熱對比測定和讀取器的制造方法

熱對比測定和讀取器的制造方法
【專利摘要】公開了一種結合熱對比讀取器使用的測定。在所述測定中，測試試條包括如果樣品中存在目標分析物則可以發生熱響應的材料。所述熱對比讀取器包括殼體，具有用于在測試位置處接收測試試條的開口；能量源，針對測試位置；以及熱傳感器，針對測試位置。熱傳感器配置為：如果目標分析物存在于樣品中，則當在測試位置處激發熱源時，感測測試試條的發熱。熱傳感器可以使用與傳感器輸出相耦接并被配置為提供診斷輸出的診斷電路，提供傳感器輸出。診斷輸出可以根據傳感器輸出，指示患者的診斷狀況。本公開還包括檢測目標分析物的方法以及包括側向流測定和熱對比讀取器的試劑盒。
【專利說明】熱對比測定和讀取器

【技術領域】
[0001] 本發明涉及用于在樣品中檢測分析物的測定和讀取器。更具體地，本發明涉及基 于熱對比進行操作的測定和讀取器。

【背景技術】
[0002] LFA (側向流測定或側向流免疫測定，也稱作快速診斷測試--RDT或生物測定） 技術在實驗室環境內外都得到了廣泛的應用。在典型的測定中，向測試試條施加來自患者 的流體樣品。樣品與測試試條上的化學物質進行反應，導致試條光學上改變特性。人們可 以觀察到視覺指示，例如，使用家庭妊娠測試。然而，可以使用測定讀取器來獲得更準確的 讀數。例如，這種讀取器可以包括光學敏感傳感器，相較于人類觀察者，能夠以更可重復 的方式更準確地感測光學變化。在于2007年11月20日授權的Polito等人的美國專利 No. 7, 297, 529中示出了典型的測定讀取器的一個示例。
[0003] 快速識別疾病的能力支持及時治療，并改善結果。這種可能性增加了對快速醫療 點診斷設備或系統的開發和使用，所述快速醫療點診斷設備或系統能夠在來源豐富環境和 資源有限環境中進行生物分子檢測。LFA便宜、簡單、便攜和魯棒，因此令LFA在醫療、農業 和非處方個人使用中很常見，例如，用于妊娠測試。LFA還被廣泛地用于大量傳染病，例如， 瘧疾、AIDS相關的隱球菌腦膜炎、肺炎球菌性肺炎以及最近的結核病。
[0004] 盡管一些LFA的分析性能可與基于實驗室的方法相媲美，然而大多數LFA的分析 靈敏度（備選地，稱作檢測極限）在HlM到μΜ的范圍，該靈敏度明顯低于其它分子技術（例 如，酶聯免疫測定（ELISA))。因此，當抗原水平較低時，LFA并非特別有助于病理過程的早 期檢測。由于基于微流體、生物條形碼和酶的測定技術可能可以在nM到pM的范圍內進行 檢測，所以研究關注于開發這些測定技術，以便在抗原檢測中獲得更高的靈敏度。然而，所 有這些方法仍處于開發階段，沒有證實能夠以可靠、經濟有效的方式執行所述方法以由終 端用戶在醫療站點中使用。
[0005] 眾所周知，材料的光、熱和電特性在納米尺度上大幅改變。具體地，可以將金屬納 米顆粒的增強的光熱特性用于：惡性腫瘤的熱切割、檢測循環腫瘤細胞、光熱基因轉染、增 強化學療法的治療效率以及用于跟蹤納米顆粒在細胞內的轉移。


【發明內容】

[0006] 在一個方面，本發明涉及一種熱對比測定讀取器。所述熱對比測定讀取器包括：能 量源；傳感器；I/O電路；以及開口，用于接收測定試條。讀取器被配置為當在測定試條的測 試區域上激活能量源時將傳感器結果轉換為輸出信號。
[0007] 在另一方面，本發明涉及一種包括測定系統的測定試劑盒（kit)。所述測定試劑盒 包括：樣品墊；測試試條；納米顆粒，與分析物結合分子綴合；測試區域；對照區域；以及吸 收墊，配置為當施加樣品時進行流體連通。所述試劑盒還包括熱對比測定讀取器。
[0008] 在另一方面，本發明涉及一種檢測樣品中的分析物的方法，所述方法包括：在將測 定系統的測試試條與樣品接觸之后，向能量源暴露測定系統中的測試試條的測試區域。樣 品由于毛細管作用而移動通過所述測試試條，所述測定系統包括：納米顆粒，與在樣品中結 合分析物的分析物結合分子綴合；以及測試區域，包括捕獲分子。所述方法還包括通過傳感 器測量在測試區域中產生的熱，以檢測測試區域中存在或不存在所述分析物。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是示出了側向流測定測試試條和讀取系統的簡化圖。
[0010] 圖2A是便攜式測定讀取器的簡化框圖。
[0011] 圖2B是臺式測定讀取器的簡化框圖。
[0012] 圖3是圖2A的測定讀取器的簡化框圖。
[0013] 圖4A和4B是示出了 LFA相對于時間的熱量響應的圖。
[0014] 圖5是示出了在熱對比測定中使用金納米顆粒（GNP)的圖。
[0015] 圖6是示出了熱對比如何增強現有免疫色譜側向流測定對隱球菌抗原（CrAg)的 檢測的圖。高濃度下信號的穩定階段是由于LFA的高劑量鉤狀效應。虛線示出了來自對照 樣品的背景。
[0016] 圖7A是針對不同納米顆粒形狀的納米顆粒濃度相對于溫度變化的圖。
[0017] 圖7B是針對不同材料的溫度變化的圖。
[0018] 圖8A是hCG(人體絨毛膜促性腺激素）的熱對比測定的結果的圖片示意表示。
[0019] 圖8B是hCG的熱對比測定的結果的圖。
[0020] 圖9是瘧疾抗原的熱對比測定的結果的圖。
[0021] 圖IOA和圖IOB是示出了使用SAR的圖。
[0022] 圖11是使用SAR的hCG的熱對比測定的結果的圖。
[0023] 圖12A、12B和12C是分別示出了在CrAg量桿、hCG量桿和合成GNP內的GNP的多 分散性的圖。
[0024] 圖13是示出了均勻尺寸的合成GNP的圖。

【具體實施方式】
[0025] 本發明涉及結合熱對比讀取器使用的測定系統。本發明還涉及用于使用熱對比測 定和讀取系統來檢測樣品中的分析物的方法。本發明包括測定測試試條，所述測定測試試 條展示出響應于暴露給樣品中可能存在的特定目標化合物而改變的熱特性。本發明包括用 于讀取這種測試試條的熱特性的讀取器。下文更詳細地討論了本發明的多個方面。
