試験要素のスプリットスピン遠心分離
サンプルのバッチのハイスループット遠心分離は、サンプルのバッチの単一の遠心分離運転を、より少ないサンプルを有する２つ以上の時差式の別個のスピンに分割することにより達成され、サンプルを装填または取り出すための遠心分離機スロットの有用性、およびその後の実験結果の送達が、強化され得る。方法論は、例えば、輸血前に、救急施設におけるＳＴＡＴ血液型決定プログラムの一環として、複数のサンプルを迅速に処理する必要がある場合に特に有用である。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔出願の分野〕
本出願は、試験サンプルのハイスループット遠心分離のための装置および方法に関する。
【０００２】
〔背景〕
カラム凝集テクノロジー（ＣＡＴ）の技術は、遠心分離による形成凝集塊の濾過と共に、不活性基質および凝集用試薬を利用し、反応が起こっているかどうかを判断し、かつ、反応が起こっている場合は反応の等級を判断する視覚的表示手段を提供する。LaPierreおよび同僚によって１９８０年代に初めて発明された、ＣＡＴテクノロジーを用いる試験は現在、血液サンプルを迅速かつ確実に試験するために、ヘルスケア施設で広く使用されている。典型的には、ＣＡＴ試験は、いくつかのマイクロチューブを備えた「ビーズカセット」または「ゲルカード」などの免疫診断試験要素を含み、マイクロチューブはそれぞれ、凝集型アッセイを行うため、デキストランアクリルアミドのゲル粒子と適切な試薬との混合物を収容している。例えば、直接クームズアッセイでは、患者の赤血球懸濁液が最初に各マイクロチューブに加えられ、抗ヒトグロブリン血清（クームズ試薬）との適切なインキュベーションの後、カードが遠心分離される。アッセイの結果は、その後、カードから単に「読み取られる」ことができる。
【０００３】
近年では、ＣＡＴは、目に見える凝集反応の観察を可能にする様々な異なるタイプのサンプル容器を用いる、包括的プラットフォームの導入により能率化されてきた。例えば、そのような１つのプラットフォームは、血液の血液型判定、抗体スクリーニング、抗体識別、表現型検査、および交差適合に一般に使用される、ID-Micro Typing System（登録商標）（Ortho-Clinical Diagnostics, Inc．）である。ID-Micro Typing System Gel Test（登録商標）は、必要とする手順工程が少ないので、他の血清学的方法より実行するのが容易であり、また費用効果が高い。処理が減ることは、オペレーターが誘発する過失が減り、また、結果をより客観的に解釈することにもつながる。
【０００４】
これらの改善点にもかかわらず、ID-Micro Typing System（登録商標）などの現在の免疫血液学的プラットフォームでゲルカードまたは同様の試験要素を処理することに対する大きな妨げは、依然として遠心分離機である。遠心分離機は、システムに装填された各「バッチ」のため、バッチのスピンが完了するまで、途切れることなく連続して動くようにプログラムされている。
【０００５】
この問題に取り組む試みに関連する情報を、米国特許第７，１５１，９７３号；７，１２７，３１０号；７，０７２，７３２号；７，０６９，０９７号；６，６０６，５２９号；６，４９０，５６６号；５，８９０，１３４号；５，８６５，７１８号；５，８２６，２３６号；５，７３７，７２８号；５，２６０，８６８号、ならびに米国特許出願公開第２００５／０００４８２８号；２００４／００７４８２５号および２００３／００６４８７２号で見ることができる。しかしながら、これらの参考文献はそれぞれ、以下の欠点のうち１つ以上を被っている：これらの参考文献は、律速遠心分離工程を改善（remedy）できていないこと、およびバッチ遠心分離の全体的な効率を改良できる処置を説明してもいないことである。
【０００６】
前述の理由から、バッチ遠心分離プロトコルのスループットを改善する、当技術分野における満たされていない必要性がある。
【０００７】
〔出願の概要〕
サンプルのバッチのハイスループット遠心分離を行う方法を説明する。本発明はさらに、サンプルのバッチのハイスループット遠心分離を自動で操作するための試験装置およびプロトコルに関する。
【０００８】
一態様によると、１つ以上のサンプル容器のバッチの遠心分離を行う方法が説明され、この方法は、（ａ）１つ以上のサンプル容器をそれぞれが含む１つ以上の第１のバッチを提供することであって、各第１のバッチは、第１の遠心分離機におけるｔ秒間の遠心分離を必要とする、提供することと、ｂ）１つ以上のサンプル容器をそれぞれが含む１つ以上の第２のバッチを提供することと、（ｃ）１つ以上の第２の遠心分離機において第１のバッチを遠心分離することと、（ｄ）第２の遠心分離機の運転を無作為にＮ回中断することと、（ｅ）各第２の遠心分離機に１つ以上の第２のバッチの装填または取り出しを行うことと、（ｆ）中断した第２の遠心分離機の遠心分離を再開することと、を含み、第２の遠心分離機に第２のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度は、第１の遠心分離機にサンプル容器の各第１のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度と比べて、Ｎ倍増大する。
【０００９】
この方法に従って使用されるサンプル容器は、遠心分離により促進される、目に見える凝集反応を生じさせることができる任意の免疫診断試験要素であってよい。
【００１０】
サンプル容器は、患者サンプル、ヒト血液サンプルまたは緊急サンプル（emergency samples）を収容してよく、試薬は、凝集アッセイまたは血液型決定用の試薬をさらに含んでよい。
【００１１】
本明細書に記載される方法によると、２〜１０個の第２の遠心分離機があってよい。第２の遠心分離機の運転は、取り出しおよび再装填のため、２〜１０回、中断され得る。
【００１２】
さらに別の態様では、遠心分離、装填、および再装填工程はそれぞれ、制御機構により制御される。
【００１３】
さらに別の態様では、各第２のバッチは、同じ数のサンプル容器を有する。
【００１４】
さらに別の態様では、各第２のバッチにおけるサンプル容器は、装填または取り出しの際に、結果について評価される。
【００１５】
さらに別の態様では、各第２のバッチの遠心分離時間は、その他の第２のバッチそれぞれの遠心分離時間とは異なってよい。
【００１６】
さらに別の態様では、各第２のバッチにおけるサンプル容器は、装填または取り出しのため遠心分離機の運転が中断されるたびに結果が評価される。
【００１７】
別の態様によると、２つ以上のサンプル容器のバッチの遠心分離を行う方法が説明され、この方法は、（ａ）２つ以上のサンプル容器の第１のバッチを提供する工程であって、第１のバッチは、第１の遠心分離機におけるｔ秒間の遠心分離を必要とする、工程と、（ｂ）第１のバッチをｘ個の第２のバッチに分割する工程と、（ｃ）各第２のバッチをｙ個の第２の遠心分離機それぞれの中に装填する工程と、（ｄ）各第２のバッチを、ｔ／ｘ秒間遠心分離する工程であって、各第２の遠心分離機の運転は、少なくともｔ／ｘｙ秒だけ時差をつけられる、工程と、（ｅ）各第２の遠心分離機を少なくともｔ／ｘｙ秒ごとに取り出しおよび再装填する工程と、を含み、第２の遠心分離機に第２のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度は、第１の遠心分離機にサンプル容器の第１のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度に比べて、最大でｘｙ倍だけ増大する。
【００１８】
一態様によると、取り出しおよび装填は、ｔ／ｘｚ＋ｚ秒ごとに行われ、ここで、ｚは、装填および取り出しに必要な秒数に等しい。１つのバージョンでは、例えば、ｚは、１〜１２０秒に等しい。
【００１９】
この方法に従って使用されるサンプル容器は、遠心分離により促進される、目に見える凝集反応を生じさせることができる任意の免疫診断試験要素であってよい。
【００２０】
サンプル容器は、患者サンプル、ヒト血液サンプルまたは緊急サンプルを収容してよく、試薬は、凝集アッセイまたは血液型決定用の試薬をさらに含んでよい。
【００２１】
本明細書で説明する方法によると、２〜１０個の第２の遠心分離機があってよい。また、２〜１０個の第２のバッチがあってもよい。
【００２２】
さらに別の態様では、分割、遠心分離、および再装填工程はそれぞれ、制御機構により制御される。
【００２３】
さらに別の態様では、各第２のバッチは、同数のサンプル容器を有する。
【００２４】
さらに別の態様では、各第２のバッチにおける全てのサンプル容器は、各第２のバッチをｔ／ｘ秒間遠心分離した後で結果について評価される。
【００２５】
さらに別のバージョンによると、試験装置が提供され、この試験装置は、（ａ）複数のサンプル容器を遠心分離するように構成された複数の遠心分離機と、（ｂ）遠心分離機に接続された１つ以上の駆動機構と、（ｃ）遠心分離機に対してサンプル容器を装填するかまたは取り出すように構成された、少なくとも１つの移動機構と、（ｄ）駆動機構および移動機構と協調する制御機構であって、遠心分離機を運転するように構成されている、制御機構と、を含む。この運転は、（ｉ）１つ以上のサンプル容器をそれぞれが含む１つ以上の第１のバッチを提供する工程であって、各第１のバッチは、第１の遠心分離機におけるｔ秒間の遠心分離を必要とする、工程と、（ｉｉ）１つ以上のサンプル容器をそれぞれが含む１つ以上の第２のバッチを提供する工程と、（ｉｉｉ）１つ以上の第２の遠心分離機において第１のバッチを遠心分離する工程と、（ｉｖ）第２の遠心分離機の運転をＮ回、無作為に中断する工程と、（ｖ）各第２の遠心分離機に１つ以上の第２のバッチの装填または取り出しを行う工程と、（ｖｉ）中断した第２の遠心分離機の遠心分離を再開する工程と、を含み、第２の遠心分離機に第２のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度は、第１の遠心分離機にサンプル容器の第１のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度に比べてＮ倍増大している、方法の工程を含む。
【００２６】
一実施形態では、試験装置は、サンプル容器内部の凝集反応を検出するように構成された検出器を含む。容器は、１つのバージョンでは、ゲルカード、ビーズカセット、または目に見えて検出可能な凝集反応を生じさせることができる任意の他の試験要素である。好ましくは、サンプル容器は、バーコードリーダーで容器を読み取ることができるように、バーコードを付けられていてよく、装置は、１つ以上のサンプルの温度を調節するためのインキュベーターをさらに含む。
【００２７】
サンプル容器は、ヒトサンプル、ヒト血液サンプル、または緊急サンプルを収容することができる。
【００２８】
サンプル容器は、凝集アッセイまたは血液型決定用の試薬を収容することができる。
【００２９】
２〜１０個の第２の遠心分離機があってよい。２〜１０個の第２のバッチがあってもよい。遠心分離は、２〜１０に等しいＮ回、中断されてよい。
【００３０】
さらに別の実施形態では、試験装置は、装填または取り出しのため遠心分離機の運転が中断されるたびに、結果について、各第２のバッチにおける全てのサンプル容器を評価するように構成されている。
【００３１】
さらに別のバージョンによると、試験装置が提供され、この試験装置は、（ａ）複数のサンプル容器を遠心分離するように構成された複数の遠心分離機と、（ｂ）遠心分離機に接続された１つ以上の駆動機構と、（ｃ）遠心分離機に対してサンプル容器を装填するかまたは取り出すように構成された、少なくとも１つの移動機構と、（ｄ）駆動機構および移動機構と協調する制御機構であって、遠心分離機の時差式運転に合わせて構成された、制御機構と、を含む。時差式運転は、（ｉ）第１の遠心分離機におけるｔ秒間の遠心分離を必要とする２つ以上のサンプル容器の第１のバッチを提供する工程と、（ｉｉ）第１のバッチをｘ個の第２のバッチに分割する工程と、（ｉｉｉ）第２のバッチをそれぞれ、ｙ個の第２の遠心分離機それぞれの中に装填する工程と、（ｉｖ）各第２のバッチをｔ／ｘ秒間遠心分離する工程であって、第２の遠心分離機それぞれの運転は、少なくともｔ／ｘｙ秒だけ時差をつけられる、工程と、（ｖ）第２の遠心分離機それぞれに対する取り出しおよび再装填が、少なくともｔ／ｘｙ秒ごとに行われる工程と、を含み、第２の遠心分離機に第２のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度は、第１の遠心分離機にサンプル容器の第１のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度に比べて、最大でｘｙ倍だけ増大する。
【００３２】
一実施形態では、試験装置は、サンプル容器内部の凝集反応を検出するように構成された検出器を含む。容器は、１つのバージョンでは、ゲルカード、ビーズカセット、または、目に見えて検出可能な凝集反応を生じさせることができる任意の他の試験要素である。好ましくは、サンプル容器は、バーコードリーダーで容器を読み取ることができるように、バーコードを付けられてよく、装置は、１つ以上のサンプルの温度を調節するためのインキュベーターをさらに含む。
【００３３】
サンプル容器の取り出し及び装填は、ｔ／ｘｚ＋ｚ秒ごとに行われてよく、ここで、ｚは、装填および取り出しに必要な秒数に等しい。１つのバージョンでは、ｚは、１〜１２０秒に等しくてよい。
【００３４】
サンプル容器は、ヒトサンプル、ヒト血液サンプル、または緊急サンプルを収容することができる。
【００３５】
サンプル容器は、凝集アッセイまたは血液型決定用の試薬を収容することができる。
【００３６】
２〜１０個の第２の遠心分離機があってよい。２〜１０個の第２のバッチがあってもよい。第２のバッチは、２〜１００個のサンプル容器を含むことができる。
【００３７】
さらに別の実施形態では、第２のバッチを第２の遠心分離機に再装填する頻度は、サンプル容器の第１のバッチを第１の遠心分離機に再装填する頻度に比べて、２〜４０倍増大する。
【００３８】
さらに別の実施形態では、試験装置は、１つ以上の緊急サンプルを迅速に処理するように構成される。
【００３９】
さらに別の実施形態では、試験装置は、各第２のバッチをｔ／ｘ秒間遠心分離した後で、結果について、各第２のバッチの全てのサンプル容器を評価するように構成される。
【００４０】
先に述べた実施形態は、多くの利点を有し、その利点には、バッチ遠心分離のスループットを増大させる能力、サンプルが全バッチ数量より少ない数で提示される場合の、結果までの時間（time to result）の短縮、サンプルが同時に提示されない場合の、結果までの時間の短縮、ならびに、任意の１回の所定の別個のスピン後に凝集していないと明らかに識別され得るサンプルについては、結果までの時間の短縮およびスループットの増大が含まれる。
