JP7796113B2 - ラテラルフロー免疫試験のトライコーダ反射率計 - Google Patents

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関連出願相互参照
本出願は、２０２０年８月２８日出願の米国仮出願第６３／０７１，４６４号の優先権を主張するものであり、内容を参照することにより組み込まれる。

ラテラルフロー免疫化学試験は、血液、尿、又は他の体液の試料中の検体の有無を検出するのに周知されている。この試験では、通常、検体結合ゾーン及び検出部分結合ゾーンを固定又は安定化する試験紙が利用される。体液試料は、検体に結合する検出部分又は検体ラベルを用いて、事前に又は試験紙上で処理することができる。これにより、検体が体液試料中に存在したことを示す視覚的又はその他の検出可能なシグナルを与えるコンジュゲート検体が作られる。体液試料を試験紙に置くと、体液試料は、制御ゾーン及び検体結合ゾーンに達するまで試験紙を通って移動する。検出部分が付加したコンジュゲート検体は、検体結合ゾーンに結合し、それによって検体及び付加した検出部分を捕捉し、検体が体液中に存在したことが示される。試料中の検体に結合しない過剰な検出部分は、制御ゾーンにのみ結合し、試験紙が機能したことを示す。場合によっては、検体結合ゾーンに結合したコンジュゲート検体の暗度又は強度が、体液試料中の検体濃度の基本的な定性的指標を示す。他の場合には、制御ゾーンが、既知濃度の検出部分結合物質を含んでおり、試験ゾーンに結合したコンジュゲート検体との比較のために使用することができる。

最近開発されたのは、異なる濃度の検出部分結合物質が固定又は安定化される２つの制御ゾーンを利用するラテラルフロー免疫化学試験である。試験中、異なる量の検出部分が各制御ゾーンに結合又は捕捉される。当技術分野で公知のいくつかの検出部分があり、金コロイドが最も一般的に使用されている。各ゾーンに結合した濃度の尺度として反射光を用いる検出部分は、反射率計を用いて検出及び測定することができる色及び／又は強度を作り出す。各制御ゾーンの反射率及び／又は色を、所定の外挿曲線と比較することによって、固有のハイエンド規格及び固有のローエンド規格を、特定の試験紙について確立することができる。次いで、試験ゾーンに結合したコンジュゲート検体の量を、反射率測定値を試験紙又は試験紙の製造「ロット」について計算されたハイエンド及びローエンド規格と比較することによって決定することができる。この試験の精度は、制御ゾーン及びコンジュゲート検体結合ゾーンに結合した検出部分からの反射率の量を正確に検出する反射率計の能力により異なる。特許文献１は、フィードバック機構及び温度を利用して、試験紙に結合した検出部分からの反射率の測定に悪影響を及ぼす外部要因を較正する反射率計について記載している。

米国特許第６，５７４，４２５号明細書 米国特許出願公開第２０２１／００６３３９０号明細書

試験紙からの反射率をより正確に測定することができる反射率計が必要とされている。反射率計が、試験結果の補間を容易にするための基準を確立することができる複数の制御ゾーンを利用すると有益である。反射率計が、制御ゾーン及び試験ゾーンにおける同じ外部要因、ならびに試験と試験紙との間に存在し得る変動を補償することができるのが理想的である。

本発明の実施形態によれば、試験紙上の個別領域に結合した検出部分の量を正確に測定する問題は、試験紙上の各個別領域について専用の読取りヘッドを備える反射率計の実施形態によって解決される。読取りヘッドは、個別領域に向けられた光源を含むことができる。体液の試料中に存在する検体の量の正確な測定値を提供するために、捕捉され、分析され、反射率計内のプログラムされた情報と比較され得る色を生成する波長で、個別領域から光が反射される。利点を挙げると、反射率計は、特定の試験紙又は製造された「ロット」の試験紙と共に使用するために較正することができ、試験紙間のばらつきが結果に及ぼす影響を抑制することができる。

反射率計は、各々が異なる量の検出部分結合物質を有する、制御ゾーンである２つ以上の個別領域で構成された試験紙で特に有利であり得る。試験が実施された後、反射率計は、２つ以上の制御ゾーンに結合した既知の異なる量の検出部分を測定することができる。反射率計はまた、試験ゾーンである個別領域に結合したコンジュゲート検体の量を測定することができる。各制御ゾーンは、独立して発光し、制御ゾーンからの反射光を受光するための専用読取りヘッドを有することができる。試験ゾーンはまた、発光し、試験ゾーンからの反射光を受光するための専用読取りヘッドも有することができる。各読取りヘッドは、それぞれの反射率情報をマイクロプロセッサに送信することができる。さらに、試験紙からの背景反射率を測定し、マイクロプロセッサに送信することができる。また、温度を測定し、反射率の読取りへの影響を補償するために使用することもできる。

マイクロプロセッサは、２つ以上の制御ゾーンからの反射率測定値を適合させることができるモデル外挿又は「規格」曲線を利用するアルゴリズムでプログラムすることができる。背景反射率はまた、各個別ゾーンに結合した検出部分のより正確な測定を提供するために、個別ゾーンから各反射率測定値から差し引くこともできる。試験ゾーンからの反射率測定値は、その後、試験ゾーンからの反射率の値を決定するために、近似曲線に対して補間することができる。マイクロプロセッサはまた、試験ゾーン反射率値を比較して、試料中の検体の正確な量を決定することができる１つ以上のルックアップテーブル（ＬＯＴ）を用いてプログラムすることもできる。このプロセスは、各個別領域が同様に影響を受け、その後、外挿曲線に適合することによって補償されると仮定することによって、外部要因を補償又は較正しようとする必要性を排除することができる。

一実施形態において、反射率計は、ケースと、試験紙の第１の制御ゾーンを照明し、第１の制御ゾーンから第１の光を受光するように構成された第１の走査光学系を備える第１の読取りヘッドと、試験紙の試験ゾーンを照明し、第２の光を試験ゾーンから受光するように構成された第２の走査光学系を備える第２の読取りヘッドと、試験紙の第２の制御ゾーンを照明し、第２の制御ゾーンから第３の光を受光するように構成された第３の走査光学系を備える第３の読取りヘッドと、第１の読取りヘッド、第２の読取りヘッド及び第３の読取りヘッドと動作可能に通信するマイクロプロセッサとを含むことができる。マイクロプロセッサは、第１の光、第２の光及び第３の光にそれぞれ対応する第１のアナログ信号、第２のアナログ信号及び第３のアナログ信号を受信及び分析し、第１の光に基づいて第１の制御ゾーン内の検体の第１のレベルと、第２の光に基づいて試験ゾーン内の検体の第２のレベルと、第３の光に基づいて第２の制御ゾーン内の検体の第３のレベルと、第１のレベル、第２のレベル及び第３のレベルに基づいて試験溶液中の検体の全体のレベルとを決定するように構成することができる。

他の実施形態において、試験溶液中の検体の全体のレベルを測定するキットは、本明細書に記載の試験紙と、試験紙を受容するように構成された本明細書に記載のカセットと、本明細書に記載の反射率計とを含むことができる。

他の実施形態において、試験溶液中の検体の全体のレベルを測定する方法は、本明細書に記載のキット又は反射率計を提供し、試験紙を反射率計に提供し、試験溶液中の検体の全体のレベルを反射率計から受け取るために試験溶液を試験紙に提供することを含むことができる。

上記した本発明を、より正確に理解できるように、上記で簡潔に説明した本発明のより具体的な説明は、添付の図面に示されている特定の実施形態を参照することによって与えられる。本明細書に示される図面は縮尺通りに描かれていない場合があり、図面又は以下の説明における寸法についての言及は、開示された実施形態に特有のものである。本発明が、その意図された目的のために機能することを可能にするこれらの寸法の任意の変更は、本発明の範囲内であると考えられる。このように、これらの図面は、本発明の代表的な実施形態のみを示すため、範囲を限定するものと見なされず、本発明は、添付の図面を使用して、さらなる具体性及び詳細を伴って記載及び説明される。

