WO2006056001A1 - Device for qualitatively and quantitatively analyzing analytes - Google Patents

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WO2006056001A1
WO2006056001A1 PCT/AT2005/000477 AT2005000477W WO2006056001A1 WO 2006056001 A1 WO2006056001 A1 WO 2006056001A1 AT 2005000477 W AT2005000477 W AT 2005000477W WO 2006056001 A1 WO2006056001 A1 WO 2006056001A1
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distributor
particles
analyte
outlet opening
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Thomas Schlederer
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Thomas Schlederer
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Definitions

  • the present invention relates to a device for the qualitative and quantitative determination of analytes.
  • NPT near patient testing
  • Areas where such procedures may be used include the areas of blood clotting, emergency diagnostics, markers of heart disease (heart attack), urinalysis, clinical chemistry, immunology, and metabolic disorders.
  • the US 6,133,043 relates to a device for analyzing a sample comprising a cell having a defined volume and an electrode which is capable of applying an electrical voltage to the sample, a magnetic Auffangvor ⁇ direction with one or more magnets, a voltage source for generating a Voltage at the electrode sufficient to induce luminescence of an electrochemiluminescent substance in the sample, and a light detector.
  • the device comprises inter alia a detection device coupled to a measuring cell, a distributor and a pump.
  • the distributor has a plurality of inlet openings and an outlet opening for distributing various solutions (including the sample mixture itself) into the tubular hollow bodies connected to the distributor, which are connected to the pump via the magnetic device and the detection device.
  • Such an arrangement leads to a high mechanical load of any magnetic particles used.
  • US 2003/0127396 an apparatus for mixing and separating magnetic particles is disclosed.
  • This device comprises, inter alia, a container which serves for receiving liquids and magnetic particles, and a magnetic device in the immediate vicinity of the container. In this container, one or more tubes can be inserted through an opening at the top, with the help of which washing liquids are transported in and out of the container.
  • WO 2004/011146 describes an apparatus for mixing, separating, collecting and washing magnetic particles, which includes, inter alia, a pipette whose upper end is arranged on a pressure device and a magnet.
  • WO 1994/11078 relates to a device for immobilizing and isolating cells or analytes bound to magnetic particles from a liquid medium.
  • This device comprises inter alia magnetic means for generating a magnetic field and tubular hollow bodies for transporting the liquid medium.
  • EP 0 687 501 B1 discloses a method and a device in which magnetic particles in pipettes can be temporarily immo-stabilized during an examination with the aid of a magnet.
  • the results of the NPT can be applied quickly and directly in the operating theater, in intensive care units, outpatient clinics, blood banks or directly in the doctor's office.
  • the present invention relates to a device for determining at least one analyte in a sample
  • a device for determining at least one analyte in a sample comprising a distributor having at least one inlet opening for introducing liquids, suspensions and / or gases into the distributor and having at least one outlet opening for removing liquids, suspensions and / or gases from the distributor in which a tubular hollow body connected to the distributor is attached to at least one outlet opening, to which a magnetic device for temporary immobilization of magnetic analyte-binding particles introduced into the interior of the hollow body through an inlet opening or inside the hollow body an inner boundary of the hollow body is arranged, wherein the distributor a displacer is arranged.
  • Liquids and / or gases refers to all those liquids that can be used in an analysis, which apart from the sample liquid are usually salt solutions, organic solutions, buffers, water, suspensions etc. or air, noble gases, inert Gases, etc., on the one hand serve to strengthen the binding analyte particles and clean the Vor ⁇ direction and on the other hand are able to displace any liquid from the device.
  • Tubeular hollow bodies are tubular hollow bodies which are open at at least two ends and are also used, for example, in chromatography .These as well as all those components which come into contact with the fluids used should be inert to the solutions used the tubular hollow body, for example, consist of metal, but appropriate plastic is preferred.
  • “Analytically binding particles” are magnetic particles which are capable of specifically binding an analyte from a sample.
  • the particles can have paramagnetic, superparamagnetic or ferromagnetic properties according to the invention, with paramagnetic and superparamagnetic particles preferably being used.
  • Magnetic particles can be immobilized by the application of a magnetic field on a surface and optionally concentrated, whereby the handling of such particles within the device is facilitated.
  • Particles which are particularly suitable for the use according to the invention are described, for example, in "Biomagnetic Techniques in Molecular Biotechnology”. logy ", Dynal, Technical Handbook 3 rd Edition ⁇ 1998.
  • an outlet opening can also serve to remove waste liquid from the device and to sufficiently flush the lines before using the device.
  • the inlet and outlet openings are preferably designed such that they are optionally closable, in order to prevent the escape of liquid or gas from the device during the changeover of the distributor when not using an opening.
  • the closing could be carried out, for example, by attaching a valve.
  • a device according to the invention has advantages over hitherto known devices for determining analytes to which magnetic particles are also used for binding the analytes to be examined.
  • the magnetic particles are temporarily immobilized in pipettes during the washing steps, the incubation of the particles with the sample, with a second label-conjugated analyte-binding partner and the subsequent detection reaction in containers.
  • this device has the disadvantage that a correspondingly large sample volume and many pipetting steps are required, for which new containers with the corresponding liquids (eg washing solutions) must be made available in each case.
  • small sample volumes can be carried out in one and the same hollow body.
  • a displacer is arranged on the distributor. This can be connected to the distributor via its own positive displacement inlet opening.
  • a displacer serves to introduce a liquid or a gas into the device or to remove.
  • the displacer is preferably attached to the distributor at an inlet opening (so-called displacement inlet opening) via a further tubular hollow body.
  • the displacer should be able to move the substances to be transported in the tubular hollow bodies both forward and backward in order, if appropriate, to permit mixing of the magnetic particles in the tubular hollow bodies which are arranged at an opening.
  • the arrangement of the displacer directly on the distributor via its own displacer input opening has a number of further advantages.
  • the displacer is designed as a pump or syringe.
  • pumps and syringes are particularly well suited for bringing liquids into the device according to the invention and for moving them within them, in particular commercially available syringes and pumps, which are also used in chromatography can.
  • the distributor is designed as a rotary or multi-way valve.
  • Rotary and multi-way valves are characterized by the many Due to the large number of openings, the distribution options are mainly due to their high degree of automation. Therefore, such valves are particularly well liquids and gases to distribute in the device.
  • the distributor comprises a mixing chamber.
  • the mixing chamber has a stirring device.
  • a stirring device This substantially facilitates the generation of a homogeneous mixture in or at the distributor.
  • Such mixing devices are already known for use in chromatography and can thus be used directly for the purpose of the invention. Nevertheless, it is entirely possible to dispense with a stirring device when the mixing of the liquids takes place by means of flow effects.
  • Tumbular hollow bodies are preferably attached to the at least one inlet opening.
  • tubular hollow bodies serve to direct liquids and gases over greater distances into the distributor, whereby e.g. Hoses commonly used in chromatography are particularly well suited.
  • the tubular hollow body is designed as Kapilla ⁇ re.
  • the use of capillaries makes it possible to use small volumes of sample and liquid, on the one hand small amounts of sample sufficient to carry out investigations, and on the other hand miniaturization of the device according to the invention is made possible.
  • the inner diameter of the capillaries used is a maximum of 3 mm, preferably a maximum of 2 mm, maximum lmm, maximum 0.5mm, maximum 0.3mm, maximum 0.2mm, maximum 0.1mm, maximum 500 ⁇ m.
  • the minimum inner diameter depends on the size or diameter of the functionalized magnetic particles used, the inner diameter should be at least twice or at least three times as large as the diameter of the particles.
  • the hollow body connected to the outlet opening has at least one cross-sectional widening, in particular at least one chamber.
  • a cross-sectional widening of the tubular hollow body serves, for example, to form a kind of chamber, in which the mixing of the particles with solutions introduced into the device is promoted due to the currents generated by the flow and the resulting turbulences.
  • the chambers may optionally be delimited on one side with a liquid-permeable barrier.
  • a tubular hollow body attached to an outlet opening has a plurality of cross-sectional enlargements occurring one behind the other, the hollow body being one or more pieces, i. a plurality of hollow bodies are connected to each other, is formed.
  • a multi-part arrangement of several cross-sectional enlargements would make it possible, for example, to provide different chambers with differently functionalized particles and thus allow the analysis of several analytes simultaneously.
  • a plurality of outlet openings may alternatively be provided with tubular hollow bodies according to the invention. As a result, several hollow bodies can be addressed individually by the changeover of the distributor.
  • the tubular hollow body connected to the outlet opening has at least partially transparent regions.
  • Transparent areas are particularly advantageous if an event, such as a color reaction, should be made visible within the hollow body. Also, a position control of the particles located in the hollow body would be possible with appropriate particle size or density. These ranges should, if, for example, photometric measurements are carried out directly on the hollow bodies, the light should pass through as unhindered as possible. to let. Therefore, the transparent areas may also consist of materials other than the hollow body (eg glass).
  • the transparent regions are preferably designed as measuring cells.
  • Measuring cells which can be used according to the invention are already known in photometry, chromatography, etc. as flow cells and can be introduced into the flow of the device accordingly.
  • the means for immobolization is a magnetic device which is arranged to be relatively movable with respect to the hollow body connected to the outlet opening of the distributor.
  • the analyte-binding particles which are preferably of super, para- or ferromagnetic nature
  • a magnetic device is arranged movably, whereby the area of the immobilization can be flexibly selected.
  • the magnetic device is arranged to be movable at least approximately perpendicularly to the tubular hollow body. Furthermore, such an arrangement allows the use of a permanent magnet which can be moved away from the hollow body when the magnetic field is no longer desired on the hollow body.
  • the magnetic device comprises an electric or permanent magnet.
  • An electromagnet has the advantage that the magnetic field can be controlled by means of a circuit. Nevertheless, permanent magnets are also particularly suitable for use in the device according to the invention.
  • a filter or a filter combination is attached to at least one inlet opening or to at least one outlet opening or to at least one tubular hollow body connected thereto.
  • filters at the inlet or outlet openings or at the tubular hollow bodies connected thereto has a number of advantages.
  • solid substances can be removed from the sample before they enter the device and interfere with the analysis.
  • Fer ⁇ ner can be removed by appropriate filters and other unwanted sample components (eg leukocytes in whole blood) become.
  • Other substances which interfere with the analysis can also be removed from the sample by the use of substance-specific filters (compare affinity column in chromatography).
  • the sample preparation can be omitted partially or completely, whereby the use of the Vor ⁇ direction of the invention, for example, in emergency medicine is particularly advantageous.
  • the filter is a plasmapheresis filter.
  • filters for the immune platform are those whose structure is suitable for separating cell components from whole blood. Such filters are used in blood purification for dialysis machines or in lateral flow assays (for example from Schlei cher & Schuell, "AccuFlow Plus").
  • a detector is arranged on the hollow body connected to the outlet opening of the distributor, the detector being selected from the group consisting of a photometer, fluorometer, scintillation detector, CCD detector and combinations thereof.
  • the arrangement of a detector on the hollow body, which is attached to the Aus ⁇ lassö réelle, has proved to be particularly advantageous, since it is thereby made possible to analyze the binding of an analyte of particles directly in the hollow body. It is essential in such an embodiment that the signal to be measured can penetrate the hollow body at the position of the detector.
  • the hollow body is transparent when a color reaction or fluorescence is measured.
  • the detector can also be positioned outside the device according to the invention or not on the hollow body. In this case, the analyte bound to the particles is transferred as a suspension into further vessels and subsequently determined in a separate detector.
  • the device according to the invention is designed as a cassette.
  • the design of the device as a cassette makes it possible to flexibly combine the device with other other analyzers (eg blood gas machines).
  • the cassette according to the invention can consist only of tubular hollow bodies (in which optionally already functionalized magnetic particles are present), which are introduced into a device which corresponds to the invention a distributor, a displacer and at least one magne ⁇ tables device provides.
  • a distributor, a displacer and at least one magne ⁇ tables device provides.
  • the cassette can be introduced by a few simple steps.
  • the cassette may additionally comprise a distributor or a displacer or a magnetic device or combinations thereof.
  • a further aspect of the present invention relates to a method for determining at least one analyte in a sample with a device according to the invention comprising the steps:
  • sample-particle suspension optionally introducing the sample-particle suspension into the hollow body connected to the outlet opening of the distributor, if the incubation was not carried out in the hollow body,
  • the magnetic particles can be immobilized on the hollow body during the entire process or only for example when changing the solutions or when washing the particles.