【００４１】
したがって、本明細書に開示される方法は、特に応急処置施設におけるＳＴＡＴレーン（STAT lane）の一部として、試験要素のハイスループット処理の自動化に特に有用である。
【００４２】
本出願はこの概要に開示した実施形態に限定されないこと、ならびに、当業者の範囲内の、また請求項により定められるような、改変およびバリエーションを含むことが意図されていることを理解すべきである。
【００４３】
〔詳細な説明〕
＜定義＞
別に定義しない限り、本明細書で使用する全ての技術用語および科学用語は、当業者が一般に理解するのと同じ意味を有する。以下の定義は、本出願の開示内容および請求項の解釈を助けるために与えるものである。このセクションの定義が、他の部分における定義と矛盾する場合、このセクションで述べた定義が支配する。
【００４４】
本明細書で使用される用語「複数」は、２つ以上の数量を指す。
【００４５】
本明細書で使用される「バッチ」は、２つ以上の存在物、例えば２つ以上のサンプル容器またはサンプルの群を指す。
【００４６】
本明細書で使用される「凝集」は、試薬、通常は抗体もしくは他のリガンド結合存在物、による細胞もしくは粒子抗原の懸濁液のクランピングを指す（例えば、米国特許第４，３０５，７２１号、５，６５０，０６８号および５，５５２，０６４号を参照。これらの内容は、参照により全体として本明細書に組み込まれる）。別の実施形態では、用語「凝集」は、赤血球凝集、すなわち赤血球の凝集を指す。赤血球凝集は、赤血球表面抗原を（既知の抗体で）識別するか、または抗体を（既知の表面抗原を発現する赤血球で）スクリーニングするのに使用され得る。
【００４７】
本明細書で使用される用語「粒子」は、リガンドまたはリガンド結合分子が結合し得る、凝集アッセイに使用される任意の粒子であってよい。粒子は、細胞、例えば、細菌もしくは赤血球もしくは白血球、または例えばラテックスでできた不活性な微細な固体であってよいが、リガンドが結合し得る他の種類の粒子も、本発明の範囲に含まれる。これらの不活性粒子は、ガラスまたはセラミクス、炭素またはプラスチックおよび／または、例えばナイロン、ポリテトラフルオロエチレン（ＴＥＦＬＯＮ（商標））もしくはスチレン‐ジビニルベンゼンポリマーなどの１つ以上のポリマー、またはデキストランアクリルアミドもしくはセファロースなどのゲル、などの任意の好適な材料で構成されてもよい。粒径は、約０．１μｍ〜１０００μｍ（約０．１ミクロン〜１０００ミクロン）であってよい。好ましくは、粒径は、約１〜約１０μｍ（約１〜約１０ミクロン）である。
【００４８】
本明細書で使用される「リガンド」は、リガンド結合分子に結合することができる任意の分子である。別の好適な実施形態では、リガンドは、本明細書で定義する分析物の表面に露出される。一実施形態では、リガンドは、抗体のエピトープである。例えば、リガンドは、ウイルス、細菌または寄生虫の成分であってよい。リガンドは、赤血球などの細胞上の表面抗原であってよい。イムノグロブリン分子に結合し、本出願で使用される粒子に共有結合できるいくつかのリガンドも既知であり、例えば、タンパク質Ａ、タンパク質Ｇ、タンパク質Ａ／ＧおよびKappaLock（商標）（参照により、内容が全体として本明細書に組み込まれる米国特許第５，６６５，５５８号も参照のこと）である。リガンドは、使用もしくは試験される抗体のイソタイプに結合でき、あるいは、ＩｇＭ抗体のための架橋抗体、例えばＩｇＧ抗ＩｇＭを使用することができる。したがって、ＩｇＧ抗ＩｇＭ抗体は、「橋」としてリガンドに結合し、ＩｇＭ抗体は、ＩｇＧ抗ＩｇＭ抗体に結合する。
【００４９】
本明細書で使用される用語「リガンド結合」は、結合対のメンバー、すなわち２つの異なる分子を指し、分子のうち１つは、化学的または物理的手段により、第２の分子に特異的に結合する。抗原および抗体の結合対メンバーに加えて、他の結合対は、制限のない例として、ビオチンおよびアビジン、炭水化物およびレクチン、相補的ヌクレオチド配列、相補的ペプチド配列、エフェクターおよびレセプター分子、酵素補因子および酵素、酵素阻害薬および酵素、ペプチド配列およびその配列もしくはタンパク質全体に特異的な抗体、ポリマー酸および塩基、染料およびタンパク質結合剤、ペプチドおよび特異タンパク質結合剤（例えば、リボヌクレアーゼ、Ｓ−ペプチドおよびリボヌクレアーゼＳ−タンパク質）、ならびに同種のものを含む。さらに、結合対は、元の結合メンバー（original binding member）の類似体、例えば分析物‐類似体、もしくは組み換え技術もしくは分子工学により作られた結合メンバーである、メンバーを含み得る。結合メンバーが、免疫反応物質である場合、それは、例えばモノクローナルまたはポリクローナル抗体、組み換えタンパク質または組み換え抗体、キメラ抗体、前記のものの混合物またはフラグメント、ならびに、結合メンバーとしての使用の適合性が当業者に周知であるそのような抗体、ペプチドおよびヌクレオチドの製剤であってよい。リガンド結合メンバーは、ポリペプチド親和性リガンドであってよい（例えば、参照により、内容が全体として本明細書に組み込まれる米国特許第６，３２６，１５５号を参照）。一実施形態では、リガンド結合メンバーは標識される。標識は、蛍光標識、化学発光標識、または生物発光標識、酵素−抗体構造物、または当技術分野で既知の同様の他の適切な標識から選択されてよい。
【００５０】
本明細書で使用される用語「サンプル」は、少なくとも１つの分析物を含む疑いのある物質を指す。サンプルは、供給源から入手されたときに、または、サンプルの性質を変えるための前処理の後で、直接使用され得る。サンプルは、生理学的流体など、あらゆる生物学的供給源から引き出すことができ、生理学的流体には、血液、唾液、眼用レンズ流体（ocular lens fluid）、脳脊髄液（cerebral spinal fluid）、汗、尿、乳、腹水液（ascites fluid）、raucous、滑液、腹水（peritoneal fluid）、羊水または同種のものが含まれる。サンプルは、使用前に、前処理、例えば血液からの血漿の調製、粘性流体の希釈など、を行われてよい。処理方法は、濾過、蒸留、濃縮、妨害成分の不活性化、および試薬の添加を含むことができる。生理学的流体のほかに、他の液体サンプルを使用することができる。さらに、分析物を含有することが疑われる固体物質をサンプルとして使用することができる。場合によっては、固体サンプルを修飾して、液体培地を形成するか、または分析物を放出することが有益かもしれない。
【００５１】
本明細書で使用される用語「分析物」は、検出もしくは測定されるべき化合物または組成物を指し、この化合物または組成物は、少なくとも１つのエピトープまたは結合部位もしくはリガンドを有するものである。分析物は、自然に存在する結合メンバーが存在するか、または結合メンバーが調製され得る、任意の物質であってよい。分析物は、毒素、有機化合物、タンパク質、ペプチド、微生物（細菌、ウイルス、もしくは寄生虫など）、アミノ酸、核酸、ホルモン、ステロイド、ビタミン、薬物、ウイルス粒子、および前記物質のいずれかの代謝産物、または前記物質のいずれかに対する抗体を含むが、これらに限定されない。用語「分析物」は、任意の抗原物質、ハプテン、抗体、巨大分子、およびこれらの組み合わせも含む。一実施形態では、分析物は細胞表面抗原である。別の実施形態では、分析物は、赤血球の表面抗原である。
【００５２】
本明細書で使用される「血液」は、全血、または、赤血球、血漿もしくは血清など、全血の任意の成分を広く含む。
【００５３】
本明細書で使用されるように、本出願で使用される「赤血球」（ＲＢＣ）は、遠心分離により、またはFicoll勾配など密度勾配を通じて、全血から分離され得る。
【００５４】
本明細書で使用される「遠心分離」は、回転軸の周りでの物体の回転を指す。
【００５５】
本明細書で使用される「試験要素」または「免疫診断試験要素」は、遠心分離工程を必要とする粒子凝集反応を行うための任意の容器を指す。一実施形態では、試験要素は、ビーズカセット、またはゲルカードである。好ましくは、試験要素内における粒子凝集の程度は、検出器を用いて、または視覚的に判断され得る。
【００５６】
本明細書で使用される「ビーズカセット」は、典型的にはカード上にある、１つ以上の入れ物の組立体を指し、これは、遠心分離工程を必要とする凝集アッセイを行うためにビーズを詰められている。一実施形態では、カセットは、１つ以上のマイクロチューブを含む。
【００５７】
本明細書で使用される「ゲルカード」は、２つ以上のマイクロチューブを備えた試験要素を指す。一実施形態では、ゲルカードは、ID-Micro Typing System（登録商標）ゲルカードである。そのようなカードは、ほぼ５０．８×６９．８５ｍｍ（２．０×２．７５インチ）の寸法であり、典型的には、最大６個のマイクロチューブを含む。各マイクロチューブには、サンプル中に存在する赤血球を凝集させるためゲルが予め詰められている。さらなる説明は、米国特許第５，６５０，０６８号および５，５５２，０６４号で見ることができ、これら特許は双方、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【００５８】
本明細書で使用される用語「ビーズ」は、球形である（例えばミクロスフェア）か、または不規則な形状を有することができる、別個の固体を指す。ビーズは、直径が約０．１μｍと小さくてよく、または、直径がおよそ数ミリメートルと大きくてもよい。ビーズは、セラミクス、プラスチック、ガラス、ポリスチレン、メチルスチレン、アクリルポリマー、デキストランアクリルアミド、セファロース、セルロースなどを含むがこれらに限定されない、様々な物質を含み得る。
【００５９】
本明細書で使用される用語「時差をつけられる・時差式（staggered）」は、２つ以上の遠心分離機の運転を指し、１つの遠心分離機の遠心分離サイクルは、残りの遠心分離機それぞれの遠心分離サイクルの一部に重なる。
【００６０】
本明細書で使用される数字「ｘ」、「ｙ」、「ｚ」および「ｔ」は、全整数を指す。
【００６１】
本明細書で使用される用語「頻度」は、どれくらい頻繁に、遠心分離機が、サンプル容器の装填または取り出しのため利用可能となるかを指す。
【００６２】
本明細書で使用される用語「サンプル容器」は、遠心分離され得る任意の入れ物を指す。例えば、サンプル容器は、チューブ、マイクロタイタープレート、カラムまたはビーズカセットであってよい。サンプル容器は、プラスチック、またはガラス、または形状を変形させずに遠心分離され得る任意の他の物質で作られてよい。別の実施形態では、サンプル容器は、サンプル容器の内壁に対する生物学的サンプルの付着を促進しない不活性物質で作られる。例示的な実施形態では、サンプル容器は、アクリル樹脂（acrylic）またはポリプロピレンから作られる。さらに別の例示的な実施形態では、サンプル容器は、１つ以上のマイクロチューブを収容するゲルカードまたはビーズカセットである。さらに別の実施形態では、サンプル容器の壁は透明であり、２００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の電磁放射線を通すことができる。
【００６３】
本明細書で使用される「検出器」は、粒子凝集の検出用の装置、典型的には光検出器を指す（例えば、米国特許第５，２５６，３７６号および米国特許出願公開第２００４／０１６６５５１号を参照のこと。これらの内容は、参照により全体として本明細書に組み込まれる）。一実施形態では、この装置は、生物発光、または化学発光、または蛍光を検出することができる。別の実施形態では、検出器は、撮像装置である。
【００６４】
本明細書で使用される「制御機構」は、１つ以上の駆動機構、１つ以上の検出器、１つ以上の読取装置、および１つ以上の移動機構を含むがこれらに限定されない、試験装置の様々な態様を監視および制御する１つ以上のコンピュータ、ならびに、関連するハードウェアおよびソフトウェアを指す。一態様では、コンピュータは、患者情報の暗号化保管のための１つ以上のハードドライブまたは同等のハードウェアを提供する。別の態様では、コンピュータは、標準的な有線または無線のネットワーク能力によりヘルスケア施設でローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に接続される。別の態様では、コンピュータは、結果の包括的分析用のソフトウェアを提供し、この情報を、保管された患者記録および指定されたバーコードと関連付ける。さらに別の態様では、「制御機構」は、据付のデスクトップコンピュータ、またはノートブックコンピュータにより提供される。コンピュータは、ローカルプリンタにネットワーク接続されてよい。
【００６５】
本明細書で使用される「移動機構」は、装置内でサンプル容器を輸送する任意の手段を指し、サンプルおよびサンプル容器を１つの場所から別の場所へ動かすロボットアーム、グリッパー、コンベアベルトなどを含むことができる。例えば、１つ以上のロボットアームなどの移動機構は、１つ以上のサンプル容器を、バーコードリーダーから１つ以上の遠心分離機まで、または１つ以上の遠心分離機から１つ以上の検出器まで動かすことができる。
【００６６】
本明細書で使用される「インキュベーター」は、サンプルの温度を上げるかまたは下げる装置である。一実施形態では、インキュベーターは、サンプルを３７℃まで加熱する。
【００６７】
本明細書で使用される「ＳＴＡＴ」は、「直ちに」を意味するラテン語「statim」に由来する医療用語である。したがって、「ＳＴＡＴレーン」は、患者サンプルの迅速なまたは急を要する処理を指す。
【００６８】
本明細書で使用される「緊急サンプル」は、即座の処理を必要とする任意のサンプルを指す。緊急サンプルは、典型的には、緊急治療室または他の救急施設で収集されたサンプルを含む。例えば、緊急治療室サンプルは、患者に輸血を施す前に迅速に分類されることを必要とする、緊急治療室の患者から得た血液サンプルであってよい。
【００６９】
本明細書で使用される「粒子凝集用試薬」は、凝集反応が起こるのに必要な任意の化合物を指す。例えば、試薬は、本明細書で定義される緩衝剤、リガンド、リガンド結合分子、および関連粒子を含むがこれらに限定されない。
【００７０】
本明細書で使用される「血液型決定用試薬」は、血液サンプルの血液型を決定する直接もしくは間接クームズ試験または同等のアッセイなどの血液型決定に必要な試薬を指す。例えば、血液型決定用試薬は、クームズ試薬、すなわち、動物で生じ、以下のヒトイムノグロブリン、補体、または特異的イムノグロブリン、例えばクームズ試験で使用される抗ヒトＩｇＧ、のうち１つに向けられた、抗体の製剤であってよい。
【００７１】
