소변 검사 장치 및 정량적 소변 검사를 위한 건식 시약

소변 검사 장치 및 정량적 소변 검사를 위한 건식 시약{Urinalysis device and Dry Reagent for Quantitative Urinalysis}

소변 검사는 신장 및 요로의 해부학 및 기능에 관한 정보의 소스이다. 소변 검사는 진성 당뇨병과 같은 전신 질환의 상태에 대한 통찰력을 제공한다. 소변 검사를 위한 시험 스트립 또는 딥스틱의 사용은 간단한 프로토콜을 제공하고 매우 비용 효과적이기 때문에, 건강 검진 목적으로 널리 허용된다.

딥스틱 소변 검사는 편리하지만, 거짓 양성(false-positive) 및 거짓 음성(false-negative) 결과가 간호사에 의해서와 같이 인간의 눈에 의해 수행될 때 색 변화의 판별로 인해 발생할 수 있다.

만성 신장 질환(CKD)은 미세알부민뇨 측정에 의해 그의 초기 단계에서 진단될 수 있다. 미세알부민뇨의 정량적 측정을 위한 "최적 표준(golden standard)"은 24시간 소변 수집이지만, 이것은 매우 시간이 걸리고 환자들에게 귀찮은 일이다. 대신에, 무작위 스팟 소변 검사는 미세알부민뇨를 선별하기 위해 가장 통상적으로 사용되고, 이는 소변 샘플에서 소변 농도의 변화에 대해 보상하기 위해 크레아티닌을 사용하여 소변 알부민 크레아티닌 비율(ACR)을 측정하는 것이 필요하다.

ACR은 또한 신부전 위험에 대한 예후 인자로서 사용하기 위한 측정에 유용한 파라미터이다. 치료하는 동안 ACR 값을 모니터링하는 것이 또한 유용하고, 현장 진단(point-of-care) 장치는 환자의 삶의 질(QOL)을 개선하기 위해 필요하다.

현재, 소변 검사를 위해 시장에서 구입할 수 있는 현장 진단 장치들의 대부분은 반정량적이고, 검사 스트립 및 스트립 리더를 사용한다. 정량적 현장 진단 장치는 가정용이나 또는 임상용으로 바람직하다.

예를 들면, 정량적 소변 검사 결과는 병원 및 임상 실험실에서 자동 소변 분석기를 사용하여 얻을 수 있다. 소변 분석기는 일반적으로 완전히 자동화된 혈청/소변 분석기와 같은 탁상용 기계 또는 장치의 더 큰 부분의 일부이다. 따라서 이들 정량적 소변 검사 장치에 대한 접근성이 중심에 집중되고, 시골 지역에 살고 있는 사람들은 적절한 진단 검사에 대한 접근이 제한된다.

소변 샘플은 큰 pH 변화를 갖고, 그 측정 결과는 역시 주변(즉, 검사 장소)의 온도에 의해 영향을 받는다. 현재의 정량적 분석 방법은 소변에 의해 유발된 간섭을 제거하기 위해 샘플 희석을 필요로 한다. 또한, 소변 검사용 비색 습식 시약은 냉장고에 보관되어야 하고, 이는 가정용이나 임상용으로 적합하지 않다.

위에 나타낸 바와 같이, 현재의 정량적 시스템에서 pH의 영향 또는 간섭을 최소화하기 위해, 소변 샘플은 강산 또는 강 알칼리 외에 일정 부피의 완충제로 희석된다. 검사실에서 온도의 영향을 최소화하기 위해, 냉각 시스템이 분석을 위해 사용되는 장치에 도입되지만, 이러한 냉각 시스템은 장치의 부피를 크게 만든다. 생성된 장치의 크기는 수송하기 곤란하게 하고 임상 실험실 환경 이외의 어느 상황에서도 사용할 수 없게 한다.

또한, 소변 검사에 사용된 시약은 반응 중 또는 시약에 샘플을 첨가하는 것으로부터 발생하는 기포 형성을 겪을 수 있다. 이는 빛의 산란으로 인한 정확도의 손실을 초래할 수 있다.

현재의 정량적 장치에 대해, 내부 기준표는 일반적으로 데이터를 정규화하기 위해 pH의 범위 및/또는 온도 조건 하에 작성되지만, 그 기준표를 작성하는 것은 번거롭고, 정규화가 간섭의 유형에 따라 어느 정도까지 이루어질 수 있는지에 대한 한계가 있다. 이를 고려하면, 그 결과는 모든 환자들에 대해 정확하지는 않다.

알 수 있듯이, 이들 문제는 적어도 부분적으로는 현재 이용 가능한 검사에 사용되는 시약 때문에 발생한다.

상기한 바를 고려하면, 휴대할 수 있고 비용 효과적인 더 정확한 소변 검사 장비에 대한 필요성이 남아있다. 또한, 단순화된 장치와 함께 사용하기 위해 맞춤 제작될 수 있고 결과의 정확도를 향상시키는 데 도움이 되는 분석 시약에 대한 필요성이 남아있다.

본 발명의 양태 및 구현예들은 청구범위 제1항 내지 제63항에 명시되어 있고, 이하 더욱 상세히 고려된다.

본 발명의 제1 양태에서, 샘플 내의 적어도 하나의 분석물의 농도를 정량적으로 결정하는 방법으로서, 상기 방법은,

i) (a) 제1 분석물 복합화제(complexing reagent)를 포함하는 제1 분석물 분석 제형에 샘플의 일부를 첨가하여 제1 분석물 샘플을 생성하는 단계;

(b) 상기 분석물을 변성시키거나 또는 상기 분석물과 상기 제1 분석물 복합화제 사이의 복합체(complex)의 형성을 차단하는 시약을 추가로 포함하는 것을 제외하고는 제1 분석물 분석 제형과 동일한 분석물 분석 기준 제형에 상기 샘플의 일부를 첨가하여, 분석물 기준 샘플을 생성하는 단계; 및

(c) 상기 제1 분석물 샘플과 분석물 기준 샘플의 흡광도 스펙트럼을 측정하고, 상기 제1 분석물 샘플과 상기 분석물 기준 샘플의 흡광도 스펙트럼 간의 차이를 산출하고, 얻어진 차이 스펙트럼을 분석물 농도의 제1의 소정의 검량선에 비교함으로써 샘플 내의 적어도 하나의 분석물의 농도를 결정하는 단계;

및/또는

ii) (a) 제2 분석물 복합화제를 포함하는 제2 분석물 분석 제형에 상기 샘플의 일부를 첨가하여 제2 분석물 샘플을 생성하는 단계; 및

(b) 상기 제2 분석물 샘플 내의 상기 분석물의 흡광도 스펙트럼을 일정 기간에 걸쳐 측정하고, 상기 기간에 걸쳐 상기 제2 분석물 샘플의 흡광도 변화율을 산출하고, 얻어진 상기 비율을 분석물 농도의 제2의 소정의 검량선에 비교함으로써 상기 샘플 내의 상기 적어도 하나의 분석물의 농도를 결정하는 단계를 포함하는, 샘플 내의 적어도 하나의 분석물의 농도를 정량적으로 결정하는 방법이 제공된다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 적어도 하나의 분석물이 알부민이고, 상기 방법은:

