個人、製品提供者および/またはサービス提供者を支援する方法およびシステム

著者らは特許

A61B3/113 - 眼の動きを測定または記録するためのもの
A61B5/0205 - 心臓血管の状態と人体状態の種々の型の両方を同時に評価するもの,例.心臓と呼吸状態
A61B5/021 - 心臓または血管内の圧力を測定するもの(A61B5/0205が優先)
A61B5/024 - 脈拍または心拍を測定するもの(A61B5/0205,A61B5/021が優先)
A61B5/48 - 信号の周波数分布を検出するもの
A61B5/0488 - 筋電図検査
A61B5/08 - 呼吸器官評価用の測定用装置(A61B5/0205が優先)
A61B5/145 - 生体内の血液特性の測定,例.ガス濃度,PH値(血圧または血流の測定A61B5/02;血液中の異物の放射線を用いない検出または検知A61B5/06)
A61B5/1459 - 侵襲型,例.カテーテルにより人体に挿入するもの
A61B5/1473 - 侵襲型,例.カテーテルにより人体に挿入するもの
G06F17/30 - 情報検索;そのためのデータベース構造
G06F19/00 - 特定の用途に特に適合したデジタル計算またはデータ処理の装置または方法(G06F17/00が優先;管理目的,商用目的,金融目的,経営目的,監督目的または予測目的に特に適合したデータ処理システムまたは方法G06Q)
G06F19/18 - 機能ゲノミクスまたはプロテオミクスに関するもの,例.遺伝子型−表現型相関,連鎖不平衡,集団遺伝学,結合領域特定,突然変異生成,遺伝子型またはゲノムのアノテーション,蛋白質間または蛋白質−核酸相互作用
G06F19/24 - 機械学習,データマイニングまたは生物統計学に関するもの,例.パターン検出,知識発見,ルール抽出,相関,クラスタリング,分類
G06Q30/02 - マーケティング,例.市場調査と分析,調査,促進,広告,バイヤー・プロファイリング,顧客管理,謝礼;価格の見積りあるいは決定
G06Q50/22 - ヘルスケア,例.病院;社会福祉事業
G09B19/00 - このサブクラスの他のメイングループに包含されない教習(銃の照準合せまたは照準定めの教習または訓練用具F41G3/26)

の所有者の特許 JP2016526219:

アイフィノタイプ エルエルシー

 

【解決手段】 個人の日常生活を支援する方法であって、前記個人からの試料中の1若しくはそれ以上1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在および/または濃度を測定する工程と、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係を利用することにより、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定された存在および/または濃度に基づいて前記個人の行動または情動状態を予測する工程と、前記個人の予測された行動若しくは情動状態に基づいて前記個人の生活環境を改変するまたは前記個人に情報、アドバイス若しくはガイダンスを提供する工程とを有し、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の前記相関関係は、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーと行動または情動状態との間の相関関係を有するものである方法。個人の日常生活を支援するシステムも提供する。本発明は、製品およびサービス提供者および産業にとって製品品質および効率を標準化若しくは格付けするためにならびに/または宣伝および販売のために有用である。
【選択図】 図1

 

 