本明細書で使用される用語「抗体」は、ポリクローナルおよびモノクローナル抗体の双方を含み、未変化分子、そのフラグメント（例えばＦｖ、Ｆｄ、Ｆａｂ、Ｆａｂ’およびＦ（ａｂ）’２フラグメント）、または未変化分子および／もしくはフラグメントのマルチマーもしくは凝集物であってよく、自然に発生するか、または例えば免疫化、合成もしくは遺伝子工学により産生されてよい。本明細書で使用する抗体または抗原は、試験されている抗体または抗原によって決まる。例えば、血液型抗原、よって、識別されたこれらの抗原に対する抗体の数は、非常に多く、より多くの抗原および抗体が絶えず判定されている。国際輸血学会は、赤血球抗原の包括リストを、Blood Group Terminology 1990, Vox. Sang. 58:152-169に公表している（１９９０年、抗体および抗原Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｃ、ｃ、Ｃｗ、Ｅ、ｅ、Ｋ、Ｆｙａ、Ｆｙｂ、Ｊｋａ、Ｊｋｂ、Ｓおよびｓを含むがこれらに限定されない）。
【００７２】
本明細書で使用される「結果を評価する（to assess a result）」は、各試験要素における陽性または陰性分析物（positive or negative assay）いずれかの判断を指す。一実施形態では、ビーズカセットまたはゲルカードなどの試験要素は、１つ以上のカラム凝集型分析物を含む。例えば、凝集の存在は、陽性結果を示すが、凝集がないことは、陰性結果と解釈される。別の実施形態では、それぞれの別個のスピンの終わりに、試験要素は、画像分析ソフトウェアにより、分析のため撮影される。コンピュータが結果を、すなわち凝集の存在または欠如を、正確に判断できる場合、結果は、記録されてよく、試験要素は遠心分離機から取り出され、それにより、器具の全体的なスループットが増大する。
【００７３】
以下の説明は、本出願の特定の好適な実施形態に関し、また、試験要素のバッチ遠心分離の特定の方法論に関する。この検討から容易に明らかとなるように、本明細書に記載する発明の概念は、サンプルの大きなバッチを最大スループットで処理する必要のある任意の遠心分離処置に広く適用可能である。
【００７４】
一実施形態では、本明細書に記載する遠心分離プロトコルは、AutoVue（登録商標）（Ortho-Clinical Diagnostics, Inc．）または血液分析用の同様のプラットフォームといったワークステーション内部で粒子凝集型分析物を処理するのに使用される。血液分析プラットフォームは、典型的には、ゲルカード、またはビーズカセットを使用する。ゲルカードの場合には、この試験要素は、ゲル粒子と粒子凝集用試薬、例えば抗ヒトグロブリン（クームズ試薬）血清および希釈剤、との混合物を予め分配されたマイクロチューブを含む。患者からの所望の赤血球懸濁液の測定量（典型的には数マイクロリットル）が、最初にゲルカード内の各マイクロチューブに加えられ、遠心分離前に、所定の時間（典型的には数分）にわたって３７℃でインキュベートされる。遠心分離後、試験結果が読み取られ、凝集の程度に応じて等級分けされる。凝集が起こっている場合、赤血球凝集塊が、遠心分離の間にゲル懸濁液中にとらえられる。大きな凝集塊は、ゲルカラムの上部に向かって固定されるが、より小さな凝集塊は、ゲルカラム内下方でとらえられる。結合抗体のない赤血球は、遠心分離中にゲル粒子の中を押し進められ、マイクロチューブ下部のチューブ先端部でペレットとして沈殿する。この処置の主な利点は、細胞洗浄の必要性がなくなることである。適切な陽性および陰性対照も、必要に応じて加えられてよい。先に述べたように、遠心分離工程は、遠心分離機の運転が完了したときにサンプルの装填および取出しが生じ得るにすぎないので、律速（rate-limiting）である。
【００７５】
本出願で説明する、新奇のスプリットスピン遠心分離プロトコルは、遠心分離機の有用性を増大させ、装填から結果分析までの時間を削減する措置（regimen）を提案する。
【００７６】
図１を参照すると、図式１００は、一連の遠心分離プロトコルおよび各遠心分離工程に必要な時間を示す。例えば単一の専用遠心分離機内部に配された２４個の試験要素の、単一の連続した遠心分離プロトコル１１０は、時間１４５で始まり、ブロック１３５で示されるように１０分後の時間１４０でサイクルを終える、タイムスケールに沿って描かれている。この標準的プロトコル１１０によると、遠心分離機は、１０分ごとに、すなわちサイクル終了時に、装填および取り出しのため利用可能になるにすぎない。
【００７７】
第１の実施形態によると、スプリット遠心分離プロトコル１１５および１２０が提供され、図１の２４個の試験要素のバッチが、それぞれ１２個のカードの、より小さな２つのバッチに分割される。１２個の試験要素の、より小さなバッチは、矢印１３０で示すように、プロトコル１１０の半分の長さ（すなわち５分）にわたり、互いに対して時差式の構成（staggered configuration）で作動する２つの別個の遠心分離機で遠心分離される。
【００７８】
さらに具体的には、第１の遠心分離機について、サイクル１１５は、時間１６５で始まり、５分後に時間１７０で停止する。追加の試験要素の装填および再装填のための期間１５０の後、第２のサイクルが第１の遠心分離機で開始され、時間１７５で始まり、５分後に時間１８０で停止する。
【００７９】
一方、第２の遠心分離機の時差式プロトコル１２０では、サイクルは、時間１８５で始まり、５分後に時間１９２で終了する。時間１９２は、第１の遠心分離機の時間１７５よりも２．５分遅い。追加の試験要素の装填および再装填のための別の期間１５０の後、第２のサイクルが時間１９５で始まり、さらに５分間続き、時間１８０より２．５分遅く終了する。
【００８０】
第１および第２の遠心分離機の運転に、この例では１２５に示すように２．５分だけ、時差をつけることにより、遠心分離機が、標準的プロトコル１１０で示したような１０分ごとではなく、２．５分ごと、すなわち時間１９０、１７０、１９２および１８０に、装填または取り出しのために利用できるようになるので、遠心分離機スロットの有用性が著しく増大することが明らかである。したがって、図１は、サンプルのバッチを２で割り、２つの遠心分離機を提供することにより、遠心分離機の取り出し／装填の頻度が、いずれかの遠心分離機に装填および／または再装填するのにかかる時間１５０に応じて、最大で４倍まで増大することを示す。
【００８１】
当業者は、説明した実施形態が、いくつかの方法で変えられ、依然として本出願の意図する範囲内に入り得ること、ならびに、サンプルの最初のバッチが、任意の予め決められた数の、より小さな複数のバッチに分割され得ること、を認識するであろう。例えば、図２〜図４に関して例示的に述べるように、本明細書に開示する方法は、３つ以上の遠心分離機と共に使用されてよい。
【００８２】
最初に図２を参照すると、図式２００は、複数の遠心分離機、およびサンプル複数のバッチを使用した、スプリットスピン遠心分離プロトコルを示す。この例によると、サイクル２１０は、ｔ秒に等しい期間２７０にわたり遠心分離を必要とする、サンプルの単一のバッチの、いわゆる標準的な遠心分離プロトコルを表す。矢印２６５で図２に示すように、サンプルの元のバッチをｘ個のミニバッチに分割することにより、各ミニバッチは、ｔ／ｘ秒に等しい期間２７５にわたって、ｙ個の遠心分離機に装填されてよく、そのサイクルが矢印２６０により示され、期間２７５は、時間２２２に始まり時間２１７に終わる各遠心分離の運転に必要な時間に対応している。ミニバッチそれぞれを装填または取り出しするのに必要な期間２８５は、ｚ秒に等しい。サイクル２１５、２２０および２３０に示すように、ｔ／ｘｙ秒に等しい期間２８０だけ各遠心分離機の運転に時差をつけることにより、遠心分離機への装填および取り出しの頻度は、サンプルの単一の元のバッチを含み、ｔ秒に等しい期間２７０にわたり運転する、サイクル２１０における単一の遠心分離機への装填および取り出しの頻度と比べて、最大でｘｙ倍だけ増大され得る。
【００８３】
本明細書で説明するスプリットスピンプロトコルは、ｔ／ｘ秒の別々のスピンそれぞれが終わった後に、結果について全てのサンプル容器を評価する機会を提供する。陰性または陽性として既に識別可能であるゲルカードなどのサンプル容器は、ｔ−ｔ／ｘ秒の残りのスピン時間に移る必要なしに、結果を記録させ、遠心分離機から取り出すことができる。この能力により、結果までの時間が減少し、遠心分離機それぞれの内部の利用可能なスロットを解放し、それにより、スプリットスピン遠心分離プロトコルの全体的なスループットがさらに増大する。
【００８４】
当業者は、説明した遠心分離プロトコルが、ランダムスプリットスピンプロトコルを含むように変えられてよいことを認識するであろう。ランダムスプリットスピンプロトコルでは、試験要素のバッチの遠心分離が、可変期間の、潜在的に任意の数の、より小さな遠心分離スピンに無作為に「分割（split）」され得る。
【００８５】
図５を参照すると、図式５００は、複数の遠心分離機、およびサンプルの複数のバッチを用いた、ランダムスプリットスピン遠心分離プロトコルを示す。サイクル５１０は、試験要素の１つ以上のバッチが期間５７０にわたり遠心分離される、標準的な遠心分離プロトコルを表す。ランダムスプリットスピン遠心分離プロトコルによると、試験要素の１つ以上の第１のバッチはまず、５６０で示されるように１つ以上の遠心分離機の間に分配される。遠心分離が開始するとすぐに、遠心分離機が無作為に選択されて、期間５８５にわたり休止し、よって、試験要素がその特定のサンプルに割り振られた所定の遠心分離時間を完了しているかどうかに応じて、試験要素の装填または取出しが可能となる。例えば、プロトコル５１５では、遠心分離機は、５４５で開始し５５０で停止することが示されている。すなわち期間５７０中に４回である。別の例のプロトコル５２０では、第２の遠心分離機が、期間５７０中に合計３回、５４５で停止し５５０で開始する。
【００８６】
当業者は、ランダムスプリットスピンプロトコルが、試験要素の取り出しまたは再装填のため、遠心分離スピンを無作為に休止させることを可能にし、それにより遠心分離のスループットを増大させることを、認識するであろう。例えば、試験要素の１つ以上の第１のバッチの遠心分離は、期間５８５にわたり休止するよう無作為に選択されてよい。プロトコル５２５に描かれるこのシナリオによると、遠心分離期間５７０は、可変期間５７５の、任意の数５９０の別個のスピン５６５に無作為に分割される。したがって、ランダムスプリットスピン遠心分離プロトコルを有する遠心分離機への装填および取り出しの頻度は、サンプルの単一のバッチを含み、期間５７０にわたり運転する、サイクル５１０における単一の遠心分離機への装填および取り出しの頻度に比べて、増大されてよい。ランダムスプリットスピン遠心分離プロトコルにおける中断の回数は、結果までの所望の時間によってのみ制限され得る。
【００８７】
別の実施形態では、各試験要素は、別々のスピンそれぞれが終わった後、すなわち、この例では時点５５０で、結果について評価される。陰性または陽性と判定された試験要素は、残りのスピン時間に移る必要なしに、結果を記録させ、遠心分離機から取り出すことができる。この能力により、結果までの時間がさらに減少し、遠心分離機それぞれの内部の利用可能なスロットが解放され、それにより、全体的なスループットがさらに増大する。
【００８８】
本明細書に説明するような遠心分離のプロトコルを利用する目的で、例示的な装置を提供する。より具体的には、スプリットスピン遠心分離のための血液型決定ワークステーションを説明する。図３を参照すると、ワークステーション３００は、人間の介入なしで実験結果を保存および分析する適切なソフトウェアを備えた専用のコンピュータ３５５を含む。ワークステーション３００のコンピュータ手段は、マイクロプロセッサ、マイクロプロセッサをプログラミングするためのキーボード３７５または他の入力装置、メモリおよびデータストレージ、ならびにネットワーク手段３９５を含むのが好ましい。包含される患者容器およびワークステーション３００の設備の位置情報をマイクロプロセッサに連続的に与えるために、フィードバックが提供される。患者の記録および試験結果は、リアルタイムで遠隔的に監視され得る。血液サンプル処理システムの例示的説明は、内容が全体として本明細書に組み込まれる米国特許第５，８１４，２７６号にさらに詳細に教示されている。
【００８９】
操作の際、研究室の人員は、患者血液サンプルを収容したバイアルを装填ステーション３２５で空のサンプルラック３８０に装填する。ラック３９８は次に、ラックコンベアベルト３６５によってピペットステーション３２０まで運ばれる。ピペットステーション３２０では、血液サンプルのアリコートが、サンプルバイアルから自動的に吸引され、赤血球凝集のため、本明細書で説明するゲルカードおよび／またはビーズカセットといった試験要素の中に装填される。各試験要素は、独自のバーコードを予め付けられていることが好ましい。このバーコードは、ロット番号、有効期限、製造日、および他の関連情報を含むがこれらに限定されない、要素に特有の情報を識別するものである。コンベアベルト３１５が、バーコードリーダー３１０を過ぎた所まで試験要素３７０を輸送する。コンピュータ３５５は次に、バーコードを患者の記録と関連付けることができる。コンベアベルトは、３７℃の温度に維持されるインキュベーター３３０を通して、試験要素３７０を輸送する。使用されるインキュベーターの形態は、試験要素を適切に収容できるならば、必ずしも重要ではない。インキュベーター３３０を通って移動した後、ロボットアーム３４０が次に、互いに隣接した関係で配された４つの利用可能な遠心分離機３５０のうちいずれか１つの中に試験要素を装填する。
【００９０】
遠心分離機および関連する駆動機構３４５の開始‐停止スケジュールは、図４の予めプログラムされたスプリットスピン遠心分離プロトコル４００に従ってコンピュータ３５５により制御される。
【００９１】
図４を参照すると、参照符号４１０はここでも、比較目的で、例えば２４分間の遠心分離を必要とする１６個の試験要素から開始する単一の遠心分離機の標準的なプロトコルを示す。サイクルは、時間４４２で始まり２４分後の時間４４７で終了する。１６個の試験要素を、それぞれ４つの試験要素からなる４つのミニバッチに分割することにより、各ミニバッチはしたがって、２４／４＝６分に等しい期間４６０にわたって遠心分離されることができる。４つの遠心分離機を使用し、各遠心分離機の運転を、残りの遠心分離機それぞれに対して、２４／４×４＝１．５分に等しい期間４５５だけ時差式にすると、図３の遠心分離機３５０は、１．５分ごとに装填または取り出しに利用可能となる。各遠心分離機３５０への取り出しおよび再装填に必要な期間４５０に応じて、装填および再装填の頻度は、２４分間の運転で単一の遠心分離機において１６個の試験要素を遠心分離するのに比べて、４Ｘ４＝１６倍まで増大され得る。