  • the detection takes place inside or outside the hollow body connected to the outlet opening of the distributor.
  • the detection of analytes bound to magnetic particles can be carried out as described above with a wide variety of detectors, depending on which analyte is to be detected by which detection means.
  • the detection can take place either directly in the hollow body or after the particles loaded with analyte from this hollow body into a vessel (eg in a cuvette for a photometer or a microtiter plate) was transferred.
  • the analyte For further characterization of the analyte, it may be separated from the particles and further analyzed, e.g. Mass spectrometry. This separation can take place, for example, by changing the pH conditions, salt concentration or by addition of a competitive substance displacing the analyte (for example analogs) (see chromatographic methods).
  • the sample is selected from the group consisting of body fluids, in particular blood, blood serum and saliva, urine, perspiration, tissue samples, cell culture supernatants, in particular eukaryotic and prokaryotic culture supernatants, environmental analytical solutions and puncture liquids of various organs.
  • body fluids in particular blood, blood serum and saliva, urine, perspiration, tissue samples, cell culture supernatants, in particular eukaryotic and prokaryotic culture supernatants, environmental analytical solutions and puncture liquids of various organs.
  • Extraction or separation can be carried out by suitable solvents or by homogenization and removal of the solid constituents (by centrifugation or filtration), it being possible for filtration to be carried out directly on the apparatus according to the invention or within it (eg by providing Filtering on the device according to the invention).
  • the magnetic analyte-binding particles have at least one chemical modification.
  • the particles By chemically modifying the particles, they can be functionalized so that the particles are able to specifically bind an analyte from a sample.
  • the chemical mixed modification an analyte-specific binding partner.
  • the chemical modification comprises a substance selected from the group consisting of proteins, in particular antibodies, antibody fragments, protein A, protein G and lectins, biotin, streptavidin, avidin, phages, phage proteins, viruses, vi ⁇ rale proteins / particles , Nucleic Acids, Oligonucleotides, and combinations thereof (see “Antibodies, a laboratory manual”, Ed Harlow, David Lane; ColD Spring Harbor Laboratory Press, 1988).
  • the means for detecting the analyte comprises a further binding partner of the analyte.
  • the use of a corresponding binding partner is particularly well suited, which if appropriate is more easily or to a greater extent detectable than the analyte to be determined.
  • the further binding partner is conjugated with a marker.
  • the binding partner which binds to the analyte on the particles, may be conjugated to a label.
  • markers are e.g. from immunology (see ELISA, RIA and the like). Above all, a marker serves to indicate the presence of a conjugate directly or indirectly via a further reaction.
  • the marker is an enzyme, in particular horseradish peroxidase, ⁇ -galactosidase and alkaline phosphatase, radioactive isotope, BrDU, digitonin, Ki67, PCNA, ruthenium compounds, such as Ru chelates, tris (2,2'-bipyridines) ruthenium (II) (see, for example, WO92 / 14138), or combina tions thereof.
  • an enzyme in particular horseradish peroxidase, ⁇ -galactosidase and alkaline phosphatase, radioactive isotope, BrDU, digitonin, Ki67, PCNA, ruthenium compounds, such as Ru chelates, tris (2,2'-bipyridines) ruthenium (II) (see, for example, WO92 / 14138), or combina tions thereof.
  • the means for detection preferably comprise a substrate, which is reacted by the label of the conjugated binding partner, which substrate can be selected from the group consisting of luminol, dixethanes, acridine esters and combinations thereof.
  • an analyte on the particles can be easily determined by methods such as PCR, ELISA or PAP-APAAP.
  • the volume of the sample is preferably from 1 ⁇ l to 1 ml, preferably from 2 ⁇ l to 500 ⁇ l, in particular from 5 ⁇ l to 200 ⁇ l.
  • any sample volumes can be analyzed with the device disclosed herein, but preferably small volumes are used in certain fields of application (for example a blood sample in a premature infant in the clinic).
  • small volumes up to a maximum of 5 ml, a maximum of 4 ml, a maximum of 2 ml, a maximum of ImI, a maximum of 500 ⁇ l, a maximum of 200 ⁇ l in the method according to the invention is made possible above all by the provision of a corresponding device.
  • the device according to the invention is used in combination with a Blut ⁇ gas automaton, whereby the use of a blood gas machine with respect to the determination of analytes in the blood can be dramatically expanded.
  • the device according to the present invention can be connected in a simple manner with the aid of capillaries, connecting pieces and valves to an outlet opening or output capillary of a blood gas automat.
  • the device can also be designed as a disposable or reusable cassette, which can be exchangeably introduced into a blood gas automat.
  • Automatic blood gas analyzers are sufficiently well known to the person skilled in the art, for example, by the companies Roche (“Roche COMPACT 3") and Osmetech ("Osmetech OPTI CCA Blood Gas Analyzer").
  • FIG. 1 shows an apparatus for determining an analyte which comprises a distributor 1 which has a plurality of inlet openings 2-6, an inlet opening 7 for mounting a displacer 8 (FIG. drängereingangsö réelle) and an outlet opening 9 has.
  • a tubular hollow body 10 is mounted, on which a magnetic device 11 is arranged.
  • a detector 12 for direct or indirect determination of the analyte immobilized on the magnetic particles is likewise arranged along the hollow body 10.
  • the sample and other required reagents such as buffers and the like, sucked and optionally in ⁇ with the magnetic particles in the device according to the invention in ⁇ cubiert.
  • the resulting suspension can be mixed in a mixing chamber.
  • this suspension can be pumped into the tubular hollow body 10 of the outlet and mixed with or without forward and backward movement of the suspension.
  • the analyte to be determined is bound by appropriate interactions to the magnetic particles suspended in the solution.
  • the magnetic particles are retained in the outlet hollow body 10 by applying a magnetic field to its outer boundary within the boundary.
  • the entire volume of the suspension must be guided past the applied magnetic field by means of a displacement 8 by means of a corresponding displacement and return movement in order to quantitatively immobilize the magnetic particles.
  • a washing process is then carried out by means of displacer 8.
  • an amount of washing buffer solution corresponding to the assay is sucked through the distributor 1 and pumped through the outlet hollow body 10.
  • the process can be repeated one or more times as necessary.
  • An optional optimization of the washing process can be achieved by pumping the corresponding wash solution volume into the outlet hollow body 10, removing the magnetic particle fixation by removing the magnetic field supplied outside the hollow body 10 and thus achieving a release of the magnetic particles into the wash solution.
  • a subsequent movement of the newly suspended particles by gently pumping back and forth the resulting suspension by means of displacer and then immobilizing the magnetic Particulate particles by applying a magnetic field is part of a very effective washing process.
  • the excess wash buffer is removed from the outlet hollow body 10 in the next step by drawing in a quantity of gas predetermined by the respective design and subsequent ejection.
  • a necessary for complete detachment of the magnetic particles from the inner boundary of the hollow body 10 amount of substrate is sucked through the manifold 1.
  • the substrate is pumped into the hollow body 10 and brought into contact with the fixed magnetic particles and determined by a detector 12 (PMT, diode, CCD, or the like), the re ⁇ present for the analyte electromagnetic radiation.
  • a detector 12 PMT, diode, CCD, or the like
  • a further optimization of the quantification can be achieved by removing the magnet into the hollow body 10 after the supply of the substrate solution, whereby the previously magnetically fixed particles are released again and by gently pumping back and forth the resulting suspension by means of displacer 8 be mixed with the substrate.
  • the suspension is placed in a detection window or from the hollow body 10 in another vessel.
  • An 8-channel distributor (Hamilton, type N ° 86918) with 100 ⁇ l syringe (Hamilton, type N ° 81022) and Teflon capillaries (Hamilton, type N ° 88907) connected to Luer terminals, microtiter plate white (Nunc, type N ° 437-591), StabilZyme AP (SurModics, Art-N ° SAOI-1000), Streptavidin Magnetic Particles (Aureon Biosystems, Art N ° A010101) and Dynabeads M-280 Streptavidin (Dynal, Art N ° 112.06), Biotin Peroxidase (Sciotec, 5 mg / ml), Peroxidase Substrate (Lumigen, Art-N ° PSA-100), Mediators PhL Luminometer (Aureon, Art-N ° G010001), Neodymoronate Magnet (Magnet Sales, Art N ° NIRD011
  • biotin peroxidase 1: 1,000,000 was diluted with StabilZyme AP using StabilZyme AP as the negative control.
  • the Streptavidin Magnetic Particles were also 1:40 diluted in StabilZyme AP.
  • the liquid was ejected and washed with 25 .mu.l wash solution from a third inlet with applied magnetic field ge. With another 25 ⁇ l washing solution, the particles were washed with the magnet removed. Subsequently, the particles were resuspended with 25 ⁇ l substrate solution, the resulting suspension was ejected into a microtiter plate and measured in the luminometer with 1 second integration time.

Abstract

The invention relates to a device for analyzing at least one analyte in a sample, comprising a distributor (1) with at least one inlet opening (2-6) for introducing liquids, suspensions and/or gases into the distributor (1), and with at least one outlet opening (9) for removing liquids, suspensions and/or gases from the distributor (1). To this end, a tubular hollow body (10), which is connected to the distributor (1), is attached to at least one outlet opening (9). A magnetic device (11) is arranged on said hollow body while serving to temporarily immobilize magnetic analyte-binding particles, which are introduced into the hollow body (10) or located inside the hollow body (10), on an inner delimitation of the hollow body (10).

Description

Vorrichtung zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Analyten Device for the qualitative and quantitative determination of analytes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Analyten.The present invention relates to a device for the qualitative and quantitative determination of analytes.
Die Ermittlung klinischer Parameter in einfacher, zu¬ verlässiger und schneller Weise ist außerhalb der klinischen La¬ bors in den entsprechenden Krankenhausstationen, Arztpraxen oder zu Hause beim Patienten das Ziel von „Near Patient testing" (NPT)-Verfahren und Vorrichtungen. Diese Verfahren bzw. Vorrich¬ tungen schließen somit die Lücke zwischen den Patienten, den be¬ handelnden Ärzten sowie den großen klinischen Laboratorien.The determination of clinical parameters in a simple, reliable and fast manner is the goal of "near patient testing" (NPT) methods and devices outside the clinical laboratory in the corresponding hospital wards, doctor's offices or at the patient's home Devices thus close the gap between the patients, the treating physicians and the large clinical laboratories.
Bereiche, in denen derartige Verfahren eingesetzt werden können, umfassen die Bereiche Blutgerinnung, Notfalldiagnostik, Marker für Herzerkrankungen (Herzinfarkt) , Urinanalyse, Klinische Chemie, Immunologie und Stoffwechselerkrankungen.Areas where such procedures may be used include the areas of blood clotting, emergency diagnostics, markers of heart disease (heart attack), urinalysis, clinical chemistry, immunology, and metabolic disorders.
Während für die Bereiche der Gerinnung, Blutgasanalyse, Herzinfarktdiagnostik und ürinanalyse die Anforderungen der NPT, wie geringes Probenvolumen, einfache Testung sowie kurze Analy¬ sezeiten, erfüllt werden, sind im Bereich der Immunologie bzw. Notfallmedizin die bekannten Lösungen unbefriedigend.While the requirements of the NPT, such as low sample volume, simple testing and short analysis times, are met for the areas of coagulation, blood gas analysis, myocardial infarction diagnosis and urinalysis, the known solutions are unsatisfactory in the field of immunology or emergency medicine.
Die US 6,133,043 betrifft eine Vorrichtung zur Analyse einer Probe umfassend eine Zelle mit einem definierten Volumen und einer Elektrode, welche in der Lage ist eine elektrische Spannung an die Probe anzulegen, eine magnetische Auffangvor¬ richtung mit einem oder mehreren Magneten, einer Spannungsquelle zum Generieren einer Spannung an der Elektrode, die ausreichend ist, um Luminiszenz eines in der Probe befindlichen elektro- chemoluminiszenten Stoffes zu induzieren, und einen Lichtdetek¬ tor.The US 6,133,043 relates to a device for analyzing a sample comprising a cell having a defined volume and an electrode which is capable of applying an electrical voltage to the sample, a magnetic Auffangvor¬ direction with one or more magnets, a voltage source for generating a Voltage at the electrode sufficient to induce luminescence of an electrochemiluminescent substance in the sample, and a light detector.