상기 샘플의 일부를 각각:

A) 알부민 복합화제를 포함하는 알부민 분석 샘플 제형에 첨가하여 알부민 샘플을 생성하고;

B) 음이온성 계면활성제를 추가로 포함하는 것을 제외하고는 상기 알부민 분석 제형과 동일한 알부민 분석 기준 제형에 첨가하여 알부민 기준 샘플을 생성하는 단계, 및

상기 알부민 샘플과 상기 알부민 기준 샘플의 흡광도 스펙트럼을 측정하고, 상기 알부민 샘플과 상기 알부민 기준 샘플의 흡광도 스펙트럼 간의 차이를 산출하고, 얻어진 상기 차이 스펙트럼을 알부민 농도의 소정의 검량선에 비교함으로써 샘플 내의 알부민의 농도를 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 대안의 구현예에서, 상기 적어도 하나의 분석물이 크레아티닌이고, 상기 방법은 크레아티닌 복합화제를 포함하는 크레아티닌 분석 샘플 제형에 상기 샘플의 일부를 첨가하여 크레아티닌 샘플을 생성하는 단계 및 일정 기간에 걸쳐 크레아티닌 샘플의 흡광도 스펙트럼의 변화를 측정하고, 상기 기간에 걸쳐 상기 크레아티닌 샘플의 흡광도 변화율을 산출하고, 얻어진 상기 비율을 크레아티닌 농도의 소정의 검량선에 비교함으로써 상기 샘플 내의 크레아티닌의 농도를 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 구현예에서, 상기 적어도 하나의 분석물이 알부민 및 크레아티닌이고, 상기 방법은:

a) 위에서 정의된 방법에 따라 상기 샘플 내의 크레아티닌의 농도를 결정하는 단계; 및

b) 위에서 정의된 방법에 따라 상기 샘플 내의 알부민의 농도를 결정하는 단계를 포함하고; 그리고

상기 샘플의 알부민/크레아티닌 비율을 결정하는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명의 특정 구현예들에서, 상기 제형들 중의 하나 이상이 동결 건조될 수 있다. 예를 들면, 제형들 모두가 동결 건조된다.

본 발명의 특정 구현예들에서, 상기 샘플은 소변 샘플이다.

본 발명의 다른 구현예들에서, 상기 알부민의 농도를 결정하는 단계는 상기 알부민 샘플 및 알부민 기준 샘플의 625 nm에서의; 및/또는

목적하는 분석물 제형에 상기 샘플을 첨가하는 것으로부터 약 5분의 시간에 상기 흡광도 스펙트럼을 측정이 필요하다.

또 다른 구현예들에서, 상기 크레아티닌의 농도를 결정하는 단계는 상기 크레아티닌 샘플의 525 nm에서의 흡광도 변화율을 측정하는 것이 필요하다.

또 다른 구현예들에서, 상기 크레아티닌의 농도를 결정하는 단계는 상기 크레아티닌 샘플의 525 nm에서의 흡광도 변화율을 측정하는 것이 필요하고, 약 10 초 내지 약 10 분의 기간 동안 흡광도를 측정하는 것을 포함한다. 예를 들면, 그러한 동력학 측정은 상기 제2 분석 제형 또는 상기 크레아티닌 분석 제형에 상기 샘플을 첨가하는 것으로부터 30 초에 시작하여 10분에 종료된다(즉, 상기 동력학 측정은 상기 제2 분석 제형 또는 상기 크레아티닌 분석 제형에 상기 샘플을 첨가하는 것으로부터 1분에 시작하여 5분 내지 10분 사이의 시간에 종료된다).

본 발명의 또 다른 구현예들에서, 상기 방법은 크레아티닌 농도와 알부민 농도를 동시에 결정할 수 있다.

본 발명의 다른 구현예들에서, 상기 크레아티닌 샘플 분석 제형은 본 발명의 제2 양태로서 정의된다.

본 발명의 또 다른 추가의 구현예들에서, 상기 알부민 분석 제형은 본 발명의 제3 양태로서 정의된다.

본 발명의 다른 구현예들에서, 알부민 농도의 소정의 검량선은 소변 샘플 내의 상기 알부민의 농도를 정량적으로 결정하는데 사용하기 위한 검량선을 생성하는 컴퓨터 구현 방법에 의해 얻어지고, 상기 방법은 본 발명의 제6 양태에 정의되어 있다.

본 발명의 제2 양태에서,

약 40 내지 약 80 g/L의 농도의 강 염기;

약 50 내지 약 250 g/L의 농도의 완충제;

약 0.1 내지 약 20 g/L의 농도의 적어도 하나의 계면활성제; 및

물을 포함하는 샘플의 크레아티닌 농도의 분석에 사용하기 위한 제형이 제공된다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 제형은 크레아티닌과 반응하여 크레아티닌 복합체을 생성하는 화합물을 추가로 포함한다. 예를 들면 크레아티닌과 반응하여 크레아티닌 복합체을 생성하는 상기 화합물은 피크르산이거나 또는, 더욱 특정적으로, 디니트로벤조산이다.

특정 구현예들에서, 크레아티닌과 반응하여 크레아티닌 복합체을 생성하는 상기 화합물의 농도는 약 1 내지 약 5 g/L이다.

본 발명의 다른 구현예들에서, 상기 적어도 하나의 계면활성제는 약 0.1 내지 약 10 g/L의 농도의 음이온성 계면활성제 및 약 0.1 내지 약 10 g/L의 농도의 양이온성 계면활성제를 포함한다.

특정 구현예들에서, 양이온성 계면활성제: 음이온성 계면활성제의 비율은 1:2 내지 1:10(예:1:3 내지 1:7, 예컨대 1:5)이다.

본 발명의 특정 구현예들에서, 샘플의 크레아티닌 농도의 분석에 사용하기 위한 제형과 관련하여:

(a) 상기 적어도 하나의 계면활성제가 양이온성 계면활성제를 포함할 때, 그 양이온성 계면활성제는 세틸피리디늄 클로라이드, 벤잘코늄 클로라이드, 벤제토늄 클로라이드, 디메틸디옥타데실암모늄 클로라이드, 세트리모늄 브로마이드, 디옥타데실디메틸암모늄 브로마이드, 및 헥사데실트리메틸암모늄 브로마이드로 구성된 군의 하나 이상으로부터 선택되고; 및/또는

(b) 상기 적어도 하나의 계면활성제가 음이온성 계면활성제를 포함할 때, 그 음이온성 계면활성제는 소듐 도데실 설페이트, 폴리스티렌 설포네이트, 선형 알킬벤젠 설포네이트, 2급 알콜 설포네이트, 알콜 올레핀 설포네이트, 및 알콜 설페이트로 구성된 군의 하나 이상으로부터 선택되며; 및/또는

(c) 상기 완충제는 K ₂ HPO ₄ , Na ₂ HPO ₄ , 및 붕산염으로 구성된 군의 하나 이상으로부터 선택되고; 및/또는

(d) 상기 강 염기는 NaOH 및/또는 KOH이다.

본 발명의 특정 구현예들에서, 샘플의 크레아티닌 농도의 분석에 사용하기 위한 상기 제형은 동결 건조된다.