[0026] 熱對比測定系統是配置為結合熱對比讀取器運作的測定。有利地，可以將熱對比 測定系統用于檢測樣品中的分析物，與使用視覺讀取器的測定相比，所述熱對比測定的分 析物可以具有更低的濃度。熱對比測定系統可以是對多種樣品中的分析物的高靈敏度檢測 系統。有利地，與使用視覺檢測方法的相似LFA相比，能夠實現在更早階段檢測疾病或狀 況。此外，所述方法的簡單性支持終端用戶方便并準確地使用該系統。所述系統非常適合 醫療點設施和資源有限環境。這里所述的實施例涉及可以用于擴展臨床使用的LFA的靈敏 度、動態范圍和量化的熱對比測定系統。
[0027] 本發明還包括試劑盒，其中所述試劑盒包括這里所述的熱對比讀取器和測定系 統。可以通過終端用戶使用所述試劑盒以使用測定系統處理所需樣品，然后使用熱對比讀 取器檢測目標分析物和/或目標分析物的量。試劑盒可以包括與使用所述試劑盒相關的指 令。
[0028] 本發明總體上涉及納米顆粒的激光激發，然而應認識到電磁激發的其它實施例也 在本發明的范圍內。這里所指的納米顆粒的激光（或光）激發是指激發納米顆粒以產生能 夠由紅外或其它熱傳感器讀取的熱，應理解其它實施例也是有可能的并仍在本發明的范圍 內。將與傳感器輸出相耦接的診斷電路配置為根據傳感器輸出提供對患者的診斷狀況的診 斷輸出指示。
[0029] 可以將這里所述的測定系統用于使用與分析物結合分子綴合的納米顆粒，檢測樣 品中的目標分析物。具體地，可以有效地使用測定中的納米顆粒，將輸入光轉換為熱。在測 定中，將膜與可能包含分析物的樣品相接觸。當樣品移動通過所述膜時（通常由于毛細管 作用），與分析物結合分子綴合的納米顆粒結合目標分析物以形成納米顆粒/分析物絡合 物。這里所用的"納米顆粒/分析物絡合物"是指與分析物結合分子綴合的納米顆粒，所述 分析物結合分子已經結合了來自樣品的分析物。納米顆粒/分析物絡合物繼續移動通過所 述膜，移向包含結合所需分析物的捕獲分子的測試區域。通過捕獲分子結合納米顆粒/分 析物絡合物，并將其保留在測試區域。然后可以將這里所述的熱對比讀取器用于檢測存在 或不存在所述分析物。此外，熱對比讀取器還可以量化在測試區域中存在的分析物（即，樣 品）的量。熱對比讀取器通常包括熱源和如下文所述配置的熱傳感器。
[0030] 測定系統（即，LFA)通常包括：樣品墊；膜；納米顆粒，與分析物結合分子綴合；以 及針對分析物的捕獲分子。LFA系統還可以包括：綴合墊；吸收墊；背襯墊；測試區域；對照 區域；和/或所有這些組件的組合。測試區域通常包括分析物捕獲分子。對照區域可以包 括例如對照抗體等對照分子。綴合墊通常包括與分析物結合分子綴合的納米顆粒。
[0031] 這里所用的"膜"是指使用膜和一個或多個試劑檢測樣品中的目標分析物的測試 設備或試條。可以可替換地使用"膜"和"測試試條"。
[0032] 可以結合熱對比讀取器使用的測定包括側向流測定。用于執行側向流測定的多 種配置在本領域是公知的，例如在Kaylor等人的美國專利公開US 2003/0119202和Mehra 等人的美國專利公開NO.US2010/0136566中描述了所述配置，通過引用將所述專利合并于 此。圖1示出了一個示例實施例，用于執行側向流測定的其它配置是本領域所公知的，并也 在本發明的范圍內。
[0033] 圖1是示出了根據本發明的側向流測定測試和讀取系統98的示例實施例的簡化 圖。測試試條100包括樣品墊102,配置為接收來自患者的樣品104。毛細管作用導致樣品 104從樣品墊102沿箭頭所示方向向吸收墊108流動。樣品104流經綴合墊110并流經膜 112,直到到達測試區域114。還提供了分離的對照區域116。測試試條100、樣品墊102、吸 收墊108、綴合墊110、測試區域114和對照區域116都是流體連通的。這里所述的"流體連 通"是指液體在所述材料或表面之間流動或行進的能力。
[0034] 如圖1的插圖所示，測試區域的示例實施例可以包括與在測試區域114處和抗原 相結合的單克隆抗體關聯的金納米顆粒。可以通過施加能量120引起測試區域114發熱， 來確定結合在測試區域114內的結合金納米顆粒的量。針對測試區域114的熱傳感器122 測量測試區域114的發熱，所述發熱與納米顆粒的量相關，從而與測試區域114中存在的抗 原的量相關。如下文詳細所述，可以將這種方法用于診斷患者的狀況。能量120可以是引 起測試區域114發熱的任何形式的能量。可以將能量源120和傳感器122容納在一個單元 中。備選地,可以分離地容納能量源120和傳感器122。
[0035] 在如圖1插圖所述的實施例中，將分析物結合分子和捕獲分子示出為單克隆抗 體。分析物結合分子和捕獲分子可以是相同類型的分子，即，抗體。在這種情況下，優選地， 它們在不同部位結合分析物，換言之，分析物結合分子和捕獲分子優選地不結合分析物的 相同部位或表位。備選地，分析物結合分子和捕獲分子可以是兩種不同分子，但是二者能夠 在不同部位結合分析物。
[0036] 在上述示例實施例中，在將試條浸入臨床標本或與臨床標本相接觸之后，涂覆抗 體的GNP由于毛細管作用在硝化纖維素試條內移動。當存在目標抗原時，目標抗原與涂覆 單克隆抗體的GNP相結合。當通過膜上識別抗原-抗體-GNP絡合物的抗體將這種結合絡 合物捕獲時，結合絡合物停止通過毛細作用在"量桿"上移動。這導致在LFA測試區域114 處累積GNP，產生陽性測試結果。由于GNP的尺寸可以設計為遷移通過膜112的孔，可以方 便地向GNP涂覆抗體，以及GNP與可見光具有強烈地反應，從而產生便于可視化的深色，因 此將GNP用于LFA。可以將與其它光波長的光具有強烈反應的GNP用于熱對比檢測，例如， 在近紅外下具有最大光吸收的金納米棒。