【００９２】
別の実施形態では、遠心分離機および関連する駆動機構３４５の停止−開始スケジュールは、前述した図５の予めプログラムされたランダムスプリットスピン遠心分離プロトコル５００に従ってコンピュータ３５５により制御される。このシナリオによると、期間５７０に等しい期間にわたり続く、試験要素の１つ以上のバッチの遠心分離は、可変期間５７５の、潜在的に任意の数の別個のスピン５６５に、無作為に分割される。別個のスピンの数は、試験要素の特定のバッチの結果までの所望の時間によってのみ制限される。コンピュータは、各試験要素を追跡し、特定の試験要素の遠心分離がいつ完了したかを判定する。コンピュータは次に、各別個のスピンの最後に、遠心分離機への装填および取り出しを調整し、それにより、装置の全体的なスループットを増大させる。
【００９３】
遠心分離機３５０それぞれの時差式運転を理解した上で、再び図３を参照すると、４つの遠心分離機３５０のうち１つが停止すると、コンピュータ３５５は、どの試験要素が、必要な２４分の遠心分離期間を完了したのかを判断し、選択された試験要素をその遠心分離機からコンベアベルト３３５まで移すようにロボットアーム３４０に指示する。試験要素は次に、排出スロットの中に配される前に、バーコードリーダー３８７および検出器３６０の前を通る。バーコードリーダー３８７および検出器３６０からのデータは、コンピュータ３５５によって処理および分析される。その後、赤血球凝集試験の結果が、モニターに表示されるか、または、図式的に示されるローカルエリアネットワーク３９５（ＬＡＮ）経由で集中サーバーに送られることができる。代替的な実施形態では、カメラを用いて、各試験要素を撮影することができる。その後、凝集試験の結果は、画像分析ソフトウェアを用いてコンピュータ３５５により評価される。
【００９４】
別の実施形態では、各試験要素は、別個のスピンそれぞれが終わると、すなわちこの例では６分ごとに、撮影される。コンピュータにより陰性または陽性であると判断された試験要素は、残りのスピン時間、すなわちこの例では２４−６＝１８分、に移る必要なしに、結果を、記録させ、遠心分離機から取り出すことができる。この能力により、結果までの時間が減少し、遠心分離機それぞれの内部の利用可能なスロットが解放され、それにより、器具の全体的なスループットがさらに増大される。
【００９５】
前述したような、血液型決定のためのスプリットスピン遠心分離ワークステーション３００は、完全に自動化され、効率的であり、また、必要とする人間の介入が最小限である。したがって、この装置は、救急施設でのＳＴＡＴレーンに理想的に適している。救急施設では、例えば、輸血の前にドナーの血液が患者のものと適合するかどうかを決定するために、血液サンプルを迅速に処理する必要がある。
【００９６】
本発明は、その好適な実施形態を参照して、具体的に図示および説明されたが、請求項により含まれる本発明の意図する範囲から逸脱することなく、形態および詳細の様々な変更が本発明において行われ得ることが、当業者には理解されるであろう。
【００９７】
〔実施の態様〕
（１） 遠心分離の方法において、
ａ）２つ以上のサンプル容器の第１のバッチを提供する工程であって、前記第１のバッチは、第１の遠心分離機においてｔ秒間の遠心分離を必要とする、工程と、
ｂ）前記第１のバッチをｘ個の第２のバッチに分割する工程と、
ｃ）前記第２のバッチをそれぞれ、ｙ個の第２の遠心分離機それぞれの中に装填する工程と、
ｄ）前記第２のバッチをそれぞれ、ｔ／ｘ秒間遠心分離する工程であって、前記第２の遠心分離機それぞれの運転は、少なくともｔ／ｘｙ秒だけ時差をつけられる、工程と、
ｅ）少なくともｔ／ｘｙ秒ごとに、前記第２の遠心分離機それぞれに取り出しおよび再装填を行う工程と、
を含み、
前記第２の遠心分離機に前記第２のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度は、前記第１の遠心分離機にサンプル容器の前記第１のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度に比べて、最大でｘｙ倍だけ増大する、方法。
（２） 試験装置において、
ａ）複数のサンプル容器を遠心分離するように構成された複数の遠心分離機と、
ｂ）前記遠心分離機に接続される１つ以上の駆動機構と、
ｃ）前記遠心分離機に装填または取り出しを行うように構成された少なくとも１つの移動機構と、
ｄ）前記駆動機構および前記少なくとも１つの移動機構と協調する制御機構であって、前記制御機構は、前記遠心分離機の時差式運転に合わせて構成され、前記時差式運転は、実施態様１に記載の方法を含む、制御機構と、
を含む、試験装置。
（３） 実施態様１に記載の方法において、
前記取り出しおよび装填は、ｔ／ｘｚ＋ｚ秒ごとに行われ、ここで、ｚは、前記装填および取り出しに必要な秒数に等しい、方法。
（４） 実施態様３に記載の方法において、
ｚは、１〜１２０秒に等しい、方法。
（５） 実施態様１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、ビーズカセットである、方法。
【００９８】
（６） 実施態様５に記載の方法において、
前記ビーズカセットは、ゲルカードである、方法。
（７） 実施態様１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、ヒトサンプルを収容する、方法。
（８） 実施態様１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、ヒト血液サンプルを収容する、方法。
（９） 実施態様１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、緊急サンプルのみを収容する、方法。
（１０） 実施態様１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、粒子凝集アッセイ用試薬を収容する、方法。
【００９９】
（１１） 実施態様９に記載の方法において、
前記サンプル容器は、血液型決定用試薬を含む、方法。
（１２） 実施態様１に記載の方法において、
第２の遠心分離機の数は、２〜１０個である、方法。
（１３） 実施態様１に記載の方法において、
第２のバッチの数は、２〜１０個である、方法。
（１４） 実施態様１に記載の方法において、
前記分割する工程、遠心分離する工程、装填する工程、および再装填する工程は、制御機構により制御される、方法。
（１５） 実施態様１に記載の方法において、
前記第２のバッチはそれぞれ、同数のサンプル容器を有する、方法。
【０１００】
（１６） 実施態様１に記載の方法において、
前記第２のバッチそれぞれの前記サンプル容器は、前記第２のバッチそれぞれのｔ／ｘ秒間の遠心分離が終わった後で、結果について評価される、方法。
（１７） 実施態様２に記載の試験装置において、
前記サンプル容器内部の粒子凝集反応を検出するように構成された、１つ以上の検出器、
をさらに含む、試験装置。
（１８） 実施態様２に記載の試験装置において、
前記サンプル容器は、バーコードを付けられている、試験装置。
（１９） 実施態様２に記載の試験装置において、
バーコードリーダー、
をさらに含む、試験装置。
（２０） 実施態様２に記載の試験装置において、
前記サンプルの温度を調節するように構成された１つ以上のインキュベーター、
をさらに含む、試験装置。
【０１０１】
（２１） 実施態様２に記載の試験装置において、
前記第２のバッチにおけるサンプル容器の数は、２〜１００個である、試験装置。
（２２） 緊急サンプルを迅速に処理するためのＳＴＡＴレーン装置において、
実施態様２に記載の試験装置であって、１つ以上の緊急サンプルを迅速に処理するように構成されている、試験装置、
を含む、ＳＴＡＴレーン装置。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第１の実施形態による、サンプルのバッチのハイスループット遠心分離のためのプロトコルを示す。
【図２】第２の実施形態による、サンプルの複数のバッチのハイスループット遠心分離のためのプロトコルを示す。
【図３】ハイスループット遠心分離プロトコルを用いることができるワークステーションの平面図を描く。
【図４】図３のワークステーションで使用される、第３の実施形態によるサンプルのバッチのハイスループット遠心分離のためのプロトコルを示す。
【図５】第４の実施形態による、サンプルの複数のバッチのハイスループット遠心分離のためのプロトコルを示す。
【開示の内容】
【０００１】
〔出願の分野〕
本出願は、試験サンプルのハイスループット遠心分離のための装置および方法に関する。
【０００２】
〔背景〕
カラム凝集テクノロジー（ＣＡＴ）の技術は、遠心分離による形成凝集塊の濾過と共に、不活性基質および凝集用試薬を利用し、反応が起こっているかどうかを判断し、かつ、反応が起こっている場合は反応の等級を判断する視覚的表示手段を提供する。LaPierreおよび同僚によって１９８０年代に初めて発明された、ＣＡＴテクノロジーを用いる試験は現在、血液サンプルを迅速かつ確実に試験するために、ヘルスケア施設で広く使用されている。典型的には、ＣＡＴ試験は、いくつかのマイクロチューブを備えた「ビーズカセット」または「ゲルカード」などの免疫診断試験要素を含み、マイクロチューブはそれぞれ、凝集型アッセイを行うため、デキストランアクリルアミドのゲル粒子と適切な試薬との混合物を収容している。例えば、直接クームズアッセイでは、患者の赤血球懸濁液が最初に各マイクロチューブに加えられ、抗ヒトグロブリン血清（クームズ試薬）との適切なインキュベーションの後、カードが遠心分離される。アッセイの結果は、その後、カードから単に「読み取られる」ことができる。
【０００３】
近年では、ＣＡＴは、目に見える凝集反応の観察を可能にする様々な異なるタイプのサンプル容器を用いる、包括的プラットフォームの導入により能率化されてきた。例えば、そのような１つのプラットフォームは、血液の血液型判定、抗体スクリーニング、抗体識別、表現型検査、および交差適合に一般に使用される、ID-Micro Typing System（登録商標）（Ortho-Clinical Diagnostics, Inc．）である。ID-Micro Typing System Gel Test（登録商標）は、必要とする手順工程が少ないので、他の血清学的方法より実行するのが容易であり、また費用効果が高い。処理が減ることは、オペレーターが誘発する過失が減り、また、結果をより客観的に解釈することにもつながる。
【０００４】
これらの改善点にもかかわらず、ID-Micro Typing System（登録商標）などの現在の免疫血液学的プラットフォームでゲルカードまたは同様の試験要素を処理することに対する大きな妨げは、依然として遠心分離機である。遠心分離機は、システムに装填された各「バッチ」のため、バッチのスピンが完了するまで、途切れることなく連続して動くようにプログラムされている。
【０００５】
この問題に取り組む試みに関連する情報を、米国特許第７，１５１，９７３号；７，１２７，３１０号；７，０７２，７３２号；７，０６９，０９７号；６，６０６，５２９号；６，４９０，５６６号；５，８９０，１３４号；５，８６５，７１８号；５，８２６，２３６号；５，７３７，７２８号；５，２６０，８６８号、ならびに米国特許出願公開第２００５／０００４８２８号；２００４／００７４８２５号および２００３／００６４８７２号で見ることができる。しかしながら、これらの参考文献はそれぞれ、以下の欠点のうち１つ以上を被っている：これらの参考文献は、律速遠心分離工程を改善（remedy）できていないこと、およびバッチ遠心分離の全体的な効率を改良できる処置を説明してもいないことである。
【０００６】
前述の理由から、バッチ遠心分離プロトコルのスループットを改善する、当技術分野における満たされていない必要性がある。
【０００７】
〔出願の概要〕
サンプルのバッチのハイスループット遠心分離を行う方法を説明する。本発明はさらに、サンプルのバッチのハイスループット遠心分離を自動で操作するための試験装置およびプロトコルに関する。
【０００８】
一態様によると、１つ以上のサンプル容器のバッチの遠心分離を行う方法が説明され、この方法は、（ａ）１つ以上のサンプル容器をそれぞれが含む１つ以上の第１のバッチを提供することであって、各第１のバッチは、第１の遠心分離機におけるｔ秒間の遠心分離を必要とする、提供することと、ｂ）１つ以上のサンプル容器をそれぞれが含む１つ以上の第２のバッチを提供することと、（ｃ）１つ以上の第２の遠心分離機において第１のバッチを遠心分離することと、（ｄ）第２の遠心分離機の運転を無作為にＮ回中断することと、（ｅ）各第２の遠心分離機に１つ以上の第２のバッチの装填または取り出しを行うことと、（ｆ）中断した第２の遠心分離機の遠心分離を再開することと、を含み、第２の遠心分離機に第２のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度は、第１の遠心分離機にサンプル容器の各第１のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度と比べて、Ｎ倍増大する。
【０００９】
この方法に従って使用されるサンプル容器は、遠心分離により促進される、目に見える凝集反応を生じさせることができる任意の免疫診断試験要素であってよい。
【００１０】
サンプル容器は、患者サンプル、ヒト血液サンプルまたは緊急サンプル（emergency samples）を収容してよく、試薬は、凝集アッセイまたは血液型決定用の試薬をさらに含んでよい。
【００１１】
本明細書に記載される方法によると、２〜１０個の第２の遠心分離機があってよい。第２の遠心分離機の運転は、取り出しおよび再装填のため、２〜１０回、中断され得る。
【００１２】
さらに別の態様では、遠心分離、装填、および再装填工程はそれぞれ、制御機構により制御される。
【００１３】
さらに別の態様では、各第２のバッチは、同じ数のサンプル容器を有する。
【００１４】
さらに別の態様では、各第２のバッチにおけるサンプル容器は、装填または取り出しの際に、結果について評価される。
【００１５】
さらに別の態様では、各第２のバッチの遠心分離時間は、その他の第２のバッチそれぞれの遠心分離時間とは異なってよい。
【００１６】
さらに別の態様では、各第２のバッチにおけるサンプル容器は、装填または取り出しのため遠心分離機の運転が中断されるたびに結果が評価される。
【００１７】