本発明は、個人、製品提供者および/またはサービス提供者を支援する方法およびシステムに関する。より詳細には、本発明は、個人の行動または情動状態を予測することにより個人を支援する、ならびに宣伝、格付け、販売および標準化のためにまたはカスタマイズされた製品の設計に有用な情報を提供することにより製品またはサービス提供者を支援する方法およびシステムに関する。
多くの人が言うとおり「人生は辛く、そして死ぬ」。人間の日常生活をより容易にすることは、人類の歴史を通して社会的進歩の主な原動力になってきた。最近の活動は、特別な要望のある人々、例えば老人および身体障害者の日常生活の支援に集中している。これらの特別な要望の様々な態様に対処するために多くのデバイスが発明されてきた。製品およびサービス提供者は、人々を支援するための製品およびサービスの提供を可能にする情報に関心を持っている。
米国特許出願公開第2012/0166210号明細書には、独立して生活することを望んでいるが日常生活の活動に介助を必要とする人の生活の質を向上させるシステムが開示されている。前記システムは、(a)介助を受ける人の日常生活活動に関する情報を提供すること、および介助を受ける人と供給業者間の商取引の要素を管理することができるコンピュータシステムと、(b)介助を受ける人が供給業者との商取引を開始するための介助を受ける人用ポータルと、(c)介護提供者が介助を受ける人の日常生活活動についての情報にアクセスするための、および介助を受ける人によって開始された取引を管理するための、介護提供者用ポータルとを含む。介助を受ける人の日常生活活動に関する情報は、介助を受ける人の動きについてのセンサーからのデータ、生体認証データ、生体認証読み取りをモニターするアクティビティ、および手段的日常生活動作能力についての情報を含み得る。
米国特許出願公開第2012/0136666号明細書には、傷害、疾患または加齢の結果として身体障害のある人のための自動個人介助システムが開示されている。前記システムは、住宅の環境パラメータを感知する、住宅に設置された複数の住宅センサーと、住宅内の居住者の現在地を含み得る、住宅の居住者のパラメータを感知する複数の居住者センサーと、住宅の環境パラメータを変えるための制御可能な複数の環境アクチュエータと、測定された環境および居住者パラメータに応じて前記アクチュエータによって環境パラメータを調整するようにプログラムされた介助コントローラとを含む。前記システムは、音声認識および合成機能、状況認識機能、パターンおよび行動認識機能、ならびに環境から学習する能力を有する、人工知能技術を利用し得る。
国際公開第1999/062043号パンフレットには、学習障害および注意欠陥障害を有する人の日常生活作業課題の遂行を支援する携帯電子デバイスが開示されている。これらの作業課題は、ベッドメーキングをすること、化粧をすること、歯をみがくこと、服を着ることおよび食事をすること、または何百もの他の作業課題を含み得る。前記デバイスは、少なくとも1つのプロセッサと、前記少なくとも1つのプロセッサと関連付けられているメモリと、ディスプレイと、前記メモリでサポートされているプログラムとを有する。プログラムは、(a)所定の時間に行うべき作業課題のスケジュールを人が作れるようにする手段と、(b)それぞれの作業課題を行う所定の時間に人に警報を出す手段と、(c)人が作業課題を行うためにかかる時間を判定し、記録する手段とを有する。前記プログラムは、人がこれらの作業課題および特別な行事の個人的スケジュールを作成できるようにするように設計されている。前記デバイスは、予定された作業課題を行う所定の時間に警報を出し、作業課題をやり遂げることに関して文字、音声およびアニメーションによって人を指導し、やる気にさせる。
米国特許出願公開第2008/0256445号明細書には、個人が日常生活の作業課題をやり遂げることを助けることにより高齢者に良質の介護を提供するシステムおよび方法が開示されている。前記システムは、コントローラ、センサーおよびエフェクターを含む。コントローラは、人が作業課題を遂行するために行うべき一連の工程を記述するプログラムを含み得る。センサーからの情報および一連の工程に関する人の順守に応じて、コントローラは、作業課題の遂行を助けるための少なくとも1つの命令キューを人に中継するようにエフェクター(単数または複数)に命令する。前記命令キューは、単純な点滅光から、詳細な音響および/または映像命令までの幅をもって、作業課題の完了に対する返報を中継し得る。命令キューは、作業課題を行うことをやめるようにユーザーに命令することもある。
さらに最近では、バイオセンサーを使用して、患者または介護者による患者の医療ニーズの管理を支援している。欧州特許第1212601号明細書には、糖尿病患者の血糖値をモニターするためのバイオセンサーを含むシステムが開示されている。前記システムは、血糖値が高すぎるまたは低すぎると警報音を出して患者に警告し得る。コンピュータがインスリンポンプを制御して、糖尿病患者の血糖値を修正し得る。理想的には、バイオセンサーは、埋植されたインスリンポンプと併用されることになり、血糖値制御の点で機能的に膵臓の代役を果たすことになる。
バイオセンサーは、医療診断によく使われている(Turner,「Biosensors:sense and sensibility」,Chem Soc Rev,volume 42,pages 3184〜3196,2013)。様々な生物学的に適切な分析物のための単純で使用しやすいバイオセンサーが医療業界においてとてつもなく大きな関心を集めている。米国特許第8,370,068号明細書には、様々な疾患の診断のためのバイオセンサーを有する埋植型デバイスが開示されている。前記デバイスは、センサーユニット、コントローラ、治療ユニット、および電源モジュールを含む。これらの構成要素は、他の構成要素と内部接続されていることもあり、または電気、電子若しくは電磁シグナル、例えば、光、無線周波、デジタル、アナログ若しくは他のシグナル伝達方式を用いて通信することもある。バイオセンサーは、個人のゲノム、プロテオーム、代謝、転写、翻訳、血圧、炭水化物および酸素濃度を検出し得る。上で論じた方法およびシステムは、人の生物学的マーカーおよび任意選択で彼らの時間的位置と相関関係がある人の行動または情動状態に関連した情報に基づく支援、アドバイス、ガイダンスまたはフィードバックの提供に対処していない。本発明は、人の行動または情動状態に対応するためのアドバイス、ガイダンスおよび/またはフィードバックを人に提供して、人の生活環境を改変する能力をもたらすことにより、人の日常生活を支援することに関する。本発明は、製品またはサービス提供者に情報を提供することにさらに関し、前記製品またはサービス提供者は、その情報を使用して、宣伝および販売目的で、または個人用製品若しくはカスタマイズされた製品の設計のために、製品(例えば、製品品質および効率)を標準化または格付けすることができる。
一態様において、本発明は、ヒトの日常生活を支援する方法であって、前記ヒトからの試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在および/または濃度を測定する工程と、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係を利用することにより、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定された存在および/または濃度に基づいて前記ヒトの行動または情動状態を予測する工程と、前記ヒトの予測された行動若しくは情動状態に基づいて前記ヒトを支援する工程とを有し、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の前記相関関係は、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーとヒトの行動または情動状態との間の相関関係を有するものである方法を提供する。
別の態様において、本発明は、製品提供者またはサービス提供者を支援する方法であって、ヒトからの試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在および/または濃度を測定する工程と、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型の間の相関関係を利用することにより、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定された存在および/または濃度に基づいてヒトの行動または情動状態を予測する工程と、かかる相関関係からのデータを製品提供者またはサービス提供者に提供して、前記提供者が、前記ヒトの予測された行動または情動状態に基づいて宣伝および販売目的でまたは個人用製品若しくはカスタマイズされた製品の設計のために製品(例えば、製品品質および効率)を標準化または格付けすることを支援する工程とを有し、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の前記相関関係は、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーとヒトの行動または情動状態との間の相関関係を有するものである方法を提供する。
一態様において、本発明は、ヒトの日常生活を支援する方法であって、ヒトからの試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在および/または濃度を測定する工程と、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型の間の相関関係を利用することにより、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定された存在および/または濃度に基づいてヒトの行動または情動状態を予測する工程と、前記ヒトの予測された行動または情動状態に基づいて、前記ヒトの生活環境を変えること、前記ヒトにオーダーメイドの若しくはカスタマイズされた製品、サービス若しくは経験を提供すること、または前記ヒトにアドバイス、ガイダンス若しくは情報を提供することにより、前記ヒトの日常生活を支援する工程とを有し、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の前記相関関係は、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーとヒトの行動または情動状態との間の相関関係を有するものである方法を提供する。
別の態様において、本発明は、日常生活において個人を支援するシステムであって、前記個人からの試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在および/または濃度を測定するための測定デバイスと、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係を利用することにより、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定された存在および/または濃度に基づいて前記個人の行動または情動状態を予測するための予測器と、前記個人の予測された行動若しくは情動状態に基づいて前記個人の生活環境を改変するまたは前記個人に情報、アドバイス若しくはガイダンスを提供するためのコントローラと、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係を記憶するためのデータベースであって、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の前記相関は前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーと行動または情動状態との間の相関関係を有するものである前記データベースとを具備するシステムを提供する。
図1は、本発明の一実施形態による方法を示すフローチャートである。 図2は、本発明の一実施形態によるシステムを示す線図である。
定義
本明細書において用いる場合、用語「支援する」または「支援」は、情報、フィードバック、ガイダンス、またはオーダーメイドのまたはカスタマイズされた製品、サービス、経験または環境の提供を指し、それらを含む。
本明細書において用いる場合、「行動」は、生活習慣行動、ウェルネスに影響を及ぼす活動または行為、消費活動、運動、投薬、嗜好、性格傾向および欲求を指し、それらを含む。
本明細書において用いる場合の用語「試料」は、これに限定されるものではないが、唾液、汗、血液、涙、粘液、尿、便、口内細胞擦過物、息、放屁ガス、毛包、指爪または他の身体細胞を含む、身体から採取した体液または他の材料を指す。個人が表面に息を吹きかけること、チェックを削ること、チューブに唾を吐くこと、容器若しくは表面に排尿すること、または分析のために試料を採取することができる任意の他の方法で例えばデバイスを使用して試料を提供することによって、試料を採取することができる。
本明細書において用いる場合の用語「体液」は、個人の身体から単離することができる任意の流体を指す。例えば、「体液」は、血液、血漿、血清、胆汁、唾液、尿、涙、発汗物などを含み得る。対象となる体液は、身体によって排出される流体、例えば尿、涙液、痰および鼻汁を含むが、体内液、例えばリンパ液、滑液(関節穿刺によって得られる)または脳脊髄液(腰椎穿刺によって得られる)も含む。
本明細書において用いる場合の用語「データベース」は、編成されたデータ収集物を指す。典型的には、データを編成して、この情報を必要とするプロセスをサポートするように現実の関連態様をモデル化する。
本明細書において用いる場合の用語「表現型」は、何らかの専門手順によって可視化することができ、かつ観察可能な特徴として行動を含むことができる、形質または特徴を含む。本発明の表現型は、生物学的表現型、例えば、個人の物理的生体成分に基づく生物学的パラメータ、および行動/情動表現型、例えば個人の行動および情動状態を含み得る。
本明細書において用いる場合の用語「ウェルネス」は、人の比較対照となる存在状態と比較して改善された任意の実際のまたは知覚される存在状態(情動状態、健康状態、フィットネス状態、心理状態、美容状態、信頼状態および欲求状態を含む)を指す。これは、ウェルネスが単に疾患または虚弱質の不在によって判定される旧来の健康モデルではない。本発明との関連でのウェルネスは、個人の現在の健康状態または能力障害に関係なく個人の改善された機能状態である。したがって、ウェルネスは、継続的に存在するものであり、個人の特有の状況に基づいた各個人に特有のものである。ウェルネスは、全体として個人を見るものであり、個人の血圧レベル、または個人の体重がどれほどなのか、または個人がストレスとどれほどうまく付き合っているのかを単に見るものではない、全体論的概念と捉えることもできるだろう。
本明細書において用いる場合の用語「バイオマーカー」は、1若しくはそれ以上のヒトの行動および/または1若しくはそれ以上の情動状態についての予測値を有する試料中の化合物または分子、またはさらには微生物を指す。バイオマーカーは、例えば、ポリペプチド、ポリヌクレオチド(DNAおよびRNA)、代謝産物、微生物、無機化合物およびイオンであり得る。バイオマーカーの存在、不在、低減および/またはアップレギュレーションは、特定の行動若しくは情動状態と関連付けられることおよび/または特定の行動若しくは情動状態を指すことがあり得る。試料中のバイオマーカーのレベルまたは活性の決定は、バイオマーカー自体またはその前駆体、誘導体若しくは代謝産物の検出および定量を有することがある。バイオマーカーは、これに限定されるものではないが、細胞周期または健康および疾病状態を含む、生物学的環境の特定の状態に関連付けられることもあり得る。
本明細書において用いる場合の用語「ポリペプチド」は、ペプチド結合によって連結されているアミノ酸のポリマーを指す。天然ポリペプチドは、長い、連続した、枝分かれしていないペプチド鎖である。ポリペプチドは、タンパク質であることもあり、またはタンパク質の断片であることもある。ポリペプチドは、1若しくはそれ以上の修飾、例えば、翻訳後修飾(例えばグリコシル化など)または任意の他の修飾(例えばPEG化など)を有することもある。
本明細書において用いる場合の用語「プロテオーム」は、特定の時点でゲノム、細胞、組織または生物によって発現される全タンパク質群である。より具体的には、プロテオソームは、所定のタイプの細胞または生物において所定の時点に被定義条件下で発現されるタンパク質群である。
用語「ポリヌクレオチド」、「核酸」および「核酸分子」は、任意の長さの重合形態のヌクレオチドを指すために本明細書では交換可能に用いており、リボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、それらの類似体、またはそれらの混合物を有し得る。この用語は、分子の一次構造を専ら指す。したがって、この用語は、三本鎖、二本鎖および一本鎖デオキシリボ核酸(「deoxyribonucleic acid:DNA」)はもちろん、三本鎖、二本鎖および一本鎖リボ核酸(「ribonucleic acid:RNA」)も含む。この用語は、例えばアルキル化によっておよび/またはキャッピングによって修飾された形態のポリヌクレオチド、ならびに非修飾形態のポリヌクレオチドも含む。より詳細には、用語「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」、「核酸」および「核酸分子」は、(2−デオキシ−D−リボースを含有する)ポリデオキシリボヌクレオチド;スプライスされていようと、スプライスされていなかろうと、tRNA、rRNA、hRNAおよびmRNAを含む、(D−リボースを含有する)ポリリボヌクレオチド;プリンまたはピリミジン塩基のN−またはC−グリコシドである任意の他のタイプのポリヌクレオチドを含む。
本明細書において用いる場合の用語「ヌクレオシド」および「ヌクレオチド」は、公知プリンおよびピリミジン塩基ばかりでなく、修飾されている他の複素環式塩基も含有する部分を含む。かかる修飾体は、メチル化プリン若しくはピリミジン、アシル化プリン若しくはピリミジン、または他の複素環を含む。修飾ヌクレオシドまたはヌクレオチドは、糖部分の修飾、例えば、ヒドロキシル基の1若しくはそれ以上がハロゲン若しくは脂肪族基で置換されているまたはエーテル、アミンなどとして官能化されている場合のものも含むことができる。用語「ヌクレオチド単位」は、ヌクレオシドおよびヌクレオチドを包含することを意図したものである。
本明細書において用いる場合の用語「微生物」は、ウイルス;古細菌、細菌および真核生物ドメインからの原核および真核微生物種(真核生物ドメインからのものは酵母および糸状菌を含む);原生動物;藻類;または高等原生生物を含む。用語「微生物細胞」および「微生物(microorganism)」を用語「微生物(microbe)」と交換可能に用いている。
本明細書において用いる場合の用語「ミクロフローラ」は、特定の局在位置における細菌の集団を指す。ミクロフローラの例は、胃内細菌、腸内細菌、および正常な皮膚の外面にコロニーを形成する細菌を含む。ミクロフローラは、正常な状況下では個人に脅威を与えず、感染症を引き起こさない。しかし、ミクロフローラ中の1つの株が優勢になってくると、または宿主耐性が低下されると、または上皮面が破壊されると、付随して感染症が起こり得る。
本明細書において用いる場合の用語「溶解」または「溶解する」は、そうしなければ近づくことができない細胞内部の物質に近づくために細胞(微生物細胞またはヒト細胞)を崩壊させることを指す。一般に、溶解は、細胞の内容物を流出させる細胞膜および/または細胞壁の破壊によって細胞を死なせる。詳細には、溶解方法は、これに限定されるものではないが、化学的溶解、熱的溶解、機械的溶解および浸透圧溶解を含む。細胞または他の生体試料の溶解は、DNA、RNA、タンパク質または脂質のようなものの分析に有用である。例えば、法医学的試料からの血液細胞を溶解してその細胞のDNAをアッセイすることが望まれることがある。本明細書において用いる場合の用語「溶解物」は、溶解手順後の物質の液体または固体収集物を指す。
本明細書において用いる場合の用語「代謝産物」は、代謝中に生産された任意の物質を指す。
本明細書において用いる場合の用語「代謝」は、細胞および生物の生きている状態を維持することに関与するすべての化学反応と定義する。代謝を次の2つのカテゴリーに分けることができる:エネルギーを得るための分子の分解である異化と、細胞によって必要とされるすべての化合物の合成である同化。代謝は、栄養摂取および栄養素の利用能と密接に関連している。
本明細書において用いる場合の用語「アプタマー」は、標的分子、例えばタンパク質、ポリヌクレオチドまたは小分子(例えば代謝産物)に対して特異的結合親和性を有する核酸を指す。アプタマーは、特異なヌクレオチド配列がその分子の特有の三次元構造へのフォールディングを決定する一本鎖または二本鎖核酸(例えばRNAまたはDNA)であり得る。すべての核酸と同様に、特定の核酸リガンドは、典型的には15〜40ヌクレオチド長の、ヌクレオチド(A、U、T、CおよびG)の直鎖状配列によって記述され得る。
本明細書において用いる場合の用語「アプタマーベースのセンサー」は、標的への結合が表面増強分光法などの分光検出技術によって検出可能なシグナルを放出し得るセンサーを指す。
本明細書において用いる場合の用語「表面増強分光法」は、対応する分光プローブからのシグナル検出を金属面との関連で行うシグナル増強技術を指す。アプタマーの検出に適している例示的分光技術は、表面増強共鳴ラマン分光法(Surface−Enhanced Resonance Raman Spectroscopy:SERRS)、表面増強ラマン分光法(Surface−Enhanced Raman Spectroscopy:SERS)、表面増強蛍光(Surface−Enhanced Fluorescence:SEF)、表面増強赤外吸収(Surface−Enhanced infrared Absorption:SEIRA)、表面増強ハイパーラマン散乱(Surface−Enhanced Hyper−Raman Scattering:SEHRS)、表面増強コヒーレント アンチストークス ラマン散乱(Surface−Enhanced Coherent Anti−Stokes Raman Scattering:SECARS)、および当業者により特定可能なさらなる技術を含む。
本明細書において用いる場合の用語「アレイ」は、アドレス可能な領域の任意の一次元、二次元または実質的二次元(および三次元)配列であって、その領域と会合している特定の化学的部分(単数または複数)(例えば、リガンド、例えば、生体高分子、例えばポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチド配列(核酸)、ポリペプチド(例えばタンパク質または抗体)、炭水化物、脂質、アプタマーなど)を有するものである配列を含む。対象となる多くの実施形態において、アレイは、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、cDNAs、mRNAs、それらの合成模倣体などを含む、核酸のアレイである。アレイがオリゴヌクレオチドのアレイである場合、オリゴヌクレオチドは、核酸鎖に沿ったいずれのポイントでアレイに共有結合していてもよい。いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドは、それらの末端の一方(例えば3’または5’末端)で結合している。いくつかの実施形態において、アレイは、試料中の分子(例えばポリヌクレオチド、ポリペプチド、代謝産物)に選択的に結合する複数の抗体および/またはアプタマーを有し得る。
本明細書において用いる場合の用語「マイクロアレイ」は、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、アプタマーおよび化学的マイクロアレイを指す。特定のポリヌクレオチド、ポリペプチド、抗体、小分子化合物、アプタマー、ペプチドおよび炭水化物を固体表面に固定してマイクロアレイを形成することができるだろう。マイクロアレイを使用して試料中のポリヌクレオチド、ポリペプチドおよび他の化学物質を検出することができるだろう。
第一の分子の第二の分子への結合に関して用いる、本明細書において用いる場合の用語「特異的」、「特異的に」または「特異性」は、第一の分子と第二の分子間の認識、接触および安定した複合体の形成とともに、第一の分子および第二の分子の各々と存在し得る他の分子との間の実質的にない乃至は全くない認識、接触、および安定した複合体の形成を指す。特異的結合の例は、抗体−抗原相互作用、細胞受容体−リガンド相互作用、ポリヌクレオチドハイブリダイゼーション、酵素基質相互作用などを含む。複合体の分子成分に関して本明細書において用いる場合の用語「特異的」は、その成分とその成分が一部である特異的複合体との特有の会合を指す。ポリヌクレオチドの配列に関して本明細書において用いる場合の用語「特異的」は、その配列と相補配列である単一ポリヌクレオチドとの特有の会合を指す。「安定した複合体」とは、検出可能である複合体であって、いかなる任意レベルの安定性も必要としないが、安定性が高いほうが一般に好ましいものである複合体を意味する。
本明細書において用いる場合の用語「抗体」は、インタクト免疫グロブリン分子はもちろん、抗原のエピトープに結合することができる免疫グロブリン分子の断片、例えばFab、Fab’、(Fab’)2、FvおよびSCA断片も指す。由来する抗体の抗原(例えばポリペプチド抗原)に選択的に結合する何らかの能力を保持するこれらの抗体断片は、当技術分野において周知の方法(例えば、Harlow and Lane、上掲を参照されたい)を用いて作製することができ、次のように説明される。抗体を使用して、免疫アフィニティー(irnmunoaffmity)クロマトグラフィーにより抗原の分取量を単離することができる。かかる抗体の様々な他の使用は、疾患(例えば腫瘍)の診断および/またはステージ分類するための使用、ならびに例えば腫瘍、自己免疫疾患、AIDS、心血管疾患、感染症などのような疾患を処置する治療用途のための使用である。
Fab断片は、抗体分子の一価抗原結合断片から成り、酵素パパインでの、インタクト軽鎖と重鎖の一部分とから成る断片を生じさせるような、全抗体分子の消化によって生成され得る。
抗体分子のFab’断片は、全抗体分子をペプシンで処理し、続いて還元してインタクト軽鎖と重鎖の一部分とから成る分子を生じさせることによって得ることができる。このように処理された抗体分子1つにつき2つのFab’断片が得られる。
抗体の(Fab’)2断片は、その後の還元を伴わない酵素パパインでの全抗体分子の処理によって得ることができる。(Fab’)2断片は、2つのジスルフィド結合によって一緒に保持されている2つのFab’断片の二量体である。
Fv断片は、2本の鎖として発現される軽鎖の可変領域と重鎖の可変領域とを含有する遺伝子操作断片と定義される。
本明細書において用いる場合の用語「条件付き活性抗体」は、1若しくはそれ以上の正常な生理条件下で親野生型抗体より活性が高いまたは低い、野生型抗体の変異体または突然変異体を指す。この条件付き活性抗体はまた、身体の選択領域で活性を呈示し、および/または異常な、若しくは寛容な、生理条件下で増加された若しくは減少された活性を呈示する。正常な生理条件は、対象に対する投与部位でまたは組織若しくは器官の作用部位で正常範囲内と考えられるであろう温度、pH、浸透圧、オスモル濃度、酸化および電解質濃度である。異常な条件は、その条件の通常許容される範囲から逸脱している条件である。一態様において、条件付き活性抗体は、野生型条件では事実上不活性であるが、野生型以外の条件では野生型条件でのものと同等またはより良好であるレベルで活性である。例えば、一態様では、条件付き活性抗体は、体温で事実上不活性であるが、より低い温度では活性である。別の例では、条件付き活性抗体は、より高い温度で事実上不活性であるが、より低い温度では活性である。別の態様では、条件付き活性抗体は、野生型条件で可逆的にまたは不可逆的に不活性化される。別の態様では、条件付き活性生体タンパク質は、薬物、または治療薬として使用される。さらに別の態様では、前記抗体は、異常pH(高pHまたは低pH)で活性がより高いまたはより低い。条件付き活性抗体およびそれらの産生方法は、例えば、米国特許出願公開第2012/0258865号、同第2012/0164127号および同第2010/0260739号明細書に記載されており、前記参考特許文献は、参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書において用いる場合の用語「一本鎖抗体」は、スペーサーペプチド(例えば、[Gly−Gly−Gly−Gly−Ser]x)によって一般に連結されている(liked)VHドメインとVLドメインをポリペプチド連鎖内に有するポリペプチドであって、アミノおよび/またはカルボキシ末端に追加のアミノ酸配列を含むことがあるポリペプチドを指す。例えば、一本鎖抗体は、コードするポリヌクレオチドへの連結のためのテザーセグメントを有することがある。scFvの例として、一本鎖抗体がある。一般に、一本鎖抗体は、免疫グロブリンスーパーファミリー遺伝子によって実質的にコードされている、連続する少なくとも10アミノ酸の1若しくはそれ以上のポリペプチドセグメントから成るタンパク質であり(例えば、参照により本明細書に組み込まれる、Williams and Barclay,1989,pp.361〜368を参照されたい)、齧歯動物、非ヒト霊長類、鳥類、ブタ、ウシ、ヒツジ、ヤギまたはヒト重鎖または軽鎖遺伝子配列によってコードされていることが最も多い。機能性一本鎖抗体は、特異的標的分子、典型的には受容体または抗原(エピトープ)への結合特性を保持するのに十分な、免疫グロブリンスーパーファミリー遺伝子産物の部分を一般に含有する。
本明細書において用いる場合の用語「アミノ酸」は、アミノ基(−−NH)およびカルボキシル基(−−COOH)を、好ましくは遊離基としてまたは代替的に縮合後にペプチド結合の一部として、含有する任意の有機化合物を指す。「20の天然にコードされているポリペプチド形成性α−アミノ酸」は、当技術分野において承知されており、アラニン(alaまたはA)、アルギニン(argまたはR)、アスパラギン(asnまたはN)、あるアスパラギン酸(aspまたはD)、システイン(cysまたはC)、グルタミン酸(gluまたはE)、グルタミン(ginまたはQ)、グリシン(glyまたはG)、ヒスチジン(hisまたはH)、イソロイシン(ileまたはI)、ロイシン(leuまたはL)、リシン(lysまたはK)、メチオニン(metまたはM)、フェニルアラニン(pheまたはF)、プロリン(proまたはP)、セリン(serまたはS)、トレオニン(thrまたはT)、トリプトファン(trpまたはW)、チロシン(tysまたはY)およびバリン(valまたはV)を指す。