[0037] 圖2A是根據本發明的一個示例實施例的便攜式測定讀取器200的簡化框圖。讀 取器200包括在其中具有開口 204的殼體202,配置為在狹槽或支架206中接收LFA 100。 在圖2A中，激光220產生導向LFA 100的測試區域中的能量120。在圖2A中，能量可以是 例如可見光或近紅外光，使用備選的透鏡222將光聚焦于測試區域。如上所述，導向納米顆 粒的可見光或近紅外光可以引起納米顆粒發熱。使用例如紅外傳感器的傳感器122對其進 行檢測。可以將測試結果顯示在顯示器230上,顯示器230可以包括例如IXD顯示器。顯 示器可以提供定量輸出或定性輸出，例如，簡單的通過/失敗指示。提供了備選的用戶輸入 232。例如，所述輸入可以是允許操作員發起測試的單個按鈕，或可以是更復雜的輸入，例如 數字鍵盤或具有數字鍵盤，所述數字鍵盤允許操作員更新參數，例如，由設備200使用的閾 值。所述輸入232可以是顯示器230上的覆層，以提供觸摸屏。
[0038] 如下文所詳述，通過電子電路240控制設備200的操作。例如，所述設備可以包括 微處理器、模數轉換器、I/O電路等。提供了電源242。優選地，電源242是便攜式電源，例 如，電池等。備選地，可以通過與其它電源的連接或使用太陽能電池等，來對所述電源進行 再充電。
[0039] 附加地，設備200包括如下文所詳述的輸入/輸出（I/O)電路310。I/O電路310 允許將設備200收集的數據傳輸或提供給其它設備。例如，可以收集并向中心位置或云服 務器發送測試結果，以便進行后續評估。
[0040] 圖2B是以"臺式"結構配置的測定讀取器200的簡化框圖。在圖2B的配置中，標 識為PC的計算機用于執行測試。PC 260通過I/O電路262耦接到激光器220和紅外傳感 器122。例如，I/O電路262可以包括數模轉換器、模數轉換器、可切換輸出等。典型地，圖 2B所示的PC 260的計算能力比便攜式設備中可用的計算能力強。這樣可以允許執行附加 測試或更高級的測試。
[0041] 盡管可以采用任何合適的組件，然而在一個優選實施例中，所述源220包括激光 器，例如，532nm綠色激光器（即，LRS-0532-PFM_00200-03,LaserGlow Technologies Inc)。 聚焦光學器件222可以包括例如平凸式聚焦透鏡。適合的紅外傳感器包括紅外攝像機（A20 或E30, FLIR Inc)或紅外傳感器（MLX90614, Melexis)。然而，本發明不限于這種配置。 [0042] 圖3是設備200的簡化框圖，包括根據存儲在存儲器302中的指令進行操作的微 處理器300。微處理器300通過激活能量源電源302來控制能量源220。通過向模數轉換 器304提供輸出的熱傳感器122檢測LFA(圖3未示出）的發熱。提供了可選的試條傳感 器306。可以將試條傳感器306配置為檢測狹槽206中是否存在LFA 100,從而允許微控制 器300激活能量源220并開始測試。
[0043] 圖3示出了與電源242相連的可選的再充電電路308。這可以允許例如使用外部 電源、太陽能電池、機械曲柄等,對電源242進行再充電。
[0044] 輸入/輸出電路310還示出為與微處理器300相耦接。這可以包括任何類型的輸 入或輸出設備，包括顯示器、鍵盤或手動輸入、音頻輸出、數字輸出，例如USB或Ethernet連 接、RF (射頻）或IR(紅外）輸入和/或輸出、蜂窩數據連接、Ethernet連接等。示例RF連 接包括但不限于BLUETOOTH?連接，或其它短距離通信技術、WIFI連接等。蜂窩電話 連接允許設備使用蜂窩電話網絡進行通信，以傳輸數據和/或提供可選語音通信。所述數 據可以包括測試結果和地理信息（GPS位置），以收集關于傳染病的時空信息。
[0045] 使用I/O 310允許將通過設備200收集的數據發送到其它位置。例如，當在現場 使用時，設備200可以將測試結果回傳到中心數據庫。可以通過任何適合的技術來進行這 種傳輸。例如，可以通過Internet連接、經由蜂窩網絡等來發送所述數據。所述連接可以 需要物理的有線連接或可以使用WIFI、Bluet 〇〇th等進行無線連接。此外，I/O可以用于更 新存儲在存儲器302中的信息。例如，可以更新編程指令、校準信息或其它數據。I/O 310 還可以用于使用顯示器230和/或輸入232與遠程的操作員進行通信。
[0046] 在操作期間，將LFA 100(圖3未示出）置于殼體202中，例如，通過狹槽204(如 圖2所示）。由微處理器300響應于來自試條傳感器306的信號或一些其它觸發（例如，使 用輸入/輸出電路310的手動輸入），發起測試過程。在一個配置中，提供并通過微控制器 300控制可選步進電機307。步進電機307可以用于令LFA 100在設備200中的移動自動 化。如果需要監控LFA 100在設備200中的位置，則可以使用多個試條傳感器306或其它 配置。微處理器300向能量源200施加電力，從而加熱LFA 100。通過傳感器122感測發熱 響應，并使用模數信號轉換器304將發熱響應轉換為數字信號。基于這種數字化的信號，微 處理器300使用輸入/輸出電路310提供指示測試結果的輸出。
[0047] 此外，圖3示出了反饋傳感器303,布置在源220的路徑中以便感測所施加的能量 的強度。通過模數轉換器305將來自反饋傳感器303的輸出提供給處理器300。例如，傳感 器303可以是用于感測來自激光器220的輸出的強度的光傳感器。可以將該信息用于校準 所述設備的操作并校準感測的熱量。此外，可以將反饋用于診斷目的，以便檢測輸出微弱信 號或完全失靈的源220
[0048] 由微處理器使用存儲器302,以短期或長期存儲信息。例如，可以將設備200的尋 址信息320存儲在存儲器302中。所述地址可以是例如唯一識別或半唯一識別設備200的 地址，可以包括但不限于互聯網協議（IP)地址、Mac地址或其它地址格式。還可以將存儲器 302用于存儲校準信息，所述校準信息可以用于校準從傳感器122接收到的數據。可以以 多種方式確定校準信息，例如包括：在制造設備期間使用電路310的輸入，或基于使用LFA 100 (例如，使用圖1所示的校準區域116)執行的校準。這種校準信息可以向由傳感器122 提供的讀數提供基線或其他類型的偏移。存儲器302還包括用于控制微處理器300的操作 的操作指令324。