別の態様によると、２つ以上のサンプル容器のバッチの遠心分離を行う方法が説明され、この方法は、（ａ）２つ以上のサンプル容器の第１のバッチを提供する工程であって、第１のバッチは、第１の遠心分離機におけるｔ秒間の遠心分離を必要とする、工程と、（ｂ）第１のバッチをｘ個の第２のバッチに分割する工程と、（ｃ）各第２のバッチをｙ個の第２の遠心分離機それぞれの中に装填する工程と、（ｄ）各第２のバッチを、ｔ／ｘ秒間遠心分離する工程であって、各第２の遠心分離機の運転は、少なくともｔ／ｘｙ秒だけ時差をつけられる、工程と、（ｅ）各第２の遠心分離機を少なくともｔ／ｘｙ秒ごとに取り出しおよび再装填する工程と、を含み、第２の遠心分離機に第２のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度は、第１の遠心分離機にサンプル容器の第１のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度に比べて、最大でｘｙ倍だけ増大する。
【００１８】
一態様によると、取り出しおよび装填は、ｔ／ｘｚ＋ｚ秒ごとに行われ、ここで、ｚは、装填および取り出しに必要な秒数に等しい。１つのバージョンでは、例えば、ｚは、１〜１２０秒に等しい。
【００１９】
この方法に従って使用されるサンプル容器は、遠心分離により促進される、目に見える凝集反応を生じさせることができる任意の免疫診断試験要素であってよい。
【００２０】
サンプル容器は、患者サンプル、ヒト血液サンプルまたは緊急サンプルを収容してよく、試薬は、凝集アッセイまたは血液型決定用の試薬をさらに含んでよい。
【００２１】
本明細書で説明する方法によると、２〜１０個の第２の遠心分離機があってよい。また、２〜１０個の第２のバッチがあってもよい。
【００２２】
さらに別の態様では、分割、遠心分離、および再装填工程はそれぞれ、制御機構により制御される。
【００２３】
さらに別の態様では、各第２のバッチは、同数のサンプル容器を有する。
【００２４】
さらに別の態様では、各第２のバッチにおける全てのサンプル容器は、各第２のバッチをｔ／ｘ秒間遠心分離した後で結果について評価される。
【００２５】
さらに別のバージョンによると、試験装置が提供され、この試験装置は、（ａ）複数のサンプル容器を遠心分離するように構成された複数の遠心分離機と、（ｂ）遠心分離機に接続された１つ以上の駆動機構と、（ｃ）遠心分離機に対してサンプル容器を装填するかまたは取り出すように構成された、少なくとも１つの移動機構と、（ｄ）駆動機構および移動機構と協調する制御機構であって、遠心分離機を運転するように構成されている、制御機構と、を含む。この運転は、（ｉ）１つ以上のサンプル容器をそれぞれが含む１つ以上の第１のバッチを提供する工程であって、各第１のバッチは、第１の遠心分離機におけるｔ秒間の遠心分離を必要とする、工程と、（ｉｉ）１つ以上のサンプル容器をそれぞれが含む１つ以上の第２のバッチを提供する工程と、（ｉｉｉ）１つ以上の第２の遠心分離機において第１のバッチを遠心分離する工程と、（ｉｖ）第２の遠心分離機の運転をＮ回、無作為に中断する工程と、（ｖ）各第２の遠心分離機に１つ以上の第２のバッチの装填または取り出しを行う工程と、（ｖｉ）中断した第２の遠心分離機の遠心分離を再開する工程と、を含み、第２の遠心分離機に第２のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度は、第１の遠心分離機にサンプル容器の第１のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度に比べてＮ倍増大している、方法の工程を含む。
【００２６】
一実施形態では、試験装置は、サンプル容器内部の凝集反応を検出するように構成された検出器を含む。容器は、１つのバージョンでは、ゲルカード、ビーズカセット、または目に見えて検出可能な凝集反応を生じさせることができる任意の他の試験要素である。好ましくは、サンプル容器は、バーコードリーダーで容器を読み取ることができるように、バーコードを付けられていてよく、装置は、１つ以上のサンプルの温度を調節するためのインキュベーターをさらに含む。
【００２７】
サンプル容器は、ヒトサンプル、ヒト血液サンプル、または緊急サンプルを収容することができる。
【００２８】
サンプル容器は、凝集アッセイまたは血液型決定用の試薬を収容することができる。
【００２９】
２〜１０個の第２の遠心分離機があってよい。２〜１０個の第２のバッチがあってもよい。遠心分離は、２〜１０に等しいＮ回、中断されてよい。
【００３０】
さらに別の実施形態では、試験装置は、装填または取り出しのため遠心分離機の運転が中断されるたびに、結果について、各第２のバッチにおける全てのサンプル容器を評価するように構成されている。
【００３１】
さらに別のバージョンによると、試験装置が提供され、この試験装置は、（ａ）複数のサンプル容器を遠心分離するように構成された複数の遠心分離機と、（ｂ）遠心分離機に接続された１つ以上の駆動機構と、（ｃ）遠心分離機に対してサンプル容器を装填するかまたは取り出すように構成された、少なくとも１つの移動機構と、（ｄ）駆動機構および移動機構と協調する制御機構であって、遠心分離機の時差式運転に合わせて構成された、制御機構と、を含む。時差式運転は、（ｉ）第１の遠心分離機におけるｔ秒間の遠心分離を必要とする２つ以上のサンプル容器の第１のバッチを提供する工程と、（ｉｉ）第１のバッチをｘ個の第２のバッチに分割する工程と、（ｉｉｉ）第２のバッチをそれぞれ、ｙ個の第２の遠心分離機それぞれの中に装填する工程と、（ｉｖ）各第２のバッチをｔ／ｘ秒間遠心分離する工程であって、第２の遠心分離機それぞれの運転は、少なくともｔ／ｘｙ秒だけ時差をつけられる、工程と、（ｖ）第２の遠心分離機それぞれに対する取り出しおよび再装填が、少なくともｔ／ｘｙ秒ごとに行われる工程と、を含み、第２の遠心分離機に第２のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度は、第１の遠心分離機にサンプル容器の第１のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度に比べて、最大でｘｙ倍だけ増大する。
【００３２】
一実施形態では、試験装置は、サンプル容器内部の凝集反応を検出するように構成された検出器を含む。容器は、１つのバージョンでは、ゲルカード、ビーズカセット、または、目に見えて検出可能な凝集反応を生じさせることができる任意の他の試験要素である。好ましくは、サンプル容器は、バーコードリーダーで容器を読み取ることができるように、バーコードを付けられてよく、装置は、１つ以上のサンプルの温度を調節するためのインキュベーターをさらに含む。
【００３３】
サンプル容器の取り出し及び装填は、ｔ／ｘｚ＋ｚ秒ごとに行われてよく、ここで、ｚは、装填および取り出しに必要な秒数に等しい。１つのバージョンでは、ｚは、１〜１２０秒に等しくてよい。
【００３４】
サンプル容器は、ヒトサンプル、ヒト血液サンプル、または緊急サンプルを収容することができる。
【００３５】
サンプル容器は、凝集アッセイまたは血液型決定用の試薬を収容することができる。
【００３６】
２〜１０個の第２の遠心分離機があってよい。２〜１０個の第２のバッチがあってもよい。第２のバッチは、２〜１００個のサンプル容器を含むことができる。
【００３７】
さらに別の実施形態では、第２のバッチを第２の遠心分離機に再装填する頻度は、サンプル容器の第１のバッチを第１の遠心分離機に再装填する頻度に比べて、２〜４０倍増大する。
【００３８】
さらに別の実施形態では、試験装置は、１つ以上の緊急サンプルを迅速に処理するように構成される。
【００３９】
さらに別の実施形態では、試験装置は、各第２のバッチをｔ／ｘ秒間遠心分離した後で、結果について、各第２のバッチの全てのサンプル容器を評価するように構成される。
【００４０】
先に述べた実施形態は、多くの利点を有し、その利点には、バッチ遠心分離のスループットを増大させる能力、サンプルが全バッチ数量より少ない数で提示される場合の、結果までの時間（time to result）の短縮、サンプルが同時に提示されない場合の、結果までの時間の短縮、ならびに、任意の１回の所定の別個のスピン後に凝集していないと明らかに識別され得るサンプルについては、結果までの時間の短縮およびスループットの増大が含まれる。
【００４１】
したがって、本明細書に開示される方法は、特に応急処置施設におけるＳＴＡＴレーン（STAT lane）の一部として、試験要素のハイスループット処理の自動化に特に有用である。
【００４２】
本出願はこの概要に開示した実施形態に限定されないこと、ならびに、当業者の範囲内の、また請求項により定められるような、改変およびバリエーションを含むことが意図されていることを理解すべきである。
【００４３】
〔詳細な説明〕
＜定義＞
別に定義しない限り、本明細書で使用する全ての技術用語および科学用語は、当業者が一般に理解するのと同じ意味を有する。以下の定義は、本出願の開示内容および請求項の解釈を助けるために与えるものである。このセクションの定義が、他の部分における定義と矛盾する場合、このセクションで述べた定義が支配する。
【００４４】
本明細書で使用される用語「複数」は、２つ以上の数量を指す。
【００４５】
本明細書で使用される「バッチ」は、２つ以上の存在物、例えば２つ以上のサンプル容器またはサンプルの群を指す。
【００４６】
本明細書で使用される「凝集」は、試薬、通常は抗体もしくは他のリガンド結合存在物、による細胞もしくは粒子抗原の懸濁液のクランピングを指す（例えば、米国特許第４，３０５，７２１号、５，６５０，０６８号および５，５５２，０６４号を参照。これらの内容は、参照により全体として本明細書に組み込まれる）。別の実施形態では、用語「凝集」は、赤血球凝集、すなわち赤血球の凝集を指す。赤血球凝集は、赤血球表面抗原を（既知の抗体で）識別するか、または抗体を（既知の表面抗原を発現する赤血球で）スクリーニングするのに使用され得る。
【００４７】
本明細書で使用される用語「粒子」は、リガンドまたはリガンド結合分子が結合し得る、凝集アッセイに使用される任意の粒子であってよい。粒子は、細胞、例えば、細菌もしくは赤血球もしくは白血球、または例えばラテックスでできた不活性な微細な固体であってよいが、リガンドが結合し得る他の種類の粒子も、本発明の範囲に含まれる。これらの不活性粒子は、ガラスまたはセラミクス、炭素またはプラスチックおよび／または、例えばナイロン、ポリテトラフルオロエチレン（ＴＥＦＬＯＮ（商標））もしくはスチレン‐ジビニルベンゼンポリマーなどの１つ以上のポリマー、またはデキストランアクリルアミドもしくはセファロースなどのゲル、などの任意の好適な材料で構成されてもよい。粒径は、約０．１μｍ〜１０００μｍ（約０．１ミクロン〜１０００ミクロン）であってよい。好ましくは、粒径は、約１〜約１０μｍ（約１〜約１０ミクロン）である。
【００４８】
本明細書で使用される「リガンド」は、リガンド結合分子に結合することができる任意の分子である。別の好適な実施形態では、リガンドは、本明細書で定義する分析物の表面に露出される。一実施形態では、リガンドは、抗体のエピトープである。例えば、リガンドは、ウイルス、細菌または寄生虫の成分であってよい。リガンドは、赤血球などの細胞上の表面抗原であってよい。イムノグロブリン分子に結合し、本出願で使用される粒子に共有結合できるいくつかのリガンドも既知であり、例えば、タンパク質Ａ、タンパク質Ｇ、タンパク質Ａ／ＧおよびKappaLock（商標）（参照により、内容が全体として本明細書に組み込まれる米国特許第５，６６５，５５８号も参照のこと）である。リガンドは、使用もしくは試験される抗体のイソタイプに結合でき、あるいは、ＩｇＭ抗体のための架橋抗体、例えばＩｇＧ抗ＩｇＭを使用することができる。したがって、ＩｇＧ抗ＩｇＭ抗体は、「橋」としてリガンドに結合し、ＩｇＭ抗体は、ＩｇＧ抗ＩｇＭ抗体に結合する。
【００４９】
本明細書で使用される用語「リガンド結合」は、結合対のメンバー、すなわち２つの異なる分子を指し、分子のうち１つは、化学的または物理的手段により、第２の分子に特異的に結合する。抗原および抗体の結合対メンバーに加えて、他の結合対は、制限のない例として、ビオチンおよびアビジン、炭水化物およびレクチン、相補的ヌクレオチド配列、相補的ペプチド配列、エフェクターおよびレセプター分子、酵素補因子および酵素、酵素阻害薬および酵素、ペプチド配列およびその配列もしくはタンパク質全体に特異的な抗体、ポリマー酸および塩基、染料およびタンパク質結合剤、ペプチドおよび特異タンパク質結合剤（例えば、リボヌクレアーゼ、Ｓ−ペプチドおよびリボヌクレアーゼＳ−タンパク質）、ならびに同種のものを含む。さらに、結合対は、元の結合メンバー（original binding member）の類似体、例えば分析物‐類似体、もしくは組み換え技術もしくは分子工学により作られた結合メンバーである、メンバーを含み得る。結合メンバーが、免疫反応物質である場合、それは、例えばモノクローナルまたはポリクローナル抗体、組み換えタンパク質または組み換え抗体、キメラ抗体、前記のものの混合物またはフラグメント、ならびに、結合メンバーとしての使用の適合性が当業者に周知であるそのような抗体、ペプチドおよびヌクレオチドの製剤であってよい。リガンド結合メンバーは、ポリペプチド親和性リガンドであってよい（例えば、参照により、内容が全体として本明細書に組み込まれる米国特許第６，３２６，１５５号を参照）。一実施形態では、リガンド結合メンバーは標識される。標識は、蛍光標識、化学発光標識、または生物発光標識、酵素−抗体構造物、または当技術分野で既知の同様の他の適切な標識から選択されてよい。
【００５０】
本明細書で使用される用語「サンプル」は、少なくとも１つの分析物を含む疑いのある物質を指す。サンプルは、供給源から入手されたときに、または、サンプルの性質を変えるための前処理の後で、直接使用され得る。サンプルは、生理学的流体など、あらゆる生物学的供給源から引き出すことができ、生理学的流体には、血液、唾液、眼用レンズ流体（ocular lens fluid）、脳脊髄液（cerebral spinal fluid）、汗、尿、乳、腹水液（ascites fluid）、raucous、滑液、腹水（peritoneal fluid）、羊水または同種のものが含まれる。サンプルは、使用前に、前処理、例えば血液からの血漿の調製、粘性流体の希釈など、を行われてよい。処理方法は、濾過、蒸留、濃縮、妨害成分の不活性化、および試薬の添加を含むことができる。生理学的流体のほかに、他の液体サンプルを使用することができる。さらに、分析物を含有することが疑われる固体物質をサンプルとして使用することができる。場合によっては、固体サンプルを修飾して、液体培地を形成するか、または分析物を放出することが有益かもしれない。
【００５１】