本明細書において用いる場合の用語「増幅」は、ポリヌクレオチドの多数のコピーが増加されることを指す。
本明細書において用いる場合の用語「ポリメラーゼ連鎖反応(plymerase chain reaction:PCR)」は、DNAのインビトロ増幅のためのシステムを指す。増幅すべき標的DNAの2つの領域(各鎖に1つ)に相補的である2つの合成オリゴヌクレオチドプライマーを(純粋である必要はない)標的DNAに過剰なデオキシヌクレオチドおよび熱安定性DNAポリメラーゼ、例えばTaq DNAポリメラーゼの存在下で付加させる。一連の、例えば30の、温度サイクルで、標的DNAを繰り返し変性させ(例えば約90℃)、プライマーに(例えば50〜60℃で)アニールし、プライマーから娘鎖を伸長させる(例えば72℃)。娘鎖自体がその後のサイクルのテンプレートとして作用するので、両方のプライマーにマッチするDNA断片が線形的にではなく指数関数的に増幅される。したがって、元のDNAは純粋である必要も豊富である必要もなく、それ故、PCR反応は、研究のみならず、臨床診断および法科学においても広く使用されるようになってきた。
本明細書において用いる場合の用語「プライマー」は、標的配列にハイブリダイズして一般に増幅プロセスで核酸を刺激する、オリゴヌクレオチドを指す。
本明細書において用いる場合の用語「ネステッドPCR」は、2セットのプライマーを逐次的に使用することによって特異性を向上させるPCRを指す。最初のPCRを「アウター」プライマーペアで行い、次いで小アリコートを「インナー」プライマーペアでの第二ラウンドのPCRのためのテンプレートとして使用する。
本明細書において用いる場合の用語「逆転写PCRまたはRT−PCR」は、出発テンプレートがRNAである(これは、DNAテンプレートを作製するための最初の逆転写酵素工程の必要性を含意する)PCRを指す。いくつかの熱安定性ポリメラーゼは、はっきりと認識できる逆転写酵素活性を有するが、明確な逆転写を行い、逆転写酵素を不活性化するか、その産物を精製し、別の従来型PCRに進むほうが一般的である。
本明細書において用いる場合の用語「DNAの消化」は、DNA中の特定の配列に対してのみ作用する制限酵素でのDNAの触媒的切断を指す。本明細書において用いる様々な制限酵素は市販されており、それらの反応条件、補因子および他の要件を当業者に公知であるとおり用いた。分析のために、典型的に1μgのプラスミドまたはDNA断片を約20μLの緩衝溶液中で約2単位の酵素とともに使用する。プラスミド構築のためのDNA断片を単離するために、典型的に5〜50μgのDNAをより大量の20〜250単位の酵素で消化する。特定の制限酵素に適切な緩衝液および基質の量は、製造業者によって指定される。37℃で約1時間のインキュベーション時間を通常は用いるが、供給業者の説示によって変わることもある。消化後、反応物をゲルで直接電気泳動させて所望の断片を単離する。
本明細書において用いる場合の用語「オリゴヌクレオチド」(または同義語として「オリゴ」)は、化学的に合成され得る、一本鎖ポリデオキシヌクレオチドまたは2本の相補的ポリデオキシヌクレオチド鎖のいずれかを指す。かかる合成オリゴヌクレオチドは、5’リン酸を有することもあり、または有さないこともある。有さないものは、キナーゼの存在下でATPでリン酸を付加しなければ別のオリゴヌクレオチドにライゲートしないであろう。合成オリゴヌクレオチドは、脱リン酸化されていない断片にライゲートすることになる。ポリメラーゼベースの増幅(例えばPCRでの増幅)を達成するために、「順番に、少なくとも第一の相同配列、縮重N,N,G/T配列、および第二の相同配列から成る、32倍縮重オリゴヌクレオチド」に言及する。これに関連して用いる場合の「相同」は、オリゴと、ポリメラーゼベースの増幅反応に付される親ポリヌクレオチドとの間の相同性に関してのものである。
少なくとも10、好ましくは少なくとも15、およびさらに好ましくは少なくとも20ヌクレオチド、好ましくは100以下のヌクレオチドを有するオリゴヌクレオチドは、対象となる遺伝子、mRNA、cDNAまたは他の核酸をコードするゲノムDNA分子、cDNA分子またはmRNA分子にハイブリダイズ可能であり得る。オリゴヌクレオチドを、例えば、32P−ヌクレオチド、またはビオチンなどの標識が共有結合で連結されたヌクレオチドで標識することができる。一実施形態では、標識オリゴヌクレオチドをプローブとして使用して核酸の存在を検出することができる。別の実施形態では、オリゴヌクレオチド(一方がまたは両方とも標識されていてもよい)をPCRプライマーとして使用することができる。一般には、オリゴヌクレオチドは、合成的に、好ましくは核酸合成装置を用いて、調製される。したがって、天然に存在しないホスホエステル類似結合(phosphoester analog bonds)、例えばチオエステル結合など、を有するオリゴヌクレオチドを調製することができる。
本明細書において用いる場合の用語「核酸プローブ」は、対応する標的に結合することができる核酸配列を含有する、上で定義のポリヌクレオチドを有する構造を指す。プローブのポリヌクレオチド領域は、DNAおよび/またはRNAおよび/または合成ヌクレオチド類似体から成り得る。
本明細書において用いる場合の用語「配列同一性」は、2つのポリヌクレオチド配列が比較ウィンドウにわたって同一である(すなわち、ヌクレオチドごとに同一である)ことを意味する。用語「配列同一性百分率」は、2つの最適にアラインされた配列を比較ウィンドウにわたって比較し、同一核酸塩基(例えば、A、T、C、G、UまたはI)が両方の配列に存在する位置の数を判定してマッチ位置数を得、マッチ位置数を比較ウィンドウ内の全位置数(すなわちウィンドウサイズ)で割り、その結果に100を掛けて配列同一性百分率を得ることによって算出される。この「実質的同一性」は、本明細書において用いる場合、ポリヌクレオチドが、少なくとも25〜50ヌクレオチドの比較ウィンドウの参照配列と比較して、少なくとも80パーセント配列同一性、好ましくは少なくとも85パーセント配列同一性、多くの場合90〜95パーセント配列同一性、および最も一般的には少なくとも99パーセント配列同一性を有する配列を有する、ポリヌクレオチド配列の特徴を示し、ここでの配列同一性百分率は、前記参照配列と、前記参照配列の総計20パーセント以下になる欠失または付加を含み得る前記ポリヌクレオチド配列とを前記比較ウィンドウにわたって比較することによって算出される。
本明細書において用いる場合の用語「相補的またはマッチした」は、2つの核酸配列が少なくとも50%配列同一性を有することを意味する。好ましくは2つの核酸配列は、少なくとも60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%または100%の配列同一性を有する。「相補的またはマッチした」は、2つの核酸配列が低、中および/または高ストリンジェンシー条件(単数または複数)下でハイブリダイズできることも意味する。配列同一性または相同性百分率は、参照配列の対応する部分にアラインして互いに比較することによって算出される。
分子ペア(例えば抗体−抗原ペアまたは核酸ペア)のメンバーは、それらが他の非特異的分子より大きい親和性で互いに結合する場合、互いに「特異的に結合する」と言われる。例えば、抗体であって、それが非特異的タンパク質に結合するより効率的に結合する抗原に対して産生された抗体は、その抗原に特異的に結合すると記述することができる(同様に、核酸プローブは、塩基対合相互作用(上記参照)によって標的と特異的に重鎖を形成する場合、核酸標的に特異的に結合する記述することができる)。
本明細書において用いる場合の用語「特異的ハイブリダイゼーション」は、第一のポリヌクレオチドと第二のポリヌクレオチド(例えば、第一のポリヌクレオチドの配列に実質的に相補的な配列を有する第二のポリヌクレオチド)との間でのハイブリッド形成であって、実質的に無関係なポリヌクレオチド配列は混合物中でハイブリッドを形成しないものである前記ハイブリッド形成を指す。
本明細書において用いる場合の用語「アッセイ」は、試料の成分、好ましくはタンパク質、ペプチド、ホルモンまたは他の生体分子、を定量または定性するための測定を指し、本発明で用いるアッセイは、好ましくは、高感度であり、迅速であり、再使用可能であり、および/または複数の測定値を同時に得るために多重化されている。
本明細書において用いる場合の用語「検出する」または「検出」は、これに限定されるものではないが、試料、反応混合物、分子複合体および基質(プラットフォームおよびアレイを含む)を含む、標的またはシグナルの、限られた空間部分における実在、存在または事実の検出を指す。検出は、それが標的またはシグナルの量(quantityまたはamount)の測定であって、標的またはシグナルの量または割合を判定するために設計された任意の分析を、これに限定されるものではないが、含むものである前記測定を指す、または前記測定に関する、または前記測定を含む場合、「定量的」である。検出は、それが標的またはシグナルの量または種類についての定量されていない別の標的またはシグナルに対する相対存在量の点からの同定を指す、前記同定に関する、または前記同定を含む場合、「定性的」である。「光学的検出」は、目視検出可能なシグナル、すなわち、対象となる標的または前記標的に結合したプローブからのスペクトルまたは画像によって行われる検出を指す。
本明細書において用いる場合の用語「生体分子」は、これに限定されるものではないが、糖、アミノ酸、ペプチド、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、有機分子、ハプテン、エピトープ、生体細胞、成体細胞の一部、ビタミン、ホルモンなどを含む、生物学的環境に関連した物質、化合物または成分を指す。
本明細書において用いる場合の用語「バイオセンサー」は、標的と認識分子間の相互作用を電気シグナルなどのシグナルに変換して標的を測定または検出するセンサーを指す。従来のバイオセンサーは、化学物質を検出標的として認識するための受容器部位と、前記部位で生じた物理的変化または化学的変化を電気シグナルに変換するための変換器部位とから成る。生体には、互いに親和性を有する物質、例えば酵素/基質、酵素/補酵素、抗原/抗体、アプタマー/リガンド、またはホルモン/受容体が存在する。バイオセンサーは、上に記載に記載したような受け取り分子との親和性を有する物質が基体上に固定されて、分子認識物質として使用され、その結果、対応する物質を選択的に測定することができるという原理で動作する。
本明細書において用いる場合の用語「認識分子」は、バイオマーカーを特異的に認識してバイオマーカーに結合することができる分子を指す。認識分子−標的ペアの例は、受容体−リガンド、抗原−抗体、酵素−基質、糖−レクチンを含む。加えて、バイオマーカーを認識することができる合成受容体などの生体模倣分子。合成受容体は、米国特許第7,067,326号および同第6,797,522号明細書においてより詳細に論じられており、前記特許文献は参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる。アプタマーも認識分子として使用され得る。
本明細書において用いる場合の用語「受容体」は、特異的分子が結合し得る細胞形質膜に埋め込まれているタンパク質(細胞表面受容体)、特異的分子が結合し得る細胞質に埋め込まれているタンパク質、または特異的分子が結合し得る細胞核に埋め込まれているタンパク質(核受容体)を指す。受容体に結合する分子はリガンドと呼ばれ、ペプチド(短鎖タンパク質)または別の小分子、例えば神経伝達物質、ホルモン、医薬または毒素であることができる。
本明細書において用いる用語「アプタマーベースのセンサー」、「アプタセンサー」または「アプタマービーコン」は、標的へのアプタマーの親和性を活用して標的を捕捉するために使用することができるセンサーであって、本開示を読むことで当業者が特定可能な技術を用いて検出することができるものであるセンサーを指す。
本明細書において用いる場合の用語「埋植型デバイス」または「インプラント」は、十分な機械的強度を有し、解剖学的表面への順応性を有し、人体内への埋植に適しているデバイスを指す。公知の埋植型デバイスは、シャント、静脈内カテーテルおよび/または動脈カテーテル、投薬デバイス、例えば輸液ポンプなどを含む。
本明細書において用いる場合の用語「パッチ」は、皮膚上に配置され得る感圧接着材を有する任意の製品を含む。かかる製品は、様々なサイズおよび形状(テープ、包帯、シート、ギプスなどを含む)で提供され得る。
本明細書において用いる場合の用語「ストラップ」は、人体の任意の部分にそれを固定するために溝穴に通されて輪のようにそれ自体に重ねられる、任意の可撓性ベルト、帯紐、鎖、ロープなどを指す。
本明細書において用いる場合の用語「宣伝」または「オファー」は、任意の製品若しくはサービスに関する任意の言語の若しくは任意の言語に翻訳された任意の種類の情報をその製品若しくはサービスを宣伝するために提供することまたは任意の製品若しくはサービスに関する任意の言語の若しくは任意の言語に翻訳されたソーシャルメディアのコンテンツをその製品若しくはサービスを宣伝するためにスクリプトすることを意味し、これに限定されるわけではないが、宣伝またはオファーに用いられる任意の種類の広告、広告活動、マーケティング、クーポン、割引、オファー、日替わりセール、オークションなどを含む。
本明細書において用いる場合の用語「オンライン宣伝(単数または複数)」は、インターネット、例えばソーシャルネットワークまたはウェブサイト、ブログ、ポップアップなど(モバイルまたは無線デバイスを含む)、および任意のインターネットアクセス用デバイス(任意のタイプのコンピューティングデバイスまたはコンピュータを含む)で提供される、任意の形態での任意の種類の宣伝またはオファーを指す。
本明細書において用いる場合の用語「製品」は、本明細書に記載するまたは当技術分野において公知の任意の製品を指し、製品の非限定的な例は、これに限定されるものではないが、商品、小売用製品、卸売製品、バーチャル製品、電子機器、衣類、食品、栄養素、保存薬、プロバイオティクス、調味料、栄養補給食品、甘味料、味覚および芳香遮断物質または改変物質、膨張性薬剤、水、飲料、市販用製品、家庭/住宅用品、クリーニング製品、履物、電化製品、乗用車、トラック、オートバイ、ボート、飛行機、商業および住宅建造物、音楽、オーディオおよびビデオ製品、書籍、コンピュータ、ハードウェア、システム、オペレーティングシステム、ソフトウェア、モバイルバンキングおよびモバイルウォレットサービスに関する製品、娯楽または買い物に関する製品、ペニーオークションまたはオンラインオークションに関する製品、アフィリエイトサービスに関する製品、電子商取引に関する製品、スポーツに関する製品、メディア、楽器、教育製品、金融商品、旅行および宿泊飲食製品、不動産商品、スポーツおよびスポーツイベント、市場動向および予測に関する情報、住宅ローン見積もり、ローン、保険、広告活動、メッセージング、ニュースフィード、天気、ニュース、不動産製品(例えば、空閑地、住宅用、商業用、レクレーション用、小売店、ショッピングモール、ホテル、モーテル、ゴルフコース、カジノ、リゾート、マリーナ、工業用、休暇、タイムシェア、分譲マンション、複数世帯および他のタイプの不動産など)、転勤製品、インターネットマーケティング、家の修繕/リフォーム(住宅保証、保険、屋内および屋外家具、備え付け品、窓、羽目板、屋根ふき材、暖房/冷房、ソーラー、配管系統、電気、機械および類似の製品)、食品雑貨類、家畜、ヘア製品、リゾート、床敷物、家具、備え付け品などを含む。
本明細書において用いる場合の用語「製品提供者」は、任意の消費者製品を含む任意の製品の任意の提供者(あらゆる形態での提供者、例えば、これに限定されるものではないが、発見者、発明者、開発者、製造業者、共同開発者、マーケティング担当者、配給業者、卸売業者、小売業者、輸入業者、輸出業者、販売者、再販業者、競売人、入札者、代理店、代行者など)を指す。
本明細書において用いる場合の用語「サービス」は、本明細書に記載するまたは当技術分野において公知の任意のサービスを指し、サービスの非限定的な例は、これに限定されるものではないが、検索エンジンまたは検索リクエスト;ソーシャル、ローカル、モバイル検索、モバイルサービス、モバイルバンキングおよびモバイルウォレットサービス、娯楽、買い物、ペニーオークションまたはオンラインオークション、アフィリエイトサービス、電子商取引、スポーツ、メディアおよび娯楽、教育、個人的および金融サービス、旅行および宿泊飲食サービス、不動産、スポーツおよびスポーツイベント、サービス提供者によるサービス、オンラインデート、オンラインギャンブリング、ゲーミング、小売店、バーチャルコミュニティー、不動産サービス、広告活動、メッセージング、ニュースフィード、天気、ニュース、不動産サービス(例えば、空閑地、住宅用、商業用、レクレーション用、小売店、ショッピングモール、ホテル、モーテル、ゴルフコース、カジノ、リゾート、マリーナ、工業用、休暇、タイムシェア、分譲マンション、複数世帯および他のタイプの不動産などのリース、買い付けまたは販売)、仲介業者、代理店、転勤サービス、インターネットマーケティング、コンシェルジュ、輸送、金貸し、鑑定人、開発者、請負人、検査員、家の修繕/リフォーム(住宅保証、保険、屋根ふき材、暖房/冷房、ソーラー、配管系統、電気、機械および類似の種類のサービス)、商品化、クリーニング、輸送、バンキング、オークション、遺産計画、節約、獣医、医療、化粧品、温泉、引っ越し、転勤、コピー、事務所、管理、ファイリング、会計士、飲料サービスなどを含む。
本明細書において用いる場合の用語「サービス提供者」は、任意のサービスの任意の提供者(あらゆる形態での提供者、例えば、これに限定されるものではないが、発見者、発明者、開発者、製造業者、共同開発者、マーケティング担当者、配給業者、卸売業者、小売業者、輸入業者、輸出業者、販売者、再販業者、競売人、入札者、代理店、代行者、医師など)を指す。
本明細書において用いる場合の用語「栄養補助食品」は、食餌を補うことを意図した成分を含有する経口摂取される製品を指す。これらの製品中の「食餌成分」は、これに限定されるものではないが、ビタミン、ミネラル、ハーブまたは他の植物成分、アミノ酸、ならびに物質、例えば酵素、器官組織、腺組織および代謝産物を含む。栄養補助食品は、抽出物および濃縮物の形態をとることができ、錠剤、カプセル、ソフトゲル、ゲルキャップ、液体または粉末として提供することができる。栄養補助食品をバー、ドリンク、シェークおよび他の食物製品で提供され得る。一般に、栄養補助食品は、食事または食餌の単独品目であることを意図したものではない。
本明細書において用いる場合の用語「ビタミン」は、生物により生命維持に必要な栄養素として限られた量で要求される有機化合物を指す。有機化合物(または関連化合物群)は、生物が十分な量でそれを合成できず、食餌から得なければならない場合、ビタミンと呼ばれる。したがって、この用語は、状況次第でもあり、個々の生物次第でもある。例えば、アスコルビン酸(ビタミンC)は、ヒトにとってビタミンであるが、他の殆どの動物にとってはビタミンでなく、ビオチン(ビタミンH)およびビタミンDは、特定の状況でしかヒトの食餌に必要とされない。慣例により、用語ビタミンは、他の必須栄養素、例えば食餌ミネラル、必須脂肪酸または必須アミノ酸(これらはビタミンより大量に必要とされる)を含まず、健康を増進するが他の点ではあまり頻繁に必要とされない多数の他の栄養素も含まない。現在、ヒトにとっての13種のビタミンが広く認知されている:ビタミンA、ビタミンC、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンK、およびビタミンB類(チアミン、リボフラビン、ナイアシン、パントテン酸、ビオチン、ビタミンB6、ビタミンB12および葉酸塩)。
本明細書において用いる場合の用語「体重減少製品」は、ダイエット剤、シェーク、バー、茶、代用食;および低炭水化物品を含む。食品は、豆、果実、ハーブ、豆果、天然甘味料、堅果、油、種子、野菜、アサイー、ミツバチ製品、葉野菜、レスベラトロールなどを含む。
本明細書において用いる場合の用語「スキンケア製品」は、バスソルトおよびオイル、シャンプー、コンディショナー、ローション、クリーム、石鹸、スクラブ、歯のクリーナおよび漂白剤、軟膏、エリキシル、鎮痛薬、抗生物質、ビタミンおよびミネラルを含む。
本明細書において用いる場合の用語「食餌ミネラル」は、一般の有機分子中に存在する4元素(炭素、水素、窒素および酸素)以外の、人体が必要とする化学元素を指す。この用語は、実際のミネラルではない化学元素を記述するので、古風である。ミネラルは、カルシウム、リン、カリウム、硫黄、ナトリウム、塩素およびマグネシウムを含み得る。哺乳類の生命に必須の重要な「微量」または少量ミネラルは、鉄、コバルト、銅、亜鉛、モリブデン、ヨウ素およびセレンを含む。
本明細書において用いる場合の用語「スポーツサプリメント」は、ボディービルおよび運動競技に関係する者によって一般に使用される栄養補助食品を指す。スポーツサプリメントを使用して食事を代用すること、体重増加を増進すること、体重減少を促進すること、または運動能力を向上させることがある。最も広く使用されているものには、ビタミンサプリメント、プロテイン、分枝鎖アミノ酸(branched−chain amino acids:BCAA)、グルタミン、必須脂肪酸、代用食製品、クレアチン、体重減少製品およびテストステロンブースターがある。多くのスポーツサプリメントが一般人によっても摂取される。
本明細書において用いる場合の用語「食事療法」は、カロリー、炭水化物摂取量およびタンパク質摂取量に関しての個人の摂食計画を指す。この用語は、食べるべき食品の種類、およびそれらを食べるときも含む。食品の種類は、これに限定されるものではないが、白身肉、赤身肉、または特定の肉、例えばビーフ、ラム、様々な種類の野菜、および魚介類を含む。
本明細書において用いる場合の用語「パーソナルケア製品」は、個人衛生にまたは美容のために使用される消費者製品を指す。パーソナルケア製品は、リップクリーム、クレンジングパッド、コロン、綿棒、コットンパッド、脱臭剤、アイライナー、化粧用ティッシュペーパー、バリカン、リップグロス、口紅、ローション、メーキャップ用品、口内洗浄液、爪やすり、ポマード、香水、かみそり、シャンプー、コンディショナー、タルカムパウダー、髭剃り用クリーム、スキンクリーム、トイレットペーパー、おしぼり、歯ブラシ、練り歯磨きなどを含む。
本明細書において用いる場合の用語「美容製品」は、対象の体の外側部分の1若しくはそれ以上の状態および/またはそれらの状態の原因のいずれかに影響を及ぼす任意の製品を指す。美容製品は、有形商品(化粧用のもの、化粧用でないもの、アクセサリー、または衣装)、サービス(美容アプリケーション、ヘアスタイリング、ヘアカット、毛染め)、診断、美容法(例えば、商品および/またはサービスの組み合わせ)、および/または情報、アドバイス若しくはガイダンスを含み得る。美容製品の例は、美容製品、例えばトリートメント製品、個人用クレンジング製品、およびメーキャップ製品を含み得る。美容製品は、対象の体の外側部分に塗布することができるいずれの形態であってもよい。かかる製品の例は、軟膏、ローション、クリーム、ゲル、オイル、スプレー、石鹸、シャンプー、コンディショナー、スクラブ、リンス、洗浄液などを含む。
本明細書において用いる場合の用語「ゲーミング」または「ギャンブリング」は、ビデオゲーム、ウェブゲーム、オンラインカジノ、カジノゲーム、カードゲーム、ポーカー、サイコロゲーム、オンラインスポーツくじ、スポーツイベントおよび/または任意の他のゲーミング若しくはギャンブリングイベントを含む、地上またはオンラインいずれかのイベント、活動、ゲーム、セッション、ラウンド、ハンド、ロールおよびオペレーションなどを指す。
本明細書において用いる場合の用語「方向性がない方法」または「方向性がない分析」は、特に入力、環境または条件の同時に存在する組み合わせの影響を推定するときに、成果または結果についての既定の期待値を必ずしも有さない、組み合わせ調査・モニタリング方式での、生きている生物から採取された複数のバイオマーカーまたは他の分子のルーチンまたは反復モニタリングおよび/または収集を指す。行動に関するデータもまた、方向性がない方法によって採取またはモニタリングすることができる。
好ましい実施形態(単数または複数)についての詳細な説明
例証を目的として、本発明の原理を様々な例示的実施形態を参照することにより説明する。本発明の特定の実施形態を本明細書に具体的に記載するが、同原理が他のシステムおよび方法に同等に適用可能であり、利用できることは、当業者には容易に分かるであろう。本発明の開示実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、示すいずれかの特定の実施形態の詳細へのその利用に限定されないこと理解されたい。加えて、本明細書において用いる専門用語は、説明を目的としたものであり、限定を目的としたものではない。さらに、特定の方法を、特定の順番で本明細書に提示する工程に関して説明するが、多くの場合、これらの工程は、当業者には理解され得るように、任意の順序で行うことができるだろう。したがって、この新規方法は、本明細書に開示する工程の特定の配列に限定されない。
本明細書および添付の特許請求の範囲において用いる場合、単数形「a」、「an」および「the」は、文脈による別段の明確な指示がない限り、複数の指示内容を含むことに留意しなければならない。さらに、用語「a」(または「an」)、「1若しくはそれ以上」および「少なくとも1つ」を本明細書では交換可能に用いることができる。用語「有すること」、「含むこと」、「保持すること」および「から構成されている」も交換可能に用いることができる。
本発明は、個人の日常生活を支援する方法であって、前記個人からの試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在および/または濃度を測定する工程100と、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係を利用することにより、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定された存在および/または濃度に基づいて前記個人の少なくとも1つの行動または情動状態を予測する工程200と、予測された行動若しくは情動状態に基づいて、前記個人の生活環境を改変する工程300、または前記個人に情報、アドバイス若しくはガイダンスを提供する工程とを有し、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の前記相関関係は、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーと行動または情動状態との間の相関関係を有するものである方法(図1)を提供する。
いくつかの実施形態において、試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーは、個々のバイオマーカーであり、または多数の分子の群であってもよく、前記多数の分子を併用して個人の行動若しくは情動状態を予測することができるだろう。これらの実施形態において、バイオマーカーの群は、個人の行動または情動状態について、単一のバイオマーカーより正確なまたは信頼できる予測を提供することができるだろう。いくつかの実施形態では、同じまたは異なる試料中の2つのバイオマーカー間の比を用いて、個人の行動または情動状態を予測することができるだろう。
試料中のバイオマーカーは、ポリペプチド、ポリヌクレオチド(DNAおよびRNA)、代謝産物、微生物、無機化合物およびイオンを含む。本発明は、試料中のバイオマーカーを測定するために認識分子を利用することがあり、前記認識分子は、前記バイオマーカーに特異的に結合することができるものである。認識分子を利用する技術は、単純、低コスト、および短期間に測定値を集めるという利点を有する。バイオマーカーの正体が分かった後で認識分子を設計および生成できることを当業者は十分承知している。
いくつかの実施形態では、試料中のバイオマーカーを同じ試料または異なる試料中の別の化合物または分子に相関させることができるだろう。これらの実施形態において、相関化合物または分子の測定は、バイオマーカー自体を測定すること比較して利点を提供することができるだろう。前記利点は、異なる試料を容易に利用できること、相関化合物または分子を測定するために利用可能なより正確な、迅速なまたは単純な技術を含む。場合によっては、相関化合物または分子は、行動または情動状態を予測するためのより容易なシグナルを提供することができるだろう。
いくつかの実施形態において、試料中のバイオマーカーはポリペプチドである。試料中のポリペプチドは、抗体、抗原、アプタマー、天然受容体、合成受容体、リガンド、酵素および酵素基質から選択される認識分子を使用することにより測定することができるだろう。ポリペプチドは、認識分子に特異的に結合して複合体を形成することができる。前記複合体は、抗体/抗原(ポリペプチドが抗原である場合には抗体/ポリペプチド、ポリペプチドが抗体である場合には抗原/ポリペプチド)、ポリペプチド/アプタマー、リガンド/受容体(ポリペプチドがリガンドである場合にはポリペプチド/天然受容体、ポリペプチドがリガンドである場合にはポリペプチド/合成受容体、ポリペプチドが受容体である場合にはポリペプチド/リガンド)、酵素/基質(ポリペプチドが酵素の基質である場合にはポリペプチド/酵素、ポリペプチドが酵素である場合にはポリペプチド/基質)から選択することができるだろう。
いくつかの実施形態において、試料中のバイオマーカーはポリヌクレオチドである。試料中のポリヌクレオチドは、試料中のポリペプチドと相補的であるまたはマッチする抗体、アプタマーおよび核酸プローブから選択される認識分子を使用することにより測定することができるだろう。ポリヌクレオチドは、認識分子に特異的に結合して複合体を形成することができる。前記複合体は、抗体/ポリヌクレオチド、ポリヌクレオチド/アプタマー、およびポリヌクレオチド/核酸プローブ複合体から選択することができるだろう。
いくつかの実施形態では、試料中のポリヌクレオチドを測定する前に増幅することができるだろう。増幅方法は、PCR、ネステッドPCR、またはRT−PCRであり得る。
いくつかの実施形態において、試料中のバイオマーカーは代謝産物である。いくつかの一般的な代謝産物は、アミノ酸、ペプチド、ヌクレオシド、ヌクレオチドおよび炭水化物を含む。試料中の代謝産物は、抗体、アプタマー、天然受容体、合成受容体、および酵素から選択される認識分子を使用することにより測定することができるだろう。代謝産物は、認識分子に特異的に結合して複合体を形成することができる。前記複合体は、抗体/代謝産物、アプタマー/代謝産物、受容体/代謝産物、および酵素/代謝産物複合体から選択することができるだろう。