[0049] 圖4A和4B是示出了當施加能量120時LFA 100的發熱響應Ts的圖。發熱量到 達由Rm指示的最大值。此外，如圖4A和4B所示，所述響應的斜率開始成最陡上升，緩慢地 平穩到最大等級R M。微處理器300通過分析對所施加能量信號的發熱響應而操作為診斷電 路。例如，可以使用簡單的閾值等級，其中將最大響應與閾值等級進行比較。可以將其提供 為輸出，例如，基于比較的"通過/失敗"輸出。此外，可以基于最大響應等級來提供定量輸 出。這種定量輸出可以示出在測試位置114(圖1所示）處捕獲到的金納米顆粒的量。這 可以與抗原的量相關，從而與患者內疾病的進度相關。
[0050] 在本發明的一個方面，診斷是基于響應的輪廓的。例如，如圖4A和4B所示，示出 了響應的初始斜率。基于所述初始斜率，有可能外推R m的值，而不必允許加熱到所述最大 值。可以將這種技術用于加快測試過程的速度。此外，還可以將所述信息用于驗證傳感器 122檢測到的R m值。例如，如果外推出的RM值明顯不同于測量的RM值，則可能指示了組件 故障、測試試條受損或測量中的一些其它誤差。此外，如上所述，校準信息可以用于改善測 量的準確度。例如，校準信息可以提供基線響應，基線響應與所述響應信號比較。因此，可 以基于校準信息調整響應閾值等級。
[0051] 能量源220可以是任何適合的能量源。在一個優選實施例中，能量源220包括激 光器。在本領域中公知的多種激光器用作熱源，所述多種激光器可以是例如連續波激光器、 脈沖波激光器或尺寸縮小的激光器。可以通過使用更高功率的激光器和/或針對不同濃度 的GNP調諧激光功率以便擴展動態范圍，來增加熱對比靈敏度。激光器可以發射可見范圍 中的光。還可以使用發射近紅外區域的光的激光器。通常，選擇并調諧激光器，以最大化納 米顆粒中的吸收，同時最小化來自背景材料的干涉。可以改變在LFA系統中使用的激光功 率的量，所述激光功率的量取決于測定的成分。在示例實施例中，激光功率在大約5W和50W 之間（連續波激光器）。然而可以在其它實施例中使用更高或更低的能量等級。例如，脈沖 激光器內可以施加更低的總能量但是更高的能量密度。由于下文所述背景吸收的降低，可 以使用更高的激光功率，以進一步改善靈敏度和信號強度。
[0052] 通常，膜和背襯包括具有最小光吸收的材料。背景發熱限制了使用更高能量來獲 得更高信號強度的能力。通過選擇具有最小光吸收的材料，可以降低背景熱讀數，以確保熱 檢測來自于測試區域中的納米顆粒，而不是來自測定系統的材料。LFA系統中的膜通常是包 含多個空隙或孔的多孔材料。通常，液體可以由于毛細管作用流經這些空隙或孔。多孔材 料可以由自然物質或合成物質構成。在LFA系統中使用的適合多孔材料可以包括例如硝化 纖維素、聚偏二氟乙烯（PVDF)、聚乙烯、尼龍、醋酸纖維素、聚酯、聚醚砜（PES)、聚砜等。優 選實施例使用具有最小光吸收的膜。還可以使用本領域公知的其它多孔材料。多種背襯在 本領域是公知的，主要提供對LFA的結構支撐。為了熱對比檢測，具有最小光吸收的材料優 選為這里所述LFA的背襯。在一個優選實施例中，背襯可以由玻璃或塑料（例如，聚苯乙 烯）構成。樣品墊可以由多種材料制成，例如包括聚酯、聚丙烯酸、其他聚合材料或玻璃纖 維。綴合墊和吸收墊可以由例如纖維素材料等構成。
[0053] 金屬納米顆粒在受到光學激發時產生熱。該產生熱是由于在從激發態到基態的躍 遷期間金屬介質界面處的表面等離子體導致的。可以通過下式描述由GNP產生的熱量：
[0054] Q = NQnano= NC absI 式⑴其中總發熱（Q，w/m3)是單個 GNP (QnaJ (寫為 GNP 濃度（N，#/m3)、GNP吸收截面面積（m2)和激光強度（W/m 2)的乘積）的組合貢獻。
[0055] 納米顆粒可以包括多種材料、形狀和尺寸。納米顆粒可以是金納米顆粒、銀納米顆 粒、銅納米顆粒、鉬納米顆粒、錯納米顆粒、鎘納米顆粒、合成顆粒（即，銀和金）、石墨烯納 米顆粒等。在優選實施例中，LFA測定系統包括金納米顆粒。還可以采用其他類型的納米 顆粒，且仍在本說明的范圍內。在備選實施例中，可以使用兩個或多個類型的納米顆粒的組 合。納米顆粒的組合可以用于識別多種分析物，或放大或增強信號。
[0056] 納米顆粒可以包括多種尺寸，通常納米顆粒必須能夠通過膜。優選地，納米顆粒的 直徑的范圍可以從IOnm到200nm。對納米顆粒尺寸的選擇和優化部分地取決于能量吸收。 對于將激光器作為能量源并具有金納米顆粒的一個優選實施例，所謂的等離子體共振的物 理現象增強了光學吸收效率，因此增強了熱產生。可以使用直徑高達約IOOnm的金納米顆 粒。更大尺寸是可用的，并且在本發明的范圍內也可以使用并包括更大尺寸。在一些實施 例中，尺寸大約為40-80nm的GNP具有較高的吸收效率（定義為Q abs= C abs/A，其中Cabs是 吸收橫截面面積，A是顆粒的投影橫截面面積），因此，從產生熱的角度，所述尺寸的GNP是 優選的。
[0057] 可以在這里所述的LFA系統中使用多種形狀的納米顆粒，都在本發明的范圍內。 納米顆粒可以是例如納米球、納米棒、納米殼、納米立方體、納米膽體、納米棱錐體、納米星 形體等。在優選實施例中，納米顆粒是納米球、納米棒和/或納米殼。可以使用這些形狀 的納米顆粒中的任何納米顆粒。具有最高光學吸收效率的納米顆粒是優選的，所述最高光 學吸收效率相對其他特性在測定中發揮作用。對于具有非球形的顆粒，可以使用有效半徑 (具有等同體積的球體）來計算吸收效率。