本明細書で使用される用語「分析物」は、検出もしくは測定されるべき化合物または組成物を指し、この化合物または組成物は、少なくとも１つのエピトープまたは結合部位もしくはリガンドを有するものである。分析物は、自然に存在する結合メンバーが存在するか、または結合メンバーが調製され得る、任意の物質であってよい。分析物は、毒素、有機化合物、タンパク質、ペプチド、微生物（細菌、ウイルス、もしくは寄生虫など）、アミノ酸、核酸、ホルモン、ステロイド、ビタミン、薬物、ウイルス粒子、および前記物質のいずれかの代謝産物、または前記物質のいずれかに対する抗体を含むが、これらに限定されない。用語「分析物」は、任意の抗原物質、ハプテン、抗体、巨大分子、およびこれらの組み合わせも含む。一実施形態では、分析物は細胞表面抗原である。別の実施形態では、分析物は、赤血球の表面抗原である。
【００５２】
本明細書で使用される「血液」は、全血、または、赤血球、血漿もしくは血清など、全血の任意の成分を広く含む。
【００５３】
本明細書で使用されるように、本出願で使用される「赤血球」（ＲＢＣ）は、遠心分離により、またはFicoll勾配など密度勾配を通じて、全血から分離され得る。
【００５４】
本明細書で使用される「遠心分離」は、回転軸の周りでの物体の回転を指す。
【００５５】
本明細書で使用される「試験要素」または「免疫診断試験要素」は、遠心分離工程を必要とする粒子凝集反応を行うための任意の容器を指す。一実施形態では、試験要素は、ビーズカセット、またはゲルカードである。好ましくは、試験要素内における粒子凝集の程度は、検出器を用いて、または視覚的に判断され得る。
【００５６】
本明細書で使用される「ビーズカセット」は、典型的にはカード上にある、１つ以上の入れ物の組立体を指し、これは、遠心分離工程を必要とする凝集アッセイを行うためにビーズを詰められている。一実施形態では、カセットは、１つ以上のマイクロチューブを含む。
【００５７】
本明細書で使用される「ゲルカード」は、２つ以上のマイクロチューブを備えた試験要素を指す。一実施形態では、ゲルカードは、ID-Micro Typing System（登録商標）ゲルカードである。そのようなカードは、ほぼ５０．８×６９．８５ｍｍ（２．０×２．７５インチ）の寸法であり、典型的には、最大６個のマイクロチューブを含む。各マイクロチューブには、サンプル中に存在する赤血球を凝集させるためゲルが予め詰められている。さらなる説明は、米国特許第５，６５０，０６８号および５，５５２，０６４号で見ることができ、これら特許は双方、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【００５８】
本明細書で使用される用語「ビーズ」は、球形である（例えばミクロスフェア）か、または不規則な形状を有することができる、別個の固体を指す。ビーズは、直径が約０．１μｍと小さくてよく、または、直径がおよそ数ミリメートルと大きくてもよい。ビーズは、セラミクス、プラスチック、ガラス、ポリスチレン、メチルスチレン、アクリルポリマー、デキストランアクリルアミド、セファロース、セルロースなどを含むがこれらに限定されない、様々な物質を含み得る。
【００５９】
本明細書で使用される用語「時差をつけられる・時差式（staggered）」は、２つ以上の遠心分離機の運転を指し、１つの遠心分離機の遠心分離サイクルは、残りの遠心分離機それぞれの遠心分離サイクルの一部に重なる。
【００６０】
本明細書で使用される数字「ｘ」、「ｙ」、「ｚ」および「ｔ」は、全整数を指す。
【００６１】
本明細書で使用される用語「頻度」は、どれくらい頻繁に、遠心分離機が、サンプル容器の装填または取り出しのため利用可能となるかを指す。
【００６２】
本明細書で使用される用語「サンプル容器」は、遠心分離され得る任意の入れ物を指す。例えば、サンプル容器は、チューブ、マイクロタイタープレート、カラムまたはビーズカセットであってよい。サンプル容器は、プラスチック、またはガラス、または形状を変形させずに遠心分離され得る任意の他の物質で作られてよい。別の実施形態では、サンプル容器は、サンプル容器の内壁に対する生物学的サンプルの付着を促進しない不活性物質で作られる。例示的な実施形態では、サンプル容器は、アクリル樹脂（acrylic）またはポリプロピレンから作られる。さらに別の例示的な実施形態では、サンプル容器は、１つ以上のマイクロチューブを収容するゲルカードまたはビーズカセットである。さらに別の実施形態では、サンプル容器の壁は透明であり、２００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の電磁放射線を通すことができる。
【００６３】
本明細書で使用される「検出器」は、粒子凝集の検出用の装置、典型的には光検出器を指す（例えば、米国特許第５，２５６，３７６号および米国特許出願公開第２００４／０１６６５５１号を参照のこと。これらの内容は、参照により全体として本明細書に組み込まれる）。一実施形態では、この装置は、生物発光、または化学発光、または蛍光を検出することができる。別の実施形態では、検出器は、撮像装置である。
【００６４】
本明細書で使用される「制御機構」は、１つ以上の駆動機構、１つ以上の検出器、１つ以上の読取装置、および１つ以上の移動機構を含むがこれらに限定されない、試験装置の様々な態様を監視および制御する１つ以上のコンピュータ、ならびに、関連するハードウェアおよびソフトウェアを指す。一態様では、コンピュータは、患者情報の暗号化保管のための１つ以上のハードドライブまたは同等のハードウェアを提供する。別の態様では、コンピュータは、標準的な有線または無線のネットワーク能力によりヘルスケア施設でローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に接続される。別の態様では、コンピュータは、結果の包括的分析用のソフトウェアを提供し、この情報を、保管された患者記録および指定されたバーコードと関連付ける。さらに別の態様では、「制御機構」は、据付のデスクトップコンピュータ、またはノートブックコンピュータにより提供される。コンピュータは、ローカルプリンタにネットワーク接続されてよい。
【００６５】
本明細書で使用される「移動機構」は、装置内でサンプル容器を輸送する任意の手段を指し、サンプルおよびサンプル容器を１つの場所から別の場所へ動かすロボットアーム、グリッパー、コンベアベルトなどを含むことができる。例えば、１つ以上のロボットアームなどの移動機構は、１つ以上のサンプル容器を、バーコードリーダーから１つ以上の遠心分離機まで、または１つ以上の遠心分離機から１つ以上の検出器まで動かすことができる。
【００６６】
本明細書で使用される「インキュベーター」は、サンプルの温度を上げるかまたは下げる装置である。一実施形態では、インキュベーターは、サンプルを３７℃まで加熱する。
【００６７】
本明細書で使用される「ＳＴＡＴ」は、「直ちに」を意味するラテン語「statim」に由来する医療用語である。したがって、「ＳＴＡＴレーン」は、患者サンプルの迅速なまたは急を要する処理を指す。
【００６８】
本明細書で使用される「緊急サンプル」は、即座の処理を必要とする任意のサンプルを指す。緊急サンプルは、典型的には、緊急治療室または他の救急施設で収集されたサンプルを含む。例えば、緊急治療室サンプルは、患者に輸血を施す前に迅速に分類されることを必要とする、緊急治療室の患者から得た血液サンプルであってよい。
【００６９】
本明細書で使用される「粒子凝集用試薬」は、凝集反応が起こるのに必要な任意の化合物を指す。例えば、試薬は、本明細書で定義される緩衝剤、リガンド、リガンド結合分子、および関連粒子を含むがこれらに限定されない。
【００７０】
本明細書で使用される「血液型決定用試薬」は、血液サンプルの血液型を決定する直接もしくは間接クームズ試験または同等のアッセイなどの血液型決定に必要な試薬を指す。例えば、血液型決定用試薬は、クームズ試薬、すなわち、動物で生じ、以下のヒトイムノグロブリン、補体、または特異的イムノグロブリン、例えばクームズ試験で使用される抗ヒトＩｇＧ、のうち１つに向けられた、抗体の製剤であってよい。
【００７１】
本明細書で使用される用語「抗体」は、ポリクローナルおよびモノクローナル抗体の双方を含み、未変化分子、そのフラグメント（例えばＦｖ、Ｆｄ、Ｆａｂ、Ｆａｂ’およびＦ（ａｂ）’２フラグメント）、または未変化分子および／もしくはフラグメントのマルチマーもしくは凝集物であってよく、自然に発生するか、または例えば免疫化、合成もしくは遺伝子工学により産生されてよい。本明細書で使用する抗体または抗原は、試験されている抗体または抗原によって決まる。例えば、血液型抗原、よって、識別されたこれらの抗原に対する抗体の数は、非常に多く、より多くの抗原および抗体が絶えず判定されている。国際輸血学会は、赤血球抗原の包括リストを、Blood Group Terminology 1990, Vox. Sang. 58:152-169に公表している（１９９０年、抗体および抗原Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｃ、ｃ、Ｃｗ、Ｅ、ｅ、Ｋ、Ｆｙａ、Ｆｙｂ、Ｊｋａ、Ｊｋｂ、Ｓおよびｓを含むがこれらに限定されない）。
【００７２】
本明細書で使用される「結果を評価する（to assess a result）」は、各試験要素における陽性または陰性分析物（positive or negative assay）いずれかの判断を指す。一実施形態では、ビーズカセットまたはゲルカードなどの試験要素は、１つ以上のカラム凝集型分析物を含む。例えば、凝集の存在は、陽性結果を示すが、凝集がないことは、陰性結果と解釈される。別の実施形態では、それぞれの別個のスピンの終わりに、試験要素は、画像分析ソフトウェアにより、分析のため撮影される。コンピュータが結果を、すなわち凝集の存在または欠如を、正確に判断できる場合、結果は、記録されてよく、試験要素は遠心分離機から取り出され、それにより、器具の全体的なスループットが増大する。
【００７３】
以下の説明は、本出願の特定の好適な実施形態に関し、また、試験要素のバッチ遠心分離の特定の方法論に関する。この検討から容易に明らかとなるように、本明細書に記載する発明の概念は、サンプルの大きなバッチを最大スループットで処理する必要のある任意の遠心分離処置に広く適用可能である。
【００７４】
一実施形態では、本明細書に記載する遠心分離プロトコルは、AutoVue（登録商標）（Ortho-Clinical Diagnostics, Inc．）または血液分析用の同様のプラットフォームといったワークステーション内部で粒子凝集型分析物を処理するのに使用される。血液分析プラットフォームは、典型的には、ゲルカード、またはビーズカセットを使用する。ゲルカードの場合には、この試験要素は、ゲル粒子と粒子凝集用試薬、例えば抗ヒトグロブリン（クームズ試薬）血清および希釈剤、との混合物を予め分配されたマイクロチューブを含む。患者からの所望の赤血球懸濁液の測定量（典型的には数マイクロリットル）が、最初にゲルカード内の各マイクロチューブに加えられ、遠心分離前に、所定の時間（典型的には数分）にわたって３７℃でインキュベートされる。遠心分離後、試験結果が読み取られ、凝集の程度に応じて等級分けされる。凝集が起こっている場合、赤血球凝集塊が、遠心分離の間にゲル懸濁液中にとらえられる。大きな凝集塊は、ゲルカラムの上部に向かって固定されるが、より小さな凝集塊は、ゲルカラム内下方でとらえられる。結合抗体のない赤血球は、遠心分離中にゲル粒子の中を押し進められ、マイクロチューブ下部のチューブ先端部でペレットとして沈殿する。この処置の主な利点は、細胞洗浄の必要性がなくなることである。適切な陽性および陰性対照も、必要に応じて加えられてよい。先に述べたように、遠心分離工程は、遠心分離機の運転が完了したときにサンプルの装填および取出しが生じ得るにすぎないので、律速（rate-limiting）である。
【００７５】
本出願で説明する、新奇のスプリットスピン遠心分離プロトコルは、遠心分離機の有用性を増大させ、装填から結果分析までの時間を削減する措置（regimen）を提案する。
【００７６】
図１を参照すると、図式１００は、一連の遠心分離プロトコルおよび各遠心分離工程に必要な時間を示す。例えば単一の専用遠心分離機内部に配された２４個の試験要素の、単一の連続した遠心分離プロトコル１１０は、時間１４５で始まり、ブロック１３５で示されるように１０分後の時間１４０でサイクルを終える、タイムスケールに沿って描かれている。この標準的プロトコル１１０によると、遠心分離機は、１０分ごとに、すなわちサイクル終了時に、装填および取り出しのため利用可能になるにすぎない。
【００７７】
第１の実施形態によると、スプリット遠心分離プロトコル１１５および１２０が提供され、図１の２４個の試験要素のバッチが、それぞれ１２個のカードの、より小さな２つのバッチに分割される。１２個の試験要素の、より小さなバッチは、矢印１３０で示すように、プロトコル１１０の半分の長さ（すなわち５分）にわたり、互いに対して時差式の構成（staggered configuration）で作動する２つの別個の遠心分離機で遠心分離される。
【００７８】
さらに具体的には、第１の遠心分離機について、サイクル１１５は、時間１６５で始まり、５分後に時間１７０で停止する。追加の試験要素の装填および再装填のための期間１５０の後、第２のサイクルが第１の遠心分離機で開始され、時間１７５で始まり、５分後に時間１８０で停止する。
【００７９】
一方、第２の遠心分離機の時差式プロトコル１２０では、サイクルは、時間１８５で始まり、５分後に時間１９２で終了する。時間１９２は、第１の遠心分離機の時間１７５よりも２．５分遅い。追加の試験要素の装填および再装填のための別の期間１５０の後、第２のサイクルが時間１９５で始まり、さらに５分間続き、時間１８０より２．５分遅く終了する。
【００８０】
第１および第２の遠心分離機の運転に、この例では１２５に示すように２．５分だけ、時差をつけることにより、遠心分離機が、標準的プロトコル１１０で示したような１０分ごとではなく、２．５分ごと、すなわち時間１９０、１７０、１９２および１８０に、装填または取り出しのために利用できるようになるので、遠心分離機スロットの有用性が著しく増大することが明らかである。したがって、図１は、サンプルのバッチを２で割り、２つの遠心分離機を提供することにより、遠心分離機の取り出し／装填の頻度が、いずれかの遠心分離機に装填および／または再装填するのにかかる時間１５０に応じて、最大で４倍まで増大することを示す。
【００８１】
当業者は、説明した実施形態が、いくつかの方法で変えられ、依然として本出願の意図する範囲内に入り得ること、ならびに、サンプルの最初のバッチが、任意の予め決められた数の、より小さな複数のバッチに分割され得ること、を認識するであろう。例えば、図２〜図４に関して例示的に述べるように、本明細書に開示する方法は、３つ以上の遠心分離機と共に使用されてよい。