ケースと、ケース内への挿入のためにラテラルフロー試験紙が固定されるカセットとを有する反射率計の一実施形態を示す。 図１のカセットを、反射率計のケースに挿入する方法を示す。 本発明の一実施形態による読取りヘッドの断面図である。読取りヘッドは、カセットと係合されて、ラテラルフロー試験紙から反射情報を受け取るところが示されている。 図４Ａは、本発明の一実施形態による、第１の読取りヘッドの回路図を示す。 図４Ｂは、本発明の一実施形態による、第２の読取りヘッドの回路図を示す。 図４Ｃは、本発明の一実施形態による、第３の読取りヘッドの回路図を示す。 本発明の実施形態による、反射率計の動作を制御するためのマイクロプロセッサを有するマイクロチップの回路図を示す。また、温度センサと背景反射率センサの回路図も示す。 本発明の一実施形態による、反射率計の動作を制御するために使用することができるマイクロプロセッサの回路図を示す。 本発明の実施形態による、マイクロチップに動作可能に接続されたインターフェースコネクタの回路図を示す。また、読取りヘッドからのアナログ信号を、分析のためにマイクロプロセッサに送信することができるデジタル信号に変換するための電圧変換器も示す。 検体濃度を決定するためにマイクロプロセッサが利用できるルックアップテーブル（ＬＯＴ）の例を示す。 本発明の実施形態による反射率計と共に使用することができる試験紙を示す。 反射率計のケースの下部の模式図を示す。 プリント回路基板（ＰＣＢ）及びバッフル板を有する反射率計のケースの下部の画像を示す。 カセットを所定の位置に保持するのに役立つ、反射率計で使用することができるバッフル板の模式図を示す。 反射率計と共に使用することができるカセットの断面概略図を示す。 反射率計と共に使用することができるカセットの断面概略図を示す。 反射率計と共に使用することができるカセットの断面図を示す。 反射率計と共に使用することができるカセットの模式図を示す。 反射率計と共に使用することができるカセットの基部の切欠き概略図を示す。 反射率計と共に使用することができるカセットのカバーの切欠き概略図を示す。 反射率計と共に使用することができるカセットの側面図を示す。 本発明の実施形態による、マイクロチップに動作可能に接続されたインターフェースコネクタの回路図を示す。また、読取りヘッドからのアナログ信号を、分析のためにマイクロプロセッサに送信することができるデジタル信号に変換するための電圧変換器も示す。

本発明の実施形態は、体液試料中の検体を測定する方法及び装置を提供する。より具体的には、本実施形態は、ラテラルフロー試験紙上の個別領域に結合した検出部分の量を検出及び分析するための反射率計又は同様の装置を提供する。本発明の実施形態は、検出部分にコンジュゲートし、試験ゾーンに結合した検体の量を測定し、その結果を２つ以上の制御ゾーンに結合した検出部分の量と比較することによって、試料中の検体の量を正確に測定するために使用することができる。反射率計は、２つ以上の制御ゾーンから得られた結果を、外挿曲線に関して外挿又は「適合」するようにプログラムすることができ、その結果、試験ゾーンから得られた測定値を内挿して、ルックアップテーブル（ＬＯＴ）又はアルゴリズムで使用することができるデジタル値を得て、試料中の検体濃度を正確に定量することができる。

最近開発されたのは、異なる濃度の検出部分結合物質が固定又は安定化される２つの制御ゾーンを利用するラテラルフロー免疫化学試験である。試験中、異なる量の検出部分が各制御ゾーンに結合又は捕捉される。当技術分野で公知のいくつかの検出部分があり、金コロイドが最も一般的に使用されている。各ゾーンに結合した濃度の尺度として反射光を用いる検出部分は、反射率計を用いて検出及び測定することができる色及び／又は強度を作り出す。各制御ゾーンの反射率及び／又は色を、所定の外挿曲線と比較することによって、固有のハイエンド規格及び固有のローエンド規格を、特定の試験紙について確立することができる。次いで、試験ゾーンに結合したコンジュゲート検体の量を、反射率測定値を試験紙又は試験紙の製造「ロット」について計算されたハイエンド及びローエンド規格と比較することによって決定することができる。この試験の精度は、制御ゾーン及びコンジュゲート検体結合ゾーンに結合した検出部分からの反射率の量を正確に検出する反射率計の能力に依存し得る。特許文献１は、フィードバック機構及び温度を利用して、試験紙に結合した検出部分からの反射率の測定に悪影響を及ぼす外部要因を較正する反射率計について記載している。

試験紙からの反射率をより正確に測定することができる反射率計が必要とされている。反射率計が、試験結果の補間を容易にするための基準を確立することができる複数の制御ゾーンを利用すると有益である。反射率計が、制御ゾーン及び試験ゾーンにおける同じ外部要因、ならびに試験と試験紙との間に存在し得る変動を補償することができるのが理想的である。

以下の説明は、本発明の実施形態が、光を反射することができる検出部分を有するコンジュゲート検体を利用するラテラルフロー免疫試験の分野において特に有用であることを開示するものである。本出願は、ラテラルフロー試験紙上の個別領域からの反射光を測定するための使用について記載し、本明細書における用語の多くは、それに関するものであるが、当業者に明らかな本開示の利益を有する他の変形例が、本発明の範囲内であるものと想定される。

以下の説明では、多くの用語が利用される。かかる用語の範囲が含まれる本明細書及び特許請求の範囲の明確かつ一貫した理解を提供するために、以下のように定義する。

まず、「及び／又は」の使用は包括的であり、「Ａ及び／又はＢ」という用語は、「Ａ及びＢ」、「Ａ又はＢ」、「Ａ」そして「Ｂ」の設定を含むものとして読むものと考えられる。

「およそ」又は「約」という用語が、数値と併せて本明細書で使用される場合、値は、その値の９５％～１０５％の範囲とすることができ、すなわち、値は、記載された値の＋／－５％とすることができるものと考えられる。例えば、「約１ｋｇ」は、０．９５ｋｇ～１．０５ｋｇを意味する。

本明細書で使用される場合、「上部」、「下部」、「上」、「下」、「垂直」、「水平」、「外側」、「内側」、「前」、「後」等を含むがこれらに限定されない、相対的な方向又は向きを示す用語は、それらの通常の使用及び理解に従って、相対的な向き又は方向を示すことによって、本発明の実施形態の説明を容易にすることが意図され、そのような向き又は方向に、本発明の実施形態の範囲を限定するものではない。

また、本明細書で使用される場合、特に明記しない限り、「動作可能な通信」、「動作可能な接続」、「動作可能に接続された」、「協働的に係合された」という用語、及びその文法的変形は、特定の要素が、それらの意図された機能を達成するために協働するように接続されることを意味する。「接続」又は「係合」は、直接的又は間接的、物理的又は遠隔的であってよい。

加えて、本明細書全体を通して、「近位端」及び「遠位端」が参照される。本明細書で使用される場合、近位端は、ラテラルフロー試験紙が受容又は挿入される場合のその端部に最も近い端部である。逆に、装置の遠位端は、ラテラルフロー試験紙が受容又は挿入される場所から最も遠い端部である。

本発明の実施形態の図面及び説明は、本発明の明確な理解に関連する要素を示すために簡略化されており、明瞭にするために、周知された他の要素を排除しているものと考えられる。当業者であれば、本発明を実施するために、他の要素が望ましい、及び／又は必要とされることが認識できるはずである。しかしながら、そのような要素は、当技術分野で周知であり、本発明のより良い理解を促すものではないため、そのような要素については本明細書では説明しない。

本発明を、以下の実施例に、より具体的に記載するが、それらについて多くの修正及び変形が当業者には明らかであるため、例示であることのみを意図するものである。本明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、「１つ」及び「その」の単数形は、文脈上明らかに別段の指示がない限り、複数の指示対象を含む。

「含む」という移行句は、包括的又は非限定的であり、追加の、引用されていない要素又は方法ステップを排除しない。対照的に、「からなる」という移行句は、請求項に指定されていない任意の構成要件、ステップ、又は成分を排除する。「からなる」又は「から実質的になる」という語句は、特許請求の範囲が、特定の材料又はステップを含む実施形態、及び特許請求の範囲の基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を与えないものを包含することを示す。「含む」という用語の使用は、記載された構成要件「からなる」又は「から実質的になる」他の実施形態を意図するものである。

本明細書における「一実施形態」、「実施形態」、「例示的実施形態」、「さらなる実施形態」、「変形実施形態」等への参照はいずれも、文字的便宜のためである。その意味は、そのような実施形態に関連して説明される任意の特定の特徴、構造、又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることである。本明細書の様々な場所におけるそのような語句の出現は、必ずしも同じ実施形態を指すものではない。さらに、本明細書に開示された任意の発明又はその実施形態の任意の要素又は限定は、本明細書に開示された任意の及び/又は全ての他の要素又は限定(個別に又は任意の組み合わせで)又は他の発明又はその実施形態と組み合わせることができ、そのような組み合わせは全て、それに限定されることなく、本発明の範囲で意図されるものである。