본 발명의 또 다른 구현예들에서, 샘플의 크레아티닌 농도의 분석에 사용하기 위한 상기 제형은 상기 제형의 약 1 내지 약 40 중량%의 양의 증량제를 추가로 포함하고, 임의로 상기 증량제는 슈가-만니톨, 락토스, 및 트레할로스로 구성된 군의 하나 이상으로부터 선택된다.

본 발명의 다른 추가의 구현예들에서, 샘플의 크레아티닌 농도의 분석에 사용하기 위한 상기 제형에서, 상기 제형 내의 상기 완충제:강 염기의 농도 비율은 0.5:1 내지 2.5:1이고, 예컨대 1:1 내지 1.5:5, 예컨대 1.25:1이다.

본 발명의 제3 양태에서,

알부민과 반응하여 알부민 복합체을 생성하는 약 0.1 내지 약 1.5 g/L의 농도의 화합물;

약 10 내지 약 50 g/L의 농도의 강 염기;

약 50 내지 약 250 g/L의 농도의 완충제;

약 1 내지 약 20 g/L의 농도의 제1 비이온성 계면활성제;

약 0.1 내지 약 3 g/L의 농도의 보존제; 및

물을 포함하는 샘플의 알부민 농도의 분석에 사용하기 위한 제형이 제공된다.

본 발명의 구현예들에서, 상기 제형은 음이온성 계면활성제를 추가로 포함한다. 특정 구현예들에서, 상기 음이온성 계면활성제는 상기 제형의 약 0.1 내지 5 중량%로 존재한다. 예를 들면, 상기 음이온성 계면활성제는 소듐 도데실 설페이트, 폴리스티렌 설포네이트, 선형 알킬벤젠 설포네이트, 2급 알콜 설포네이트, 알콜 올레핀 설포네이트, 및 알콜 설페이트로 구성된 군의 하나 이상으로부터 선택된다.

본 발명의 특정 구현예들에서, 알부민과 반응하여 알부민 복합체을 생성하는 화합물은 브로모크레졸 그린(bromocresol green)이다.

본 발명의 특정 구현예들에서, 샘플의 알부민 농도의 분석에 사용하기 위한 제형과 관련하여:

(a) 상기 완충제는 N-(1-아세트아미도)-2-아미노에탄술폰산, 아세트산 나트륨, N-(2-아세트아미도)-이미노디아세트산, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올, N-(1,1-디메틸-2-히드록시에틸)-3-아미노-2-히드록시프로판술폰산, N,N-비스-(2-히드록시에틸)-2-아미노에탄-술폰산, 탄산 수소 나트륨, N,N-비스-(2-히드록시에틸)-글리신, 비스-(2-히드록시에틸)-이미노-트리스-(히드록시메틸)-메탄, 1,3-비스-[트리스-(히드록시메틸)-메틸아미노]-프로판, 3-시클로헥실아미노)-1-프로판술폰산, 3-(시클로헥실아미노)-2-히드록시-1-프로판술폰산, 2-(N-시클로헥실아민)-에탄술폰산, 트리-소듐 시트레이트, N,N-비스-(2-히드록시에틸)-3-아미노-2-히드록시프로판술폰산, 4-(2-히드록시에틸)-피페라진-1-에탄술폰산, 4-(2-히드록시에틸)-피페라진-1-프로판술폰산, 4-(2-히드� ��시에틸)-피페라진-1(2-히드록시)-프로판-술폰산, 2-모르폴리노에탄술폰산, 3-모르폴리노프로판술폰산, 3-모르폴리노-2-히드록시프로판술폰산, 피페라진-1,4-비스-(2-에탄술폰산), 피페라진-1,4-비스-(2-히드록시-프로판술폰산), N-[트리스-(히드록시메틸)-메틸]-3-아미노프로판술폰산, N-[트리스-(히드록시메틸)-메틸]-3-아미노-2-히드록시프로판술폰산, N-[트리스-(히드록시메틸)-메틸]-2-아미노에탄술폰산, N-[트리스-(히드록시메틸)-메틸]-글리신, 트리스-(히드록시-메틸)-아미노메탄, 및 숙신산으로 구성된 군의 하나 이상으로부터 선택되고; 및/또는

(b) 상기 제1 비이온성 계면활성제는 브리지(brij), 폴리(프로필렌 글리콜), 폴리에틸렌 글리콜 헥사데실 에테르, 트리톤(triton) X-100, 트윈(tween), Zonyl ^TM FSN 플루오로계면활성제, ALKANOL ^TM 6112 계면활성제, 폴리에틸렌 글리콜로 구성된 군의 하나 이상으로부터 선택되고, 임의로 상기 제1 비이온성 계면활성제는 브리지이며; 및/또는

(c) 상기 보존제는 슈가, 소르브산, 벤조산, 프로피온산 칼슘, 아질산 나트륨, 아지드화 나트륨, 아황산염, 이나트륨 EDTA 및 항산화제로 구성된 군의 하나 이상으로부터 선택되고; 및/또는

(d) 상기 강 염기는 NaOH 및/또는 KOH이다.

본 발명의 다른 구현예들에서, 알부민 농도의 분석에 사용하기 위한 상기 제형(및 상기 기준 샘플)은 동결 건조될 수 있다.

본 발명의 특정 구현예들에서, 상기 제형은 상기 제형의 약 10 내지 약 200 g/L의 양의 제2 비이온성 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 비이온성 계면활성제는 브리지, 폴리(프로필렌 글리콜), 폴리에틸렌 글리콜 헥사데실 에테르, 트리톤 X-100, 트윈, Zonyl ^TM FSN 플루오로계면활성제, ALKANOL ^TM 6112 계면활성제, 폴리에틸렌 글리콜로 구성된 군의 하나 이상으로부터 선택될 수 있고, 단, 상기 제1 및 제2 비이온성 계면활성제는 서로 상이하고, 임의로 상기 제2 비이온성 계면활성제는 폴리에틸렌 글리콜이다.

본 발명의 제4 양태에서, 본 발명의 제2 양태와 관련하여 기재된 바의 샘플의 크레아티닌 농도의 분석에 사용하기 위한 동결 건조된 제형 또는 본 발명의 제3 양태에 기재된 바의 샘플의 알부민 농도의 분석에 사용하기 위한 동결 건조된 제형의 제조 방법이 제공되고, 상기 방법은,

(a) 규정된 화학적 성분들을 함께 혼합하고, 생성된 혼합물을 여과하고, 상기 혼합물을 용기 내로 분배하고, 상기 용기를 동결 건조 장치 내로 삽입하는 단계;

(b) 상기 샘플을 약 -20℃ 내지 약 -80℃의 온도에서 약 0.5 시간 내지 5 시간 범위의 시간 동안 동결시키는 단계;

(c) 상기 샘플을 약 -10℃ 내지 약 -30℃의 온도에서 약 1 시간 내지 5 시간 범위의 시간 동안 어닐링시키는 단계;

(d) 상기 샘플을 약 -20℃ 내지 약 -80℃의 온도에서 약 0.5 시간 내지 5 시간 범위의 시간 동안 재동결시키는 단계;

(e) 약 -10℃ 내지 약 -30℃의 온도에서 약 5 시간 내지 50 시간 범위의 시간 동안 제1 건조 사이클을 수행하는 단계; 및

(f) 약 0℃ 내지 약 60℃의 온도에서 약 1 시간 내지 20 시간 범위의 시간 동안 제2 건조 사이클을 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 특정 구현예들에서, 상기 용기는 에펜도르프 튜브, 96-웰 플레이트, 시판중인 큐벳 또는 접촉 이미지 센서 모듈을 포함하는 장치와 함께 사용하도록 적응된 큐벳으로 구성된 군으로부터 선택된다.