【００８２】
最初に図２を参照すると、図式２００は、複数の遠心分離機、およびサンプル複数のバッチを使用した、スプリットスピン遠心分離プロトコルを示す。この例によると、サイクル２１０は、ｔ秒に等しい期間２７０にわたり遠心分離を必要とする、サンプルの単一のバッチの、いわゆる標準的な遠心分離プロトコルを表す。矢印２６５で図２に示すように、サンプルの元のバッチをｘ個のミニバッチに分割することにより、各ミニバッチは、ｔ／ｘ秒に等しい期間２７５にわたって、ｙ個の遠心分離機に装填されてよく、そのサイクルが矢印２６０により示され、期間２７５は、時間２２２に始まり時間２１７に終わる各遠心分離の運転に必要な時間に対応している。ミニバッチそれぞれを装填または取り出しするのに必要な期間２８５は、ｚ秒に等しい。サイクル２１５、２２０および２３０に示すように、ｔ／ｘｙ秒に等しい期間２８０だけ各遠心分離機の運転に時差をつけることにより、遠心分離機への装填および取り出しの頻度は、サンプルの単一の元のバッチを含み、ｔ秒に等しい期間２７０にわたり運転する、サイクル２１０における単一の遠心分離機への装填および取り出しの頻度と比べて、最大でｘｙ倍だけ増大され得る。
【００８３】
本明細書で説明するスプリットスピンプロトコルは、ｔ／ｘ秒の別々のスピンそれぞれが終わった後に、結果について全てのサンプル容器を評価する機会を提供する。陰性または陽性として既に識別可能であるゲルカードなどのサンプル容器は、ｔ−ｔ／ｘ秒の残りのスピン時間に移る必要なしに、結果を記録させ、遠心分離機から取り出すことができる。この能力により、結果までの時間が減少し、遠心分離機それぞれの内部の利用可能なスロットを解放し、それにより、スプリットスピン遠心分離プロトコルの全体的なスループットがさらに増大する。
【００８４】
当業者は、説明した遠心分離プロトコルが、ランダムスプリットスピンプロトコルを含むように変えられてよいことを認識するであろう。ランダムスプリットスピンプロトコルでは、試験要素のバッチの遠心分離が、可変期間の、潜在的に任意の数の、より小さな遠心分離スピンに無作為に「分割（split）」され得る。
【００８５】
図５を参照すると、図式５００は、複数の遠心分離機、およびサンプルの複数のバッチを用いた、ランダムスプリットスピン遠心分離プロトコルを示す。サイクル５１０は、試験要素の１つ以上のバッチが期間５７０にわたり遠心分離される、標準的な遠心分離プロトコルを表す。ランダムスプリットスピン遠心分離プロトコルによると、試験要素の１つ以上の第１のバッチはまず、５６０で示されるように１つ以上の遠心分離機の間に分配される。遠心分離が開始するとすぐに、遠心分離機が無作為に選択されて、期間５８５にわたり休止し、よって、試験要素がその特定のサンプルに割り振られた所定の遠心分離時間を完了しているかどうかに応じて、試験要素の装填または取出しが可能となる。例えば、プロトコル５１５では、遠心分離機は、５４５で開始し５５０で停止することが示されている。すなわち期間５７０中に４回である。別の例のプロトコル５２０では、第２の遠心分離機が、期間５７０中に合計３回、５４５で停止し５５０で開始する。
【００８６】
当業者は、ランダムスプリットスピンプロトコルが、試験要素の取り出しまたは再装填のため、遠心分離スピンを無作為に休止させることを可能にし、それにより遠心分離のスループットを増大させることを、認識するであろう。例えば、試験要素の１つ以上の第１のバッチの遠心分離は、期間５８５にわたり休止するよう無作為に選択されてよい。プロトコル５２５に描かれるこのシナリオによると、遠心分離期間５７０は、可変期間５７５の、任意の数５９０の別個のスピン５６５に無作為に分割される。したがって、ランダムスプリットスピン遠心分離プロトコルを有する遠心分離機への装填および取り出しの頻度は、サンプルの単一のバッチを含み、期間５７０にわたり運転する、サイクル５１０における単一の遠心分離機への装填および取り出しの頻度に比べて、増大されてよい。ランダムスプリットスピン遠心分離プロトコルにおける中断の回数は、結果までの所望の時間によってのみ制限され得る。
【００８７】
別の実施形態では、各試験要素は、別々のスピンそれぞれが終わった後、すなわち、この例では時点５５０で、結果について評価される。陰性または陽性と判定された試験要素は、残りのスピン時間に移る必要なしに、結果を記録させ、遠心分離機から取り出すことができる。この能力により、結果までの時間がさらに減少し、遠心分離機それぞれの内部の利用可能なスロットが解放され、それにより、全体的なスループットがさらに増大する。
【００８８】
本明細書に説明するような遠心分離のプロトコルを利用する目的で、例示的な装置を提供する。より具体的には、スプリットスピン遠心分離のための血液型決定ワークステーションを説明する。図３を参照すると、ワークステーション３００は、人間の介入なしで実験結果を保存および分析する適切なソフトウェアを備えた専用のコンピュータ３５５を含む。ワークステーション３００のコンピュータ手段は、マイクロプロセッサ、マイクロプロセッサをプログラミングするためのキーボード３７５または他の入力装置、メモリおよびデータストレージ、ならびにネットワーク手段３９５を含むのが好ましい。包含される患者容器およびワークステーション３００の設備の位置情報をマイクロプロセッサに連続的に与えるために、フィードバックが提供される。患者の記録および試験結果は、リアルタイムで遠隔的に監視され得る。血液サンプル処理システムの例示的説明は、内容が全体として本明細書に組み込まれる米国特許第５，８１４，２７６号にさらに詳細に教示されている。
【００８９】
操作の際、研究室の人員は、患者血液サンプルを収容したバイアルを装填ステーション３２５で空のサンプルラック３８０に装填する。ラック３９８は次に、ラックコンベアベルト３６５によってピペットステーション３２０まで運ばれる。ピペットステーション３２０では、血液サンプルのアリコートが、サンプルバイアルから自動的に吸引され、赤血球凝集のため、本明細書で説明するゲルカードおよび／またはビーズカセットといった試験要素の中に装填される。各試験要素は、独自のバーコードを予め付けられていることが好ましい。このバーコードは、ロット番号、有効期限、製造日、および他の関連情報を含むがこれらに限定されない、要素に特有の情報を識別するものである。コンベアベルト３１５が、バーコードリーダー３１０を過ぎた所まで試験要素３７０を輸送する。コンピュータ３５５は次に、バーコードを患者の記録と関連付けることができる。コンベアベルトは、３７℃の温度に維持されるインキュベーター３３０を通して、試験要素３７０を輸送する。使用されるインキュベーターの形態は、試験要素を適切に収容できるならば、必ずしも重要ではない。インキュベーター３３０を通って移動した後、ロボットアーム３４０が次に、互いに隣接した関係で配された４つの利用可能な遠心分離機３５０のうちいずれか１つの中に試験要素を装填する。
【００９０】
遠心分離機および関連する駆動機構３４５の開始‐停止スケジュールは、図４の予めプログラムされたスプリットスピン遠心分離プロトコル４００に従ってコンピュータ３５５により制御される。
【００９１】
図４を参照すると、参照符号４１０はここでも、比較目的で、例えば２４分間の遠心分離を必要とする１６個の試験要素から開始する単一の遠心分離機の標準的なプロトコルを示す。サイクルは、時間４４２で始まり２４分後の時間４４７で終了する。１６個の試験要素を、それぞれ４つの試験要素からなる４つのミニバッチに分割することにより、各ミニバッチはしたがって、２４／４＝６分に等しい期間４６０にわたって遠心分離されることができる。４つの遠心分離機を使用し、各遠心分離機の運転を、残りの遠心分離機それぞれに対して、２４／４×４＝１．５分に等しい期間４５５だけ時差式にすると、図３の遠心分離機３５０は、１．５分ごとに装填または取り出しに利用可能となる。各遠心分離機３５０への取り出しおよび再装填に必要な期間４５０に応じて、装填および再装填の頻度は、２４分間の運転で単一の遠心分離機において１６個の試験要素を遠心分離するのに比べて、４Ｘ４＝１６倍まで増大され得る。
【００９２】
別の実施形態では、遠心分離機および関連する駆動機構３４５の停止−開始スケジュールは、前述した図５の予めプログラムされたランダムスプリットスピン遠心分離プロトコル５００に従ってコンピュータ３５５により制御される。このシナリオによると、期間５７０に等しい期間にわたり続く、試験要素の１つ以上のバッチの遠心分離は、可変期間５７５の、潜在的に任意の数の別個のスピン５６５に、無作為に分割される。別個のスピンの数は、試験要素の特定のバッチの結果までの所望の時間によってのみ制限される。コンピュータは、各試験要素を追跡し、特定の試験要素の遠心分離がいつ完了したかを判定する。コンピュータは次に、各別個のスピンの最後に、遠心分離機への装填および取り出しを調整し、それにより、装置の全体的なスループットを増大させる。
【００９３】
遠心分離機３５０それぞれの時差式運転を理解した上で、再び図３を参照すると、４つの遠心分離機３５０のうち１つが停止すると、コンピュータ３５５は、どの試験要素が、必要な２４分の遠心分離期間を完了したのかを判断し、選択された試験要素をその遠心分離機からコンベアベルト３３５まで移すようにロボットアーム３４０に指示する。試験要素は次に、排出スロットの中に配される前に、バーコードリーダー３８７および検出器３６０の前を通る。バーコードリーダー３８７および検出器３６０からのデータは、コンピュータ３５５によって処理および分析される。その後、赤血球凝集試験の結果が、モニターに表示されるか、または、図式的に示されるローカルエリアネットワーク３９５（ＬＡＮ）経由で集中サーバーに送られることができる。代替的な実施形態では、カメラを用いて、各試験要素を撮影することができる。その後、凝集試験の結果は、画像分析ソフトウェアを用いてコンピュータ３５５により評価される。
【００９４】
別の実施形態では、各試験要素は、別個のスピンそれぞれが終わると、すなわちこの例では６分ごとに、撮影される。コンピュータにより陰性または陽性であると判断された試験要素は、残りのスピン時間、すなわちこの例では２４−６＝１８分、に移る必要なしに、結果を、記録させ、遠心分離機から取り出すことができる。この能力により、結果までの時間が減少し、遠心分離機それぞれの内部の利用可能なスロットが解放され、それにより、器具の全体的なスループットがさらに増大される。
【００９５】
前述したような、血液型決定のためのスプリットスピン遠心分離ワークステーション３００は、完全に自動化され、効率的であり、また、必要とする人間の介入が最小限である。したがって、この装置は、救急施設でのＳＴＡＴレーンに理想的に適している。救急施設では、例えば、輸血の前にドナーの血液が患者のものと適合するかどうかを決定するために、血液サンプルを迅速に処理する必要がある。
【００９６】
本発明は、その好適な実施形態を参照して、具体的に図示および説明されたが、請求項により含まれる本発明の意図する範囲から逸脱することなく、形態および詳細の様々な変更が本発明において行われ得ることが、当業者には理解されるであろう。
【００９７】
〔実施の態様〕
（１） 遠心分離の方法において、
ａ）２つ以上のサンプル容器の第１のバッチを提供する工程であって、前記第１のバッチは、第１の遠心分離機においてｔ秒間の遠心分離を必要とする、工程と、
ｂ）前記第１のバッチをｘ個の第２のバッチに分割する工程と、
ｃ）前記第２のバッチをそれぞれ、ｙ個の第２の遠心分離機それぞれの中に装填する工程と、
ｄ）前記第２のバッチをそれぞれ、ｔ／ｘ秒間遠心分離する工程であって、前記第２の遠心分離機それぞれの運転は、少なくともｔ／ｘｙ秒だけ時差をつけられる、工程と、
ｅ）少なくともｔ／ｘｙ秒ごとに、前記第２の遠心分離機それぞれに取り出しおよび再装填を行う工程と、
を含み、
前記第２の遠心分離機に前記第２のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度は、前記第１の遠心分離機にサンプル容器の前記第１のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度に比べて、最大でｘｙ倍だけ増大する、方法。
（２） 試験装置において、
ａ）複数のサンプル容器を遠心分離するように構成された複数の遠心分離機と、
ｂ）前記遠心分離機に接続される１つ以上の駆動機構と、
ｃ）前記遠心分離機に装填または取り出しを行うように構成された少なくとも１つの移動機構と、
ｄ）前記駆動機構および前記少なくとも１つの移動機構と協調する制御機構であって、前記制御機構は、前記遠心分離機の時差式運転に合わせて構成され、前記時差式運転は、実施態様１に記載の方法を含む、制御機構と、
を含む、試験装置。
（３） 実施態様１に記載の方法において、
前記取り出しおよび装填は、ｔ／ｘｚ＋ｚ秒ごとに行われ、ここで、ｚは、前記装填および取り出しに必要な秒数に等しい、方法。
（４） 実施態様３に記載の方法において、
ｚは、１〜１２０秒に等しい、方法。
（５） 実施態様１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、ビーズカセットである、方法。
【００９８】
（６） 実施態様５に記載の方法において、
前記ビーズカセットは、ゲルカードである、方法。
（７） 実施態様１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、ヒトサンプルを収容する、方法。
（８） 実施態様１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、ヒト血液サンプルを収容する、方法。
（９） 実施態様１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、緊急サンプルのみを収容する、方法。
（１０） 実施態様１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、粒子凝集アッセイ用試薬を収容する、方法。
【００９９】
（１１） 実施態様９に記載の方法において、
前記サンプル容器は、血液型決定用試薬を含む、方法。
（１２） 実施態様１に記載の方法において、
第２の遠心分離機の数は、２〜１０個である、方法。
（１３） 実施態様１に記載の方法において、
第２のバッチの数は、２〜１０個である、方法。
（１４） 実施態様１に記載の方法において、
前記分割する工程、遠心分離する工程、装填する工程、および再装填する工程は、制御機構により制御される、方法。
（１５） 実施態様１に記載の方法において、
前記第２のバッチはそれぞれ、同数のサンプル容器を有する、方法。
【０１００】
（１６） 実施態様１に記載の方法において、
