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TABELLE DER
INHALTE
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Aus Zweckdienlichkeitsgründen wird
die folgende Tabelle der Inhalte zur Verfügung gestellt:
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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ZUSAMMENFASSUNG
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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BESCHREIBUNG
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Definitionen
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I. BEGRENZUNGS- BZW. BARRIERE-GESTEUERTE
BZW. -GEREGELTE TESTVORRICHTUNGEN
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- A. Prinzipien des Verfahrens
- B. Elemente, die Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung
gemeinsam sind
- 1. Das Chromatographische Medium
- 2. Absorber
- 3. Andere fluidführende
Elemente
- 4. Filter
- 5. Gegenüberlegbare
Komponenten
- 6. Im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere
- 7. Markierte Komponenten
- C. Testvorrichtungen, die vertikalen/lateralen Fluß anwenden
- 1. Grundsätzliche
Testvorrichtung, die vertikalen/lateralen Fluß anwendet
- 2. Ein-Komponenten-Testvorrichtung mit Applikator benachbart
der Barriere
- 3. Zwei-Komponenten Vorrichtung mit Applikator an einer ersten
gegenüberlegbaren
Komponente
- 4. Zwei-Komponenten Vorrichtung mit Applikator auf einer zweiten
gegenüberlegbaren
Komponente
- 5. Vorrichtungen mit Filter, um Teilchen zu entfernen
- a. Vorrichtung mit Filter in Fluidpfad nach Einbringen eines
resolubilisierten, markierten, spezifischen Bindungspartners
- b. Vorrichtung mit Filter in Fluidpfad vor Einbringen eines
resolubilisierten, markierten, spezifischen Bindungspartners
- 6. Vorrichtung zur Extraktion eines Abstrichs
- 7. Vorrichtung für
konkurrierende Immunoassays bzw. Immuntests
- D. Nicht-isotrope Flußvorrichtungen
- E. Vorrichtungen, die direkte Absorption eines Analyten an dem
chromatographischen Medium anwenden
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II. SEQUENTIELLE IMMUNCHROMATOGRAPHIE
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III. VERSTÄRKTE IMMUNCHROMATOGRAPHIE
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- A. Prinzipien einer Silberverstärkung
- B. Vorrichtungen, die eine Silberverstärkung anwenden
- 1. Vorrichtung mit Silbersalz, welches in dem Applikator auf
der zweiten gegenüberlegbaren
Komponente aufgenommen ist
- 2. Vorrichtung mit Zwei-Sektor Applikator, um ein Waschen zur
Verfügung
zu stellen
- 3. Vorrichtung mit Grundplatte und Einsatz
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IV. ENZYM-IMMUNCHROMATOGRAPHIE
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- A. Prinzipien einer Enzymmarkierung
- 1. Wahl von Enzymen und Substraten
- 2. Koppeln von Enzymen an Glieder eines spezifischen Bindungspaars
- B. Vorrichtungen, die für
Enzym-Immunchromatographie geeignet sind
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Beispiel 1 – Beispiel, das ein Fehlen
einer Reaktion mit einer Probe zeigt, die für Giardia negativ ist
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Beispiel 2 – Experiment, das eine positive Detektion
von Giardia zeigt
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Beispiel 3 – Testvorrichtung für Streptococcus
A
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Beispiel 4 – Vorrichtung für Enzym-Immunchromatographie
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VORTEILE DER ERFINDUNG
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung ist auf Testvorrichtungen
für eine
Bestimmung von Charakteristika bzw. Merkmalen von Proben, vereinheitlichte
Gehäuse
und Bausätze
bzw. Kits, die die Testvorrichtungen und Gehäuse inkorporieren bzw. aufnehmen,
und Verfahren zum Bestimmen der Charakteristika von Proben unter
Verwendung der Testvorrichtungen und Gehäuse gerichtet.
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Unter den zahlreichen analytischen
Systemen, die für
eine Detektion und/oder Bestimmung von Analyten, insbesondere Analyten
von biologischem Interesse verwendet werden, sind chromatographische
Testsysteme. Unter den Analyten, die häufig mit derartigen Systemen
getestet werden, sind:
- (1) Hormone, wie menschliches,
chorionisches Gonadotropin (hCG), häufig als ein Marker von menschlicher
Schwangerschaft getestet;
- (2) Antigene, insbesondere Antigene, die für bakterielle, virale und Protozoon-Pathogene,
wie Streptococcus, Hepatitisvirus und Giardia spezifisch sind;
- (3) Antikörper,
insbesondere Antikörper,
die als ein Ergebnis einer Infektion mit Pathogenen induziert sind,
wie Antikörper
gegen die Bakterien Helicobacter pylori und gegen menschliches Immundefektvirus
(HIV);
- (4) andere Proteine, wie Hämoglobin,
häufig
bei Bestimmungen von verdecktem Fäkalblut, einem frühen Indikator
von gastrointestinalen Störungen,
wie Darmkrebs untersucht;
- (5) Enzyme, wie Aspartat, Aminotransferase, Lactatdehydrogenase,
Alkaliphosphatase und Glutamatdehydrogenase, häufig als Indikatoren einer physiologischen
Funktions- und Gewebestörung getestet;
- (6) Medikamente bzw. Drogen, sowohl therapeutische Medikamente,
wie Antibiotika, Beruhigungsmittel und Antikonvulsionsmittel, als
auch illegale, schädliche
Wirkstoffe bzw. Drogen, wie Kokain, Heroin und Marihuana;
- (7) Umwelt verunreinigende Substanzen, wie Pestizide und aromatische
Kohlenwasserstoffe; und
- (8) Vitamine.
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Derartige chromatographische Systeme
werden häufig
durch Mediziner und Medizintechniker zur schnellen Diagnose in einer
Ordination bzw. vor Ort und zum therapeutischen Überwachen einer Vielzahl von
Zuständen
und Krankheiten bzw. Störungen
verwendet. Sie werden auch ansteigend durch Patienten selbst für eine Überwachung
zu Hause von derartigen Zuständen
und Krankheiten verwendet.
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Unter den wichtigsten von derartigen
Systemen sind die "Dünnschicht"-Systeme, in welchen sich
ein Lösungsmittel über eine
dünnes,
flaches absorbierendes bzw. Absorbensmedium bewegt. Unter den wichtigsten
Tests, die mit derartigen Dünnschichtsystemen
durchgeführt
werden können,
sind Immunoassays bzw. Immuntests, welche von der spezifischen Wechselwirkung
zwischen einem Antigen oder Hapten und einem entsprechenden Antikörper abhängen. Die
Verwendung von Immuntests als Mittel zum Testen für die Anwesenheit
und/oder Menge von klinisch wichtigen Molekülen ist seit einiger Zeit bekannt.
Bereits 1956 berichtete J. M. Singer die Verwendung von einem auf
Immun basierenden Latexagglutinierungstest für ein Detektieren eines Faktors,
der mit rheumatischer Arthritis assoziiert ist (Singer et al., Am.
J. Med. 22: 888–892
(1956)).
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Unter den chromatographischen Techniken, die
im Zusammenhang mit Immuntests verwendet werden, ist ein Verfahren
als Immunchromatographie bekannt. Im allgemeinen verwendet diese
Technik ein Freilegungsreagenz oder -teilchen, welche (s) an einen
Antikörper
an das zu untersuchende Molekül gebunden
ist, indem ein Konjugat gebildet wird. Dieses Konjugat wird dann
mit einer Probe gemischt, und wenn das zu untersuchende Molekül in der
Probe vorhanden ist, binden sich die an das Freilegungsreagenz gebundenen
Antikörper
an das zu untersuchende Molekül,
wodurch ein Hinweis darauf gegeben wird, daß das zu untersuchende Molekül vorhanden
ist. Das Freilegungsreagenz oder -teilchen kann durch Farbe, magnetische
Eigenschaften, Radioaktivität,
spezifische Reaktivität
mit einem anderen Molekül,
oder eine andere physikalische oder chemische Eigenschaft identifizierbar
sein. Die spezifischen Reaktionen, die angewandt werden, variie ren
mit der Art des zu untersuchenden Moleküls und der zu testenden Probe.
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Immunchromatographische Tests bzw.
Untersuchungen fallen in zwei prinzipielle Kategorien: "sandwich" und "konkurrierend", je nach der Art
des Antigen-Antikörper-Komplexes,
der zu detektieren ist, und der Reaktionssequenz, die für ein Herstellen dieses
Komplexes erforderlich ist. Das zu detektierende Antigen kann selbst
ein Antikörper
sein, wie in serologischen Tests für einen für H. pylori spezifischen Antikörper. In
derartigen Fällen
kann der zu detektierende Antikörper
an ein spezifisches Antigen gebunden sein. Alternativ kann das zu
detektierende Antigen indirekt durch ein Verwenden eines markierten
zweiten Antikörpers
detektiert werden, welcher den ersten Antikörper an den zu detektierenden
Analyten bindet.
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Im allgemeinen erfordern die sandwich-immun-chromatographischen
Verfahren ein Mischen der Probe, welche den zu untersuchenden Analyten enthalten
kann, mit Antikörpern
zu dem Analyten. Diese Antikörper
sind beweglich und sind typischerweise an ein Markierungs- oder
Freilegungsreagenz gebunden, wie gefärbtes Latex, ein kolloidales
Metallsol oder ein Radioisotop. Diese Mischung wird dann an einem
chromatographischen Medium, enthaltend ein Band oder eine Zone von
immobilisierten Antikörpern
zu dem Analyten von Interesse angewandt. Das chromatographische
Medium liegt oft in der Form eines Streifens vor, der einem Eintauchstift ähnelt. Wenn
der Komplex des zu untersuchenden Moleküls und des markierten Antikörpers die
Zone der immobilisierten Antikörper
auf dem chromatographischen Medium erreicht, tritt eine Bindung
ein und die gebundenen, markierten Antikörper sind an dieser Zone lokalisiert.
Dies zeigt die Anwesenheit bzw. das Vorhandensein des Moleküls, das
zu untersuchen ist, an. Diese Technik kann verwendet werden, um
quantitative oder semi-quantitative Ergebnisse zu erhalten.
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Beispiele von Sandwich-Immunoassays,
die an Teststreifen ausgeführt
wurden, sind durch das U.S. Patent Nr. 4,168,146 von Grubb et al.
und das U.S. Patent Nr. 4,366,241 von Tom et al. beschrieben.
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In kompetitiven bzw. konkurrierenden
Immuntests ist die Markierung typischerweise ein markierter Analyt
oder ein Analytenanaloges, welches für eine Bindung eines Antikörpers mit
irgendeinem nicht markierten Analyten, der in der Probe vorhanden
ist, konkurriert. Konkurrierende Immuntests werden typischerweise
für eine
Detektion von Analyten, wie Haptenen, verwendet, wobei jedes Hapten
monovalent ist und fähig
ist, sich nur an ein Antikörpermolekül zu binden.
Beispiele von konkurrierenden Immuntestvorrichtungen sind jene,
die durch U.S. Patent Nr. 4,235,601 an Deutsch et al., U.S. Patent
Nr. 4,442,204 an Liotta, und U.S. Patent Nr. 5,208,535 an Buechler
et al. geoffenbart sind.
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Obwohl sie nützlich sind, haben gegenwärtig verfügbare chromatographische
Techniken, die Teststreifen verwenden, eine Anzahl von Nachteilen.
EP 0310406 beschreibt eine
Vorrichtung und ein Verfahren für
einen Analytentest in flüssigen
Proben, worin eine poröse
Membran mit einem immobilisierten Rezeptor zur Verfügung gestellt
wird, welcher fähig
ist, sich direkt oder indirekt an den Analyten von Interesse zu
binden. Die Membran wird von einem Körper aus Absorbensmaterial
getrennt, das fähig
ist, die flüssige
Probe durch ein Septum zu absorbieren, welches im wesentlichen die
poröse
Membran von dem Absorbenskörper
trennt, während der
Fluß bzw. Strom
der flüssigen
Probe von der porösen
Membran zu dem Absorbenskörper
gerichtet ist. Jedoch enthalten zahlreiche Proben, wie Fäkalproben,
teilchenförmiges
Material, welches die Poren des chromatographischen Mediums verklumpen
kann, was das immunchromatographische Verfahren stark behindert. Andere
Proben., wie Blut, enthalten Zellen und gefärbte Komponenten, welche es
schwierig machen, den Test zu lesen. Selbst wenn die Probe keine
Interferenz erzeugt, ist es häufig
schwierig bei bestehenden chromatographischen Testvorrichtungen,
die Probe an dem chromatographischen Medium so anzuwenden, daß die Probenfront
gleichmäßig durch das
chromatographische Medium wandert, um sicherzustellen, daß die Probe
den Bereich, wo eine Bindung in einer gleichmäßigen geradlinigen Weise auftreten
soll. Andere Probleme existieren mit gegenwärtig verfügbaren Teststreifen aufgrund
der Art der Probe, die zu untersuchen ist, oder der Art des auszuführenden
Versuches. In zahlreichen gegenwärtig verfügbaren Teststreifen
resultiert die Durchgangszeit der Probe von dem Punkt eines Aufbringens
bis zum Durchgang hinter das spezifische Aufnahmeband auf der festen
Phase häufig
in einer unerwünschten
Zeitverzögerung
beim Erhalt von Ergebnissen. Zusätzlich
können
wertvolle Proben und Reagenzien in dem Totvolumen der Elemente in
dem Pfad bzw. Weg bis zur Aufnahmezone verloren gehen. Zusätzlich sind
gegenwärtig
verfügbare
immunchromatographische Teststreifenausbildungen für eine Ausführung von
Enzym-Immuntests ungeeignet, da derartige Designs bzw. Konstruktionen
typischerweise einen Hintergrund von aktivem Enzym in dem Teststreifen
zurücklassen,
was einen hohen Hintergrund in dem Teststreifen erzeugen kann, wenn
Substrat zugesetzt wird, und mit der Detektion eines Analyten, insbesondere
in niedrigen Konzentrationen, wechselwirken kann.
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Mit gegenwärtig verfügbaren Designs ist es auch
unpraktisch, Waschschritte durchzuführen, welche häufig wünschenswert
sind, um die Empfindlichkeit zu verbessern und den Hintergrund zu
verringern. Es ist auch schwierig und in zahlreichen Fällen unmöglich, Vorinkubationsschritte
innerhalb der Vorrichtung durchzuführen. Zusätzlich besteht ein Erfordernis
für einen
effektiven Test für
eine Anzahl von Antigenen, wie Chlamydia trachomatis Lipopolysaccharid
(LPS) Antigen, welches sich stark und nicht spezifisch an Materialien
bindet, die üblicherweise als
eine feste Phase in Teststreifen verwendet werden.
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Eine Probenpräparation und Abfallausbildung
sind für
andere Probleme bei gegenwärtig
verfügbaren
Vorrichtungen und Techniken für
die Immunchromatographie verantwortlich. Das erhöhte Auftreten von Krankheiten,
die durch infiziertes Blut und Blutfraktionen bzw. -bestandteile
verbreitet werden, wie AIDS und Hepatitis, hat diese Probleme verschlimmert.
Es ist kaum möglich,
eine Probe (wie Fäkalien)
oder eine Probenvorrichtung (wie einen Rachenabstrich) direkt auf
dem chromatographischen Medium anzuwenden bzw. auf diese aufzubringen. Zahlreiche
Extraktions- und Vorbehandlungsreaktionen sind üblicherweise erforderlich,
bevor die Probe auf das chromatographische Medium aufgebracht werden
kann. Diese Reaktionen werden typischerweise durch den Mediziner
oder Techniker ausgeführt,
der den Test in mehreren kleinen Behältern wie Teströhren oder
Mikroröhren
durchführt,
die die Verwendung von Transfervorrichtungen, wie Pipetten, erfordern.
Jede dieser Vorrichtungen ist dann kontaminiert und muß verworfen
bzw. entsorgt werden, wobei spezifische Vorsichtsmaßnahmen
angewandt werden müssen,
so daß Arbeiter
oder Menschen, die unabsichtlich bzw. zufällig in Kontakt mit dem Abfall gelangen
könnten,
nicht kontaminiert werden. Noch eine weitere Beschränkung bei
chromatographischen Vorrichtungen, die gegenwärtig für eine Verwendung durch den
Mediziner oder Techniker verfügbar
sind, ist ihre Unfähigkeit,
zweidirektionale oder zweidimensionale Chromatographie durchzuführen. Diese
Techniken sind lange als leistungsfähige, analytische Werkzeuge
bekannt, jedoch hat es ihre Komplexizität relativ zu einer einfachen
eindirektionalen Chromatographie schwierig gemacht, sie auf Teststreifenvorrichtungen
in der medizinischen Praxis oder einem klinischen Laboratorium anzuwenden.
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Dementsprechend besteht ein Erfordernis für eine verbesserte
Testvorrichtung, die fähig
ist, einen breiten Bereich von chromatographischen Tests handzuhaben.
Eine derartige Vorrichtung sollte fähig sein, alle Arten von Immuntests,
umfassend sowohl Sandwich- als auch konkurrierende Immuntests ebenso
wie andere Arten von Tests unter Verwendung von Chromatographie
handzuhaben. Eine derartige Vorrichtung sollte fähig sein, eine möglicher Weise
kontaminierte Proben oder Probenpräparationsvorrichtung direkt
aufzunehmen, um das Erfordernis für Extraktionsbehälter oder
Transfervorrichtungen zu eliminieren. Eine derartige Vorrichtung, vorzugsweise
in der Form eines Teststreifens, sollte auch fähig sein, immunchromatographische
Versuche bzw. Tests an gefärbten
Proben oder Proben enthaltend Teilchen ohne Interferenz bzw. Beeinflussung
durchzuführen,
und sie sollte fähig
sein, die Probe zu dem chromatographischen Medium gleichmäßig und
gleichförmig
zuzuführen,
um die Genauigkeit und Präzision
der Tests zu verbessern. Zusätzlich
sollte ein derartig verbesserter Teststreifen fähig sein, zweidirektionale
oder zweidimensionale Chromatographie durchzuführen, wenn sie in klinischen Laboratorien
oder medizini schen Praxen verwendet wird. Darüber hinaus sollte ein derartiger
Teststreifen die Zeitverzögerung
minimieren, die bei der Durchführung
des Tests erwartet wird, und auch das Totvolumen minimieren, um
eine maximale Ökonomie
bzw. Wirtschaftlichkeit bei der Verwendung von Proben und Reagenzien
zur Verfügung
zu stellen. Schließlich
sollte ein derartig verbesserter Teststreifen einen niedrigeren
Hintergrund für
enzymatische Immuntests zur Verfügung
stellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es wurde eine Testvorrichtung entwickelt, welche
diesen Erfordernissen genügt
und einen verbesserten und reproduzierbareren Test für Analyten von
biologischem Interesse zur Verfügung
stellt, während
die Durchführung
des Tests vereinfacht wurde. Die Vorrichtung kann alle Arten von
Immuntests, umfassend Sandwich-Immuntests und konkurrierende Immuntests
durchführen.
Die Vorrichtung kann auch verstärkte
Immuntests durchführen,
in welchen ein Signal entweder durch enzymatische Wirkung oder durch
die Verwendung von Silber verstärkt
wird, um ein Signal, das durch eine Goldmarkierung ausgebildet wird,
zu verstärken.
Die Vorrichtung kann auch an Testanalyten angewandt werden, welche
sich direkt an ein chromatographisches Medium, wie Lipopolysaccharide,
binden.
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Testvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung
können
mit einer Komponente konstruiert werden, wobei sie jedoch vorzugsweise
mit zwei oder mehr gegenüberlegbaren
Komponenten ausgebildet sind. Wenn sie mit zwei oder mehr gegenüberlegbaren
Komponenten konstruiert sind, wird die Testvorrichtung von Druck
Gebrauch machen, um Fluid von einer gegenüberlegbaren Komponente zu einer
anderen gegenüberleg baren
Komponente zu transferieren und auch um Fluid durch das chromatographische
Medium und Elemente, wie Filter, zu treiben. Die Verwendung von
Druck beschleunigt nicht nur die Arbeit der Vorrichtung, sondern
ermöglicht
auch die Durchführung
von zusätzlichen
Stufen, wie Extraktionsstufen, um störende teilchenartige Komponenten in
einer einzigen Vorrichtung zu entfernen. Der Druck wird erzeugt
bzw. generiert, indem die gegenüberlegbaren
Komponenten gemeinsam mit Einstellelementen, wie verriegelnden bzw.
verkeilenden Elementen auf jeder der gegenüberlegbaren Komponenten angeordnet
werden. Schließlich
wird ein vorbestimmtes Ausmaß an
Druck angewandt, um die optimale Leistung von jeder Stufe des Testverfahrens
sicher zu stellen.
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Vorrichtungen mit zwei oder mehreren
gegenüberlegbaren
Komponenten können
zusätzlich einen
Einsatz für
eine Anwendung von Reagenzien inkorporieren. Diese Anordnung ist
insbesondere beim Durchführen
von verstärkten
Immuntests nützlich
bzw. verwendbar.
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Zusätzlich kann die Vorrichtung
andere Arten von spezifischen Bindungstests durchführen, wie:
(1) Tests, basierend auf der Affinität von spezifischen Bindungsproteinen
oder Glycoproteinen, wie Lektinen, Hormonrezeptoren oder Viralrezeptoren
in bezug auf ihre spezifischen Liganden; (2) Tests, basierend auf
der Affinität
von Enzymen für
ihre entsprechenden Substrate oder Inhibitoren; oder (3) Tests, basierend
auf der Affinität
von Nukleinsäure
(DNA oder RNA) Segmenten für
ein komplementäres
Nukleinsäuresegment
gemäß den Watson-Crick-Basenpaarregeln.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine Drei-Komponenten-Testvorrichtung zur Verfügung gestellt,
umfassend:
- (1) eine Basis- bzw. Grundplatte,
enthaltend:
- (a) eine erste gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend:
- (i) ein chromatographisches Medium, welches ein erstes Ende,
ein zweites Ende und erste und zweite Oberflächen aufweist und welches einen spezifischen
Bindungspartner für
den darauf immobilisierten Analyten in einer Detektionszone aufweist;
- (ii) eine Konjugatzone, enthaltend einen spezifischen Bindungspartner
für den
mit einem Goldsol markierten Analyten in einer Form, welche durch den
Zusatz einer wäßrigen Flüssigkeit
zu der Konjugatzone wieder solubilisiert werden kann, wobei die
Konjugatzone in betätigbarem
bzw. betriebsbereitem Kontakt mit dem ersten Ende des chromatographischen
Mediums steht;
- (iii) einen Leiter in betätigbarem
Kontakt mit der Konjugatzone, wobei die Konjugatzone das erste Ende
des chromatographischen Mediums und den Leiter überbrückt; und
- (iv) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart der
ersten Oberfläche
des chromatographischen Mediums und die eine Öffnung zum Aufbringen einer
Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium aufweist, wobei die Barriere wenigstens
teilweise ein Aufbringen von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium blockiert;
- (b) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend:
- (i) einen ersten Behälter
bzw. eine erste Aufnahme für
einen Abstrich enthaltend eine Testprobe;
- (ii) eine Vertiefung zum Zusatz von wenigstens einem Extraktionsreagenz
zu dem Abstrich; und
- (iii) einen ersten Absorber, der von dem Behälter und der Vertiefung getrennt
ist; und
- (c) einen zweiten Behälter
zum Halten eines Einsatzes stabil gegen eine relative Bewegung der Oberflächen des
Einsatzes und der ersten und zweiten, einander gegenüberlegbaren
Komponenten; und
- (2) einen Einsatz, beinhaltend:
- (a) ein Applikator, enthaltend in einer Form, die durch den
Zusatz einer wässrigen
Flüssigkeit
zu dem Applikator wieder aufgelöst
werden kann: (A) ein lösliches
Silbersalz und (B) ein reduzierendes Agens;
- (b) einen zweiten Absorber;
- (c) einen dritten Absorber; und
- (d) einen Vorsprung zum Einsetzen in den zweiten Behälter der
Grundplatte.
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Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente
der Grundplatte sind so konfiguriert, daß, wenn sie gegenüberliegend
angeordnet sind, der erste Absorber in Kontakt mit einem Abschnitt des
chromatographischen Mediums gebracht wird und der Behälter in
Kontakt mit dem Leiter gebracht wird. Der Einsatz ist derart konfiguriert,
daß, wenn der
Vorsprung in den zweiten Behälter
der Grundplatte eingesetzt ist, der Applikator in betätigbarem
Kontakt mit der Öffnung
ist, um die Inhalte des Applikators auf das chromatographische Medium
durch die Öffnung
aufzubringen, und der zweite und dritte Absorber jeweils in betätigbaren
Kontakt mit einem Abschnitt des chromatographischen Mediums sind,
um Fluid von dem chromatographischen Medium abzuziehen.
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Eine derartige Vorrichtung ist zum
Durchführen
von silberverstärkten
Immuntests geeignet.
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Eine analoge bzw. ähnliche
Vorrichtung kann für
ein Durchführen
eines enzymverstärkten
Immuntests verwendet werden.
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In dieser Vorrichtung enthält der Applikator des
Einsatzes, in resolubilisierbarer bzw. wieder auflösbarer Form,
ein Substrat für
eine Enzymarkierung, welche an einen spezifischen Bindungspartner
des Analyten gebunden ist. Die Enzymmarkierung produziert durch
Katalyse einer Reaktion, die das Substrat involviert, ein unlösliches,
detektierbares Produkt.
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Die Ausbildungen der Erfindung sind
nachfolgend in den Ansprüchen
definiert.
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KUZRE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese und andere Merkmale, Aspekte
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser unter Bezugnahme
auf die folgende Beschreibung, die beiliegenden Ansprüche und
die beiliegenden Zeichnungen verstanden werden, worin 15, 16 und 17 sich
insbesondere auf die Erfindung, wie sie beansprucht ist, beziehen.