본 발명의 다른 구현예들에서, 상기 방법은 상기 동결 건조된 제형을 빛, 산소 및 습기로부터 격리시키는 용기를 저장하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 제5 양태에서,

(a) 본 발명의 제2 양태의 제형에 따른 크레아티닌 분석 제형; 및/또는

(b) 본 발명의 제3 양태의 제형에 따른 알부민 분석 제형 및 알부민 기준 제형을 포함하는 부품 키트가 제공된다.

본 발명의 특정 구현예들에서, 부품 키트 내에서, 동결 건조된 제형 각각은 에펜도르프 튜브, 큐벳, 접촉 이미지 센서 모듈을 포함하는 장치와 함께 사용하도록 적응된 큐벳, 또는 96-웰 플레이트 내의 별개의 웰 내에 개별적으로 함유될 수 있다.

특정 구현예들에서, 상기 제형들은 빛, 산소 및 습기로부터 격리되게 저장된다.

본 발명의 제6 양태에서, 소변 샘플 내의 알부민의 농도를 정량적으로 결정하는데 사용하기 위해 검량선을 생성하는 컴퓨터 구현 방법이 제공되고, 상기 방법은:

복수개의 알부민-비함유 소변 샘플에 대한 알부민-비함유 샘플 흡광도 및 알부민-비함유 기준 흡광도를 나타내는 제1 흡광도 데이터를 얻는 단계(상기 알부민-비함유 샘플 흡광도는 알부민-복합화제의 존재 하에 상기 알부민-비함유 소변 샘플의 각각의 제1 부분에 대한 흡광도를 포함하고; 상기 알부민-비함유 기준 흡광도는 상기 알부민-복합화제의 존재 하에 및 추가로 알부민-변성 시약 또는 알부민과 상기 알부민-복합화제 사이에 복합체의 형성을 차단하는 시약의 존재 하에 상기 알부민-비함유 소변 샘플의 각각의 제2 부분에 대한 흡광도를 포함함);

상기 알부민-비함유 샘플 흡광도와 상기 알부민-비함유 기준 흡광도 사이의 함수 관계를 계산적으로 피팅하여 조정 파라미터를 얻는 단계;

공지된 농도의 알부민을 갖는 복수개의 소변 샘플에 대한 샘플 흡광도 및 기준 흡광도를 나타내는 제2 흡광도 데이터를 얻는 단계(상기 샘플 흡광도는 상기 알부민-복합화제의 존재 하에 상기 소변 샘플의 각각의 제1 부분에 대한 흡광도를 포함하고; 상기 기준 흡광도는 상기 알부민-복합화제의 존재 하에, 및 추가로 상기 알부민-변성 시약 또는 알부민과 상기 알부민-복합화제 사이의 복합체의 형성을 차단하는 시약의 존재 하에 상기 소변 샘플의 각각의 제2 부분에 대한 흡광도를 포함함);

상기 조정 파라미터를 사용하여 상기 기준 흡광도를 조정하고, 그에 따라 조정된 기준 흡광도를 얻는 단계; 및

상기 샘플 흡광도, 상기 조정된 기준 흡광도 및 공지된 농도 사이의 함수 관계를 계산적으로 피팅하여 상기 검량선의 파라미터를 얻는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 알부민-비함유 샘플 흡광도와 상기 알부민-비함유 기준 흡광도 사이의 상기 함수 관계는

a 및

b 는 조정 파라미터이다.

본 발명의 다른 구현예에서, 상기 조정된 기준 흡광도는

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 샘플 흡광도, 상기 조정된 기준 흡광도 및 상기 공지된 농도 사이의 상기 함수 관계는

a, b 및

A 는 상기 검량선의 파라미터가 된다.

도 1: 알부민의 감지 원리
도 2: 크레아티닌의 감지 원리
도 3: 건식 시약 제조
도 4: 큐벳 카트리지 및 큐벳 홀더
도 5: 샘플 도입 장치
도 6: 샘플 도입 구조
도 7: 큐벳 홀더 및 광학적 모듈
도 8: 분석 방법
도 9: BCG 건식 시약: pH 효과의 보상
도 10: BCG 건식 시약: 온도 효과의 보상
도 11: BCG 건식 시약의 검량선
도 12: 데이터 처리 전 실제 소변 샘플에 의한 BCG 건식 시약의 검량선
도 13: A _S 대 A _R 의 그래프
도 14: 데이터 처리 후 실제 소변 샘플에 의한 BCG 건식 시약의 검량선
도 15: DNBA 건식 시약의 검량선

습식 시약, 또는 보다 구체적으로는, 건식 시약을 사용하는 간단한 소형 현장 진단 소변 검사 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 특히, 그 시약은 많은 분석 샘플을 동시에 측정할 수 있는 현장 진단 분석 시스템에 의해 사용하기에 적합할 수 있다.

예를 들면, 그러한 시스템은 빛을 방출하는 발광 다이오드(LED)(빛의 파장은 소변 검사 시약과 표적 분석물의 반응 생성물의 흡수 파장과 일치하도록 미리 구성됨), CIS 모듈로부터 먼 쪽의 큐벳에 반사면을 갖는 광학적 큐벳, 광학적 큐벳 내에 배치되어 있는 동결-건조된 소변 검사 시약, 및 샘플 소변을 개별적인 광학적 큐벳으로 분배하기 위한 저장기를 갖고 분배된 용액의 부피를 별도로 제어하기 위한 용액 정지 구조를 갖는 소변 분배 구조를 갖는 접촉 이미지 센서(CIS) 모듈의 사용을 포함할 수 있다.

만성 신장 질환(CKD)은 미세알부민뇨를 측정함으로써 그의 초기 단계에서 진단될 수 있다. 그러한 검사는 소변 미세알부민뇨 및 크레아티닌 농도 및 그들의 대응하는 알부민/크레아티닌 비율(ACR)을 결정함으로써 수행될 수 있다.

본원에 사용된 검사는 소변 샘플을 분석하기 위해 사용될 수 있지만, 그 검사는 또한 다른 소스(예:타액, 혈액 등)로부터 샘플을 분석하기에 적합하다. 이와 같이, 용어 "소변 미세 알부민뇨"는 명세서 전반에 걸쳐 용어 "알부민"으로 대체될 수있다.

ACR을 검출하기 위해, 2가지 상이한 시약이 소변 미세알부민뇨 및 크레아티닌 측정 각각을 위해 사용된다. 브로모크레졸 그린(BCG)은 소변 미세알부민뇨 검출을 위해 사용되는 한편, 3,5-디니트로벤조산(DNBA)은 소변 크레아티닌 검출을 위해 사용된다.