[0058] 如針對CrAg和hCG量桿的圖12A-C和13所示，不好控制在現有LFA中使用的GNP 的多分散性。對多分散性的更好控制導致更均勻的納米顆粒尺寸分布。這可以導致熱對比 檢測的更小標準偏差，因此，改善了信號穩定性和一致性。更均勻的納米顆粒還可以給予更 高的光學吸收并熱產生。例如，具有不同尺寸的GNP在不同波長處具有峰值吸收。對于多分 散的GNP群體，較少的GNP將在峰值吸收波長處產生熱，因此，降低了所產生的熱的量。在 納米顆粒的樣品中，與納米顆粒簇相比，良好分散的均勻尺寸的納米顆粒是優選的。納米顆 粒的簇集會導致納米顆粒的更不均勻的吸收。可選地，可以對納米顆粒進行涂覆以便降低 簇集，從而增加吸收的均勻性。如果存在涂層，則優選地，所述涂層不降低納米顆粒內的吸 收能力。
[0059] 納米顆粒的尺寸分布可以改變。在一些實施例中，至少大約60%的納米顆粒在納 米顆粒的平均直徑的+/-IOnm的范圍內。優選地，至少大約70%的納米顆粒在納米顆粒的 平均直徑的+/_5nm的范圍內。更優選地，至少大約70%的納米顆粒在納米顆粒的平均直徑 的+/-3nm的范圍內。再優選地，至少大約75%的納米顆粒在納米顆粒的平均直徑的+/-3nm 的范圍內。這些范圍外的納米顆粒也在本發明的范圍內。
[0060] 可以根據具體測定、具體納米顆粒、分析物結合分子等，改變LFA系統中使用的納 米顆粒的量或濃度。通常，納米顆粒的量可以大約在I-IOOyg的量級上。還可以使用該范 圍外的納米顆粒，并仍在本發明的范圍內。對于一個實施例，CrAg測定使用每LFA大約4 μ g GNP。根據結合分子的結合親和性、患者樣品中目標分析物的濃度范圍以及其它因素，所用 的納米顆粒的量可以高于或低于指定范圍。
[0061] 可以確定多種樣品中的分析物，通常可以是任何類型的液體樣品。樣品可以是生 物樣品、化學樣品、環境樣品、食物樣品等。生物樣品可以包括例如血液、血漿、血清、尿液、 汗液、膽汁、腦脊液、糞便、陰道分泌物、唾液等。還可以分析其它生物樣品，并都在本發明的 范圍內。可以直接使用具有分析物的樣品，或使用稀釋劑稀釋具有分析物的樣品。稀釋劑 可以是多種溶液，通常是本領域所公知的。在示例實施例中，稀釋劑是鹽水溶液。
[0062] 可以使用本說明書的方法和設備檢測多種分析物。目標分析物可以是蛋白質、多 肽、核酸、半抗原、化學物等。分析物還可以包括：治療性藥物，濫用藥物，激素，維生素，葡萄 糖蛋白質，抗體，類固醇，細菌或細菌感染，真菌，病毒，寄生蟲，細菌的成分和產物、過敏原、 抗原等。分析物還可以包括感興趣化合物的衍生物或代謝物。
[0063] 在一些實施例中，分析物可以與疾病相關聯，例如，瘧疾、TB等。在其它實施例 中，分析物可以與生理或病理狀況相關聯，例如，妊娠。分析物的示例包括：隱球菌抗原 (CrAg)、瘧疾抗原、結核抗原、人體絨毛膜促性腺激素（hCG)、人類促黃體激素（hLH)、人促 卵泡激素（hFSF)、前列腺特異抗原（PSA)、乙型肝炎表面抗原、乙型肝炎抗體、HIV抗原、A族 鏈球菌、葡萄球細菌屬、STD、惡性瘧原蟲（P. Falciparum)、發熱板等。
[0064] 分析物結合分子和捕獲分子可以是能夠結合目標分析物的任何分子。在一些實施 例中，分析物結合分子和捕獲分子是生物宏分子，例如，抗體或抗體的一部分。這些分子還 可以是受體、配體、多核苷酸、多肽、糖肽、脂蛋白質、核蛋白質、核苷酸、適體等。在一個示例 實施例中，所述分析物結合分子和捕獲分子是抗體。在一些實施例中，分析物結合分子與捕 獲分子相同。在其它實施例中，分析物結合分子與捕獲分子不同。
[0065] 用于將納米顆粒與分析物結合分子綴合或耦合的多種方法在本領域是公知技術， 所述多種方法在本發明的范圍內。通常，允許在高溫、高濕度或低濕度和/或輻射條件下改 善穩定性的綴合化學是優選的。化學結合是指使用將顆粒與分析物結合分子相鏈接的化學 官能團和/或分子。一個示例是在顆粒表面上放置羧酸，以允許通過碳化二亞胺介導分子 與抗體上的胺基官能團相鏈接。綴合可以包括被動吸收。被動吸收在本領域是公知的，例 如在US 2010/0136566中對其進行了公開，所述文獻通過引用合并與此。
[0066] 在本領域中公知多種液體調劑和噴灑技術，將捕獲分子沉積到膜。可以使用這些 技術中的任何技術，優選的是引起捕獲分子更好吸收性和穩定性的噴灑技術。還可以將與 分析物結合分子綴合的納米顆粒噴灑到綴合墊上。在示例實施例中，來自BioDotTM的多種 液體調劑儀器可以用于這些目的。
[0067] 本說明書還包括檢測樣品中的分析物的方法。通過使用這里所述的熱對比技術， 可以明顯改善LFA分析靈敏度，可能大于視覺檢測方法的靈敏度的10, 000倍。
[0068] 所述方法包括：將樣品與樣品墊相接觸，允許液體由于毛細管作用流經所述膜。與 分析物結合分子綴合的納米顆粒響應于樣品應用而通過毛細管作用在所述膜內移動。當存 在目標分析物時，目標分析物與綴合的納米顆粒相結合。當測試區域中的捕獲分子識別并 結合納米顆粒/分析物絡合物時，納米顆粒/分析物絡合物停止穿過所述膜。這導致在LFA 的測試區或區域處積累納米顆粒/分析物絡合物。所述方法還包括通過首先向例如激光器 的能量源暴露測試區域，然后通過傳感器測量從測試試條產生的熱量，來使用熱對比讀取 器檢測并量化測試區域中分析物的量。傳感器產生的輸出指示了是否存在目標分析物和/ 或目標分析物的量。
[0069] 所述方法還可以包括檢測多種分析物。可以通過具有多個測試區域來檢測多種分 析物，其中每個測試區域具有不同的捕獲分子。因此，第一納米顆粒/分析物絡合物結合到 具有結合第一分析物的第一捕獲分子的測試區域1，其中第二納米顆粒/分析物絡合物結 合到具有結合第二分析物而不是第一分析物的第二捕獲分子的測試區域2。這樣，可以通過 配置為包括多個測試區域，來將LFA系統擴展為識別多種分析物。還可以使用具有不同開 始位置的多種納米顆粒，檢測多種分析物。納米顆粒可以具有不同綴合以及不同的分析物 結合分子。這些納米顆粒可以調諧為不同地流經所述膜。多種分析物可以在相同樣品或不 同樣品中。在一些實施例中，可以在相同測試區域中測試多種分析物。對多種分析物的檢 測導致識別對應測試區域中的每種分析物，優選地，分析物的定量數量。在一些實施例中， 還可以在一個測試區域中檢測和/或積累量化多種分析物。例如，使用在不同激光波長處 進行吸收的不同顆粒，這允許使用具有對應波長的激光激發進行多路復用。