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1 ist
eine Darstellung einer Seitenansicht einer grundsätzlichen
Ein-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Darstellung einer Seitenansicht einer Ein-Komponenten-Vorrichtung, die einen Applikator
benachbart der Barriere inkorporiert;
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3A ist
eine Zeichnung einer Zwei-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
mit einem chromatographischen Medium, einer Barriere und einem Applikator
auf der ersten Komponente und einem Probenzubereitungsmittel auf
der zweiten Komponente, die die Komponenten getrennt voneinander
zeigt;
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3B ist
eine Darstellung einer Seitenansicht der ersten Komponente der Zwei-Komponenten-Testvorrichtung
gemäß 3A, die die Barriere, die Öffnung und
den Applikator zeigt;
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4A ist
eine Zeichnung einer Zwei-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
mit einem chromatographischen Medium, einer Barriere und einer Öffnung auf
der ersten Komponente und einem Applikator auf der zweiten Komponente;
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4B ist
ein Querschnitt entlang der Linie B-B' der ersten Komponente der Zwei-Komponenten-Testvorrichtung
von 4A, der die Barriere
und Öffnung
zeigt;
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5A ist
eine Zeichnung einer Zwei-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
mit einem chromatographischen Medium, einer Barriere, einer Öffnung und
einer Filtermembran auf der ersten Komponente und einem Applikator auf
der zweiten Komponente;
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5B ist
ein Querschnitt entlang der Linie C-C' der ersten Komponente der Zwei-Komponenten-Testvorrichtung
von 5A, der die Barriere, Öffnung und
Filtermembran zeigt;
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6A ist
eine Zeichnung einer anderen Zwei-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
mit einem chromatographischen Medium, einer Barriere, einer Öffnung,
einem Applikator und einer Filtermembran auf der ersten Komponente
und einer Probenzubereitungszone auf der zweiten Komponente;
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6B ist
ein Querschnitt entlang der Linie D-D' der ersten Komponente der Zwei-Komponenten-Testvorrichtung
von 6A, der die Barriere,
die Öffnung,
den Applikator und die Filtermembran zeigt;
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7A ist
eine Zeichnung einer anderen Zwei-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die zur Verwendung mit einer Probe auf einem Abstrich geeignet ist,
mit einem chromatographischen Medium, einer ersten Barrie re, einer Öffnung,
einem Applikator, einer zweiten Barriere und einer Verteilungsmembran
auf der ersten Komponente und einem Behälter für einen Abstrich auf der zweiten
Komponente;
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7B ist
ein Querschnitt entlang der Linie E-E' der ersten Komponente der Zwei-Komponenten-Testvorrichtung
von 7A, der die erste
Barriere, die Öffnung,
den Applikator, die zweite Barriere und die Verteilungsmembran zeigt;
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8A ist
eine Zeichnung einer Zwei-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die für
ein Durchführen
eines Sandwich-Immuntests unter Verwendung einer Probe auf einem
Abstrich geeignet ist, mit einem Applikator, enthaltend einen resolubilisierbaren,
markierten, spezifischen Bindungspartner für den Analyten benachbart zu
einer Barrieremembran;
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8B ist
ein Querschnitt durch die erste Komponente und das chromatographische
Medium der Zwei-Komponenten-Testvorrichtung von 8A entlang der Linie F-F', der das chromatographische Medium,
die erste Barriere und Öffnung,
die Verteilungsmembran, die zweite Barriere, den Applikator und
die Oberflächenbarriere
und -öffnung
zeigt;
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9A ist
eine Zeichnung einer Zwei-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die für
ein Durchführen
eines konkurrierenden Immuntests geeignet ist, umfassend ein chromatographisches
Medium, eine Barriere, eine Öffnung
und eine Affinitätsmembran;
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9B ist
ein Querschnitt entlang der Linie G-G' der ersten Komponente der Zwei-Komponenten-Testvorrichtung
von 9A, der das Detail
des chromatographischen Mediums, der Barriere, der Öffnung und
der Affinitätsmembran
zeigt;
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10A ist
eine Zeichnung einer Zwei-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die einen nichtisotropen Fluß in
mehreren Elementen anwendet, die zwei Barrieren, einen Applikator
und ein chromatographisches Medium aufnimmt;
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10B ist
ein Querschnitt entlang der Linie H-H' einer Seitenansicht der ersten Komponente
der Zwei-Komponenten-Testvorrichtung
von 10A, der das Detail
des chromatographischen Mediums, der zwei Barrieren und des Applikators
zeigt;
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11A ist
eine Zeichnung einer Zwei-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die für
einen Test eines Analyten geeignet ist, welcher sich direkt an das
chromatographische Medium, wie ein Lipopolysaccharid, bindet;
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11B ist
ein Querschnitt entlang der Linie I-I' der ersten Komponente der Zwei-Komponenten-Testvorrichtung
von 10A, der das Detail
des chromatographischen Mediums, des Applikators, des Absorbers,
der Barriere und der Öffnung
zeigt;
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12A ist
eine Zeichnung einer Zwei-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die für
einen sequentiellen Test eines Analyten geeignet ist, in welchem
das Fangen mittels immobilisierter Antikörper des Antigens, das zu untersuchen
ist, vor dem Markierungsschritt stattfindet;
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12B ist
ein Querschnitt entlang der Linie J-J' der ersten Komponente der Zwei-Komponenten-Testvorrichtung
von 12A, der das Detail
des chromatographischen Mediums, des Applikators, des Absorbers,
der Barriere und der Öffnung
zeigt;
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13A ist
eine Zeichnung einer Zwei-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die für
ein Durchführen
eines verstärkten Tests
eines Analyten geeignet ist, in welchem der Analyt durch ein Goldmarkieren
detek tiert wird und Silber zum Verstärken des Signals der Goldmarkierung
verwendet wird;
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13B ist
ein Querschnitt entlang der Linie K-K' der ersten Komponente der Zwei-Komponenten-Testvorrichtung
von 13A, der das Detail
des chromatographischen Mediums, von Elementen in direktem oder
indirektem Kontakt mit dem chromatographischen Medium, der Barriere
und der Öffnung zeigt;
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14A ist
eine Zeichnung einer Zwei-Komponenten-Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die für
ein Durchführen
eines Tests eines Analyten unter Verwendung einer Silberverstärkung geeignet
ist, in welchem ein Waschen vor dem Silberstärkungsschritt vorgesehen ist;
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14B ist
ein Querschnitt entlang der Linie L-L' der ersten Komponente der Zwei-Komponenten-Testvorrichtung
von 14A, der das Detail
des chromatographischen Mediums, von Elementen in direktem oder
indirektem Kontakt mit dem chromatographischen Medium, der Barriere
und der Öffnung zeigt;
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15A ist
eine Zeichnung einer Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die eine Zwei-Komponenten-Grundplatte und einen Einsatz anwendet
und für
ein Durchführen
eines silberverstärkten
Tests für
einen Analyten, der eine Goldmarkierung verwendet, geeignet ist;
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15B ist
ein Querschnitt entlang der Linie M-M' der ersten Komponente der Grundplatte
der Testvorrichtung von 15A,
der das Detail des chromatographischen Mediums, von Elementen in direktem
oder indirektem Kontakt mit dem chromatographischen Medium, der
Barriere und der Öffnung zeigt;
-
16A ist
eine Zeichnung einer Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die eine Zwei-Komponenten-Grundplatte und einen Einsatz anwendet
und für
ein Durchführen eines
Enzym-Immuntests, der einen enzymmarkierten Antikörper verwendet,
mit einem Substrat geeignet ist, welches ein unlösliches Produkt ausbildet;
-
16B ist
ein Querschnitt entlang der Linie N-N' der ersten Komponente der Grundplatte
der Testvorrichtung von 15A,
der das Detail des chromatographischen Mediums, von Elementen in direktem
oder indirektem Kontakt mit dem chromatographischen Medium, der
Barriere und der Öffnung zeigt;
-
17A ist
eine Zeichnung einer Testvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die eine Zwei-Komponenten-Grundplatte und einen Einsatz anwendet,
welcher für
Enzym-Immunchromatographie geeignet ist und einen spezifischen Bindungspartner
für den
mit einem Enzym auf der ersten Komponente der Grundplatte der Vorrichtung
markierten Analyten aufnimmt;
-
17B ist
ein Querschnitt entlang der Linie O-O' der ersten Komponente der Grundplatte
der Testvorrichtung von 16A,
der das Detail des chromatographischen Mediums, von Elementen in direktem
oder indirektem Kontakt mit dem chromatographischen Medium, der
Barriere und der Öffnung zeigt;
und
-
18 ist
ein Querschnitt einer vereinfachten Version der Vorrichtung, die
in 7A und 7B gezeigt ist und die verwendet
wird, um einen Test für
die Detektion des Parasiten Giardia in Beispiel 2 unten durchführen.
-
BESCHREIBUNG
-
Definitionen
-
In dem Kontext dieser Offenbarung
sind die folgenden Bezeichnungen wie folgt definiert, außer es ist
etwas anderes angegeben:
-
Spezifischer Bindungspartner: ein
Glied aus einem Paar von Molekülen,
welches mittels spezifischen, nicht kovalenten Wechselwirkungen
wechselwirkt, welche von den dreidimensionalen Strukturen der involvierten
Moleküle
abhängen.
Typische Paare von spezifischen Bindungspartnern beinhalten bzw. umfassen
Antigen-Antikörper,
Hapten-Antikörper, Hormon-Rezeptor,
Nukleinsäurestrang-komplementärer Nukleinsäurestrang,
Substrat-Enzym, Inhibitor-Enzym, Kohlenhydrat-Lektin, Biotin-Avidin und Virus-zellulärer Rezeptor.
-
Betätigbarer Kontakt: zwei feste
Komponenten sind in betätigbaren
Kontakt, wenn sie entweder direkt oder indirekt in einer derartigen
Weise in Kontakt sind, daß eine
wäßrige Flüssigkeit
von einer der zwei Komponenten zu der anderen im wesentlichen ununterbrochen
durch Kapillarität
oder anders fließen
kann. "Direkter
Kontakt" bedeutet,
daß die
zwei Elemente in physikalischem Kontakt sind, wie Kante zu Kante
oder Vorderseite zu Rückseite.
Typischerweise sind, wenn zwei Komponenten in direktem Kontakt sind,
sie in einem Bereich von etwa 0,5 bis etwa 3 mm überlappt. Jedoch können die
Komponenten mit einander abstützenden
bzw. aneinander anliegenden Kanten ausgebildet sein. "Indirekter Kontakt" bedeutet, daß die zwei
Elemente nicht in physikalischen Kontakt sind, jedoch durch einen
oder mehrere Leiter überbrückt sind.
-
Finite bzw. endliche Kapazität: ein Absorber hat
eine finite Kapazität,
wenn er durch Flüssigkeit gesättigt wird,
welche während
der normalen Leistung eines Tests in der vorrichtung erhalten wird,
in welcher der Absorber angeordnet ist. An diesem Punkt kann der
Absorber zusätzliche
absorbierte Flüssigkeit
freigeben und wird zumindest teilweise leitfähig bzw. leitend.
-
Analyt: der Ausdruck "Analyt" umfaßt sowohl das
tatsächliche
Molekül,
das zu untersuchen ist, und Analoge und Derivate davon, wenn derartige
Analoge und Derivate ein anderes Molekül, das in dem Test verwendet
wird, in einer Weise binden, die im wesentlichen äquivalent
zu jener des Analyten selbst ist.
-
Antikörper; der Ausdruck "Antikörper" umfaßt sowohl
intakte Antikörpermoleküle der geeigenten
Spezifität
und Antikörperfragmente
(umfassend Fab, F(ab')
und F(ab')2 Fragmente) ebenso wie chemisch modifizierte
intakte Antikörpermoleküle und Antikörperfragmente,
umfassend Hybrid-Antikörper, die
durch in vitro Reassoziierung von Untereinheiten zusammengebaut
sind.
-
Sekundärer spezifischer Bindungspartner: ein
zusätzlicher
spezifischer Bindungspartner, welcher sich an ein Glied aus einem
Paar von spezifischen Bindungspartnern bindet, wenn das Paar von spezifischen
Bindungspartnern wechselwirkt, wird als ein sekundärer spezifischer
Bindungspartner bezeichnet. Beispielsweise kann ein Paar von spezifischen
Bindungspartnern Giardia Antigen und Kaninchen Anti-Giardia Antikörper umfassen.
In diesem Fall kann der sekundäre
spezifische Bindungspartner Ziegen Anti-Kaninchen IgG Antikörper sein.
Der sekundäre,
spezifische Bindungspartner kann für die Spezies, Klasse oder
Unterklasse als ein antikörperspezifischer
Bindungspartner, an welchen er sich bindet, spezifisch sein. Alternativ
kann, wenn einer der spezifi schen Bindungspartner mit Biotin markiert
ist, kann der sekundäre,
spezifische Bindungspartner ein Molekül, das mit Avidin konjugiert
ist, umfassen.
-
I. BARRIEREGESTEUERTE
TESTVORRICHTUNGEN
-
Barrieregesteuerte Testvorrichtungen
sind für
Immuntests und andere Tests in Abhängigkeit von spezifischen Bindungswechselwirkungen
nützlich. Zwei
Arten von Tests, für
welche derartige Vorrichtungen insbesondere verwendbar bzw. nützlich sind, sind
Sandwich-Immuntests und konkurrierende Immuntests.
-
A. Prinzipien des Verfahrens
-
Alle derartigen Vorrichtungen haben
ein chromatographisches Medium, zu welchem benachbart eine im wesentlichen
flüssigkeitsundurchlässige Barriere
vorliegt. Die Barriere blockiert zumindest teilweise eine Anwendung
bzw. Aufbringung von Flüssigkeit
auf dem chromatographischen Medium. Die Barriere hat eine Öffnung dadurch
zur Aufbringung von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium. Typischerweise ist die Öffnung wesentlich
kleiner als die Barriere; vorzugsweise liegt sie in Form einer Linie
oder eines Schlitzes vor.
-
In einigen Fällen ist es beabsichtigt, daß Fluid
auf das chromatographische Medium während dem Verlauf des Testverfahrens
durch die Öffnung aufgebracht
wird. Dies ist die Situation, wenn beide Enden des chromatographischen
Mediums durch Absorber gebunden sind. In anderen Fällen kann Flüssigkeit
in das chromatographische Medium durch eines der Enden des chromatographischen Mediums
ebenso wie durch die Öffnung
eintreten. In allen Fällen
ist es beabsichtigt, daß Flüssigkeit
in das chromatographische Medium von der Öffnung in einer Richtung im
wesentlichen normal auf die Ebene des chromatographischen Mediums
fließt
bzw. strömt.
Dieser Fluß in
einer Ebene, die nicht die Ebene des chromatographischen Mediums
ist, ist ein Charakteristikum bzw. Merkmal von Testvorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Diese Flußcharakteristik
resultieren in einem effizienteren Fluß und einer effizienteren Verwendung
von Reagenzien in derartigen Vorrichtungen.
-
Obwohl das obige grundsätzliche
Prinzip in einer Einzel-Komponenten-Testvorrichtung
verwendet werden kann, ist es allgemein bevorzugt, Testvorrichtungen
zu konstruieren, die zwei oder mehr gegenüberlegbare Komponenten enthalten,
die durch ein Gelenk verbunden sind und durch Eingriffsmittel, wie
Verriegelungen, festlegbar sind. Dies erlaubt es, daß Druck
auf die Komponente aufgebracht wird, um Fluid von einer Komponente
zu der anderen zu treiben und die Flußgeschwindigkeit bzw. -rate
zu erhöhen.
In anderen Fällen
umfassen die Vorrichtungen zwei gegenüberlegbare Komponenten, wobei
eine der Komponenten einen Behälter
bzw. eine Aufnahme zum Positionieren eines Einsatzes aufweist. Diese
Anordnung ist insbesondere für
enzymimmunographische Tests und Tests geeignet, die eine Verstärkung eines
Signals, wie eine Goldsolmarkierung mit Silberverstärkung bedingen
bzw. mit sich bringen.
-
B. Elemente, die Vorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung gemeinsam sind
-
Eine Anzahl von Elementen ist den
Testvorrichtungen, die hier beschrieben sind, gemeinsam und wird
hier der Einfachheit halber diskutiert.
-
1. Das chromatographische
Medium
-
Das chromatographische Medium ist
ein Streifen. Typischerweise ist der Streifen im wesentlichen eben,
obwohl das nicht in allen Anwendungen erforderlich ist. Er ist typischerweise
rechteckig, hat ein erstes und zweites Ende und eine erste und zweite
Oberfläche.
Innerhalb dieser Beschreibung bezieht sich der Ausdruck "erstes Ende" auf das Ende, in
welchem Flüssigkeit
zuerst auf das chromatographische Medium aufgebracht wird, und der
Ausdruck "zweites
Ende" bezieht sich
auf das gegenüberliegende
Ende des chromatographischen Mediums. Die Flüssigkeit, die an oder nahe
dem ersten Ende des chromatographischen Mediums aufgebracht ist, kann,
jedoch ist dies nicht unbedingt notwendig, eine Probe oder behandelte
Probe sein. Das chromatographische Medium ist aus einem Material
zusammengesetzt, das als Medium für eine Dünnschichtchromatographie von
Analyten und Analyt-Antikörper-Konjugaten
geeignet ist, wie Nitrozellulose, Nylon, Rayon, Zellulose, Papier
oder Kieselgel. Das chromatographische Medium kann vorbehandelt oder
modifiziert sein, sofern dies erforderlich ist. Typischerweise ist
das chromatographische Medium durchscheinend, so daß gefärbte Zonen,
die darauf aufscheinen, von jeder Seite gesehen werden können.
-
2. Absorber
-
In einer Anzahl von Vorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung befinden sich Absorber in betätigbarem Kontakt mit einem
oder beiden Enden des chromatographischen Mediums. Die Absorber können aus
jedem saugfähigen
Material gefertigt sein, welches eine wäßrige Flüssigkeit ausreichend halten
wird, so daß Flüssigkeit
durch das chromatographische Medium gezogen werden kann und in dem
Absorber akkumuliert werden kann. Typische Materialien umfassen,
jedoch sind sie nicht darauf beschränkt, Filterpapier.
-
3. Andere fluidtragende
bzw. -führende
Elemente
-
Wie dies unten beschrieben ist, können in speziellen
Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung
andere fluidführende
Vorrichtungen als Probenpräparationszonen,
Applikatoren, Verteilungsmembranen und/oder Leiter verwendet werden. Diese
Elemente werden auf hydrophilen Medien ausgebildet, welche wäßrige Flüssigkeiten
passieren, ohne sie im wesentlichen zu absorbieren. Derartige Materialien
sind in der Technik gut bekannt. In einigen Fällen können diese Elemente darin eine
Komponente in trockener Form inkorporiert bzw. aufgenommen aufweisen,
welche durch den Zusatz einer wäßrigen Flüssigkeit
zu dem Element wieder solubilisiert werden kann.
-
4. Filter
-
Einige Vorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung inkorporieren wenigstens ein Filterelement, um teilchenförmige Elemente
zu entfernen, wie sie in fäkalen
Materialien oder anderen Proben vorhanden sein können. Alternativ können Filter
mit Porositäten
von 0,22 μm
oder 0,45 μm
Gesamtzellen oder Bakterien entfernen. Eine Auswahl von geeigneten
Filtermaterialien ist dem Fachmann in der Technik bekannt; verschiedene
poröse
oder mikroporöse
Materialien können
verwendet werden, umfassend Nesseltuch, Papier, Baumwolle, Zellulose,
Nitrozellulose oder Zelluloseacetat geeigneter Porositäten.
-
5. Gegenüberlegbare
Komponenten
-
Zahlreiche der Ausbildungen der Testvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfassen zwei gegenüberlegbare
Komponenten. Die Körper der
gegenüberlegbaren
Komponenten sind vorzugsweise aus laminiertem Karton gefertigt,
der ausreichend undurchlässig
gegenüber
Feuchtigkeit ist, um die Flüssigkeiten
zu enthalten, die bei der Durchführung
des Tests involviert sind, der mit der Vorrichtung ausgeführt wird.
Andere auf Zellulose basierende Materialien, wie Pappendeckel oder
festes, gebleichtes Sulfit (SBS) können auch verwendet werden.
Alternativ können
die Körper
der gegenüberlegbaren Komponenten
aus Kunststoff gefertigt sein, welcher gegenüber Feuchtigkeit undurchlässig ist.
Ein geeigneter Kunststoff ist ein Polycarbonatkunststoff wie LexanTM.
-
Die gegenüberlegbaren Komponenten sind durch
ein Gelenk verbunden, das vorzugsweise aus einem Material gefertigt
ist, das gegenüber
wäßrigen Flüssigkeiten
undurchlässig
ist, wie ein Kunststoff, welcher geeignet mit dem Material verbunden
werden kann, oder derselbe wie das Material ist, das für die erste
und zweite gegenüberlegbare
Komponente verwenet ist.
-
6. Im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere
-
Alle Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung
umfassen wenigstens eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere.
Die im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere kann aus Kunststoff,
Karton oder Papier, wie Papieretikett mit einer klebenden Rückseite
gefertigt sein. Typischerweise ist die im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere dünner als
die gegenüberlegbaren
Komponenten. Die im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere muß nur im
wesentlichen fluidundurchlässig
für die Zeitdauer
des Versuchs sein, typischerweise etwa ein bis etwa zehn Minuten.
-
7. Markierte
Komponenten
-
Für
Testvorrichtungen, von denen beabsichtigt ist, einen Sandwich-Immuntest
durchzuführen,
ist die markierte Komponente typischerweise ein markierter, spezifischer
Bindungspartner für
den Analyten. Die Markierung ist vorzugsweise eine visuell detektierbare
Markierung, wie eine kolloidale Metallmarkierung. Vorzugsweise ist
die kolloidale Metallmarkierung Gold, Silber, Bronze, Eisen oder
Zinn; insbesondere bevorzugt ist sie Gold. Die Herstellung von goldmarkierten
Antikörpern
und Antigenen ist in J. DeMey, "The
Preparation and Use of Gold Probes," in Immunocytochemistry: Modern methods
and applications" (J.
M. Polak and S. VanNoorden, Herausgeber, Wright, Bristol, England,
1986, Kap. 8, Seiten 115–145,
beschrieben, welche hier als Bezug mitumfaßt ist. Antikörper, die
mit kolloidalem Gold markiert sind, sind kommerziell erhältlich,
wie von Sigma Chemical Company, St. Louis, Missouri.
-
Alternativ können andere kolloidale Markierungen,
wie eine kolloidale Schwefelmarkierung oder eine Farbstoff-Siliziumdioxid-Markierung
ebenfalls verwendet werden. In einer weniger bevorzugten Alternative
kann die visuell detektierbare Markierung eine kolloidale Latexmarkierung
sein. Es ist auch möglich,
andere Markierungen, wie eine radioaktive Markierung zu verwenden.
-
Eine spezielle Ausbildung der vorliegenden Erfindung
verwendet enzymmarkierte Komponenten. Sie werden nachfolgend diskutiert.
-
C. Testvorrichtungen,
die einen vertikalen/lateralen Fluß anwenden
-
1. Grundsätzliche
Testvorrichtung, die einen vertikalen/lateralen Fluß anwendet
-
Eine Vorrichtung, die einen vertikalen/lateralen
Fluß in
einer einzigen Komponente verwendet, umfaßt:
- (1)
ein chromatographisches Medium, das ein erstes Ende, ein zweites
Ende und erste und zweite Oberfläche
aufweist und das einen spezifischen Bindungspartner für den Analyten,
der darauf immobilisiert ist, in einer Detektionszone aufweist;
- (2) wenigstens einen Absorber in betätigbarem Kontakt mit wenigstens
einem aus dem ersten und zweiten Ende; und
- (3) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
der ersten Oberfläche
des chromatographischen Mediums, wobei die Barriere wenigstens eine Öffnung dadurch
zum Anwenden bzw. Aufbringen von Flüssigkeit auf dem chromatographische
Medium aufweist, wobei die Barriere wenigstens teilweise die Anwendung
von Flüssigkeit
auf dem chromatographische Medium blockiert.
-
In dieser Vorrichtung sind das chromatographische
Medium, die Absorber, die Barriere und die Öffnung derart konfigu riert,
daß Flüssigkeit,
die auf die Barriere aufgebracht wird, durch das chromatographische
Medium durch den wenigstens einen Absorber gezogen wird, so daß ein Analyt
und ein Detektionsreagenz für
den Analyten einen ternären Komplex
an der Detektionszone auf dem chromatographischen Medium bilden
können.
-
Typischerweise umfaßt die Testvorrichtung wenigstens
zwei Absorber, einen in betätigbarem Kontakt
mit dem ersten Ende des chromatographischen Mediums und einen in
betätigbarem
Kontakt mit dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums. Die
Detektionszone ist vorzugsweise wesentlich kleiner als der Bereich
des chromatographischen Mediums und das chromatographische Medium
beinhaltet vorzugsweise weiters eine Kontrollzone des Analyten oder
Analogen desselben, die darauf in einem Bereich immobilisiert sind,
der wesentlich kleiner als das chromatographische Medium ist, und nicht
mit der Detektionszone überlappt.
In dieser Anordnung sind die Kontroll- und Detektionszone in bezug
auf die Öffnung
und die Absorber derart positioniert, daß die Detektionszone zwischen
der Öffnung und
einem der Absorber liegt und die Kontrollzone zwischen der Öffnung und
dem anderen Absorber liegt.
-
Typischerweise umfaßt die Testvorrichtung weiters
eine im wesentlichen transparente Rückseite benachbart zu der zweiten
Oberfläche
des chromatographischen Mediums, d. h. der Oberfläche, welche nicht
benachbart zu der Barriere und der Öffnung ist. Dies deshalb, um
ein Betrachten des chromatographischen Mediums und von Banden oder
Zonen von Reagenzien zu erlauben, die daran zur Detektion des Analyten
gebunden sind. Die Barriere und andere Komponenten, welche in der
Gesichtslinie eines Benutzers der Vorrichtung sind, können auch
aus transparenten Materialien gefertigt sein.
-
In einer bevorzugten Anordnung ist
die Öffnung
wesentlich kleiner in der Fläche
als die Barriere und die Barriere ist in bezug auf das chromatographische
Medium derart positioniert, daß Flüssigkeit
in den Bereich bzw. die Region des chromatographischen Mediums benachbart
der Barriere nur durch die Öffnung
eintreten kann.
-
Typischerweise sind das chromatographische
Medium und der wenigstens eine Absorber im wesentlichen planar,
wobei die Barriere in einer zweiten Ebene im wesentlichen parallel
zu der Ebene des chromatographischen Mediums angeordnet ist.
-
Eine grundsätzliche Einzel-Komponenten-Vorrichtung
ist in 1 dargestellt.
Die Vorrichtung 10 hat ein ebenes, chromatographisches
Medium 12, das ein erstes Ende 14, ein zweites
Ende 16 und erste und zweite Oberflächen 18 und 20 aufweist.
Das chromatographische Medium 12 weist einen spezifischen
Bindungspartner für
den darauf immobilisierten Analyten in einer Detektionszone 22 auf,
die wesentlich kleiner als der Bereich des chromatographischen Mediums 12 ist.
Vorzugsweise umfaßt
bzw. beinhaltet das chromatographische Medium 12 weiters
eine Kontrollzone 24 des Analyten oder eines Analogen davon,
der darauf in einer Fläche,
die wesentlich kleiner als das chromatographische Medium 12 ist,
immobilisiert ist und nicht die Detektionszone 22 überlappt.
-
Die Vorrichtung 10 weist
auch einen ersten Absorber 26 in betätigbarem Kontakt mit dem ersten Ende 14 des
chromatographischen Mediums 12 und einen zweiten Absorber 28 in betätigbarem
Kontakt mit dem zweiten Ende 16 des chromatographischen Mediums 12 auf.
-
Die Vorrichtung 10 weist
auch eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 30 benachbart
zu der ersten Oberfläche 18 des
chromatographischen Mediums 12 auf. Die Barriere 30 weist
eine Öffnung 32 dadurch
für eine
Aufbringung von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 12 auf. Die Öffnung 32 ist
wesentlich kleiner im Bereich bzw. in der Fläche als die Barriere 30,
so daß Flüssigkeit in
den Bereich des chromatographischen Mediums 12 benachbart
der Barriere 30 nur durch die Öffnung 32 eintreten
kann.
-
Das chromatographische Medium 12 und
die Absorber 26 und 28 befinden sich vorzugsweise
im wesentlichen in einer Ebene, wobei die Barriere 30 vorzugsweise
in einer zweiten Ebene im wesentlichen parallel zu der Ebene, die
durch das chromatographische Medium 10 und die Absorber 26 und 28 definiert
ist, angeordnet ist. Die Kontrollzone 24 und die Detektionszone 22 sind
in Bezug auf die Öffnung 32 und
die Absorber 26 und 28 so angeordnet, daß die Detektionszone 22 zwischen
der Öffnung 32 und einem
der Absorber liegt und die Kontrollzone 24 zwischen der Öffnung 32 und
dem anderen der zwei Absorber liegt. In dieser Vorrichtung ist der
Fluß des chromatographischen
Mediums 12 isotrop in Bezug auf das Fluid, das durch die Öffnung 32 in
der Barriere 30 aufgebracht ist.
-
Die Testvorrichtung 10 kann
weiters eine im wesentlichen transparente Rückseite 34 benachbart der
zweiten Oberfläche 20 des
chromatographischen Mediums 12 umfassen.
-
Im Betrieb wird die zu untersuchende
Probe mit einer wäßrigen Lösung eines
markierten, spezifischen Bindungspartners für den Analyten, der zu untersuchen
ist, vermischt, um eine Lösung,
enthaltend die Probe und den markierten spezifischen Bindungspartner
auszubilden. Die Lösung
enthaltend die Probe und den markierten, spezifischen Bindungspartner
wird auf die Öffnung 32 aufgebracht und
wird durch wenigstens den Bereich bzw. Abschnitt des chromatographischen
Mediums 12 fließen
gelassen, der die Detektionszone 22 und, falls vorhanden,
die Kontrollzone 24 umfaßt. Der Analyt wird dann durch
eiin Beobachten und/oder ein Messen des markierten, spezifischen
Bindungspartners in der Detektionszone 22 detektiert und/oder
bestimmt. Der markierte, spezifische Bindungspartner für den Analyten
bindet sich an den Analyten oder Analogen in der Kontrollzone 24,
was anzeigt, daß der
Test geeignet bzw. ordnungsgemäß durchgeführt wurde.
Der Fluß von
der Öffnung 32 zu
der Kontrollzone 22 und der Detektionszone 34 ist
in unterschiedlichen Richtungen, was charakteristisch für Testvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist. So kontaktiert dasselbe Fluid, das die Probe und den
markierten, spezifischen Bindungspartner enthält, nicht sowohl die Detektionszone 22 als
auch die Kontrollzone 24.