いくつかの実施形態において、試料中のバイオマーカーは微生物である。試料中の微生物は、種特異的分子、例えばポリペプチド、ポリヌクレオチドおよび/または代謝産物を含み得る。これらの種特異的分子のいずれか1つを微生物の存在の指標として使用することができるだろう。いくつかの実施形態では、種特異的分子の検出のために微生物を溶解して1若しくはそれ以上の微生物細胞内の内容物を放出させることができるだろう。したがって、微生物の検出は、溶解物中のポリペプチド、ポリヌクレオチドおよび代謝産物を含む種特異的分子を測定することにより遂行することができる。それ故、ポリペプチド、ポリヌクレオチドおよび代謝産物の測定について上で論じたのと同じ技術を、試料の溶解物中の成分からその試料中の特定の微生物の検出にも用いることができるだろう。微生物のポリヌクレオチドを消化して、ポリヌクレオチドの測定を助長してもよい。
いくつかの実施形態において、微生物は、その微生物を溶解せずに直接測定され得る種特異的細胞表面タンパク質を有する。表面タンパク質を結合するための認識分子は、抗体、アプタマー、天然受容体、合成受容体、またはリガンドであり得る。認識分子は、表面タンパク質との結合により微生物と複合体を形成することもある。前記複合体は、抗体/微生物、アプタマー/微生物、受容体/微生物、リガンド/微生物から選択することができるだろう。
特異的バイオマーカー(ポリペプチド、ポリヌクレオチドまたは代謝産物)の認識分子としてのアプタマーを当技術分野において公知のいずれの方法によって発見してもよい。1つの実施形態では、SELEX(Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment:試験管内進化法)と呼ばれるインビトロ選択法を用いてアプタマーを発見する。例えば、Goldら(米国特許第5,270,163号および同第5,475,096号明細書)を参照されたい。これにより前記特許文献の各々の内容は参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる。SELEXは、核酸の大きなプールから選ばれた分子標的に対する核酸リガンドを同定するために用いられる反復法である。この方法は、核酸リガンドの選択、分割そして増幅の複数のラウンドを使用して標的分子に対する最高親和性を有する核酸リガンドを解明する標準的分子生物学技術に依存する。SELEX法は、改善された特性、例えば、改善されたインビボ安定性または改善された送達特性をリガンドに付与する修飾ヌクレオチドを含有する高親和性核酸リガンドの同定を包含する。かかる修飾の例は、リボースおよび/またはリン酸および/または塩基位置での化学的置換を含む。基本SELEX法の非常に多数の改良法があり、それらのいずれかを用いて、本発明で使用するための核酸リガンドを発見することができるだろう。
いくつかの実施形態では、本発明の認識分子を、試料中のバイオマーカーを測定するためのバイオセンサーに組み込む。前記バイオセンサーは、次の3つの主要構成要素を有する:試料中のバイオマーカーを検出する認識分子(例えば、抗体、抗原、受容体、核酸プローブ、アプタマーまたは酵素);バイオマーカーと認識分子の結合を電子出力に変換するシグナル変換器;および結果を中継し、表示するシグナルプロセッサ(Vo−Dinh et al.,「Biosensors and biochips:advances in biological and medical diagnostics」,Fresenius J Anal Chem,volume 366,pages 540〜551,2000;この参考文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。
認識分子を物理的吸着、共有結合、マトリックス捕捉、分子間架橋または膜捕捉によってバイオセンサーの検出面に固定してもよい。バイオマーカーと認識分子の結合は、バイオセンサー内の変換器によって電子シグナルに変換される。
1つの実施形態では、試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーを測定する工程100のために複数の認識分子をバイオセンサーに組み込むことがある。かかるバイオセンサーは、各バイオマーカーの結合を、試料中の各バイオマーカーの存在および/または濃度を示す別の電子シグナルに、別々におよび独立して変換することができる。この実施形態では、単一のバイオセンサーにより試料中の複数のバイオマーカーを測定することができる。
いくつかの実施形態では、各々が試料中の別のバイオマーカーを測定するためのものである複数のバイオセンサーを使用することがある。
前記バイオマーカー検出メカニズムに従って、本発明のバイオセンサーにおいて使用され得る5タイプの変換器がある:光(比色、蛍光、発光および干渉)変換器、質量ベース(圧電および音波)変換器、磁場ベースの変換器、電気化学的(電流測定、電位差および導電率測定)変換器、および熱量変換器。
光変換器は、発光、蛍光、比色または干渉に基づき得る。特に、蛍光の選択性および感度は、蛍光ベースの変換器をいくつかの実施形態に特に適したものにする。蛍光ベースのバイオセンサーは、電磁放射線放出の周波数の変化(放射線の以前の吸収および励起状態の発生に起因)を測定し、認識分子の反復励起は、バイオマーカー単一コピーレベルででさえ測定することができる明るいシグナルを生成する。
光変換器は、入力格子結合器(例えば、双回折格子結合器)、プリズム結合器、平面または非平面、偏光測定、イオン交換または溶着リブ、チャネル形成または非チャネル形成導波路または干渉計(例えば、マッハ・ツェンダー干渉計)、およびプリズム結合器を使用する表面プラズモン共鳴センサー(例えば、BIACOREシステム)、振動攪拌機を伴う共振ミラー(resonant minor)(例えば、Iasys)、複数の分析物を検出するためのエバネッセント波光ファイバーバイオセンサー(例えば、RAPTOR抗体検出システム)、容積式流量検出器、または他の光若しくは時間分解若しくは相蛍光変換器(例えば、フルオロフォア標識結合タンパク質若しくは蛍光共鳴エネルギー移動を検出するために)、または光ファイバー要素を使用することがある。
質量ベースの変換器は、圧電および音波変換器を含む。質量ベースの変換器は、バイオマーカーを表面の認識分子に結合させ、それによってシステムの質量が増加し、この質量増加を検出および/または測定することに概して依存する。
磁場ベースの変換器は、交互の強磁性および非磁性導電層から成る薄膜構造を使用する。この薄膜構造は、量子論的磁気抵抗効果を有する。薄膜構造の表面を認識分子で被覆する。次いで、試料中のすべての分子(バイオマーカーを含む)に小さい磁性(または磁化可能)粒子タグを付ける。薄膜構造の表面にバイオマーカーが特異的に結合し、未結合分子を洗浄除去すると、結合した磁性粒子が薄膜構造における電気抵抗を有意に変化させる。このタイプの変換器は、国際公開第2006/059270号パンフレットおよび欧州特許第2390651号明細書に記載されており、前記特許文献は参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる。
電気化学的変換器は、バイオマーカーに特異的な反応を触媒する酵素を認識分子として概して使用する。前記反応は、電気化学シグナルを変化させる。例えば、グルコースオキシダーゼまたは乳酸オキシダーゼを、白金表面でピロール、N−メチルピロール、アニリンおよびo−フェニレンジアミンから生成された導電性ポリマー内に固定する。かかるバイオセンサーを使用して、グルコースおよび乳酸塩をそれぞれ測定することができる。いくつかの実施形態では、複数の酵素を単一のバイオセンサーで反応カスケードを触媒するために使用して、より感度の高い特異的な電気化学シグナルを生成することができるだろう。このタイプの変換器のさらなる詳細は、米国特許出願公開第2011/024309号明細書において見つけることができ、前記特許文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
熱量(温度測定)変換器は、バイオマーカーと感温面に固定された認識分子との間の発熱反応に起因する熱の変化を測定する。温度の変化を間接的に用いて試料中のバイオマーカー濃度を判定することができる。
変換器を様々な物理的構造に実装することができるだろう。例は、巨大磁気抵抗構造(国際公開第2006/059270号パンレットおよび欧州特許第2390651号明細書に記載されている)、ナノワイヤー(国際公開第2012/075445号パンフレット、国際公開第2007/114649号パンフレットおよび欧州特許第1706742号明細書に記載されている)、マイクロ流体回路(米国特許出願公開第2013/0078620号明細書に記載されている)、ナノチューブ(国際公開第2005/088288号、同第2013/033359号および同第2007/102629号パンフレットに記載されている)、バイオチップ(米国特許出願公開第2011/0071051号明細書に記載されている)を含む。これらすべての参考文献は、参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる。
ナノワイヤーまたはナノチューブベースの変換器に関しては、バイオマーカーがナノチューブまたはナノワイヤー上の認識分子に結合した後、その結合が、伝導性を変えることにより、ナノワイヤーまたはナノチューブを通って移動する電子に影響を及ぼす。それ故、複数のナノワイヤーまたはナノチューブを、複数のバイオマーカーの並行・同時測定のために、単一の変換器上にアレイで配置することがある。
1つの実施形態において、バイオセンサーは、変形従来型酵素結合免疫吸着検定法(enzyme−linked immunosorbent assay:ELISA)で免疫グロブリンG(immunoglobulin G:IgG)を検出するための半導体ナノ粒子イオン感応性電界効果トランジスタ(ion−sensitive field−effect transistor:ISFET)を有する。酸化インジウムおよびシリカナノ粒子は、電気化学的変換器としての正荷電高分子電解質と抗体固定部位とをそれぞれ用いて一層一層に自己組織化される。酸化インジウムナノ粒子ISFETsは、標的IgGの濃度に応じて電気シグナルを発生させる。サンドイッチ型ELISA構造は、ホースラディッシュペルオキシダーゼを活用して酸性基質の中性物質への変換を触媒する。試料溶液のpH変化は、ナノ粒子ISFETsによって検出される。Lee et al.,「An electric detection of immunoglobulin G in the enzyme−linked immunosorbent assay using an indium oxide nanoparticle ion−sensitive field−effect transistor」,J.Micromech.Microeng.,volume 22,page 015009,2012を参照されたい。これにより前記参考文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、バイオセンサーにおける認識分子を再使用することができるだろう。より具体的には、測定後、認識分子に結合しているバイオマーカーをバイオセンサーから除去することができるだろう。かくして、その認識分子はバイオマーカーの別の測定のために後で再び使用することができるだろう。結合しているバイオマーカーの除去は、洗浄用緩衝液を使用し、溶液のpH、温度および/またはイオン強度を変えることによって遂行することができるだろう。認識分子に対する不可逆的変化または損傷を生じさせることなく結合しているバイオマーカーを除去することができる当業者に公知の任意の手順を本発明に使用することができるだろう。結合しているバイオマーカーを除去するための手順は、認識分子の正体に非常に依存する。例えば、認識分子が核酸プローブである場合、核酸プローブ/バイオマーカーの複合体を、その複合体の変性温度より上に温度を上昇させることによって解離させることができるだろう。そしてその後、バイオマーカーを洗浄除去することができるだろう。
いくつかの実施形態において、認識分子は、バイオマーカーに特異的に結合する条件付き活性抗体である。条件付き活性抗体およびそれらの産生方法は、例えば、米国特許出願公開第2012/0258865号、同第2012/0164127号および同第2010/0260739号明細書に記載されている。条件付き活性抗体は、ある条件(温度、pH、浸透圧、オスモル濃度、酸化および電解質濃度)で可逆的に不活性化され、かくしてバイオマーカーを放出し得る。条件付き活性抗体は、その条件が次の測定のために外されると活性状態に戻ることになる。例えば、条件付き活性抗体は、高温で不活性化され得、その結果、結合しているバイオマーカーを放出することになる。放出されたバイオマーカーを洗浄除去することができるだろう。温度を下げると、条件付き活性抗体は再び活性になり、次の測定のための準備が整う。別の実施形態では、条件付き活性抗体を高pHで不活性化し、結合しているバイオマーカーを放出することができるだろう。pHを下げると、条件付き活性抗体は再び活性になり、次の測定のための準備が整う。
いくつかの実施形態において、試料中のバイオマーカーは無機化合物またはイオンである。試料中の無機化合物は、試料(例えば、息、または体液に溶解されたもの)中の酸素、酸化窒素および水素を含み得る。イオンは、試料中のH、K、Na、Mg2+、Ca2+、Mg2+、Cl、HCO、PO3−、NH、およびOHを含む。無機化合物またはイオンの測定に適したアッセイの例は、Wan et al.「Determination of major inorganic ions in blood serum and urine by capillary electrophoresis with contactless conductivity detection」,Analytica Chimica Acta,volume 525,pages 11〜16,2004;米国特許出願公開第2003/0045827号明細書;およびXia et al.,「Colorimetric detection of DNA,small molecules,proteins,and ions using unmodified gold nanoparticles and conjugated polyelectrolytes」,PNAS,vol.107,pages 10837〜10841,2010に記載されており、前記参考文献は参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態において、本発明は、電極を使用して試料中の無機化合物またはイオンを測定する。1つのタイプの電極は、無機化合物またはイオンと電気化学分子が結合または消費される基体との間の化学反応中に生成される電気化学シグナルを測定する、電気化学的電極である。かかる電極は、測定する電気化学シグナルに依存して電位差電極、電流測定電極および導電率測定電極にカテゴリー分けすることができる。
気体バイオマーカー(例えば息または放屁ガス中のもの)のための電気化学電極は、気体バイオマーカーと反応し、気体バイオマーカー濃度に比例して電気シグナルを生成することによって動作する。かかる電極は、電解質の薄層によって隔てられた検出電極(または作用電極)と対電極から概して成る。検出電極に到達した気体バイオマーカーは、酸化メカニズムまたは還元メカニズムのいずれかによって検出電極の表面で反応することになる。これらの反応は、気体バイオマーカーの反応を触媒するために特別に開発された電気化学材料によって触媒される。
任意の適する電気化学電極を使用して試料中の無機化合物を測定することできるだろう。例えば、NH、Br、CO、Cl、ClO、B、F、GeH、H、HCl、HCN、HF、HS、NO、NO、O、O、PH、SiH、SOを測定するための電気化学電極は公知である。電気化学反応のいくつかの例は、次のものを含む:
CO+HO→CO+2H+2e
S+4HO→HSO+8H+8e
NO+2HO→HNO3+3H+3e
→2H+2e
2HCN+Au→HAu(CN)+H+e
試料中のイオンを測定するための電気化学電極は、対象となるイオンに選択的に結合するが他のものにはしない膜を電極の表面に概して有する。膜でのイオンの結合は、変換器によって電子シグナルに変換される。一般的なイオン特異的膜は、イオン交換タイプのガラス(シリケートまたはカルコゲナイド)から造られたガラス膜を含む。このタイプの膜は、いくつかの一価カチオン、例えばH、NaおよびAgに対してのみだが、良好な選択性を有する。カルコゲナイドガラスは、二価金属イオン、例えばPb2+およびCd2+に対する選択性も有する。周知の例は、溶液中のHのみを選択的に測定するpH電極である。
イオン特異的膜は、単一物質の単または多結晶子から造られた結晶性膜であることもある。前記結晶性膜は、それ自体を結晶構造に導入することができる選択的イオンしか電極で応答をもたらすことができないので、良好な選択性を有する。1つのタイプのかかるイオン特異的膜は、イオノフォアを使用して、対象となる特異的イオンに対する選択性を確実なものにする。例えば、カリックス[4]アレーンに基づくイオノフォアは、カリックス[4]アレーンを様々なライゲーティング置換基で官能化することによって卓越したイオン選択性を提供する。この選択性は、置換基のタイプおよび数ならびにカリックス[4]アレーンの配座による影響を受け得る(Desvergne and Czarnlk,「Chemosensors of ion and mocelcule recognition」,Kluwer Academic Publishersの23〜35頁を参照されたい;前記参考文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。
イオン特異的膜は、イオン交換樹脂膜であることもある。これらの樹脂膜は、特異的イオン交換樹脂を含有する有機ポリマー膜であってもよい。特異的樹脂の使用により、数十の異なるイオン(単原子または多原子両方)に対して選択的な電極の作製が可能になる。それらはまた、アニオン選択性を有する最も広く普及している電極である。ポリマーのいくつかの例は、ポリスチレンスルホナート、スルホン化ポリ(テトラフルオロエチレン)およびアミノ化ポリ(塩化ビニル)である。
特異的イオンを結合することができる任意の他の材料を、試料中のイオンを検出するためのイオン選択的電極に使用することができるだろう。例えば、Bakker et al.「Electrochemical sensors」,Anal Chem.,volume 78,pages 3965〜3984,2006にはかかるセンサーの詳細が記載されており、これによりこの参考文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
上で論じたバイオセンサーおよび電気化学電極に加えて、他の技術を本発明において用いて試料中のバイオマーカーを測定することもできるだろう。
磁性ビーズタグ付き認識分子は、低コストで高速かつ効率的なバイオマーカー測定技術を提供することができるだろう。磁性ビーズは、好ましくは親水表面を有して非特異的結合を低減させる。磁気ビーズを、バイオマーカーに特異的に結合する認識分子で被覆する。次いで、磁性ビーズを(磁石を使用する)磁性分離によって試料から分離する。磁性ビーズは、単位体積当たり高い表面積を有し、良好な安定性を有し、溶液中の試料が関与する反応速度の速いプロセスを可能にする。磁性ビーズに結合しているバイオマーカーを選択的方法で、バーコード様アプローチで異なるタンパク質に対して異なる標識を使用すること、または同じ認識分子を有するビーズをそれらが捕捉したタンパク質に基づいて先ず選別し、次いで各々のタイプの磁気ビーズで認識分子を検出すること、いずれかによって、検出することができるだろう。さらなる詳細についてはMani et al.「Magnetic particles in ultrasensitive biomarker protein measurements for cancer detection and monitoring」,Expert Opin Med Diagn.,volume 5,pages 381〜391,2011を参照されたい。前記参考文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
ナノ粒子を使用して認識分子にタグ付けすることもできるだろう(参照により本明細書に組み込まれるGeho et al.,「Nanoparticles: potential biomarker harvesters」,Curr Opin Chem Biol.,volume 10,pages 56〜61,2006を参照されたい)。特有の物理的特性、例えば粒子凝集および光電子放出、ならびに電気および熱伝導性ならびに/または化学的特性、例えば触媒活性、を呈示するナノ粒子を使用して試料中のバイオマーカーを検出することができるだろう。例えば、バイオマーカーがポリヌクレオチドである場合、ナノ粒子タグ付き認識粒子(例えば、核酸プローブ)は、ポリヌクレオチドバイオマーカーと複合体を形成することができ、これは、ナノ粒子の特異的凝集特性のため、融解曲線の勾配のかなり激しい減少を生じさせることができる。したがって、タグの付いていない核酸プローブの使用と比較してはるかに高い感度を達成することができるだろう。いくつかの他の実施形態において、ナノ粒子から放出される光の波長は、ナノ粒子上の認識分子へのバイオマーカーの結合後にシフトし得る。ナノ粒子の凝集は発光シフトも生じさせる。Liu,「Nanoparticles and their biological and environmental applications」,Journal of Bioscience and Bioengineering,volume 102,pages 1〜7,2006を参照されたい。前記参考文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。発光シフトをバイオマーカーの存在の示度として使用することができる。
量子ドットを使用して試料中のバイオマーカーを測定することもできるだろう。量子ドットは、いくつかの利点、例えば、サイズおよび組成調整可能な可視〜赤外発光波長の放出、広いスペクトル範囲にわたって大きな吸収係数、ならびに非常に高い輝度および光安定性レベルをもたらす。特に、量子ドットを使用して試料中のバイオマーカーパネルを定量することができる。単一量子ドットは、複数の認識分子への連結に十分な大きさであり、その結果、「多価効果」により結合親和性および特異性の向上をもたらすからである。これらの特徴は、試料中に低濃度で存在するバイオマーカーの測定に特に有用である。複数のバイオマーカーを使用する実施形態では、各バイオマーカーについての認識分子を単一の量子ドット上に連結させることできるだろう。したがって、異なるバイオマーカーの結合は同時励起を生じさせ、その結果、複数の波長の量子ドットが放出されることになり得る。Xing et al.,「Quantum dot bioconjugates for in vitro diagnostics & in vivo imaging」,Cancer Biomarkers,volume 4,pages 307〜319,2008を参照されたい。前記参考文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
認識分子が抗体である場合、免疫アッセイ、タンパク質免疫染色、タンパク質免疫沈降、免疫電気泳動、免疫ブロッティングおよびウェスタンブロットなどの技術を本発明に用いることができるだろう。認識分子が天然受容体、合成受容体、リガンド、核酸プローブまたはアプタマーである場合、標的を検出するために用いることができるだろう技術は、分光法(例えば、UV分光光度法、蛍光、円偏光二色性)、熱量測定、クロマトグラフ法、フィルターベースの方法、ゲル移動度シフトアッセイ、リガンド競合アッセイから選択することができるだろう。
いくつかの実施形態では、分光法ベースの方法を用いてバイオマーカーを測定することがある。多くの場合、リガンドおよび/または受容体は電磁放射線(例えば光)と相互作用し、その結果、それら独自の特徴的シグナルを放出することにより測定可能な様式でまたは入力放射に応答して放射を乱す。分光法の一例は、紫外分光光度法である。ある範囲の波長を発光についてスキャンする場合の発光波長に対する強度のプロットは発光スペクトルとして公知である。あるいは、励起光の波長を変動させ、単一発光波長での強度を測定することが可能である。別の例は円偏光二色性であり、これは、溶液を通過する特定波長の偏光、続いて右旋光と左旋光の吸光度の差(楕円率、θ)の検出を利用する。楕円率を波長の関数としてプロットする。
各タイプの分光法についての概念は、遊離バイオマーカー(遊離リガンドおよび/または遊離受容体)が特徴的「シグナル」または「シグネチャ」を有するということである。しかし、認識分子との複合体(リガンド+受容体)が形成されると、その複合体の一部としての分子(単数または複数)の分光学的特性は、バイオマーカーが未結合であるときと非常に異なり得る。かかる場合、分光学的シグナルの変化を用いて、遊離バイオマーカーと結合バイオマーカーの相対濃度を決定することができる。
いくつかの実施形態では、熱量測定を用いて試料中のバイオマーカーを測定することがある。リガンドは受容体に結合するとき熱を生じ(または吸収し)得る。熱量測定では、受容体を熱量計内でリガンドで滴定し、熱発生量を滴定の各時点で測定する。発生する熱は、溶液中で形成される1若しくはそれ以上の複合体の量に比例する。
いくつかの実施形態では、クロマトグラフ結合法を用いて試料中のバイオマーカーを測定することがある。1つのタイプのクロマトグラフ結合法は、アフィニティークロマトグラフィーである。この方法では、カラムを強固に結合されている認識分子で被覆されたクロマトグラフィーカラム樹脂と共に使用する。バイオマーカーの溶液をカラムに適用し、その結果、バイオマーカーは樹脂上の認識分子に結合することになる。次いで、認識分子に対する親和性が既知である第二の分子の低濃度から高濃度への濃度勾配を適用することによって溶離を行う。第二の分子がカラムからバイオマーカーを外す濃度は、解離定数に直接関係付けられる。
いくつかの実施形態では、フィルターベースの結合アッセイを用いて試料中のバイオマーカーを検出することがある。薬理学ではこれらの方法を一般に使用して、膜上の認識分子への放射性標識バイオマーカーの結合を検出する。認識分子を含有する膜をバイオマーカーと混合する。次いで、その混合物を濾過し、その結果、認識分子と結合しているバイオマーカーとを含有する膜がフィルター内に残存する。次いで、そのフィルターを洗浄して一切の残留未結合物質を除去し、次いでシンチレーション計数に付して、結合しているバイオマーカーの量を検出し、定量する。
いくつかの実施形態では、ゲル移動度シフト結合アッセイを用いて試料中のバイオマーカーを測定することがある。ポリアクリルアミドゲル電気泳動の場合、かなり均一なサイズの内部接続された細孔のネットワークであるポリマーマトリックスを使用する。バイオマーカーおよび認識分子は、電場によって駆動されてマトリックスの中を独立して移動し得る。バイオマーカーおよび認識分子の各々より大きい、バイオマーカー/認識分子の複合体は、同じマトリックスの中をはるかに遅く移動する。それ故、ゲルを泳動させた後、試料中のバイオマーカーの正確な量(およびときには複合体の濃度)をオートラジオグラフィー、濃度測定またはシンチレーション計数によって決定することができる。
タンパク質マイクロアレイを使用して試料中の複数のバイオマーカーを検出することもある。マイクロアレイは、試料中のポリペプチドの事前の分離を必要としない。タンパク質マイクロアレイは、捕捉されたタンパク質のアレイが結合される支持面、例えばスライドガラス、ニトロセルロース膜、ビーズまたはマイクロタイタープレートから成る。捕捉タンパク質、典型的には抗体、は試料中のバイオマーカーに結合する。そのとき、レーザースキャナーを使用して、マイクロアレイ上の抗体に結合したバイオマーカーを検出する。タンパク質マイクロアレイは、迅速であり、自動化されており、経済的であり、かつ高感度である。タンパク質マイクロアレイに関するさらなる詳細は、米国特許第4,591,570号、同第4,829,010号および同第5,100,777号明細書に記載されており、前記特許文献は参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる。
質量分析は、本発明に、特に、特定の行動および/または情動状態に関連した新たなおよび既存のバイオマーカーの発見に、ならびにバイオマーカー測定に、特に適している。
いくつかの他の実施形態では、試料中の多数のバイオマーカーを検出するためのアレイにアプタマーを固定することがある。各アプタマーをアレイの表面の微視的スポットに固定する。アレイ上のその特異的アプタマーへのバイオマーカーの結合を、蛍光レポーターの直接蛍光検出、蛍光異方性、蛍光共鳴エネルギー移動(fluorescence resonance energy transfer:FRET)、表面プラズモン共鳴(surface plasmon resonance:SPR)イメージング、および電気化学的検出によって検出することができるだろう。Baldrich,「Aptamer array」,Methods Mol.Biol.,volume 671,pages 35〜54,2011を参照されたい。前記参考文献は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、オリゴヌクレオチドプローブを固体表面上の微視的スポットに固定する。かくして、数万のプローブが単一のチップ上に固定され得、それによって試料中の数千までのポリヌクレオチドの並行検出が可能になる。DNAマイクロアレイを特注で作って、試料中の特定の種のポリヌクレオチド(バイオマーカー)を特異的に検出することができるだろう。いくつかの実施形態では、試料中のできる限り多くのポリヌクレオチドを検出するために市販DNAマイクロアレイを使用することがある。市販DNAマイクロアレイは、Affymetrix製の「Gene Chip」、Illumina製の「Bead Chip」、Agilent製のシングルチャネルマイクロアレイ、Applied Microarrays製の「CodeLink」アレイ、およびEppendorf製の「DualChip & Silverquant」を含む。DNAマイクロアレイ技術に関するさらなる詳細は、Shalon D,Smith SJ,Brown PO(1996).「A DNA microarray system for analyzing complex DNA samples using two−color fluorescent probe hybridization」.Genome Res 6(7):639〜645;Yuk Fai Leung and Duccio Cavalieri,Fundamentals of cDNA microarray data analysis.TRENDS in Genetics Vol.19 No.11 November 2003;Schena M,Shalon D,Davis RW,Brown PO(1995).「Quantitative monitoring of gene expression patterns with a complementary DNA microarray」.Science 270(5235):467〜470;およびPease et. al,「Light−generated oligonucleotide arrays for rapid DNA sequence analysis」.PNAS 91(11):5022〜5026(1994)において見つけることができるだろう。前記参考文献は参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態において、バイオマーカーがポリヌクレオチドである場合、イオントレントシークエンシングを用いて試料中のバイオマーカーを測定することがある。Pennisi,「Semiconductors inspire new sequencing technologies」,Science volume 327,page 1190,2010およびPerkel,「Making contact with sequencing’s fourth generation」.Biotechniques,2011を参照されたい。これにより前記参考文献は参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる。