소변 샘플 내에 존재하는 미세알부민뇨는 BCG와 반응하여 착색된 복합체을 형성한다(도 1). 625 nm 파장에서의 측정된 색의 강도는 소변 샘플 내의 미세알부민뇨 농도에 정비례한다.

미세알부민뇨 분석을 위해, 2가지 유형의 습식 시약 또는 보다 특정적으로, 건식 시약이 샘플링 및 참조하기를 위해 조제된다. 건식 시약(샘플링 및 참조하기)과 소변 샘플의 혼합물은 비색 분석에 의해 동시에 측정된다. 그 샘플링 시약은 BCG-알부민 복합체에 의해 얻어진 색의 강도를 측정하기 위해 사용된다. 그 참조 시약은 단백질 변성 방법을 상기 소변 샘플에 적용함으로써 pH와 온도 효과 및 간섭을 줄이거나 또는 제거하기 위해 사용된다. 즉, 상기 미세알부민뇨 분석은 단백질 변성 방법을 적용하고, 여기서 참조용 건식 시약은 알부민을 변성시키는 계면활성제를 함유함으로써, 변성된 알부민은 참조하기 시약에 존재하는 BCG와 반응하지 않는다.

소변 샘플에 존재하는 크레아티닌은 알칼리 배지 내의 DNBA와 반응하여 보라색-적색 복합체을 형성한다(도 2). 525 nm 파장에서의 복합체 형성 속도는 소변 샘플 내의 크레아티닌의 농도에 정비례한다. 대안적으로, DNBA는 피크르산으로 대체될 수 있다.

상기 크레아티닌 분석은 크레아티닌을 측정하기 위한 샘플링 시약만을 사용한다. 상기 크레아티닌 샘플링 시약은 소변 pH로부터 간섭을 최소화하기 위해 완충제 첨가 방법을 적용하는 한편, 온도 효과는 검량선에서 온도 요인에 의해 보상되고, 소변 배경 효과는 복합체 형성 속도를 측정함으로써 제거된다. 현재의 장치들은 종래의 제형의 반응 파라미터 내에서 작동하도록 맞춤 제작된다. 상이한 센서들이 소변 내의 분석물을 검출하기 위해 사용된 상이한 시약들의 반응 생성물을 분석하기 위해 사용될 필요가 있기 때문에(예: 비색 분석), 이는 더욱 복잡한 자동화된 장치를 초래할 수 있다.

이하에서 보다 상세히 기재되는 바와 같이, DNBA와 크레아티닌 사이의 상호 작용의 동력학을 제어하는 것은 중요하다. DNBA와 크레아티닌 사이의 반응이 사용되고 있는 장치에 비해 너무 빠르거나 또는 너무 느리면, 그 장치는 정확한 분석을 제공할 수 없을 것이다. 또한, DNBA와 크레아티닌의 혼합물은 기포를 형성하는 경향이 있기 때문에, 그 분석은 빛의 산란으로 인해 정확하지 않을 수 있다. 본원에 개시된 제형은 샘플 및 시약의 분석과 관련된 그러한 문제점들을 극복하기 위해 제형되었다.

크레아티닌 분석용 건식 시약

완충제 첨가 방법은 소변 pH의 효과를 제거하기 위해 DNBA 건식 시약에 적용된다. DNBA는 알칼리 조건 하에 크레아티닌과 반응하고, 보라색-착색된 복합체이 생성된다. 상기 샘플링 시약은 DNBA, 강 염기, 완충제, 증량제, 음이온성 계면활성제 및 양이온성 계면활성제를 함유한다. 사용된 특정 화학 약품들은 아래 목록으로부터 선택될 수 있고(표 A), 각각의 화학 약품의 농도는 지정된 범위 내에 있을 수 있다.

[표 A]

크레아티닌 분석용 화학 약품 목록

1) 강 염기; NaOH, KOH.

2) 완충제; K ₂ HPO ₄ , Na ₂ HPO ₄ , 붕산염.

3) 증량제; 슈가(예:만니톨, 락토스, 트레할로스).

4) 음이온성 계면활성제; 특히 음이온성 황산화된/술폰화된 계면활성제; 소듐 도데실 설페이트(SDS), 폴리스티렌 설포네이트(PSS), 선형 알킬벤젠 설포네이트(LAS), 2급 알콜 설포네이트, 알콜 올레핀 설포네이트, 알콜 설페이트.

5) 양이온성 계면활성제; 세틸피리디늄 클로라이드(CPC), 벤잘코늄 클로라이드(BAC), 벤제토늄 클로라이드(BZT), 디메틸디옥타데실-암모늄 클로라이드, 세트리모늄 브로마이드, 디옥타데실디메틸-암모늄 브로마이드(DODAB), 헥사데실트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB).

이론에 의해 구속되기를 바라지 않지만, 강 염기에 완충제를 첨가하는 것은 DNBA 또는 피크르산과 크레아티닌 사이의 화학 약품 반응의 동력학 변조를 초래할 것으로 의심된다. 인식할 수 있듯이, 완충제와 수산화 나트륨의 비율은 분석 장치에 맞게 선택될 수 있다. 이는 상기 장치가 더 정확한 판독을 생성하는 것을 가능케 한다. 예를 들면, 완충제:강 염기의 농도 비율(몰)은 0.5:1 내지 3.2:1, 예컨대 0.8:1 내지 2.5:1(예:1.5:1 내지 2.5:1), 예컨대 1:1 내지 1.5:1(예:1.25:1)일 수 있다. 예를 들면, 본 출원의 도 4 내지 7에 기재된 장치에 의해 사용될 때, 0.5:1 미만의 완충제:강 염기 비율은 그의 형성 속도를 정확학 측정하기에는 너무 빨라지고 있는 복합체 형성을 초래할 수 있다.

또한, 이론에 의해 구속되기를 바라지 않지만, 계면활성제의 첨가는 반응 혼합물 내의 기포의 형성을 감소시키는데 도움이 되고, 그에 따라 산란을 감소시키고 정확도를 증가시키는 것으로 여겨진다. 특히, 4급 암모늄 모이어티를 포함하는 양이온성 계면활성제의 사용은 용매화 보조제로서 음이온성 계면활성제와 조합하여 사용될 때 기포의 형성을 제어하는데 유용한 것으로 밝혀지고 있다. 이는 4급 암모늄 계면활성제가 용매화 보조제(예:음이온성 계면활성제) 없이 완충 용액 내에 충분한 양으로 용해될 수 없기 때문이며, 상기 음이온성 계면활성제는 단독으로 사용되는 경우 기포 형성에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 기포 형성을 제어하기 위해서, 크레아티닌 분석 시약 내에 특정 비율의 음이온성 및 양이온성 계면활성제를 사용하는 것이 유용하다. 양이온성 계면활성제: 음이온성 계면활성제의 비율은 1:2 내지 1:10, 예컨대 1:3 내지 1:7 또는, 보다 구체적으로는, 1:5일 수 있다.