-
Ein typisches Probenvolumen dafür ist 5 μl–100 μl, noch typischer
10 μl–40 μl. Typischerweise tritt
der Fluß innerhalb
des chromatographischen Mediums innerhalb von etwa 30 Sekunden bis
fünf Minuten
ein, in Abhängigkeit
von den Abmessungen des chromatographischen Mediums und dem Material, für welches
es ausgebildet ist, noch typischer innerhalb von etwa ein bis zwei
Minuten. Tests werden allgemein bei Raumtemperatur durchgeführt, können jedoch,
falls gewünscht,
bei erhöhten
Temperaturen von 37°C
durchgeführt werden,
um die Chromatographie und die Reaktion zu beschleunigen, falls
die Reagenzien ausreichend stabil sind. Der Test kann auch bei niedrigeren
Temperaturen bis zu etwa 4°C
durchgeführt
werden, falls dies für
eine erhöhte
Stabilität der
verwendeten Reagenzien gewünscht
ist.
-
2. Ein-Komponenten-Testvorrichtung
mit Applikator benachbart zur Barriere
-
Eine weitere Entwicklung einer Testvorrichtung
ist eine Ein-Komponenten-Testvorrichtung mit einem Applikator benachbart
zu der Barriere. Der Applikator enthält einen markierten, spezifischen
Bindungspartner für
den Analyten in einer Form, die durch Zusatz von einer wäßrigen Flüssigkeit
zu dem Applikator resolubilisiert werden kann. Dies eliminiert das
Erfordernis, eine gesonderte Lösung
der Probe und eines markierten, spezifischen Partners auszubilden
und die Lösung
auf die Vorrichtung aufzubringen.
-
Diese Vorrichtung umfaßt:
- (1) ein ebenes, chromatographisches Medium, das
ein erstes Ende und ein zweites Ende und eine Deck- und eine Bodenoberfläche aufweist und
einen spezifischen Bindungspartner für den Analyten aufweist, der
darauf in einer Detektionszone immobilisiert ist, wie dies oben
beschrieben ist;
- (2) wenigstens einen Absorber in betätigbarem Kontakt mit wenigstens
einem der Enden des chromatographischen Mediums;
- (3) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
der ersten Oberfläche
des chromatographischen Mediums und die eine Öffnung dadurch für eine Auf bringung
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium aufweist, wie dies oben beschrieben
ist; und
- (4) einen Applikator benachbart zu der Barriere, wobei der Applikator
einen markierten, spezifischen Bindungspartner an den Analyten in
einer Form aufweist, die durch den Zusatz einer wäßrigen Flüssigkeit
zu dem Applikator resolubilisiert werden kann.
-
Der Applikator ist derart positioniert,
daß die Barriere
zwischen dem Applikator und dem chromatographischen Medium angeordnet
ist, und derart, daß eine
Probe, die auf den Applikator aufgebracht wird, nach einem Resolubilisieren
des spezifischen Bindungspartners durch die Öffnung gezogen wird und dann
durch das chromatographische Medium durch die Absorber so gezogen
wird, daß der
Analyt und der markierte, spezifische Bindungspartner an bzw. für den Analyten
einen ternären
Komplex an der Detektionszone auf dem chromatographischen Medium
ausbilden. Dieser ternäre
Komplex ist charakteristisch für
einen Sandwich-Immuntest.
-
Ebenso wie die Vorrichtung, die oben
beschrieben ist, umfaßt
die Vorrichtung vorzugsweise eine Kontrollzone auf dem chromatographischen
Medium, einen zweiten Absorber, so daß Absorber an beiden Enden
des chromatographischen Mediums vorliegen, und eine im wesentlichen
transparente Rückseite
benachbart zu der zweiten Oberfläche
eines chromatographischen Mediums, d. h. der Oberfläche, die
nicht benachbart zu der Barriere ist.
-
Diese Vorrichtung ist in 2 dargestellt. Die Vorrichtung 40 hat
ein ebenes, chromatographisches Medium 42, das ein erstes
Ende 44 und ein zweites Ende 46 und erste und
zweite Oberflächen 48 und 50 aufweist.
Das chromatographi sche Medium 42 weist einen spezifischen
Bindungspartner an den Analyten auf, der in einer Detektionszone 52 immobilisiert
ist, und hat vorzugsweise auch eine Kontrollzone 54. Die Vorrichtung
weist einen ersten Absorber 56 in betätigbarem Kontakt mit dem ersten
Ende 44 des chromatographischen Mediums 42 und
einen zweiten Absorber 58 in betätigbarem Kontakt mit dem zweiten Ende 46 des
chromatographischen Mediums 42 auf.
-
Die Vorrichtung weist auch eine im
wesentlichen fluidundurchlässige
Barriere 60 benachbart zu der ersten Oberfläche 48 des
chromatographischen Mediums 42 auf. Die Barriere 60 weist
eine Öffnung 62 dadurch
für eine
Aufbringung von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 42 auf. Die Öffnung 62 ist
wesentlich kleiner in der Fläche,
als der Bereich der Barriere 60, wie dies oben beschrieben ist.
-
Die Vorrichtung 40 weist
auch einen Applikator 64 benachbart zu der Barriere 60 auf.
Der Applikator 64 enthält
einen markierten, spezifischen Bindungspartner in einer Form, daß er durch
den Zusatz einer wäßrigen Flüssigkeit
zu dem Applikator 64 resolubilisiert werden kann. Der Applikator 64 ist
derart positioniert, daß die
Barriere 60 zwischen dem Applikator 64 und dem
chromatographischen Medium 42 liegt. Eine Probe, die auf
den Appliaktor 64 aufgebracht wird, wird durch die Öffnung 62 gezogen, nachdem
der spezifische Bindungspartner wieder aufgelöst bzw. resolubilisiert ist,
und wird dann durch das chromatographische Medium 42 durch
den ersten und zweiten Absorber 56 und 58 gezogen.
Diese Anordnung erlaubt es dem Analyten in der Probe und dem markierten,
spezifischen Bindungspartner für den
Analyten, einen ternären
Komplex an der Detektionszone 52 auf dem chromatographischen
Medium 42 auszubilden. Diese Anordnung erlaubt es weiters, daß der spezifische,
markierte Bindungspartner für den
Analyten den Analyten oder ein Analytenanaloges in der Kontrollzone 54 bindet,
um eine geeignete Durchführung
des Tests anzuzeigen.
-
Die Vorrichtung hat auch eine im
wesentlichen transparente Rückseite 66 benachbart
zu der zweiten Oberfläche 50 des
chromatographischen Mediums 42.
-
In der Verwendung wird die Probe
auf den Applikator 64 aufgebracht und dieser erlaubt, den markierten,
spezifischen Bindungspartner in dem Applikator 64 wieder
aufzulösen,
um eine Lösung
auszubilden, die eine Probe und den resolubilisierten, spezifischen
Bindungspartner enthält.
Die Lösung, die
die Probe und den resolubilisierten bzw. wiederaufgelösten, markierten,
spezifischen Bindungspartner enthält, wird dann durch die Öffnung 62 und durch
wenigstens einen Abschnitt des chromatographischen Mediums 42,
umfassend die Detektionszone 52 und, falls vorhanden, die
Kontrollzone 54 fließen
gelassen. Eine Detektion und/oder Bestimmung des Analyten wird dann
durch Beobachten der Anwesenheit von sichtbaren Banden an der Detektionszone 52 und/oder
an der Kontrollzone 54 durchgeführt.
-
3. Zwei-Komponenten-Vorrichtung
mit Applikator auf der ersten gegenüberlegbaren Komponente
-
Eine weitere Entwicklung der Vorrichtung
ist eine Vorrichtung mit wenigstens zwei Komponenten mit ersten
und zweiten gegenüberlegbaren
Komponenten, die durch ein Gelenk verbunden sind.
-
Eine Ausbildung der Vorrichtung,
die wenigstens zwei gegenüberlegbare
Komponenten aufnimmt, umfaßt:
- (1) eine erste gegenüberlegare Komponente, enthaltend:
- (a) ein chromatographisches Medium, das ein erstes Ende, ein
zweites Ende und erste und zweite Oberflächen aufweist und das einen
spezifischen Bindungspartner für
den Analyten darauf in einer Detektionszone immobilisiert aufweist;
- (b) wenigstens einen Absorber in betätigbarem Kontakt mit wenigstens
einem des ersten und zweiten Endes des chromatographischen Mediums;
und
- (c) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
der ersten Oberfläche
des chromatographischen Mediums und das eine Öffnung für ein Aufbringen von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium aufweist, wobei die Barriere wenigstens
teilweise eine Aufbringung von Flüssigkeit auf das chromatographische
Medium blokkiert; und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, um wenigstens einen Reaktanten direkt oder indirekt
auf das chromatographische Medium durch die Öffnung aufzubringen.
-
In dieser Vorrichtung sind die erste
und zweite gegenüberlegbare
Komponente so konfiguriert, daß,
wenn die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente
in gegenüberliegende
Beziehung gebracht sind, dies darin resultiert, daß die zweite
gegenüberlegbare
Komponente wenigstens einen Reaktant direkt oder indirekt auf das
chromatographische Medium durch die Öffnung aufbringt.
-
Vorzugsweise können die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente gegenüberliegend gehalten
werden, so daß ein Druck
eine Aufbringung des wengistens einen Reaktanten auf das chromatographische
Medium durch die Öffnung
erleichtert.
-
In einer bevorzugten Ausbildung einer
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die zwei gegenüberlegbare
Komponenten verwendet, weist die erste gegenüberlegbare Komponente ein chromatographisches
Medium, eine Barriere und einen Applikator, enthaltend einen markierten,
spezifischen Bindungspartner für
den Analyten auf. Die zweite gegenüberlegbare Komponente weist
eine Probenherstellungszone auf, auf welche die Probe aufgebracht wird.
Diese Vorrichtung hat auch Mittel zum Gegenüberlegen der gegenüberlegbaren
Komponenten und zum Aufbringen von Druck darauf. Der Druck ist ausreichend,
um Fluid von einer gegenüberlegbaren Komponente
auf die andere gegenüberlegbare
Komponente in einer Richtung im wesentlichen normal auf die gegenüberlegbare
Komponente zu übertragen,
so daß das
transferierte Fluid auf die Barriere oder ein anderes Element im
wesentlichen parallel zu der Barriere aufgebracht wird. Der aufgebrachte Druck
erhöht
stark die Geschwindigkeit bzw. Rate und die Effizienz eines Fluidtransfers
und minimiert jedes Totvolumen eines Reagenz, das in fluidenthaltenden
Elementen zurückgelassen
ist.
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Diese Vorrichtung umfaßt:
- (1) eine erste gegenüberlegbare Komponente, beinhaltend
ein ebenes bzw. planares, chromatographisches Medium, wenigstens
einen Absorber, eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere,
die eine Öffnung
dadurch aufweist, und einen Applikator benachbart zu der Barriere;
und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, umfassend eine Probenpräparationszone.
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Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente
sind derart konfiguriert, daß ein
Bringen der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente in gegenüberliegende
Beziehung darin resultiert, daß sich
die Probenpräparationszone
in Kontakt mit dem Applikator befindet, so daß die Probe in der Probenpräparationszone
auf den Applikator für
eine Resolubilisierung des resolubilisierbaren, spezifischen Bindungspartners
und eine Chromatographie durch das chromatographische Medium gebracht wird.
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Diese Probenpräparationszone bzw. Probenvorbereitungszone
kann wenigstens ein Reagenz zur Behandlung der Probe enthalten.
Das Reagenz oder die Reagenzien, das bzw. die in der Probenpräparationszone
enthalten sein kann bzw. können,
variiert (en) mit der Probe, die auf die Probenpräparationszone
aufzubringen ist, und mit dem Analyten für den Test. Sie können Säuren und
Alkali, um den pH einzustellen, Puffer, um den pH zu stabilisieren,
chelatbildende Mittel, wie EDTA oder EGTA, um Metalle zu chelieren,
hydrolytische Enzyme, um die Zellmembran von tierischen Zellen oder
die Zellwand von Bakterien zu lysieren, um Analyten freizusetzen, Substrate
oder Coenzyme für
Enzyme und dgl. enthalten, wobei sie nicht darauf beschränkt sind.
Ein insbesondere nützliches
Extraktionsreagenz ist eine Mischung von Natriumnitrit und Essigsäure, um
salpetrige Säure
auszubilden. Das Natriumnitrit kann in getrockneter Form auf der
Probenpräparationszone vorhanden
sein und die Essigsäure
kann zu der Probenpräparationszone
nach dem Zusatz der Probe zugesetzt werden.
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Diese Vorrichtung ist in 3A und 3B dargestellt. Die Anordnung der zwei
Komponenten ist in 3A gezeigt
und ein Querschnitt der ersten Komponente entlang der Linie A-A', der das Detail der Barriere und der Öffnung zeigt,
ist in 3B gezeigt. Die
Vorrichtung 70 weist eine erste gegenüberlegbare Komponente 72 und
eine zweite gegenüberlegbare
Komponente 74 auf, die durch ein Gelenk 76 verbunden
sind. Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente 72 und 74 umfassen
vorzugsweise weiters Eingriffseinrichtungen, welche die gegenüberlegbaren
Komponenten 72 und 74 in gegenüberliegender Beziehung sichern.
Die Eingriffsmittel bzw. -einrichtungen können Verriegelungen, wie Verriegelungen 78 und 80,
umfassen, die ineinander in Eingriff gebracht werden, wenn die erste
gegenüberlegbare
Komponente 72 und die zweite gegenüberlegbare Komponente 74 in
gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden. Um gegenüber Lecken der Proben und Reagenzien
zu sichern, ist eine Dichtrippe oder Dichtung 82 um den
Umfang der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente 72 und 74 positioniert.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 72 beinhaltet
ein planares, chromatographisches Medium 84, das ein erstes
Ende 86 und ein zweites Ende 88 und erste und
zweite Oberflächen 90 und 92 aufweist.
Das chromatographische Medium 84 umfaßt bzw. beinhaltet eine Detektionszone 94 und
vorzugsweise eine Kontrollzone 96. Die erste gegenüberlegbare
Komponente 72 umfaßt
einen ersten Absorber 98 in betätigbarem Kontakt mit dem ersten
Ende 86 des chromatographischen Mediums 84 und
einen zweiten Absorber 100 in betätigbarem Kontakt mit dem zweiten
Ende 88 des chromatographischen Mediums 84.
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Die Vorrichtung 70 weist
eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 102 benachbart
zu dem chromatographischen Medium 84 auf. Die Barriere 102 hat
eine Öffnung 104 da durch
zur Aufbringung von Fluid auf das chromatographische Medium 84.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 72 umfaßt auch
einen Applikator 106 benachbart zu der Barriere 102.
Der Applikator 104 umfaßt einen markierten, spezifischen
Bindungspartner für
den Analyten in resolubilisierbarer Form. Der Applikator 106 ist so
positioniert, daß die
Barriere 102 zwischen dem Applikator 106 und dem
chromatographischen Medium 84 liegt.
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Die erste gegenübelegbare Komponente 72 umfaßt auch
eine Öffnung 108,
um ein Sehen des chromatographischen Mediums 84 zu ermöglichen.
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Die zweite gegenüberlegbare Komponente 74 umfaßt eine
Probenpräparationszone 110,
welche wenigstens ein Reagenz zur Behandlung der Probe enthalten
kann, bevor die Probe auf den Applikator 106 aufgebracht
wird. Die Probe oder gegebenenfalls eine Probenvorrichtung, wie
ein Abstrich oder ein mikroporöses
Filter können
durch den Betätiger auf
der Probenpräparationszone 110 angeordnet werden;
falls erforderlich, können
andere Reagenzien zugesetzt werden.
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Im Betrieb wird eine Probe auf die
Probenpräparationszone 110 aufgebracht.
Falls gewünscht, kann
die Probe in der Probenpräparationszone 110 so
inkubiert werden, daß wenigstens
ein Reagenz für eine
Behandlung der Probe mit der Probe reagieren kann, um eine behandelte
Probe herzustellen. Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente 72 und 74 werden
dann so in gegenüberliegende
Beziehung gebracht, daß die
Probe von der Probenpräparationszone 110 auf
den Applikator 106 transferiert wird. Der auf den App likator 106 transferierten
Probe wird dann erlaubt, den markierten, spezifischen Bindungspartner
in dem Applikator 106 zu resolubilisieren, und eine Chromatographie
und Detektion des Analyten wird wie in der Einzel-Komponenten-Vorrichtung, die
oben beschrieben ist, durchgeführt.
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4. Zwei-Komponentenvorrichtung
mit Applikator auf der zweiten gegenüberlegbaren Komponente
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Eine andere Zwei-Komponenten-Vorrichtung ist ähnlich zu
der Vorrichtung, die in 3 dargestellt ist,
jedoch hat sie einen Applikator auf der zweiten gegenüberlegbaren
Komponente. Der Applikator weist markierte, spezifische Bindungspartner
für den Analyten
in einer resolubilisierbaren Form auf und kann auch ein oder mehrere
Reagenzien) für
eine Behandlung der Probe enthalten.
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Diese Vorrichtung umfaßt:
- (1) eine erste gegenüberlegbare Komponente, umfassend
ein planares, chromatographisches Medium mit einem ersten Ende,
einem zweiten Ende und ersten und zweiten Oberflächen und die einen spezifischen
Bindungspartner für
den Analyten darauf, wie oben beschrieben, immobilisiert aufweist,
wenigstens einen Absorber in betätigbarem
Kontakt mit wenigstens einem der Enden des chromatographischen Mediums,
und eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
der ersten Oberfläche
des chromatographischen Mediums und die eine Öffnung dadurch zur Aufbringung
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium, wie oben beschrieben, aufweist;
und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, umfassend einen Applikator zur Aufbringung einer Probe
darauf, wobei der Applikator einen markierten, spezifischen Bindungspartner
für den
Analyten in einer Form enthält,
welche durch den Zusatz einer wäßrigen Flüssigkeit
resolubilisiert werden kann.
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Diese Vorrichtung ist in 4A und 4B dargestellt. Die Anordnung der zwei
Komponenten ist in 4A gezeigt
und ein Querschnitt der ersten Komponente entlang der Linie B-B', der das Detail der Barriere und der Öffnung zeigt,
ist in 4B gezeigt. Die
Vorrichtung 120 weist eine erste gegenüberlegbare Komponente 122 und
eine zweite gegenüberlegbare
Komponente 124 auf, die durch ein Gelenk 126 verbunden
sind. Die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 122 und 124 umfassen vorzugsweise weiters
Verriegelungen 128 und 130, welche in Eingriff
sind, wenn die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente 122 und 124 in
gegenüberliegende
Beziehung gebracht sind, und eine Dichtkante bzw. Dichtrippe oder
eine Dichtung 132.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente umfaßt ein planares,
chromatographisches Medium 134, das ein erstes Ende 136,
ein zweites Ende 138 und erste und zweite Oberflächen 140 und 142 aufweist.
Das chromatographische Medium 134 weist einen spezifischen
Bindungspartner für
den Analyten auf, der in einer Detektionszone 144 immobilisiert
ist, die wesentlich kleiner in der Fläche als das chromatographische
Medium 134 ist, und vorzugsweise eine Kontrollzone 146 des
Analyten oder des Analytenanalogen.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 122 weist
auch einen ersten Absorber 148 in betätigbarem Kontakt mit dem ersten
Ende 136 des chromatographischen Mediums 134 und
einen zweiten Absorber 150 in betätigbarem Kontakt mit dem zweiten Ende 138 des
chromatographischen Mediums 134 auf. Die erste gegenüberlegbare
Komponente 122 weist auch eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 152 benachbart
zu der ersten Oberfläche 140 des
chromatographischen Mediums 134 auf. Die Barriere 152 weist
eine Öffnung 154 dadurch
für eine Aufbringung
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 134 auf. Die Öffnung 154 ist
wesentlich kleiner in der Fläche
als die Barriere 152, so daß Flüssigkeit in den Bereich des
chromatographischen Mediums 134 benachbart zu der Barriere 152 nur durch
die Öffnung 154 eintreten
kann. Das chromatographische Medium und die Absorber 148 und 150 sind
im wesentlichen planar, wobei die Barriere 152 in einer
zweiten Ebene im wesentlichen parallel zu der Ebene angeordnet ist,
die durch das chromatographische Medium 134 und die Absorber 148 und 150 definiert
ist. Die Kontrollzone 146 und die Detektionszone 144 sind
in bezug auf die Öffnung 154 und die
Absorber 148 und 150 so positioniert, daß die Detektionszone 144 zwischen
der Öffnung 154 und
einem der Absorber liegt und die Kontrollzone 146 zwischen
der Öffnung 154 und
dem anderen der Absorber liegt. Die erste gegenüberlegbare Komponente 122 umfaßt auch
ein Fenster 156, um wenigstens einen Teil bzw. Abschnitt
des chromatographischen Mediums 134 zu sehen.
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Die zweite gegenübelegbare Komponente 124 weist
einen Applikator 158 auf, auf welchem Probe aufgebracht
ist und welcher einen resolubilisierbaren, markierten, spezifischen
Bindungspartner für den
Analyten enthält.
Der Applikator 158 kann auch wenigstens ein Reagenz für eine Behandlung
der Probe in trockener Form enthalten.
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In der Verwendung wird die Probe
auf den Applikator 156 aufgebracht, um den markierten,
spezifischen Bindungspartner für
den Analyten zu resolubilisieren. Falls gewünscht, kann die Probe in dem Applikator 156 inkubiert
werden, um sicherzustellen, daß irgendein
Reagenz für
eine Behandlung der Probe mit der Probe reagiert. Die erste und
zweite gegenüberlegbare
Komponente 132 und 134 werden dann in gegenüberliegende
Beziehung gebracht, so daß die
Probe und der resolubilisierte, markierte, spezifische Bindungspartner
auf das chromatographische Medium 134 durch die Öffnung 154 aufgebracht
werden können.
Eine Chromatographie und Detektion des Analyten werden, wie oben
beschrieben, durchgeführt,
indem der markierte, spezifische Bindungspartner beobachtet wird,
der an die Detektionszone 144 auf dem chromatographischen
Medium 134 gebunden ist.
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5. Vorrichtungen mit Filter,
um teilchenförmiges
Material zu entfernen
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a. Vorrichtung mit Filter
im Fluidpfad nach Einbringung eines resolubilisierten, markierten,
spezifischen Bindungspartners
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Zahlreiche Versionen von Vorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung inkorporieren ein Filter, um Teilchen bzw. teilchenförmiges Material, wie
Fäkalienmaterial,
von einer Probe, wie einer Fäkalienprobe,
zu entfernen, die verwendet wird, um fäkales, okkultes Blut als einen
Indikator einer gastrointestinalen bzw. Darmerkrankung zu detektieren.
Eine derartige Vorrichtung ordnet das Filter in dem Fluidpfad bzw.
-weg nach einem Einbringen des resolubilisierten, spezifischen Bindungspartners
an. Diese Vorrichtung hat einen Applikator auf der zweiten gegenüberlegbaren
Komponente, enthaltend einen markierten, spezifischen Bindungspartner
in resolubilisierbarer Form.
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Diese Version einer ein Filter enthaltenden Vorrichtung
umfaßt:
- (1) eine erste gegenüberlegbare Komponente, beinhaltend
ein planares, chromatographisches Medium, das ein erstes Ende, ein
zweites Ende und erste und zweite Oberflächen aufweist und das einen
spezifischen Bindungspartner für
den Analyten darauf immobilisiert aufweist, wenigstens einen Absorber
in betätigbarem
Kontakt mit einem der Enden des chromatographischen Mediums, eine
im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere
benachbart zu der ersten Oberfläche
des chromatographischen Mediums und die eine Öffnung dadurch für eine Aufbringung
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium aufweist, und ein Filter zum Entfernen
von teilchenförmigem
Material benachbart zu der Barriere; und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente enthaltend einen Applikator zum Aufbringen einer Probe
darauf.
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In dieser Vorrichtung sind das chromatographische
Medium, die Barriere und das Filter so positioniert, daß die Barriere
zwischen dem Filter und dem chromatographischen Medium angeordnet
ist. Die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente sind so konfiguriert, daß das Bringen in gegenüberliegende
Beziehung der ersten und zweiten gegenüberlegbare Komponente darin
resultiert, daß der
Applikator in Kontakt mit dem Filter ist, so daß die Probe und der resolubilisierte,
markierte, spezifische Bindungspartner in dem Applikator auf das
Filter und dann durch die Öffnung
auf die Barriere zu dem chromatographischen Medium für die Chromatographie aufgebracht
sind bzw. werden.
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Diese Vorrichtung ist in 5A und 5B dargestellt. Die Anordnung der zwei
Komponenten ist in 5A gezeigt
und ein Querschnitt der ersten Komponente entlang der Linie C- C', der das Detail der Barriere, der Öffnung und
der Filtermembran zeigt, ist in 5B gezeigt.
Die Vorrichtung 170 umfaßt eine erste gegenübelegbare
Komponente 172 und eine zweite gegenüberlegbare Komponente 174,
die durch ein Gelenk 176 verbunden sind. Die erste und zweite
gegenüberlegbare
Komponente 172 und 174 beinhalten vorzugsweise
weiters Verriegelungen 178 und 180, welche in
Eingriff sind, wenn die erste und die zweite gegenüberlegbare
Komponente 172 und 174 in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, und eine Dichtrippe oder eine Dichtung 182.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 172 beinhaltet
bzw. umfaßt
ein planares, chromatographisches Medium 184, das ein erstes
Ende 186, ein zweites Ende 188 und erste und zweite
Oberflächen 190 und 192 aufweist.
Das chromatographische Medium 184 hat einen spezifischen
Bindungspartner für
den Analyten in einer Detektionszone 194 die wesentlich
kleiner als die Fläche
des chromatographischen Mediums 184 ist, und vorzugsweise
einer Kontrollzone 196 immobilisiert, enthaltend einen
Analyten oder Analoge davon, die auf dem chromatographischen Medium 184 immobilisiert
sind. Die erste gegenüberlegbare
Komponente 172 umfaßt
auch einen ersten Absorber 198 in betätigbaren Kontakt mit dem ersten
Ende 186 des chromatographischen Mediums 184 und
einen zweiten Absorber 200 in betätigbarem Kontakt mit dem zweiten
Ende 188 des chromatographischen Mediums 184.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 172 umfaßt auch
eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 202 benachbart
zu der ersten Oberfläche 190 des
chromatographischen Mediums 184. Die Barriere 202 hat
eine Öffnung 204 dadurch
zur Aufbringung von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 184. Die Öffnung 204 ist
wesentlich kleiner in der Fläche
als die Barriere 202, so daß Flüssigkeit in den Bereich des
chromatographischen Mediums 184 benachbart zu der Barriere 202 nur durch
die Öffnung 204 eintreten
kann.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 172 umfaßt weiters
ein Filter 206 benachbart zu der Barriere 202,
um teilchenförmiges
Material zu entfernen.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 172 umfaßt weiters
ein Fenster 208, um wenigstens einen Teil bzw. Abschnitt
des chromatographischen Mediums 184 zu sehen.
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Die zweite gegenüberlegbare Komponente 174 umfaßt einen
Applikator 210, enthaltend einen markierten, spezifischen
Bindungspartner in resolubilisierbarer Form. Der Applikator 210 kann
auch wenigstens ein Reagenz zur Behandlung der Probe enthalten.
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Im Betrieb resultiert das Bringen
in gegenüberliegende
Beziehung der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente 172 und 174 darin, daß der Applikator 210 in
Kontakt mit dem Filter 206 ist, so daß die Probe und der resolubilisierte,
markierte, spezifische Bindungspartner in dem Applikator 210 auf
das Filter 206 und dann nach dem Durchgang durch das Filter 206 durch
die Öffnung 204 und auf
das chromatographische Medium 184 zur Chromatographie und
Detektion des Analyten, wie dies oben beschrieben ist, aufgebracht
sind.
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b. Vorichtung mit Filter
im Fluidpfad vor einem Einbringen des resolubilisierten, markierten,
spezifischen Bindungspartners
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Diese Version kann insbesondere nützlich sein,
wenn Teilchen mit einer Resolubilisierung des markierten, spezifischen
Bindungspartners oder mit einer Reaktion des markierten spezifischen
Bindungspartners mit dem Analyten Wechselwirken.