なお、特許文献２は、本出願の特定の態様に関連し、その全体が参照により本明細書に援用される。

添付の図面を参照する。同じ参照番号は、全体を通して同じ又は類似の構成要素を示すために使用される。本発明の特定の実施形態を示す添付の図面を参照すると、反射率計５０は、複数の個別領域(discrete regions)３０を有するラテラルフロー試験紙１０を挿入することができるスロット１１０を有するケース１００を有するのが分かる。ケースは、光源２１２及び受光部（a light receiver）２１４を含む走査光学系２１０を有する複数の読取りヘッド２００のための回路を収容することができる。回路には、走査光学系からの光波長を分析及び解釈するために使用することができる情報がプログラムされたマイクロプロセッサ３００を組み込むことができる。ケースは、試験の結果を見るためのディスプレイ画面１２０を有することができる。また、マイクロチップから情報を受信、及び／又はマイクロチップに情報を送信するための外部装置４５０への接続を可能にするために、ケース及び回路に組み込まれた１つ以上のインターフェースコネクタ４００も存在し得る。これらの一般的な構成要素の各々は、以下に詳細に説明する１つ以上の副構成要素を有することができる。

反射率計５０の構成要素は、ケース１００内に封入することができる。ケースは、ハンドヘルドとすることができ、回路、走査光学系、及びラテラルフロー試験紙から情報を取得し、分析するための他の構成要素、又はその中に挿入された同様の装置を含む。ケースは、プラスチック、ナイロン、金属、他の材料、及び／又はそれらの組み合わせ等の任意の適切な材料から構築することができる。安価で、廃棄に適した材料が理想的である。また、背景信号が試験紙上の他の個別領域からの光の迷反射を阻止するように、材料は、光源の波長に関して非反射面で不透明であることが好ましい。ケースはまた、所定数の試験紙を分析するのに十分な電力を有する電池を収容するように、又は別のエネルギー源に接続されるように構成することもでき、その後、反射率計を適切なやり方で配置することができる。

ケースは、近位端２にスロット１１０を有するように構成することができ、このスロットを通して、試験紙１０の遠位端７を挿入して、試験紙を筐体内で正確に位置合わせするチャネル１１２と係合させることができる。位置合わせされると、ケース内の各読取りヘッド２００内の走査光学系２１０は、試験紙上の個別領域３０に光を受光し、そこからの反射光を受光することができる。図１及び図２は、試験紙を受容するスロット及びチャネルを有するケースの例を示す（図１は、ケースの底面を示し、図２はケースの上面を示す）。特定の実施形態において、試験紙は、試験ゾーン３２、２つの制御ゾーン３１及び３３を含む３つの個別領域を有する。制御ゾーンは、試験ゾーンの側にあってもよく、又は試験ゾーンの各側に制御ゾーンがあってもよい。制御ゾーンは、それぞれ、既知の異なる量の固定化検出部分結合物質を有することができる。試験ゾーンは、試料中に予想される検体の量よりも多い量の固定化検体結合物質を有することができる。試験ゾーン中の固定化検体結合物質は、制御ゾーン中の固定化検出部分結合物質とは違うものとすることができる。

図９は、本発明の実施形態による、反射率計と共に使用することができる試験紙１０を示す。試験紙１０は、基材１１と、試験試料ライン１４と、低及び高試験制御ライン１３、任意で、基材１１と直接物理的に接触し得る吸収体１５とを含むことができる。左側の矢印は、試験紙１０の近位端５及び遠位端７を示す。試験紙１０の遠位端７が最初に入り、試験紙１０の近位端５が反射率計５０のケース１００ではなく、代わりにカセット１５０のウェル１５２を通して露出及び／又は可視されるように、カセット１５０を反射率計５０のスロット１１０に挿入することができる。

一実施形態において、試験紙１０が、ケースの遠位端４に向かってスロット及びチャネルに摺動可能に挿入することができるカセット１５０内に取り付けられる。図１は、試験紙が取り付けられるカセットの例を示す。よくあるように、カセットは、他の個別領域からの迷光反射からの背景信号を阻止するように、光源の波長に関して不透明な非反射面を有する剛性又は半剛性材料を含むことができる。一実施形態において、カセットは、標準的なバイオハザード容器への廃棄に適している。

カセットは、例えば、カセットが特定の所定の点を越えて挿入されるのを阻止する１つ以上の停止部（stop）１５６が存在し得る場合に、特定の深さへの挿入を可能にするように構成することができる。図１は、図２に示すように、カセットの挿入を制限する停止部を有するカセットの例を示す。カセットによって許容される全範囲まで挿入されると、個別領域は、ケース内の各読取りヘッド２００内の走査光学系２１０とそれぞれ位置合わせすることができる。カセットは、少なくとも１つのウェル１５２を有することができ、その中に試料を、取り付けられた試験紙に適用することができる。さらなる実施形態において、カセットが、例えば、図１に示すように、試験紙上の個別領域３０の上に壁付き開口部又は観察窓／スロット１５４を有することができる。一実施形態において、読取りヘッドがそれぞれ壁付き開口部と係合し、それによって、読取りヘッドがそれぞれの個別領域に指向された光を放射及び受光する、少なくとも部分的に封止されたチャンバを形成する。係合は、壁付き開口部との遮光性密着（a light-tight fit）を提供する必要はない。

図１３～図１９は、本発明の実施形態による、反射率計５０と共に使用することができるカセット１５０の様々な図を示す。図１３及び図１４のカセット１５０は、図１５～図１９のものと若干異なる形状を有する。図１５～図１９を参照すると、カセット１５０は、ベース１５７及びカバー１５８を含むことができる。カバー１５８は、ウェル１５２と、カセットが特定の所定の点を越えて挿入されるのを阻止することができる１つ以上の停止部１５６とを含むことができる。カバー１５８は、スロット／個別領域３０（例えば、第１の制御ゾーン又は１つ以上の第１の制御スロット３１、試験ゾーン又は１つ以上の試験スロット３２、及び／又は第２の制御ゾーン又は１つ以上の第２の制御スロット３３を含む）をさらに含むことができる。カバーはまた、１つ以上の孔１５９を含むことができ、これにより、試験流体クロマトグラフとして試験紙１０を通してカセット１５０から空気を逃がすことができる。図１３～図１９は、カセット１５０及び試験紙１０の各種部品について特定の色で示してあるが、これらは例示の目的のためにすぎず、構成要素の差異を強調するのに役立てるためのものであり、これらの色は限定するものとは解釈されない。例えば、カセット１５０のカバー１５８及び／又はベース１５７は、反射を抑制するために黒色（例えば、マットな非反射性（又は低反射率）黒色）であり得る。吸収体１５は、例えば、白色であってもよい。また、試験試料ライン１４及び低及び高試験制御ラインが、例示として図１７に示されているが、これらのライン１３、１４は試験が実施される前、無色及び／又は不可視（又はほとんど不可視）であることが多い。

図１３及び１４を参照すると、一実施形態において、カセット１５０は、第１のウェル１５２ａ及び第２のウェル１５２ｂを有することができ、第１のウェル１５２ａは、カセット１５０の遠位端４のより近くに配置することができる（すなわち、カセット１５０がケース１００内に挿入されると、第１のウェル１５２ａが第２のウェル１５２ｂよりもケース１００に近いように、第１のウェル１５２ａをカセット１５０上に配置することができる）。第１のウェル１５２ａは、第２のウェル１５２ｂよりも狭くすることができるが、実施形態はこれに限定されない。図１３及び図１４に示すような２つのウェル１５２ａ、１５２ｂを有する実施形態は、本明細書に記載し、図示（例えば、図１５～図１９）したカセット１５０の特徴のいずれか又は全てを含むことができる。２つのウェル１５２ａ、１５２ｂを有するカセット１５０は、例えば、濾過除去される必要がある成分（例えば、全血、痰）を有する流体を試験するために使用することができる。試験紙１０はその上に第１のウェル１５２ａに対応する位置にフィルタを含むことができ、フィルタは、特定の試験流体から除去されることが望まれる任意の構成要素をフィルタリングするように構成することができる。例えば、２つのウェル１５２ａ、１５２ｂを有するカセット１５０を使用して全血を試験することができ、試験紙１０は、第１のウェル１５２ａに対応する位置に赤血球フィルタを有することができる。試験中、全血を第１のウェル１５２ａに供給することができ、試験紙上に吸収された後、緩衝溶液（例えば、５０マイクロリットル（μＬ）、約５０μＬ、又は少なくとも５０μＬ）を第２のウェル１５２ｂに供給することができる。次いで、緩衝液で、クロマトグラフィーを開始し、血液の無色部分（例えば、血漿又は血清）を試験紙１０の制御ゾーン３１、３３及び試験ゾーン３２に移動させることができる。金コロイド（共通の検出部分）によって生成される色は、赤色又は赤みがかっている傾向があるので、全血を試験するときに赤血球を除去することは非常に重要である。１つのウェル１５２を有するカセット１５０（例えば、同図１５～１９に示すように）は、物質のろ過が必要とされない流体（例えば、血清、血漿、唾液、尿）のために使用することができる。

