proporcionan un resultado de ensayo como una señal de intensidad variable, que puede requerir un grado de interpretación. Esto deja el resultado del ensayo abierto a malinterpretaciones, especialmente en el caso de que el usuario o lector del dispositivo de ensayo tenga un resultado de ensayo preferido en mente. Estos ensayos con frecuencia se proporcionan como ensayos de umbral, con niveles de reactivo etiquetado por debajo del umbral, en el caso de un ensayo sándwich, indicando un resultado negativo y niveles de reactivo etiquetado por encima del umbral indicando un resultado positivo. Como consecuencia, se han desarrollado dispositivos digitales electrónicos en los que la presencia o la cantidad del reactivo etiquetado se determina mediante un fotodetector y el resultado del ensayo se visualiza en una pantalla LCD. Dichos dispositivos digitales presentan la ventaja de que proporcionan un resultado no ambiguo tal como "SÍ" o "NO" que no requiere interpretación. Dichos dispositivos pueden ser de un solo uso y, por lo tanto, desechables. Es caro producirlos sin embargo ya que requieren típicamente uno o más fotodetectores, una o más fuentes de luz tales como un LED, una fuente de energía, un circuito electrónico y una pantalla digital. Además, la eliminación de dispositivos electrónicos presenta problemas medioambientales.

En un dispositivo de ensayo microfluídico, se pueden emplear muchos de los mismos principios que se usan en un ensayo de flujo lateral. Sin embargo, en lugar de que se aplique la muestra líquida a una matriz porosa, se aplica la muestra o se alimenta a un conducto o canal, a lo largo del cual avanza el líquido, normalmente mediante acción capilar. Se puede proporcionar una zona de detección sobre una superficie interna del canal en que se proporciona, por ejemplo, un reactivo de unión inmovilizado. Los dispositivos microfluídicos presentan ventajas particulares por que la trayectoria del flujo está bien definida y se puede diseñar que el dispositivo incorpore elementos microfabricados tales como bifurcaciones, regiones de mezcla, elementos de control del flujo, puertas de tiempo, filtros, etcétera. Se describen ejemplos de dispositivos de ensayo microfluídicos en la patente de EE.UU. 5458852.

Se conocen dispositivos de ensayo para medir un analito en los que la velocidad de flujo de un líquido por una trayectoria del flujo es indicativa de la presencia o extensión de un analito.

La patente de EE UU. 4963498 describe un dispositivo microfluídico para la medición de un analito en, o una propiedad de una muestra de fluido en la que los reactivos presentes en el dispositivo afectan al caudal de la muestra. El dispositivo puede comprender tanto un capilar de ensayo como un capilar de referencia o de control.

La patente europea EP 456699 describe un aparato para ensayar la presencia de una sustancia en un líquido que comprende un puerto de aplicación de la muestra conectado a una serie de conductos de fluido aguas arriba de las cámaras indicadoras respectivas. De acuerdo con un ejemplo, los reactivos de aglutinación presentes en los conductos de fluido interactúan con la muestra para cambiar su caudal, por ejemplo, evitando que el líquido alcance una cámara indicadora dentro del marco de tiempo del ensayo.

Se describe también un dispositivo capilar para ensayo de la presencia de una sustancia por la patente internacional WO 24/83859. El dispositivo actúa produciendo aglutinación de una muestra liquida en un capilar de ensayo en presencia de un analito de interés (típicamente, gonadotropina coriónica humana, hCG, por sus siglas en inglés), aglutinación que evita el flujo de muestra líquida en el capilar de ensayo pero no en un capilar de control (que no contiene reactivos de aglutinación). La presencia o ausencia de muestra líquida en porciones aguas abajo de los capilares de ensayo y de control es detectada por los electrodos.

También se conoce (por ejemplo, a partir de la patente internacional WO 26/9144) proporcionar dispositivos de ensayo microfluídicos en que se forma una trayectoria de flujo con una discontinuidad en la misma, por ejemplo, en la forma de una porción de un canal de la trayectoria de flujo con un orificio o abertura demasiado grande para que se haga puente por la muestra líquida que avanza y en el que el orificio o abertura se puede llenar mediante el mismo liquido u otro (por ejemplo, habiendo fluido por una segunda trayectoria de flujo), actuando de ese modo como un "puente" que permite que la muestra líquida avance pasada la discontinuidad. Esta disposición puede formar la base de un "dispositivo de ensayo binario", en que la presencia o ausencia del analito de interés en una muestra influye en la velocidad de avance de la muestra líquida a lo largo de una o más de las trayectorias de flujo diferentes dentro de un dispositivo de ensayo, que a su vez puede determinar si un liquido que fluye a lo largo de una de las trayectorias de flujo particular entra en una región "indicadora" del dispositivo de ensayo, indicando de ese modo en términos cualitativos simples (por ej., "sí" o "no") el resultado del ensayo, retirando asi cualquier elemento de subjetividad acerca de la interpretación del resultado del ensayo sin la necesidad de medios electrónicos sofisticados u otros medios de visualización.