[0070] 所述方法還可以包括通過使用對不同納米顆粒的次級受控流動，放大所述信號。 在一個示例實施例中，可以通過使用銀染色法或次級結合納米顆粒，放大來自具有主要金 納米顆粒的LFA的信號。在銀染色法的過程中，金納米顆粒可以作為成核點，以在表面上生 長銀殼。在次級納米顆粒結合的過程中，次級納米顆粒結合到捕獲目標分析物的第一顆粒， 以便放大信號。
[0071] 本方法還包括量化測試區域中存在的分析物的量。對膜的熱變化的測量可以與測 試區域中存在的分析物的量相關。有利地，LFA系統可以不僅提供存在或不存在分析物，而 且還提供在膜（因此，樣品）中存在的分析物的等級。這特別有利于確定患者的疾病、傳染 病或狀況的程度。
[0072] 在向能量源暴露測試區域之后，可以通過測量所述膜的測試區域內的熱變化或溫 度，來檢測分析物的存在和分析物的量。備選地，還可以測量溫度變化的初始速率，以確定 吸收率（SAR)。SAR可以用于確定測試區域中存在的分析物的量。SAR實際上是上式1中 的Q。它涉及當通過例如激光器的能量源對納米顆粒進行激發時納米顆粒發出的熱能的量 (W/m 3)。如式1所示，它與激光能量密度和納米顆粒的數目成正比，所述納米顆粒的數目直 接涉及分析物中抗原的量。
[0073] 除了改善分析靈敏度之外，還可以對LFA進行存檔以便將來分析。不同于其他檢 測方法，使用熱對比系統不存在信號損失。在熒光測量中，有機熒光團經歷光漂白。一些色 度測量中，染料可能由于光化裂解而隨著時間失去它們的信號。在執行測定的兩個星期之 后進行的熱對比讀數可能幾乎相同。有利地，這允許在現場處理醫療點LFA，并安排到中心 實驗室，針對熱對比讀數來處理相同LFA系統。換言之，不必在樣品運行之后立即測量分析 物信號。可以多次測量信號，例如，在完成測定之后立即測量并且在隨后的時間測量。所述 方法還可以包括向能量源暴露測試區域，在將測定試條與樣品接觸后12小時、24小時或更 長時間之后，測量測試區域中的分析物。
[0074] 隱球菌病是所有AIDS相關機會性傳染中死亡的主要原因之一，并且是在非洲成 年人患腦膜炎的最常見原因，每年在世界范圍內導致多于500, 000人死亡。通常通過培養 液、墨汁或CrAg測試的組合（連續兩倍稀釋）（即，CrAg滴定度，定義為當執行兩倍連續稀 釋時最末的陽性測試）半定量地診斷隱球菌性腦膜炎。
[0075] 本說明書包括用于檢測和量化CrAg抗原的方法。所述方法包括：將樣品與樣品墊 相接觸，允許液體由于毛細管作用流經膜。與CrAg結合分子綴合的納米顆粒響應于施加樣 品，通過毛細管作用在所述膜內移動。當存在CrAg時，CrAg與綴合的納米顆粒相結合。當 測試區域中的捕獲分子識別并結合納米顆粒/CrAg絡合物時，納米顆粒/CrAg絡合物停止 穿過所述膜。這樣導致在LFA的測試區域處積累納米顆粒/CrAg絡合物。可以通過首先向 例如激光器的能量源暴露測試區域，然后通過熱傳感器測量從測試試條產生的熱，來將所 述熱對比系統用于檢測并量化測試區域中CrAg的量。
[0076] 圖6示出了與色度檢測相比，熱對比產生32倍的分析靈敏度提高，其中對數線性 斜率高達通過乳膠凝集（R 2 = 0. 98)產生的等同濃度為1 : 1024的CrAg滴定度。在所述 1 : 1024滴定度以上，存在大劑量"鉤狀"效應，降低了視覺強度以及熱強度到達平穩狀態。 可以通過改變對測定的稀釋或改變測定的工程，來克服這個問題。此外，可以通過標準化這 些納米顆粒的尺寸以便降低方差系數，來改善測定的測定間精度。為了進行比較，在具有隱 球菌腦膜炎的患者中觀察到的中值CrAg滴定度通常為1 : 1024到1 : 2048。然而，盡管 有HIV治療，對于CrAg滴定度>1 : 8,在具有亞臨床疾病（以100%靈敏度和96%特異性， 預示后來發展為隱球菌腦膜炎）的無體征患者中，存在大約幾個星期到幾個月的亞急性潛 伏期。在具有晚期AIDS的人群中進行血清CrAg篩查和預防性的抗真菌治療防止朝著癥狀 性腦膜炎的臨床進展。由于在尿液中可檢測CrAg，因此有可能進行非侵入性篩查，然而尿液 比血液中CrAg的濃度低22倍。因此，通過熱對比改善LFA靈敏度，這可以實現對AIDS的 無體征患者的非侵入性篩查，量化CrAg負擔以便進行危險分層的能力。
[0077] 本說明書包括用于檢測和量化hCG抗原的方法。所述方法包括：將樣品與樣品墊 相接觸，允許液體由于毛細管作用流經膜。與hCG結合分子綴合的納米顆粒響應于施加樣 品，通過毛細管作用在所述膜內移動。當存在hCG時，hCG與綴合的納米顆粒相結合。當測 試區域中的捕獲分子識別并結合納米顆粒/hCG絡合物時，納米顆粒/hCG絡合物停止穿過 所述膜。這樣導致在LFA的測試區域處積累納米顆粒/hCG絡合物。可以通過首先向例如 激光器的能量源暴露測試區域，然后通過熱傳感器測量從測試試條產生的熱，來將所述熱 對比系統用于檢測并量化測試區域中hCG的量。
[0078] 本說明書包括用于檢測和量化瘧疾抗原的方法。所述方法包括：將樣品與樣品墊 相接觸，允許液體由于毛細管作用流經膜。與瘧疾抗原結合分子綴合的納米顆粒響應于施 加樣品，通過毛細管作用在所述膜內移動。當存在瘧疾抗原時，瘧疾抗原與綴合的納米顆粒 相結合。當測試區域中的捕獲分子識別并結合納米顆粒/瘧疾抗原絡合物時，納米顆粒/ 瘧疾抗原絡合物停止穿過所述膜。這樣導致在LFA的測試區域處積累納米顆粒/瘧疾抗原 絡合物。可以通過首先向例如激光器的能量源暴露測試區域，然后通過熱傳感器測量從測 試試條產生的熱，來將所述熱對比系統用于檢測并量化測試區域中瘧疾抗原的量。