前記第２のバッチそれぞれの前記サンプル容器は、前記第２のバッチそれぞれのｔ／ｘ秒間の遠心分離が終わった後で、結果について評価される、方法。
（１７） 実施態様２に記載の試験装置において、
前記サンプル容器内部の粒子凝集反応を検出するように構成された、１つ以上の検出器、
をさらに含む、試験装置。
（１８） 実施態様２に記載の試験装置において、
前記サンプル容器は、バーコードを付けられている、試験装置。
（１９） 実施態様２に記載の試験装置において、
バーコードリーダー、
をさらに含む、試験装置。
（２０） 実施態様２に記載の試験装置において、
前記サンプルの温度を調節するように構成された１つ以上のインキュベーター、
をさらに含む、試験装置。
【０１０１】
（２１） 実施態様２に記載の試験装置において、
前記第２のバッチにおけるサンプル容器の数は、２〜１００個である、試験装置。
（２２） 緊急サンプルを迅速に処理するためのＳＴＡＴレーン装置において、
実施態様２に記載の試験装置であって、１つ以上の緊急サンプルを迅速に処理するように構成されている、試験装置、
を含む、ＳＴＡＴレーン装置。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第１の実施形態による、サンプルのバッチのハイスループット遠心分離のためのプロトコルを示す。
【図２】第２の実施形態による、サンプルの複数のバッチのハイスループット遠心分離のためのプロトコルを示す。
【図３】ハイスループット遠心分離プロトコルを用いることができるワークステーションの平面図を描く。
【図４】図３のワークステーションで使用される、第３の実施形態によるサンプルのバッチのハイスループット遠心分離のためのプロトコルを示す。
【図５】第４の実施形態による、サンプルの複数のバッチのハイスループット遠心分離のためのプロトコルを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心分離の方法において、
ａ）２つ以上のサンプル容器の第１のバッチを提供する工程であって、前記第１のバッチは、第１の遠心分離機においてｔ秒間の遠心分離を必要とする、工程と、
ｂ）前記第１のバッチをｘ個の第２のバッチに分割する工程と、
ｃ）前記第２のバッチをそれぞれ、ｙ個の第２の遠心分離機それぞれの中に装填する工程と、
ｄ）前記第２のバッチをそれぞれ、ｔ／ｘ秒間遠心分離する工程であって、前記第２の遠心分離機それぞれの運転は、少なくともｔ／ｘｙ秒だけ時差をつけられる、工程と、
ｅ）少なくともｔ／ｘｙ秒ごとに、前記第２の遠心分離機それぞれに取り出しおよび再装填を行う工程と、
を含み、
前記第２の遠心分離機に前記第２のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度は、前記第１の遠心分離機にサンプル容器の前記第１のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度に比べて、最大でｘｙ倍だけ増大する、方法。
【請求項２】
試験装置において、
ａ）複数のサンプル容器を遠心分離するように構成された複数の遠心分離機と、
ｂ）前記遠心分離機に接続される１つ以上の駆動機構と、
ｃ）前記遠心分離機に装填または取り出しを行うように構成された少なくとも１つの移動機構と、
ｄ）前記駆動機構および前記少なくとも１つの移動機構と協調する制御機構であって、前記制御機構は、前記遠心分離機の時差式運転に合わせて構成され、前記時差式運転は、請求項１に記載の方法を含む、制御機構と、
を含む、試験装置。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記取り出しおよび装填は、ｔ／ｘｚ＋ｚ秒ごとに行われ、ここで、ｚは、前記装填および取り出しに必要な秒数に等しい、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
ｚは、１〜１２０秒に等しい、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、ビーズカセットである、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
前記ビーズカセットは、ゲルカードである、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、ヒトサンプルを収容する、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、ヒト血液サンプルを収容する、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、緊急サンプルのみを収容する、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、粒子凝集アッセイ用試薬を収容する、方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法において、
前記サンプル容器は、血液型決定用試薬を含む、方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法において、
第２の遠心分離機の数は、２〜１０個である、方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法において、
第２のバッチの数は、２〜１０個である、方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法において、
前記分割する工程、遠心分離する工程、装填する工程、および再装填する工程は、制御機構により制御される、方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法において、
前記第２のバッチはそれぞれ、同数のサンプル容器を有する、方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法において、
前記第２のバッチそれぞれの前記サンプル容器は、前記第２のバッチそれぞれのｔ／ｘ秒間の遠心分離が終わった後で、結果について評価される、方法。
【請求項１７】
請求項２に記載の試験装置において、
前記サンプル容器内部の粒子凝集反応を検出するように構成された、１つ以上の検出器、
をさらに含む、試験装置。
【請求項１８】
請求項２に記載の試験装置において、
前記サンプル容器は、バーコードを付けられている、試験装置。
【請求項１９】
請求項２に記載の試験装置において、
バーコードリーダー、
をさらに含む、試験装置。
【請求項２０】
請求項２に記載の試験装置において、
前記サンプルの温度を調節するように構成された１つ以上のインキュベーター、
をさらに含む、試験装置。
【請求項２１】
請求項２に記載の試験装置において、
前記第２のバッチにおけるサンプル容器の数は、２〜１００個である、試験装置。
【請求項２２】
緊急サンプルを迅速に処理するためのＳＴＡＴレーン装置において、
請求項２に記載の試験装置であって、１つ以上の緊急サンプルを迅速に処理するように構成されている、試験装置、
を含む、ＳＴＡＴレーン装置。
【請求項１】
遠心分離の方法において、
ａ）２つ以上のサンプル容器の第１のバッチを提供する工程であって、前記第１のバッチは、第１の遠心分離機においてｔ秒間の遠心分離を必要とする、工程と、
ｂ）前記第１のバッチをｘ個の第２のバッチに分割する工程と、
ｃ）前記第２のバッチをそれぞれ、ｙ個の第２の遠心分離機それぞれの中に装填する工程と、
ｄ）前記第２のバッチをそれぞれ、ｔ／ｘ秒間遠心分離する工程であって、前記第２の遠心分離機それぞれの運転は、少なくともｔ／ｘｙ秒だけ時差をつけられる、工程と、
ｅ）少なくともｔ／ｘｙ秒ごとに、前記第２の遠心分離機それぞれに取り出しおよび再装填を行う工程と、
を含み、
前記第２の遠心分離機に前記第２のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度は、前記第１の遠心分離機にサンプル容器の前記第１のバッチの取り出しおよび再装填を行う頻度に比べて、最大でｘｙ倍だけ増大する、方法。
【請求項２】
試験装置において、
ａ）複数のサンプル容器を遠心分離するように構成された複数の遠心分離機と、
ｂ）前記遠心分離機に接続される１つ以上の駆動機構と、
ｃ）前記遠心分離機に装填または取り出しを行うように構成された少なくとも１つの移動機構と、
ｄ）前記駆動機構および前記少なくとも１つの移動機構と協調する制御機構であって、前記制御機構は、前記遠心分離機の時差式運転に合わせて構成され、前記時差式運転は、請求項１に記載の方法を含む、制御機構と、
を含む、試験装置。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記取り出しおよび装填は、ｔ／ｘｚ＋ｚ秒ごとに行われ、ここで、ｚは、前記装填および取り出しに必要な秒数に等しい、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
ｚは、１〜１２０秒に等しい、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、ビーズカセットである、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
前記ビーズカセットは、ゲルカードである、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、ヒトサンプルを収容する、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、ヒト血液サンプルを収容する、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、緊急サンプルのみを収容する、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、
前記サンプル容器は、粒子凝集アッセイ用試薬を収容する、方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法において、
前記サンプル容器は、血液型決定用試薬を含む、方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法において、
第２の遠心分離機の数は、２〜１０個である、方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法において、
第２のバッチの数は、２〜１０個である、方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法において、
前記分割する工程、遠心分離する工程、装填する工程、および再装填する工程は、制御機構により制御される、方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法において、
前記第２のバッチはそれぞれ、同数のサンプル容器を有する、方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法において、
前記第２のバッチそれぞれの前記サンプル容器は、前記第２のバッチそれぞれのｔ／ｘ秒間の遠心分離が終わった後で、結果について評価される、方法。
【請求項１７】
請求項２に記載の試験装置において、
前記サンプル容器内部の粒子凝集反応を検出するように構成された、１つ以上の検出器、
をさらに含む、試験装置。
【請求項１８】
請求項２に記載の試験装置において、
前記サンプル容器は、バーコードを付けられている、試験装置。
【請求項１９】
請求項２に記載の試験装置において、
バーコードリーダー、
をさらに含む、試験装置。
【請求項２０】
請求項２に記載の試験装置において、
前記サンプルの温度を調節するように構成された１つ以上のインキュベーター、
をさらに含む、試験装置。
【請求項２１】
請求項２に記載の試験装置において、
前記第２のバッチにおけるサンプル容器の数は、２〜１００個である、試験装置。
【請求項２２】
緊急サンプルを迅速に処理するためのＳＴＡＴレーン装置において、
請求項２に記載の試験装置であって、１つ以上の緊急サンプルを迅速に処理するように構成されている、試験装置、
を含む、ＳＴＡＴレーン装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１１−５２０１０９（Ｐ２０１１−５２０１０９Ａ）
【公表日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０７６４８（Ｐ２０１１−５０７６４８）
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４２３２３
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１３５０１１
【国際公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【出願人】（５０１１３１０１４）オーソ−クリニカル・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド (30)
【氏名又は名称原語表記】Ｏｒｔｈｏ−Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１００ Ｉｎｄｉｇｏ Ｃｒｅｅｋ Ｄｒｉｖｅ， Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ， ＮＹ １４６２６−５１０１， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４２３２３
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１３５０１１
【国際公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【出願人】（５０１１３１０１４）オーソ−クリニカル・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド (30)
【氏名又は名称原語表記】Ｏｒｔｈｏ−Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１００ Ｉｎｄｉｇｏ Ｃｒｅｅｋ Ｄｒｉｖｅ， Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ， ＮＹ １４６２６−５１０１， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
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