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Reivindicaciones:

1. Un dispositivo de ensayo para determinar la presencia y/o la cantidad de un analito de interés en una muestra líquida aplicada, o introducida de otro modo, al dispositivo, comprendiendo el dispositivo:

al menos una trayectoria de flujo de ensayo a lo largo de la cual fluye un líquido;

un medio generador de gas que comprende al menos un reactivo que interactúa con al menos un segundo reactivo para generar un gas dependiente de la presencia, ausencia o cantidad de un analito, cuyo gas crea una o más burbujas en la muestra líquida que actúan modificando la velocidad de flujo del líquido a lo largo de la trayectoria de flujo a una zona aguas abajo y

un medio de detección para detectar la modificación de la velocidad de flujo del líquido, en el que la modificación de la velocidad de flujo del líquido a lo largo de la trayectoria del flujo es indicativa de la presencia y/o la cantidad de un analito.

2. El dispositivo de ensayo según la reivindicación 1, en el que el medio generador de gas genera gas oxígeno y/o en el que uno de los reactivos es etiquetado con un reactivo de unión para el analito o para un reactivo de unión para el analito.

3. El dispositivo de ensayo según la reivindicación 1, que comprende un medio indicador para detectar la presencia o llegada de líquido a la zona aguas abajo.

4. Un dispositivo de ensayo para determinar la presencia y/o la cantidad de un analito de interés en una muestra líquida, comprendiendo el dispositivo:

a) zona de aplicación de la muestra para aplicación de muestra líquida al dispositivo;

b) al menos una trayectoria de flujo de ensayo a lo largo de la cual fluye un líquido;

c) un reactivo de unión etiquetado con un primer reactivo y proporcionado aguas arriba de una zona de acumulación proporcionada dentro de dicha trayectoria de flujo, siendo capaz dicho reactivo de unión de unirse al analito o a un reactivo de unión para el analito;

d) una zona de acumulación capaz de inmovilizar el reactivo de unión etiquetado en la que la acumulación de reactivo etiquetado en la zona de acumulación depende de la presencia, ausencia o cantidad de analito en la muestra líquida; siendo el dispositivo de manera que, en su uso, tiene lugar una reacción entre cualquier reactivo de unión etiquetado inmovilizado en la zona de acumulación y un segundo reactivo para producir un gas, formando dicho gas una o más burbujas en la muestra líquida, burbujas que actúan modificando la velocidad de flujo del líquido por la trayectoria del flujo, en la que la modificación del caudal de flujo del líquido es indicativa de la presencia o la cantidad de analito en la muestra líquida y

e) un medio de detección para detectar la modificación en la velocidad de flujo del líquido.

5. El dispositivo de ensayo según la reivindicación 4, en el que el segundo reactivo se proporciona aguas arriba de la zona de acumulación de manera que en su uso, todo o sustancialmente todo el reactivo de unión etiquetado es transportado a la zona de acumulación previamente a la llegada de segundo reactivo a dicha zona.

6. El dispositivo de ensayo según la reivindicación 4, que comprende un medio indicador proporcionado aguas abajo de la zona de acumulación para detectar la presencia o llegada de líquido.

7. Un dispositivo de ensayo para determinar la presencia y/o la cantidad de un analito de interés en una muestra líquida, comprendiendo el dispositivo:

a) una zona de aplicación de la muestra para aplicación de muestra líquida al dispositivo;

b) al menos una trayectoria de flujo de ensayo a lo largo de la cual fluye un líquido;

c) un reactivo de unión etiquetado con un primer reactivo y proporcionado aguas arriba de una zona de acumulación proporcionada dentro de dicha trayectoria de flujo, siendo capaces dichos reactivos de unión de unirse al analito o a un reactivo de unión para el analito;

d) un segundo reactivo proporcionado aguas arriba de la zona de acumulación y

e) una zona de acumulación capaz de inmovilizar el reactivo de unión etiquetado, en la que la acumulación de reactivo etiquetado a la zona de acumulación depende de la presencia, ausencia o cantidad de analito en la muestra líquida; siendo el dispositivo de manera tal, en su uso, que todo o sustancialmente todo el reactivo de unión etiquetado es transportado a la zona de acumulación previamente a la llegada de segundo reactivo a dicha zona, con lo cual la llegada del segundo reactivo a la zona de acumulación tiene lugar una reacción entre cualquier

reactivo de unión etiquetado inmovilizado en la zona de acumulación y el segundo reactivo para producir un gas, formando dicho gas una o más burbujas en un líquido, estando formadas dichas burbujas o estando producidas de otro modo para estar presentes en el líquido en la trayectoria de flujo, burbujas que actúan modificando la velocidad de flujo del líquido a lo largo de la trayectoria de flujo, en la que la modificación de la velocidad de flujo del líquido es indicativa de la presencia y/o cantidad de anallto en la muestra líquida.

