测试设备的制造方法
【技术领域】
[0001]技术领域是一种在生物样品中采集、测试和报告检测到目标实体的装置。
【背景技术】
[0002]对生物样品中的病原体、毒素和药物的检测在不断改进和完善。家用检测试的成套用具被出售以测试多种状况，包括怀孕和性传播疾病(STDs)。在许多情况下，从家庭测试获得的知识对治疗的目的是有价值的并降低了将感染物传播给他人的风险。
[0003]对于许多病毒、细菌和病原体没有简单的检测方法。怀疑与感染物有接触的，或者有感染症状的个体都需要从医疗机构的专业医务人员寻求诊断。在某些条件下，特别是HIV和其它病毒感染，标准的测试方式排除了早期检测，并在HIV的情况下，以测试体液中HIV抗体的存在，以及个体必须在怀疑感染的日期之后等待约6个月。因此，个体经常由于要求等待和可能还由于必须在医疗机构进行的测试的费用而放弃寻求诊断。在大多数这些状况下，接触或感染后的及时治疗会增加成功治疗的可能性。在感染状况下，及时诊断和治疗可以降低该状况向他人的传播。
[0004]特别是，人类免疫缺陷病毒(HIV)感染的检测对预防和治疗方案两者都是至关重要的。然而，即使在大范围流行开始之后30年，可用于测试HIV感染的实验室工具仍是不完美的，很少数的个体在近期感染后获得诊断和护理。超过3340万世界各地的人患有人类免疫缺陷病毒(HIV)，而每年，2百万人死于其发展为获得性免疫缺陷综合症(AIDS)。发展中国家有六百万人急需抗逆转录病毒治疗，但由于有限的可及性和高成本，只有700，000人目前正在接受有效的治疗。
[0005]测试生物样品中可检测的生物实体的方法正在由若干小组进行探索。许多研究小组主要侧重于优化和提高用于实验室和大规模诊断的现有技术能力，其用于由医疗专业人士在医疗机构中使用。
[0006]关于包括HIV在内的病毒感染，一些小组已经开发出用于家庭筛选测试的成套用具，其使用抗体检测，但这些成套用具需要约6个月的等待期，以用于等待抗体出现在被感染的个体中。使用特别用于感染物的抗体作为检测检定的目标的缺点是对很多感染物人体仅在感染约4至6个月后才出现抗体。因此，检测特别针对感染物的抗体在个体感染后至少4至6个月内是不可能的。这种情况对婴儿而言尤为严重，对婴儿来说非常需要尽早检测到传染病。婴儿在感染后直到约一年都不会对病原感染物产生抗体。
[0007]病原体的早期检测将有助于促进早期治疗以及减少这些病原体对他人的传染。对医学界来说具有极大优势的是，提供用于所有病原体，包括病毒、细菌原、毒素和药物的早期检测方法。
【发明内容】
[0008]本发明是向个体提供测试生物样品中存在目标实体的机会的一种测试装置、成套用具、检定和方法。测试装置适于容纳从个体采集的生物样品。测试设备包括反应剂以检定所收集的生物样品以检测感兴趣的目标实体。该检定是基于纳米颗粒的比色检定，从测试装置上或测试装置中的结果窗口可见地报告所述比色检定。其结果例如可以是比色的或定量的。在收集生物样品之后很快进行检定和报告结果。对于感染病，所述测试装置可以具有中和作用，使得该装置不携带可传染他人的活性感染实体。
[0009]该检定法采用比色纳米颗粒方法来检测生物样品中的目标实体。进行该检定的方法包括从个体收集生物样品的步骤。样品被收集并容纳在测试装置内的腔室中。测试装置内还有进行基于纳米颗粒的比色检测检定所必要的反应剂。可以使用的反应剂包括具有缀合在其表面上的配体的多种贵金属纳米颗粒。配体特别用于结合被测试的生物样品中的目标实体或目标实体的组分。反应剂还包括用于进行检定的溶液和缓冲液、如有必要的话一种或多种拥挤剂(crowding agents)、用于形成对照检定的反应剂，和对于进行基于纳米颗粒的比色检测检定必要的任何其它反应剂。在生物样品被收集之后，收集腔室可被关闭。样品可以例如通过从全血的其它成分中分离出血浆来预先制备，然后与试剂混合。所制备的样品可在装置中的检定腔室内与反应剂直接混合。当检定完成时，检定的结果显示在装置上的结果窗口中。比色检定用肉眼读取。对结果的显示选项包括在结果窗口中呈现颜色或颜色变化。定量可以用颜色或色调的强度来衡量，并且如果需要的话可以数字化成读数。使用传感器，比色检定的颜色可以例如被“读”成数量或颜色或两者兼有。定量可以包括通过光的波长和强度两者来测量所吸收或反射的光，或者可以包括测量结合到目标实体的纳米颗粒的量。