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Diese Version umfaßt:
- (1) eine erste gegenüberlegbare Komponente, beinhaltend:
- (a) ein planares bzw. ebenes, chromatographisches Medium, das
ein erstes Ende, ein zweites Ende und erste und zweite Oberflächen aufweist, und
das einen spezifischen Bindungspartner für den Analyten darauf immobilisiert
aufweist, wie dies oben beschrieben wurde;
- (b) wenigstens einen Absorber in betätigbarem Kontakt mit wenigstens
einem der Enden des chromatographischen Mediums;
- (c) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
der ersten Oberfläche
des chromatographischen Mediums und das eine Öffnung dadurch zum Aufbringen
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium aufweist, wie dies oben beschrieben
ist;
- (d) einen Applikator benachbart zu der Barriere, enthaltend
einen markierten, spezifischen Bindungspartner für den Analyten in resolubilisierbarer
Form; und
- (e) ein Filter zum Entfernen von teilchenförmigem Material benachbart
zu dem Applikator; und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, umfassend eine Probenpräparationszone.
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Die Barriere, der Applikator und
das Filter sind so positioniert, daß der Applikator zwischen der Barriere
und dem Filter angeordnet ist, wobei die Barriere am nächsten zu dem
chromatographischen Medium angeordnet ist. Die erste und zweite
gegenüberlegbare
Komponente sind so konfiguriert, daß ein Bringen in gegenüberliegende
Beziehung der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente darin resultiert,
daß die
Probenpräparationszone
in Kontakt mit dem Filter ist, so daß die Probe auf das Filter aufgebracht
wird, die filtrierte Probe auf den Applikator aufgebracht wird,
um den markierten, spezifischen Bindungspartner und den Applikator
zu resolubilisieren, um eine Lösung
von filtrierter Probe und markiertem, spezifischem Bindungspartner
auszubilden, und die Lösung
aus filtrierter Probe und markiertem, spezifischem Bindungspartner
auf das chromatographische Medium durch die Öffnung in der Barriere aufgebracht
wird.
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Diese Version ist in 6A und 6B dargestellt.
Die Anordnung der zwei Komponenten ist in 6A gezeigt und ein Querschnitt der ersten
Komponente entlang der Linie D-D',
der das Detail der Barriere, der Öffnung, des Applikators und
der Filtermembran zeigt, ist in 6B dargestellt.
Die Vorrichtung 220 weist eine erste gegenüberlegbare
Komponente 222 und eine zweite gegenüberlegbare Komponente 224 auf,
die durch ein Gelenk 226 verbunden sind. Die erste und
zweite gegenüberlegbare Komponente 222 und 224 umfassen
vorzugsweise weiters Verriegelungen 228 und 230,
welche in Eingriff gebracht werden können, wenn die erste gegenüberlegbare
Komponente 222 und die zweite gegenüberlegbare Komponente 224 in
gegenüberliegende Beziehung
gebracht werden. Eine Dichtrippe oder eine Dichtung 232 ist
um den Umfang der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente 222 und 224 positioniert.
Die erste gegenüberlegbare
Komponente 222 weist ein chromatographisches Medium 234 mit
einem ersten und zweiten Ende 236 und 238, einer
ersten Oberfläche 240 und
einer zweiten Oberfläche 242 auf.
Das chromatographische Medium 234 weist eine Detektionszone 244 und
vorzugsweise eine Kontrollzone 246 auf, die nicht die Detektionszone 244 überlappt.
Die erste gegenüberlegbare Komponente
umfaßt
auch einen ersten Absorber 248 in betätigbarem Kontakt mit einem
ersten Ende 236 des chromatographischen Mediums 234 und
einen zweiten Absorber 250 in betätigbarem Kontakt mit dem zweiten
Ende 238 des chromatographischen Mediums 234.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 222 umfaßt auch
eine fluidundurchlässige
Barriere 252 benachbart zu der ersten Oberfläche 240 des chromatographischen
Mediums 234 mit einer Öffnung 254 dadurch
zum Aufbringen von Flüssigkeit auf
das chromatographische Medium 234. Die Öffnung 254 ist wesentlich
kleiner in der Fläche
als die Barriere 252, so daß Flüssigkeit in das chromatographische
Medium 234 nur durch die Öffnung 254 eintreten
kann.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 222 umfaßt weiters
einen Applikator 256 benachbart zu der Barriere 252.
Der Applikator enthält
einen markierten, spezifischen Bindungspartner an bzw. für den Analyten
in resolubilisierbarer Form. Die erste gegenüberlegbare Komponente umfaßt auch
ein Filter 258, um teilchenförmiges Material benachbart
zu dem Applikator 256 zu entfernen. Das Filter 258,
der Applikator 256 und die Barriere und die Öffnung 252 und 254 sind
so angeordnet, daß Flüssigkeit,
die auf die erste gegenüberlegbare
Komponente 222 transferiert wird, zuerst auf das Filter 258 dann
auf den Applikator 256 und schließlich auf die Öffnung 254 in der
Barrierre 252 zum Transfer auf das chromatographische Medium 234 aufgebracht
wird.
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Vorzugsweise umfaßt die erste gegenüberlegbare
Komponente 222 weiters ein Fenster 260 benachbart
zu der zweiten Oberfläche 242 des
chromatographischen Mediums 234.
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Die zweite gegenüberlegbare Komponente 224 umfaßt eine
Probenpräparationszone 262,
welche wenigstens ein Reagenz für
eine Behandlung der Probe enthalten kann.
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Im Betrieb bzw. Einsatz wird die
Probe auf die zweite gegenüberlegbare
Komponente 224 unter Inkubation transferiert, falls dies
gewünscht
ist, und die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente 222 und 224 werden
dann in gegenüberliegende
Beziehung gebracht. Eine Chromatographie und Detektion des Analyten
an der Detektionszone 244 des chromatographischen Mediums 234 werden
im wesentlichen wie oben beschrieben durchgeführt.
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6. Vorrichtung
zur Extraktion eines Abstrichs
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Eine weitere Version der Testvorrichtung
ist für
eine Extraktion eines Abstrichs adaptiert. In zahlreichen Fällen werden
biologische Proben auf Tupfern bzw. Abstrichen erhalten und es ist
schwierig, die Proben von dem Tupfer bzw. Abstrich zu extrahieren, ohne
zahlreiche Extraktionen in Extraktionsbehältern durchzuführen. Eine
Durchführung
von derartigen mehrfachen Extraktionen erfordert nicht nur wesentlichen
Aufwand an Arbeit und Zeit, sondern führt auch zur Ausbildung von
großen
Mengen an Abfall, welche entsorgt werden müssen. Dies wurde ein immer
schwerwiegenderes Problem aufgrund des Anstiegs von Erkrankungen,
die durch Sekretionen bzw. Ausscheidungen verbreitet werden, wie
AIDS und Hepatitis.
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Eine derartige Vorrichtung, die für die Extraktion
eines Tupfers bzw. Abstrichs und den Test eines Analyten geeignet
ist, der in dem Tupfer bzw. Abstrich enthalten ist, kann umfassen:
- (1) eine erste gegenüberlegbare Komponente, beinhaltend:
- (a) ein planares, chromatographisches Medium, das ein erstes
Ende, ein zweites Ende und erste und zweite Oberflächen aufweist
und das einen spezifischen Bindungspartner für den Analyten darauf immobilisiert
aufweist, wie dies oben beschrieben ist;
- (b) wenigstens einen Absorber in betätigbarem Kontakt mit einem
der Enden des chromatographischen Mediums;
- (c) eine erste im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
der ersten Oberfläche
des chromatographischen Mediums und die eine Öffnung dadurch zur Aufbringung
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium aufweist, wie dies oben beschrieben
ist;
- (d) einen Applikator benachbart zu der ersten Barriere, wobei
der Applikator einen markierten, spezifischen Bindungspartner für den Analyten
in einer Form enthält,
welche durch den Zusatz einer wäßrigen Flüssigkeit
zu dem Applikator resolubilisiert werden kann;
- (e) eine zweite, im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere
benachbart zu einem zentralen Abschnitt des Applikators; und
- (f) eine Verteilungsmembran benachbart zu der zweiten Barriere
und in betätigbarem
Kontakt mit dem Abschnitt des Applikators, welchem die zweite Barriere
nicht benachbart ist, so daß Fluid
von der Verteilungsmembran zu dem Applikator nur um die zweite Barriere
fließen
kann; und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, umfassend einen Behälter
für einen
Tupfer bzw. einen Abstrich enthaltend eine Testprobe.
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Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente
sind so konfiguriert, daß ein
Bringen der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente in gegenüberliegende
Beziehung darin resultiert, daß ein
Tupfer, der in den Behälter
eingesetzt ist, so in Kontakt mit der Verteilungsmembran ist, daß die Probe
in dem Tupfer auf die Verteilungsmembran und dann auf das chromatographische
Medium durch die Öffnung
in der ersten Barriere aufgebracht wird, nachdem es um die zweite
Barriere und durch den Applikator gelaufen ist.
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Eine Vorrichtung, die für die Extraktion
eines Tupfers geeignet ist, ist in 7A und 7B dargestellt. 7A zeigt die Anordnung
der zwei Komponenten und ein Querschnitt entlang der Linie E-E' der ersten Komponente,
der das Detail der ersten Barriere, der Öffnung, des Applikators, der
zweiten Barriere und der Verteilungsmembran zeigt, ist in 7B gezeigt. Die Vorrichtung 264 umfaßt eine
erste gegenüberlegbare
Komponente 265 und eine zweite gegenüberlegbare Komponente 266,
die durch ein Gelenk bzw. Scharnier 267 verbunden sind.
Die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 265 und 266 umfassen vorzugsweise Verriegelungen 268 und 269,
um die gegenüberlegbaren
Komponenten zusammenzuhalten. Eine Dichtung 270 umgibt
die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 265 und 266, wenn sie in gegenüberliegender
Beziehung sind, um das Lecken der Probe oder von Reagenzien zu verhindern.
Die Dichtung 270 kann eine Öffnung 271 aufweisen,
um das schmale Ende des Tupfers bzw. Abstrichs, z.B, einen Holzstift
oder einen Stift, aufzunehmen.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 265 weist
ein chromatographisches Medium 272 mit einem ersten Ende 273 und
einem zweiten Ende 274 und einer ersten Oberfläche 275 und
einer zweiten Oberfläche 276 auf.
Das chromatographische Medium 272 umfaßt eine Detektionszone 277 und
eine Kontrollzone 278, wie dies oben beschrieben ist. Die erste
gegenüberlegbare
Komponente 265 hat auch einen ersten Absorber 279 in
betätigbarem
Kontakt mit dem ersten Ende 273 des chromatographischen Mediums 272 und
einen zweiten Absorber 280 in betätigbarem Kontakt mit dem zweiten
Ende 274 des chromatographischen Mediums 272.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 265 umfaßt auch
eine erste, im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 281 benachbart
zu der ersten Oberfläche 275 des
chromatographischen Mediums 272 und welche eine Öffnung 282 dadurch
für ein Aufbringen
von Flüssigkeit
zu dem chromatographischen Medium 272 aufweist, wie dies
oben beschrieben ist.
-
Die erste gegenüberlegbare Komponente 265 umfaßt auch
einen Applikator 283 benachbart zu der ersten Barriere 281.
Der Applikator 283 enthält
einen markierten, spezifischen Bindungspartner für den Analyten in resolubilisierbarer
Form. Zusätzlich weist
die erste gegenüberlegbare
Komponente 265 eine zweite, im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 284 benachbart
zu dem zentralen Abschnitt des Applikators 283 auf. Eine
Verteilungsmembran 285 ist benachbart zu der zweiten Barriere 284 und
in betätigbarem
Kontakt mit dem Abschnitt des Applikators 283, welchem
die zweite Barriere 284 nicht benachbart ist. Fluid kann
von der Verteilungsmembran 285 zu dem Applikator 283 nur
um die zweite Barriere 284 fließen. Alternativ kann die Verteilungsmembran 285 weggelassen
werden, sodaß Fluid
direkt auf die zweite Barriere 284 aufgebracht wird und
rund um die zweite Barriere 284 zu dem Applikator 283 fließt.
-
Die erste gegenüberlegbare Komponente 265 umfaßt auch
ein Fenster 286, um ein Sehen bzw. Betrachten des chromatographischen
Mediums 272 zu ermöglichen.
-
Die zweite gegenüberlegbare Komponente 266 umfaßt einen
Behälter
bzw, eine Aufnahme 287 für einen Tupfer 288,
enthaltend eine Testprobe. Ein Bringen der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente 265 und 266 in
gegenüberliegende
Beziehung resultiert darin, daß der
Tupfer 288 in dem Behälter 286 in
Kontakt mit der Verteilungsmembran 285 steht. Die Probe
in dem Tupfer 288 wird auf die Verteilungsmembran 285 und
dann auf das chromatographische Medium 272 durch die Öffnung 282 in der
ersten Barriere 281 aufgebracht, nachdem sie um die zweite
Barriere 284 und durch den Applikator 283 gelaufen
ist. In der Verwendung wird der Tupfer 288 in den Behälter 286 in
der zweiten gegenüberlegbaren
Komponente 266 eingesetzt. Ein Extraktionsreagenz oder
-reagenzien können
zu dem Tupfer 288 in dem Behälter 286 zugesetzt
werden, falls dies gewünscht
ist. In diesem Fall ist der Behälter 286 so ausgebildet,
um die Extraktionsreagenzien aufzunehmen und sie auf dem Tupfer 288 anzuwenden. Die
erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 265 und 266 werden dann in gegenüberliegende
Beziehung gebracht, so daß die
Probe in dem Tupfer 288 auf die Verteilungsmembran 285,
wie dies oben beschrieben ist, aufgebracht wird.
-
Eine weitere Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die für
die Extraktion eines Tupfers bzw. eines Abstrichs und den Test eines
Analyten geeignet ist, der auf dem Tupfer enthalten ist, kann umfassen:
- (1) eine erste gegenüberlegbare Komponente, beinhaltend:
- (a) ein chromatographisches Medium, das ein erstes Ende, ein
zweites Ende und erste und zweite Oberflächen aufweist und das einen
spezifischen Bindungspartner für
den Analyten aufweist, der darauf immobilisiert ist, wie dies oben beschrieben
ist;
- (b) wenigstens einen Absorber in betätigbarem Kontakt mit einem
der Enden des chromatographischen Mediums;
- (c) eine erste, im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere
benachbart zu der ersten Oberfläche des
chromatographischen Mediums und das eine erste Öffnung dadurch für ein Aufbringen
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium, wie dies, oben beschrieben ist,
aufweist;
- (d) eine Verteilungsmembran benachbart zu der ersten, im wesentlichen
fluidundurchlässigen
Barriere, um Fluid zu der ersten Öffnung in der ersten, im wesentlichen
fluidundurchlässigen
Barriere zu richten;
- (e) eine zweite, im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere
benachbart zu einem zentralen Abschnitt der Verteilungsmembran;
- (f) einen Applikator, enthaltend einen markierten, spezifischen
Bindungspartner für
den Analyten in resolubilisierbarer Form und benachbart zu der Barrieremembran
so positioniert, daß Fluid
von dem Applikator um die zweite Barriere zu dem Abschnitt der Verteilungsmembran
fließen
kann, welcher die zweite fluidundurchlässige Barriere nicht direkt
benachbart ist; und
- (g) eine Oberflächenbarriere,
enthaltend eine zweite Öffnung
dadurch zur Aufbringung bzw. Anwendung einer Flüssigkeit zu dem Applikator;
und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, umfassend einen Behälter
für einen
Tupfer bzw. einen Abstrich enthaltend eine Testprobe.
-
Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente
sind so konfiguriert, daß ein
Bringen der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente in gegenüberliegende
Beziehung darin resultiert, daß ein
Tupfer, der in den Behälter
eingesetzt ist, sich in Kontakt mit der Oberflächenbarriere und der zweiten Öffnung so
befindet, daß die
Probe in dem Tupfer auf den Applikator und dann auf das chromatographische
Medium durch die Öffnung
in der ersten Barriere aufgebracht wird, nachdem sie um die zweite
Barriere und durch die Verteilungsmembran geflossen ist.
-
Diese Vorrichtung ist in 8A und 8B gezeigt. 8A zeigt die Anordnung der zwei Komponenten
und ein Querschnitt entlang der Linie F-F' der ersten Komponente, der das Detail
der ersten Barriere, der Öffnung,
des Applikators, der zweiten Barriere und der Verteilungsmembran
zeigt, ist in 8B gezeigt.
Die Vorrichtung 290 umfaßt eine erste gegenüberlegbare
Komponente 291 und eine zweite gegenüberlegbare Komponente 292,
die durch ein Gelenk 293 verbunden sind. Die erste und
zweite gegenüberlegbare
Komponente 291 und 292 umfassen vorzugsweise Verriegelungen 295 und 296,
um die gegenüberlegbaren
Komponenten aneinander zu halten. Eine Dichtung 297 umgibt
die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 291 und 292, wenn sie in gegenüberliegender
Beziehung sind, um ein Lecken der Probe oder von Reagenzien zu verhindern.
Die Dichtung 297 kann eine Öffnung 298 aufweisen,
um das schmale Ende des Tupfers, z. B. ein Holzstäbchen oder
ein Stäbchen
bzw. einen Stift aufzunehmen.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 291 weist
ein chromatographisches Medium 299 mit einem ersten Ende
300, einem zweiten Ende 301, einer ersten Oberfläche 302 und
einer zweiten Oberfläche 303 auf.
Das chromatographische Medium 299 inkorporiert eine Detektionszone 304 und
eine Kontrollzone 305, wie dies oben beschrieben ist. Die
erste gegenüberlegbare
Komponente 291 weist auch einen Absorber 306 in
betätigbarem
Kontakt mit dem zweiten Ende 300 des chromatographischen
Mediums 299 auf.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 291 umfaßt auch
eine erste, im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 307 benachbart
zu der ersten Oberfläche 302 des
chromatographischen Mediums 299 und weist eine erste Öffnung 308 dadurch
für eine
Aufbringung von Flüssigkeit
zu dem chromatographischen Medium 299, wie dies oben beschrieben ist,
auf.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 291 beinhaltet
auch eine Verteilungsmembran 309 benachbart zu der ersten,
im wesentlichen fluidundurchlässigen
Barriere 307, um Fluid zu der ersten Öffnung 308 in der
ersten Barriere 307 zu richten. Benachbart zu einem zentralen
Abschnitt der Verteilungsmembran 309 ist eine zweite, im
wesentlichen fluidundurchlässige
Barriere 310. Die erste gegenüberlegbare Komponente 291 umfaßt auch
einen Applikator 311, enthaltend einen markierten, spezifischen
Bindungspartner für
den Analyten in resolubilisierbarer Form und benachbart zu der zweiten
Barriere 310 angeordnet. Fluid kann von dem Applikator 311
um die zweite Barriere 310 zu dem Abschnitt der Verteilungsmembran 309 fließen, welchem
die zweite, im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 310 nicht
direkt benachbart ist. Zusätzlich
hat die erste gegenüberlegbare
Komponente 291 eine Oberflächenbarriere 312,
die eine zweite Öffnung 313 dadurch
für ein
Aufbringen von Flüssigkeit
zu dem Applikator 311 aufweist. Vorzugsweise ist die Oberflächenbarriere 312 auf
dem im wesentlichen gleichen Niveau wie die Oberfläche der
ersten gegenüberlegbaren
Komponente 291 angeordnet, d. h. die Komponenten unter
der Oberflächenbarriere 312 sind
innerhalb der ersten gegenüberlegbaren
Komponente 291 angeordnet. Die erste gegenüberlegbare
Komponente 291 kann auch eine oder mehrere Öffnungen 314 für einen
Druckausgleich aufweisen.
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Eine erste gegenüberlegbare Komponente 291 umfaßt auch
ein Fenster 315, um ein Betrachten des chromatographischen
Mediums 299 zu ermöglichen.
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Die zweite gegenüberlegbare Komponente 292 umfaßt einen
Behälter 316 für einen
Tupfer, enthaltend eine Testprobe, und vorzugsweise eine Vertiefung 317 für den Zusatz
von einem oder mehreren Reagenzien) zu dem Tupfer.
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Indem die erste und die zweite gegenüberlegbare
Komponente 291 und 292 in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, resultiert dies darin, daß der Tupfer
in dem Behälter 316 in
Kontakt mit der Oberflächenbarriere 312 und
der zweiten Öffnung 313 ist.
Die Probe in dem Tupfer wird auf den Applikator 311 und
dann auf das chromatographische Medium 299 aufgebracht,
nachdem es rund um die zweite Barriere 310 und durch die
Verteilungsmembran 309 hindurchgetreten ist. In der Verwendung
wird der Tupfer 288 in den Behälter 316 in der zweiten
gegenüberlegbaren
Komponente 292 eingebracht und ein Extraktionsreagenz oder
-reagenzien können
zu der Vertiefung 317, falls gewünscht, zugesetzt werden. Die
erste und die zweite gegenüberlegbare
Komponente 291 und 292 werden dann in gegenüberliegende
Beziehung gebracht, um den Test durchzuführen, und die Ergebnisse werden
abgelesen.
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7. Vorrichtungen
für konkurrierende
Immuntests
-
Vorrichtungen können für konkurrierende Immuntests
ebenso wie für
Sandwich-Immuntests verwendet werden.
-
Typischerweise werden konkurrierende
Immuntests für
monovalente Analyten verwendet. Die monovalenten Analyten sind typischerweise
Haptene, jedoch können
dieselben Prinzipien für
einen Test von irgendeinem Analyten verwendet werden, der monovalent
bzw. einwertig ist, wie ein normalerweise mehrwertiges Antigen,
auf welchem die zusätzlichen Antikörper-Bindungsstellen
blockiert oder modifiziert sind. Testbare Analyten beinhalten die
folgenden: Theophyllin, Digoxin, Disopyramidin, Lidocain, Procainamid,
Propranolol, Chinidin, Amikacin, Penicillin und andere β-Lactam-Antibiotika,
Chloramphenicol, Gentamycin, Kanamycin, Netilmycin, Tobramycin,
tricyclische Antidepressiva, Ethosuximid, Phenobarbital, Diazepam,
Phenytoin, Primidon, Valproinsäure, Acetaminophen,
Acetylsalicylsäure,
Ibuprofen, Methotrexat, Suchtwirkstoffe, wie Morphin, Codein, Kokain,
Fentanyl, 3-Methylfentanyl,
Amphetamine, Lyserginsäure,
Diethylamid, Phencyclidin und Heroin und ihre Metaboliten, DNP,
1-substituierte-4-Hydroxy-2-Nitrobenzole, 4-substituierte-2-Nitro-trialkylanilinsalze,
und Umwelt verschmutzende Substanzen, wie Benzol, Toluol, Xylol
Ethylbenzol, Chlordan, DDT und seine Metaboliten, 2,4-D, 2,4,5-T
und Atrazin.
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Spezifische Bindungspartner, die
für die Durchführung dieser
Tests geeignet sind, umfassen, jedoch sind sie nicht darauf beschränkt, Antikörper und
spezifische Bindungsproteine. Ein Beispiel der letzteren ist das
Penizillin bindende Protein (PBP), das aus Bacillus stearothermophilus
isoliert wird.
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Unähnlich zu zahlreichen vorhergehenden Testvorrichtungen,
die für
ein Durchführen
von kompetitiven bzw. konkurrierenden Immuntests adaptiert sind,
haben die Vorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung den Vorteil, daß die
Anwesenheit eines Analyten in der Probe ein positives oder detektierbares
Ergebnis ergibt, wie eine gefärbte
Linie in der Detektionszone der Vorrichtung. Typischerweise zeigt
bei konkurrierenden Immuntests die Entwicklung eines detektierbaren
Signals ein negatives bzw. Negativergebnis (kein Analyt vorhanden).
So existiert eine umgekehrte Beziehung zwischen dem beobachteten
Ergebnis und der Detektion. Die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung,
welche eine direkte Beziehung zwischen der Analytenkonzentration
und dem detektierbaren Signal ergeben, sind weniger wahrscheinlich
bzw. anfällig,
falsche, negative Ergebnisse zu ergeben. Diese Vorrichtungen besitzen auch
einen expandierten dynamischen Bereich.
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In einer Vorrichtung für einen
konkurrierenden Immuntest ist die markierte Komponente ein Analytenanalogen,
nicht ein Anti-Analyten-Antikörper,
wie dies für
Vorrichtungen, die Sandwich-Immuntests ausführen, typisch ist. Das Analytenanaloge
umfaßt
einen Analyten, der konvalent an ein Glied eines spezifischen Bindungspaars
gebunden ist. Das Glied des spezifischen Bindungspaars besitzt keine Affinität für den Analyten
und ist durch einen sekundären,
spezi fischen Bindungspartner bindbar, der auf dem chromatographischen
Medium in der Detektionszone immobilisiert ist. Der konkurrierende
bzw. kompetitive Aspekt dieses Systems kommt aus der Verwendung
einer Affinitätsmembran,
welche darauf einen spezifischen Bindungspartner für den Analyten immobilisiert
aufweist. So konkurriert ein Analyt in der Testprobe, sofern er
vorhanden ist, mit dem markierten Analytenanalogen, um an die Affinitätsmembran so
zu binden, daß in
der Abwesenheit des Analyten die Gesamtheit oder nahezu die Gesamtheit
des markierten Analytenanalogen durch den spezifischen Bindungspartner
an die Affinitätsmembran
gebunden ist und nichts das chromatographische Medium erreicht.
Wenn ein Analyt in der Testprobe vorhanden ist, kann zumindest ein
Teil des markierten Analytenanalogen sich nicht an den spezifischen
Bindungspartner auf dem Affinitätsmedium
aufgrund der Konkurrenz zwischen dem nicht markierten Analyten in
der Testprobe und den Analytenanalogen binden. Daher erreicht wenigstens
einiges des markierten Analytenanlogen das chromatographische Medium und
wird durch den sekundären,
spezifischen Bindungspartners in der Detektionszone gebunden. Je größer die
Konzentration des Analyten in der Testprobe ist, desto größer ist
die Menge des markierten Analytenanalogen, welcher das chromatographische Medium
erreicht.
-
Eine geeignete Vorrichtung für einen
derartigen konkurrierenden Immuntest umfaßt:
- (1)
eine erste gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend:
- (a) ein planares, chromatographisches Medium, das ein erstes
Ende, ein zweites Ende und erste und zweite Oberflächen aufweist
und das einen zweiten bzw. sekundären spezifischen Bindungspartner
darauf in einer De tektionszone, die in der Fläche im wesentlichen kleiner
ist als das chromatographische Medium, festgelegt aufweist, wobei der
zweite spezifische Bindungspartner fähig ist, ein Glied bzw. Mitglied
eines spezifischen Bindungspaars, welchem eine Affinität für den Analyten
fehlt, zu binden;
- (b) wenigstens einen Absorber in betätigbarem Kontakt mit einem
der Enden des chromatographischen Mediums;
- (c) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
der oberen Oberfläche
des chromatographischen Mediums und das eine Öffnung dadurch zum Aufbringen
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium aufweist, wobei die Öffnung wesentlich
kleiner in der Fläche
als die Barriere ist, so daß Flüssigkeit
in das chromatographische Medium nur durch die Öffnung eintreten kann; und
- (d) eine Affinitätsmembran
benachbart zu der Barriere, wobei die Affinitätsmembran einen spezifischen
Bindungspartner für
den darauf immobilisierten Analyten enthält; und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, umfassend einen Applikator, wobei der Applikator ein
Analytenanaloges in einer Form enthält, welche durch den Zusatz
einer wäßrigen Flüssigkeit zu
dem Applikator resolubilisiert werden kann, wobei das Analytenanaloge
einen Analyten umfaßt,
der kovalent an ein Glied eines spezifischen Bindungspaars gebunden
ist, welchem Affinität für den Analyten
fehlt, und durch den spezifischen Bindungspartner bindbar ist, wobei
das Analytenanaloge mit einer detektierbaren Markierung markiert
ist.
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Das chromatographische Medium, die
Absorber, die Barriere und die Öffnung
sind so konfiguriert, daß die
Detektionszo ne zwischen der Öffnung und
dem ersten Ende des chromatographischen Mediums angeordnet ist.
Die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente sind so konfiguriert, daß das Bringen in gegenüberliegende
Beziehung der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente darin resultiert,
daß der
Applikator in Kontakt mit der Affinitätsmembran ist, um die Probe
und das resolubilisierte Analytenanaloge auf die Affinitätsmembran
und dann durch die Öffnung
auf das chromatographische Medium aufzubringen.
-
Das chromatographische Medium kann
weiters eine Kontrollzone eines Glied eines spezifischen Bindungspaars
beinhalten, dem eine Affinität
für den Analyten
oder für
den spezifischen Bindungspartner fehlt, wobei der Applikator weiters
eine Verbindung enthält,
die das Glied des spezifischen Bindungspaars in der Kontrollzone
bindet, die mit einer zweiten detektierbaren Markierung markiert
ist, die von der Markierung unterscheidbar ist, mit welcher das
Analytenanaloge markiert ist. Die Kontrollzone ist zwischen der Öffnung und
dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums angeordnet. Wenn
eine Kontrollzone aufgenommen ist, werden sowohl der erste und der
zweite Absorber vorzugsweise so verwendet, damit ausreichend Probe
auf die Kontrollzone aufgebracht wird.