Die Vorrichtung umfasst unter anderem eine Detektionsein- richtung gekoppelt an eine Messzelle, einen Verteiler und eine Pumpe. Der Verteiler weist mehrere Eingangsöffnungen und eine Ausgangsöffnung zum Verteilen verschiedener Lösungen (darunter auch das Probengemisch selbst) in die am Verteiler ange¬ schlossenen tubulären Hohlkörper auf, welche mit der Pumpe über die magnetische Vorrichtung und die Detektionsvorrichtung ver¬ bunden sind. Eine derartige Anordnung führt zu einer hohen me¬ chanischen Belastung von etwaig eingesetzten magnetischen Partikeln. In der US 2003/0127396 wird eine Vorrichtung zum Mischen und Trennen von magnetischen Partikeln geoffenbart. Diese Vorrich¬ tung umfasst unter anderem einen Behälter, der zur Aufnahme von Flüssigkeiten und magnetischen Partikeln dient, und eine magne¬ tische Einrichtung in unmittelbarer Nähe des Behälters. In diesem Behälter können durch eine Öffnung am oberen Ende ein oder mehrere Röhrchen eingesetzt werden, mit deren Hilfe Waschflüssigkeiten in und aus dem Behälter transportiert werden.The device comprises inter alia a detection device coupled to a measuring cell, a distributor and a pump. The distributor has a plurality of inlet openings and an outlet opening for distributing various solutions (including the sample mixture itself) into the tubular hollow bodies connected to the distributor, which are connected to the pump via the magnetic device and the detection device. Such an arrangement leads to a high mechanical load of any magnetic particles used. In US 2003/0127396 an apparatus for mixing and separating magnetic particles is disclosed. This device comprises, inter alia, a container which serves for receiving liquids and magnetic particles, and a magnetic device in the immediate vicinity of the container. In this container, one or more tubes can be inserted through an opening at the top, with the help of which washing liquids are transported in and out of the container.
In der US 5,660,990 wird ein allgemeines Verfahren zur qualitativen bzw. quantitativen Bestimmung eines Analyten in einer Probe geoffenbart, welches die Verwendung von magnetischen Partikeln zur Immobilisierung dieses Analyten vorsieht.In US 5,660,990 a general method for the qualitative or quantitative determination of an analyte in a sample is disclosed, which provides for the use of magnetic particles for the immobilization of this analyte.
Die WO 2004/011146 beschreibt eine Vorrichtung zum Mischen, Trennen, Sammeln und Waschen von magnetischen Partikeln, die un¬ ter anderem eine Pipette, dessen oberes Ende an eine Druckvor¬ richtung und einen Magneten angeordnet ist, umfasst.WO 2004/011146 describes an apparatus for mixing, separating, collecting and washing magnetic particles, which includes, inter alia, a pipette whose upper end is arranged on a pressure device and a magnet.
Die WO 1994/11078 betrifft eine Vorrichtung zur Immo¬ bilisierung und Isolierung von an Magnetpartikel gebundenen Zellen oder Analyten aus einem flüssigen Medium. Diese Vorrich¬ tung umfasst unter anderem magnetische Mittel zur Erzeugung eines Magnetfelds und tubuläre Hohlkörper zum Transport des flüssigen Mediums.WO 1994/11078 relates to a device for immobilizing and isolating cells or analytes bound to magnetic particles from a liquid medium. This device comprises inter alia magnetic means for generating a magnetic field and tubular hollow bodies for transporting the liquid medium.
In der EP 0 687 501 Bl wird ein Verfahren und eine Vorrich¬ tung offenbart, in der magnetische Partikel in Pipetten während einer Untersuchung mit Hilfe eines Magneten temporär immo¬ bilisiert werden können.EP 0 687 501 B1 discloses a method and a device in which magnetic particles in pipettes can be temporarily immo-stabilized during an examination with the aid of a magnet.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vor¬ richtung bzw. ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, um den An¬ forderungen der Klinik, speziell im Bereich Intensivmedizin und Notfalllabor, Genüge zu tun und Untersuchungsmöglichkeiten zu schaffen, um möglichst viele Proben, welche zumeist in geringer Menge zur Verfügung stehen, in wenigen Arbeitsschritten zu¬ verlässig und in einfacher Weise zu analysieren, wobei auch eine Vollautomatisierung ermöglicht werden sollte. Dadurch können die Ergebnisse des NPT rasch und direkt im Operationssaal, in In¬ tensivstationen, Ambulanzen, Blutbanken oder direkt in der Arzt¬ praxis angewendet werden. Weiters ist es für die klinische Pra¬ xis auch wichtig, dass mit einer einzigen Vorrichtung eine Viel¬ zahl von Analyten bestimmt werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a device or a method in order to meet the requirements of the clinic, especially in the field of intensive care and emergency laboratory, and to provide examination possibilities in order to obtain as many samples as possible be available in a small amount zu¬ reliable and easy to analyze in a few steps, with a full automation should be possible. As a result, the results of the NPT can be applied quickly and directly in the operating theater, in intensive care units, outpatient clinics, blood banks or directly in the doctor's office. Furthermore, it is also important for clinical practice that a large number of analytes can be determined with a single device.
Daher betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Bestimmung mindestens eines Analyten in einer Probe um¬ fassend einen Verteiler mit mindestens einer Einlassöffnung zum Einbringen von Flüssigkeiten, Suspensionen und/oder Gasen in den Verteiler und mit mindestens einer Auslassöffnung zum Entfernen von Flüssigkeiten, Suspensionen und/oder Gasen aus dem Vertei¬ ler, wobei an mindestens einer Auslassöffnung ein mit dem Ver¬ teiler verbundener tubulärer Hohlkörper angebracht ist, an dem eine magnetische Vorrichtung zur temporären Immobilisierung von durch eine Einlassöffnung in das Innere des Hohlkörpers einge¬ brachte oder im Inneren des Hohlkörpers befindlichen magne¬ tischen analytbindenden Partikeln an eine innere Begrenzung des Hohlkörpers angeordnet ist, wobei am Verteiler ein Verdränger angeordnet ist.Therefore, the present invention relates to a device for determining at least one analyte in a sample comprising a distributor having at least one inlet opening for introducing liquids, suspensions and / or gases into the distributor and having at least one outlet opening for removing liquids, suspensions and / or gases from the distributor in which a tubular hollow body connected to the distributor is attached to at least one outlet opening, to which a magnetic device for temporary immobilization of magnetic analyte-binding particles introduced into the interior of the hollow body through an inlet opening or inside the hollow body an inner boundary of the hollow body is arranged, wherein the distributor a displacer is arranged.
„Flüssigkeiten und/oder Gase" beziehen sich auf all jene Flüssigkeiten, die im Rahmen einer Analyse eingesetzt werden können. Dies sind neben der Probenflüssigkeit in der Regel Salzlösungen, organische Lösungen, Puffer, Wasser, Suspensionen usw. bzw. Luft, Edelgase, inerte Gase usw., die einerseits dazu dienen die Bindung Analyt-Partikel zu verstärken und die Vor¬ richtung zu reinigen und andererseits in der Lage sind jegliche Flüssigkeit aus der Vorrichtung zu verdrängen."Liquids and / or gases" refers to all those liquids that can be used in an analysis, which apart from the sample liquid are usually salt solutions, organic solutions, buffers, water, suspensions etc. or air, noble gases, inert Gases, etc., on the one hand serve to strengthen the binding analyte particles and clean the Vor¬ direction and on the other hand are able to displace any liquid from the device.
„Tubuläre Hohlkörper" sind schlauchförmige an zumindest zwei Enden offene Hohlkörper, die beispielsweise auch in der Chroma¬ tographie Anwendung finden. Diese wie auch all jene Komponenten, die in Verbindung mit den verwendeten Flüssigkeiten treten, sollten gegenüber den verwendeten Lösungen inert sein. So können die tubulären Hohlkörper beispielsweise aus Metall bestehen, wobei aber entsprechender Kunststoff bevorzugt wird."Tubular hollow bodies" are tubular hollow bodies which are open at at least two ends and are also used, for example, in chromatography .These as well as all those components which come into contact with the fluids used should be inert to the solutions used the tubular hollow body, for example, consist of metal, but appropriate plastic is preferred.
„Analytbindende Partikel" sind magnetische Partikel, die in der Lage sind einen Analyten aus einer Probe spezifisch zu binden. Die Partikel können erfindungsgemäß paramagnetische, su- perparamagnetische oder ferromagnetische Eigenschaften auf¬ weisen, wobei vorzugsweise paramagnetische und superparamagne- tische Partikel verwendet werden."Analytically binding particles" are magnetic particles which are capable of specifically binding an analyte from a sample.The particles can have paramagnetic, superparamagnetic or ferromagnetic properties according to the invention, with paramagnetic and superparamagnetic particles preferably being used.
Magnetische Partikel können durch das Anlegen eines magne¬ tischen Feldes an einer Oberfläche immobilisiert und gegebenen¬ falls konzentriert werden, wodurch die Handhabung derartiger Partikel innerhalb der Vorrichtung erleichtert wird. Partikel, die sich besonders gut für den erfindungsgemäßen Einsatz eignen, sind beispielsweise in „Biomagnetic Techniques in Molecular Bio- logy", Dynal, Technical Handbook 3rd Edition ©1998 offenbart.Magnetic particles can be immobilized by the application of a magnetic field on a surface and optionally concentrated, whereby the handling of such particles within the device is facilitated. Particles which are particularly suitable for the use according to the invention are described, for example, in "Biomagnetic Techniques in Molecular Biotechnology". logy ", Dynal, Technical Handbook 3 rd Edition © 1998.
Aufgrund des apparativen Aufbaus der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung ist eine Automatisierung durchwegs machbar, da alle Komponenten (Verteiler, magnetische Einrichtung und Detektor) ansteuerbar sind. Auch eine Miniaturisierung der Vorrichtung ist in einfacher Weise möglich, da die einzelnen Vorrichtungsteile ebenfalls miniaturisiert werden können. Beide Faktoren sind besonders für die praktische Verwendung entscheidend, da vom Be¬ nutzer der erfindungsgemäßen Vorrichtung kleine automatisierte Vorrichtungen besonders bevorzugt werden, da diese leicht transportierbar sind, geringe Probenvolumina benötigen und gege¬ benenfalls in Kombination mit anderen Vorrichtungen eingesetzt werden können (z.B. Blutgasautomaten) .Due to the apparatus construction of the device according to the invention, an automation is feasible throughout since all components (distributor, magnetic device and detector) can be controlled. A miniaturization of the device is possible in a simple manner, since the individual device parts can also be miniaturized. Both factors are particularly crucial for practical use, since small automated devices are particularly preferred by the user of the device according to the invention, since these are easily transportable, require small sample volumes and can be used in combination with other devices (eg blood gas machines). ,
Erfindungsgemäß kann eine Auslassöffnung auch dazu dienen Abfallflüssigkeit aus der Vorrichtung zu entfernen und die Leitungen vor dem Verwenden der Vorrichtung ausreichend zu spü¬ len.According to the invention, an outlet opening can also serve to remove waste liquid from the device and to sufficiently flush the lines before using the device.