미세알부민뇨 분석용 건식 시약

단백질 변성 방법은 소변 성분들, 예컨대 소변 pH, 샘플 온도 및 소변 배경으로부터의 간섭을 제거하기 위해 BCG 건식 시약에 대해 적용된다. 알부민은 BCG와 반응하고 색은 변화하지만, 변성된 알부민은 BCG와 반응하지 않고 색은 동일하게 남아있다. 1차 시약은 샘플링을 위한 것이고, 2차 시약은 참조하기를 위한 것이다. 두 시약은 동일한 농도의 BCG, 강 염기, 완충제, 비이온성 계면활성제 및 보존제를 함유한다. 그러나, 2차 시약 만이 기준 샘플 내의 알부민을 변성시키는 음이온성 계면활성제를 함유한다. 그 화학 약품들은 이하에 제공된 목록으로부터 선택될 수 있고(표 B), 그 농도는 지정된 범위 내일 수 있다.

[표 B]

알부민 분석용 화학 약품 목록

1) 강 염기; NaOH, KOH.

2) 완충제; ACES(N-(1-아세트아미도)-2-아미노에탄술폰산), 아세트산염(아세트산 나트륨), ADA(N-(2-아세트아미도)-이미노디아세트산), AMP(2-아미노-2-메틸-1-프로판올), AMPD(2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올), AMPSO(N-(1,1-디메틸-2-히드록시에틸)-3-아미노-2-히드록시프로판술폰산), BES(N,N-비스-(2-히드록시에틸)-2-아미노에탄-술폰산), 중탄산염(탄산 수소 나트륨), Bicine(N,N-비스-(2-히드록시에틸)-글리신), 비스-트리스(비스-(2-히드록시에틸)-이미노-트리스-(히드록시메틸)-메탄), 비스-트리스-프로판(1,3-비스-[트리스-(히드록시메틸)-메틸아미노]-프로판), CAPS(3-시클로헥실아미노)-1-프로판술폰산), CAPSO(3-(시클로헥실아미노)-2-히드록시-1-프로판술폰산), CHES(2-(N-시클로헥실아민)-에탄술폰산), 시트르산염(트리-소듐 시트레이트), DIPSO(N,N-비스-(2-히드록시에틸)-3-아미노-2-히드록시프로판술 폰산), HEPES(4-(2-히드록시에틸)-피페라진-1-에탄술폰산), HEPPS(4-(2-히드록시에틸)-피페라진-1-프로판술폰산), HEPPSO(4-(2-히드록시에틸)-피페라진-1(2-히드록시)-프로판-술폰산), MES(2-모르폴리노에탄술폰산), MOPS(3-모르폴리노프로판술폰산), MOPSO(3-모르폴리노-2-히드록시프로판술폰산), PIPES(피페라진-1,4-비스-(2-에탄술폰산)), POPSO(피페라진-1,4-비스-(2-히드록시-프로판술폰산)), TAPS(N-[트리스-(히드록시메틸)-메틸]-3-아미노프로판술폰산), TAPSO(N-[트리스-(히드록시메틸)-메틸]-3-아미노-2-히드록시프로판술폰산), TES(N-[트리스-(히드록시메틸)-메틸]-2-아미노에탄술폰산), Tricine(N-[트리스-(히드록시메틸)-메틸]-글리신), 트리스(트리스-(히드록시-메틸)-아미노메탄), 숙신산.

3) 비이온성 계면활성제; 폴리(프로필렌 글리콜)(PPG), 폴리에틸렌 글리콜 헥사데실 에테르(브리지), 트리톤 X-100, 트윈, Zonyl®FSN 플루오로계면활성제, ALKANOL®6112 계면활성제, 폴리에틸렌 글리콜(PEG).

4) 보존제; 슈가, 소르브산, 벤조산, 프로피온산 칼슘, 아질산 나트륨, 아지드화 나트륨, 아황산염, 이나트륨 EDTA, 항산화제.

5) 음이온성 계면활성제; 소듐 도데실 설페이트(SDS), 폴리스티렌 설포네이트s(PSS), 선형 알킬벤젠 설포네이트,(LAS), 2급 알콜 설포네이트, 알콜 올레핀 설포네이트, 알콜 설페이트.

건식 시약의 제조 방법 (도 3)

규정된 화학적 성분들은 혼합되고, 0.45㎛ 셀룰로오스 아세테이트 필터 디스크를 통해 여과된다. 여과된 혼합물은 피펫 또는 디스펜서에 의해 적절한 샘플 웰 내로 분배된다. 그 샘플 웰은 에펜도르프 튜브, 96 웰 플레이트, 시판중인 큐벳, 또는 임의의 다른 동등한 시약 홀더일 수 있다. 예를 들면, 그 샘플 웰은 도 4에 도시된 바의 큐벳 카트리지(102)일 수 있다. 그 샘플 웰은 동결 건조기 내로 삽입되고, 동결, 어닐링, 동결, 1차 건조 및 2차 건조 처리로 구성된 특정 프로필 하에 동결 건조된다. 그 동결 건조 공정은 습기와의 접촉을 피하기 위해 습기-없는 조건 하에 수행될 수 있다.

다른 시약 홀더들의 사용은 1차 건조 기간의 최적화(예:기간의 연장)가 필요할 수 있다.

동결 건조 프로필 및 파라미터들의 범위의 예는 이하의 표에 제공된다. 이들 조건은 도 4에 도시된 큐벳 카트리지에 특히 적합할 수 있다.

포장

건조된 시약은 빛, 습기 및 산소 노출을 방지하기 위해 어둡고 건조한 조건에서 저장되어야 한다. 그 건조된 시약은 방습 백 내로 포장되어, 글로브 박스 내에서(즉, 불활성 분위기 하에) 진공 밀봉될 수 있다. 필요할 경우, 건조제 또는 항산화제가 패키지 내로 삽입될 수 있다.

큐벳 카트리지, 도입 장치 및 분석 방법

큐벳 카트리지 시스템 및 샘플 도입 장치는 건식 시약과 함께 이용될 수 있다(예:도 4 내지 7에 도시된 바와 같음). 카트리지의 폭은 각각의 분석물의 경로 길이를 기준으로 산출될 수 있다. 분석이 다중 분석물을 위한 경우 부피는 각각의 큐벳 카트리지(102)에서 동일할 수 있다. 예를 들면, 그 부피는 0.5 mL 내지 5 mL, 바람직하게는 1 mL일 수 있다. 예를 들면, 부피가 1 mL이면, 큐벳 폭은 알부민 분석을 위해서는 5 mm일 수 있고, 크레아티닌 분석을 위해서는 2 mm일 수 있다. 상기 큐벳 카트리지(102)는 투명한 물질, 예컨대 PMMA(폴리-메틸 메타크릴레이트, PC(폴리카보네이트), COC(시클릭 올레핀 공중합체)로 제조될 수 있다. 미광을 차단하기 위해, 색은 흑색일 수 있다.