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Eine geeignete Zwei-Komponenten-Vorrichtung
für die
Durchführung
eines konkurrierenden Immuntests, der ein markiertes Analytenanaloges
verwendet, ist in 9A und 9B dargestellt. Die Anordnung
der zwei Komponenten ist in 9A gezeigt, und
ein Querschnitt entlang der Linie G-G' der erste Komponente, der das Detail
des chromatographischen Mediums, der Barriere, der Öffnung und
der Affinitätsmembran
zeigt, ist in 9B gezeigt.
Die Vorrichtung 320 umfaßt erste und zweite gegenüberlegbare
Komponenten 322 und 324, die durch ein Gelenk 326 verbunden
sind. Die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 322 und 324 haben Verriegelungen 328 und 330 für einen
Eingriff und eine Dichtung oder eine Rippe 332 umgibt den
Umfang der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente 322 und 324,
um das Lecken von Probe oder Reagenzien zu verhindern. Die erste
gegenüberlegbare
Komponente 322 umfaßt
auch ein chromatographisches Medium 334, das erste und
zweite Enden 336 und 338 und erste und zweite
Oberflächen 340 und 342 aufweist.
Das chromatographische Medium 334 umfaßt eine Detektionszone 344 und vorzugsweise
eine Kontrollzone 346. Die erste gegenüberlegbare Komponente umfaßt auch
einen ersten Absorber 348 in betätigbarem Kontakt mit dem ersten
Ende 336 des chromatographischen Mediums und näher zu der
Detektionszone 344 angeordnet als zu der Kontrollzone 346,
ebenso wie einen zweiten Absorber 350 in betätigbarem
Kontakt mit dem zweiten Ende 338 des chromatographischen
Mediums 334 und näher
zu der Kontrollzone 346 als zu der Detektionszone 344.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 322 umfaßt auch
eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 352 benachbart
zu der ersten Oberfläche 340 des
chromatographischen Mediums 334 und weist eine Öffnung 354 dadurch
für eine
Aufbringung von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 334 auf, wie dies oben
beschrieben ist. Die Detektionszone ist zwischen der Öffnung 354 und dem
ersten Ende 336 des chromatographischen Mediums 334 angeordnet.
Die Kontrollzone 346 ist, sofern vorhanden, zwischen der Öffnung 354 und
dem zweiten Ende 338 des chromatographischen Mediums 334 angeordnet.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 322 umfaßt auch
eine Affinitätsmembran 356 benachbart
zu der Barriere 352. Die Affinitätsmembran 356 beinhaltet
einen spezifischen Bindungspartner für den Analyten, der daran immobilisiert
ist, so daß das
markierte Analytenanaloge und freier Analyt in der Testprobe mit
dem spezifischen Bindungspartner in der Affinitätsmembran 356 konkurrieren
können.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente umfaßt auch
ein Fenster 358 zum Sehen des chromatographischen Mediums 334.
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Die zweite gegenüberlegbare Komponente 324 umfaßt einen
Applikator 360, welcher ein markiertes Analytenanaloges
in resolubilisierbarer Form enthält.
Wenn eine Kontrollzone 346 auf dem chromatographischen
Medium 334 vorhanden ist, beinhaltet der Applikator 36O auch
eine zweite bindbare Komponente, die mit einer zweiten unterscheidbaren Markierung
markiert ist.
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In der Verwendung wird die Probe
auf den Applikator 360 aufgebracht, um das markierte Analytenanaloge
und, falls vorhanden, die zweite bindbare Komponente zu resolubilisieren.
Die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 322 und 324 werden dann in gegenüberliegende
Beziehung gebracht, wodurch die Probe und das resolubilisierte,
markierte Analytenanaloge auf die Affinitätsmembran 356 aufgebracht
werden. Wenn kein Analyt in der Testprobe vorhanden ist, wird das
gesamte Analytenanaloge an die Affinitätsmembran 356 gebunden
und nichts erreicht die Detektionszone 344 auf dem chromatographischen
Medium 334. Wenn ein Analyt in der Testprobe vorhanden
ist, konkurriert er mit dem markierten Analytenanalogen um den spezifischen
Bindungspartner auf der Affinitätsmembran 356,
so daß einiges
des mar kierten Analytenanalogen die Detektionszone 344 auf
dem chromatographischen Medium 334 erreicht und daran gebunden
wird, was ein detektierbares Signal ergibt. Wenn die Kontrollzone 346 auf
dem chromatographischen Medium vorhanden ist und eine zweite bindbare
Substanz auf den Applikator aufgebracht bzw. angewandt wird, bindet die
zweite bindbare Substanz mit ihrer unterscheidbaren Markierung an
der Kontrollzone 346, um anzuzeigen, daß der Test korrekt durchgeführt wurde.
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D. Nicht-isotrope Flußvorrichtungen
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Alle zuvor beschriebenen Vorrichtungen
haben einen isotrop unterteilten Fluß in jedem Element verwendet,
d. h. Flüssigkeit
wurde auf das Zentrum des Elements aufgebracht und Ströme nach
außen gleichmäßig oder
im wesentlichen gleichmäßig in beiden
Richtungen. Jedoch ist dies nicht notwendig und es ist möglich, Testvorrichtungen
zu konstruieren, in welchen ein Fluß in einem oder mehreren der Elemente
nicht vom Zentrum des Elements gleichmäßig in beiden Richtungen ist
oder alternativ von beiden Enden des Elements zu dem Zentrum ist, sondern
von einem Ende des Elements zu dem anderen verläuft. Dies kann eine besonders
effiziente Verwendung von Reagenzien, insbesondere resolubilisierbaren
Reagenzien, erlauben, wo es wünschenswert
ist, den Flüssigkeitsstrom
durch das gesamte Element vorliegen zu haben, um eine vollständige Resolubilisierung
zu fördern.
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Eine Vorrichtung, die einen nicht-isotropen Fluß verwendet,
ist für
ein Durchführen
eines Sandwich-Immuntests geeignet. Diese Vorrichtung umfaßt:
- (1) eine erste gegenüberlegbare Komponente, beinhaltend:
- (a) ein chromatographisches Medium, das ein erstes Ende, ein
zweites Ende und erste und zweite Oberflächen aufweist und darauf gesonderte,
diskrete und nicht überlappende
Bereiche immobilisiert aufweist, wobei der Bereich von jeder Zone
wesentlich kleiner als die Fläche
des chromatographischen Mediums ist:
- (i) eine Detektionszone eines spezifischen Bindungspartners
an bzw. für
den Analyten; und
- (ii) eine Kontrollzone des Analyten oder eines Analogen davon,
wobei die Detektionszone zwischen einem Punkt entfernt von den Enden
eines chromatographischen Mediums und dem ersten Ende des chromatographischen
Mediums angeordnet ist, und die Kontrollzone zwischen dem Punkt
entfernt von den Enden des chromatographischen Mediums und dem zweiten
Ende des chromatographischen Mediums angeordnet ist;
- (b) einen Absorber in betätigbarem
Kontakt mit dem ersten Ende des chromatographischen Mediums;
- (c) eine erste, im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere
benachbart zu der ersten Oberfläche des
chromatographischen Mediums und so positioniert, daß die Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium nur durch einen ersten Aufbringungsbereich
aufgebracht werden kann, der wesentlich kleiner als die Fläche des
chromatographischen Mediums ist und an einem Punkt entfernt von
den Enden des chromatographischen Mediums angeordnet ist;
- (d) einen Applikator bzw. eine Aufbringeinrichtung benachbart
zu der ersten Barriere, wobei der Applikator einen markierten, spezifischen
Bindungspartner für
den Analyten in resolubilisierbarer Form enthält, wobei sich der Applikator über die Barriere
erstreckt, um Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium an dem ersten Aufbringungsbereich
aufzubringen; und
- (e) eine zweite, im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere
benachbart zu dem Applikator und so positioniert, daß Flüssigkeit
auf den Applikator nur durch einen zweiten Aufbringungsbereich aufgebracht
werden kann, der wesentlich kleiner als die Fläche des chromatographischen
Mediums ist und benachbart zu dem zweiten Ende des chromatographischen
Mediums angeordnet ist; und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend eine zweite Aufbringungszone.
-
Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente
sind so konfiguriert, daß ein
Bringen in gegenüberliegende
Beziehung der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente darin
resultiert, daß die
Probenzubereitungszone in Kontakt mit der zweiten Barriere und mit
dem zweiten Aufbringungsbereich ist. So wird die Probe in dem Probenpräparationsbereich
auf den Applikator durch den zweiten Aufbringungsbereich aufgebracht.
Die Probe überquert
bzw. durchdringt im wesentlichen die gesamte Länge des Applikators, um die
Probe und den resolubilisierten, markierten, spezifischen Bindungspartner auf
das chromatographische Medium durch den ersten Aufbringungsbereich
aufzubringen.
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Ein derartige nicht-isotrope Flußvorichtung, die
für einen
Sandwich-Immuntest geeignet ist, ist in 10A und 10B dargestellt.
Die Anordnung der zwei Komponenten ist in 10A gezeigt und ein Querschnitt entlang
der Linie H-H' der
ersten Komponente, der das Detail des chromatographischen Mediums,
der ersten Barriere, des Applikators und der zweiten Barriere zeigt,
ist in 10B gezeigt.
Die Vorrichtung 370 umfaßt erste und zweite gegenüberlegbare
Komponenten 372 und 374, die durch ein Gelenk 376 verbunden
sind. Die erste und zweite gegenübelegbare
Komponente 372 und 374 haben Verriegelungen 378 und 380 und
sind durch eine Dichtung 382 umgeben. Die erste gegenüberlegbare Komponente 372 umfaßt bzw.
beinhaltet ein chromatographisches Medium 384 mit ersten
und zweiten Enden 386 und 388 und ersten und zweiten
Oberflächen 390 und 392.
Das chromatographische Medium 384 hat darauf in diskreten,
nicht überlappenden
Bereichen eine Detektionszone 394 und vorzugsweise eine
Kontrollzone 396 immobilisiert. Die Detektionszone 394 enthält einen
spezifischen Bindungspartner für
den Analyten. Die Kontrollzone 396 enthält einen Analyt oder Analogen
davon, wie dies oben beschrieben ist. Die Detektionszone 394 ist
zwischen einem Punkt 397 entfernt von den Enden des chromatographischen
Mediums 384 und dem ersten Ende 386 des chromatographischen
Mediums 384 angeordnet und die Kontrollzone 396 ist
zwischen dem Punkt 397 und dem zweiten Ende 388 des
chromatographischen Mediums 384 angeordnet. Typtischerweise
ist der Punkt 397 entfernt von den Enden des chromatographischen
Mediums 384 der Mittelpunkt des chromatographischen Mediums 384 und
die Detektionszone 394 und die Kontrollzone 396 sind
gleichmäßig von
dem Mittelpunkt des chromatographischen Mediums beabstandet. Dies
ist jedoch nicht erforderlich.
-
Die erste gegenüberlegbare Komponente 372 umfaßt weiters
einen ersten Absorber 398 in betätigbarem Kontakt mit dem ersten
Ende 386 des chromatographischen Mediums 384 und,
wenn die Kontrollzone vorhanden ist, kann ein zweiter Absorber 400 in
betätigbarem
Kontakt mit dem zweiten Ende 388 des chromatographischen
Mediums 384 vorhanden sein. Jedoch ist dieser zweite Absorber nicht
erforderlich und muß nicht
in allen Anwendungen vorhanden sein.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 372 umfaßt auch
eine erste, im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 402 benachbart
zu der ersten Oberfläche 390 des
chromatographischen Mediums 384. Die erste Barriere 402 ist
so positioniert, daß Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 384 nur durch einen ersten
Aufbringungsbereich 404 aufgebracht werden kann, der wesentlich
kleiner als die Fläche
des chromatographischen Mediums 384 ist. Der erste Aufbringungsbereich 404 ist
an dem Punkt 397 angeordnet. Typischerweise ist der erste
Aufbringungsbereich 404 an dem Mittelpunkt des chromatographischen
Mediums 384 angeordnet. Die erste gegenüberlegbare Komponente 372 umfaßt auch einen
Applikator 406, welcher zu der ersten Barriere 402 benachbart
ist und sich über
die erste Barriere 402 erstreckt, um Flüssigkeit auf das chromatographische
Medium 384 an dem ersten Aufbringungsbereich 404 aufzubringen.
Der Applikator 406 enthält
einen markierten, spezifischen Bindungspartner für den Analyten in resolubilisierbarer
Form.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 372 umfaßt auch
eine zweite, im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 408 benachbart
zu dem Applikator 406. Flüssigkeit kann auf den Applikator 406 nur
durch einen zweiten Aufbringungsbereich 410 aufgebracht
werden, der wesentlichen kleiner als das die Fläche des chromatographischen
Mediums 384 ist und benachbart zu dem zweiten Ende 388 des chromatographischen
Mediums 384 angeordnet ist. Die erste gegenüberlegbare
Komponente 372 umfaßt
auch ein Fenster 412, um ein Sehen des chromatographischen
Mediums 384 zu ermöglichen.
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Die zweite gegenüberlegbare Komponente 374 umfaßt eine
Probenzubreitungszone 414, welche wenigstens ein Reagenz
zur Behandlung der Probe enthalten kann.
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In der Verwendung wird eine Probe
auf die Probenzubereitungszone 414 auf der zweiten gegenüberlegbaren
Komponente 374 aufgebracht. Die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 372 und 374 werden dann gegenüberliegend
angeordnet, so daß die
Testprobe zu dem Applikator 406 durch den zweiten Aufbringungsbereich 410 transferiert wird.
Die zu dem bzw. auf den Applikator 406 transferierte Probe
löst dann
den spezifischen Bindungspartner in dem Applikator 406 wieder
auf und durchquert. dann im wesentlichen die gesamte Länge des Applikators 406,
um die Probe und den resolubilisierten, spezifischen Bindungspartner
auf das chromatographische Medium 384 durch den ersten
Aufbringungsbereich 404 aufzubringen. Eine Chromatographie
und Detektion des Analyten finden dann wie oben diskutiert statt.
Es ist festzuhalten, daß der
Fluß in
dem chromatographischen Medium selbst gegenwärtig isotrop ist, obwohl ein
Fluß in
einer Anzahl von Elementen nicht isotrop ist.
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E. Vorrichtungen, die
eine direkte Absorption von Analyten an dem chromatographischen
Medium anwenden
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Einige Antigene binden sich stark
und nicht spezifisch an Materialien, die üblicherweise als feste Phasen
für Immuntests
verwendet werden, wie beispielsweise Nylon. Diese Antigene tendieren
dazu, hydrophob zu sein, wie Chlamydia trachomatis Lipopolysaccharid
(LPS) Antigen und andere komplexe Lipide. Derartige Antigene können an
das chromatographische Medium durch eine Testvorrichtung gebunden
werden und dann mit geeigneten, markierten, spezifischen Bindungspartnern
detektiert werden, wie einem markierten Antikörper für das Antigen. Dies ist ein
Einzelantikörper-Immuntest,
nicht ein Sandwich-Immuntest. Tatsächlich nimmt das chromatographische
Medium selbst den Platz des ersten Antikörpers in einem konventionellen
Sandwich-Immuntest ein.
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Eine Testvorrichtung, die für ein Durchführen von
Tests geeignet ist, die eine direkte Immobilisierung eines Analyten
auf dem chromatographischen Medium involvieren, umfaßt:
- (1) eine erste gegenüberlegbare Komponente, beinhaltend:
- (a) ein planares, chromatographisches Medium, das erste und
zweite Enden und erste und zweite Oberflächen aufweist, wobei das chromatographische
Medium eine Affinität
für den
Analyten aufweist, die ausreichend ist, um den Analyten aus einer
wäßrigen Lösung, enthaltend
den Analyten, auf dem chromatographischen Medium zu immobilisieren;
- (b) einen Appliaktor in betätigbarem
Kontakt mit dem ersten Ende des chromatographischen Mediums, wobei
der Applikator einen markierten, spezifischen Bindungspartner für den Analyten
in einer Form enthält,
welche durch den Zusatz einer wäßrigen Flüssigkeit
zu dem Applikator resolubilisiert werden kann;
- (c) einen Absorber in betätigbarem
Kontakt mit dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums; und
- (d) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
der ersten Oberfläche
des chromatographischen Mediums und die eine Öffnung dadurch für ein Aufbringen
von Flüssigkeit auf
das chromatographische Medium aufweist, wobei die Öffnung in
der Fläche
wesentlich kleiner als die Barriere ist, so daß Flüssigkeit in das chromatographische
Medium in den Bereich, der durch die Barriere abgedeckt ist, nur
durch die Öffnung
eintreten kann; und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend eine Probenpräparationszone.
-
In dieser Vorrichtung sind die erste
und zweite gegenüberlegbare
Komponente so konfiguriert, daß das
Bringen in gegenüberliegende
Beziehung der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente darin
resultiert, daß die
Probenzubereitungszone in Kontakt mit der Barriere ist, so daß die Probe in
der Probenpräparationszone
auf das chromatographische Medium aufgebracht wird. Analyt in der
Testprobe wird auf dem chromatographischen Medium in der Nachbarschaft
der Öffnung
immobilisiert. In dieser Vorrichtung ist anders als in vorhergehenden
Vorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung der Fluß in
dem chromatographischen Medium selbst von einem Ende des Mediums
zu dem anderen und nicht von einem Punkt entfernt von den Enden
des Mediums zu jedem Ende.
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Das chromatographische Medium selbst kann
Nylon sein, wenn das Antigen ein Lipopolysaccharid ist.
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Eine Vorrichtung, die für einen
Test geeignet ist, der ein Binden des Analyten an das chromatographische
Medium involviert bzw. bedingt, ist in 11A und 11B dargestellt. 11A zeigt die Anordnung
der zwei Komponenten der Vorrichtung und 11B zeigt einen Querschnitt entlang
der Linie I-I' der
ersten Komponente, der das Detail des chromatographischen Mediums,
des Applikators, der Barriere und der Öffnung zeigt. Die Testvorrichtung 420 weist
erste und zweite gegenüberlegbare
Komponenten 422 und 424 auf, die durch ein Gelenk
bzw. Scharnier 426 verbunden sind. Die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente enthalten Verriegelungen 428 und 430 und
eine Dichtung 432 umgibt die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 422 und 424, wenn sie in gegenüberliegende
Beziehung gebracht sind. Die erste gegenüberlegbare Komponente 422 weist
ein chromatographisches Medium 434 mit einem ersten Ende 436 und
einem zweiten Ende 438 auf. Das chromatographische Medium 434 weist
eine erste Oberfläche 440 und
eine zweite Oberfläche 442 auf.
Die erste gebenüberlegbare
Komponente 422 umfaßt
auch einen Applikator 444 in betätigbarem Kontakt mit dem ersten
Ende 436 des chromatographischen Mediums 434 und
einen Absorber 446 in betätigbarem Kontakt mit dem zweiten
Ende 438 des chromatographischen Mediums 434.
Die erste gegenüberlegbare
Komponente 422 umfaßt
auch eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 448,
welche zu der ersten Oberfläche 442 des
chromatographischen Mediums benachbart ist und eine Öffnung 450 dadurch
aufweist, um Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 434 aufzubringen. Vorzugsweise
umfaßt
die erste gegenüberlegbare
Komponente auch ein Fenster 452 benachbart zu der zweiten
Oberfläche 444 des
chromatographischen Mediums 434, um das chromatographische
Medium 434 zu sehen.
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Die zweite gegenüberlegbare Komponente 424 umfaßt eine
Probenzubereitungszone 454.
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In der Verwendung wird die Probe
zu der Probenpräparationszone 454 der
zweiten gegenüberlegbaren
Komponente 424 zugefügt
und eine wäßrige Flüssigkeit
wird auf den Applikator 444 durch einen solubilisierten,
markierten, spezifischen Bindungspartner aufgebracht. Die erste
und zweite gegenüberlegbare
Komponente 422 und 424 werden dann in gegenüberliegende
Beziehung gebracht, so daß die
Testprobe auf das chromatographische Medium 434 durch die Öffnung 450 in
der Barriere 448 aufgebracht wird. Dann wird jeglicher
Ana lyt in der Probe sich an das chromatographische Medium 434 in
der Nachbarschaft der Öffnung
binden gelassen. Der resolubilisierte, markierte, spezifische Bindungspartner
wird durch das chromatographische Medium 434 von dem ersten
Ende 436 zu dem zweiten Ende 438 wandern gelassen.
Der markierte, spezifische Bindungspartner kann mit Analyt reagieren,
der an das chromatographische Medium 434 zur Detektion gebunden
ist. In diesem Fall wird die Detektionszone tatsächlich durch einen Analyten
gebildet, der sich an das chromatographische Medium 434 in
der Nachbarschaft der Öffnung 450 in
der Barriere 448 bindet.
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II. SEQUENTIELLE IMMUNCHROMATOGRAPHIE
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In einigen Anwendungen, insbesondere
in serologischen Tests, ist es wünschenswert,
daß der Aufnahmeschritt,
d. h. durch einen spezifischen Bindungspartner für den Analyten, der auf dem
festen Träger
immobilisiert ist, vor dem Markierungsschritt eintritt. Beispielsweise
in einem Immunchromatographietest zum Detektieren von IgG Antikörper für Helicobacter
pylori in menschlichem Serum wird Serum über die Bande von H. pyroli
Antigen laufen gelassen, das auf einem Festphasen-Chromatographiemedium
immobilisiert ist, hat. Spezifisches IgG in dem Serum bindet sich
an das immobilisierte Antigen. Nach einem Entfernen von Serum, enthaltend nicht-spezifisches
IgG, wird dann anti-menschliches IgG, das mit einer detektierbaren
Markierung, wie einer sichtbaren Farbe (das Konjugat), markiert
ist, dann über
die Antigenbande hinaus wandern gelassen, und jedes gebundenes IgG
wird mit der detektierbaren Markierung markiert.
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Konventionelle einstufige, lineare,
chromatographische Tests sind für
die sequentielle Art von Tests nicht geeig net, außer ein
zeitaufwendiger und nicht angenehmer Waschschritt wird in das Verfahren inkorporiert.
Wenn ein derartiger Waschschritt nicht inkorporiert bzw. aufgenommen
wird, wird ein großer Überschuß von menschlichem
IgG, das nicht für
H. pylori spezifisch ist, mit dem Konjugat reagieren. Dies wird
einen hohen Hintergrund von Markierung in dem chromatographischen
Medium zurücklassen
und kann das Konjugat verbrauchen, bevor es eine Chance hatte, mit
dem Anti-H. pylori Antikörper,
der an das immobilisierte H. pylori Antigen gebunden ist, zu reagieren.
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Es wäre wünschenswert, eine chromatographische
Testvorrichtung zur Verfügung
zu haben, welche einen sequentiellen Immuntest durchführen kann,
so daß eine
Reaktion des Antikörpers,
der zu detektieren ist, mit dem entsprechenden Analyten, der auf
dem chromatographischen Medium immobilisiert ist, zuerst bis zur
Vervollständigung
durchführen gelassen
wird. Dann wird in einem zweiten Schritt das markierte Konjugat
aufgebracht, um den Analyten zu detektieren, wie z. B. den Anti-H.
pylori Antikörper.
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Eine Vorrichtung, die zum Durchführen eines sequentiellen
Immuntests geeignet ist, umfaßt:
- (1) eine erste gegenüberlegbare Komponente, beinhaltend:
- (a) ein planares, chromatographisches Medium, wie dies oben
beschrieben ist, das einen spezifischen Bindungspartner für den darauf
immobilisierten Analyten in einer Detektionszone aufweist, die wesentlich
kleiner als die Fläche
des chromatographischen Mediums ist;
- (b) eine Probenzubereitungszone in betätigbarem Kontakt mit dem ersten
Ende des chromatographischen Mediums;
- (c) einen ersten Absorber in betätigbarem Kontakt mit dem zweiten
Ende des chromatographischen Mediums; und
- (d) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere, die zu der
ersten Oberfläche
des chromatographischen Mediums benachbart ist, und eine Öffnung dadurch
zu Aufbringen von Flüssigkeit
zu dem chromatographischen Medium aufweist, wobei die Öffnung in
der Fläche
wesentlich kleiner als die Barriere ist, so daß Flüssigkeit in das chromatographische
Medium in dem Bereich, der durch die Barriere abgedeckt ist, nur
durch die Öffnung
eintreten kann; und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend:
- (a) einen Applikator, enthaltend einen spezifischen Bindungspartner
für den
Analyten in resolubilisierbarer Form, wobei der Applikator derart positioniert
ist, daß,
wenn die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente in gegenüberliegende
Beziehung gebracht sind bzw. werden, der Applikator so in Kontakt
mit der Barriere ist, daß der
resolubilisierte, markierte, spezifische Bindungspartner für den Analyten
durch die Öffnung in
der Barriere auf das chromatographische Medium aufgebracht wird;
und
- (b) zweite und dritte Absorber, die so positioniert sind, daß, wenn
die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente in gegenüberliegende
Beziehung gebracht sind, der zweite Absorber in betätigbarem
Kontakt mit einem Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen
der Barriere und dem ersten Ende des chromatographischen Mediums
ist und der dritte Absorber in betätigbarem Kontakt mit einem
Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen der Barriere
und dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums zwischen der
Barriere und dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums so
vorliegt, daß der
zweite und dritte Absorber Fluid von dem chromatographischen Medium
entfernen können.
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Wenn die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, ist daher ein Fluidstrom von der Öffnung in
der Barriere nach außen
zu dem zweiten und dritten Absorber in beiden Richtungen entlang
des chromatographischen Mediums.
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Typischerweise umfaßt die Testvorrichtung weiters
einen im wesentlichen transparenten Hintergrund benachbart zu der
zweiten Oberfläche
des chromatographischen Mediums, wie dies oben beschrieben ist.
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Die Probenpräparationszone, wie sie oben beschrieben
ist, kann wenigstens ein Reagenz für eine Behandlung der Probe
enthalten, bevor die Probe auf das chromatographische Medium aufgebracht wird.
Anders als in anderen Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung,
wie diese oben beschrieben sind, in welchen die Probenpräparationszone
an der zweiten gegenüberlegbaren
Komponente ist, findet in dieser Vorrichtung das Aufbringen der
Probe auf das chromatographische Medium ohne ein Bringen der ersten
und zweiten gegenüberlegbaren
Komponente in gegenüberliegende
Beziehung statt. So wird die Konzentration von jedem Reagenz, das
für eine Behandlung
der Probe verwendet wird, entsprechend eingestellt.
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Das chromatographische Medium kann
weiters eine Kontrollzone eines Analyten oder eines Analogen davon
beinhalten, das auf dem chromatographischen Medium in einem Bereich
wesentlich kleiner als das chromatographische Medium immobili siert
ist, und sich nicht mit der Detektionszone überlappt. Wenn das chromatographische
Medium sowohl eine Detektionszone als auch eine Kontrollzone enthält, ist
die Detektionszone zwischen der Öffnung und
dem ersten Ende des chromatographischen Mediums positioniert. Die
Kontrollzone ist zwischen der Öffnung
und dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums positioniert.
Vorzugsweise ist die Detektionszone zwischen der Öffnung und
dem Abschnitt des chromatographischen Mediums, der durch den zweiten
Absorber kontaktiert ist, positioniert und die Kontrollzone ist
zwischen der Öffnung und
dem Abschnitt des chromatographischen Mediums, der durch den dritten
Absorber kontaktiert ist, positioniert, um sicherzustellen, daß eine ausreichende
Menge eines resolubilisierten, markierten, spezifischen Bindungspartners
sowohl die Detektions- als auch Kontrollzone erreicht.
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Diese Vorrichtung ist in 12A und 12B dargestellt. 12A zeigt die Anordnung der zwei Komponenten
der Vorrichtung und 12B zeigt
einen Querschnitt entlang der Linie J-J' der ersten Komponente, der das Detail
des chromatographischen Mediums, den Applikator, den ersten Absorber,
die Barriere und die Öffnung
zeigt. Die Testvorrichtung 460 hat eine erste gegenüberlegbare
Komponente 462 und eine zweite gegenüberlegbare Komponente 464,
die durch ein Gelenk 466 verbunden sind. Die erste und
zweite gegenüberlegbare Komponente
enthalten Verriegelungen 468 und 470 und eine
Dichtung 472 umgibt die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 462 und 464, wenn sie in gegenüberliegende
Beziehung gebracht sind. Die erste gegenüberlegbare Komponente 462 umfaßt bzw.
beinhaltet ein im wesentlichen ebenes, chromatographisches Medium 474 mit
einem ersten Ende 476, einem zweiten Ende 478 und
ersten und zweiten Oberflächen
480 und 482.