[0079] 本說明書包括用于檢測和量化TB抗原的方法。所述方法包括：將樣品與樣品墊 相接觸，允許液體由于毛細管作用流經膜。與TB抗原結合分子綴合的納米顆粒響應于施加 樣品，通過毛細管作用在所述膜內移動。當存在TB抗原時，TB抗原與綴合的納米顆粒相結 合。當測試區域中的捕獲分子識別并結合納米顆粒/TB抗原絡合物時，納米顆粒/TB抗原 絡合物停止穿過所述膜。這樣導致在LFA的測試區域處積累納米顆粒/TB抗原絡合物。可 以通過首先向例如激光器的能量源暴露測試區域，然后通過熱傳感器測量從測試試條產生 的熱，來將所述熱對比系統用于檢測并量化測試區域中TB抗原的量。
[0080] 示例
[0081] 示例I-GNP的合成與分析
[0082] 金納米顆粒（GNP)合成：如Perault等和Neha等在Frens G.中所述（參照Frens G. Nat. Phys. Sci. 1973 ;Perrault, Steven D.等 Nano Letters 20099(5) 1909-1915 ;Neha B. Shah 等 Molecular Pharmaceutics20129 (8) 2146-2155)，通過氯金酸的還原法合成 30nm GNP，接著涂覆聚乙二醇（PEG)以保持水溶液中的穩定性。通過紫外可見光分光光度計、原 子發光光譜、動態光散射和TEM來執行GNP的特征化，以確保成功合成并量化濃度和尺寸。 準備滴定濃度的GNP水溶液，將每個溶液的10 μ L作為液滴轉移到載玻片。然后，用來自CW 激光器（532nm，Millennia Vs，二極管泵浦）的激光束照射液滴1分鐘，從而誘發GNP發熱。 在激光照射期間，安裝在樣品上方一定角度的紅外攝像機（FLIR ThermoVision? A20)遠程 測量溫度改變。根據熱圖像確定并繪制每個樣品的最大溫度改變。
[0083] 將溶液中GNP的熱對比與視覺對比進行比較。準備一系列不同濃度的GNP。將 10 μ L的GNP溶液置于顯微鏡載片上。為了進行視覺分析，通過數字攝像機拍攝照片，隨后 用Image J對所述圖像進行分析。為了進行熱量分析，用激光（0· 5W，532nm)照射GNP溶液， 通過紅外攝像機記錄溫度變化。
[0084] 結果示出：相較于通過視覺對比的2. 5χ10η納米顆粒/mL，使用熱對比能夠檢測低 至2. 5x IO9納米顆粒/mL的GNP。這清楚地示出了熱對比檢測可以將整體分析靈敏度改善 100倍（圖5)。還將GNP的熱對比與使用標準微型酶標儀的標準光密度測量（其原理廣泛 地用于微流體EL1SA)進行比較。在相同樣品容量（10 μ L)的情況下，與光密度測量相比， 熱對比顯示出50倍的改善。通過使用較高功率的激光器和/或針對不同濃度的GNP調諧 激光功率以便擴展熱對比的動態范圍，有可能進一步改善熱對比靈敏度。重要的是，還可以 通過調諧激光波長以便更好地令納米顆粒（金納米棒）進行吸收，增加靈敏度。
[0085] 示例2-檢測隱球菌抗原（CrAg)
[0086] 使用從I_y，Inc獲得的用于檢測隱球菌抗原（CrAg)的經FDA批準的LFA，檢測 熱對比相對于色度檢測（即，視覺對比）的分析性能，這在Qin等Angewandte Chemie 2012 中描述了。LFA的熱對比成像：隱球菌抗原LFA(Immy，Inc. Norman, 0K)，于2011年7月經 FDA批準，檢測血清和腦脊液（CSF)中隱球菌物種絡合物（Cryptococcus neoformans和 Cryptococcus gatlii)的莢膜多糖抗原。對來自具有隱球菌腦膜炎患者的血清樣品進行2 倍連續稀釋，以便評估檢測極限，作為CrAg滴定度。根據制造商的指示執行所述測試。通 過用激光照射所述測試線1分鐘，來執行熱對比。紅外攝像機記錄溫度變化。照射每個水 平測試帶上的三個點，測量平均最大溫度變化。在每個濃度下，操作三個單獨的LFA量桿。 圖6示出了所述結果。
[0087] 視覺對比量化：對于GNP小滴，通過數字攝像機拍攝圖像。通過平板掃描儀（型 號：Visioneer Onetouch 7400)掃描所述量桿。分析感興趣區域（ROI)(即，小滴和量桿測 試帶）的平均灰度。還通過在530nm處由分光光度計連同Take3微型酶標儀和Synergy HT 多模式微型酶標儀（BioTek，Winooski，VT)，測量相同容量的GNP溶液（10 μ L)。
[0088] 將血清樣品LFA連續2倍稀釋的（通過乳膠凝集（Immy，Inc.)在I : 32768滴定 度處為陽性）進行比較。結果示出了熱對比確實比色度視覺檢測對LFA更敏感。圖6示出 了與色度檢測相比，熱對比產生改善了 32倍的分析靈敏度，其中對數線性斜率高達等同濃 度為1 : 1024的CrAg滴定度。在所述1 : 1024滴定度以上，存在大劑量"鉤狀"效應，其 中降低視覺強度，熱量強度到達平穩狀態。
[0089] 使用經FDA批準的隱球菌抗原（CrAg)LFA,看到通過熱對比將分析靈敏度改善了 32倍（圖6)，與此同時量化抗原濃度。在"具有讀取器的一次性RDT"模型中該增強的靈敏 度可以支持在資源有限的區域針對癥狀性和無體征CrAg+進行CrAg篩查和量化，允許在先 前通過定性LFA未檢測到的患者中進行有目標的預防性抗真菌治療。
[0090] 示例3-改善LFA的分析靈敏度
[0091] 基于多種金納米顆粒（例如，棒、殼和球）的實驗性測量的吸收橫截面面積，進行 建模，以開發對LFA的分析靈敏度的進一步改善。評估了包括金納米棒、納米殼和金納米 球的金納米顆粒。如圖7A所示，在等同激光功率和納米顆粒濃度的情況下，典型的納米棒 和納米殼相比于金納米球分別產生4. 6倍和36倍的熱。為了消除顆粒尺寸影響，通過顆粒 體積標準化吸收橫截面面積（Cabs),以對熱產生能力進行更好的估計。用于進行這種比較 的 GNP 的尺寸為：球 D = 30nm ;納米棒 D = 12. 7nm，L = 49. 5nm ;納米殼 DCOTe= 120nm(二 氧化娃），Dshell= 150nm(金）。標準化熱對比（ATsignal)和納米顆粒濃度。使用所述標準 化，在產生熱方面，金納米棒比金納米球和金納米殼的效率大約高一個量級（圖7A插圖）。 此外，目前的LFA(即，具有厚背襯材料的薄硝化纖維素膜）吸收大量激光能量（532nm)，產 生背景加熱或噪聲。因此，使用低吸收（即，高透射或反射）的背襯材料（例如，塑料或玻 璃），允許使用更高的激光強度（I)。基底吸收：用532nm激光照射空白的量桿以及塑料和 玻璃蓋玻片各1分鐘。通過紅外攝像機測量在激光照射期間的溫度變化并確定最大溫度改 變（參照圖7B)。將較高吸收的納米顆粒和較低吸收的LFA背襯材料組合，這可以增加靈敏 度。應注意，金納米棒與金納米球可以在不同的波長下進行有效吸收。