多くの実施形態において、試験紙１０表面から走査光学系２１０までの距離を各試験について同じ（又はほぼ同じ）に保つために、各カセット１５０を反射率計５０のケース１００内の同じ位置にスライドさせることが重要である。これを行うために、反射率計５０のケース１００は、ばねクリップ１９１及び／又はバッフル板１９５を含むことができ、各カセット１５０を所定の位置に保持する。図１０は、ケース１００の下側部分の内側が見えるように、特定の要素を切り欠いた、反射率計５０のケース１００の下側部分の切欠き概略図を示し、図１１は、バッフル板１９５と、走査光学系２１０を含むことができるプリント回路基板（ＰＣＢ）１３０とを含む、ケース１００の下側部分の画像を示す。ケース１００の下側部分は、カセット１５０に圧力を加えて、スロット１１０を通して摺動するときにカセットを所定の位置に保持するのに役立つばねクリップ１９１を含むことができる。バッフル板１９５は、ケース１００内に（例えば、１つ以上のポスト１９２（例えば、スクリューポスト）を使用して）取り付けることができる。すなわち、バッフル板１９５は、１つ以上のポスト１９２にそれぞれ取り付けることができる１つ以上の脚部１９７を含むことができる。ＰＣＢ１３０はまた、１つ以上のポスト１９２（例えば、スクリューポスト）を使用してケース内に取り付けることもでき、これらは、バッフル板１９５を取り付けるために使用される同じポスト１９２とすることができる。バッフル板１９５は、１つ以上の停止スロット（stopper slot）１９６を含むことができ、これは、スロット１１０を通してケース１００内に挿入されるとき、カセット１５０の１つ以上の停止部１５６をそれぞれ受容することができ、それによって、各カセット１５０を同じ深さまで挿入される。これは、ばねクリップ１９１と組み合わせて、各試験用の試験紙１０が走査光学系２１０から同じ距離になるように、各カセット１５０が正確な所定の位置にロックされる（この距離は、カセット１５０のカバー１５８の厚さが同じである限り、距離が同じであるように、カセット１５０のカバー１５８の厚さによっても決定される）。バッフル板１９５はまた、試験中にカセット１５０のスロット／個別領域３０の観察を可能にすることができる複数の観察スロット１９８を含むこともできる。

反射率計５０内には、試験紙１０上の各個別領域３０に結合した検出部分の量を測定するための走査光学系２１０を備えることができる読取りヘッド２００がある。本発明の反射率計の実施形態の理解を容易にするために、ラテラルフロー免疫試験の基本概念を理解すると有益である。ラテラルフロー試験紙を使用するために、液体試験試料は、ウェル１５２等の試験紙１０の近位端５に適用される。クロマトグラフィーを容易にするために、緩衝液（例えば、２～３滴、例えば、１００～２００マイクロリットル）を試料と共に添加することもできる。緩衝液は、任意で、反応を進めるために、他の化学物質（例えば、抗体、特定のｐＨを与える化学物質、又は試験紙の抗体を活性化するための化学物質）で処理することができる。当該検体を含有するか、又は含有すると考えられる試料は（存在する場合は、緩衝液と共に）、遠位端４、７に向かって移動して、試験紙上のコンジュゲート放出領域に接触し、ここで、コンジュゲート放出領域に固定化された検出部分（金コロイド、ラテックスビーズ等）は、試料中の当該検体にコンジュゲートされる。このコンジュゲート検体は、他の非結合検出部分と共に、次いで、第１の個別領域３０に移動する。一実施形態において、この第１の個別領域は、第１の制御ゾーン３１であり、非結合検出部分は、第１の制御ゾーン中の固定化材料に結合することができるが、コンジュゲート検体は通過する。試料は、次の個別領域に移動し続ける。一実施形態において、次の個別領域は、コンジュゲート検体が結合して、それに結合した検出部分を捕捉することができる固定化検体結合物質を有する試験ゾーン３２である。次いで、残存するコンジュゲート検体及び非結合検出部分が、次の個別領域に移動する。一実施形態において、次の個別続領域は、非結合検出部分が結合できる第１の制御ゾーンとは異なる量の固定化検出部分結合物質を有する第２の制御ゾーン３３である。試料中のコンジュゲート検体は、第２の制御ゾーンに結合しない。各個別領域において固定化材料に結合した検出部分の量は、反射率計５０を用いて検出及び測定することができる。例えば、検出部分が、金コロイドである場合、各個別領域３０は、特定のゾーンに結合した検出部分の量に従って、特定の測定可能な波長で反射する色を有する。遠位端４、７には、遠位端に移動する試料を吸収する吸収パッド１７を設けることもでき、これは、試験紙に沿って試験試料を駆動し、反応を完了まで継続するように作用し得る。典型的には、試料が試験紙に適用されてから、結果の完了又は安定化に少なくとも数秒（又は少なくとも数分）かかる。

本発明の実施形態の反射率計は、試験ゾーン及び制御ゾーンを分析して、試料中の検体濃度を非常に正確に測定するように構成されるという利点を有する。個別領域３０での反応が十分に安定すると、ケース２００内の読取りヘッドは、各個別領域を分析することができる。一実施形態において、各個別領域３０について専用の読取りヘッド２００がある。このように、上述の具体例では、試験ゾーン、第１の制御ゾーン、及び第２の制御ゾーンは、それぞれ専用の読取りヘッドを有する。読取りヘッドは、各個別領域で捕捉されたコンジュゲート検体及び非結合検出部分の量を測定するために必要な走査光学系２１０を含むことができる。反射率計５０を作動させると、試験紙上の個別領域に存在する発色の波長を検出し測定する動作を開始することができる。読取りヘッドは、波長情報を取得し、波長情報は、個別領域に結合された検出部分に従って、検出された色に相関する信号電圧レベルに変換される。信号電圧レベルは、信号電圧レベルを検体濃度と相関させるアルゴリズム及び／又はルックアップテーブル（ＬＯＴ）と共に使用することができる。検体濃度は、ケース上のディスプレイ画面１２０上に出力することができる。代替的又は追加的に、情報は１つ以上のインターフェースコネクタ４００を介して、例えば、コンピュータ、電話機、タブレット、又は処理及び分析のための他の装置等の外部装置４５０に出力することができる。

図３を参照すると、図１及び図２に示されるハンドヘルド反射率計５０内の読取りヘッド２００の断面図が示されている。読取りヘッド２００は、個別領域３０を分析することができる走査光学系２１０を含むことができる。走査光学系は、検出部分が結合している個別領域３０を照明するために光を放射する光源２１２を含むことができる。一実施形態において、光源は、支持体２０５に取り付けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、同じく支持体内に取り付けられた受光部２１４に対して特定の角度θをなしている。光源は、検出される色波長に対して任意の適切な色の光を放射することができる。一例として、緑色ＬＥＤは、金コロイドが検出部分として使用された場合に、個別領域に発生する色合いを検出するのに、最も有益な結果を出すことが見出された。他の光源色、例えば、他の色（例えば、赤色又は青色）のＬＥＤを、選択された検出部分に応じて使用することができる。支持体２０５は、前述のように、筐体及び／又はカセットに使用されるものと同様又は類似の材料で構築することができる。角度θはまた、鏡面反射の検出を最小化する任意の角度とすることもできる。一実施形態において、角度θは、約３５°、３６°、３７°、３８°、３９°、４０°、４１°、４２°、４３°、４４°、４５°、４６°、４７°、４８°、４９°、５０°、５１°、５２°、５３°、５４°、５５°、又は列挙された値のいずれか２つの間の角度である。特定の実施形態において、角度θは、４５°又は約４５°である。