Die Einlass- bzw. Auslassöffnungen sind vorzugsweise derart gestaltet, dass diese gegebenenfalls verschließbar sind, um bei Nicht-Benutzung einer Öffnung das Austreten von Flüssigkeit bzw. Gas aus der Vorrichtung beim Umstellen des Verteilers zu verhindern. Das Verschließen könnte beispielsweise durch das An¬ bringen eines Ventils durchgeführt werden.The inlet and outlet openings are preferably designed such that they are optionally closable, in order to prevent the escape of liquid or gas from the device during the changeover of the distributor when not using an opening. The closing could be carried out, for example, by attaching a valve.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist in vielerlei Hin¬ sicht Vorteile gegenüber bisher bekannten Vorrichtungen zur Be¬ stimmung von Analyten auf die ebenfalls magnetische Partikel zum Binden der zu untersuchenden Analyten verwenden. So werden in der Vorrichtung „Pathfast" der Firma Mitsubishi, der die soge¬ nannte „Magtration" (EP 0 687 501 Bl) -Technologie zugrunde liegt, die magnetischen Partikel in Pipetten während der Wasch¬ schritte temporär immobilisiert, wobei die Inkubation der Partikel mit der Probe, mit einem zweiten Marker-konjugierten Analyt-Bindungspartner und die anschließende Detektionsreaktion in Behältern durchgeführt. Diese Vorrichtung weist vor allem den Nachteil auf, dass ein entsprechend großes Probenvolumen und viele Pipettierschritte benötigt werden, für die jeweils neue Behälter mit den entsprechenden Flüssigkeiten (z.B. Waschlö¬ sungen) zur Verfügung gestellt werden müssen. Im Gegensatz dazu können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung geringe Probenvolu- mina in ein und demselben Hohlkörper durchgeführt werden. Erfindungsgemäß ist am Verteiler ein Verdränger angeordnet. Dieser kann über eine eigene Verdrängereingangsöffnung an den Verteiler angeschlossen werden.In many respects, a device according to the invention has advantages over hitherto known devices for determining analytes to which magnetic particles are also used for binding the analytes to be examined. Thus, in the device "Pathfast" from Mitsubishi, which is based on the so-called "Magtration" (EP 0 687 501 B1) technology, the magnetic particles are temporarily immobilized in pipettes during the washing steps, the incubation of the particles with the sample, with a second label-conjugated analyte-binding partner and the subsequent detection reaction in containers. Above all, this device has the disadvantage that a correspondingly large sample volume and many pipetting steps are required, for which new containers with the corresponding liquids (eg washing solutions) must be made available in each case. In contrast, with the device according to the invention, small sample volumes can be carried out in one and the same hollow body. According to the invention, a displacer is arranged on the distributor. This can be connected to the distributor via its own positive displacement inlet opening.
Ein Verdränger dient dazu eine Flüssigkeit bzw. ein Gas in die Vorrichtung einzubringen bzw. zu entfernen. Dabei ist der Verdränger an einer Eingangsöffnung (sog. Verdrängereingangsöff¬ nung) vorzugsweise über einen weiteren tubulären Hohlkörper an den Verteiler angebracht. Der Verdränger sollte in der Lage sein die zu transportierenden Stoffe in den tubulären Hohlkörpern so¬ wohl vorwärts als auch rückwärts zu bewegen, um gegebenenfalls eine Durchmischung der magnetischen Partikel in den tubulären Hohlkörpern, die an einer Öffnung angeordnet sind, zu ermögli¬ chen. Die Anordnung des Verdrängers direkt am Verteiler über eine eigene Verdrängereingangsöffnung weist eine Reihe von wei¬ teren Vorteilen auf. Vor allem wird es ermöglicht während dem Vor- und Zurückbewegen der Suspensionen/Lösungen in der Vorrich¬ tung das Kontaminationsrisiko der Lösungsbehälter bzw. Probenbe¬ hälter drastisch zu reduzieren, ohne beispielsweise auch Luft in die Vorrichtung einzubringen. Ferner wird es durch eine der¬ artige Ausführungsform ermöglicht mehrere Messbereiche bzw. Messkammern seriell zu verbinden und die an den magnetischen Partikeln gebundenen Analyten auch außerhalb der Vorrichtung weiter zu verarbeiten bzw. zu untersuchen, da die übrigen Strö¬ mungsbewegungen unbeeinflusst belassen werden können. Weiters werden durch eine derartige Ausführungsform, die magnetischen Partikel mechanisch nicht wesentlich belastet. Dadurch können die magnetischen Partikel nach etwaigen Regenerations- und Waschschritten wieder verwendet werden, wodurch sich vor allem die Produkt-Lebenszeit signifikant verlängern kann.A displacer serves to introduce a liquid or a gas into the device or to remove. In this case, the displacer is preferably attached to the distributor at an inlet opening (so-called displacement inlet opening) via a further tubular hollow body. The displacer should be able to move the substances to be transported in the tubular hollow bodies both forward and backward in order, if appropriate, to permit mixing of the magnetic particles in the tubular hollow bodies which are arranged at an opening. The arrangement of the displacer directly on the distributor via its own displacer input opening has a number of further advantages. Above all, it is possible during the forward and backward movement of the suspensions / solutions in Vorrich¬ device to reduce the risk of contamination of the solution container or Probenbe¬ container drastically, without introducing, for example, air into the device. Furthermore, by means of a der¬ like embodiment, it is possible to serially connect a plurality of measuring regions or measuring chambers and to further process or investigate the analytes bound to the magnetic particles outside the device, since the other flow movements can be left uninfluenced. Furthermore, by such an embodiment, the magnetic particles are not mechanically stressed significantly. As a result, the magnetic particles can be reused after any regeneration and washing steps, which, in particular, can significantly extend the product lifetime.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verdränger als Pumpe oder Spritze ausgebildet.According to a preferred embodiment, the displacer is designed as a pump or syringe.
Es hat sich herausgestellt, dass sich vor allem Pumpen und Spritzen besonders gut eignen, um Flüssigkeiten in die er¬ findungsgemäße Vorrichtung zu bringen und innerhalb dieser zu bewegen, wobei vor allem handelsübliche Spritzen und Pumpen, die auch in der Chromatographie Anwendung finden, eingesetzt werden können.It has been found that, in particular, pumps and syringes are particularly well suited for bringing liquids into the device according to the invention and for moving them within them, in particular commercially available syringes and pumps, which are also used in chromatography can.
Vorzugsweise ist der Verteiler als Dreh- oder Mehrwegventil ausgebildet.Preferably, the distributor is designed as a rotary or multi-way valve.
Dreh- und Mehrwegventile zeichnen sich neben den vielsei- tigen Verteilungsmöglichkeiten aufgrund der Mehrzahl an Öff¬ nungen vor allem aufgrund ihres hohen Automatisierungsgrades aus. Daher eignen sich derartige Ventile besonders gut Flüssig¬ keiten und Gase in der Vorrichtung zu verteilen.Rotary and multi-way valves are characterized by the many Due to the large number of openings, the distribution options are mainly due to their high degree of automation. Therefore, such valves are particularly well liquids and gases to distribute in the device.
Erfindungsgemäß sind auch Kombinationen mehrerer Verteiler möglich, wodurch eine gegenseitige Kontamination von verschie¬ denen Flüssigkeiten gänzlich ausgeschlossen werden kann. Weiters ist es dadurch auch möglich einzelne Arbeitsschritte parallel durchzuführen.Combinations of several distributors are also possible according to the invention, as a result of which mutual contamination of various liquids can be completely excluded. Furthermore, it is also possible to carry out individual work steps in parallel.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Verteiler eine Mischkammer.According to a further preferred embodiment, the distributor comprises a mixing chamber.
Durch das Vorsehen einer Mischkammer am oder im Verteiler ist es möglich mehrere verschiedene Flüssigkeiten und Lösungen vor dem Füllen des an der Auslassöffnung befindlichen Hohlkör¬ pers zu mischen und zu homogenisieren. Dies ist vor allem dann interessant, wenn z.B. - vergleichbar mit einer Flüssigkeits¬ chromatographie - ein Gradient zur Erhöhung der Spezifität der Analyt-Partikel-Bindung beim Waschen angewendet wird.By providing a mixing chamber on or in the distributor, it is possible to mix and homogenize several different liquids and solutions before filling the hollow body located at the outlet opening. This is especially interesting when e.g. - Comparable with a liquid chromatography - a gradient is used to increase the specificity of the analyte-particle binding during washing.
Vorzugsweise weist die Mischkammer eine Rührvorrichtung auf. Dadurch wird die Erzeugung eines homogenen Gemisches im oder am Verteiler wesentlich erleichtert. Derartige Mischvorrichtungen sind bereits für den Einsatz in der Chromatographie bekannt und können somit direkt für den erfindungsgemäßen Zweck verwendet werden. Dennoch ist es aber durchwegs möglich auf eine Rührvor¬ richtung zu verzichten, wenn die Durchmischung der Flüssigkeiten mittels Strömungseffekte erfolgt.Preferably, the mixing chamber has a stirring device. This substantially facilitates the generation of a homogeneous mixture in or at the distributor. Such mixing devices are already known for use in chromatography and can thus be used directly for the purpose of the invention. Nevertheless, it is entirely possible to dispense with a stirring device when the mixing of the liquids takes place by means of flow effects.
An der mindestens einen Einlassöffnung sind vorzugsweise tu¬ buläre Hohlkörper angebracht.Tumbular hollow bodies are preferably attached to the at least one inlet opening.
Diese tubulären Hohlkörper dienen dazu, Flüssigkeiten und Gase über größere Distanzen in den Verteiler zu leiten, wobei sich z.B. Schläuche, die üblicherweise in der Chromatographie verwendet werden, besonders gut eignen.These tubular hollow bodies serve to direct liquids and gases over greater distances into the distributor, whereby e.g. Hoses commonly used in chromatography are particularly well suited.
Besonders bevorzugt ist der tubuläre Hohlkörper als Kapilla¬ re ausgebildet.Particularly preferably, the tubular hollow body is designed as Kapilla¬ re.
Die Verwendung von Kapillaren erlaubt es geringe Proben- und Flüssigkeitsvolumina einzusetzen, wodurch einerseits geringe Probenmengen ausreichen, um Untersuchungen durchzuführen, und andererseits eine Miniaturisierung der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung ermöglicht wird. Der innere Durchmesser der eingesetz¬ ten Kapillaren beträgt maximal 3mm, vorzugsweise maximal 2mm, maximal lmm, maximal 0,5mm, maximal 0,3mm, maximal 0,2mm, ma¬ ximal 0,1mm, maximal 500μm. Ferner richtet sich der minimale in¬ nere Durchmesser nach der Größe bzw. dem Durchmesser der verwendeten funktionalisierten magnetischen Partikel, wobei der innere Durchmesser mindestens zweimal oder mindestens dreimal so groß sein sollte wie der Durchmesser der Partikel.The use of capillaries makes it possible to use small volumes of sample and liquid, on the one hand small amounts of sample sufficient to carry out investigations, and on the other hand miniaturization of the device according to the invention is made possible. The inner diameter of the capillaries used is a maximum of 3 mm, preferably a maximum of 2 mm, maximum lmm, maximum 0.5mm, maximum 0.3mm, maximum 0.2mm, maximum 0.1mm, maximum 500μm. Furthermore, the minimum inner diameter depends on the size or diameter of the functionalized magnetic particles used, the inner diameter should be at least twice or at least three times as large as the diameter of the particles.
Vorzugsweise weist der mit der Auslassöffnung verbundene Hohlkörper mindestens eine Querschnittserweiterung, insbesondere mindestens eine Kammer, auf.Preferably, the hollow body connected to the outlet opening has at least one cross-sectional widening, in particular at least one chamber.
Eine Querschnittserweiterung des tubulären Hohlkörpers dient dazu beispielsweise eine Art Kammer zu bilden, in der aufgrund der durch die Strömung erzeugten Strömungen und den daraus resultierenden Turbulenzen die Durchmischung der Partikel mit in die Vorrichtung eingebrachten Lösungen gefördert wird. Die Kammern können dabei gegebenenfalls an einer Seite auch mit einer flüssigkeitsdurchlässigen Barriere abgegrenzt sein.A cross-sectional widening of the tubular hollow body serves, for example, to form a kind of chamber, in which the mixing of the particles with solutions introduced into the device is promoted due to the currents generated by the flow and the resulting turbulences. The chambers may optionally be delimited on one side with a liquid-permeable barrier.