[0010]该装置设计成向个体提供执行所述方法的所有步骤，而不需要专业医护人员的协助的机会。因此，个体可自行收集样品，将样品放在测试装置的有开口的腔室中，密封关闭该腔室，操纵装置上和装置中的部件以允许所述样品与包含用于检测检定的反应剂的溶液接触，并在装置的窗口中读取显示成颜色、或数字化的值或定量的结果。该检定的结果如果是数字化的，也可以报告给智能电话或其它智能设备。装置和成套用具部件的使用说明可以被包括在容纳装置和其它部件的盒子中。说明书将描述细节例如如何解释该装置的结果窗口中显示的颜色，或代表目标实体的检测的数值。通常，如果窗口中显示特定颜色(例如当使用金纳米颗粒时显示蓝色)，样品将被认为对目标实体呈阳性。数值及其含义将被通过校准来限定并在说明书中说明如何使用。
[0011]本发明的测试装置、成套用具、检定和方法可用于检测所有类型的病原体，包括病毒、细菌原、毒素和药物。生物样品中可检测到的病原体的所有目标实体可形成本文所述的测试装置、成套用具和检定的设计基础。所述装置和发明的在不同目标实体之间有所不同的元件与以下有关:目标实体的性质、用于检测该实体的配体、被检定的目标实体的生物流体或组织、个体在怀疑感染或接触之后能收集生物样品的最佳时间，和被检测的目标实体中固有的其它特质细节。
[0012]比色检测检定基于这样的原则:聚集至少尽可能接近纳米颗粒的直径的贵金属纳米颗粒与相同大小和材料的未结合的纳米颗粒、非聚集的纳米颗粒在不同的等离子共振频率上共振。因此，使用标记有特别用于结合目标实体(或目标实体的组分)的配体的纳米颗粒可以便于目标实体的检测。当纳米颗粒结合物很近地聚集在一起并形成团块时，溶液中出现变色。变色表示样品中存在目标实体。相互很接近的纳米颗粒与非聚集金属纳米颗粒反射不同频率的可见光。如果没有变色，金属纳米颗粒配体结合物保持未结合到任何目标并因此生物样品对目标实体呈阴性。
[0013]从个体收集的生物样品可以是流体或非流体。典型地，收集样品包括将少量的个体体液放在测试装置中具有开口的贮存器中。从个体收集的体液可以是例如血液，淋巴、唾液、或尿液。样品也可以是非流体材料，例如粘性或固体材料。可由个体收集的非流体的身体材料可包括例如皮肤、开放伤口的组织、痂、脓、毛发、分泌物、粘液或排泄物。所收集的量将是用于进行检定所需要的量，并且也是可合理收集的量。目标实体将在从个体收集的生物样品中找到，并且生物样品可以选自血液、精液、阴道分泌物、乳汁、羊水、或淋巴液。生物样品中发现的目标实体可以是，例如，细胞、蛋白质、肽、激素、核酸、病毒、细菌、有机分子、蛋白质、肽、核酸、脂质、脂肪酸、碳水化合物、药物、激素、细胞、元素、毒素、化学物质、代谢物，或含两种或多种的任何前述物品的复合物。
[0014]因此，例如，在HIV感染的情况下，感染后7至10天可在血液中存在非常低水平的HIV，数量级为每50ul血液1个HIV病毒粒子。因此，将收集大约50ul血液。一滴血液的体积取决于液滴的大小，记录为20ul至50ul之间的任何体积。如果装置中收集有两滴血液，收集到的体积将在约40至约lOOul的范围内。不同的测试情况和不同的条件可能需要更多或更少的生物样品流体或质量。
[0015]—种用于测试从个体收集的生物样品的成套用具可以包括具有用于样品收集、测试和显示测试结果的部件的测试装置。测试部件可以包括具有用于进行检测检定的反应剂的溶液，并包括缀合至特别用于目标实体的配体的多个贵金属纳米颗粒。该成套用具通常还包括用于成套用具内含物以及使用说明的容器。所述测试装置可以包括用于从个体收集生物样品的腔室，以及具有预加载了用于进行检定的反应剂的腔室。该测试设备还包括窗口，个体可以从该窗口读取测试结果。所述测试装置可以包括定量。在传染性病原体的情况下，测试装置还可以包括一种中和或使活性病原体失活并且还在完成样品收集之后使其隔离而不发生接触的系统、反应剂或机械特征。
【附图说明】
[0016]图1是HIV病毒粒子的卡通式示意