試料中のバイオマーカーの測定は、例えば、能動的測定ではなく受動的な反復測定であることもある。受動的測定は、オペレータまたは開始を必要とせず、むしろタイムスケジュールどおりにまたは特定の活動若しくはイベントに対応して自動的に行われるようにプログラムすることができる測定である。いくつかの実施形態では、体液を定期的にまたは前以て設定された任意のスケジュールで分析してその中のバイオマーカーを測定することがある。これらの測定は、過去の測定を用いて特定のバイオマーカーについてのベースラインを確立する縦方向の測定であることもある。縦方向の測定は、個々のバイオマーカーが既知パターンに近づいている警告を提供することができるパターンを提供する。
方向性がない、非侵襲的で(個人には)見えない迅速な方法を用いて、バイオマーカーの測定をさらに行うことができる。アッセイは、データを生じさせるための測定については、未知バイオマーカーの既知バイオマーカーに対する比、または未知生体分子の既知生体分子に対する比に依存し得る。
いくつかの実施形態において、本発明は、生物学的表現型データが測定される地図位置データも収集することがある。これは、インストールされた地図サービス、例えばGoogleマップ、Yahooマップ、およびMapquestを有するモバイルデバイスに基づき得る。加えて、このモバイルデバイスは、生物学的表現型データが測定される位置で環境因子をモニターする機能も有することができるだろう。これらの環境因子は、天気(温度、湿度、晴れ/雨)、紫外線強度、花粉数などを含み得る。
いくつかの実施形態では、位置(地図)からのデータをその位置での時間およびその位置からの任意の直交データ、例えば、これに限定されるものではないが、その時点での温度、高度ノイズ、高度、風、湿度、汚染、酸素、日照、花粉、群集密度、コンクリート、草、夜、昼、近くの高速道路および交通量、航空機飛行、宇宙線レベル、ラドン曝露量、衣類ならびに生理的状態と相関させる。したがって、これらの実施形態では、1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定に加えて他のデータを収集して保存し、その結果、かかる他のデータをバイオマーカーデータと相関させて、または併用して、1若しくはそれ以上のヒト行動および/または情動状態を予測することができる。
個人からの試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定に基づき、本発明は、個人の1若しくはそれ以上の行動および/または情動状態を予測する200。前記予測は、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係に基づく。ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係は、試料中の測定されたバイオマーカーと行動または情動状態との間の相関関係を有する。
かかる予測では、生物学的表現型と行動および/または情動表現型との間の相関関係を「法則」として用いて、個人の行動または情動状態をさらに予測することができるだろう。例えば、唾液中のポリペプチドAおよび代謝産物Bの存在がチョコレートを好む傾向と相関関係がある場合(「法則」)には、ポリペプチドAおよび代謝産物Bが人の唾液中で検出されたら、その人がチョコレートを摂取したい状態にあると予測することができるだろう。
個人の行動は、あらゆる形態の行状および活動を含み得る個人による様々な形態の行動を広義には含む。行動を何らかの方法で他のことと、または他のことに関する何らかのことと結びつけることができる。行動の非限定的な例は、オレンジジュースを飲むこと、リスクを冒すこと、狩りをすること、テーマパークを訪れること、ローラーコースターに乗ること、猛スピードで運転すること、オートバイに乗ること、お茶を飲むこと、チョコレートを食べること、ビデオゲームをすること、運動(ジョギング、ハイキング、サイクリング、チームスポーツ)をすることなどを含む。行動は、ウェルネスに影響を及ぼす生活習慣行動、活動または行為、消費活動、運動、投薬、嗜好、性格傾向、および欲求を含む。任意の他の公知行動も本発明に含まれ得る。
情動状態は、これに限定されるものではないが、基本的情動、例えば、優しさ感じていること、または興奮する、嬉しい、悲しい、怒っている若しくは怖がっていることを含む。任意の他の公知情動状態も本発明に含まれ得る。
ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型の間のこれらの相関関係を、本願と同日付で出願された「PHENOTYPIC INTEGRATED SOCIAL SEARCH DATABASE AND METHOD」と題する米国特許同時継続仮出願第61/895,964号明細書に開示されている方法によって確立することができるだろう。前記仮出願の全開示は参照により本明細書に組み込まれる。これらの相関関係をデータベース14に記憶することができるだろう。相関関係は、以前の研究によって観察されていることもあり、それらの以前の研究はデータベース14に保存されていることがある。かかるデータベース14は、生物学的表現型と行動および/または情動表現型の間の相関関係の大きなコレクションを含むことができるだろう。いくつかの以前の研究を、本発明において利用することができるだろう相関関係の実例として、下で説明する。
本発明のデータベース14は、より多くのデータがデータベース14に加えられ、データベース14の情報も、例えば収集されるデータの量の増加に起因して、時間と共にますます正確におよび/または信頼できるものになり得るので、進化することができるだろう。このデータベース14の進化の結果として、新たな相関関係が確立されることもあり、個人へのガイダンスの新たな提供方法が可能になることもある。例えば、個人からアップロードされたバイオマーカーデータを地図位置、すなわち、バイオマーカーデータを測定または収集したときの個人がいた地図上の位置と相関させることができるだろう。この関係に基づき、および入手できるさらなるデータおよび情報を用いて、本発明は、地図位置を他の情報、例えば環境因子(例えば、花粉数、紫外線強度など)とさらに相関させることができるだろう。したがって、進化したデータベース14は、バイオマーカーから地図位置および環境因子への相関関係を生じさせるまたは含むことができるだろう。言い換えると、異なるバイオマーカーを異なる環境因子と相関させることができるだろう。例えば、あるバイオマーカーを「花粉バイオマーカー」としての花粉数と相関させることができるだろう。別のバイオマーカーを「日照バイオマーカー」としての日照と相関させることができるだろう。
データベース14は、より多くの新たな異なるデータがデータベース14に加えられるので、さらにいっそう進化することができるだろう。例えば、日射バイオマーカー(単数または複数)を、購入の増加などの異なるデータに相関させることができるだろう。1つの実施形態において、システムは、個人からの試料中の日射バイオマーカー(単数または複数)を検出すると、過剰購入したくない個人に、日射バイオマーカー(単数若しくは複数)を減少させることが分かっている食品若しくはサプリメントを食べるように勧めることができ、または日射バイオマーカー(単数若しくは複数)を減少させる食品若しくはサプリメントをその個人に売るように広告主に勧めることができる。
Jagannathらは、CRTC1−SIK1経路における特定のタンパク質の存在は自然光に対する哺乳動物の反応を変化させ得ること、すなわち概日系機能を改変することを見いだした(「The CRTC1−SIK1 Pathway Regulates Entrainment of the Circadian Clock」,Cell,volume 154,pages 1100−1111,2013)。前記著者らは、光調節に応答している関連細胞のトランスクリプトームを分析し、時計の再設定における塩誘導性キナーゼ1(salt inducible kinase 1:SIK1)およびCREB調節転写コアクチベーター1(CREB−regulated transcription coactivator 1:CRTC1)についての重要な役割を特定した。
別の例は、通常は運動中にスイッチが入るAMPK(AMP−Activated Protein Kinase:AMP活性化プロテインキナーゼ)、ストレスに結びつけられる(多くの場合、尿検査で見つけられる)カテコールアミン(アドレナリン)、集中および格闘または飛行と関連付けられるエピネフリン、快い感情と関連付けられるドーパミン(より高レベルが外向性の人において観察される)、ストレスおよび憂鬱と関連付けられるIL6である。
Ebsteinら(「Genetics of human social behavior」,Neuron,volume 65,pages 831〜844,2010)は、双子および家族の研究に基づいて、ヒトの特徴、例えば感情移入、利他主義、正義感、愛、信頼、音楽、経済行動およびさらには政治が、ある程度、生まれつき備わっているものであることを開示している。遺伝子、例えばアルギニンバソプレッシン受容体およびオキシトシン受容体は、ハタネズミからヒトまで広範な種において社会的行動の一因となる。他の多形遺伝子、例えば、ドーパミン報酬経路、セロトニン作動性情動調節または性ホルモンをコードするものが、複雑な行動と相関関係があることも判明している。
個人の体液中の代謝産物がヒト行動と相関関係があることを示唆する研究がある。例えば、Kandelら(「Urine nicotine metabolites and smoking behavior in a multiracial/multiethnic national sample of young adults」,Am J Epidemiol,volume 165,pages 901〜910,2007)は、ニコチン代謝から生じた尿代謝産物がヒト喫煙行動と相関関係があることを発見した。具体的には、トランス−3’−ヒドロキシコチニンのコチニンに対する比は、大局的に喫煙行動およびニコチン依存性の複数の測度と相関関係がある。
別の例は、自殺行動と相関関係がある脳脊髄液中のいくつかのモノアミン代謝産物を発見したTraskmanら(「Monoamine metabolites in CSF and suicidal behavior」,Arch Gen Psychiatry,volume 38,pages 631〜636,1981)からのものである。これらの代謝産物は、5−ヒドロキシインドール酢酸(5−hydroxyindoleacetic acid:5−HIAA)、ホモバニリン酸(homovanillic acid:HVA)および3−メトキシ−4−ヒドロキシフェニルグリコール(3−methoxy−4−hydroxyphenyl glycol:MHPG)を含む。自殺を試みたヒト、特に、より激しく試みた者は、対照より有意に低い5−HIAAレベルを有する。5−HIAAの濃度は、腰椎穿刺時に鬱病と診断されなかった自殺患者の場合も正常者より低かったが、HVAレベルは、鬱病患者の場合にのみ低下された。同様の観察が尿でもなされ(Ostroff et al.「The norepinephrine−to−epinephrine ratio in patients with a history of suicide attempts」,Am J Psychiatry,volume 142,pages 224−227,1985)、この場合、真剣に自殺を試みた3名の鬱病患者は、自殺を試みなかった19名の鬱病患者より有意に低い24時間尿ノルエピネフリン対エピネフリン(epinephrine:EPI)比を有した。
ヒトにおけるいくつかの細菌は、ヒト行動を改変することが判明した。科学ニュース報文(「Gut feelings:the future of psychiatry may be inside your stomach」、http://www.theverge.com/2013/8/12/4595712/gut−feelings−the−future−of−psychiatry−may−be−inside−your−stomachで入手可能、2012年8月30日にアクセス)において、複数の研究によってマウスの腸内細菌集団の改変がマウスの行動を有意に変化させることになると判明したことが開示された。加えて、前記ニュース報文には、医師がプロバイオティクスを使用してヒト腸内の微生物集団も変化させて強迫性障害(obsessive−compulsory disorder)および注意欠陥多動性障害(Attention Deficit Hyperactivity Disorder:ADHD)を管理したことも論じられている。プロバイオティクスがヒト腸内の微生物集団(ミクロフローラ)に細菌を加えるまたは前記ミクロフローラのバランスをとることは公知である。
ヒトにおける腸内細菌が肥満傾向に影響を及ぼすことができることも判明している(Greenfieldborce,「Fat Bacteria in Human Guts Tied to Obesity」、http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=6654607で入手可能、参照日2013年9月8日)。肥満マウスは痩せたマウスと比較して有意に異なる細菌を腸内に有することが開示された。ヒト腸内の微生物は便に入ることになり、したがって、容易に検出され得る。ヒト腸内の微生物種の数は非常に多い。ある概算によると、320,000を超えるウイルスが哺乳動物に存在し得る(「First estimate of total virus in mammals」を参照されたい。http://phys.org/print297403030.htmlで入手可能、参照日2013年9月3日)。
他の例は、テストステロンが筋肉増強、攻撃的および恐れ知らずの行動と関連付けられ、オキシトシンが愛と関連付けられ、グルコースが、中等度に高いレベルが存在するか、または中等度に低いレベルが存在するかによって、より高いエネルギーまたは衰弱感と関連付けられ、ドーパミンが快い感情に関連付けられより高いレベルが外向性の人に観察され、IL6がストレスおよび憂鬱と関連付けられるという観察を含む。
いくつかの実施形態において、本発明は、個人の生理的表現型を個人のバイオマーカーと共に用いて、その個人の行動および情動状態を予測することができるだろう。生理的表現型は、例えば、次の生理的パラメータを含み得る:
身体的−運動、例えば眼球の動き、身体計測(例えば、ウエスト、身長、体重測定値)、組織構造および組成。
代謝−バイタルサイン(心拍数、血圧、呼吸数、体温)、基礎代謝率、水分補給状態。
心血管/肺−心臓機能性(ECG、心拍変動)、呼吸数/量、動脈抵抗/硬化、動脈閉塞、静脈還流、末梢循環、微小毛細血管増殖/循環。
器官−サイズ、組成および機能性(例えば、腎臓機能性、肝臓機能性、脂肪組織蓄積、皮膚の厚さ/可塑性)、瞳孔拡大、直流電気反応。
筋肉/骨格筋−筋電活性(例えば、潜在的なまたは刺激されたもの)、強度、組成、酸素負荷、密度。
胃腸−消化活動および効率。
したがって、これらの実施形態において、個人の生理的パラメータは、個人の行動および情動状態の予測のために試料中のバイオマーカーに補足情報を提供することができるだろう。
いくつかの実施形態では、位置(地図)からのデータをその位置での時間およびその位置からの任意の直交データ、例えば、これに限定されるものではないが、その時点での温度、高度ノイズ、高度、風、湿度、汚染、酸素、日照、花粉、群集密度、コンクリート、草、夜、昼、近くの高速道路および交通量、航空機飛行、宇宙線レベル、ラドン曝露量および衣類と相関させる。したがって、これらの実施形態では、1若しくはそれ以上のバイオマーカーおよび/または生理的パラメータの測定に加えて他のデータを収集して保存し、その結果、かかる他のデータをバイオマーカーデータおよび/または生理的パラメータと相関させて、または併用して、1若しくはそれ以上のヒト行動および/または情動状態を予測することができる。
いくつかの実施形態では、2つのバイオマーカー間の比を、行動および/または情動表現型データとの相関に用いることがある。2つのバイオマーカー間の比は、多くの状況で単独のバイオマーカーと比較して行動および/または情動表現型データとの良好な相関関係を有し得る。
バイオマーカーとハウスキーピング遺伝子産物間の比もいくつかの実施形態において用いることがある。典型的に、ハウスキーピング遺伝子は、基本細胞機能の維持に必要であり、正常および病態生理学的条件下で生物のすべての細胞において発現される構成遺伝子である。いくつかのハウスキーピング遺伝子は、比較的一定したレベルで発現される。比較的一定したレベルである、これらのハウスキーピング遺伝子から発現されるタンパク質を、バイオマーカーを比較する内部標準として使用することができ、またハウスキーピング遺伝子産物に対する比を生成することができるだろう。より具体的には、試料中のハウスキーピング遺伝子のタンパク質発現を判定し、それを用いてバイオマーカーの相対タンパク質発現レベルを比較し、バイオマーカーのハウスキーピング遺伝子に対する比を生成する。一定したレベルで発現される他の構成的に発現される遺伝子も利用することができる。
これらの実施形態では、試料中のバイオマーカーの(ハウスキーピング遺伝子または他の構成的に発現される遺伝子に対する)相対比を判定することがあり、かくして、試料中のバイオマーカーのアップレギュレーションまたはダウンレギュレーションを提案する。バイオマーカーのアップレギュレーションおよびダウンレギュレーションは、生物学的状態を、ある程度、およびバイオマーカーまたはDNAシークエンシングだけに依存することで容易に決定されない精度に反映することができる。この比を任意の試料希釈度で維持することができ、したがって、様々な感度での広範なアッセイと併用することができる。この比のアプローチは、尿の体積が水の体積に対して変動することになるトイレおよび小便器などの状況で生体分子を測定するとき、特に有効であることができる。
いくつかの実施形態において、本発明は、プラシーボ効果へのバイオマーカーの相関を含むことがある。医学において、プラシーボ効果は、活性薬物であると患者が信じているプラシーボを受けた後に患者が主張する陽性治療効果である。本明細書において用いる場合の「プラシーボ効果」は、特定の処置、イベントまたは状況後に個人の生体分子において測定される、前記処置、イベントまたは状況事態からではなく前記処置、イベントまたは状況に関する個人の期待および信頼から生ずる、有益または有害効果である。本発明のある実施形態において、本発明の相関は、生体分子とプラシーボ効果の共起(例えば、プラシーボ効果と同時に、プラシーボ効果前(receding)または後に存在する生体分子)に基づくプラシーボ効果への生体分子の相関を含む。かかる生体分子は、この生体分子がプラシーボ効果と共に存在し得るので「プラシーボ効果バイオマーカー」と呼ばれることがある。これらの「プラシーボ効果バイオマーカー」の存在は、信頼向上の指標であり得る。そこで、これらのバイオマーカーを使用して、特定の食品若しくはサプリメントを食べることを含む活動および行動、または活動の組み合わせを評定して、プラシーボ効果を増すようにこれらのバイオマーカーを強化して、所望の成果についての尤度を向上させることができる。これらの「プラシーボ効果バイオマーカー」を独立してまたは他のバイオマーカー駆動ガイドと併用で個人の信頼向上のガイダンスとして使用して、個人または供給業者をガイドすることもできるだろう。
個人の予測される行動または情動状態に基づいて、本発明は、個人に支援を提供することができるだろう。本発明は、予測される行動または情動状態に基づいて個人をその個人のウェルネスの管理の点で支援する方法が多数あることを企図している。予測される行動または情動状態は、生理的影響をもたらすことになる。例えば、攻撃的行動は、対処されないと情動ストレスに至ることになり、社会的関係に有害であり得る。これらは、個人のウェルネスにマイナス影響を与えることになる。本発明は、個人の潜在的なウェルネス懸念事項を支援することができるだろう。かかる支援は、次の2つのカテゴリーに分けることができるだろ:個人の生活環境を改変すること300、および個人に情報、アドバイスまたはガイダンスまたはガイダンスを提供すること。
個人の生活環境を改変することは、照明の明るさおよび/または色を調整すること、照明を例えば蛍光灯からろうそくに変更すること、室温を調整すること、湿度を調整すること、家具を再配列すること、特定の音楽を再生するまたは音楽の音量を調整すること、TVチャンネルを変更するまたはTVの音量を調整すること、録音した音声または音響(例えば、海、風、鳥、虫、録音メッセージ、説教)を再生すること、壁/スクリーンに絵を投影すること、屋根を格納すること、窓および/またはドアを開けるまたは閉めること、空気中の酸素濃度を調整すること、空気に香りを付加するまたは空気の香りの調整すること、1若しくはそれ以上の風媒性化学物質、例えば消臭スプレー、酸素、刺激物質、抗鬱剤、心理的および/若しくは情動ストレス抑制剤ならびに/または気分向上剤、を空気に導入することなどを含み得る。
例えば、尿中の特定の代謝産物Xの存在が悲しみと相関関係がある場合、個人が、代謝産物Xを検出するセンサーを装備したトイレを使い、その個人の尿が代謝産物Xを有することが分かると、シグナルが有線で送信または無線送信されて、個人の環境をその予測された悲しみ情動状態の対処に適した方法で改変することができるだろう。例えば、本発明は、室内の照明の明るさおよび色を調整してまたは楽しい音楽を再生して個人を元気づけることができるだろう。
さらに他の実施形態では、ヒト行動および/または情動状態の予測を、ウェブ検索結果、例えばGoogle(登録商標)、Bing(登録商標)検索結果、またはユーザーのデバイスの何らかのタイプのディスプレイの改変に使用することができるだろう。例えば、ディスプレイを、その人の行動的要求または情動的要求に対処し得るアイテムが目立つように表示され得るように改変することができるだろ。
個人に情報、アドバイスまたはガイダンスを提供することは、個人が予測された行動を行うことに役立つ情報、アドバイス若しくはガイダンスを、その行動が誰かにとって有益である若しくは少なくとも有害でない場合、その個人に伝えること、またはその行動がその個人若しくは他者にとって有害であり得る場合、その予測された行動を防止若しくは緩和するように設計された情報、アドバイス若しくはガイダンスをその個人に伝えることを有し得る。かかる情報、アドバイスまたはガイダンスを、個人が予測された情動状態によりよく対処するのに役立つように設計することもできるだろう。
特異的情報、アドバイスまたはガイダンスが一連の行為であることもある。一連の行為は、個人が予測された行動を行うための計画、個人が予測された行動を行うためのスケジュール、または個人が潜在的に有害な行動を防止または緩和するのに役立ち得る計画であり得る。
アドバイスされる一連の行為のいくつかの例は、専門家によるカウンセリングを求めること、旅行すること、運動すること(ハイキングをすること、ジョギングをすること、自転車に乗ること、テニスをすること、バスケットボールをすること、ホッケーをすること、カヌーをこぐこと、泳ぐこと)、くつろぐこと(深呼吸すること、速歩を行うこと、ストレッチを行うこと)、友達と会うこと、食事療法(ダイエットスケジュール、特別な食事献立、食品の種類)、ワインまたは別の飲料を飲むこと、映画を見ること、ビデオゲームをすること、買い物をすることまたは特定の種類の店を訪れることの提案、正餐を取ることまたは特定の種類のレストランの提案、浜辺を訪れること、特定の種類の衣服または衣類を着用すること、ある種のヘアースタイルをすること、友達と話すこと、デートサービスを利用することなどを含み得る。
特異的情報、アドバイスまたはガイダンスは、個人のための製品またはサービスを提案することもできるだろう。かかる製品またはサービスは、予測される挙動を有するまたは予測される情動状態の人々に望まれる、必要とされるまたは適していると予想されるものから選択することができるだろう。前記製品またはサービスは、いずれの特定のカテゴリーにも限定されない。製品のいくつかの実例は、栄養補助食品(ミネラル、ビタミン)、ビタミン、ワイン、美容製品、パーソナルケア製品、体重減少製品、スキンケア製品、スポーツサプリメント、抽出物、プロバイオティクス、薬味、香味料、甘味料、味覚/芳香遮断物質/改変物質、膨張性薬剤、ビデオゲーム(オンライン、またはゲーム機を使用するもの)、電子機器(例えば、携帯スマートフォン、ワイヤレスオーガナイザ、ノート型コンピュータ、タブレット型コンピュータ、電子ゲームデバイス、デジタル写真アルバム、デジタルカメラ)、飲料(コーヒー、茶、ジュース、ソーダ)、書籍または雑誌、音楽、映画(劇場、DVDでの映画、ブルーレイでの映画、オンラインストリーム映画)、TV番組、実況番組、衣装、家庭電化製品、運動器具、食品の種類、ボート、自動車、自転車、事務用品、家具、および休暇を過ごすのに適したリゾート地/目的地を含む。
1つの実施形態では、個人を鬱状態であると予測することができるだろう。本発明は、鬱状態の予測される情動状態に対処するための楽しい映画、美容製品、よいレストラン、ビデオゲームまたは贈り物を個人に提案することができるだろう。
メッセージングサービス、金融サービス、デートサービス、ケータリングサービス、ホームクリーニングサービス、家の修繕サービス、理髪サービス、化粧品サービス、専門化によるカウンセリングサービス、旅行サービス、カジノゲーミングサービス、ショッピングサービス、不動産サービス、スポーツサービス、娯楽サービス、オンラインオークションサービスおよび宿泊飲食サービスを含む、本発明によって提案され得るサービスのいくつかの例。
本発明によって提供される情報、アドバイスまたはガイダンスは、提案される製品/サービスの1若しくはそれ以上についての宣伝、オンライン宣伝、クーポンまたはオンラインクーポンも含むことがある。宣伝は、任意の製品またはサービスに関するその製品またはサービスを宣伝するための任意の言語の若しくは任意の言語に翻訳された任意の種類の情報または任意の言語の若しくは任意の言語に翻訳されたソーシャルメディアのコンテンツのスクリプトを含むことができるだろうし、これに限定されるわけではないが、任意の種類の広告、広告活動、アド、マーケティング、クーポン、割引、オファー、日替わりセール、オークションなどを含む。
製品/サービスの宣伝は、ソーシャルメディア広告活動、テキストアド、ツイートアド、オンラインマーケットプレイスアド、オンラインマーケットプレイスビデオ、オンラインオークションアド、共有アド、オンライン印刷媒体アド、電気通信アド、オンラインクーポン、所在地に基づくサービス、アドリンク、位置に基づくサービス、位置に基づく宣伝、位置に基づくオファー、位置に基づくクーポン、オンラインまたはモバイルニュースフィードに関連した宣伝またはオファー、位置に基づく割引または日替わりセールアド、位置に基づく広告活動、位置の基づくアド、位置に基づくマーケティング、位置に基づく商取引、モバイルアド、モバイルアドネットワーク、モバイル広告活動、モバイル商取引、位置に基づくモバイル広告活動および宣伝またはオファー、モバイルバンキングおよびモバイルウォレットサービス、消費者ロイヤリティーカード、割引および宣伝またはオファー、ならびにクーポン、宣伝、オファーのためのおよびオンラインまたはモバイルニュースフィードまたはオファーに関連したクーポン、宣伝またはオファーのためのオンラインまたはモバイル支払システム;ならびに製品および/またはサービスについてのオンラインまたはモバイルクーポンおよび宣伝またはオファー;割引アド、ソーシャルメディアウェブまたは同様のタイプの所在地に基づくサービス、割引アド、販売業者アド、eメールクーポン、販売業者アド、ビデオチップアド、ビデオアップロードまたはプレゼンテーションサイトアドまたはリンク、ギャンブリングアド、ギャンブリングサイト、スポーツまたはスポーツ関連アド、スポーツギャンブリングアド、マルチプレーヤーオンラインゲームアド、バーチャルアド、デジタルアド;あるいはバーチャル風景上にまたはソーシャルネットワーク、ソーシャルネットワーキングウェブサイト若しくは第三者ウェブサイト若しくはアプリケーションにバーチャル宣伝画像を挿入するデジタル技術の使用によるバーチャルビルボードアド若しくはバーチャルアド;生または事前に録画されたテレビ番組またはビデオまたはスポーツイベント;ならびにユーザーに参加販売業者での購入に関して自動的に割引を与える、クレジットカードまたは他の支払いサービスによって操作する、製品またはサービスについてのオンラインまたはモバイルクーポンおよび宣伝またはオファー;バーチャルまたはデジタル広告、バナーアド、グラフィックカラーアド;ソーシャルネットワークまたはウェブサイトオンラインまたはモバイルデバイスにおける画像上に挿入される宣伝若しくはオファーまたは前記画像上のオーバーレイ;ソーシャルビデオシェアリング、ビデオアド、オーディオビデオおよび写真、近距離無線通信(near field communication:NFC)、NFC搭乗券、モバイル搭乗券、ソーシャルショッピング;ソーシャルネットワーキングシステムデジタルコンテンツの共有;モバイルソーシャルビデオシェアリング、バーチャル世界アド、ゲーム内広告活動、モバイルブラウザアド、モバイルウェブアド、ウィジェットまたはウィジェットアド、ブックマークアド、タブ式ブラウザアド、ページズーム式アド、アドスポンサー付きリンク、マルチプラットフォームウェブサイトアド;モバイルデバイス若しくは他の同様のデバイスまたはアンドロイドデバイスまたはタブレット型デバイスまたはモバイルインターネットデバイスまたはホログラフィックデバイスまたはメルカトル(mercatot)携帯電話(例えば、ホログラフィック電話)若しくは電話ではない他の接続デバイスによる対話型コンテンツマーケティング;あるいはコンピュータアド、ストリーム検索アド、通信、ビデオまたは音声チャットアド、フローティングアド、拡大アド、壁紙アド、トリックバナー、ポップアップ、ポップアンダー、地図アド、モバイルアド、モバイルアドネットワーク;モバイル出版社および広告主についてのモバイル広告活動;ならびにソーシャルネットワークまたはウェブオンラインまたはモバイルデバイスにおける位置または地図と関連付けられたモバイル商取引、位置に基づくモバイル広告活動および宣伝またはオファーから選択されるメディアによって配給され得る。