Erfindungsgemäß weist ein an einer Auslassöffnung angebrach¬ ter tubulärer Hohlkörper mehrere hintereinander auftretende Querschnittserweiterungen auf, wobei der Hohlkörper dabei ein- oder mehrstückig, d.h. mehrere Hohlkörper werden miteinander verbunden, ausgebildet ist. Eine mehrstückige Anordnung mehrerer Querschnittserweiterungen würde es beispielsweise erlauben, ver¬ schiedene Kammern mit unterschiedlich funktionalisierten Partikeln zur Verfügung zu stellen und somit die Analyse mehre¬ rer Analyten gleichzeitig ermöglichen. Zur parallelen Analyse mehrerer Proben oder mehrerer unterschiedlicher Analyten in einer Probe können alternativ dazu mehrere Auslassöffnungen mit erfindungsgemäßen tubulären Hohlkörpern versehen werden. Dadurch können durch die Umstellung des Verteilers mehrere Hohlkörper einzeln angesprochen werden.According to the invention, a tubular hollow body attached to an outlet opening has a plurality of cross-sectional enlargements occurring one behind the other, the hollow body being one or more pieces, i. a plurality of hollow bodies are connected to each other, is formed. A multi-part arrangement of several cross-sectional enlargements would make it possible, for example, to provide different chambers with differently functionalized particles and thus allow the analysis of several analytes simultaneously. For the parallel analysis of several samples or several different analytes in a sample, a plurality of outlet openings may alternatively be provided with tubular hollow bodies according to the invention. As a result, several hollow bodies can be addressed individually by the changeover of the distributor.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der mit der Auslassöffnung verbundene tubuläre Hohlkörper zumindest teil¬ weise transparente Bereiche auf.According to a preferred embodiment, the tubular hollow body connected to the outlet opening has at least partially transparent regions.
Transparente Bereiche sind vor allem dann von Vorteil, wenn ein Ereignis, z.B. eine Farbreaktion, innerhalb des Hohlkörpers sichtbar gemacht werden sollte. Auch eine Positionskontrolle der im Hohlkörper befindlichen Partikel wäre bei entsprechender Partikelgröße bzw. -dichte möglich. Diese Bereiche sollten, soferne z.B. photometrische Messungen direkt an den Hohlkörpern durchgeführt werden, das Licht möglichst ungehindert durch- lassen. Daher können die transparenten Bereiche auch aus vom Hohlkörper verschiedenen Materialien bestehen (z.B. Glas) .Transparent areas are particularly advantageous if an event, such as a color reaction, should be made visible within the hollow body. Also, a position control of the particles located in the hollow body would be possible with appropriate particle size or density. These ranges should, if, for example, photometric measurements are carried out directly on the hollow bodies, the light should pass through as unhindered as possible. to let. Therefore, the transparent areas may also consist of materials other than the hollow body (eg glass).
Vorzugsweise sind die transparenten Bereiche als Messzellen ausgebildet. Messzellen, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind bereits in der Photometrie, Chromatographie usw. als Durchflusszellen bekannt und können entsprechend in den Fluss der Vorrichtung eingebracht werden.The transparent regions are preferably designed as measuring cells. Measuring cells which can be used according to the invention are already known in photometry, chromatography, etc. as flow cells and can be introduced into the flow of the device accordingly.
Vorzugsweise ist das Mittel zur Immobolisierung eine magne¬ tische Vorrichtung, die zum mit der Auslassöffnung des Vertei¬ lers verbundenen Hohlkörper relativ bewegbar angeordnet ist.Preferably, the means for immobolization is a magnetic device which is arranged to be relatively movable with respect to the hollow body connected to the outlet opening of the distributor.
Um die analytbindenden Partikel, die vorzugsweise super-, para- oder ferromagnetischer Natur sind, an einen definierten Bereich im Inneren des Hohlkörpers zu immobilisieren, ist es vonnöten ein Magnetfeld, welches durch eine magnetische Vorrich¬ tung erzeugt wird, am Hohlkörper anzubringen. Vorzugsweise ist diese Vorrichtung bewegbar angeordnet, wodurch der Bereich der Immobilisierung flexibel gewählt werden kann. In einer bevorzug¬ ten Ausführungsform ist die magnetische Vorrichtung zumindest annähernd senkrecht zum tubulären Hohlkörper bewegbar angeord¬ net. Weiters erlaubt eine derartige Anordnung die Verwendung eines Permanentmagneten, der vom Hohlkörper wegbewegt werden kann, wenn das Magnetfeld nicht mehr am Hohlkörper erwünscht ist.In order to immobilize the analyte-binding particles, which are preferably of super, para- or ferromagnetic nature, to a defined region in the interior of the hollow body, it is necessary to attach a magnetic field, which is generated by a magnetic device, to the hollow body. Preferably, this device is arranged movably, whereby the area of the immobilization can be flexibly selected. In a preferred embodiment, the magnetic device is arranged to be movable at least approximately perpendicularly to the tubular hollow body. Furthermore, such an arrangement allows the use of a permanent magnet which can be moved away from the hollow body when the magnetic field is no longer desired on the hollow body.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die magne¬ tische Vorrichtung einen Elektro- oder Permanentmagneten.According to a preferred embodiment, the magnetic device comprises an electric or permanent magnet.
Ein Elektromagnet weist den Vorteil auf, dass das Magnetfeld mit Hilfe eines Stromkreises gesteuert werden kann. Dennoch eignen sich auch Permanentmagneten besonders gut zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung.An electromagnet has the advantage that the magnetic field can be controlled by means of a circuit. Nevertheless, permanent magnets are also particularly suitable for use in the device according to the invention.
Vorzugsweise ist an mindestens einer Einlassöffnung oder an mindestens einer Auslassöffnung oder an mindestens einen damit verbundenen tubulären Hohlkörper ein Filter oder eine Filterkom¬ bination angebracht.Preferably, a filter or a filter combination is attached to at least one inlet opening or to at least one outlet opening or to at least one tubular hollow body connected thereto.
Die bevorzugte Verwendung von Filtern an den Einlass- bzw. Auslassöffnungen oder an den daran verbundenen tubulären Hohl¬ körpern weist eine Vielzahl von Vorteilen auf. So können bei¬ spielsweise feste Stoffe aus der Probe, bevor diese in die Vor¬ richtung gelangen und die Analyse stören, entfernt werden. Fer¬ ner können durch entsprechende Filter auch weitere unerwünschte Probenbestandteile (z.B. Leukozyten in Voll-Blut) entfernt werden. Auch weitere die Analyse störende Substanzen können durch den Einsatz von Substanz-spezifischen Filtern (vgl. Af¬ finitätssäule in der Chromatographie) aus der Probe entnommen werden. Somit kann die Probenvorbereitung teilweise bzw. zur Gänze entfallen, wodurch der Einsatz der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung z.B. in der Notfallmedizin besonders vorteilhaft ist.The preferred use of filters at the inlet or outlet openings or at the tubular hollow bodies connected thereto has a number of advantages. Thus, for example, solid substances can be removed from the sample before they enter the device and interfere with the analysis. Fer¬ ner can be removed by appropriate filters and other unwanted sample components (eg leukocytes in whole blood) become. Other substances which interfere with the analysis can also be removed from the sample by the use of substance-specific filters (compare affinity column in chromatography). Thus, the sample preparation can be omitted partially or completely, whereby the use of the Vor¬ direction of the invention, for example, in emergency medicine is particularly advantageous.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Filter ein Plasmapherese-Filter.According to another preferred embodiment, the filter is a plasmapheresis filter.
Besonders geeignete Filter für die Immunplattform sind jene, deren Aufbau dazu geeignet ist, Zellbestandteile aus Vollblut abzutrennen. Derartige Filter werden in der Blutreinigung für Dialyseautomaten oder in Lateral Flow Assays (z.B. Fa. Schlei¬ cher & Schuell, „AccuFlow Plus") verwendet.Particularly suitable filters for the immune platform are those whose structure is suitable for separating cell components from whole blood. Such filters are used in blood purification for dialysis machines or in lateral flow assays (for example from Schlei cher & Schuell, "AccuFlow Plus").
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist am mit der Aus¬ lassöffnung des Verteilers verbundenen Hohlkörper ein Detektor angeordnet, wobei der Detektor aus der Gruppe bestehend aus einem Photometer, Fluorometer, Szintillisationsdetektor, CCD-De¬ tektor und Kombinationen davon, ausgewählt ist.According to a preferred embodiment, a detector is arranged on the hollow body connected to the outlet opening of the distributor, the detector being selected from the group consisting of a photometer, fluorometer, scintillation detector, CCD detector and combinations thereof.
Die Anordnung eines Detektors am Hohlkörper, der an der Aus¬ lassöffnung angebracht ist, hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da es dadurch ermöglicht wird, die Bindung eines Analyten an Partikel direkt im Hohlkörper zu analysieren. Es ist bei einer derartigen Ausführungsform essentiell, dass das zu messende Signal den Hohlkörper an der Position des Detektors durchdringen kann. Beispielsweise ist der Hohlkörper trans¬ parent, wenn eine Farbreaktion oder Fluoreszenz gemessen wird. Dennoch kann der Detektor auch außerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. nicht am Hohlkörper positioniert sein. Dabei wird der an den Partikeln gebundene Analyt als Suspension in weitere Gefäße überführt und anschließend in einem separaten De¬ tektor bestimmt.The arrangement of a detector on the hollow body, which is attached to the Aus¬ lassöffnung, has proved to be particularly advantageous, since it is thereby made possible to analyze the binding of an analyte of particles directly in the hollow body. It is essential in such an embodiment that the signal to be measured can penetrate the hollow body at the position of the detector. For example, the hollow body is transparent when a color reaction or fluorescence is measured. Nevertheless, the detector can also be positioned outside the device according to the invention or not on the hollow body. In this case, the analyte bound to the particles is transferred as a suspension into further vessels and subsequently determined in a separate detector.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung als Kassette ausgebildet.Preferably, the device according to the invention is designed as a cassette.
Durch die Ausbildung der Vorrichtung als Kassette wird es ermöglicht die Vorrichtung flexibel mit anderen weiteren Analy¬ sengeräten (z.B. Blutgasautomaten) zu komibinieren. Die er¬ findungsgemäße Kassette kann dabei lediglich aus tubulären Hohl¬ körpern (in denen gegebenenfalls bereits funktionalisierte magnetische Partikel vorhanden sind) bestehen, welche in eine Vorrichtung eingeführt wird, die entsprechend der Erfindung einen Verteiler, einen Verdränger und mindestens eine magne¬ tische Vorrichtung zur Verfügung stellt. Durch das Vorsehen ent¬ sprechender Verbindungselemente an der Kassette und in der Vor¬ richtung kann die Kassette durch wenige Handgriffe eingebracht werden. Alternativ dazu, kann die Kassette zusätzlich einen Ver¬ teiler oder einen Verdränger oder eine magnetische Vorrichtung oder Kombinationen davon aufweisen.The design of the device as a cassette makes it possible to flexibly combine the device with other other analyzers (eg blood gas machines). The cassette according to the invention can consist only of tubular hollow bodies (in which optionally already functionalized magnetic particles are present), which are introduced into a device which corresponds to the invention a distributor, a displacer and at least one magne¬ tables device provides. By providing corresponding connecting elements on the cassette and in the device, the cassette can be introduced by a few simple steps. Alternatively, the cassette may additionally comprise a distributor or a displacer or a magnetic device or combinations thereof.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Analyten in einer Probe mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassend die Schritte:A further aspect of the present invention relates to a method for determining at least one analyte in a sample with a device according to the invention comprising the steps:
- Bereitstellen einer Probe,Providing a sample,
- Inkubation der Probe mit magnetischen analytbindenden Partikeln innerhalb oder außerhalb des mit der Auslassöffnung des Verteilers verbundenen tubulären Hohlkörpers,Incubation of the sample with magnetic analyte-binding particles inside or outside the tubular hollow body connected to the outlet opening of the distributor,
- gegebenenfalls Einbringen der Proben-Partikel-Suspension in den mit der Auslassöffnung des Verteilers verbundenen Hohl¬ körper, falls die Inkubation nicht im Hohlkörper durchgeführt wurde,optionally introducing the sample-particle suspension into the hollow body connected to the outlet opening of the distributor, if the incubation was not carried out in the hollow body,
- Waschen der Partikel zur Entfernung von nicht-gebundenen Probenbestandteilen,Washing the particles to remove unbound sample components,
- gegebenenfalls Einbringen von Mitteln zur Detektion der an den Partikeln gebundenen Analyten in den Hohlkörper, undoptionally introducing agents for detecting the analytes bound to the particles in the hollow body, and
- Detektion der an den Partikeln gebundenen Analyten, wobei die Partikel während oder zwischen den Schritten oder durchge¬ hend durch eine magnetische Vorrichtung zur Immobilisierung an einer inneren Begrenzung des Hohlkörpers immobilisiert werden.Detecting the analytes bound to the particles, wherein the particles are immobilized on an inner boundary of the hollow body during or between the steps or durchge by a magnetic device for immobilization.