読取りヘッド２００における光源２１２は、その出射光出力に対して比較的狭い投影角度を有することができる。例えば、ＬＥＤは、１５°又は約１５°の投影角を有することができる。光を個別領域３０に向けてさらに集束させるために、光源２１２からの光出力は、図３に示すように、例えば、コリメータ又はライトパイプ（a light piper）等の光集束装置に沿って、又はそれを通して指向させることができる。集束光は、例えば、図３に示すように、個別領域３０を照明するために、支持体２０５の開口部２０７を通して指向させることができる。光集束装置に対する光源の位置は、個別領域３０上の照明の強度、ならびに背景信号及び迷光反射の影響及び実情を変更するように調整することができる。図３に示す例では、光源２１２が緑色ＬＥＤで、光集束装置２１６がライトパイプである場合、ＬＥＤは、ライトパイプ内で調整されて、個別領域上の所望の照明を達成し、望ましくない干渉を最小限に抑えることができる。

一実施形態において、受光部２１４は、読取りヘッド２００に支持体２０５と共に取り付けられ、光源２１２と個別領域３０に対して、角度θで配向される。一実施形態において、受光部は、１０°（又は約１０°）～２０°（又は約２０°）の狭視野角を有する。例えば、受光部は、１５°又は約１５°の視野角を有するフォトトランジスタとすることができる。光源２１２からの集束光は、読取りヘッド２００の支持体２０５の開口部２０７を通過し、各個別領域３０に指向させることができる。試験紙１０上の個別領域３０の表面からの反射光は、例えば、ライトパイプ又はコリメータのような第２の光集束装置２１６に沿って受光部に指向させることができる。第２の光集束装置２１６は、第１の光集束装置２１６と同じタイプの装置又は異なるタイプの装置とすることができる。図３に示す例では、受光部２１４がフォトトランジスタで、第２の光集束装置２１６がライトパイプである場合、フォトトランジスタは、ライトパイプ内で調整されて、個別領域の表面から反射された光を受光する際のフォトトランジスタの感度及び公差、すなわち、波長を読み取って結果を解釈する反射率計の能力を変更することができる。受光部、例えばフォトトランジスタに対する光源、例えばＬＥＤの角度θは、試験紙の個別の表面からの鏡面反射の検出を最小限に抑えることができるようにするのが理想的である。

図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃは、これらに限定されるものではないが、第１の読取りヘッド２０１、第２の読取りヘッド２０２、及び第３の読取りヘッド２０３において使用できる走査光学系２１０の構成の例を示す。これらの例では、緑色ＬＥＤが、受光部２１４として作用するＮＰＮフォトトランジスタによって検出される光源２１２として動作する。各読取りヘッド２０１、２０２、及び２０３内のフォトトランジスタによって検出された波長は、図５に示すように、アナログ－デジタル変換器２１８Ａ、２１８Ｂ、及び２１８Ｃにそれぞれ送信されるアナログ信号２１７を生成する。ディスプレイ１２０のための例示的な回路２１３も示す。

上述のように、読取りヘッド２００のケース１００及び支持体２０５は、光源に利用される波長に対して非反射性かつ不透明である１つ以上の材料から製造することができる。これにより、隣接する個別領域からの迷反射率等の干渉を抑制することができる。試験紙の材料はまた、光を反射することができ、個別領域からの反射率と組み合わせて干渉させることができる。試験紙材料からのこの反射率はまた、干渉であり得、個別領域３０からの検出可能な波長を難読化し得、不正確さを導入される可能性がある。１つの選択肢は、試験紙材料の反射波長を事前に求め、最終測定からその波長を較正することである。有用ではあるが、この方法は、試験紙間の差異や試験紙の製造ロット間の差異が考慮されない場合がある。本発明の一実施形態は、試験紙材料の領域から反射光を受光する背景受光部２２０（a background light receiver）を利用する。背景受光部は、試験紙領域からの反射率測定値を提供するために、読取りヘッド内の光源２１２のうちの１つと対にすることができる。

図５は、図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃにそれぞれ示す、それぞれ光源２１２及び受光部２１４を含む、第１の読取りヘッド２０１、第２の読取りヘッド２０２、及び第３の読取りヘッド２０３を有する反射率計の部分回路の実施形態を示す。光源（例えば、第３の読取りヘッドの光源）のうちの１つ以上と対にできるのは、背景受光部２２０である。フォトトランジスタを含むことができる背景受光部によって検出された波長は、各読取りヘッド２０１、２０２、２０３に送信することができるアナログ信号２２２を生成する。図５に示すように、背景光アナログ信号２２２は、マイクロプロセッサ３００によって、読取りヘッドからのアナログ信号２１７と共に分析することができる。マイクロプロセッサは、背景光アナログ信号を補償して、個別領域３１、３２、３３の読取りをより正確にするようにプログラムすることができる。

ＬＥＤ光の輝度及び強度は、光出力に対する温度によって影響され得る。従って、ＬＥＤ光源付近の温度を測定し、反射信号に生じ得る温度駆動変化を補償することが重要である。一実施形態において、本発明の反射率計は、少なくとも１つの温度センサ５００を含む。温度センサは、ＬＥＤ光源又はその付近の温度を示す出力信号５１０を生成することができる。温度センサは、各光源の近く（又は光源のうちの１つのみ、又はいくつかの近く）に配置することができる。温度センサは、ケース１００上又は中（例えば、それぞれの光源２１２のための支持体２０５の上又は近く）に配置することができる。簡単に上述したように、ＬＥＤから出力される光の強度は、周囲温度の影響を受ける。温度が上昇することにつれて、光出力の強度は減少する。逆に、温度が下がるにつれて、光出力の強度は増加する。従って、検出された定常直流電圧が、色及び色合いを正確に表現できるように、光源における温度変化を考慮することが不可欠である。一実施形態において、反射率計内の温度センサは、サーミスタを備える。さらなる実施形態において、サーミスタは、図５に示すように、マイクロプロセッサ３００と動作可能に通信する。温度アナログ信号５１０は、マイクロプロセッサに送信され、読取りヘッドから得られるアナログ信号２１７との温度干渉を補償するために使用できる値に、アナログ信号を変換するようにプログラムされる。

一実施形態において、反射率計５０の動作は、マイクロプロセッサ３００によって制御される。より特定の実施形態において、反射率計の動作は、マイクロチップ３５０上のマイクロプロセッサによって制御される。第１の読取りヘッド２０１、第２の読取りヘッド２０２、及び第３の読取りヘッド２０３の各々はまた、マイクロプロセッサによって制御されるようにマイクロチップ３５０に動作可能に取り付けることもできる。図６は、これらに限定されるものではないが、例えば、図５に示すように、反射率計５０内のマイクロチップ３５０上で利用することができるマイクロプロセッサ３００の例を示す。図５及び６に示すように、マイクロプロセッサは、光源２１２の動作を制御するために使用することができ、アナログ－デジタル変換器２１８Ａ～２１８Ｃの各々は、処理のためにマイクロチップに情報を送信することができる。一実施形態において、マイクロプロセッサはまた、アナログ温度信号２１７及び背景信号２２２を受信し、それらの信号を分析して、読取りヘッドアナログ信号２１７とのそれぞれの干渉を補償する。

一実施形態において、マイクロプロセッサ３００は、読取りヘッド２０１、２０２、２０３の各々からのアナログ信号２１７をデジタル値に変換するためのアナログ－デジタル変換のために機能化される。デジタル値は、マイクロプロセッサによって、検出された検体濃度に対して、さらに処理することができる。図７及び図２０は、アナログ－デジタル回路３７５の２つの例を示す。アナログ－デジタル回路によって生成された検出された検体濃度情報は、次いで、反射率計のディスプレイ画面１２０（マイクロプロセッサと動作可能に通信することができる）に示すことができる。検体濃度はまた、後の回収、検討、及び／又は移送のためにマイクロプロセッサに格納することもできる。マイクロチップ３５０は、検体濃度情報を、これらに限定されるものではないが、パーソナルコンピュータ、携帯電話、タブレット、及び他の装置等の外部装置４５０に送信するための、１つ以上のインターフェースコネクタ４００、例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）へのさらなる動作可能な接続を有することができる。必要に応じて、又は所望であれば、外部装置によって情報に対して追加の計算を行うことができる。