宣伝は、インターネットまたはワールドワイドウェブ、例えば、ソーシャルネットワークまたはウェブサイト、ブログ、ポップアップなどであってよく、モバイルデバイスまたは無線デバイスを含むのはもちろん、任意のタイプのコンピューティングデバイスまたはコンピュータを含むインターネットアクセスデバイスによっても提供される任意の形態の任意の種類の宣伝またはオファーである、オンライン宣伝であってもよい。
宣伝は、モバイル若しくは無線デバイス若しくは電子デバイスによる、またはモバイルアドネットワークによってモバイル広告活動に関係している電子デバイス若しくはモバイルデバイス若しくはコンピュータによる広告活動;モバイル出版社および広告主およびモバイル商取引についてのモバイル宣伝活動;位置に基づくモバイル宣伝活動;ならびにソーシャルネットワークまたはウェブサイトオンラインまたはモバイルデバイスにおける位置または地図に関連付けられた宣伝またはオファーの形態である、モバイルアドまたはモバイル広告であってもよい。
宣伝は、インターネットおよびワールドワイドウェブを使用してマーケティングメッセージを配信して消費者を引き付ける宣伝またはオファーの形態である、オンライン広告活動であってもよい。オンライン広告活動の例は、検索エンジン結果ページ上のコンテンツ連動型広告活動、バナーアドまたはグラフィックカラーアド、スポンサー付きビデオアド、デジタル宣伝またはオファー、オンライン求人アド、イエローページアド、ホワイトページアド、テキストメッセージアド、対話型広告活動、ポストブログ、リッチメディアアド、ソーシャルネットワークキングアド;広告主およびユーザーまたはメンバー用のアド製品;隙間アド、オンライン求人広告活動、広告活動ネットワーク、アフィリエイトマーケティングおよびeメールマーケティング、リファーラルマーケティング(eメールスパムを含む)を含む。広告サーバーは、これらの種類のアドの多くをコンピュータ、モバイルデバイスまたは他のデバイスでワールドワイドウェブを通じて配信する。
本発明は、製品またはサービスを購入したときに金融割引またはリベートに交換することができるチケット、コードまたはドキュメントのいずれかである、クーポンを提供することができるだろう。例は、eメールによって送信されるオンラインクーポン;ポップアップ表示クーポン;個人のモバイルデバイスに送信されるコードを含み得る。
本発明が情報、アドバイスまたはガイダンスを個人に提示するためのモバイルデバイスを有するいくつかの実施形態において、モバイルデバイスは、インストールされた地図サービス、例えばGoogleマップ、YahooマップおよびMapquestを有する。地図サービスは、地元の企業、例えば、商店およびサービス提供者についての情報を有する。モバイルデバイスは、製品またはサービスの提案に加えて、かかる製品またはサービスを利用できる地元の企業への道を個人に教えることができるだろう。1つの実施形態において、モバイルデバイスは、情報、アドバイスまたはガイダンスが予測された行動または情動状態に基づいて表示され得るスマートフォンであり、その情報、アドバイスまたはガイダンスに関係のある地元の企業もそのスマートフォンで特定することができるだろう。
本発明が情報、アドバイスまたはガイダンスを個人に提示するためのモバイルデバイスを有するいくつかの実施形態において、モバイルデバイスは、個人からの、例えば提案した製品またはサービスについての、フィードバックを受信することができるだろう。フィードバックは、ランキングの形態であってもよく、またはより具体的なコメントの形態であってもよい。フィードバックは、そのフィードバックを使用して製品またはサービスを格付けすることができるだろうサーバーにアップロードされ得る。加えて、これらのランキングを本発明によって使用して、製品および/またはサービスに関する将来の情報、アドバイスまたはガイダンスを個人に提供することができるだろう。
いくつかの実施形態において、本発明は、予測される行動および/または情動状態に加えてその個人の個人的嗜好も考慮して、その個人に支援を提供する。かかる個人的嗜好は、その個人の行動履歴、購入履歴、消費者履歴、心理的履歴、および/または精神病歴についての情報から収集することができるだろう。個人またはその個人と親しい人(保護者若しくは介護者)は、これらの個人的嗜好をデータベース14に入力して、その個人への支援のよりよい提供のために使用することができるだろう。
いくつかの実施形態において、本発明は、予測される行動および/または情動状態に加えて他の追加情報も考慮して、個人に支援を提供する。追加情報は、個人の年齢、体重、身長、BMI(肥満度指数)、血中コレステロールレベル、人種、社会的地位、結婚歴、住居エリア、職業、教育、アレルギー、食餌、以前のまたは現在の投薬、医療歴、および/または家族の病歴を含み得る。この情報は、個人、補助者または介護者によってデータベース14に入力され得る。
生物学的表現型と行動および/または情動表現型との間の相関関係は、個人に、その個人の日常生活を支援するためのガイダンスを提供するためのものである。前記関係は、数ある目的の中でも特に、病気にかかるリスクについての警告を個人に提供することができるだろう。したがって、本発明は、リスクを軽減するためのガイダンスを個人に提供することができるだろう。別の実施形態において、前記関係は、個人の生活の質に影響を及ぼし得る情動状態、例えば、悲しみの気持ちまたは情緒不安定を示唆することができるだろう。本発明は、これらの情動状態を向上させるまたは修正するためのガイダンスを個人に提供することができるだろう。
本発明の相関は、医学分野での診断と同じではなく、医学分野での診断は、バイオマーカーの測定に基づくこともある、疾患を有する人およびその疾患の性質または原因の特定のためのものである。1つの大きな違いは、診断は非常に低いエラー率を要求し、米国食品医薬品局によって規制および監視されるが、本発明は個人の日常生活を支援するためのガイダンスを個人に提供することを目的とする点である。本発明は、医療処置または治療を個人に提供しないので、診断より高いエラー率を潜在的に許容することができる。
さらに、診断は、正常範囲外になるバイオマーカーの測定に概して基づく。例えば、試料中のバイオマーカーの濃度は、異常に低いまたは異常に高いことがあり、それが疾病の存在を示す。その一方で、本発明の生物学的表現型は、正常範囲も含み得る範囲内のバイオマーカーの測定に基づく。したがって、本発明は、正常範囲および/または異常範囲の一方または両方にあってもよい測定値に基づくガイダンスを個人に提供する。
別の態様において、本発明は、日常生活において個人を支援するシステムであって、前記個人からの試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在および/または濃度を測定するための測定デバイス11と、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係を利用することにより、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定された存在および/または濃度に基づいて前記個人の行動または情動状態を予測するための予測器12と、前記個人の予測された行動若しくは情動状態に基づいて前記個人の生活環境を改変するまたは前記個人に情報、アドバイス若しくはガイダンスを提供するためのコントローラ13と、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係を記憶するためのデータベース14とを具備する前記システム(図2)を提供する。構成要素間の点線は、構成要素間の通信が無線であってもよいし、または配線で接続されていてもよいことを示す。点線ボックスは、いくつかの実施形態において、その点線ボックス内の構成要素が結合されて単一の装置になることもあることを示す。
測定デバイス11は、バイオセンサー、電極、または上記の試料中のバイオマーカーの存在および/若しくは濃度を測定することができる他の任意のデバイスであり得る。いくつかの実施形態において、測定デバイス11は、試料中の複数のバイオマーカーの並行測定のために複数のバイオセンサー/電極を有する。いくつかの実施形態において、測定デバイス11は、個人が彼または彼女の日常生活を行っている間にその個人が受動的、継続的測定を容易に行うことができるであろう小型デバイスである。この小型測定デバイスを、個人の体内に、例えば義歯の部品、ヒト心血管系のステントの部品、尿路のステントの部品として埋植することまたは鼻腔または胃腸管または子宮内に埋植することさえできるだろう。測定デバイス11を皮膚にパッチとして接着することもできるだろうし、または皮膚に巻き付けることもできるだろう。
測定デバイス11は、好ましくは、個人からの試料と頻繁に接触している。インサイチューで、例えば、唾液中のバイオマーカーを測定するために口内に配置された、または血液若しくは尿中のバイオマーカーを測定するために血管若しくは尿路にそれぞれ埋植された測定デバイス11によって、試料を測定することができるだろう。あるいは、試料を個人から採集し、その後、エクスサイチュー測定のために測定デバイス11に曝露することができるだろう。
いくつかの実施形態には、個人の生理的表現型を測定するための補足測定デバイスがある。前記生理的表現型は、生理的パラメータ、例えば、体温、心拍数、血圧、呼吸数、水分補給状態、筋電活性などを含み得る。生理的パラメータを使用して、個人の行動および/または情動状態の予測の際にバイオマーカー情報を補足することができるだろう。
いくつかの実施形態において、補足測定またはデータ収集デバイスは、位置(地図)からのデータ、例えば、その位置での時間、およびその位置からの任意の直交データ、例えば、これに限定されるものではないが、その時点での温度、高度ノイズ、高度、風、湿度、汚染、酸素、日照、花粉、群集密度、コンクリート、草、夜、昼、近くの高速道路および交通量、航空機飛行、宇宙線レベル、ラドン曝露量、衣類ならびに生理的状態を収集することができるだろう。したがって、これらの実施形態では、他のデータを、1若しくはそれ以上のバイオマーカーおよび/または生理的データの測定に加えて収集し、保存し、その結果、かかる他のデータをバイオマーカーと相関させて、または併用して、1若しくはそれ以上のヒト行動および/または情動状態を予測することができる。
測定値は予測器12に通信され、予測器12がその測定値を用いて個人の行動および/または情動状態を予測する。予測は、ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係に基づく。前記相関関係は、1若しくはそれ以上のバイオマーカーと行動または情動状態との間の相関関係を有する。例えば、ある仮定的相関関係は、唾液中のポリペプチドAおよび代謝産物Bの存在がチョコレートを消費する傾向と相関関係があるというものである。予測は、測定デバイス11が個人の唾液中のポリペプチドAおよび代謝産物Bを検出したときに予測器12によって行われ得る。尿中の特定の代謝産物Xが悲しい気分と相関関係がある場合、予測器12は、測定デバイスが個人の尿中の代謝産物Xを検出したとき個人が悲しい気分であると予測し得る。他の例示的相関関係は、上で論じている。
前記システムは、データベース14も有することができるだろう。ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係をデータベース14に保存することができるだろう。バイオマーカー測定の結果もデータベース14に保存することができるだろう。保存された測定値は、よりよい予測を可能にするために試料中のバイオマーカーについてベースラインの確立および相関関係の向上に有用であり得る。信頼できるベースラインを特定の個人のために利用できると、試料中のバイオマーカーの増加または減少をより容易に判定することができる。
データベース14は、行動、製品の選択、またはサービスの選択に基づく個人の嗜好も含むことができるだろう。前記嗜好は、個人または補助者/介護者によって入力され得る。個人の嗜好の例は、ジョギングに勝る自転車に乗ることへの選好、クッキーに勝るチョコレートへの選好、カーネーションの香りに勝るバラの香りへの選好、およびジュースに勝る炭酸飲料への選好を含む。これらの個人的選好は、個人の生活環境の改変または個人の選好を考慮する情報、アドバイス若しくはガイダンスの提供に関してシステムに影響を与えることにより、システムによる個人の日常生活へのよりよい支援に役立ち得る。
いくつかの実施形態において、データベース14は、個人のウェルネスニーズを予測する際に使用することができるだろう他の追加情報も含むことができるだろう。前記追加情報は、個人の年齢、体重、身長、BMI、血中コレステロールレベル、人種、民族、社会的地位、結婚歴、住居エリア、職業、教育、アレルギー、食餌、以前のまたは現在の投薬、医療歴、および家族の病歴を含み得る。
いくつかの実施形態において、データベース14は、位置(地図)からのデータ、その位置での時間、およびその位置からの任意の直交データ、例えば、これに限定されるものではないが、その時点での温度、高度ノイズ、高度、風、湿度、汚染、酸素、日照、花粉、群集密度、コンクリート、草、夜、昼、近くの高速道路および交通量、航空機飛行、宇宙線レベル、ラドン曝露量、衣類ならびに生理的状態も含み得る。
その後、その予測はコントローラ13に通信される。コントローラ13は、個人の予測された行動または情動状態に基づいて個人の生活環境を改変することまたは個人に情報、アドバイス若しくはガイダンスを提供することができる。生活環境を改変するために、コントローラ13は、シグナルを(無線によりまたは有線接続によって)送信して、個人の生活環境の変化をもたらすことができるだろう。例えば、シグナルを光スイッチに送信して、個人が居る室内の照明の明るさまたは色を調整することができるだろう。別の例では、シグナルを集中空調システムに送信して、温度、湿度を調整することができるだろう。
コントローラ13は、任意の適する通信手段、例えば、テキストメッセージ、スピーカーによる音声メール、eメール、TVまたはコンピュータスクリーンに表示されるメッセージ、携帯端末のスクリーンに表示されるメッセージ、ブルトゥースイヤホンによる音声メッセージ、および/または補助者若しくは介護者へのメッセージによって、個人に情報、アドバイスまたはガイダンスを伝達することもできるだろう。
いくつかの実施形態において、予測器12およびコントローラ13は、マイクロプロセッサで単一デバイスに統合されることもある。本明細書において用いる場合の用語「マイクロプロセッサ」は、これに限定されるものではないが、コンピュータを駆動する基本命令に応答し、それを処理する論理回路を使用して算術および論理演算を行うように設計されたコンピュータシステムまたはプロセッサを指す。典型的なプロセッサは、単一の集積回路、または数個の集積回路を具備する。マイクロプロセッサの例は、Intel CorporationまたはAdvanced Micro Devices(AMD),Inc.製のものを含む。
前記システムの構成要素、例えば、測定デバイス11、補足測定デバイス(単数または複数)、予測器12およびコントローラ13の間の通信を有線接続によって行ってもよいし、または無線シグナルによって行ってもよい。例えば、電気、電子または電磁シグナル、例えば、光、無線周波、デジタル、アナログ若しくは他のシグナル伝達方式を用いて通信を行うことができるだろう。無線通信を図2に断続線として示す。
本発明のシステムを多くのデバイスに実装することができるだろう。いくつかの実施形態において、前記システムは、個人の体液に定期的にまたは継続的に曝露される、埋植された測定デバイス11を有する。測定デバイス11を、例えば、個人の血管系のステント内にまたは尿路内に、義歯内に、心臓に埋植された医療器具または鼻のインプラント内に配置することができるだろう。体液中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定値を、マイクロプロセッサを具備する携帯端末に無線送信することができるだろう。前記携帯端末は、スマートフォン、タブレット型デバイス、携帯電話、モバイルインターネットデバイス、ネットブック、ノートブック、携帯情報端末、インターネット電話、ホログラフィックデバイス、ホログラフィック電話、ケーブルインターネットデバイス、衛星インターネットデバイス、インターネットテレビ、DSLインターネットデバイスおよびリモコン装置であってもよい。
バイオマーカーの測定に使用するいずれのデバイスも、個人用モニタリングのために特別設計されたデバイス(例えば、本明細書に記載するもの)であることができる。バイオマーカー測定のためのいずれのアッセイも、個人専用のものであり得るが、共有デバイス、例えば、トイレまたはハンドルに配置し、それによってシステムを「個人用共有デバイス」にすることもできるだろう。
測定値を受信し、個人の行動および情動状態を予測する携帯端末は、予測器12とコントローラ13の両方を有することができるだろう。これらの実施形態では、データベース14も携帯端末内に、例えば、携帯端末のRAM上に存在する。個人への支援を2つの方法で伝達することができるだろう。支援が個人の生活環境を改変することである場合、携帯端末はデバイスにシグナルを送信して、例えば、照明の明るさまたは色、温度、湿度、香り、壁の色、室内若しくは家全体の家具の配置を調整すること、および/または室内若しくは家全体で適する音楽を再生することができるだろう。支援が個人の情報、アドバイスまたはガイダンスである場合、その情報、アドバイスまたはガイダンスを携帯端末のスクリーンに表示させることができるだろう。その情報、アドバイスまたはガイダンスに関連した何らかの宣伝またはクーポンを、携帯端末のスクリーンに表示することまたは携帯端末のスクリーンで照会することもできるだろう。
いくつかの実施形態では、本発明のシステムをトイレに実装する。測定デバイス11をトイレに配置し、便器内で尿および/または便に曝露する。そのシステムの予測器12およびコントローラ13もまたトイレ内に配置してもよく、または遠隔位置に配置してもよい。個人がトイレを使用すると、尿および/または便は水に入る。尿または便中のバイオマーカーは測定デバイス11によって測定するための水に拡散することになる。その後、測定値は、データベース14に例えばRAMでアクセスすることができる予測器12に伝えられることになる。
いくつかの実施形態において、前記トイレは、個人の生理的パラメータ、例えば、個人の体温、心拍数および/または血圧を判定するための補足測定デバイスも有することがある。予測器12は、測定されたバイオマーカー(単数または複数)ならびに任意選択で任意の追加のデータ、例えば、上で論じた生理的データおよび/または位置データに基づいて、個人の行動および情動状態を予測する。
コントローラ13は、予測された行動または情動状態に基づいて、トイレを使用したばかりの個人に支援を提供する。この支援は、上で論じた任意の様式で、または上で論じた任意のメディア若しくは方法論によって提供することができるだろう。
いくつかの実施形態では、本発明のシステムを小便器に実装する。測定デバイス11を、尿に曝露することができる小便器内に配置する。そのシステムの予測器12およびコントローラ13もまた、その小便器内に配置してもよく、または遠隔位置に配置してもよい。個人が小便器を使用すると、尿は測定デバイス11と接触する。尿中のバイオマーカーが測定デバイス11によって測定される。その装置の残部は、トイレで行われる実施形態に関して上で説明したとおりである。
公衆トイレまたは小便器の場合、表示デバイスをそのトイレまたは小便器と共に提供して、小便器を使用したばかりの個人に予測された行動または情動状態に基づいた情報、アドバイスまたはガイダンスを提供することができるだろう。あるいは、前記情報、アドバイスまたはガイダンスを有線によって送信してまたは無線送信してスピーカーにより放送すること、壁またはプロジェクター用スクリーンに表示すること、テレビ画面に表示すること、スクリーンゲーム端末に表示すること、携帯端末(スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ノート型コンピュータ、電子書籍リーダー、モバイルインターネットデバイス、携帯情報端末、インターネット電話、ホログラフィックデバイス、ホログラフィック電話、ケーブルインターネットデバイス、衛星インターネットデバイス、インターネットテレビ、DSLインターネットデバイスおよびリモコン装置を含む)のスクリーンに表示することができるだろう。前記情報、アドバイスまたはガイダンスに関連した任意の宣伝またはクーポンもその情報、アドバイスまたはガイダンスと共に表示することができるだろう。
小便器をデバイスに作動可能に接続して、室内の照明の明るさ若しくは色、温度、湿度および香り、壁の色、家具の配置を調整することまたは適する音楽を再生することもできるだろう。
いくつかの実施形態では、本発明のシステムを携帯端末、例えば、スマートフォン、タブレット型デバイス、携帯電話、モバイルインターネットデバイス、ネットブック、ノートブック、携帯情報端末、インターネット電話、ホログラフィックデバイス、ホログラフィック電話、ケーブルインターネットデバイス、衛星インターネットデバイス、インターネットテレビ、DSLインターネットデバイスおよびリモコン装置に実装する。携帯端末内の測定デバイス11は、汗中のバイオマーカーを測定するために手の皮膚の汗と直接接触していることができる。このシステムの予測器12、コントローラ13およびデータベース14を、マイクロプロセッサを有する携帯端末内に配置することもできるだろう。個人が携帯端末を手に持つと、測定デバイス11はその個人の汗と接触する。汗中のバイオマーカーを測定デバイス11によって測定することができるだろう。任意選択で、前記携帯端末は、1若しくはそれ以上の生理的パラメータ、例えば、個人の体温、心拍数および/または血圧を判定するための補足測定デバイスを有することができるだろう。前記携帯端末は、その携帯端末によって収集される位置データ、時間および/または環境データを使用して、予測器12が適した予測を行うことを支援することもできるだろう。
前記携帯端末は、予測された行動または情動状態に基づいて、その携帯端末を使用したばかりの個人に上記の任意の様式または種類の支援および/または情報、アドバイス若しくはガイダンスを提供することができるだろう。
いくつかの実施形態において、本発明のシステムは、人体に装着する装置、例えばアームバンド、リストバンド、ウエストバンド、ヘッドバンド、パッチ、靴下、ブーツ、靴、メガネ、ヘアバンド、ヘッドセット、耳栓、腕時計、ネックレスおよび指輪を有する。前記装着装置を個人が携帯しもよいし、または着用してもよい。測定デバイス11をその装置内に配置し、1若しくはそれ以上のバイオマーカーを測定するために個人の皮膚の汗などの体液と接触するように構成する。そのシステムの予測器12およびコントローラ13およびデータベース14もまた、装着または着用される装置内に配置してもよく、またはユーザーが携帯するマイクロプロセッサを有するデバイス内に配置してもよく、または遠隔地に配置してもよい。任意選択で、前記装置は、個人の1若しくはそれ以上の生理的パラメータ、例えば、体温、心拍数および/または血圧を判定するための補足測定デバイスを有することができるだろう。前記装置は、そのデバイスによって収集される位置データ、時間および/または環境データを使用して、予測器12が適した予測を行うことを支援することもできるだろう。前記装置がスクリーンを有するとき(例えば、腕時計、リストバンド、アームバンド、ウエストバンド、パッチ)、情報、アドバイスまたはガイダンスをその装置のスクリーンに表示することができるだろう。情報、アドバイスまたはガイダンスに関連した任意の宣伝またはクーポンをその装置のスクリーンに表示させることまたはその装置のスクリーンで照会することもできるだろう。情報、アドバイスまたはガイダンスをその装置のスピーカーによって放送することもできるだろう。
いくつかの代替的な実施形態において、前記装置は、前記システムの予測器12、コントローラ13およびデータベース14を有さないことがある。これは、例えば、その装置が耳栓、ヘアバンド、ネックレスまたはヘッドセットである場合であり得る。これらの代替実施形態では、測定結果が別のデバイス、例えば、マイクロプロセッサを具備する携帯端末に送信される。
前記装置がメガネである実施形態において、そのメガネは、汗中のバイオマーカーに加えて涙中のバイオマーカーも測定することができるだろう。前記メガネは、アッセイを行うことができることもあり、目に触れることなく動作して涙中のバイオマーカー(単数または複数)を測定することもある。情報、アドバイスまたはガイダンスをメガネに表示することまたはメガネ上のスピーカーによって放送することもできるだろう。
いくつかの実施形態において、本発明のシステムは、個人の唾液と直接接触し得るデバイスを有する。かかるデバイスは、歯科衛生(hygene)デバイス、例えば、歯ブラシ、歯列矯正具、デンタルフロスデバイス、または口内に配置されるデバイス、例えば、インプラント、義歯若しくは歯への取付具、シンクであり得る。測定デバイス11はそのデバイス内に含められる。測定デバイス11は、唾液中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーを測定することができる。これらの測定値は、上で説明したようなさらなる処理のためにマイクロプロセッサを具備するデバイスに送信される。
いくつかの実施形態において、本発明のシステムは、個人の毛髪と直接接触し得るヘアアクセサリーを有する。前記ヘアアクセサリーは、櫛、ヘアバンド、ヘッドバンド、ヘアクリップなどであり得る。測定デバイス11は、ヘアアクセサリーの中に含められ、個人の毛髪中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーを測定することができる。毛髪中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定値は、マイクロプロセッサを具備するデバイスに送信されて、上で説明したようにさらなる処理をされる。
いくつかの実施形態において、本発明のシステムは、ハンドルなどの自動車の構成要素を有する。測定デバイス11は、自動車構成要素に含められることがあり、自動車内に居る個人、特に自動車を運転している個人の息および/または汗中のバイオマーカーを測定することができる。1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定値は、マイクロプロセッサを具備するデバイスに送信され、上で説明したように処理される。そのデバイスを使用して、自動車内の環境を調整することまたは上で論じたように個人に情報、アドバイス若しくはガイダンスを提供することができるだろう。前記デバイスは、自動車によって収集された情報、例えば走行時間、個人の眼球の動きに関する情報、ライトまたはワイパーを使用しているかどうかなども利用することができるだろう。
上述の実施形態の各々は、1若しくはそれ以上の生理的パラメータ、例えば個人の体温、心拍数および/または血圧、を判定するための1若しくはそれ以上の補足測定デバイスを用いて実行されることがある。これらの実施形態はまた、位置データ、デバイスによって収集された時間および/または環境データはもちろん、そのデバイスを利用する環境または状況で入手できるまたは収集できる任意の他の情報も使用して、予測器12が適した予測を行うことを支援することができるだろう。
本発明の方法およびシステムは、製品、例えば電子器具、音楽、食品、ファッション、ゲーム、書籍および消耗品、ならびにサービス、例えばデートサービス、ペットサービス、ならびに供給産業、政治システムおよび旅行産業において特に有用である。
本発明の方法およびシステムは、よりよい消費者製品およびサービスの設計、宣伝および販売のための情報を提供するのに特に有用である。かかる消費者製品および/またはサービスは、ウェルネスを向上させることまたは個人を支援することに有用な任意の製品またはサービスであることができる。
本発明の方法およびシステムは、製品提供者またはサービス提供者を支援するのに特に有用である。例えば、本発明からの情報、例えば、消費者行動とバイオマーカーの相関関係は、消費者を含む、個人への製品またはサービスの宣伝および/または販売に、ならびに消費者製品およびサービスを含むカスタマイズされたまたは個人用の製品またはサービスの設計に有用である。
相関データを情報として製品供給者および/またはサービス供給者に提供することができ、企業、製品または製品の等級付けまたは格付け、例えば、消費者を含む個人の特定の群にとっての質または有用性の(例えば、1、2、3以上のレベルの)格付けに使用することができる。製品提供者またはサービス提供者がデータを使用して、消費者を含む個人にフィードバックまたはガイダンスを提供することもできる。
いくつかの態様では、相関データを情報として消費者を含む個人に提供して、本明細書において述べるようにフィートバックまたはガイダンスを直接個人に提供する。本発明の非常に多くの特徴および利点を本発明の構造および機能の詳細と共に上記説明の中で述べたが、本開示が説明のためのものに過ぎないこと、およびその細部に、特に部品の形状、サイズおよび配列に関して、本発明の原理の範囲内で、添付の特許請求の範囲を表現する用語の広い趣旨によって示される全範囲で変更を加えてもよいことを理解されたい。