Das chromatographische Medium umfaßt auch eine Detektionszone 484,
die einen markierten, spezifischen Bindungspartner für den Analyten
enthält,
und gegebenenfalls eine Kontrollzone 486, enthaltend einen
immobilisierten Analyten.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 462 umfaßt auch
eine Probenpräparationszone 488 in
betätigbarem
Kontakt mit dem ersten Ende 476 des chromatographischen
Mediums 474. Die Probenpräparationszone 488 kann
wenigstens ein Reagenz für
eine Behandlung der Probe enthalten, wie dies oben beschrieben ist.
Die ersten gegenüberlegbare
Komponente 462 umfaßt
auch einen ersten Absorber 490 in betätigbarem Kontakt mit dem zweiten Ende 478 des
chromatographischen Mediums 474.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 462 umfaßt auch
eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 492 benachbart
zu der ersten Oberfläche 480 des
chromatographischen Mediums 474. Die Barriere 492 hat
eine Öffnung 494 dadurch
für ein Aufbringen
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 474. Die Öffnung 494 ist
wesentlich kleiner in der Fläche
als die Barriere 492, so daß Flüssigkeit in das chromatographische
Medium 474 in dem Bereich, der durch die Barriere 492 abgedeckt ist,
nur durch die Öffnung 494 eintreten
kann. Jedoch kann in dieser Vorrichtung Flüssigkeit auch in das chromatographische
Medium 474 an dem ersten Ende 476 von der Probenpräparationszone 488 eintreten.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente umfaßt auch
ein Fenster 496 benachbart zu der zweiten Oberfläche 482 des
chromatographischen Mediums 474, um das chromatographische
Medium 474 zu sehen.
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Die zweite gegenüberlegbare Komponente 464 umfaßt einen
Applikator 498, enthaltend einen spezifischen Bindungspartner
für den
Analyten in resolubilisierbarer Form. Der Applikator 498 ist
so positioniert, daß,
wenn die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 462 und 464 in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der Applikator 498 in Kontakt
mit der Barriere 492 ist, so daß ein resolubilisierter, markierter,
spezifischer Bindungspartner durch die Öffnung 494 in der
Barriere 492 auf das chromatographische Medium 474 aufgebracht
wird. Die zweite gegenüberlegbare
Komponente 464 umfaßt
auch zweite und dritte Absorber 500 und 502, die derart
positioniert sind, daß,
wenn die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 462 und 464 in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der zweite Absorber 500 in betätigbarem
Kontakt mit einem Abschnitt 504 des chromatographischen
Mediums 474 zwischen der Barriere 492 und dem
ersten Ende 476 des chromatographischen Mediums 474 ist und
der dritte Absorber 502 in gegenüberliegendem Kontakt mit einem
Abschnitt 506 des chromatographischen Mediums 474 zwischen
der Barriere 492 und dem zweiten Ende 478 des
chromatographischen Mediums 474 ist. Dies erlaubt es dem
zweiten und dritten Absorber 500 und 502, Fluid
von dem chromatographischen Medium 474 abzuziehen bzw. zu
entfernen.
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In der Verwendung wird die Probe
auf die Probenpräparationszone 480 aufgebracht
und die Probe wird durch das chromatographische Medium 466,
umfassend die Detektionszone 476, wandern gelassen. Eine
wäßrige Flüssigkeit
wird dann zu dem Appliaktor 488 auf der zweiten gegenüberlegbaren Komponente 464 zugegeben,
um den markierten, spezifischen Bindungspartner für den Analyten
zu resolubilisieren. Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente 462 und 464 werden
dann in gegenüberliegende
Beziehung gebracht, um den resolubilisierten, markierten, spezifischen
Bindungspartner auf die Öffnung 486 in
der Barriere 484 aufzubringen. Gleichzeitig werden der
zweite und dritte Absorber 490 und 492 auf das
chromatographische Medium 466 aufgebracht, um Fluid von
dem chromatographischen Medium 466 abzuziehen. Wenn Analyt
in der Testprobe vorhanden ist, wird ein ternärer Komplex an der Detektionszone 476 zur
Detektion des Analyten ausgebildet.
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III. VERSTÄRKTE IMMUNCHROMATOGRAPHIE
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Andere Vorrichtungen führen eine
verstärkte Immunchromatographie
durch. Eine derartige Vorrichtung hängt von einer Verstärkung von
kolloidaler Goldfarbe mit Silber ab.
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A. Prinzipien der Silberverstärkung
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Silber kann verwendet werden, um
kolloidales Gold als eine Markierung für eine Verbindung zu verstärken, die
an einer spezifischen Bindungsreaktion teilnimmt, d. h. als ein
spezifischer Bindungspartner, wie ein Antigen, Hapten, Antikörper oder
Antikörperfragment.
Gold kann die Reduktion eines löslichen
Silbersalzes zu metallischem Silber katalysieren, was Silberschalen
bzw. Silberhüllen
ausbildet, die die Goldmarkierung umgeben, so daß größere Bereiche sichtbar sind.
Dies verstärkt
das Signal, welches in einem ternären Komplex an der Detektionszone
gebunden ist. Das lösliche
Silbersalz ist vorzugsweise Silberlactat. Das reduzierende Agens
ist typischerweise ein Chinon, wie Hydrochinon.
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B. Vorrichtungen, die
Silberverstärkung
anwenden
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Zwei Arten von Vorrichtungen, die
Silberverstärkung
verwenden, sind beschrieben. Die erste Art der Vorrichtung umfaßt einen
Gold-Sol markierten, spezifischen Bindungspartner, der in einer
resolubilisierbaren Form auf der ersten gegenüberlegbaren Komponente benachbart
zu einer Probenpräparationszone
inkorporiert ist. In dieser Vorrichtung umfaßt die zweite gegenüberlegbare
Komponente einen Applikator, enthaltend ein lösliches Silbersalz und ein Reduktionsmittel.
Die zweite Art der Vorrichtung ist insbesondere für die Bestimmung
von einem Analyten in einer Probe auf einem Abstrich adaptiert.
In dieser Vorrichtung ist der Abstrich bzw. der Tupfer in die zweite
gegenüberlegbare
Komponente eingesetzt und das lösliche
Silbersalz und das Reduktionsmittel sind durch einen Einsatz, der
in der Vorrichtung positioniert ist, vorgesehen.
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1. Vorrichtung mit Silbersalz,
das in einen Applikator an der zweiten gegenüberlegbaren Komponente inkorporiert
ist
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Eine ersterwähnte Vorrichtung, die eine
Silberverstärkung
anwendet, umfaßt
ein lösliches
Silbersalz und ein Reduktionsmittel auf einem Applikator in der
zweiten gegenüberlegbaren
Komponente. Diese Vorrichtung umfaßt:
- (1)
eine erste gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend:
- (a) ein planares, chromatographisches Medium mit einem ersten
Ende, einem zweiten Ende, einer oberen und uneren Oberfläche, das
einen spezifischen Bindungspartner für den Analyten daran in einer
Detektionszone, wie dies oben beschrieben ist, immobilisiert aufweist;
- (b) einen Absorber in betätigbarem
Kontakt mit dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums;
- (c) einen Leiter in betätigbarem
Kontakt mit dem ersten Ende des chromatographischen Mediums;
- (d) eine Konjugatzone, enthaltend einen spezifischen Bindungspartner
für den
Analyten, der mit einem Goldsol in einer Form markiert ist, die durch
den Zusatz einer wäßrigen Flüssigkeit
zu der Konjugatzone resolubilisiert werden kann, wobei die Konjugatzone
in direktem Kontakt mit dem Leiter und in indirektem Kontakt mit
dem ersten Ende des chromatographischen Mediums steht;
- (e) eine Probenpräparationszone
für ein
Aufbringen einer Testprobe, wobei die Probenzubereitungszone in
direktem Kontakt mit der Konjugatzone steht, wobei der Leiter, die
Konjugatzone und die Probenzubereitungszone so positioniert sind,
daß die
Konjugatzone die Probenpräparationszone
und den Leiter überbrückt; und
- (f) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
der zweiten Oberfläche
des chromatographischen Mediums und die eine Öffnung dadurch für eine Aufbringung
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium aufweist; und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend:
- (a) einen Applikator, enthaltend in einer Form, die durch den
Zusatz einer wäßrigen Flüssigkeit
zu dem Applikator resolubilisiert werden kann: (i) ein lösliches
Silbersalz und (2) ein Reduktionsmittel, wobei der Applikator so
positioniert ist, daß,
wenn die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der Appliaktor so in Kontakt mit der
Barriere ist, daß das
resolubilisierte Silbersalz und das Reduktionsmittel durch die Öffnung in
der Barriere auf das chromatographische Medium aufgebracht werden;
und
- (b) zweite und dritte Absorber, die so positioniert sind, daß, wenn
die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der Absorber in betätigbarem Kontakt mit einem
Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen der Barriere
und dem ersten Ende des chromatographischen Mediums steht und der
dritte Absorber in betätigbarem Kontakt
mit einem Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen der
Barriere und dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums ist,
so daß der
zweite und dritte Absorber Fluid von dem chromatographischen Medium
abziehen bzw. entfernen.
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Diese Vorrichtung ist in 13A und 13B dargestellt. 13A zeigt eine Anordnung der zwei Komponenten
der Vorrichtung und 13B zeigt
einen Querschnitt entlang der Linie K-K' der ersten Komponente, der das Detail
des chromatographischen Mediums, des Leiters, der Konjugatzone,
der Probenpräparationszone,
des ersten Absobers, der Barriere und der Öffnung zeigt. Die Vorrichtung 520 hat
eine erste gegenüberlegbare
Komponente 522 und eine zweite gegenüberlegbare Komponente 524, die
durch ein Gelenk bzw. Scharnier 526 verbunden sind. Die
erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 522 und 524 haben Eingriffsmittel,
wie Verriegelungen 528 und 530, um die Komponenten zu halten,
wenn sie in gegenüberliegender
Beziehung angeordnet sind, und eine Dichtung 532 umgibt
die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 522 und 524, wenn sie in gegenüberliegende
Beziehung gebracht sind.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 522 weist
ein chromatographisches Medium 534 auf. Das chromatographische
Medium
534 hat erste und zweite Enden 536 und 538 und
erste und zweite Oberflächen 540 und 542.
Das chromatographische Medium 534 weist auch eine Detektionszone 544 wesentlich
kleiner als die Fläche
des chromatographischen Mediums 534 auf. Die Detektionszone
umfaßt einen
spezifischen Bindungspartner für
den Analyten, der darauf immobilisiert ist.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 522 umfaßt auch
einen Absorber 546 in betätigbarem Kontakt mit dem zweiten
Ende 536 des chromatographischen Mediums 532 und
einen Leiter 548 in betätigbarem
Kontakt mit dem ersten Ende 536 des chromatographischen
Mediums 534.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 522 umfaßt auch
eine Konjugatzone 550, enthaltend einen spezifischen Bindungspartner
für den
Analyten, der mit einem Goldsol in einer Form markiert ist, die
durch den Zusatz von einer wäßrigen Flüssigkeit zu
der Konjugatzone 550 resolubilisiert werden kann. Die Konjugatzone 550 ist
in direktem Kontakt mit dem Leiter 548 und ist in indirektem
Kontakt mit dem ersten Ende 536 des chromatographischen
Mediums 534.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 522 umfaßt auch
eine Probenpräparationszone 552 für eine Aufbringung
einer Testprobe. Die Probenpräparationszone 552 ist
in direktem Kontakt mit der Konjugatzone 550. Der Leiter 548,
die Konjugatzone 550 und die Probenpräparationszone 552 sind
auf der ersten gegenüberlegbaren
Komponente 522 so positioniert, daß die Konjugatzone 550 die
Probenpräparationszone 552 und
den Leiter 548 überbrückt.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 522 beinhaltet
auch eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 554 be nachbart
zu der ersten Oberfläche 540 des
chromatographischen Mediums 534. Die Barriere 554 hat
eine Öffnung 556 dadurch für eine Aufbringung
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 534. Die Öffnung 556 ist
wesentlich kleiner in der Fläche
als die Barriere 554, so daß Flüssigkeit in das chromatographische
Medium 534 in dem Bereich, der durch die Barriere 554 abgedeckt
ist, nur durch die Öffnung 556 eintreten
kann. Jedoch kann in dieser Vorrichtung Flüssigkeit auch in das chromatographische
Medium 534 durch den Leiter 548 eintreten.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 522 umfaßt auch
ein Fenster 558 benachbart zu der zweiten Oberfläche 542 des
chromatographischen Mediums 534, um das chromatographische
Medium 534 zu sehen.
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Die zweite gegenüberlegbare Komponente 524 umfaßt einen
Applikator 560, der eine Verstärkungszone 562 enthält. Die
Verstärkungszone 562 enthält in einer
Form, die durch den Zusatz der wäßrigen Flüssigkeit
zu dem Applikator 550 resolubilisiert werden kann: (1)
ein lösliches
Silbersalz und (2) ein Reduktionmittel. Der Applikator 560 ist
so positioniert, daß,
wenn die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 522 und 524 in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der Applikator 560 in Kontakt
mit der Barriere 554 ist, so daß das resolubilisierte Silbersalz
und das Reduktionsmittel in der Verstärkungszone 562 durch
die Öffnung 556 in
der Barriere 554 auf das chromatographische Medium 534 aufgebracht
werden. Die zweite gegenüberlegebare
Komponente 524 umfaßt
auch zweite und dritte Absorber 564 und 566. Der
zweite und dritte Absorber 564 und 566 sind derart
positioniert, daß,
wenn die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 522 und 524 in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der zweite Absorber 564 in betätigbarem
Kontakt mit einem Abschnitt 568 des chromatographischen
Mediums 534 zwischen der Barriere 554 und dem
ersten Ende 536 des chromatographischen Mediums 534 ist
und der dritte Absorber 566 in betätigbarem Kontakt mit einem
Abschnitt 570 des chromatographischen Mediums 534 zwischen
der Barriere 554 und dem zweiten Ende 538 des
chromatographischen Mediums ist. So entfernen der zweite und dritte
Absorber 564 und 566 Fluid von dem chromatographischen
Medium.
-
In der Verwendung wird die Probe
auf die Probenpräparationszone 552 der
Vorrichtung 520 aufgebracht. Die Probe wird durch die Konjugatzone 550 fließen gelassen,
um den markierten, spezifischen Bindungspartner in der Konjugatzone 550 wieder
aufzulösen
bzw. zu resolubilisieren. Die Probe und der wieder aufgelöste, markierte,
spezifische Bindungspartner werden dann in das chromatographische
Medium 534 durch den Leiter 548 eintreten gelassen
und durch wenigstens einen Abschnitt des chromatographischen Mediums 534,
beinhaltend die Detektionszone 544, fließen gelassen.
Eine wäßrige Flüssigkeit
wird dann zu dem Applikator 560 auf der zweiten gegenüberlegbaren
Komponente 524 hinzugefügt,
um lösliches
Silbersalz und das Reduktionsmittel in der Verstärkungszone 562 wieder
aufzulösen.
Die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 522 und 524 werden dann in gegenüberliegende
Beziehung gebracht, um das resolubilisierte Silbersalz und das Reduktionsmittel
auf das chromatographische Medium 534 durch die Öffnung 556 in
der Barriere 554 aufzubringen und um den zweiten und dritten
Absorber 564 und 566 in betätigbaren Kontakt mit den Abschnitten 568 und 570 des
chromatographischen Mediums 534 zu bringen, um Fluid von
dem chromatographischen Medium 534 abzuziehen. Das resolubilisierte
Silbersalz und das Reduk tionsmittel werden dann durch wenigstens
einen Teil des chromatographischen Mediums 534, umfassend
die Detektionszone 544, fließen gelassen, um Silber um
das Gold in der Goldmarkierung des markierten, spezifischen Bindungspartners
abzuscheiden. So weist jeder ternäre Komplex, der an der Detektionszone 544 gebunden
ist, Silber daran gebunden auf, um das Signal zu verstärken.
-
2. Vorrichtung mit Zwei-Sektor-Applikator,
um ein Waschen zur Verfügung
zu stellen
-
Eine andere Version einer Testvorrichtung, die
eine Silberverstärkung
eines Signals, das durch ein Goldsol generiert ist, anwendet, weist
einen Applikator, umfassend zwei Sektoren auf, um ein Waschen des
chromatographischen Mediums durchzuführen, bevor das wäßrige Silbersalz
und das Reduktionsmittel auf das chromatographische Medium aufgebracht
werden.
-
Diese Vorrichtung umfaßt:
- (1) eine erste gegenüberlegbare Komponente, beinhaltend:
- (a) ein chromatographisches Medium, das ein erstes Ende, ein
zweites Ende, erste und zweite Oberflächen und eine Detektionszone
mit einem spezifischen Bindungspartner für den Analyten aufweist, wie
dies oben beschrieben ist;
- (b) einen Absorber in betätigbarem
Kontakt mit dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums;
- (c) einen Leiter in betätigbarem
Konakt mit dem ersten Ende des chromatographischen Mediums;
- (d) eine Konjugatzone, enthaltend einen spezifischen Bindungspartner
für den
Analyten, der mit einem Goldsol markiert ist, welches durch den
Zusatz einer wäßrigen Flüssigkeit
zu der Konjugatzone resolubilisiert werden kann, wobei die Konjugatzone
in direktem Kontakt mit dem Leiter steht und in indirektem Kontakt
mit dem ersten Ende des chromatographischen Mediums steht;
- (e) eine Probenpräparationszone
für ein
Aufbringen einer Testprobe, wobei die Probenpräparationszone in direktem Kontakt
mit der Konjugatzone ist, wobei der Leiter, die Konjugatzone und
die Probenpräparationszone
so positioniert sind, daß die
Konjugatzone die Probenpräparationszone und
den Leiter überbrückt; und
- (f) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
der oberen Oberfläche
des chromatographischen Mediums und die eine Öffnung, die dadurch geschnitten
ist, aufweist, die in der Fläche
wesentlich kleiner als die oben beschriebene Barriere ist; und
- (2) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend:
- (a) einen Applikator, beinhaltend zwei Sektoren:
- (i) einen ersten Sektor zum Aufnehmen einer wäßrigen Flüssigkeit;
und
- (ii) einen zweiten Sektor, enthaltend ein lösliches Silbersalz und ein
Reduktionsmittel in resolubilisierbarer Form; und
- (b) zweite und dritte Absorber.
-
Der Applikator ist derart positioniert,
daß, wenn
die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der erste Sektor des Applikators in direktem Kontakt
mit der Öffnung
in der Barriere ist und der zweite Sektor des Applikators in indirektem
Kontakt mit der Öffnung
ist, so daß die
wäßrige Flüssigkeit
zuerst auf das chromatographische Medium aufgebracht wird, um ein
Waschen zur Verfügung
zu stellen, gefolgt durch das wäßrige Silbersalz
und das Reduktionsmittel. Der zweite und dritte Absorber sind derart
positioniert, daß,
wenn die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der zweite Absorber in betätigbarem
Kontakt mit einem Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen
der Barriere und dem ersten Ende des chromatographischen Mediums
ist und der dritte Absorber in einem betätigbarem Kontakt mit einem
Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen der Barriere
und dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums ist, so daß der zweite
und dritte Absorber Flüssigkeit von
dem chromatographischen Medium abziehen.
-
Diese Vorrichtung ist in 14A und 14B dargestellt. 14A zeigt die Anordnung der zwei Komponenten
der Vorrichtung und 14B zeigt
einen Querschnitt entlang der Linie L-L' der ersten Komponente, der das Detail
des chromatographischen Mediums, von Elementen in direktem oder
indirektem Kontakt mit dem chromatographischen Medium, der Barriere
und der Öffnung
zeigt. Die chromatographische Testvorrichtung 580 hat eine
erste gegenüberlegbare
Komponente 582 und eine zweite gegenüberlegbare Komponente 584,
die durch ein Gelenk 586 verbunden sind. Die erste und
zweite gegenüberlegbare
Komponente 582 und 584 haben Eingriffsmittel,
wie Verriegelungen, 588 und 590, um die gegenüberlegbaren
Komponenten aneinander zu halten. Eine Dichtung 592 umgibt
die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 582 und 584, wenn sie in gegenüberliegende
Beziehung gebracht sind.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 582 weist
ein chromatographisches Medium 594 auf, das ein erstes
und ein zwei tes Ende 596 und 598 und eine erste
und zweite Oberfläche 600 und 602 aufweist.
Das chromatographische Medium 594 hat eine Detektionszone 604 des
spezifischen Bindungspartners für
den Analyten, der darauf immobilisiert ist. Die Detektionszone 604 ist
wesentlich kleiner in der Fläche
als das chromatographische Medium 594.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 582 umfaßt auch
einen Absorber 606 in betätigbarem Kontakt mit dem zweiten
Ende 598 des chromatographischen Mediums 594 und
einen Leiter 608 in betätigbarem
Kontakt mit dem ersten Ende 596 des chromatographischen
Mediums 594. Die erste gegenüberlegbare Komponente 582 umfaßt auch
eine Konjugatzone 610, enthaltend einen spezifischen Bindungspartner
für den
Analyten, der mit einem Goldsol in einer resolubilisierbaren Form
markiert ist. Die Konjugatzone 610 ist in direktem Kontakt
mit dem Leiter 608 und ist in indirektem Kontakt mit dem
ersten Ende 596 des chromatographischen Mediums 594.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 582 umfaßt auch
eine Probenpräparationszone 612 für eine Aufbringung
einer Testprobe. Die Probenpräparationszone 612 ist
in direktem Kontakt mit der Konjugatzone 610. Die Probenpräparationszone 612 kann
wenigstens ein Reagenz für
eine Behandlung der Probe enthalten. Der Leiter 6O8, die
Konjugatzone 610 und die Probenpräparationszone 612 sind
so positioniert, daß die
Konjugatzone 610 die Probenpräparationszone 612 und
den Leiter 608 überbrückt.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 582 umfaßt auch
eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 614 benachbart
zu der ersten Oberfläche 600 des
chromatographischen Mediums 594. Die Barriere 614 hat
eine Öffnung 616 dadurch zum Aufbringen
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 594. Die Öffnung 616 ist
wesentlich kleiner in der Fläche
als die Barriere 614, so daß Flüssigkeit in den Abschnitt des
chromatographischen Mediums 594 benachbart zu der Barriere 614 nur
durch die Öffnung 616 eintreten
kann.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 582 umfaßt auch
ein Fenster 618 benachbart zu der zweiten Oberfläche 602 des
chromatographischen Mediums 594, um das chromatographische
Medium 594 zu sehen.
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Die zweite gegenüberlegbare Komponente 584 umfaßt bzw.
beinhaltet einen Applikator 620, welcher zwei Sektoren
umfaßt:
(1) einen ersten Sektor 622 zum Aufnehmen einer wäßrigen Flüssigkeit;
und (2) einen zweiten Sektor 624, enthaltend in resolubilisierbarer
Form ein lösliches
Silbersalz und ein Reduktionsmittel. Der Applikator 620 ist
so positioniert, daß,
wenn die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente 582 und 584 in
gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der erste Sektor 622 des Applikators 620 in
direktem Kontakt mit der Öffnung 616 in
der Barriere 614 ist und der zweite Sektor 624 des
Applikators 620 in indirektem Kontakt mit der Öffnung 616 ist,
so daß die
wäßrige Flüssigkeit
zuerst auf das chromatographische Medium 594 aufgebracht
wird, um ein Waschen zur Verfügung
zu stellen, gefolgt durch das resolubilisierte Silbersalz und das
Reduktionsmittel. Die zweite gegenüberlegebare Komponente 584 umfaßt auch
eine zweiten Absorber 626 und einen dritten Absorber 628.
Der zweite und dritte Absorber 626 und 628 sind
derart positioniert, daß,
wenn die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente 582 und 584 in
gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der zweite Absorber 626 in betätigbarem
Kontakt mit einem Abschnitt des chromatographi schen Mediums 630 zwischen
der Barriere 614 und dem ersten Ende 596 des chromatographischen
Mediums 594 ist und der dritte Absorber 628 in
betätigbarem
Kontakt mit einem Abschnitt 632 des chromatographischen
Mediums zwischen der Barriere 614 und dem zweiten Ende 598 des
chromatographischen Mediums 594 ist. Dies dient dazu, um es
dem zweiten und dritten Absorber 626 und 628 zu ermöglichen,
Fluid von dem chromatographischen Medium 594 abzuziehen.
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In der Verwendung wird die Probe
auf die Probenpräparationszone 610 der
Vorrichtung 580 aufgebracht. Die Probe wird durch die Konjugatzone 608 fließen gelassen,
um den markierten, spezifischen Bindungspartner für den Analyten
in der Konjugatzone 608 zu resolubilisieren. Die Probe
und der resolubilisierte bzw. wieder aufgelöste, markierte, spezifische
Bindungspartner werden dann in das chromatographische Medium 592 durch
den Leiter 606 eintreten gelassen und durch wenigstens
einen Abschnitt des chromatographischen Mediums 592, beinhaltend
die Detektionszone 602 fließen gelassen. Dies bildet einen
binären
Komplex zwischen irgendeinem Analyten, der in der Testprobe vorhanden ist,
und dem immobilisierten, spezifischen Bindungspartner an der Detektionszone 602.
Eine wäßrige Flüssigkeit
wird dann zu dem ersten und zweiten Sektor 618 und 620 des
Applikators 616 zugefügt. Dies
löst das
lösliche
Silbersalz und das Reduktionsmittel in dem zweiten Sektor 620 des
Applikators 616 wieder auf. Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente 582 und 584 werden
dann in gegenüberliegende
Beziehung gebracht, um die wäßrige Flüssigkeit
in dem ersten Sektor 618 des Applikators 616 auf
das chromatographische Medium 592 durch die Öffnung 614 als
eine Waschlösung
aufzubringen, gefolgt durch die Aufbringung des resolubilisierten Silbersalzes
und des Reduktionsmittels auf das chromatographische Medium 592.
Dies bringt auch den zweiten und dritten Absorber 622 und 624 in
gegenüberlegbaren
Kontakt mit den Abschnitten 626 und 628 des chromatographischen
Mediums 592, um Fluid von dem chromatographischen Medium 592 abzuziehen.
Das resolubilisierte Silbersalz und das Reduktionsmittel werden
dann durch wenigstens einen Abschnitt des chromatographischen Mediums 592,
umfassend die Detektionszone 602, fließen gelassen, um Silber rund
um das Gold der Goldmarkierung abzuscheiden, um das Signal zu verstärken.
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3. Vorrichtung
mit Grundplatte und Einsatz
-
Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
die für
ein Durchführen
von verstärkter
Immunchromatographie geeignet ist, ist in zwei unterteilbare oder
trennbare Stücke
unterteilt: eine Basis- bzw. Grundplatte und einen Einsatz. Der
Einsatz umfaßt
einen Applikator zum Aufbringen des löslichen Silbersalzes und des
Reduktionsmittels.
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Diese Vorrichtung umfaßt:
- (1) eine Grundplatte, beinhaltend:
- (a) eine erste gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend:
- (i) ein planares, chromatographisches Medium, welche ein erstes
Ende, ein zweites Ende und erste und zweite Oberfläche aufweist
und einen spezifischen Bindungspartner für den Analyten aufweist, der
darauf in einer Detektionszone, wie dies oben beschrieben ist, immobilisiert
ist;
- (ii) eine Konjugatzone, enthaltend einen spezifischen Bindungspartner
für den
Analyten, der mit einem Goldsol in einer resolubilisierbaren Form mar kiert
ist, wobei die Konjugatzone in betätigbarem Kontakt mit dem ersten
Ende des chromatographischen Mediums steht;
- (iii) einen Leiter in betätigbarem
Kontakt mit der Konjugatzone, wobei die Konjugatzone das erste Ende
des chromatographischen Mediums und den Leiter erreicht; und
- (iv) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
dem ersten Service des chromatographischen Mediums, und das eine Öffnung dadurch
aufweist für
eine Aufbringung von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium, wie dies oben beschrieben ist;
- (b) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend:
- (i) einen Behälter
bzw. eine Aufnahme für
einen Abstrich bzw. einen Tupfer, enthaltend eine Testprobe;
- (ii) eine Vertiefung für
einen Zusatz von wenigstens einem Extraktionsreagenz zu dem Abstrich; und
- (iii) einen ersten Absorber, der von dem Behälter und der Vertiefung getrennt
ist; und
- (c) einen Behälter
zum Halten eines Einsatzes, der gegen eine relative Bewegung der
Oberflächen
des Einsatzes und der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente stabil
ist; und
- (2) einen Einsatz, beinhaltend:
- (a) einen Applikator, enthaltend in resolubilisierbarer Form
ein lösliches
Silbersalz und ein Reduktionsmittel;
- (b) einen zweiten Absorber;
- (c) einen dritten Absorber; und
- (d) einen Vorsprung für
ein Einsetzen in den Behälter
der Grundplatte.