액체 시약은 큐벳 카트리지(102) 내로 디스펜서(예:Musashi 디스펜서)에 의해 분배되고, 동결 건조기(VirTis AdVantage Plus 동결 건조기)에 의해 동결 건조된다. 예를 들면, 위에서 사용된 건식 시약을 준비하고 저장하는 방법을 사용한다. 상기 시약은 "습식" 형태로, 즉, 동결 건조 없이 사용될 수 있음이 인식될 것이다. 상기 큐벳 카트리지(102)는 큐벳 홀더(100; 도 4) 내로 전달된다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 큐벳 홀더(100)는 4개의 큐벳 카트리지(102)를 유지할 수 있다. 예를 들면 4개의 큐벳은 빛 차단 구조물(101)에 의해 분리된 2개의 선으로 배열될 수 있다. 2개의 큐벳 카트리지(102)가 하나의 분석물을 위해 사용될 수 있고, 나머지 2개의 큐벳 카트리지가 나머지 분석물을 위해 사용될 수 있다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 2개의 광학적 모듈(700)이 상기 큐벳 홀더(100)의 각각의 측면에 배열될 수 있다. 상기 큐벳 홀더(100)는 상기 큐벳(102)과 상기 광 모듈(700) 사이의 거리를 유지하도록 작용하기도 함으로써, 샘플 측정 동안 특정 경로 길이가 유지됨이 인식될 것이다.

소변은 피검자로부터 수집 컵 내로 수집되고, 주사기 내로 흡인되고, 샘플 웰 커버(502) 내의 샘플 도입 구(500)를 통해 샘플 웰(501; 도 5) 내로 도입된다. 소변은 샘플 도입 구멍(600; 도 6)을 통해 각각의 큐벳(102) 내로 분배된다. 소변과 건식 시약은 진탕, 자기 교반, 진동, 초음파 처리에 의해, 또는 임의의 다른 동등한 방법으로 큐벳 카트리지 내에서 혼합된다. 광학적 측정은 하나 이상의 광학적 모듈(700; 도 7)을 사용하여 수행된다. 도8에 나타낸 바와 같이, 흡광도 값은 각각의 큐벳에 대해 측정되고, 필요할 경우, 샘플과 기준 사이의 차이가 산출된다. 미리 준비된 검량선을 이용함으로써, 분석물 농도가 산출될 수 있고, 알부민 대 크레아티닌 비율이 그 후에 산출될 수 있다.

도 9 내지 11은 합성 표준(예:합성 소변 매트릭스)을 기준으로 미세알부민뇨 분석에 대한 검량선을 보여준다. 이들 알부민 표준은 인공 또는 혼합된(pooled) 소변과 특정 농도의 알부민에 의해 준비된다. 도 9A 및 10A는 샘플링 시약을 사용하고, 도 9B 및 10B는 참조하기 시약을 사용하며, 도 9C, 10C 및 11은 표준과 접촉할 때 샘플링 시약과 참조하기 시약 사이의 차이로부터 기인하는 검량선을 보여준다. 표 1은 pH 변화에 대한 도 9의 결과의 정규화 전에 얻어진 결과를 보여주는 한편, 표 2는 이하의 수학식(1)을 사용하는 정규화 후에 얻어진 결과를 보여준다. 표 3은 도 10에서 밝혀진 정규화 전의 결과를 보여주는 한편, 표 4는 온도 효과를 보상하기 위해 정규화된 데이터를 제공한다.

식에서 A _s 는 샘플링 시약을 지칭하고, A _r 은 참조하기 시약을 지칭하며, C _Alb 는 알부민의 농도를 지칭하고, A 및 B는 상수이다. 생성된 검량선은 중간 내지 높은 수준의 알부민(예:30 내지 300 mg/L)에 의해 피검자들에 대해 정확한 것으로 밝혀진 한편, 낮은 수준의 알부민(예:0 내지 30 mg/L)에 대해 얻어진 결과는 상당히 변화할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이들 결과는 도 12 및 표 5에 도시된다(즉, 스파이크되지 않은(un-spiked) 소변 샘플은 약 0 mg/L의 평균 농도를 가져야 한다). 이러한 부정확성은 소변 매트릭스 부작용에 의해 유발되고, 이는 더 낮은 농도에서 더 큰 변화를 초래하는 것으로 여겨진다.

실제 인간 샘플 내의 낮은 알부민 농도에서 분석의 정확도를 향상시키기 위해서, 후술하는 바와 같이 추가의 처리를 수행하는 것이 필요하다.

원래의 검량선:

블랭크 샘플(일반적 소변; 0 mg/L 알부민)에 대해:

스파이크된 샘플에 대해:

스파이크된 샘플의 결과가 상기 블랭크 샘플(즉, 수학식(3) - 수학식(2))에 의해 정규화되는 경우, 수학식(4)가 얻어진다.

수학식(6)을 수학식(5)에 대입함으로써, 알부민 분석을 위한 새로운 검량선은 수학식(7)을 사용하여 얻어질 수 있다(식에서 C ^° _Alb 는 0 mg/L인 것으로 취해진다).

도 14의 정규화된 곡선 검량선은 상기 농도 범위에 걸쳐, 특히 낮은 농도의 알부민에서 더 정확하다. 이는 표 6에 예시된다.

상술한 검정 처리는 도 16에 나타낸 바와 같이 개인용 컴퓨터 시스템 기반의 표준 컴퓨터 시스템, 예컨대 Intel IA-32에 의해 실행되는 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 구현될 수 있다. 그러나, 검정 처리의 적어도 일부는 예를 들면 대안으로 하나 이상의 전용 하드웨어 성분들, 예컨대 특정 용도의 집적 회로(ASICs) 및/또는 필드 프로그램가능한 게이트 어레이(FPGAs)의 형태로 일부 또는 전체로 구현될 수 있음이 당업자들에게 명백할 것이다.

도 16에 나타낸 바와 같이, 소변 샘플 내의 알부민의 농도를 정량적으로 결정하는데 사용하기 위한 검량선을 생성하기 위한 시스템(1600)은 상기한 바와 같이 검정 처리를 실행하고, 이는 표준 컴퓨터 시스템과 관련하여 비휘발성(예:하드 디스크, 고체 상태 드라이브, 또는 플래쉬 메모리) 저장 장치(1602) 상에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 성분들(1630)로서 구현된다. 그 시스템(1600)은 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1604), 적어도 하나의 프로세서(1606), 및 모두 버스(1614)에 의해 상호 접속된 외부 인터페이스들(1608, 1610, 1612)을 포함하는 표준 컴퓨터 성분들을 포함한다.

상기 외부 인터페이스들은 범용 직렬 버스(USB) 인터페이스들(1608)을 포함하고, 그중 적어도 하나는 키보드(1616) 및 포인팅 장치, 예컨대 마우스(1618), 상기 시스템(1600)을 인터넷과 같은 통신 네트워크에 접속시키기 위해 사용될 수 있는 네트워크 인터페이스 커넥터(NIC)(1610), 및 디스플레이 어댑터(1612)에 접속되고, 이는 LCD 패널 디스플레이(1620)와 같은 디스플레이 장치에 접속된다. 상기 시스템(100)은 또한 운영 시스템(1628), 예컨대 Linux 또는 Microsoft Windows, 및 통계 소프트웨어 패키지(1629), 예컨대 Matlab 또는 R을 포함하는 많은 표준 소프트웨어 성분들을 포함한다.