  1. 個人の日常生活を支援する方法であって、
    前記個人からの試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在および/または濃度を測定する工程と、
    ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係を利用することにより、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定された存在および/または濃度に基づいて前記個人の行動または情動状態を予測する工程と、
    前記個人の予測された行動または情動状態に基づいて、前記個人の生活環境を改変し、前記個人にオーダーメイドの若しくはカスタマイズされた製品、サービス若しくは経験を提供し、または前記個人に情報、アドバイス若しくはガイダンスを提供する工程と
    を有し、前記ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係は前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーと行動または情動状態との間の相関関係を有する方法。

  2. 請求項1記載の方法において、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーはポリペプチド、ポリヌクレオチド、代謝産物、微生物、無機化合物およびイオンから成る群から選択されるものである方法。

  3. 請求項2記載の方法において、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在または濃度は、抗体、抗原、アプタマー、天然受容体、合成受容体、リガンド、酵素、酵素基質、核酸プローブから選択される認識分子を使用することによって測定されるものである方法。

  4. 請求項3記載の方法において、前記抗体は前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーに特異的に結合する条件付き活性抗体である方法。

  5. 請求項1記載の方法において、複数の異なるバイオマーカーが測定され、前記複数の異なるバイオマーカーのこれらの測定値は前記予測する工程に使用されるものである方法。