各読取りヘッド２００内のそれぞれの受光部２１４からのアナログ信号２１７Ａ、２１７Ｂ、２１７Ｃは、マイクロプロセッサ３００によって処理されて、受光部によって受信された波長のデジタル値２１９を生成する。デジタル値は、マイクロプロセッサ３００によって、デジタル値を検体濃度２２５に相関させる記憶されたＬＯＴ３１０と比較することができる。図８は、これらに限定されるものではないが、ミリボルト（ｍＶ）に変換されたデジタル値を、検体濃度（ｍｇ／ｄＬ）に相関させることができるＬＯＴの例を示す。あるいは、検体濃度を計算するためにデジタル値を利用する適切なアルゴリズムで、マイクロプロセッサをプログラムすることができる。一実施形態において、反射率計データ（試験紙１０の製造バッチコード等）及び実施される試験のタイプ（例えば、ビタミンＤ濃度対血清中のＤ－ダイマー濃度）は、対応する検体濃度を決定するためにデジタル値を評価する際に、プロセッサによって、複数の記憶されたＬＯＴ又はアルゴリズムのうちのいずれを使用すべきかを識別する。

一実施形態において、試験ゾーンと、第１の量の検出部分結合材料を有する第１の制御ゾーンと、第２の量（第１の量とは異なる）の検出部分結合材料を有する第２の制御ゾーンとを有するラテラルフロー試験紙が、反射率計５０により分析される。マイクロプロセッサは、ゾーンからの反射によって生成されたアナログ信号を利用して、最初に制御ゾーンからのアナログ信号を処理して、特定の試験紙のハイエンド規格及びローエンド規格を表すデジタル値を確立することによって、試験ゾーン３２内の検体濃度を決定することができる。デジタル値は、背景受光部２２２によって生成されたアナログ信号について計算することもでき、その値は、ハイエンド規格及びローエンド規格について計算されたデジタル値から除去することができる。各規格は、モデル曲線に外挿することができる。次いで、試験ゾーン３２について計算されたデジタル値は、外挿されたハイエンド規格及びローエンド規格に基づいて内挿することができる。次いで、補間された試験ゾーンデジタル値をＬＯＴと共に利用して、試料の検体濃度を決定することができる。上述のように、試験紙材料の背景反射率のデジタル値も、結果の精度を改善するために分析に使用することもできる。

ラテラルフロー免疫化学試験は、管理が容易であり、比較的迅速な結果を提供することができる。このような試験の過去の制限は、結果を正確に定量化することができないことであった。本発明の実施形態は、試験結果をより正確に補間することができるハイエンド及びローエンド規格を確立する複数の制御を利用することによって、ラテラルフロー免疫試験紙からの結果を正確に定量する有利な装置及び方法を提供する。また、精度をさらに向上させるために、背景干渉も補償される。