Erfindungsgemäß können die magnetischen Partikel während des gesamten Verfahrens oder aber nur beispielsweise beim Wechseln der Lösungen oder beim Waschen der Partikel am Hohlkörper immo¬ bilisiert werden.According to the invention, the magnetic particles can be immobilized on the hollow body during the entire process or only for example when changing the solutions or when washing the particles.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Detekti¬ on innerhalb oder außerhalb des mit der Auslassöffnung des Ver¬ teilers verbundenen Hohlkörpers.According to a preferred embodiment, the detection takes place inside or outside the hollow body connected to the outlet opening of the distributor.
Die Detektion von an magnetischen Partikeln gebundenen Analyten kann wie oben beschrieben mit verschiedensten Detekto¬ ren durchgeführt werden, je nachdem welcher Analyt mit welchem Detektionsmittel detektiert werden soll. Dabei kann die Detekti¬ on entweder im Hohlkörper direkt erfolgen oder nachdem die mit Analyt beladenen Partikel aus diesem Hohlkörper in ein Gefäß (z.B. in eine Küvette für ein Photometer oder eine Mikrotiter- platte) überführt wurde.The detection of analytes bound to magnetic particles can be carried out as described above with a wide variety of detectors, depending on which analyte is to be detected by which detection means. In this case, the detection can take place either directly in the hollow body or after the particles loaded with analyte from this hollow body into a vessel (eg in a cuvette for a photometer or a microtiter plate) was transferred.
Zur weiteren Charakterisierung des Analyten kann dieser von den Partikeln abgetrennt und weiteren Analysen, wie z.B. Massen- spektrometrie, unterzogen werden. Diese Abtrennung kann bei¬ spielsweise durch Änderung der pH-Bedingungen, Salzkonzentration oder durch Zugabe einer kompetitiven den Analyten verdrängenden Substanz (z.B. Analoga) erfolgen (vgl. chromatographische Metho¬ den) .For further characterization of the analyte, it may be separated from the particles and further analyzed, e.g. Mass spectrometry. This separation can take place, for example, by changing the pH conditions, salt concentration or by addition of a competitive substance displacing the analyte (for example analogs) (see chromatographic methods).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Probe aus der Gruppe bestehend aus Körperflüssigkeiten, insbesondere Blut, Blutserum und Speichel, Urin, Schweiß, Gewebeproben, Zellkultur- überstände, insbesondere eukaryotische und prokaryotische Kulturüberstände, umweltanalytische Lösungen und Punktions¬ flüssigkeiten verschiedener Organe, ausgewählt.According to a preferred embodiment, the sample is selected from the group consisting of body fluids, in particular blood, blood serum and saliva, urine, perspiration, tissue samples, cell culture supernatants, in particular eukaryotic and prokaryotic culture supernatants, environmental analytical solutions and puncture liquids of various organs.
Aufgrund der Möglichkeit Analyten unterschiedlichster Art an die erfindungsgemäßen Partikel binden zu können und somit eine quantitative und qualitative Bestimmung durchzuführen, ist es dementsprechend möglich Proben verschiedenster Art einzusetzen. Als besonders geeignet zur Durchführung des hierin offenbarten Verfahrens erwiesen sich klinische Proben, da derartige Proben schnell, einfach und genau untersucht werden müssen, um einem Patienten die effizienteste Therapie in kürzester Zeit zur Verfügung zu stellen. Analyten aus festen Proben, wie z.B. aus Gewebeproben oder Suspensionen (e.g. Zellsuspensionen, Vollblut und u.ä), können daraus vor Beginn der Analysen extrahiert werden.Due to the possibility of being able to bind analytes of various kinds to the particles according to the invention and thus to carry out a quantitative and qualitative determination, it is accordingly possible to use samples of various kinds. Clinical specimens have proven particularly suitable for carrying out the method disclosed herein, since such specimens must be examined quickly, simply and accurately in order to provide the patient with the most efficient therapy in the shortest possible time. Analytes from solid samples, e.g. Tissue samples or suspensions (cell suspensions, whole blood and the like) can be extracted from them before starting the analysis.
Eine Extraktion oder Separation kann dabei durch geeignete Lösungsmittel oder durch Homogenisieren und Entfernung der fes¬ ten Bestandteile (durch Zentrifugation oder Filtration) er¬ folgen, wobei eine Filtration unmittelbar an der erfindungsgemä¬ ßen Apparatur oder innerhalb dieser durchgeführt werden kann (z.B. durch Vorsehen von Filtern an der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung) .Extraction or separation can be carried out by suitable solvents or by homogenization and removal of the solid constituents (by centrifugation or filtration), it being possible for filtration to be carried out directly on the apparatus according to the invention or within it (eg by providing Filtering on the device according to the invention).
Vorzugsweise weisen die magnetischen analytbindenden Partikel mindestens eine chemische Modifikation auf.Preferably, the magnetic analyte-binding particles have at least one chemical modification.
Durch die chemische Modifikation der Partikel können diese funktionalisiert werden, so dass die Partikel in der Lage sind einen Analyten aus einer Probe spezifisch zu binden.By chemically modifying the particles, they can be functionalized so that the particles are able to specifically bind an analyte from a sample.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die che- mische Modifikation einen analytspezifischen Bindungspartner.According to a preferred embodiment, the chemical mixed modification an analyte-specific binding partner.
Um den zu untersuchenden Analyten spezifisch zu binden, ist es vorteilhaft einen entsprechenden Bindungspartner zu identifi¬ zieren und auf die Partikel aufzubringen.In order to specifically bind the analyte to be examined, it is advantageous to identify a corresponding binding partner and apply it to the particles.
Dabei umfasst die chemische Modifikation einen Stoff ausge¬ wählt aus der Gruppe bestehend aus Proteinen, insbesondere Anti¬ körper, Antikörperfragmente, Protein A, Protein G und Lektine, Biotin, Streptavidin, Avidin, Phagen, Phagenproteine, Viren, vi¬ rale Proteine/Partikel, Nukleinsäuren, Oligonukleotide und Kom¬ binationen davon (siehe „Antibodies, a laboratory manual", Ed Harlow, David Lane; CoId Spring Harbor Laboratory Press, 1988) .The chemical modification comprises a substance selected from the group consisting of proteins, in particular antibodies, antibody fragments, protein A, protein G and lectins, biotin, streptavidin, avidin, phages, phage proteins, viruses, vi¬ rale proteins / particles , Nucleic Acids, Oligonucleotides, and combinations thereof (see "Antibodies, a laboratory manual", Ed Harlow, David Lane; ColD Spring Harbor Laboratory Press, 1988).
Entsprechende Protokolle bzw. Anleitungen, wie Bindungspart¬ ner an erfindungsgemäße magnetische Partikel gebunden werden können, sind dem Fachmann durchwegs bekannt und im Stand der Technik ausführlich behandelt (siehe z.B. US 4,628,037, EP 0180384, Schalkhammer, T.G.M. (ed.) 2002. Analytical Biotech- nology. Basel, Boston, Berlin:Birkhäuser Verlag; Iacob G et al (2001) Rev Med Chir Soc Med Nat Iasi. 105:69-75)Corresponding protocols or instructions on how binding partners can be bonded to magnetic particles according to the invention are known to those skilled in the art and are discussed in detail in the prior art (see, for example, US Pat. No. 4,628,037, EP 0180384, Schalkhammer, TGM (ed.) 2002. Analytical Biotech Basel, Boston, Berlin: Birkhäuser Verlag, Iacob G et al (2001) Rev Med Chir Soc Med Nat Iasi 105: 69-75)
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Mittel zur Detektion des Analyten einen weiteren Bindungspartner des Analyten.According to a preferred embodiment, the means for detecting the analyte comprises a further binding partner of the analyte.
Um einen Analyten zu detektieren eignet sich besonders gut der Einsatz eines entsprechenden Bindungspartners, der gege¬ benenfalls einfacher bzw. in verstärktem Ausmaß detektierbar ist als der zu bestimmende Analyt.In order to detect an analyte, the use of a corresponding binding partner is particularly well suited, which if appropriate is more easily or to a greater extent detectable than the analyte to be determined.
Vorzugsweise ist dabei der weitere Bindungspartner mit einem Marker konjugiert.Preferably, the further binding partner is conjugated with a marker.
Der Bindungspartner, der mit dem Analyten auf den Partikeln eine Bindung eingeht, kann mit einem Marker konjugiert sein. Derartige Marker sind z.B. aus der Immunologie (siehe ELISA, RIA und dergleichen) bekannt. Ein Marker dient vor allem dazu die Anwesenheit eines Konjugats direkt oder indirekt über eine wei¬ tere Reaktion anzuzeigen.The binding partner, which binds to the analyte on the particles, may be conjugated to a label. Such markers are e.g. from immunology (see ELISA, RIA and the like). Above all, a marker serves to indicate the presence of a conjugate directly or indirectly via a further reaction.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Marker ein Enzym, insbesondere Meerrettich-Peroxidase, ß-Galactosidase und alkalische Phosphatase, radioaktives Isotop, BrDU, Digitonin, Ki67, PCNA, Rutheniumverbindungen, wie Ru-Chelate, Tris(2,2'- bipyridine) ruthenium(II) (siehe z.B. WO92/14138), oder Kombina¬ tionen davon.According to a preferred embodiment, the marker is an enzyme, in particular horseradish peroxidase, β-galactosidase and alkaline phosphatase, radioactive isotope, BrDU, digitonin, Ki67, PCNA, ruthenium compounds, such as Ru chelates, tris (2,2'-bipyridines) ruthenium (II) (see, for example, WO92 / 14138), or combina tions thereof.
Die Mittel zur Detektion umfassen vorzugsweise ein Substrat, welches vom Marker des konjugierten Bindungspartners umgesetzt wird, wobei das Substrat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Luminol, Dixethane, Acridinester und Kombinationen davon, werden kann.The means for detection preferably comprise a substrate, which is reacted by the label of the conjugated binding partner, which substrate can be selected from the group consisting of luminol, dixethanes, acridine esters and combinations thereof.
Die Verwendung eines Enzym-Markers, der ein Substrat um¬ setzt, kann zu einer Verstärkung des Detektionssignals führen und somit das Detektionsverfahren sensitiver machen.The use of an enzyme marker which converts a substrate can lead to an amplification of the detection signal and thus make the detection method more sensitive.
Ferner kann die Anwesenheit eines Analyten an den Partikeln durch Verfahren wie PCR, ELISA oder PAP-APAAP in einfacher Weise fesgestellt werden.Furthermore, the presence of an analyte on the particles can be easily determined by methods such as PCR, ELISA or PAP-APAAP.
Vorzugsweise ist das Volumen der Probe lμl bis 1ml, vorzugs¬ weise 2μl bis 500μl, insbesondere 5μl bis 200μl.The volume of the sample is preferably from 1 μl to 1 ml, preferably from 2 μl to 500 μl, in particular from 5 μl to 200 μl.
Erfindungsgemäß können mit der hierin offenbarten Vorrich¬ tung jegliche Probenvolumina analysiert werden, wobei aber in bestimmten Anwendungsgebieten (z.B. eine Blutabnahme bei einem Frühgeborenen in der Klinik) bevorzugt geringe Volumina einge¬ setzt werden. Die Verwendung geringer Volumina bis maximal 5ml, maximal 4ml, maximal 2ml, maximal ImI, maximal 500μl, maximal 200μl, im erfindungsgemäßen Verfahren wird vor allem durch die Bereitstellung einer entsprechenden Vorrichtung ermöglicht.According to the invention, any sample volumes can be analyzed with the device disclosed herein, but preferably small volumes are used in certain fields of application (for example a blood sample in a premature infant in the clinic). The use of small volumes up to a maximum of 5 ml, a maximum of 4 ml, a maximum of 2 ml, a maximum of ImI, a maximum of 500 μl, a maximum of 200 μl in the method according to the invention is made possible above all by the provision of a corresponding device.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die erfindungsgemäße Vorrichtung in Kombination mit einem Blut¬ gasautomaten verwendet, wodurch die Einsatzmöglichkeit eines Blutgasautomaten bezüglich der Bestimmung von Analyten im Blut drastisch erweitert werden kann.According to a further aspect of the present invention, the device according to the invention is used in combination with a Blut¬ gas automaton, whereby the use of a blood gas machine with respect to the determination of analytes in the blood can be dramatically expanded.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einfacher Weise mit Hilfe von Kapillaren, Verbindungsstücken und Ventilen an eine Ausgangsöffnung bzw. Ausgangskapillare eines Blutgasautomaten angeschlossen werden. Dabei kann die Vorrich¬ tung auch als Einweg- oder Mehrweg-Kassette gestaltet sein, die in einen Blutgasautomaten austauschbar eingebracht werden kann. Blutgasautomaten sind beispielsweise von den Firmen Roche („Ro¬ che COMPACT 3") und Osmetech („Osmetech OPTI CCA Blood Gas Analyzer") dem Fachmann hinreichend bekannt.The device according to the present invention can be connected in a simple manner with the aid of capillaries, connecting pieces and valves to an outlet opening or output capillary of a blood gas automat. In this case, the device can also be designed as a disposable or reusable cassette, which can be exchangeably introduced into a blood gas automat. Automatic blood gas analyzers are sufficiently well known to the person skilled in the art, for example, by the companies Roche ("Roche COMPACT 3") and Osmetech ("Osmetech OPTI CCA Blood Gas Analyzer").