상기 시스템(1600)은 상기 알부민-비함유 샘플 및 기준 흡광도

상기 소프트웨어 성분들(1630)은 예를 들면 통계 소프트웨어 패키지(1629)를 사용하여 알부민-비함유 샘플 흡광도와 알부민-비함유 기준 흡광도 사이의 수학식(6)에 기재된 함수 관계를 계산적으로 피팅하여 조정 파라미터 a 및 b 를 얻도록 구성된 제1 피팅 성분을 포함할 수 있다. 성분들 중의 흡광도-조정 성분(1630)은 상기 조정 파라미터를 사용하여 기준 흡광도를 조정하고, 그에 따라 조정된 기준 흡광도

a ,

b 및

A 를 얻도록 구성될 수 있다. 따라서, 검사 중인 샘플에 대해 알부민 농도 를 산출하는 것이 바람직한 경우, 상기 샘플에 대한 측정된 흡광도 및 을 고려하면, 는 시스템(1600)의 검정 소프트웨어 성분들(1630)에 의해 얻어진 검정 파라미터들

a ,

b 및

A 를 사용하여 에 따라 산출될 수 있다.

도 15는 크레아티닌 분석을 위한 검량선을 보여준다. 상기 DNBA/크레아티닌 반응의 동력학이 측정되고, 크레아티닌에 대한 검량선은 반응 속도 대 크레아티닌 농도를 플로팅함으로써 생성된다. 크레아티닌 표준은 인공 또는 혼합된 소변 및 특정 크레아티닌의 농도에 의해 준비된다.

상기 크레아티닌 분석은 5 분 내지 10 분을 필요로 하고, 미세알부민뇨 분석은 약 5 분을 필요로 한다.

상기 크레아티닌 분석을 위해, 동력학 측정은 상기 샘플이 상기 크레아티닌 분석 제형에 첨가되는 시점으로부터 시작할 수 있거나, 또는 상기 측정은 동력학 측정이 시작되기 전에 지연될 수 있음(예:5 초, 10 초, 30 초, 1 분, 2 분 또는 5 분 동안)이 인식될 것이다. 따라서, 측정이 취해지는 감지 시점의 실질적인 창(actual window)은 1 분 내지 10 분일 수 있다. 상기 크레아티닌 분석에서 동력학 측정 동안 데이터 획득을 위한 시간 간격은 0.1 초 내지 15 초(예:5 초)일 수 있다.

샘플링으로부터 ACR 값을 제공하기까지의 전체 분석 시간은 10 분 미만일 수 있고, 이는 빠른 측정이다.

건식 시약 분석 시스템의 장점

상기 건식 시약은 소변 샘플의 첨가에 의해 재구성되기가 매우 용이하다.

상기 시약은 1단계 감지 프로토콜을 허용하고, 이는 사용자 편의성을 현저히 개선시킨다.

전술한 바와 같이, 상기 제형들은 상기 건식 시약과 소변 시료의 재구성에 따라 큐벳 벽의 표면에 부착된 공기-기포의 형성을 방지하고, 직접적인 광학적 측정을 허용한다. 즉, 본원에 개시된 제형은 용액으로부터 기포를 제거할 필요 없이(심지어 가능한 경우) 빠른 광학적 측정을 허용하고, 소변 내의 재구성된 기포의 제거는 빛의 산란을 감소시키기 때문에 흡광도를 측정하는 더 큰 정확도를 허용한다.

건식 시약으로서 공급되는 경우, 본원에서 고찰된 제형들은 상기 습식 시약들과 비교한 바, 저장 및 전송하기 쉽다.

수술 변형 및 대안

완충제 첨가 방법 및/또는 단백질 변성 방법을 적용시킨 상기 기재된 본 발명의 소변 검사 시스템은 크레아티닌 또는 알부민 이외의 소변 성분들에 적용될 수도 있다. 그러한 분석물들의 예는 물, 이온(예:나트륨, 칼륨, 클로라이드, 인산, 인, 황, 브로마이드, 플루오라이드, 요오다이드, 칼슘, 마그네슘, 철, 납, 수은 등), 단백질(예:햅토글로빈, 트랜스페린, 면역 글로불린, 락타데히드로게나제, 감마-글루타밀 트랜스퍼라제, 알파 아밀라제, 유로펩시노겐, 리소자임, 유로키나제 등), 당류(예:글루코스, 페닐피루베이트, 아라비노스, 자일로세리보스, 푸코스(fucose), 람모스(rhammose), 케토펜토스, 갈락토스 만노스, 프럭 토스, 락토스, 수크로스, 푸실글루코스, 라피노스 등), 아미노 산(예:알라닌, 카르노신, 글리신, 히스티딘, 류신, 리신, 메티오닌, 페닐알라닌, 세린, 티로신, 발린, 히드록실로프롤린, 갈락토실히드록실리진, 자일로실세린, 등), 호르몬류(예:에피네프린, 노르에피네프린, 도파민, 세로토닌, hCG, EPF, 에스트라디� �, 성선 자극 호르몬(gonadotropin), 부신 피질 자극 호르몬(corticotropin), 프로락틴, 옥시토신, 바소프레신, 티록신, 카테콜아민류(에피네프린, 노르에피네프린, 도파민), 인슐린, 에리트로 포이에틴, 코르티코스테로이드류(알도스테론, 코르티코스테론, 코르티손), 테스토스테론, 프로게스테론, 에스트로겐 등), 비타민류(예:비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 4-피리독시퀴산(pyridoxique acid), 니코틴산, 비타민 B]2, 바이오프테린, 비타민 C, 등), 약물 또는 다른 생물 활성 물질(예:카페인, 코카인, 등), 대사성 폐기물(예:요소, 요산, 크레아틴, 콜린, 피페리딘, 빌리루빈, 알란토인(allantoin) 등), 케톤류, 엽산, 등을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다.

소변 검사는 5 내지 8의 pH 범위를 갖는 인간 소변에 대해 수행될 수 있다. 대부분의 사람들은 이 범위 내인 소변 pH를 갖지만, 일부 사람들은 그 범위 밖일 수 있다.

상기 감지 온도는 15℃ 내지 40℃일 수 있다.

상기 건식 시약은 방습 백 내에 포장되어 적어도 일년 동안 실온에서 저장될 수 있다.

상기 건식 시약 시스템은 pH, 온도 및 간섭의 영향을 줄이기 위해 기준 샘플을 위한 시약을 포함한다. 크레아티닌, 알부민 또는 다른 표적 분석을 위해, 완충 효과를 갖는 화학 약품을 기준 샘플을 위한 시약 내로 포함시키는 것이 효과적이다. 특히 알부민 분석을 위해, 기준 샘플 내의 계면활성제에 의한 변성 알부민은 기준 샘플을 측정하는데 매우 효과적이다.

습식 시약은 건식 시약 대신에 사용될 수 있다. 이 경우에, 이하의 표 7 및 8에 나타낸 바와 같이, 크레아티닌을 측정하기 위한 습식 시약은 증량제를 필요로 하지 않고, 미세알부민뇨를 측정하기 위한 습식 시약은 비이온성 계면활성제 2를 필요로 하지 않는다.

또한, 미세알부민뇨/크레아티닌 분석은 분리될 수 있다. 즉, 상기 미세알부민뇨 분석은 단독으로 수행될 수 있거나 또는 상기 크레아티닌 분석은 또한 단독으로 수행될 수 있다.