側方流動試験

ラテラルフロー イムノクロマトグラフィーアッセイとも呼ばれるラテラルフローテストは 、特殊で高価な機器を必要とせずに、液体サンプル（マトリックス）中の標的分析物の有無を検出するための単純なセルロースベースのデバイスです。読書機器によってサポートされるベースのアプリケーションが存在します。通常、これらのテストは、在宅テスト、ポイントオブケアテスト、または実験室での使用のいずれかの医療診断に使用されます。広く普及し、よく知られているアプリケーションは、在宅妊娠検査です。

この技術は、多孔質紙片、微細構造ポリマー、焼結ポリマーなどの一連の毛細管床に基づいています。これらの各要素は、液体（尿など）を自発的に輸送する能力を持っています。

最初の要素（サンプルパッド）はスポンジとして機能し、過剰なサンプル液を保持します。浸漬すると、液体は、製造業者がいわゆる複合体、いわゆる生理活性粒子の乾燥フォーマット（以下を参照）を保管する2番目の要素（複合体パッド）に移動します。標的分子（抗原など）と、粒子の表面に固定化された化学パートナー（抗体など）との間の最適化された化学反応。サンプル流体は塩と糖のマトリックスを溶解しますが、粒子も溶解します。1つの結合された輸送作用で、サンプルとコンジュゲートは多孔質構造を流れます。このようにして、分析物は粒子に結合し、第三の毛細管床をさらに移動します。この材料には、製造業者によって第3分子が固定化された1つ以上の領域（ストライプと呼ばれることが多い）があります。サンプルとコンジュゲートの混合物がこれらのストリップに到達するまでに、分析物は粒子に結合し、3番目の「捕獲」分子が複合体に結合します。しばらくして、ますます多くの液体がストライプを通過すると、粒子が蓄積し、ストライプ領域の色が変わります。通常、少なくとも2つのストライプがあります：1つ（コントロール）は粒子をキャプチャし、それによって反応条件と技術がうまく機能したことを示し、1つは特定のキャプチャ分子を含み、分析物分子が固定化された粒子のみをキャプチャします。これらの反応ゾーンを通過した後、流体は最終的な多孔質材料であるウィックに入ります。ウィックは単に廃棄物容器として機能します。

ラテラルフローテストは、競合アッセイまたはサンドイッチアッセイとして機能します。

着色粒子

原則として、任意の色の粒子を使用できますが、ラテックス（青色）またはナノメートルサイズの金の粒子（赤色）が最も一般的に使用されます。金粒子は、局在表面プラズモン共鳴のために色が赤です。蛍光または磁気標識粒子も使用できますが、これらはテスト結果を評価するために電子リーダーの使用を必要とします。

サンドイッチアッセイ

サンプルがアッセイに沿って移動すると、通常はコロイド金に結合します。これは、ターゲット分析物に特異的な抗体で標識されています。サンプル内で標的分析物が検出されると、コンジュゲート抗体が結合し、その後、標的に特異的な抗体も含むテストラインに到達します。サンプルがテストラインに到達し、ターゲット分析物が存在すると、通常はラインが表示される視覚的な変化が発生し、テストを陽性として読み取ることができます。サンドイッチアッセイの大部分には、対象検体が存在するかどうかに関係なく表示されるコントロールラインもあります。

迅速で低コストのサンドイッチベースのアッセイは、一般的に女性の尿中のヒト絨毛性ゴナドトロピンhCGを検出する在宅妊娠検査に使用されます。

競合アッセイ

サンプルは最初に、標的分析物または類似体で標識された着色粒子に遭遇します。テストラインには、ターゲット/そのアナログに対する抗体が含まれています。サンプル中の標識されていない分析物は、抗体上の結合部位をブロックし、着色粒子の取り込みを防ぎます。

テストラインは、ネガティブサンプルでは色付きの帯として表示されます。

定量試験

ほとんどのテストは、純粋に定性的に動作することを目的としています。ただし、テストラインの強度を測定して、サンプル中の分析物の量を決定することは可能です。ラテラルフローリーダーとして知られるハンドヘルド診断デバイスは、完全に定量的なアッセイ結果を提供するためにいくつかの企業で使用されています。 CMOSまたはCCD検出技術と組み合わせて、照明に独自の波長の光を利用することにより、実際のテストラインの信号が豊富な画像を生成できます。特定のテストタイプおよび媒体用に特別に設計された画像処理アルゴリズムを使用して、ライン強度を検体濃度と相関させることができます。そのようなハンドヘルド側方流動装置プラットフォームの1つは、Detekt Biomedical LLCが製造しています。代替の非光学的手法も、定量アッセイの結果を報告することができます。そのような例の1つは、定量化された結果を得ることができるラテラルフローテストフォームの磁気免疫測定法（MIA）です。サンプル流体のキャピラリーポンピングのばらつきを減らすことは、定性的な結果から定量的な結果に移行する別のアプローチです。たとえば、最近の研究では、液体の粘度と表面エネルギーに依存しない一定の流量での毛細管ポンピングが実証されています。

携帯電話は、デバイスのカメラだけでなく、光センサーや携帯電話のバッテリーから供給されるエネルギーを使用することで、ラテラルフローアッセイの定量化に強力な可能性があることが実証されています。

制御線

厳密には必要ではありませんが、ほとんどのテストでは、テストが正しく動作したことを確認するために、無料のラテックス/金を拾う抗体を含む2行目が組み込まれます。

スピードとシンプルさ

テスト結果を取得する時間は、これらの製品の重要な要因です。テストの開発には数分しかかかりません。一般に、時間と感度の間にはトレードオフがあります。したがって、感度の高いテストは開発に時間がかかる場合があります。他のイムノアッセイと比較したこの形式のテストのもう1つの重要な利点は、テストが簡単であることです。通常、サンプルや試薬の準備はほとんど、またはまったく必要ありません。

特許

これは非常に競争の激しい分野であり、多くの人々がこの分野で特許を主張しています。最も有名なのは、Unipathが最初に出願した特許を所有するAlere（以前はInverness Medical Innovations、現在はAbbottが所有）です。競合他社のグループは、特許の有効性に挑戦しています。他の多くの企業もこの分野で特許を保有しています。