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Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente
der Basisplatte sind so konfiguriert, daß, wenn sie in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der erste Absorber in Kontakt mit einem
Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen der Barriere
und dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums gebracht wird
und der Behälter
in Kontakt mit dem Leiter gebracht wird. Der Einsatz ist derart
konfiguriert, daß,
wenn der Vorsprung des Einsatzes in den Behälter der Grundplatte eingesetzt
wird, der Applikator in betätigbarem Kontakt
mit der Öffnung
steht, der zweite Absorber in betätigbarem Kontakt mit einem
Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen der Barriere und
dem ersten Ende des chromatographischen Mediums zwischen der Barriere
und dem ersten Ende des chromatographischen Mediums ist und der
dritte Absorber in betätigbarem
Kontakt mit einem Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen der
Barriere und dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums ist.
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Der Behälter zum Halten des Einsatzes
kann entweder in der ersten oder der zweiten gegenüberlegbaren
Komponente der Grundplatte vorliegen. Alternativ kann er zwischen
der ersten und zweiten gegenüberlegbaren
Komponente der Grundplatte vorliegen, welche typischerweise durch
ein Gelenk wie in den Zwei-Komponentenvorrichtungen, die oben beschrieben
sind, verbunden sind.
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Eine Vorrichtung, die eine Grundplatte
und einen Einsatz inkorporiert, ist in 15A und 15B gezeigt. 15A zeigt die Anordnung
der zwei Komponenten der Grundplatte gemeinsam mit dem Einsatz und 15B zeigt einen Querschnitt
entlang der Linie M-M' der
ersten Komponente der Grundplatte, der das Detail des chromatographischen
Mediums, von Elementen in direktem oder indirektem Kontakt mit dem
chromatographischen Medium, der Barriere und der Öffnung zeigt.
Die Vorrichtung 640 umfaßt eine Grundplatte 642 und
einen Einsatz 644. Die Grundplatte 642 umfaßt eine
erste gegenüberlegbare
Komponente 646 und eine zweite gegenüberlegbare Komponente 648,
die durch ein Gelenk 650 verbunden sind.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 646 der
Grundplatte 642 umfaßt
bzw. beinhaltet ein chromatographisches Medium 656. Das
chromatographische Medium 656 hat erste und zweite Enden 658 und 660 und
erste und zweite Oberflächen 662 und 664.
Das chromatographische Medium 656 inkorporiert weiters
eine Detektionszone 666, enthaltend einen spezifischen
Bindungspartner für
den Analyten, der daran immobilisiert ist, wie dies oben beschrieben
ist.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 646 der
Grundplatte 642 umfaßt
eine Konjugatzone 668, enthaltend einen spezifischen Bindungspartner für den Analyten,
der mit einem Goldsol in resolubilisierbarer Form markiert ist.
Die Konjugatzone 668 ist in betätigbarem Kontakt mit dem ersten
Ende 658 des chromatographischen Mediums 656.
Die erste gegenüberlegbare
Komponente 646 der Grundplatte 642 umfaßt weiters
einen Leiter 670 in betätigbarem Kontakt
mit der Konjugatzone 668. Die Konjugatzone 668 überbrückt das
erste Ende des chromatographischen Mediums 658 und den
Leiter 670.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 646 umfaßt auch
eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 672,
die zu der ersten Oberfläche 662 des
chromatographischen Mediums
656 benachbart ist und eine Öffnung 674 dadurch
für ein Aufbringen
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 656 aufweist. Die Öffnung 674 ist
wesentlich kleiner in der Fläche
als die Barriere 672, so daß Flüssigkeit in die Fläche bzw,
den Bereich des chromatographischen Mediums 656 benachbart
zu der Barriere 672 nur durch die Öffnung 674 eintreten kann.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 646 der
Grundplatte 642 umfaßt
auch ein Fenster 676, um das chromatographische Medium 656 zu
sehen.
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Die zweite gegenüberlegbare Komponente 648 der
Grundplatte 642 umfaßt
einen ersten Behälter 678 für einen
Abstrich bzw. einen Tupfer, enthaltend eine Testprobe, eine Vertiefung 680 für einen Zusatz
von wenigstens einem Extraktionsreagenz zu dem Abstrich, und einen
ersten Absorber 682, der von dem Behälter 678 und der Vertiefung 680 getrennt
ist. Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente 646 und 648 der
Grundplatte 642 sind derart konfiguriert, daß, wenn
sie in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der erste Absorber 682 in Kontakt
mit einem Abschnitt 684 des chromatographischen Mediums
zwischen der Barriere 672 und dem zweiten Ende 660 des
chromatographischen Mediums 656 gebracht ist, und der zweite
Behälter 678 in
Kontakt mit dem Leiter 670 gebracht ist. Die Grundplatte 642 umfaßt weiters
einen zweiten Behälter 686 für den Einsatz 644.
Die erste und zweite gegbenüberlegbare
Komponente 646 und 648 können gemeinsam durch ein Haltemittel 688 gehalten
sein, wie ein lösbares
Etikett, einen VelcroTM-Verschluß oder einen
anderen reversibel eingreifbaren Verschluß.
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Der Einsatz 644 umfaßt einen
Applikator 690, enthaltend in resolubilisierbarer Form
ein lösliches
Silbersalz und ein Reduktionsmittel. Der Einsatz 644 umfaßt weiters
einen zweiten Absorber 692 und einen dritten Absorber 694 ebenso
wie einen Vorsprung 696 für ein Einsetzen in den zweiten
Behälter 686 der
Grundplatte 642. Der Einsatz 644 ist derart konfiguriert,
daß, wenn
der Vorsprung 696 in den zweiten Behälter der Grundplatte eingesetzt
ist, der Applikator 690 in betätigbarem Kontakt mit der Öffnung 674 ist,
um die Inhalte des Applikators 690 auf das chromatographische
Medium 656 durch die Öffnung 674 aufzubringen.
Der zweite Absorber 692 ist in betätigbarem Kontakt mit einem
Abschnitt 698 des chromatographischen Mediums 656 zwischen der
Barriere 672 und dem ersten Ende 658 des chromatographischen
Mediums 656. Der dritte Absorber 694 ist in betätigbarem
Kontakt mit dem Abschnitt 682 des chromatographischen Mediums
zwischen der Barriere 672 und dem zweiten Ende 660 des chromatographischen
Mediums 656, d. h. der dritte Absorber 694 ist
in derselben Position wie der erste Absorber 682, wenn
die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 646 und 648 vor dem Einbringen des
Einsatzes 644 in gegenüberliegender
Beziehung waren.
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Der Einsatz 644 wird durch
den Vorsprung 696 in den zweiten Behälter 686 in einer
derartigen Weise eingesetzt, daß die
Oberflächen
des Einsatzes 644 und der ersten und zweiten gegenüberlegbaren
Komponente 646 und 648 der Grundplatte 642 gegen
eine Relativbewegung stabilisiert sind.
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In der Verwendung wird ein Abstrich,
enthaltend eine Testprobe in dem ersten Behälter 678 der zweiten
gegenüberlegbaren
Komponente 648 der Grundplatte 642 der Vorrichtung 640 angeordnet. Wenigstens
ein Extraktionsreagenz wird auf die Vertiefung 680 aufgebracht,
um Analyten aus dem Abstrich zu extrahieren. Die erste und zweite
gegenüberlegbare
Komponente 646 und 648 der Grundplatte 642 werden
dann in gegenüberliegende
Beziehung gebracht. Der Abstrich in dem ersten Behälter 678 ist
in Kontakt mit dem Leiter 670, um den extrahierten Analyten
auf den Leiter 670 aufzubringen. Die extrahierte Probe
wird dann durch die Konjugatzone 668 fließen gelassen,
um den markierten, spezifischen Bindungspartner darin zu resolubilisieren.
Die extrahierte Probe und der resolubilisiete, markierte, spezifische
Bindungspartner werden dann in das chromatographische Medium 656 eintreten
gelassen und durch wenigstens einen Abschnitt des chromatographischen
Mediums 656, umfassend die Detektionszone 666 fließen gelassen.
Eine wäßrige Flüssigkeit
wird dann zu dem Applikator 688 des Einsatzes 644 zugesetzt,
um das lösliche
Silbersalz und das Reduktionsmittel wieder aufzulösen. Der
Vorsprung 696 des Einsatzes 644 wird in den zweiten
Behälter 686 der
Grundplatte 642 eingesetzt und der Einsatz wird so positioniert,
daß der
Applikator 688 in Kontakt mit der Öffnung 674 in der
Barriere steht, um die Inhalte des Applikators 686 auf
das chromatographische Medium 656 zu der Öffnung 674 aufzubringen. Der
zweite und dritte Absorber 692 und 694 sind in Kontakt
mit Abschnitten des chromatographischen Mediums 656. Das
resolubilisierte Silbersalz und das Reduktionsmittel werden dann
durch wenigstens einen Abschnitt des chromatographischen Mediums 656,
umfassend die Detektionszone 666 fließen gelassen, um das Signal
für eine
Detektion des Analyten zu verstärken.
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IV. ENZYMIMMUNCHROMATOGRAPHIE
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Eine leistungsfähige Technik für eine Bestimmung
von Analyten durch spezifische Bindungsreaktionen ist Enzymimmunchromatographie.
In dieser Technik ist eine der Komponenten in einer spezifischen
Bindungsreaktion, wie ein Antikörper,
ein Antigen oder Hapten, mit einem Enzym markiert. Der Komplex zwischen
dieser Komponente und ihrem spezifischen Bindungspartner wird durch
ein Zuführen
eines Substrats zu dem Enzym und durch ein Beobachten eines detektierbaren
Produkts detektiert, das durch die Reaktion, die mit dem Enzym katalysiert
ist, gebildet wird. Obwohl dies im Prinzip eine leistungsfähige Technik
ist, ist konventionelle Immunchromatographie nicht für Enzymmarkierungen
geeignet, da das Enzymsubstrat nach der Migration des Enzyms zugesetzt
werden muß.
Restenzym in dem Teststreifen resultiert dann in einer Hintergrundfarbentwicklung,
welche das Ablesen von Ergebnissen sehr schwierig, wenn nicht sogar
unmöglich
macht. Jedoch können
Vorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung adaptiert werden, um Enzymchromatographie durchzuführen, wie
dies unten beschrieben wird.
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A. Prinzipien einer Enzymmarkierung
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Die Prinzipien der Enzymmarkierung
sind in der Technik gut verstanden und sind beispielsweise in P.
Tijssen, "Practice
and Theory of Enzyme Immunoassay," (Elsevier, Amsterdam, 1985), Seiten 173–296, welche
hier durch diese Bezugnahme aufgenommen ist, oder in E. Harlow & V. Lane, "Antibodies: A Laboratory
Manual" (Gold Spring
Harbor, New York, 1988), Seiten 592–599, geoffenbart, welche hier
durch die Bezugnahme aufgenommen ist. Unter den in der Technik gut
verstandenen Parametern sind die Auswahl des Enzyms und Substrats
und das Verfahren, das zum Koppeln des spezifischen Bindungspartners
an das Enzym verwendet wird.
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1. Wahl von
Enzymen und Substraten
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Eine Anzahl von Enzymen, deren Eigenschaften
gut bekannt sind, sind für
eine Enzymimmunchromatographie verwendbar bzw. nützlich. Für jedes dieser Enzyme kann
wenigstens ein Substrat verwendet werden. Vorzugsweise ist das Substrat
eines, das ein unlösliches
Produkt als ein Ergebnis der Reaktion, die durch das Enzym katalysiert
ist, ergibt. Ein derartiges unlösliches
Produkt kann sich an dem chromatographischen Medium in der Detektionszone anlagern,
um eine Detektion zu erlauben.
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Unter den Enzymen, die insbesondere
für eine
Enzymimmunchromatographie verwendbar sind, sind Meerrettichperoxidase
und Alkaliphosphatase. Für
Meerrettichperoxidase beinhalten geeignete Substrate, die unlösliche Produkte
bilden, 4-Chlor-1-naphthol,
3-Amino-9-ethylcarbazol und Diaminobenzidin (3,3',4,4'-Tetraaminobiphenyl).
Diaminobenzidin kann in der Anwesenheit von Kobalt- oder Nickelionen
verwendet werden. Für
alkalische Phophatase ist ein geeignetes Substrat, das ein unlösliches
Produkt bildet, eine Mischung aus Bromchlorindolylphosphat-Nitroblau-tetrazolium.
Andere Enzyme und Substrate, die für eine Verwendung in der Immunchromatographie
geeignet sind, sind in der Technik bekannt.
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2. Koppeln
von Enzymen an Glieder eines spezifischen Bindungspaars
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Beim Durchführen von Immunchromatographie
wird wenigstens ein Glied eines spezifischen Bindungspaars, das
den Analyten involviert, kovalent an das Enzym gekoppelt, das verwendet
wird, um das detektierbare Produkt zu bilden. Typi scherweise wird,
wenn der Analyt ein Antigen oder ein Hapten ist, ein Antikörper, welcher
sich spezifisch an das Antigen oder Hapten bindet, kovalent an das
Enzym gekoppelt. Jedoch kann Immunchromatographie auch ausgeführt werden,
um Antikörper
zu detektieren, in welchem Fall ein Antigen oder ein Hapten, an
welches sich der Antikörper
spezifisch bindet, an das Enzym gekoppelt ist. Unter den Reagenzien,
die für
ein Koppeln von Antikörpern
an Enzyme geeignet sind, sind Natriumperiodat, Glutaraldehyd, p-Benzochinon,
N,N'-o-Phenylendimaleinimid,
bis-Succinsäure N-Hydroxysucciniminester,
Carbodiodiimide, Toluol-2,4-diisocyanat, 4,4'-Difluor-3,3'-dinitrophenylsulfon, 4-(N-Maleimidomethyl)-cyclohexan-1-carbonsäure N-Hydroxysuccinimidester,
m-Maleimidobenzoyl-N-hydroxysuccinimidester, der N-Hydroxysuccinimidester
von p-Formylbenzoesäure
und N-Succinimidyl-3-(2-pyridyldithio)propionat.
Andere Reagenzien, die für
eine Konjugation geeignet sind, sind in der Technik bekannt.
-
Die Konjugation von Antigenen und
Haptenen an Proteine, umfassend Enzyme, ist in der Technik gut bekannt
und ist beispielsweise auf Seiten 279–296 von P. Tijssen, siehe
oben, beschrieben.
-
Kurz gesagt, können Haptene oder Antigene,
enthaltend Carboxylgruppen, oder jene, die carboxyliert werden können, durch
die gemischte Anhydridreaktion, durch Reaktion mit einem wasserlöslichen
Carbodiimid oder mit N-Hydroxysuccinimid gekoppelt werden. Eine
Carboxylierung kann durch Reaktionen, wie Alkylierung von Sauerstoff-
oder Stickstoffsubstituenten mit Haloestern, gefolgt durch Hydrolyse
des Esters oder die Ausbildung von Hemisuccinatestern oder von Carboxymethyloximen
an Hydroxyl- oder Ketongruppen von Steroiden durchgeführt werden.
-
Haptene oder Antigene mit Aminogruppen oder
Nitrogruppen, die zu Aminogruppen reduzierbar sind, können zu
Diazoniumsalzen umgewandelt werden und mit Proteinen bei alkalischen
pH-Werten in aromatische Amine umgesetzt werden. Haptene oder Antigene
mit aliphatischen Aminen können
zu Proteinen durch verschiedene Verfahren konjugiert werden, umfassend
die Reaktion mit Carbodiimiden, Reaktion mit dem homobifunktionellen
Reagenz Toluol-2,4-diisocyanat oder Reaktion mit Maleimidverbindungen.
Aliphatische Amine können
auch zu aromatischen Aminen durch Reaktion mit p-Nitrobenzoylchlorid
und nachfolgende Reduktion zu einem p-Aminobenzoylamid umgewandelt
werden, welches dann an Proteine nach Diazonisierung gekoppelt werden
kann. Auch bifunktionelle Ester, wie Dimethylpimelimidat, Dimethyladipimidat
oder Dimethylsuberimidat können
verwendet werden, um Aminogruppen-haltige Haptene oder Antigene
an Proteine, umfassend Enyzme zu koppeln.
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Thiol-haltige Haptene oder Antigene
können zu
Proteinen mit Maleimiden, wie 4-(N-Maleimidomethyl)-cyclohexan-1-carbonsäure N-Hydroxysuccinimidester
konjugiert werden.
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Für
Haptene oder Antigene mit Hydroxylgruppen kann eine Alkoholfunktion
auf das Hemisuccinat konvertiert werden, welches eine Carboxylgruppe,
die für
eine Konjugation verfügbar
ist, einbringt. Alternativ wandelt das bifunktionelle Reagenz Sebacoyldichlorid
einen Alkohol in ein Säurechlorid
um, welches dann mit Enzymen reagiert.
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Phenole können mit diazotierter p-Aminobenzoesäure aktiviert
werden, welches eine Carboxylgruppe einbringt, und können dann
mit dem Protein durch die gemischte Anhydrid reaktion umgesetzt werden.
Zucker können
durch Ausbilden eines p-Nitrophenylglycosids aktiviert werden, gefolgt
durch eine Reduktion der Nitrogruppe zu einer Aminogruppe und Konjugation
durch Diazotisierung. Andere Verfahren beinhalten die Spaltung von
vicinalem Glycol von Zuckern zu Aldehyden durch Reaktionen mit Periodat,
gefolgt durch ein Koppeln an Amine durch reduktive Alkylierung mit
Natriumborhydrid. Alternativ können
Hydroxyl-haltige Haptene oder Antigene nach einer Umwandlung in
Chlorcarbonate durch Reaktion mit Phosgen konjugiert werden.
-
Für
Haptene oder Antigene mit Aldehyd- oder Ketongruppen können Carboxylgruppen
durch die Ausbildung von O-Carboxymethyloximen eingebracht werden.
Ketongruppen können
auch mit p-Hydrazinobenzoesäure
derivatisiert werden, um Carboxylgruppen zu bilden. Haptene oder
Antigene, enthaltend Aldehyde, können
direkt durch die Ausbildung von Schiff-Basen konjugiert werden,
welche durch Reaktion mit einem Reduktionsmittel, wie Natriumborhydrid
stabilisiert werden. Das Vorhergehende ist lediglich eine Zusammenfassung
und andere Kopplungsverfahren sind in der Technik gut bekannt und können für spezifische
Antigene oder Haptene verwendbar sein.
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B. Vorrichtungen, die
für eine
Enzymimmunchromatographie geeignet sind
-
Zahlreiche Variationen von immunchromatographischen
Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung
sind für
Enzymimmunchromatographie geeignet. In einer derartigen Vorrichtung
wird der enzymmarkierte, spezifische Bindungspartner für den Analyten
zu der Testprobe zugesetzt und durch das chromatographische Medium
wandern gelassen. In der Vorrich tung enthält ein Einsatz in resolubilisierbarer
Form ein Substrat für
die Enzymmarkierung.
-
Die Vorrichtung umfaßt:
- (1) eine Grundplatte, beinhaltend:
- (a) eine erste gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend:
- (i) ein planares, chromatographisches Medium mit einem ersten
Ende, einem zweiten Ende und ersten und zweiten Oberflächen und
das einen spezifischen Bindungspartner für den darauf immobilisierten
Analyten in einer Detektionszone aufweist, wie dies oben beschrieben
ist;
- (ii) einen Leiter in betätigbarem
Kontakt mit dem ersten Ende des chromatographischen Mediums; und
- (iii) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
der ersten Oberfläche
des chromatographischen Mediums und die eine Öffnung dadurch für ein Aufbringen
von Flüssigkeit auf
das chromatographische Medium umfaßt, wobei die Öffnung wesentlich
kleiner in der Fläche als
die Barriere ist;
- (b) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, umfassend einen ersten Absorber, wobei die erste und
zweite gegenüberlegbare
Komponente so konfiguriert sind, daß, wenn sie in gegenüberliegende
Beziehung gebracht sind, der erste Absorber in betätigbarem
Kontakt mit einem Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen
der Barriere und dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums
gebracht ist; und
- (c) einen Behälter
für ein
Einsetzen eines Vorsprungs eines Einsatzes zum Halten des Einsatzes
stabil gegen eine Relativbewegung der Oberflächen des Einsatzes und der
ersten und zweiten gegenüberlegbaren
Komponente;
- (2) ein Einsatz, beinhaltend:
- (a) einen Applikator, enthaltend in resolubilisierbarer Form
ein Substrat für
eine Enzymmarkierung, welches an einen spezifischen Bindungspartner für den Analyten
gebunden ist, wobei die Enzymmarkierung ein unlösliches, detektierbares Produkt
durch Katalyse einer Reaktion, die das Substrat involviert, ausbildet;
- (b) einen zweiten Absorber;
- (c) einen dritten Absorger; und
- (d) einen Vorsprung zum Einsetzen in den Behälter der Grundplatte.
-
Dieser Einsatz ist derart konfiguriert,
daß, wenn
der Vorsprung in den Behälter
der Grundplatte eingesetzt ist, der Applikator in betätigbarem
Kontakt mit der Öffnung
ist, um die Inhalte der Öffnung
auf das chromatographische Medium durch die Öffnung aufzubringen, der zweite
Absorber in betätigbarem Kontakt
mit einem Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen der
Barriere und dem ersten Ende des chromatographischen Mediums steht und
der dritte Absorber in betätigbarem
Kontakt mit einem Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen
der Barriere und dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums
ist.
-
Diese Vorrichtung ist in 16A und 16B gezeigt. 16A zeigt die Anordnung der zwei Komponenten
der Grundplatte gemeinsam mit dem Einsatz und 16B zeigt einen Querschnitt entlang
der Linie N-N' der
ersten Komponente der Grundplatte, der das Detail des chromatographischen
Mediums, der Elemente in direktem oder indirektem Kontakt mit dem
chromatographischen Medium, der Barriere und der Öff nung zeigt.
Die Testvorrichtung 720 umfaßt eine Grundplatte 722 und
einen Einsatz 724. Die Grundplatte 722 umfaßt eine
erste gegenüberlegbare
Komponente 726 und eine zweite gegenüberlegbare Komponente 728,
die durch ein Gelenk 730 verbunden sind. Die erste gegenüberlegbare
Komponente 726 weist ein chromatographisches Medium 736 mit
ersten und zweiten Enden 738 und 740 und ersten
und zweiten Oberflächen 742 und 742 auf. Das
chromatographische Medium 736 umfaßt bzw. beinhaltet eine Detektionszone 746,
auf welcher ein spezifischer Bindungspartner für den Analyten immobilisiert
ist. Die erste gegenüberlegbare
Komponente 726 umfaßt
auch einen Leiter 748 in betätigbarem Kontakt mit dem ersten
Ende 738 des chromatographischen Mediums 736.
Die erste gegenüberlegbare Komponente 726 umfaßt auch
eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 750 benachbart
zu der ersten Oberfläche 742 des
chromatographischen Mediums 736. Die Barriere 750 hat
eine Öffnung 752 dadurch
für ein
Aufbringen von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 736. Die Öffnung 752 ist
wesentlich kleiner in der Fläche
als die Barriere 750. Die erste gegenüberlegbare Komponente 72b umfaßt auch
ein Fenster 754, um das Sehen des chromatographischen Mediums
zu ermöglichen.
-
Die zweite gegenüberlegbare Komponente 728 umfaßt einen
ersten Absorber 756. Die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 706 und 708 sind derart konfiguriert,
daß, wenn
sie in gegenüberliegende
Beziehung gebracht sind, der erste Absorber 756 in betätigbaren
Kontakt mit einem ersten Abschnitt 758 des chromatographischen
Mediums 736 zwischen der Barriere 750 und dem
zweiten Ende 740 des chromatographischen Mediums 736 gebracht
ist. Die Grundplatte 702 umfaßt weiters einen Behälter 760,
um den Einsatz 724 zu halten. Die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 726 und 728 können gemeinsam durch ein Eingriffs-
bzw. Haltemittel 762, wie ein lösbares Etikett, einen VelcroTM-Verschluß oder einen reversiblen eingreifbaren Verschluß zusammengehalten
sein.
-
Der Einsatz 724 umfaßt einen
Applikator 764, enthaltend in resolubilisierbarer Form
ein Substrat für
eine Enzymmarkierung, welche an einen spezifischen Bindungspartner
für den
Analyten gebunden ist. Der Einsatz 724 umfaßt auch
einen zweiten Absorber 766 und einen dritten Absorber 768 ebenso wie
einen Vorsprung 770 für
ein Einsetzen in den Behälter 760 der
Grundplatte 722. Der Einsatz 724 ist derart konfiguriert,
daß, wenn
der Vorsprung 770 in den Behälter 760 der Grundplatte 722 eingesetzt
ist, der Applikator 764 in betätigbarem Kontakt mit der Öffnung 752 ist,
um die Inhalte des Applikators 764 auf das chromatographische
Medium 736 durch die Öffnung
aufzubringen. Der zweite Absorber 766 ist in betätigbarem
Kontakt mit einem zweiten Abschnitt 772 des chromatographischen
Mediums 736 zwischen der Barriere 750 und dem
ersten Ende 738 des chromatographischen Mediums 736.
Der dritte Absorber 768 ist in betätigbarem Kontakt mit dem ersten Abschnitt 758 des
chromatographischen Mediums 736 zwischen der Barriere 750 und
dem zweiten Ende 740 des chromatographischen Mediums 736.
-
In der Verwendung wird ein enzymmarkierter,
spezifischer Bindungspartner für
den Analyten zu einer wäßrigen Testprobe
zugesetzt. Die Lösung, enthaltend
die Probe und die Enzymmarkierung, wird dem Leiter 748 zugesetzt.
Die erste und zweite gegenüberlegbare
Komponente 726 und 728 der Grundplatte 722 werden
dann in gegenüberliegende Beziehung
gebracht. Der erste Absorber 756 wird in betätigbaren
Kontakt mit dem Abschnitt 758 des chromatographischen Mediums 736 zwischen
der Barriere 750 und dem zweiten Ende 740 des
chromatographischen Mediums 736 gebracht. Der probenmarkierten
Lösung
wird dann erlaubt, in das chromatographische Medium 736 einzutreten
und durch wenigstens einen Abschnitt des chromatographischen Mediums 736,
umfassend die Detektionszone 746, zu fließen. Eine
wäßrige Flüssigkeit
wird zu dem Appliaktor 764 des Einsatzes 724 zugesetzt,
um das Substrat auf dem Applikator 764 zu resolubilisieren. Dies
kann entweder vor oder nach einem Aufbringen der probenmarkierten
Lösung
zu dem Leiter 748 durchgeführt werden. Dann wird der Vorsprung 770 des
Einsatzes 724 in den Behälter 760 der Grundplatte 722 eingesetzt.
Der Einsatz 724 wird derart positioniert, daß der Applikator 764 in
Kontakt mit der Öffnung 752 der
Barriere 750 steht. Die Inhalte des Applikators 764 werden
auf das chromatographische Medium 736 durch die Öffnung 752 aufgebracht.
Der zweite und dritte Absorber 766 und 768 werden
in Kontakt mit Abschnitten 772 und 758 des chromatographischen
Mediums 736 angeordnet, um Fluid von dem chromatographischen
Medium 736 abzuziehen. Das resolubilisierte Substrat wird
dann durch wenigstens den Abschnitt des chromatographischen Mediums 736,
umfassend die Detektionszone 746 fließen gelassen. Das Enzym der
Enzymmarkierung katalysiert eine Reaktion, umfassend das Substrat
und ein Abscheiden eines unlöslichen
Produkts als das Signal der Markierung. Dies erlaubt eine Detektion
des markierten spezifischen Bindungspartners, der an die Detektionszone 746 gebunden
ist, um den Analyten zu detektieren und/oder zu bestimmen.