Die Erfindung wird weiters anhand der folgenden Figur und des folgenden Beispiels näher erläutert, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.The invention will be further explained with reference to the following figure and the following example, but without being limited thereto.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Analyten, die einen Verteiler 1 umfasst, der mehrere Einlassöffnungen 2-6, eine Eingangsöffnung 7 zum Anbringen eines Verdrängers 8 (Ver- drängereingangsöffnung) und eine Auslassöffnung 9 aufweist. An der Auslassöffnung 9 ist ein tubulärer Hohlkörper 10 angebracht, an dem eine magnetische Vorrichtung 11 angeordnet ist. Ein De¬ tektor 12 zur direkten bzw. indirekten Bestimmung des an den magnetischen Partikeln immobilisierten Analyten ist ebenfalls entlang des Hohlkörpers 10 angeordnet.1 shows an apparatus for determining an analyte which comprises a distributor 1 which has a plurality of inlet openings 2-6, an inlet opening 7 for mounting a displacer 8 (FIG. drängereingangsöffnung) and an outlet opening 9 has. At the outlet opening 9, a tubular hollow body 10 is mounted, on which a magnetic device 11 is arranged. A detector 12 for direct or indirect determination of the analyte immobilized on the magnetic particles is likewise arranged along the hollow body 10.
Über einen Verteiler 1 werden, mittels eines Verdrängers 8 hintereinander die Probe und weitere benötigte Reagenzien, wie Puffer und dergleichen, angesaugt und gegebenenfalls mit den magnetischen Partikeln in der erfindungsgemäßen Vorrichtung in¬ kubiert. Um eine gleichmäßige Verteilung der Partikel und der Lösungen zu garantieren kann, die resultierende Suspension in einer Mischkammer vermischt werden.Via a distributor 1, by means of a displacer 8 in succession, the sample and other required reagents, such as buffers and the like, sucked and optionally in¬ with the magnetic particles in the device according to the invention in¬ cubiert. To guarantee a uniform distribution of the particles and the solutions, the resulting suspension can be mixed in a mixing chamber.
Alternativ kann diese Suspension in den tubulären Hohlkörper 10 des Auslasses gepumpt und mit oder ohne Vor- und Zurückbewe¬ gung der Suspension vermischt werden.Alternatively, this suspension can be pumped into the tubular hollow body 10 of the outlet and mixed with or without forward and backward movement of the suspension.
Der zu bestimmende Analyt wird durch entsprechende Wechsel¬ wirkungen an die in der Lösung suspendierten magnetischen Partikel gebunden. Die magnetischen Partikel werden im Auslass¬ hohlkörper 10 durch Anlegen eines Magnetfeldes an dessen äußeren Begrenzung, innerhalb der Begrenzung festgehalten. Das gesamte Volumen der Suspension muss durch entsprechende Vor- und Zurück¬ bewegung mittels eines Verdrängers 8 am angelegten Magnetfeld vorbeigeführt werden, um die Magnetpartikel quantitativ zu immo¬ bilisieren.The analyte to be determined is bound by appropriate interactions to the magnetic particles suspended in the solution. The magnetic particles are retained in the outlet hollow body 10 by applying a magnetic field to its outer boundary within the boundary. The entire volume of the suspension must be guided past the applied magnetic field by means of a displacement 8 by means of a corresponding displacement and return movement in order to quantitatively immobilize the magnetic particles.
Unter anhaltender Fixierung der magnetischen Partikel wird dann, mittels Verdränger 8, ein Waschvorgang durchgeführt. Dabei wird eine dem Assay entsprechende Menge Waschpufferlösung durch den Verteiler 1 angesaugt und durch den Auslasshohlkörper 10 ge¬ pumpt. Der Vorgang kann je nach Notwendigkeit ein oder mehrere Male wiederholt werden.With continued fixation of the magnetic particles, a washing process is then carried out by means of displacer 8. In this case, an amount of washing buffer solution corresponding to the assay is sucked through the distributor 1 and pumped through the outlet hollow body 10. The process can be repeated one or more times as necessary.
Eine optionale Optimierung des Waschvorgangs kann dadurch erreicht werden, dass das entsprechende Waschlösungsvolumen in den Auslasshohlkörper 10 gepumpt wird, die magnetische Partikel¬ fixierung durch Entfernung des außerhalb des Hohlkörpers 10 zugeführten Magnetfeldes aufgehoben wird und so eine Freisetzung der magnetischen Partikel in die Waschlösung erreicht wird. Eine darauf folgende Bewegung der neuerlich suspendierten Partikel durch leichtes Hin- und Herpumpen der resultierten Suspension mittels Verdränger und anschließendes Immobilisieren der magne- tischen Partikel durch Anlegen eines Magnetfeldes ist Teil eines äußerst effektiven Waschvorgangs.An optional optimization of the washing process can be achieved by pumping the corresponding wash solution volume into the outlet hollow body 10, removing the magnetic particle fixation by removing the magnetic field supplied outside the hollow body 10 and thus achieving a release of the magnetic particles into the wash solution. A subsequent movement of the newly suspended particles by gently pumping back and forth the resulting suspension by means of displacer and then immobilizing the magnetic Particulate particles by applying a magnetic field is part of a very effective washing process.
Danach kann der Vorgang der magnetischen Partikelfixierung und des oben beschriebenen allgemeinen Waschvorgangs wiederholt werden.Thereafter, the magnetic particle fixing process and the general washing process described above may be repeated.
Nach finaler magnetischer Fixierung der Partikel wird im nächsten Schritt der überschüssige Waschpuffer durch Ansaugen einer durch die jeweilige Konstruktion vorgegebenen Menge Gas und nachfolgendem Ausstoßen aus dem Auslasshohlkörper 10 ent¬ fernt.After final magnetic fixation of the particles, the excess wash buffer is removed from the outlet hollow body 10 in the next step by drawing in a quantity of gas predetermined by the respective design and subsequent ejection.
Anschließend wird eine für das vollständige Ablösen der magnetischen Partikel von der inneren Begrenzung des Hohlkörpers 10 notwendige Substratmenge durch den Verteiler 1 angesaugt. Das Substrat wird in den Hohlkörper 10 gepumpt und in Kontakt mit den fixierten Magnetpartikeln gebracht und über einen Detektor 12 (PMT, Diode, CCD, oder ähnlichem) die für den Analyten re¬ präsentative elektromagnetische Strahlung bestimmt.Subsequently, a necessary for complete detachment of the magnetic particles from the inner boundary of the hollow body 10 amount of substrate is sucked through the manifold 1. The substrate is pumped into the hollow body 10 and brought into contact with the fixed magnetic particles and determined by a detector 12 (PMT, diode, CCD, or the like), the re¬ present for the analyte electromagnetic radiation.
Eine weitere Optimierung der Quantifizierung kann dadurch erreicht werden, dass der Magnet nach der Zufuhr der Substratlö¬ sung in den Hohlkörper 10 entfernt wird, wodurch die vorher magnetisch fixierten Partikel wieder freigesetzt werden und durch leichtes Hin- und Herpumpen der resultierten Suspension mittels Verdränger 8 mit dem Substrat gemischt werden. Für die anschließende, wie oben beschriebene, Quantifizierung wird die Suspension in ein Detektionsfenster oder aus dem Hohlkörper 10 in ein weiteres Gefäß gebracht.A further optimization of the quantification can be achieved by removing the magnet into the hollow body 10 after the supply of the substrate solution, whereby the previously magnetically fixed particles are released again and by gently pumping back and forth the resulting suspension by means of displacer 8 be mixed with the substrate. For the subsequent, as described above, quantification, the suspension is placed in a detection window or from the hollow body 10 in another vessel.
Abschließend wird die gesamte Vorrichtung mit Waschpuffer und entsprechenden Reinigungslösungen (Waschen) für die nächste Messung vorbereitet.Finally, the entire device is prepared with wash buffer and appropriate cleaning solutions (washing) for the next measurement.
Beispiel:Example:
Material und Methoden:Material and methods:
Ein 8-Kanal-Verteiler (Hamilton, Art-N°86918) mit lOOμl Spritze (Hamilton, Art-N°81022) und Teflonkapillaren (Hamilton, Art-N°88907) mit Luer Anschlüssen verbunden, Mikrotiterplatte Weiß (Nunc, Art-N°437-591) , StabilZyme AP (SurModics, Art-N° SAOl-1000) , Streptavidin Magnetic Particles (Aureon Biosystems, Art-N°A010101) und Dynabeads M-280 Streptavidin (Dynal, Art-N° 112.06), Biotin-Peroxidase (Sciotec, 5mg/ml) , Peroxidase Sub¬ strat (Lumigen, Art-N°PSA-100) , Mediators PhL Luminometer (Aure- on, Art-N°G010001) , Neodymborat-Magnet (Magnet Sales, Art-N° NIRD011SS/W) , Waschlösung ist TPBS.An 8-channel distributor (Hamilton, type N ° 86918) with 100 μl syringe (Hamilton, type N ° 81022) and Teflon capillaries (Hamilton, type N ° 88907) connected to Luer terminals, microtiter plate white (Nunc, type N ° 437-591), StabilZyme AP (SurModics, Art-N ° SAOI-1000), Streptavidin Magnetic Particles (Aureon Biosystems, Art N ° A010101) and Dynabeads M-280 Streptavidin (Dynal, Art N ° 112.06), Biotin Peroxidase (Sciotec, 5 mg / ml), Peroxidase Substrate (Lumigen, Art-N ° PSA-100), Mediators PhL Luminometer (Aureon, Art-N ° G010001), Neodymoronate Magnet (Magnet Sales, Art N ° NIRD011SS / W), washing solution is TPBS.
Für die Positivkontrolle wurde Biotin-Peroxidase 1:1.000.000 mit StabilZyme AP verdünnt, wobei als Negativkontrolle StabilZy- me AP verwendet wurde. Die Streptavidin Magnetic Particles wurden 1:40 ebenfalls in StabilZyme AP verdünnt.For the positive control, biotin peroxidase 1: 1,000,000 was diluted with StabilZyme AP using StabilZyme AP as the negative control. The Streptavidin Magnetic Particles were also 1:40 diluted in StabilZyme AP.