本発明は、以下の例示的な実施形態を含むが、これらに限定されるものではない。
実施形態１
（例えば、ラテラルフロー免疫試験のための）反射率計であって、
ケースと、
試験紙の第１の制御ゾーンを照明し、前記第１の制御ゾーンから第１の光を受光するように構成された第１の走査光学系を備える第１の読取りヘッドと、
前記試験紙の試験ゾーンを照明し、前記試験ゾーンから第２の光を受光するように構成された第２の走査光学系を備える第２の読取りヘッドと、
前記試験紙の第２の制御ゾーンを照明し、前記第２の制御ゾーンから第３の光を受光するように構成された第３の走査光学系を備える第３の読取りヘッドと、
前記第１の読取りヘッド、前記第２の読取りヘッド、及び前記第３の読取りヘッドと動作可能に通信するマイクロプロセッサとを含み、
前記マイクロプロセッサは、前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光にそれぞれ対応する第１のアナログ信号、第２のアナログ信号、及び第３のアナログ信号を受信して分析し、
前記第１の光に基づいて前記第１の制御ゾーン内の検体の第１のレベルと、前記第２の光に基づいて前記試験ゾーン内の前記検体の第２のレベルと、前記第３の光に基づいて前記第２の制御ゾーン内の前記検体の第３のレベルと、前記第１のレベル、前記第２のレベル、及び前記第３のレベルに基づいて前記試験溶液中の前記検体の全体のレベルとを決定するように構成される、反射率計。
実施形態２
前記第１読取りヘッドは、前記ケース内に配置された第１の支持体と、前記支持体上に配置された第１の光源と、前記支持体上に配置された第１の受光部とを含み、
前記第２読取りヘッドは、前記ケース内に配置された第２の支持体と、前記支持体上に配置された第２の光源と、前記支持体上に配置された第２の受光部とを含み、
前記第３読取りヘッドは、第３の支持体と、前記支持体上に配置された第３の光源と、前記支持体上に配置された第３の受光部とを含む、実施形態１に記載の反射率計。
実施形態３
前記第１の光源及び前記第１の受光部は、前記第１の光源から出射される光の経路と前記第１の受光部が受光する光の経路との間の第１の角度が３５°～５５°の範囲となるように前記第１の支持体上に配置され、
前記第２の光源及び前記第２の受光部は、前記第２の光源から出射される光の経路と前記第２の受光部が受光する光の経路との間の第２の角度が３５°～５５°の範囲となるように前記第２の支持体上に配置され、
前記第３の光源及び前記第３の受光部は、前記第３の光源から出射される光の経路と前記第３の受光部が受光する光の経路との間の第３の角度が３５°～５５°の範囲となるように前記第３の支持体上に配置される、実施形態２に記載の反射率計。
実施形態４
前記第１の角度は、約４５°であり、
前記第２の角度は、約４５°であり、
前記第３の角度は、約４５°である、実施形態３に記載の反射率計。
実施形態５
前記第１の光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、
前記第２の光源は、ＬＥＤであり、
前記第３の光源がＬＥＤである、実施形態２～４のいずれかに記載の反射率計。
実施形態６
前記第１の受光部は、フォトトランジスタであり、
前記第２の受光部は、フォトトランジスタであり、
前記第３の受光部は、フォトトランジスタである、実施形態２～５のいずれかに記載の反射率計。
実施形態７
前記第１の読取りヘッドは、前記第１の支持体上に配置された少なくとも１つの第１の集光装置をさらに含み、
前記第２の読取りヘッドは、前記第２の支持体上に配置された少なくとも１つの第２の集光装置をさらに含み、
前記第３の読取りヘッドは、前記第３の支持体上に配置された少なくとも１つの第３の集光装置をさらに含む、実施形態２～６のいずれかに記載の反射率計。
実施形態８
前記少なくとも１つの第１の集光装置は、ライトパイプ及びコリメータのうちの少なくとも１つを含み、
前記少なくとも１つの第２の集光装置は、ライトパイプ及びコリメータのうちの少なくとも１つを含み、
前記少なくとも１つの第３の集光装置は、ライトパイプ及びコリメータのうちの少なくとも１つを備える、実施形態７に記載の反射率計。
実施形態９
前記マイクロプロセッサは、前記第１のアナログ信号、前記第２のアナログ信号、及び前記第３のアナログ信号を、それぞれ、第１のデジタル信号、第２のデジタル信号、及び第３のデジタル信号に変換し、前記第１のデジタル信号、前記第２のデジタル信号、及び前記第３のデジタル信号を、少なくとも１つのルックアップテーブルと比較して、それぞれ、前記第１のデジタル信号、前記第２のデジタル信号、及び前記第３のデジタル信号に基づいて、前記検体の前記第１のレベル、前記検体の前記第２のレベル、及び前記検体の前記第３のレベルを決定する、実施形態１～８のいずれかに記載の反射率計。
実施形態１０
前記ケースは、その第１の端部にスロットを含み、前記スロットは、前記試験紙を含むカセットを受容するように構成される、実施形態１～９のいずれかに記載の反射率計。
実施形態１１
前記ケースは、前記ケース内に取り付けられ、前記第１の読取りヘッドから前記試験紙までの距離、前記第２の読取りヘッドから前記試験紙までの距離、及び前記第３の読取りヘッドから前記試験紙までの距離が、異なる試験紙について一定となるように構成されたバッフル板を含む、実施形態１～１０のいずれかに記載の反射率計。
実施形態１２
前記バッフル板は、
ケース内の複数のポストにそれぞれ取り付けられた複数の脚部と、
前記試験紙を含むカセットの少なくとも１つの停止部を受容するように構成された少なくとも１つの停止スロットと、
前記第１の制御ゾーン、前記試験ゾーン、前記第２の制御ゾーン、前記第１の読取りヘッド、前記第２の読取りヘッド、及び前記第３の読取りヘッドと位置合わせするように構成された複数の観察スロットとを含む、実施形態１１に記載の反射率計。
実施形態１３
前記ケース内に配置されたばねクリップをさらに備え、前記ばねクリップは、前記試験紙を含むカセットを所定の位置に保持するように構成される、実施形態１～１２のいずれかに記載の反射率計。
実施形態１４
前記ケース内に配置された回路基板をさらに含み、前記マイクロプロセッサは、前記回路基板上に配置される、実施形態１～１３のいずれかに記載の反射率計。
実施形態１５
前記試験溶液は、生物学的試験溶液である、実施形態１～１４のいずれかに記載の反射率計。
実施形態１６
前記ケースは、前記マイクロプロセッサと動作可能に通信し、前記検体の全体のレベルを表示するように構成されたディスプレイ画面を含む、実施形態１～１５のいずれかに記載の反射率計。
実施形態１７
前記ケースに組み込まれ、少なくとも１つの外部装置に接続するように構成された少なくとも１つのインターフェースコネクタをさらに含む、実施形態１～１６のいずれかに記載の反射率計。
実施形態１８
前記マイクロプロセッサと動作可能に通信し、前記ケース内の温度を測定し、前記第１の読取りヘッド、前記第２の読取りヘッド、及び前記第３の読取りヘッドのうちの少なくとも１つの温度を示す出力信号を生成するように構成された温度センサをさらに含み、
前記マイクロプロセッサは、全体の検体レベルを決定するとき、温度干渉を補償するために前記出力信号を利用するように構成される、実施形態１～１７のいずれかに記載の反射率計。
実施形態１９
前記マイクロプロセッサと動作可能に通信し、前記試験紙の領域から反射光を受光し、反射光アナログ信号を生成するように構成された背景受光部をさらに含み、
前記マイクロプロセッサは、全体の検体レベルを決定するときに背景光を補償するために反射光アナログ信号を利用するように構成される、実施形態１～１８のいずれかに記載の反射率計。
実施形態２０
前記第１の制御ゾーン内の前記検体の前記第１のレベル及び前記第２の制御ゾーン内の前記検体の前記第３のレベルは、前記試験ゾーン内の検体の前記第２のレベルが比較されるハイエンド規格及びローエンド規格をそれぞれ確立するために利用される、実施形態１～１９のいずれかに記載の反射率計。
実施形態２１
試験溶液中の検体の全体のレベルを測定する方法であって、
実施形態１～２０のいずれかによる反射率計を提供し、
試験紙を前記反射率計に提供し、
前記試験溶液を前記試験紙に提供して、前記反射率計から、前記試験溶液中の検体の全体のレベルを受け取ること、を含む、方法。
実施形態２２
試験溶液中の検体の全体のレベルを測定するキットであって、
試験紙（例えば、少なくとも１つの試験紙）、
前記試験紙を受容するように構成されたカセット（例えば、その各々が使い捨てとすることのできる少なくとも１つのカセット）と、
実施形態１～１９のいずれかに記載の反射率計と、を含むキット。
実施形態２３
前記試験紙は、その近位端にある吸収体と、その遠位端にある吸収パッドとのうちの少なくとも１つを含む、実施形態２２に記載のキット。
実施形態２４
前記カセットは、その上面に少なくとも１つのウェルを含み、前記少なくとも１つのウェルは、前記試験紙を露出させ、前記試験紙に到達できるように前記試験溶液（及び／又は緩衝溶液）を受け入れるように構成された開口部を含む、実施形態２２～２３のいずれかに記載のキット。
実施形態２５
前記カセットは、その上面に第１のウェル及び第２のウェルを含み、前記第１のウェルは、前記試験紙（例えば、フィルタ（例えば、赤血球フィルタ）を有する、又はその付近にある前記試験紙の一部）を露出させ、前記試験溶液を受け入れて、前記試験紙に到達することができるように構成された第１の開口部を含み、前記第２のウェルは、前記試験紙を露出させ、（例えば、クロマトグラフィーを開始することができ、及び／又は前記試験溶液を前記試験紙の前記試験ゾーンに移動させるのに役立つように）緩衝溶液を受け入れるように構成された第２の開口部（前記第１の開口部よりも幅広であり得る）を含む、実施形態２２～２３のいずれかに記載のキット。
実施形態２６
前記カセットは、前記カセットが、前記反射率計内のある所定の点を越えて挿入されるのを阻止するように構成された、前記カセットの上面の少なくとも１つの停止部を含む、実施形態２２～２５のいずれかに記載のキット。
実施形態２７
前記カセットは、前記カセット内から空気を逃がすことを可能にするように構成された複数の孔をその上面に含む、実施形態２２～２６のいずれかに記載のキット。
実施形態２８
前記カセットは、前記第１の制御ゾーン、前記試験ゾーン、前記第２の制御ゾーン、前記第１の読取りヘッド、前記第２の読取りヘッド、及び前記第３の読取りヘッドと位置合わせされるように構成された複数の観察スロットをその上面に含む、実施形態２２～２７のいずれかに記載のキット。
実施形態２９
試験溶液中の検体の全体のレベルを測定する方法であって、
実施形態２２～２８のいずれかによるキットを提供し、
前記試験紙を前記反射率計に提供し、
前記試験溶液を前記試験紙に提供して、前記反射率計から前記試験溶液中の検体の全体のレベルを受け取ることを含む、方法。
実施形態３０
実施形態１～２０のいずれかに記載の反射率計、実施形態２１に記載の方法、実施形態２２～２８のいずれかに記載のキット、又は実施形態２９に記載の方法であって、前記試験紙は、前記試験紙について本明細書に記載の特徴のいずれか又は全てを有する。

本明細書に記載した実施例及び態様は、例示のみを目的とし、当業者にはそれらに照らした様々な修正又は変更が示唆され、それらは、本明細書の趣旨及び範囲内に含まれるものとする。

本明細書に言及し又は引用した全ての特許、特許出願、仮出願、及びその他文献は、それらが本明細書の明白な開示と矛盾しない限り、その図面及び表を含む全体が参照により本明細書に援用される。加えて、本明細書に引用される参考文献内に引用される参考文献の全内容も、参照により完全に援用される。特に、特許文献１及び特許文献２は、その全体が参照により本明細書に援用される。

Claims (27)