-
Eine andere Version einer Testvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die für
eine Enzymimmunchromatographie geeignet ist, erfordert kein Vorabmischen
einer Proben-Enzymlösung
für eine Anwendung
bzw. Aufbringung auf die Vor richtung. In dieser Vorrichtung enthält die erste
gegenüberlegbare
Komponente der Grundplatte einen spezifischen Bindungspartner für den Analyten,
der mit einem Enzym markiert ist.
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Diese Vorrichtung umfaßt:
- (1) eine Grundplatte, beinhaltend:
- (a) eine erste gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend:
- (i) ein planares, chromatographisches Medium mit einem ersten
Ende und einem zweiten Ende und ersten und zweiten Oberflächen und
das einen spezifischen Bindungspartner für den darauf immobilisierten
Analyten in einer Detektionszone aufweist, wie dies oben beschrieben
ist;
- (ii) eine Konjugatzone, enthaltend einen spezifischen Bindungspartner
für den
Analyten, der mit einem Enzym in resolubilisierbarer Form markiert ist,
wobei die Konjugatzone in betätigbarem
Kontakt mit dem ersten Ende des chromatographischen Mediums steht;
- (iii) einen Leiter in betätigbarem
Kontakt mit der Konjugatzone, wobei die Konjugatzone das erste Ende
des chromatographischen Mediums und den Leiter überbrückt; und
- (iv) eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere benachbart zu
der ersten Oberfläche
des chromatographischen Mediums und das eine Öffnung dadurch aufweist für ein Aufbringen
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium, wobei die Öffnung wesentlich kleiner in
der Fläche als
die Barriere ist, wie dies oben beschrieben ist;
- (b) eine zweite gegenüberlegbare
Komponente, beinhaltend:
- (i) einen ersten Behälter
für einen
Abstrich, enthaltend eine Testprobe;
- (ii) eine Vertiefung für
einen Zusatz von wenigstens einem Extraktionsreagenz für den Abstrich; und
- (iii) einen ersten Absorber, der von dem ersten Behälter und
der Vertiefung getrennt ist; und
- (c) einen zweiten Behälter
zum Halten eines Einsatzes stabil gegen eine Relativbewegung der Oberflächen des
Einsatzes und der ersten und zweiten gegenüberlegbaren Komponente;
- (2) einen Einsatz, beinhaltend:
- (a) einen Applikator, enthaltend in resolubilisierbarer Form
ein Substrat für
eine Enzymmarkierung, die an einen spezifischen Bindungspartner
für den Analyten
gebunden ist, wobei die Enzymmarkierung ein unlösliches, detektierbares Produkt durch
Katalyse einer Reaktion, umfassend das Substrat, ausbildet;
- (b) einen zweiten Absorber;
- (c) einen dritten Absorber; und
- (d) einen Vorsprung für
ein Einsetzen in den Schlitz des zweiten Behälters der Grundplatte.
-
Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente
sind derart konfiguriert, daß,
wenn sie in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der erste Absorber in Kontakt mit einem
Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen der Barriere
und dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums gebracht ist,
und der erste Behälter
in Kontakt mit dem Leiter gebracht wird.
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Der Einsatz ist derart konfiguriert,
daß, wenn der
Vorsprung in den zweiten Behälter
der Grundplatte eingesetzt ist, der Applikator in betätigbarem
Kontakt mit der Öffnung
ist, um die Inhalte des Appliaktors auf das chromatographische Medium
durch die Öffnung
aufzubringen. Der zweite Absorber ist in betätigbarem Kontakt mit einem
Teil bzw. Abschnitt des chromatographischen Mediums zwischen der
Barriere und dem ersten Ende der chromatographischen Mediums. Der
dritte Absorber ist in betätigbarem Kontakt
mit einem Teil des chromatographischen Mediums zwischen der Barriere
und dem zweiten Ende des chromatographischen Mediums.
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Diese Vorrichtung in 17A und 17B gezeigt. 17A zeigt die Anordnung
der zwei Komponenten der Grundplatte gemeinsam mit dem Einsatz und 17B zeigt einen Querschnitt
entlang der Linie O-O' der
ersten Komponente der Grundplatte, der das Detail des chromatographischen
Mediums, von Elementen in direktem oder indirektem Kontakt mit dem
chromatographischen Medium, der Barriere und der Öffnung zeigt.
Die Testvorrichtung 780 weist eine Grundplatte 782 und
einen Einsatz 784 auf. Die Grundplatte 782 umfaßt bzw.
beinhaltet eine erste gegenüberlegbare
Komponente 786 und eine zweite gegenüberlegbare Komponente 788,
die durch ein Gelenk 790 verbunden sind. Die erste und
zweite gegenüberlegbare
Komponente 786 und 788 können durch ein Halte- bzw.
Eingriffsmittel 792, wie ein lösbares Etikett, einen VelcroTM-Verschluß oder einen anderen reversibel,
eingreifbaren Verschluß zusammengehalten
werden.
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Die erste gegenüberlegbare Komponente 786 weist
ein chromatographisches Medium 794 darauf auf. Das chromatographische
Medium 794 hat erste und zweite Enden 796 und 798,
eine erste Oberfläche 800 und
eine zweite Oberfläche 802.
Das chromatographische Medium 794 weist auch eine Detektionszone 804 darauf
auf mit einem spezifischen Bindungspartner für den Analyten, der darauf immobilisiert
ist. Die erste gegenüberlegbare
Komponente umfaßt
auch eine Konjugatzone 806, enthaltend einen spezifischen
Bindungspartner für
den mit einem Enzym in resolubilisierbarer Form markierten Analyten.
Die Konjugatzone 806 ist in betätigbarem Kontakt mit dem ersten
Ende 796 des chromatographischen Mediums 794.
Die erste gegenüberlegbare Komponente 786 umfaßt weiters
einen Leiter 808 in betätigbarem
Kontakt mit der Konjugatzone 806. Die Konjugatzone 806 überbrückt das
erste Ende 796 des chromatographischen Mediums 794 und
den Leiter 808. Die erste gegenüberlegbare Komponente 786 umfaßt weiters
eine im wesentlichen fluidundurchlässige Barriere 810 benachbart
zu der ersten Oberfläche 800 des
chromatographischen Mediums 794. Die Barriere 810 hat
eine Öffnung 812 dadurch für eine Aufbringung
von Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium 794. Die Öffnung 812 ist
wesentlich kleiner in der Fläche
als die Barriere 810. Die erste gegenüberlegbare Komponente 786 umfaßt weiters
ein Fenster 814, um das chromatographische Medium 794 zu
sehen.
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Die zweite gegenüberlegbare Komponente 788 umfaßt einen
ersten Behälter 816 für einen
Abstrich, enthaltend eine Testprobe, eine Vertiefung 818 für einen
Zusatz von wenigstens einem Extraktionsreagenz zu dem Abstrich und
einen ersten Absorber 820, der von dem ersten Behälter 816 und
der Vertiefung 818 getrennt ist.
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Die Grundplatte 782 umfaßt auch
einen zweiten Behälter
822, um den Einsatz 784 gegen eine Relativbewegung der
ersten und zweiten gegenüberlegbaren
Komponente 786 und 788 und des Einsatzes 784 stabil
zu halten.
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Die erste und zweite gegenüberlegbare Komponente 786 und 788 sind
derart konfiguriert, daß,
wenn sie in gegenüberliegende
Beziehung gebracht werden, der erste Absorber 820 in Kontakt
mit einem Abschnitt 824 des chromatographischen Mediums 794 zwischen
der Barriere 810 und dem zweiten Ende 798 des
chromatographischen Mediums 794 gebracht ist. Der erste
Behälter 816 zum
Halten eines Abstrichs ist in Kontakt mit dem Leiter 808 gebracht.
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Der Einsatz 784 umfaßt einen
Applikator 826, enthaltend in resolubilisierbarer Form
ein Substrat für
eine Enzymmarkierung, welche an einen spezifischen Bindungspartner
für den
Analyten gebunden ist. Die Enzymmarkierung produziert ein unlösliches,
detektierbares Produkt durch Katalyse einer Reaktion, die das Substrat
involviert.
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Der Einsatz 784 enthält auch
einen zweiten Absorber 828, einen dritten Absorber 830 und
einen Vorsprung 832 für
den Einsatz in den zweiten Behälter 822 der
Grundplatte 782. Der Einsatz 784 ist derart konfiguriert,
daß, wenn
der Vorsprung 832 in den zweiten Behälter 822 der Grundplatte 782 eingesetzt ist,
der Applikator 826 in betätigbarem Kontakt mit der Öffnung 812 in
der Barriere 810 ist. Die Inhalte des Applikators 826 werden
dem chromatographischen Medium 794 durch die Öffnung 812 aufgegeben.
Der zweite Absorber 828 ist in betätigbarem Kontakt mit einem
Abschnitt 834 des chromatographischen Mediums 794 zwischen
der Barriere 792 und dem ersten Ende 796 des chromatographischen Mediums 794.
Der dritte Absorber 830 ist in betätigbarem Kontakt mit dem Abschnitt 824 des
chromatographischen Mediums 794 zwischen der Barriere 812 und
dem zweiten Ende 798 des chromatographischen Mediums 794.
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In der Verwendung wird ein Abstrich,
enthaltend eine Testprobe, in den ersten Behälter 816 der zweiten
gegenüberlegbaren
Komponente 788 der Grundplatte 782 eingebracht.
Wenigstens ein Extraktionsreagenz wird auf die Vertiefung 818 aufgebracht,
um den Analyten aus dem Abstrich zu extrahieren. Die erste und zweite
gegenüberlegbare
Komponente 786 und 788 sind so in gegenüberliegende Beziehung
gebracht, so daß der
Abstrich in dem ersten Behälter 816 in
Kontakt mit dem Leiter 808 ist, um den extrahierten Analyen
auf den Leiter 808 aufzubringen. Der erste Absorber 820 ist
in Kontakt mit dem Abschnitt 824 des chromatographischen
Mediums zwischen der Barriere 810 und dem zweiten Ende 798 des
chromatographischen Mediums 794. Die extrahierte Probe
wird dann durch die Konjugatzone 806 fließen gelassen,
um den markierten, spezifischen Bindungspartner in der Konjugatzone 806 zu
resolubilisieren, und der extrahierten Probe und dem resolubilisierten,
markierten, spezifischen Bindungspartner wird erlaubt, in das chromatographische
Medium 794 einzutreten und durch wenigstens einen Teil
des chromatographischen Mediums 794, umfassend die Detektionzone 804,
zu fließen.
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Eine wäßrige Flüssigkeit wird zum dem Applikator 826 des
Einsatzes 784 zugesetzt, um das Substrat neuerlich aufzulösen. Diese
wäßrige Flüssigkeit
kann zugesetzt werden, entweder bevor oder nachdem die erste und
zweite gegenüberlegbare Komponente 786 und 788 in
gegenüberliegende
Beziehung gebracht sind.
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Dann wird der Vorsprung 832 des
Einsatzes 784 in den zweiten Behälter 822 der Grundplatte 782 eingesetzt.
Der Einsatz 784 wird so positioniert, daß der Applikator 826 in
Kontakt mit der Öffnung 812 in der
Barriere 810 ist, um die Inhalte des Applikators 826 auf
das chromatographische Medium 794 durch die Öffnung 810 aufzubringen.
Der zweite und dritte Absorber 828 und 830 sind
in Kontakt mit den Abschnitten 834 und 824 des
chromatographischen Mediums 794, um Fluid von dem chromatographischen Medium 794 abzuziehen.
Das resolubilisierte Substrat wird dann durch wenigstens den Teil
des chromatographischen Mediums 794, umfassend die Detektionszone 804,
fließen
gelassen, so daß ein
detektierbares Signal gebildet wird, welches verwendet wird, um
den Analyten zu detektieren.
-
Einige der hier beschriebenen Vorrichtung werden
durch die folgenden Beispiele erläutert. Die Beispiele sind lediglich
für illustrative
Zwecke und sind nicht in irgendeiner Weise als Beschränkung des Rahmens
der Erfindung konstruiert.
-
BEISPIELE
-
Beispiel 1
-
Beispiel, das ein Fehlen
einer Reaktion mit einer Probe zeigt, die in bezug auf Giardia negativ
ist
-
Ein Experiment wurde durchführt, um
zu zeigen, daß eine
Probe, die für
den fäkalen
Parasiten Giardia negativ ist, nicht mit einem Teststreifen, enthaltend
anti-Giardia-Antikörper-Linien
reagieren wird, die in einer Testvorrichtung gemäß der vorliegende Erfindung
angeordnet sind; d. h. ein Negativvergleich. In dieser Vorrichtung
wurden 5 μm
Nitrozellulose für
das chromatographische Medium (Teststreifen) verwendet und zwei
Zeilen von anti-Giardia-Antikörper
(erhalten von Cellabs, Austrialia) wurden auf dem Streifen, wie
angezeigt, positioniert. Die Länge
des Streifens war 1,905 cm (0,75 Zoll). Die Breite des Streifens
war 0,635 cm (0,25 Zoll). An jedem Ende des Streifens war eine Länge Absorbens (Ahlstrom
270, Ahlstrom Filtration, Holly Springs, PA) mit 0,9525 cm (0,375
Zoll) angeordnet. Die freigelegte Oberfläche des Streifens wurde mit
einer undurchlässigen
Markierung abgedeckt, die einen Spalt oder Schlitz von etwa 0,15875
cm (1/16 Zoll) an einer Position in der Mitte zwischen zwei Antikörperlinien
für die
erste Barriere 252 und die Öffnung 254 in der
ersten Barriere 252 freiläßt.
-
Der Teststreifen und die undurchlässige Markierung
wurden in einer vereinfachten Version einer Zwei-Komponenten-Testvorrichtung,
wie sie in 3A und 3B oben gezeigt ist, angeordnet,
wobei die Dichtung 82 und die Absorber 98 und 100 fehlten. Auf
der Oberseite des chromatographischen Mediums (Teststeifen) 84 und
der undurchlässigen
Markierung (Barriere) 102 war ein Konjugatkissen von anti-Giardia-Antikörper, markiert
mit kolliodaler Goldfarbe (40 nm, EY Laboratories, San Mateo, CA)
mit einer rosa-roten Farbe (Applikator) 106 angeordnet. In
der rechten Platte der Vorrichtung war ein Probenkissen (Probenzubereitungszone) 110 angeordnet. Das
Probenkissen war aus Polyestermaterial gefertigt.
-
Eine Fäkalienprobe, negativ für Giardia,
wurde zu dem Probenkissen zugesetzt und das Gehäuse geschlossen. Eine schwach
rosa Flüssigkeit
wurde unmittelbar durch das Fenster bei einem Ausbreiten in beiden
Richtungen von der zentralen Aufbringungsbande beobachtet. Keine
Ergebnislinien entwickelten sich über einen Beobachtungszeitraum
von dreißig
Minuten. Daher gab eine negative Probe ein negatives Ergebnis.
-
Beispiel 2
-
Experiment, das eine positive
Detektion von Giardia zeigt
-
Eine vereinfachte Testvorrichtung
wurde hergestellt. Diese Vorrichtung war grundsätzlich ähnlich zu der Vorrichtung,
die in 7A und 7B oben gezeigt ist, mit
den folgenden Veränderungen:
(1) die Verteilungsmembran 285 wurde weggelassen; (2) auf
der zweiten Komponente ersetzte eine Probenzubereitungszone (Probenkissen)
den Behälter 288 für den Abstrich 286;
(3) die Eingriffsmittel (Verriegelungen) 268 und 269,
die Dichtung 270 und die Öffnung 271, um das
kürzere
Ende des Abstrichs aufzunehmen, wurden weggelassen; und (4) sowohl 277 als auch 278 waren
Linien von anti-Giardia-Antikörper anstelle
daß 278 eine
Vergleichszone wäre,
d. h. eine Linie des Analyten oder eines Analytenanalogen. In dieser
Vorrichtung war die Öffnung 282 der
ersten Barriere 281 0,15875 cm (1/16 Zoll) breit.
-
Diese Vorrichtung ist in einer Querschnittsansicht
in 18 gezeigt. Die
Vorrichtung 840 hat erste und zweite gegenüberlegbare
Komponenten 841 und 842. Die erste gegenüberlegbare
Komponente 841 weist ein chromatographisches Medium 843 mit
einem ersten Ende 844 und einem zweiten Ende 845 und
ersten und zweiten Oberflächen 846 und 847 auf.
Das chromatographische Medium 843 weist erste und zweite
Detektionszonen 848 und 849 darauf auf. Die erste
gegenüberlegbare
Komponente 841 hat ein Fenster 850, um das chromatographische Medium 843 zu
sehen. Benachbart zu der ersten Oberfläche 846 des chromatographischen
Mediums 843 ist eine erste Barriere 851 mit einer Öffnung 852. Die
erste gegenüberlegbare
Komponente umfaßt weiters
einen Applikator 853 benachbart zu der ersten Barriere 852 und
eine zweite Barriere 854 benachbart zu dem zentralen Abschnitt
des Appli kators 853. Die zweite gegenüberlegbare Komponente 842 hat
ein Probenkissen 855.
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Eine Fäkalienprobe, die positiv für Giardia war,
wurde zu dem Probenkissen 855 auf der zweiten gegenüberlegbaren
Komponente 842 der Vorrichtung 840 zugesetzt und
die Vorrichtung 840 wurde geschlossen, um die Probe auf
das chromatographische Medium 843 aufzubringen. Zwei Ergebnislinien waren
deutlich durch das Fenster innerhalb von einer Minute sichtbar.
Beim Auffalten der Vorrichtung 840 am Schluß des Tests
wurde festgestellt, daß der
Applikator 853 (das konjugierte Kissen) vollständig frei von
einem pinkfarbenen Konjugat war. Mit anderen Worten hat die Testvorrichtung
eine vollständige
Mobilisierung und Klärung
des Konjugats von dem Kissen durchgeführt.
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Beispiel 3
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Testvorrichtung für Streptococcus
A
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Eine Testvorrichtung für Streptococcus
A wurde gemäß der vorliegenden
Erfindung konstruiert. Diese Testvorrichtung ist eine vereinfachte
Version der Testvorrichtung, die in 8A und 8B gezeigt ist, wobei die
Dichtung 297 und die Öffnung 298 fehlen.
Die erste gegenüberlegbare
Komponente 291 der Testvorrichtung 290 umfaßte ein
chromatographisches Medium 299 aus Nitrozellulose mit einem
Fängerantikörper 304 als
die Detektionzone und einer Kontrollzone 305. Der Fängerantikörper war
anti-Streptococcus A Antikörper
(Binax, Portland, ME). Die Kontrollinie war anti-Kaninchen IgG (Binax).
Das chromatographische Medium 299 war an der Rückseite
mit einer durchsichtigen Plastikrückseite 315 unterstützt, um
das Sehen des chromatographischen Mediums zu ermöglichen. An einem Ende des
chromatographischen Mediums
299 war ein Absorbens 306 positioniert.
Das chromatographische Medium 299 war mit einer ersten
Barrieremembran 307, enthaltend einen Schlitz von etwa
0,15875 cm (1/16 Zoll) Breite abgedeckt, welcher die erste Öffnung 308 ausbildete.
Benachbart zu der ersten Barrieremembran 307 war eine leitende
bzw. leitfähige
Membran angeordnet, welche als das Verteilungsmembran 309 diente,
und benachbart zu der leitfähigen
Membran 309 war eine zweite Barrieremembran 310 angeordnet,
die derart positioniert war, daß ein
Fluß um
die Enden der zweiten Barrieremembran 310 zu der leitfähigen Membran 309 fließen konnte.
Benachbart zu der zweiten Barrieremembran 310 war ein Konjugatkissen,
welches als der Applikator 311 diente. Der Applikator 311 war
an den Enden in Kontakt mit der leitfähigen Membran 309.
Das Konjugatkissen 311 wurde durch eine undurchlässige Markierung
abgedeckt, die die Oberflächenbarriere 312 ausbildete. Die
undurchlässige
Markierung 312, hatte ein Loch, welches die zweite Öffnung 313 war
und durch welches die Probe hindurchtrat, und zwei Öffnungen 314,
welche an gegenüberliegenden
Enden des chromatographischen Mediums 297 angeordnet waren.
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Die zweite Komponente 292 der
Testvorrichtung 290 hatte einen Behälter 316 für ein Einsetzen eines
Abstrichs, der durch eine undurchlässige Markierung, die die zweite
Komponente 292 abdeckt, ausgebildet war. Die zweite Komponente 292 beinhaltete
auch eine vakuumgeformte Vertiefung 317 für einen
Zusatz eines Extraktionsreagenz zu dem Abstrich. Der Behälter 316 und
die Vertiefung 317 befinden sich unter der Oberfläche der
zweiten Komponente 292 und die undurchlässige Markierung ist an der
Oberfläche
der zweiten Komponente 292.
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In der Verwendung wurden Streptococcus pyogenes
A Organismen (ATCC 12385) zu einem Dacronabstrich zugesetzt. Der
Abstrich wurde in den Behälter 316 auf
der zweiten gegenüberlegbaren Komponente 292 der
Testvorrichtung 290 eingesetzt. Wenn er vollständig eingesetzt
war, ragte der Kopf des Abstrichs geringfügig von der Oberfläche der zweiten
Komponente 292 vor. Extraktionslösungen (vier Tropfen Extraktionsreagenz
A (2 M Natriumnitrit, 5% Tween 20), gefolgt von vier Tropfen
Extraktionsreagenz B (0,25 M Essigsäure, 5 Tween 20) wurden zu
der Vertiefung 317 so zugesetzt, daß Bakterien und Bakterienextrakt
durch einen Gazestreifen zu dem Kopf des Abstrichs geführt wurden.
Nach einer Minute Extraktion wurde die Vorrichtung geschlossen,
indem die erste Komponente 291 über die zweite Komponente 292 gefaltet
wurde, wodurch der Kopf des Abstrichs in Kontakt mit der Oberflächenbarriere 312 der
zweiten Öffnung 313 gebracht
wurde. Extrakt wanderte zu den Enden des Konjugatkissens 311, rund
um die zweite Barrieremembran 310 und zu der Verteilungsmembran 309.
Die Verteilungsmembran 309 diente dazu, um das Konjugat
und Extrakt vor einem Aufbringen der Mischung über die erste Öffnung 308 und
die erste Barrieremembran 307 mit dem chromatographischen
Nitrozellulose-Medium 299 zu vermischen. Die Abwesenheit
eines Absorbers auf der Kontrollinienseite der ersten Öffnung 308 stellte sicher,
daß der
Großteil
der Mischung die Aufnahmelinie des anti-Streptococcus A Antikörpers passierte, hinter
welchem der Absorber 306 angeordnet war. Diese Vorrichtung
detektiert zuverlässig
1 × 104 Organismen in einer Gesamttestzeit von
weniger als drei Minuten. Negative Tests gaben Ergebnisse, die beständig negativ
für wenigstens
20 Minuten blieben.
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Beispiel 4
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Vorrichtung
für Enzymimmunchromatographie
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Eine Vorrichtung, die gemäß 16A und 16B, oben, konstruiert war, wurde verwendet,
um Enzymimmunchromatographie für
das menschliche Hormon Chorion-Gonadotropin durchzuführen, welches
häufig
als ein Schwangerschaftstest bezeichnet wird. In dieser Vorrichtung
enthielt der Applikator 764 kein resolubilisierbares Substrat
für die
Enzymmarkierung; statt dessen wurde das Substrat während dem
Testverlauf zugesetzt.
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Auf dem chromatographischen Nitrozellulose-Medium 736 war
eine Linie von Anti-hCG Antikörper
als die Detektionszone 746 immobilisiert. Ein monoclonaler
anti-hCG Antikörper
alkalisches Phosphatasekonjugat (Hybritech, San Diego, CA) wurde
mit Urin (entweder positiv oder negativ in bezug auf hCG) vermischt
und zu dem ersten Ende 738 des chromatographischen Mediums 736 zugesetzt.
Enzymsubstrat (ausfallendes, alkalisches Phosphatasesubstrat, Hybritech,
San Diego, CA), welches eine Fällung
auf eine positive Reaktion ergab, wurde zu dem Applikator 764 an
dem Einsatz 724 zugesetzt und nach 5 Minuten wurde der
Einsatz 724 in der Vorrichtung 720 angeordnet
und die Vorrichtung 720 geschlossen. Ein blaues Band von
ausgefälltem
Substrat entwickelte sich an der Detektionszone 746, wenn der
Testurin hCG enthielt.
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VORTEILE DER
ERFINDUNG
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Chromatographische Testvorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung stellen einen Vorteil dahingehend dar, daß sie aus
gegenüberlegbaren Elementen
aufgebaut sind. Die Verwendung von gegenüberlegbaren Elementen stellt
eine große Vielfältigkeit
zur Verfügung,
da sie die Durchführung
von Reaktionen in einer Anzahl von unterschiedlichen Sequenzen ermöglichen.
Dies ist möglich,
da die Verwendung von derartigen gegenüberlegbaren Komponenten die
Verteilung bzw. Lieferung von Reagenzien zu präzise definierten Bereichen
des Teststreifens oder einer anderen Reaktionskomponente ermöglicht.
Die Verwendung von gegenüberlegbaren
Elementen stellt auch eine optimale Durchführung bzw. Leistung mit minimalem
Verbrauch von Reagenzien zur Verfügung, indem sichergestellt
wird, daß Reagenzien
nicht verschwendet werden, indem sie in Totvolumina der Vorrichtung
eingebracht werden. Schließlich
stellt die Verwendung von gegenüberlegbaren
Komponenten eine optimale Aufnahme bzw. Umschließung von möglicherweise verunreinigten Blutproben
zur Verfügung,
wie jene, die beispielsweise HIV oder Hepatitisviren enthalten.
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Zusätzlich ermöglichen chromatographische Testvorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung die schnelle und genaue Detektion von klinisch wichtigen
Analyten, wie Streptococcus A und B Antigen, Hämoglobin für die Bestimmung von fäkalem, okkultem
Blut, und Antikörper
für Helicobacter
pylori, ebenso wie klinisch wichtige Haptene zur Verfügung. Die
Konstruktion der Vorrichtungen und die resultierende Anwendung der
Probe und/oder von Reagenzien auf das chromatographische Medium
durch eine Barriere in einer Öffnung
erlaubt eine noch gleichmäßigere Anwendung
bzw. Aufbringung der Proben oder Reagenzien auf das chromatographische
Medium und reduziert eine Wechselwirkung bzw. Beeinflußung, die
in anderer Weise durch Teilchen oder gefärbte Proben eingebracht werden
könnten.
Diese Konstruktion erlaubt auch die Verwendung von Filtern um Teilchen
zu entfernen, bevor die Probe das chromatographische Medium erreicht.
Die Verwen dung von kolloidalen Metallmarkierungen in einer wieder
auflösbaren
bzw. resolubilisierbaren Form stellt eine extrem schnelle Kinetik
des Markierens zur Verfügung.
Dies hilft weiters bei der Trennung von Verunreinigungen und verbessert
die Leistungsfähigkeit
des Tests.
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Die beschriebenen Testvorrichtungen
können
auch für
sequentielle Immunchromatographie oder Enzymimmunchromatographie
verwendet werden. In diesen Anwendungen stellen sie die Vorteile von
niedrigerem Hintergrund und höherer
Empfindlichkeit zur Verfügung.
In analoger Weise sind Testvorrichtungen, die hier beschrieben sind,
für die Durchführung von
verstärkten
Immuntests unter Verwendung von Silberverstärkung, um eine Goldmarkierung
zu verstärken,
geeignet.
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Zusätzlich sind Testvorrichtung
(beschrieben, jedoch nicht beansprucht) für einen Test von hydrophoben
Analyten, wie Lipopolysaccariden, durch direkte Absorption des Analyten
an dem chromatographischen Medium der Testvorrichtung geeignet.
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Eine Extraktion von biologischen
Proben, wie Blut, Sputum oder Fäkalien,
kann direkt in den Vorrichtungen durchgeführt werden, was die Menge an
kontaminierten Material reduziert, welches verworfen bzw. entsorgt
werden muß,
und die Wahrscheinlichkeit einer zufälligen Infektion von Medizinern,
Technikern oder der Öffentlichkeit
durch ein derartiges, kontaminiertes Material reduziert. Testverfahren,
die Vorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung verwenden, haben einen weiten, dynamischen Bereich und
sind im wesentlichen frei von falschen Negativen bzw. Negativergebnissen,
welche bei anderen Testverfahren mit hohen Analytenkonzentrationen
auftreten können.