8. El dispositivo de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 4-7, en el que el primer reactivo se proporciona en una primera trayectoria de flujo y el segundo reactivo se proporciona en una segunda trayectoria de flujo y en el que la primera y la segunda trayectoria de flujo convergen en la región de, o aguas arriba de, la zona de acumulación, comprendiendo el dispositivo preferiblemente una zona de aplicación de la muestra común proporcionada aguas arriba de ambas trayectorias de flujo.

9. El dispositivo de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 4-8, en el que el primer y segundo reactivos comprenden un agente reaccionante y un catalizador que cataliza la conversión del agente reaccionante en un producto gaseoso.

1. El dispositivo de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 4-9, en el que: el primer reactivo es una enzima, preferiblemente catalasa y/o el segundo reactivo se elige de un perácido o un compuesto de peroxígeno.

11. El dispositivo de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 7-1, que comprende además un medio de detección para detectar la modificación en la velocidad de flujo del líquido y/o una región indicadora proporcionada aguas abajo de la zona de acumulación para detectar la presencia o la llegada de líquido.

12. El dispositivo de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 4-11, que comprende además una trayectoria de flujo de referencia, preferiblemente en el que la trayectoria de flujo de referencia converge en una región de unión con la trayectoria de flujo de ensayo aguas abajo de la zona de acumulación, preferiblemente además en el que se proporciona una reglón Indicadora aguas abajo de la región de unión o respectivamente en cada una de las trayectorias de flujo de referencia y de ensayo aguas arriba de la región de unión.

13. El dispositivo de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 4-12, que comprende además un ensayo de control, preferiblemente en el que el ensayo de control comprende una trayectoria de flujo de ensayo de control y/o una trayectoria de flujo de referencia de control y en el que preferiblemente la trayectoria de flujo de ensayo de control se cruza con la trayectoria de flujo de referencia de control en una reglón de unión aguas abajo.

14. El dispositivo de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el dispositivo: i) comprende un medio indicador de resultados del ensayo binario o digital, no electrónico y/o ii) no comprende elementos que requieran una fuente de energía y/o una fuente de energía.

15. Un método para determinar la presencia y/o la cantidad de un analito de interés en una muestra líquida que comprende las etapas de:

poner en contacto la muestra líquida que se sospecha que contiene analito con un medio generador de gas, medio generador de gas que comprende al menos un reactivo que interactúa con al menos un segundo reactivo para formar un gas que depende de la presencia, ausencia o cantidad de analito, gas que crea una o más burbujas en la muestra líquida que actúan modificando la velocidad de flujo del líquido a lo largo de la trayectoria de flujo y determinar la modificación de la velocidad de flujo en el líquido en el que la modificación de la velocidad de flujo del líquido a lo largo de la trayectoria de flujo es indicativa de la presencia y/o cantidad de analito en la muestra líquida.

16. Un método para determinar la presencia y/o cantidad de un analito en una muestra líquida, comprendiendo las etapas de:

a) poner en contacto la muestra líquida que se sospecha que contiene analito con un reactivo de unión etiquetado con un primer reactivo, en el que el reactivo de unión es capaz de unirse al analito o a un reactivo de unión para el analito;

b) ocasionar la acumulación, en una zona de acumulación, del reactivo de unión etiquetado, en el que la acumulación de reactivo etiquetado en la zona de acumulación depende de la presencia, ausencia o cantidad de anallto en la muestra líquida y

c) poner en contacto el reactivo de unión etiquetado en la zona de acumulación con un segundo reactivo de manera que los reactivos primero y segundo reaccionen para formar un gas, gas que crea una o más burbujas en la muestra líquida, que actúa modificando la velocidad de flujo del líquido a lo largo de la trayectoria de flujo, en el que la modificación de la velocidad de flujo del líquido a lo largo de dicha trayectoria de flujo es indicativa de la presencia y/o cantidad de un analito en la muestra líquida.

17. El método según la reivindicación 15 ó 16, en el que: i) el flujo de líquido se reduce o se detiene y/o ¡i) el flujo se compara al flujo de líquido en una trayectoria de flujo de referencia.

18. El método según cualquiera de las reivindicaciones 15, 16 ó 17, en el que la muestra líquida comprende una muestra biológica, preferiblemente en el que la muestra biológica comprende orina y/o en el que el analito se elige de uno cualquiera de un hapteno, hCG o LH.