1. ケースと、
   試験溶液が提供される試験紙の第１の制御ゾーンを照明し、前記第１の制御ゾーンから第１の光を受光するように構成された第１の走査光学系を備える第１の読取りヘッドと、
   前記試験紙の試験ゾーンを照明し、前記試験ゾーンから第２の光を受光するように構成された第２の走査光学系を備える第２の読取りヘッドと、
   前記試験紙の第２の制御ゾーンを照明し、前記第２の制御ゾーンから第３の光を受光するように構成された第３の走査光学系を備える第３の読取りヘッドと、
   前記第１の読取りヘッド、前記第２の読取りヘッド、及び前記第３の読取りヘッドと動作可能に通信するマイクロプロセッサとを含み、
   前記マイクロプロセッサは、前記第１の光、前記第２の光、及び前記第３の光にそれぞれ対応する第１のアナログ信号、第２のアナログ信号、及び第３のアナログ信号を受信して分析し、
   前記第１の光に基づいて前記第１の制御ゾーン内の検体の第１のレベルと、前記第２の光に基づいて前記試験ゾーン内の前記検体の第２のレベルと、前記第３の光に基づいて前記第２の制御ゾーン内の前記検体の第３のレベルと、前記第１のレベル、前記第２のレベル、及び前記第３のレベルに基づいて前記試験溶液中の前記検体の全体のレベルとを決定するように構成され、
   前記第１の読取りヘッドは、前記ケース内に配置された第１の支持体と、前記支持体上に配置された第１の光源と、前記支持体上に配置された第１の受光部とを含み、
   前記第２の読取りヘッドは、前記ケース内に配置された第２の支持体と、前記支持体上に配置された第２の光源と、前記支持体上に配置された第２の受光部とを含み、
   前記第３の読取りヘッドは、第３の支持体と、前記支持体上に配置された第３の光源と、前記支持体上に配置された第３の受光部とを含み、
   前記第１の光源、前記第２の光源、及び前記第３の光源が全て互いに同じ波長の光を提供するように構成され、特定のロットの試験紙で使用のために較正されている、反射率計。
2. 前記第１の光源及び前記第１の受光部は、前記第１の光源から出射される光の経路と前記第１の受光部が受光する光の経路との間の第１の角度が３５°～５５°の範囲となるように前記第１の支持体上に配置され、
   前記第２の光源及び前記第２の受光部は、前記第２の光源から出射される光の経路と前記第２の受光部が受光する光の経路との間の第２の角度が３５°～５５°の範囲となるように前記第２の支持体上に配置され、
   前記第３の光源及び前記第３の受光部は、前記第３の光源から出射される光の経路と前記第３の受光部が受光する光の経路との間の第３の角度が３５°～５５°の範囲となるように前記第３の支持体上に配置される、請求項１に記載の反射率計。
3. 前記第１の角度は、約４５°であり、
   前記第２の角度は、約４５°であり、
   前記第３の角度は、約４５°である、請求項２に記載の反射率計。
4. 前記第１の光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、
   前記第２の光源は、ＬＥＤであり、
   前記第３の光源がＬＥＤである、請求項１～３のいずれかに記載の反射率計。
5. 前記第１の受光部は、フォトトランジスタであり、
   前記第２の受光部は、フォトトランジスタであり、
   前記第３の受光部は、フォトトランジスタである、請求項１～４のいずれかに記載の反射率計。
6. 前記第１の読取りヘッドは、前記第１の支持体上に配置された少なくとも１つの第１の集光装置をさらに含み、
   前記第２の読取りヘッドは、前記第２の支持体上に配置された少なくとも１つの第２の集光装置をさらに含み、
   前記第３の読取りヘッドは、前記第３の支持体上に配置された少なくとも１つの第３の集光装置をさらに含む、請求項１～５のいずれかに記載の反射率計。
7. 前記少なくとも１つの第１の集光装置は、ライトパイプ及びコリメータのうちの少なくとも１つを含み、
   前記少なくとも１つの第２の集光装置は、ライトパイプ及びコリメータのうちの少なくとも１つを含み、
   前記少なくとも１つの第３の集光装置は、ライトパイプ及びコリメータのうちの少なくとも１つを備える、請求項６に記載の反射率計。
8. 前記マイクロプロセッサは、前記第１のアナログ信号、前記第２のアナログ信号、及び前記第３のアナログ信号を、それぞれ、第１のデジタル信号、第２のデジタル信号、及び第３のデジタル信号に変換し、前記第１のデジタル信号、前記第２のデジタル信号、及び前記第３のデジタル信号を、少なくとも１つのルックアップテーブルと比較して、それぞれ、前記第１のデジタル信号、前記第２のデジタル信号、及び前記第３のデジタル信号に基づいて、前記検体の前記第１のレベル、前記検体の前記第２のレベル、及び前記検体の前記第３のレベルを決定する、請求項１～７のいずれかに記載の反射率計。
9. 前記ケースは、その第１の端部にスロットを含み、前記スロットは、前記試験紙を含むカセットを受容するように構成される、請求項１～８のいずれかに記載の反射率計。
10. 前記ケースは、前記ケース内に取り付けられ、前記第１の読取りヘッドから前記試験紙までの距離、前記第２の読取りヘッドから前記試験紙までの距離、及び前記第３の読取りヘッドから前記試験紙までの距離が、異なる試験紙について一定となるように構成されたバッフル板を含む、請求項１～９のいずれかに記載の反射率計。
11. 前記バッフル板は、
    ケース内の複数のポストにそれぞれ取り付けられた複数の脚部と、
    前記試験紙を含むカセットの少なくとも１つの停止部を受容するように構成された少なくとも１つの停止スロットと、
    前記第１の制御ゾーン、前記試験ゾーン、前記第２の制御ゾーン、前記第１の読取りヘッド、前記第２の読取りヘッド、及び前記第３の読取りヘッドと位置合わせするように構成された複数の観察スロットと、を含む、請求項１０に記載の反射率計。
12. 前記ケース内に配置されたばねクリップをさらに備え、前記ばねクリップは、前記試験紙を含むカセットを所定の位置に保持するように構成される、請求項１～１１のいずれかに記載の反射率計。
13. 前記ケース内に配置された回路基板をさらに含み、前記マイクロプロセッサは、前記回路基板上に配置される、請求項１～１２のいずれかに記載の反射率計。
14. 前記試験溶液は、生物学的試験溶液である、請求項１～１３のいずれかに記載の反射率計。
15. 前記ケースは、前記マイクロプロセッサと動作可能に通信し、前記検体の全体のレベルを表示するように構成されたディスプレイ画面を含む、請求項１～１４のいずれかに記載の反射率計。
16. 前記ケースに組み込まれ、少なくとも１つの外部装置に接続するように構成された少なくとも１つのインターフェースコネクタをさらに含む、請求項１～１５のいずれかに記載の反射率計。
17. 前記マイクロプロセッサと動作可能に通信し、前記ケース内の温度を測定し、前記第１の読取りヘッド、前記第２の読取りヘッド、及び前記第３の読取りヘッドのうちの少なくとも１つの温度を示す出力信号を生成するように構成された温度センサをさらに含み、
    前記マイクロプロセッサは、全体の検体レベルを決定するとき、温度干渉を補償するために前記出力信号を利用するように構成される、請求項１～１６のいずれかに記載の反射率計。
18. 前記マイクロプロセッサと動作可能に通信し、前記試験紙の領域から反射光を受光し、反射光アナログ信号を生成するように構成された背景受光部をさらに含み、
    前記マイクロプロセッサは、全体の検体レベルを決定するときに背景光を補償するために反射光アナログ信号を利用するように構成される、請求項１～１７のいずれかに記載の反射率計。
19. 前記第１の制御ゾーン内の前記検体の前記第１のレベル及び前記第２の制御ゾーン内の前記検体の前記第３のレベルは、前記試験ゾーン内の検体の前記第２のレベルが比較されるハイエンド規格及びローエンド規格をそれぞれ確立するために利用される、請求項１～１８のいずれかに記載の反射率計。
20. 試験溶液中の検体の全体のレベルを測定する方法であって、
    請求項１～１９のいずれかによる反射率計を提供し、
    試験紙を前記反射率計に提供し、
    前記試験溶液を前記試験紙に提供して、前記反射率計から、前記試験溶液中の検体の全体のレベルを受け取ること、を含む、方法。
21. 試験溶液中の検体の全体のレベルを測定するキットであって、
    試験紙、
    前記試験紙を受容するように構成されたカセットと、
    請求項１～１８のいずれかに記載の反射率計と、を含むキット。
22. 前記試験紙は、その近位端にある吸収体と、その遠位端にある吸収パッドとのうちの少なくとも１つを含む、請求項２１に記載のキット。
23. 前記カセットは、その上面に少なくとも１つのウェルを含み、前記少なくとも１つのウェルは、前記試験紙を露出させ、前記試験紙に到達できるように前記試験溶液を受け入れるように構成された開口部を含む、請求項２１～２２のいずれかに記載のキット。
24. 前記カセットは、前記カセットが、前記反射率計内のある所定の点を越えて挿入されるのを阻止するように構成された、前記カセットの上面の少なくとも１つの停止部を含む、請求項２１～２３のいずれかに記載のキット。
25. 前記カセットは、前記カセット内から空気を逃がすことを可能にするように構成された複数の孔をその上面に含む、請求項２１～２４のいずれかに記載のキット。
26. 前記カセットは、前記第１の制御ゾーン、前記試験ゾーン、前記第２の制御ゾーン、前記第１の読取りヘッド、前記第２の読取りヘッド、及び前記第３の読取りヘッドと位置合わせされるように構成された複数の観察スロットをその上面に含む、請求項２１～２５のいずれかに記載のキット。
27. 試験溶液中の検体の全体のレベルを測定する方法であって、
    請求項２１～２６のいずれかによるキットを提供し、
    前記試験紙を前記反射率計に提供し、
    前記試験溶液を前記試験紙に提供して、前記反射率計から前記試験溶液中の検体の全体のレベルを受け取ることを含む、方法。