[0092] 可以通過將功率密度增加100倍（S卩，將激光功率從0. 01增加到1W)和使用吸收 率增加10倍（Cabs)的納米顆粒，來產生1000倍的熱對比增加。如上所述，可以通過降低背 景吸收來使用較高的激光功率。
[0093] 考慮到使用這里所述的改良示出的比視覺測試方法提高約10倍的改善，以及預 計相對視覺檢測方法的1000倍改善，可以將測定的分析靈敏度改善大約10, 〇〇〇倍。
[0094] 示例4-檢測hCG
[0095] 使用具有GNP的LFA來測試在樣品中hCG的存在（妊娠測試）。從Fi sher Scientific (Sure-Vue血清/尿液hCG測試試劑盒）購買hCG LFA。
[0096] 如圖8A和8B所示，與視覺檢測相比，熱對比示出了對于hCG的存在的增強靈敏 度。使用熱對比示出了檢測極限的20倍提高。
[0097] 示例5-檢測痕疾
[0098] 還使用具有GNP的LFA來測試瘧疾抗原的存在。從Alere Inc (BinaxNOW?痕疾測 試）購買瘧疾LFA。
[0099] 如圖9所示，與視覺檢測相比，熱對比示出了對于瘧疾抗原的存在的增強靈敏度。 使用熱對比示出了檢測極限的8倍提高。
[0100] 示例6-檢測TB
[0101] 使用具有GNP的LFA來測試TB的存在。Alere Inc (Determine?TB LAM快速測試） 制造TB LFA。結果示出在表格1中。熱對比度基于痰培養的參考標準，檢測大多數的視覺 陰性的TB LFA( S卩，假陰性）。
[0102] 表格 1
[0103]

【權利要求】
1. 一種熱對比測定讀取器，包括：能量源；傳感器；I/O電路；W及開口，用于接收測定 試條；所述讀取器被配置為當在測定試條的測試區域上激活能量源時將傳感器結果轉換為 輸出信號。
2. 根據權利要求1所述的讀取器，其中所述能量源是激光器。
3. 根據權利要求1所述的讀取器，其中所述傳感器是紅外攝像機。
4. 根據權利要求1所述的讀取器，其中所述測定試條的測試區域包括納米顆粒。
5. 根據權利要求1所述的讀取器，其中所述讀取器是臺式設備，將輸出信號顯示在臺 式設備的顯示器上。
6. 根據權利要求1所述的讀取器，其中所述讀取器是手持設備，將輸出信號顯示在手 持設備的顯示器上。
7. 根據權利要求1所述的讀取器，其中通過有線連接將所述輸出信號傳送到其它設 備。
8. 根據權利要求1所述的讀取器，其中通過無線連接將所述輸出信號傳送到其它設 備。
9. 一種測定試劑盒，包括： 測定系統，包括：樣品墊；測試試條；與分析物結合分子綴合的納米顆粒；測試區域；對 照區域；W及吸收墊，配置為當施加樣品時進行流體連通，W及 熱對比測定讀取器。
10. 根據權利要求9所述的試劑盒，其中所述納米顆粒包含銀、石墨帰、金及其組合。
11. 根據權利要求9所述的試劑盒，其中所述納米顆粒包括納米球、納米棒、納米殼及 其組合。
12. 根據權利要求9所述的試劑盒，其中所述測試試條包括硝化纖維素膜。
13. 根據權利要求9所述的試劑盒，其中所述熱對比讀取器系統包括能量源和傳感器。
14. 根據權利要求9所述的試劑盒，其中所述分析物是CrAg、TB抗原、hCG、拒疾抗原、 A族鏈球菌、葡萄球菌屬、STD、惡性拒原蟲、發熱板或其組合。
15. 根據權利要求9所述的試劑盒，其中所述樣品是血液、血漿、尿液、唾液或其組合。
16. 根據權利要求9所述的試劑盒，其中所述測試區域包括捕獲分子，其中所述測試區 域的捕獲分子與分析物結合分子相同。
17. 根據權利要求9所述的試劑盒，其中所述測試區域包括捕獲分子，其中所述測試區 域的捕獲分子與和納米顆粒綴合的分析物結合分子不相同。
18. 根據權利要求9所述的試劑盒，其中在一個測定系統中檢測多個不同分析物。
19. 根據權利要求9所述的試劑盒，其中所述熱對比系統提供存在于樣品中的分析物 的定量數量。
20. 根據權利要求9所述的試劑盒，其中能夠在施加樣品后至少約24小時之后，測量分 析物信號。
21. -種檢測樣品中的分析物的方法，包括： 在將測定系統的測試試條與樣品接觸之后，將測定系統中的測試試條的測試區域暴露 于能量源，其中所述樣品由于毛細管作用而移動通過所述測試試條，所述測定系統包括：納 米顆粒，與結合樣品中的分析物的分析物結合分子綴合；W及測試區域，包括捕獲分子；W 及 通過傳感器測量在測試區域中產生的熱，w檢測測試區域中存在或不存在所述分析 物。
22. 根據權利要求21所述的方法，其中檢測的分析物是CrAg、化抗原、hCG、拒疾抗原 或其組合。
23. 根據權利要求21所述的方法，其中所述樣品是血液、尿液、唾液、血漿或其組合。
24. 根據權利要求21所述的方法，其中在一個測定系統中檢測多個不同分析物。
25. 根據權利要求21所述的方法，其中所述傳感器提供對存在于樣品中的分析物的定 量輸出。
26. 根據權利要求21所述的方法，其中不立即測量分析物信號。
27. 根據權利要求21所述的方法，其中通過使用銀放大來增強分析物信號。
【文檔編號】G01N33/558GK104471382SQ201380016094
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年1月30日 優先權日:2012年1月31日
【發明者】約翰·C·比斯喬, 秦真鵬, 沃倫·錢, 塔涅爾·阿克 申請人:明尼蘇達大學董事會