  6. 請求項6記載の方法において、前記測定する工程は、光変換器、質量ベースの変換器、磁場ベースの変換器、電気化学的変換器および熱量変換器から選択される変換器を有する1若しくはそれ以上のバイオセンサーで行われるものである方法。

  7. 請求項6記載の方法において、前記1若しくはそれ以上のバイオセンサーは、2つ以上の異なるバイオマーカーに特異的な2つ以上の異なる認識分子を有するものである方法。

  8. 請求項1記載の方法において、前記試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在または濃度は、電位差電極、電流測定電極、および導電率測定電極から選択される1若しくはそれ以上の電極によって測定されるものである方法。

  9. 請求項1記載の方法において、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在または濃度は、抗体、アプタマー、オリゴヌクレオチド、およびこれらの組み合わせから選択される認識分子のアレイによって測定されるものである方法。

  10. 請求項1記載の方法において、前記測定する工程は受動的な反復測定を有し、または方向性がない方法を用いて行われるものである方法。

  11. 請求項1記載の方法において、前記測定する工程は前記個人の生理的パラメータを測定する工程をさらに有するものである方法。

  12. 請求項12記載の方法において、前記生理的パラメータは、体温、脈拍数、血圧、呼吸数、水分補給状態、筋電活動、眼球の動き、およびこれらの組み合わせから選択されるものである方法。

  13. 請求項1記載の方法において、前記測定する工程で測定されるデータは、前記測定が行われる位置で時間と相関されるものである方法。

  14. 請求項14記載の方法において、その時点での温度、高度ノイズ、高度、風、湿度、汚染、酸素、日照、花粉、群集密度、コンクリート、草、夜、昼、近くの高速道路、および交通量、航空機飛行、宇宙線レベル、ラドン曝露量、衣類、ならびにこれらの組み合わせから選択される、前記位置からの追加データは、前記測定する工程で測定され、または前記測定する工程で得られた1若しくはそれ以上の測定値と相関されるものである方法。

  15. 請求項1記載の方法において、前記個人の生活環境を改変する工程は、照明の明るさ及び/または色を調整すること、室温を調整すること、湿度を調整すること、家具を再配列すること、音楽を再生すること、音楽またはオーディオの音量を調整すること、TVチャンネルを変更すること、録音した音声または音響を再生すること、壁またはスクリーンの外観を変更すること、屋根を格納すること、窓を開けるまたは閉めること、空気中の酸素濃度を調整すること、空気に香りを付加し、または空気の香りの調整すること、ならびに1若しくはそれ以上の風媒性化学物質を空気に導入することから選択される改変を有するものである方法。

  16. 請求項1記載の方法において、前記生活環境を改変する工程は、ディスプレイおよびウェブ検索結果の1若しくはそれ以上を改変する工程を有するものである方法。

  17. 請求項1記載の方法において、前記情報、アドバイスまたはガイダンスは、予測された行動を行う一連の行為、予測された行動を防止または緩和する一連の行為、予測された情動状態によりよく対処する一連の行為、およびこれらの組み合わせから選択される一連の行為を有するものである方法。

  18. 請求項18記載の方法において、前記一連の行為は、専門家によるカウンセリングを求めること、旅行すること、運動すること、くつろぐこと、友達と会うこと、食事療法を取り入れること、ワインまたは飲料を飲むこと、映画を見ること、ある種のビデオゲームをすること、買い物をすること、正餐を取ること、浜辺を訪れること、ある種の衣装を着用すること、ある種のヘアースタイルをすること、友達と話すこと、デートサービスを利用すること、ゲームをすること、およびこれらの任意の組み合わせから選択される活動を有するものである方法。

  19. 請求項1記載の方法において、前記情報、アドバイスまたはガイダンスは、サプリメント、ビタミン、飲料、美容製品、パーソナルケア製品、体重減少製品、スキンケア製品、スポーツサプリメント、抽出物、プロバイオティクス、薬味、香味料、甘味料、味覚/芳香遮断物質/改変物質、膨張性薬剤、ビデオゲーム、電子機器、読み物、音楽、映画、TV番組、実況番組、衣装、アクセサリー、履物、家庭電化製品、運動器具、食品の種類、ボート、自動車、自転車、レストラン、事務用品、家具、および休暇を過ごすのに適したリゾート地/目的地から選択される1若しくはそれ以上の製品を提案することを有するものである方法。

  20. 請求項1記載の方法において、前記情報、アドバイスまたは、ガイダンスは、メッセージング、金融サービス、デートサービス、ケータリングサービス、ホームクリーニングサービス、家の修繕サービス、理髪サービス、化粧品サービス、専門化によるカウンセリングサービス、旅行サービス、カジノゲーミングサービス、ショッピングサービス、不動産サービス、スポーツ関連サービス、娯楽サービス、オンラインオークションサービス、および宿泊飲食サービスから選択される1若しくはそれ以上のサービスを提案することを有するものである方法。

  21. 請求項1記載の方法において、前記情報、アドバイスまたはガイダンスは、製品またはサービスについての少なくとも1つの宣伝またはクーポンを有するものである方法。

  22. 請求項1記載の方法であって、さらに、前記情報、アドバイスまたはガイダンスに関連して地元の企業を提案し、および/または地元の企業の地図位置を提供する工程を有し、前記情報、アドバイスまたはガイダンスは、製品またはサービスの提案を含み、および前記地元の企業は、その提案された製品またはサービスを提供するものである方法。

  23. 日常生活において個人を支援するシステムであって、
    前記個人からの試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在および/または濃度を測定するための測定デバイスと、
    ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係を利用することにより、前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーの測定された存在および/または濃度に基づいて前記個人の行動または情動状態を予測するための予測器と、
    前記個人の予測された行動若しくは情動状態に基づいて前記個人の生活環境を改変し、または前記個人に情報、アドバイス若しくはガイダンスを提供するためのデバイスと、
    ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係を記憶するためのデータベースであって、前記ヒト生物学的表現型とヒト行動および/または情動表現型との間の相関関係は前記1若しくはそれ以上のバイオマーカーと行動または情動状態との間の相関関係を有するものである、前記データベースと
    を有するシステム。

  24. 請求項24記載のシステムにおいて、前記測定デバイスは、前記個人における血管系、口、尿通路、鼻腔、および胃腸管から選択される位置に埋植されるものであるシステム。

  25. 請求項24記載のシステムにおいて、前記予測器および前記デバイスは、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ノート型コンピュータ、電子書籍リーダー、モバイルインターネットデバイス、携帯情報端末、インターネット電話、ホログラフィックデバイス、ホログラフィック電話、ケーブルインターネットデバイス、衛星インターネットデバイス、インターネットテレビ、デジタル加入者回線(DSL)インターネットデバイス、およびリモコン装置から選択される電子デバイスの一部であるシステム。

  26. 請求項26記載のシステムにおいて、前記情報、アドバイスまたはガイダンスは、前記電子デバイスのスクリーンに表示され、または前記電子デバイスのスピーカーによって放送されるものであるシステム。

  27. 請求項27記載のシステムにおいて、宣伝またはクーポンが、前記電子デバイスのスクリーンに表示され、または前記電子デバイスのスクリーンで照会されるシステム。

  28. 請求項24記載のシステムであって、さらに、体温、脈拍数、血圧、呼吸数、水分補給状態、眼球の動き、電筋活動およびこれらの組み合わせから選択される少なくとも1つの生理的パラメータを測定するための補足測定デバイスを有するシステム。

  29. 請求項24記載のシステムであって、測定されるバイオマーカーの存在および/または濃度を前記測定が行われる位置で時間と相関させるための装置を有するシステム。

  30. 請求項30記載のシステムにおいて、前記予測器は、前記測定する工程で得られた1若しくはそれ以上の測定値と相関関係がある、その時点での温度、高度ノイズ、高度、風、湿度、汚染、酸素、日照、花粉、群集密度、コンクリート、草、夜、昼、近くの高速道路、および交通量、航空機飛行、宇宙線レベル、ラドン曝露量、衣類、ならびにこれらの組み合わせから選択される、前記位置からの追加データを考慮するものであるシステム。

  31. 請求項24記載のシステムにおいて、前記測定デバイスは、光変換器、質量ベースの変換器、磁場ベースの変換器、電気化学的変換器、および熱量変換器から選択される変換器を含む1若しくはそれ以上のバイオセンサーを有するものであるシステム。

  32. 請求項24記載のシステムにおいて、前記測定デバイスは、巨大磁気抵抗構造、ナノワイヤー、マイクロ流体回路、ナノチューブ、およびバイオチップから選択される構造を含む1若しくはそれ以上のバイオセンサーを有するものであるシステム。

  33. 請求項24記載のシステムにおいて、前記測定デバイスは、電位差電極、電流測定電極、および導電率測定電極から選択される1若しくはそれ以上の電極を有するものであるシステム。

  34. 請求項24記載のシステムにおいて、前記測定デバイスは、抗体アレイ、アプタマーアレイ、オリゴヌクレオチドアレイ、およびこれらの組み合わせから選択されるアレイを有するものであるシステム。

  35. 請求項24記載のシステムにおいて、前記個人の生活環境の改変は、照明の明るさおよび/または色を調整すること、室温を調整すること、湿度を調整すること、家具を再配列すること、音楽を再生すること、音楽またはオーディオの音量を調整すること、TVチャンネルを変更すること、録音した音声または音響を再生すること、壁またはスクリーンの外観を変更すること、屋根を格納すること、窓を開けるまたは閉めること、空気中の酸素濃度を調整すること、空気に香りを付加し、または空気の香りの調整すること、ならびに1若しくはそれ以上の風媒性化学物質を空気に導入することから選択される改変を有するものであるシステム。

  36. 請求項24記載のシステムにおいて、前記生活環境の改変は、ディスプレイおよびウェブ検索結果の1若しくはそれ以上の改変を有するものであるシステム。

  37. 請求項24記載のシステムにおいて、前記情報、アドバイスまたはガイダンスは、予測された行動を行う一連の行為、予測された行動を防止または緩和する一連の行為、予測された情動状態によりよく対処する一連の行為、およびこれらの組み合わせから選択される一連の行為を有するものであるシステム。

  38. 請求項24記載のシステムにおいて、前記一連の行為は、専門家によるカウンセリングを求めること、旅行すること、運動すること、くつろぐこと、友達と会うこと、食事療法を取り入れること、ワインまたは飲料を飲むこと、映画を見ること、ある種のビデオゲームをすること、買い物をすること、正餐を取ること、浜辺を訪れること、ある種の衣装を着用すること、ある種のヘアースタイルをすること、友達と話すこと、デートサービスを利用すること、ゲームをすること、およびこれらの任意の組み合わせから選択される活動を有するものであるシステム。

  39. 請求項24記載のシステムにおいて、前記情報、アドバイスまたはガイダンスは、サプリメント、ビタミン、飲料、美容製品、パーソナルケア製品、体重減少製品、スキンケア製品、スポーツサプリメント、抽出物、プロバイオティクス、薬味、香味料、甘味料、味覚/芳香遮断物質/改変物質、膨張性薬剤、ビデオゲーム、電子機器、読み物、音楽、映画、TV番組、実況番組、衣装、アクセサリー、履物、家庭電化製品、運動器具、食品の種類、ボート、自動車、自転車、レストラン、事務用品、家具、および休暇を過ごすのに適したリゾート地/目的地から選択される1若しくはそれ以上の製品を提案することを有するものであるシステム。

  40. 請求項24記載のシステムにおいて、前記情報、アドバイスまたはガイダンスは、メッセージング、金融サービス、デートサービス、ケータリングサービス、ホームクリーニングサービス、家の修繕サービス、理髪サービス、化粧品サービス、専門化によるカウンセリングサービス、旅行サービス、カジノゲーミングサービス、ショッピングサービス、不動産サービス、スポーツ関連サービス、娯楽サービス、オンラインオークションサービス、および宿泊飲食サービスから選択される1若しくはそれ以上のサービスを提案することを有するものであるシステム。

  41. 請求項24記載のシステムであって、さらに、前記情報、アドバイスまたはガイダンスに関連して地元の企業を提案し、および/または地元の企業の地図位置を提供するための装置を有し、前記情報、アドバイスまたはガイダンスは、製品またはサービスの提案を含み、および前記地元の企業はその提案された製品またはサービスを提供するものであるシステム。

  42. 請求項22記載のシステムにおいて、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ノート型コンピュータ、電子書籍リーダー、モバイルインターネットデバイス、携帯情報端末、インターネット電話、ホログラフィックデバイス、ホログラフィック電話、ケーブルインターネットデバイス、衛星インターネットデバイス、インターネットテレビ、デジタル加入者回線(DSL)インターネットデバイス、およびリモコン装置から選択される電子デバイスを使用して実行されるシステム。

  43. 請求項43記載のシステムにおいて、前記電子デバイスは、前記情報、アドバイスまたはガイダンスに関連して企業の地図位置を提供するように構成されており、前記情報、アドバイスまたはガイダンスは、製品またはサービスを提案し、および前記企業は前記製品またはサービスを提供するものであるシステム。

  44. 請求項43記載のシステムにおいて、前記電子デバイスは、提案された製品またはサービスについてのフィードバックを得るように構成されており、前記フィードバックは、前記製品またはサービスを格付けするために用いるのに適しており、および前記情報、アドバイスまたはガイダンスは、前記製品またはサービスを提案しているものであるシステム。

  45. 請求項1記載の方法において、前記試料中の1若しくはそれ以上のバイオマーカーの存在または濃度は、質量分析によって測定される方法。

  46. 請求項1記載の方法において、前記測定する工程における測定は、方向性がない方法、非侵襲的方法、前記個人には見えない方法、縦方向の方法、迅速な方法を用いて、またはリアルタイムで行われる方法。

  47. 請求項1記載の方法において、前記測定する工程は個人用共有デバイスを使用して行われる方法。

  48. 請求項1記載の方法において、前記行動は、嗜好、ウェルネスニーズ、ウェルネスからの逸脱、性格傾向および/または欲求を含む生活習慣行動である方法。

  49. 請求項1記載の方法において、前記相関関係は、前記ヒトにフィードバックまたはガイダンスを提供するために、製品および/若しくはサービスのマーケティングおよび/若しくは販売に用いるための情報を製品提供者若しくはサービス提供者に提供するために、製品若しくはサービスの等級付け若しくは格付けに有用な情報を製品提供者若しくはサービス提供者に提供するために、または新たなおよび/若しくはよりよい製品若しくはサービスの設計に有用な情報を製品提供者若しくはサービス提供者に提供するために用いられるものである方法。

  50. 請求項1記載の方法において、10より多くの、20より多くの、100より多くの、1000より多くの、または10,000より多くのバイオマーカーが測定される方法。

  51. 請求項1記載の方法において、前記ヒト生物学的表現型は2つのバイオマーカー間の濃度の比を含むものである方法。

  52. 請求項1記載の方法において、前記ヒト生物学的表現型はバイオマーカーの濃度とハウスキーピング遺伝子産物の濃度との間の比を含むものである方法。

  53. 請求項24記載のシステムにおいて、前記データベースは、対象の生物学的表現型に関するデータ、行動および/または情動表現型に関する調査に基づくデータ、地図位置に関するデータ、ならびに環境因子に関するデータから成る群から選択される新たなデータを受け取り続けるように構成されているものであるシステム。

  54. 請求項54記載のシステムにおいて、前記データベースは、前記新たなデータに基づいて少なくとも1つの新たな相関関係を含むべく進化するように構成されているものであるシステム。

 

 

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