Zunächst wurden über die Spritze 5μl Streptavidin Magnetic Particles (Partikel) angesaugt und in den Verteiler gebracht. Der Verteiler wurde auf Position Auslass geschaltet und die Suspension in eine Kapillare, die an der Auslassöffnung ange¬ bracht ist, transportiert. Ein Magnet wurde in die Nähe der Ka¬ pillare gebracht, die magnetischen Partikel an der inneren Be¬ grenzung der Kapillare immobilisiert und die Flüssigkeit ausge¬ stoßen. Danach wurden über einen zweiten Einlass 5μl der Posi¬ tivkontrolle oder der Negativkontrolle angesaugt und durch Um¬ schalten auf den Auslass in die Kapillare eingebracht, der Magnet wurde entfernt und die Partikel durch Hin- und Herbewegen der Flüssigkeit wieder in Suspension gebracht und für 10 Minuten inkubiert. Der Magnet wurde wieder positioniert und die Partikel gefangen. Die Flüssigkeit wurde ausgestoßen und mit 25μl Wasch¬ lösung aus einem dritten Einlass bei angelegtem Magnetfeld ge¬ waschen. Mit weiteren 25μl Waschlösung wurden die Partikel bei entferntem Magneten gewaschen. Anschließend wurden die Partikel mit 25μl Substratlösung resuspendiert, die resultierende Suspension in eine Mikrotiterplatte ausgestoßen und im Luminome- ter mit 1 Sekunde Integrationszeit gemessen.First, 5 μl of streptavidin magnetic particles (particles) were sucked in via the syringe and placed in the distributor. The distributor was switched to the outlet position and the suspension was transported into a capillary which was attached to the outlet opening. A magnet was brought into the vicinity of the capillary, the magnetic particles immobilized on the inner boundary of the capillary and the liquid ejected. Thereafter, 5 μl of the positive control or the negative control were aspirated via a second inlet and switched to the outlet by switching to the capillary, the magnet was removed and the particles were brought back into suspension by reciprocating the liquid and for 10 minutes incubated. The magnet was repositioned and the particles trapped. The liquid was ejected and washed with 25 .mu.l wash solution from a third inlet with applied magnetic field ge. With another 25μl washing solution, the particles were washed with the magnet removed. Subsequently, the particles were resuspended with 25 μl substrate solution, the resulting suspension was ejected into a microtiter plate and measured in the luminometer with 1 second integration time.
Ergebnisse:Results:
Die Ergebnisse der Messungen sind in Tabelle 1 angeführt, welche in relativen Lichteinheiten (relative light units, RLU) angegeben wurden.The results of the measurements are shown in Table 1, which were given in relative light units (RLU).
Tabelle 1Table 1
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Claims

Patentansprüche: claims:
1. Vorrichtung zur Bestimmung mindestens eines Analyten in einer Probe umfassend einen Verteiler (1) mit mindestens einer Ein¬ lassöffnung (2-6) zum Einbringen von Flüssigkeiten, Suspensionen und/oder Gasen in den Verteiler (1) und mit mindestens einer Auslassöffnung (9) zum Entfernen von Flüssigkeiten, Suspensionen und/oder Gasen aus dem Verteiler (1) , wobei an mindestens einer Auslassöffnung (9) ein mit dem Verteiler (1) verbundener tubulä¬ rer Hohlkörper (10) angebracht ist, an dem eine magnetische Vor¬ richtung (11) zur temporären Immobilisierung von durch eine Ein¬ lassöffnung (2-6) in das Innere des Hohlkörpers (10) eingebrach¬ te oder im Inneren des Hohlkörpers (10) befindlichen magne¬ tischen analytbindenden Partikeln an eine innere Begrenzung des Hohlkörpers (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Verteiler ein Verdränger (8) angeordnet ist.1. An apparatus for determining at least one analyte in a sample comprising a distributor (1) having at least one inlet opening (2-6) for introducing liquids, suspensions and / or gases into the distributor (1) and having at least one outlet opening ( 9) for removing liquids, suspensions and / or gases from the distributor (1), wherein at at least one outlet opening (9) connected to the manifold (1) tubular hollow body (10) is attached to which a magnetic ¬ direction (11) for the temporary immobilization of a Ein¬ lassöffnung (2-6) in the interior of the hollow body (10) eingebrach¬ te or inside the hollow body (10) located Magne¬ tables analytbindenden particles to an inner boundary of the hollow body (10) is arranged, characterized in that a displacer (8) is arranged on the distributor.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdränger (8) als Pumpe oder Spritze ausgebildet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the displacer (8) is designed as a pump or syringe.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (1) als Drehventil ausgebildet ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the distributor (1) is designed as a rotary valve.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Verteiler (1) als Mehrwegventil ausgebildet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized gekenn¬ characterized in that the distributor (1) is designed as a multi-way valve.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Verteiler (1) eine Mischkammer umfasst.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized gekenn¬ characterized in that the distributor (1) comprises a mixing chamber.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer eine Rührvorrichtung aufweist.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the mixing chamber has a stirring device.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass an der mindestens einen Einlassöffnung (2-6) tu¬ buläre Hohlkörper angebracht sind.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized gekenn¬ characterized in that at the at least one inlet opening (2-6) tu¬ buläre hollow body are attached.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Hohlkörper als Kapillare ausgebildet ist. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized gekenn¬ characterized in that the hollow body is designed as a capillary.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der mit der Auslassöffnung (9) verbundene Hohl¬ körper (10) mindestens eine Querschnittserweiterung, insbesonde¬ re mindestens eine Kammer, aufweist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized gekenn¬ characterized in that connected to the outlet opening (9) Hohl¬ body (10) has at least one cross-sectional widening, insbesonde¬ re at least one chamber.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass der mit der Auslassöffnung (9) verbundene Hohlkörper (10) zumindest teilweise transparente Bereiche auf¬ weist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized ge indicates that the hollow body (10) connected to the outlet opening (9) at least partially transparent areas auf¬.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die magnetische Vorrichtung relativ zum mit der Auslassöffnung (9) des Verteilers (1) verbundenen Hohlkörper (10) bewegbar angeordnet ist.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized ge indicates that the magnetic device is arranged to be movable relative to the with the outlet opening (9) of the distributor (1) connected to the hollow body (10).
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die magnetische Vorrichtung (11) einen Elektromagneten umfasst.12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized ge indicates that the magnetic device (11) comprises an electromagnet.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die magnetische Vorrichtung (11) einen Permanentmagneten umfasst.13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized ge indicates that the magnetic device (11) comprises a permanent magnet.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass an mindestens einer Einlassöffnung oder an mindestens einer Auslassöffnung oder an mindestens einen daran verbundenen tubulären Hohlkörper ein Filter oder eine Filterkom¬ bination angebracht ist.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized ge indicates that at least one inlet opening or at least one outlet opening or at least one tubular body connected thereto a filter or a Filterkom¬ combination is attached.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter ein Plasmapherese-Filter ist.15. The device according to claim 14, characterized in that the filter is a plasmapheresis filter.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass am mit der Auslassöffnung (9) des Verteilers (1) verbundenen Hohlkörper (10) ein Detektor (12) angeordnet ist.16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized ge indicates that at the outlet opening (9) of the distributor (1) connected to the hollow body (10), a detector (12) is arranged.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (12) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Photometer, Fluorometer, Szintillisationsdetektor, CCD-Detektor und Kombinationen davon, ist.17. The device according to claim 16, characterized in that the detector (12) is selected from the group consisting of a photometer, fluorometer, scintillation detector, CCD detector and combinations thereof.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Vorrichtung als Kassette ausgebildet ist.18. Device according to one of claims 1 to 15, characterized ge indicates that the device is designed as a cassette.
19. Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Analyten in einer Probe mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 umfassend die Schritte:19. A method for determining at least one analyte in a sample with a device according to one of claims 1 to 18, comprising the steps:
- Bereitstellen einer Probe,Providing a sample,
- Inkubation der Probe mit magnetischen analytbindenden Partikel innerhalb oder außerhalb des mit der Auslassöffnung (9) des Verteilers (1) verbundenen tubulären Hohlkörpers (10) ,Incubation of the sample with magnetic analyte-binding particles inside or outside the tubular hollow body (10) connected to the outlet opening (9) of the distributor (1),
- gegebenenfalls Einbringen der Proben-Partikel-Suspension in den mit der Auslassöffnung (9) des Verteilers (1) verbundenen Hohlkörper (10), falls die Inkubation nicht im Hohlkörper (10) durchgeführt wurde,if appropriate, introduction of the sample-particle suspension into the hollow body (10) connected to the outlet opening (9) of the distributor (1), if the incubation was not carried out in the hollow body (10),
- Waschen der Partikel zur Entfernung von nicht-gebundenen Probenbestandteilen,Washing the particles to remove unbound sample components,
- gegebenenfalls Einbringen zumindest eines Mittels zur De- tektion der an den Partikeln gebundenen Analyten in den Hohlkör¬ per (10) , undoptionally introducing at least one means for detecting the analyte bound to the particles into the hollow body (10), and
- Detektion der an den Partikeln gebundenen Analyten, wobei die Partikel während oder zwischen den Schritten oder durchge¬ hend durch Anlegen eines magnetischen Feldes an der inneren Be¬ grenzung des Hohlkörpers (10) immobilisiert werden.Detection of the analytes bound to the particles, the particles being immobilized during or between the steps or by applying a magnetic field to the inner boundary of the hollow body (10).
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion innerhalb des mit der Auslassöffnung (9) des Vertei¬ lers (1) verbundenen Hohlkörpers (10) erfolgt.20. Method according to claim 19, characterized in that the detection takes place within the hollow body (10) connected to the outlet opening (9) of the distributor (1).
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion außerhalb des mit der Auslassöffnung (9) des Vertei¬ lers (1) verbundenen Hohlkörpers (10) erfolgt.21. Method according to claim 19, characterized in that the detection takes place outside the hollow body (10) connected to the outlet opening (9) of the distributor (1).
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Probe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Körperflüssigkeiten, insbesondere Blut, Blutserum und Spei¬ chel, Urin, Schweiß, Gewebeproben, Zellkulturüberstände, ins¬ besondere eukaryotische und prokaryotische Kulturüberstände, um¬ weltanalytische Lösungen und Punktionsflüssigkeiten verschie- dener Organe, ist.22. The method according to any one of claims 19 to 21, characterized ge indicates that the sample selected from the group consisting of body fluids, especially blood, blood serum and spei¬ chel, urine, sweat, tissue samples, cell culture supernatants, in particular eukaryotic and prokaryotic Culture supernatants, environmental solutions and puncture liquids differ whose organs are.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die magnetischen analytbindenden Partikel mindestens eine chemische Modifikation aufweisen.23. The method according to any one of claims 19 to 22, characterized ge indicates that the magnetic analyte-binding particles have at least one chemical modification.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Modifikation einen analytspezifischen Bindungspartner umfasst.24. The method according to claim 23, characterized in that the chemical modification comprises an analyte-specific binding partner.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Modifikation einen Stoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Proteinen, insbesondere Antikörper, Anti¬ körperfragmente, Protein A, Protein G und Lektine, Biotin, Streptavidin, Avidin, Phagen, Phagenproteine, Viren, virale Proteine/Partikel, Nukleinsäuren, Oligonukleotide und Kombina¬ tionen davon, ist.25. The method according to claim 23 or 24, characterized in that the chemical modification of a substance selected from the group consisting of proteins, in particular antibodies, Anti¬ body fragments, protein A, protein G and lectins, biotin, streptavidin, avidin, phage, phage proteins , Viruses, viral proteins / particles, nucleic acids, oligonucleotides and combinations thereof.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Mittel zur Detektion des Analyten einen weiteren Bindungspartner des Analyten umfasst.26. The method according to any one of claims 19 to 25, characterized ge indicates that the means for detecting the analyte comprises a further binding partner of the analyte.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Bindungspartner mit einem Marker konjugiert ist.27. The method according to claim 26, characterized in that the further binding partner is conjugated with a marker.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Marker ein radioaktives Isotop, Rutheniumverbindungen oder ein Fluoreszenzfarbstoff ist.28. The method according to claim 27, characterized in that the marker is a radioactive isotope, ruthenium compounds or a fluorescent dye.
29. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Marker ein Enzym, insbesondere Meerrettich-Peroxidase, ß-Galacto- sidase und alkalische Phosphatase, ist.29. The method according to claim 27, characterized in that the marker is an enzyme, in particular horseradish peroxidase, ß-galactosidase and alkaline phosphatase.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass zur Detektion des Markers ein Substrat eingesetzt wird.30. The method according to claim 29, characterized in that a substrate is used for the detection of the marker.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Luminol, Di- xethane, Acridinester und Kombinationen davon, ist. 31. The method according to claim 30, characterized in that the substrate is selected from the group consisting of luminol, di- ethanes, acridine esters and combinations thereof.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 31, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Volumen der Probe lμl bis ImI, vorzugs¬ weise 2μl bis 500μl, insbesondere 5μl bis 200μl, ist.32. The method according to any one of claims 19 to 31, characterized ge indicates that the volume of the sample lμl to ImI, preferably 2μl to 500μl, in particular 5μl to 200μl, is.
33. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 in Kombination mit einem Blutgasautomaten. 33. Use of the device according to one of claims 1 to 18 in combination with a Blutgasautomaten.
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