AT507056A1 - Immuno-chromatographic method for determining analyte in test solution, involves placing specific control zone on membrane for analyte, where control zone is separated from specific test zone - Google Patents
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Abstract
Description
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein imraunochromatographisches Verfahren zur Bestimmung von wenigstens einem Ana-lyten in einer zu untersuchenden Testlösung, in welchem auf einer auf einem Träger festgelegten immunochromatographischen Membran eine für den Analyten spezifische Testzone aufgetragen wird, sowie auf ein Testsystem zur Bestimmung von wenigstens einem Analyten in einer zu untersuchenden Testlösung.The present invention relates to an immunochromatographic method for the determination of at least one analyte in a test solution to be tested, in which a test zone specific for the analyte is applied to an immunochromatographic membrane fixed on a support, and to a test system for the determination of at least an analyte in a test solution to be tested.
Immunochromatographische Verfahren sowie Testsysteme, in welchen Analyten, insbesondere biologische Analyten nachgewiesen werden können, sind in einer großen Anzahl bekannt, und die meisten dieser Verfahren und Testsysteme sind entweder zeitaufwendig oder erlauben entweder einen qualitativen, einen halb quantitativen oder quantitativen Nachweis einer zu untersuchenden Probe. Insbesondere ist eine Vielzahl von Verfahren und Testsystemen bekannt, bei welchen eine Dünnschichttechnik eingesetzt wird, bei welcher Teststreifen bzw. Testplatten und auf den Testplatten bzw. Teststreifen aufgebrachte, immunochromatographische Membranen mit einem Laufmittel, in welchem die untersuchende Probe zu transportieren ist, in Kontakt gebracht werden, um anschließend entweder durch einen direkten, optischen Vergleich oder mittels Eichkurven einer qualitativen, quantitativen oder auch halb quantitativen Auswertung unterzogen zu werden.Immunochromatographic methods, as well as assay systems in which analytes, particularly biological analytes, can be detected are known in large numbers and most of these methods and test systems are either time consuming or allow either qualitative, semi-quantitative or quantitative detection of a sample to be tested. In particular, a variety of methods and test systems are known in which a thin-film technique is used, in which test strips or test plates and applied to the test plates or test strips, immunochromatographic membranes with an eluent, in which the sample to be transported is brought into contact be subsequently subjected either by a direct, optical comparison or by calibration curves of a qualitative, quantitative or even semi-quantitative evaluation.
Des weiteren ist beispielsweise aus der WO 03/058242 ein System mit innerem Kalibrierungssystem für einen Durchflußtest bekannt geworden. Bei diesem System bzw. Verfahren wird eine poröse Membran eingesetzt, welche in Fluidwechse1wirkung mit Probenkonjugaten steht, welche ein spezifisches Bindungsglied für eine defekt ierbare Probe enthalten. Die poröse Membran definiert eine Detektionszone und eine Kalibrierungszone, wobei die Kalibrierungszone zwei oder mehrere Kalibrierungsbereiche beinhaltet, welche unterschiedliche Mengen eines Bindemittels enthalten, welche konfiguriert sind, um sich mit den Probenkonjugaten zu verbinden. Als ein Ergebnis werden Kalibrierungssignale generiert, welche leicht visuell, quantitativ oder dgl. mit einem Detek- 2 tionssignal verglichen werden können, um die Anwesenheit oder Menge eines Analyten in einer Testprobe zu bestimmen.Furthermore, WO 03/058242 has disclosed, for example, a system with internal calibration system for a flow test. In this system or method, a porous membrane is used which is in fluid interaction with sample conjugates which contain a specific binding member for a defective sample. The porous membrane defines a detection zone and a calibration zone, where the calibration zone includes two or more calibration regions containing varying amounts of a binder configured to bind to the sample conjugates. As a result, calibration signals are generated which can be readily visually, quantitatively or the like compared to a detection signal to determine the presence or amount of an analyte in a test sample.
Aus der WO 2007/027231 Al ist ein Diagnosetestsystem für das genaue Detektieren eines Testanalyten über einen breiten Bereich von möglichen Konzentrationen bekannt geworden. Ein Merkmal dieses Systems ist, daß es fähig ist anzuzeigen, ob ein Analyt innerhalb des Bereichs einer Überschußkonzentration bzw. des Bereichs des "Hook Effekts" vorhanden ist. Die Analytenkonzentra-tion kann in diesem Fall unter Verwendung von einem Teil einer Dosisantwortkurve bestimmt werden.From WO 2007/027231 A1, a diagnostic test system for accurately detecting a test analyte over a wide range of possible concentrations has become known. A feature of this system is that it is capable of indicating whether an analyte is within the range of excess concentration or the range of the " Hook effect " is available. The analyte concentration in this case can be determined using part of a dose-response curve.
Schließlich ist aus der EP 0 987 551 A2 ein Verfahren zum Bestimmen einer Analytenkonzentration in einem Sandwich-Immuno-assay mit lateralem Fluß bekannt geworden, welcher einen Hook Effekt bei hoher Dosis ausübt. In diesem Verfahren wird die Konzentration eines Analyten in einem fluiden Testmedium durch Verwendung eines immunochromatographischen Teststreifens bestimmt, wobei der Teststreifen wenigstens zwei Aufnahmebanden und gegebenenfalls eine oder mehrere Sammelbande(n) aufweist, welche markierte Antianalyten-Antikörper einfangen, um ein detektierbares Signal zur Verfügung zu stellen. Die Signale von der Markierung werden quantitativ in jeder der Banden detektiert, um ein Muster von Signalen zur Verfügung zu stellen, welches für die Konzentration des Analyten in dem Testfluid einzigartig ist. Das Muster der Signale wird in der Folge mathematisch kombiniert, um eine monotone Dosisantwortkurve auszubilden.Finally, EP 0 987 551 A2 has disclosed a method for determining an analyte concentration in a lateral flow sandwich immunoassay which exerts a high-dose hook effect. In this method, the concentration of an analyte in a fluid test medium is determined by using an immunochromatographic test strip, the test strip having at least two recipient bands and optionally one or more collection bands which capture labeled anti-analyte antibodies to provide a detectable signal put. The signals from the label are quantitatively detected in each of the bands to provide a pattern of signals unique to the concentration of the analyte in the test fluid. The pattern of the signals is subsequently mathematically combined to form a monotone dose response curve.
Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, ein einfaches und insbesondere schnelles Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem es möglich ist, die Abwesenheit, die Anwesenheit oder eine Überschußkonzentration eines Analyten, nämlich den Hook Effekt zu bestimmen, ohne daß gleichzeitig komplizierte Rechenverfahren bzw. übermäßig komplizierte, immunochromatographische Membranen zur Verfügung gestellt werden müssen.The present invention now aims to provide a simple and particularly rapid method with which it is possible to determine the absence, presence or excess concentration of an analyte, namely the hook effect, without at the same time complicated calculation methods or overly complicated, immunochromatographic membranes must be provided.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß auf der Membran gemäß einem immunochromotographischen Trennprinzip getrennt von der spezifischen Testzone für den Analyten eine spezifische Kon-trollzone für den Analyten aufgebracht wird, daß in die zu untersuchende Testlösung ein an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelter bzw. damit markierter Antikörper für den zu bestimmenden Analyten eingebracht wird, daß der Analyt und der markierte Antikörper von der immunochromatographisehen Membran aus der Testlösung aufgenommen werden und über die spezifische Testzone und die spezifische Kontrollzone laufen gelassen werden und daß aus dem Vergleich der Intensität, insbesondere der Farbintensität oder Fluoreszenzintensität zwischen der spezifischen Testzone und der spezifischen Kontrollzone die Abwesenheit, die Anwesenheit oder eine Überschußkonzentration des Analyten bestimmt wird. Indem auf der immunochromatographischen Membran neben einer spezifischen Testzone für den zu bestimmenden Analyten auch eine spezifische Kontrollzone aufgebracht ist bzw. wird, welche auf den zu untersuchenden Analyten exakt abgestimmt ist, gelingt es einfach und ohne komplizierte, mathematische Rechensysteme lediglich durch Zusatz eines mit einer eine Farbreaktion bewirkenden Substanz versetzen bzw. damit markierten Antikörpers für den zu bestimmenden Analyten zu bestimmen, ob der zu untersuchende bzw. zu bestimmende Analyt in der zu untersuchenden Testlösung vorhanden ist.To solve these objects, the inventive method is essentially characterized in that on the membrane according to an immunochromotographic separation principle separate from the specific test zone for the analyte, a specific control zone for the analyte is applied, that in the test solution to be tested on a Color-responsive substance coupled antibody to the analyte to be detected is introduced so that the analyte and the labeled antibody from the immunochromatographic membrane are taken up from the test solution and run over the specific test zone and the specific control zone and that from the comparison the intensity, in particular the color intensity or fluorescence intensity between the specific test zone and the specific control zone, the absence, the presence or an excess concentration of the analyte is determined. By also having a specific control zone for the analyte to be determined and / or being applied to the immunochromatographic membrane, which is exactly matched to the analyte to be investigated, it is possible to achieve this simply and without complicated mathematical calculation systems merely by adding one with one Substance causing color reaction or to determine therewith labeled antibody for the analyte to be determined whether the analyte to be investigated or to be determined is present in the test solution to be examined.
Bejahendenfalls, und sofern der zu untersuchende Analyt unterhalb einer für den Analyten definierten Konzentration in der Testlösung enthalten ist, wird eine Nachweislinie in der spezifischen Testzone durch den in der spezifischen Testzone festgelegten Antikörper sowie eine weitere in der spezifischen Kontrollzone, durch die in der spezifischen Kontrollzone festgelegte Substanz und den an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelten bzw. damit markierten Antikörper ausgebildet. Im Falle einer Überschußkonzentration des zu untersuchenden Analyten wird weder in der spezifischen Testzone noch in der spezifischen Kontrollzone eine Farbreaktion bewirkt, da sämtliche Bindungs- 4 stellen der mit einer eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelten Antikörper, sowie die Bindungsstellen des in der spezifischen Testzone festgelegten Antikörpers mit dem zu untersuchenden Analyt belegt sind, wodurch die an die farbgebende Substanz gekoppelten Antikörper in Ermangelung freier Bindungsstellen sowohl über die spezifische Testzone, als auch über die spezifische Kontrollzone hinweg laufen, so daß in diesen Zonen eine Farbreaktion nicht mehr bewirkt werden kann.If so, and if the analyte to be tested is contained in the test solution below a concentration defined for the analyte, one detection line will be established in the specific test zone by the antibody determined in the specific test zone and another in the specific control zone through which the specific control zone will be located solid substance formed and the antibody to a color-causing effect-causing substance coupled or labeled. In the case of an excess concentration of the analyte to be examined, no color reaction is effected either in the specific test zone or in the specific control zone, since all binding sites are associated with the antibodies linked to a color reaction, as well as the binding sites of the antibody determined in the specific test zone are exposed to the analyte to be examined, whereby the antibody coupled to the coloring substance run in the absence of free binding sites over both the specific test zone, as well as the specific control zone away, so that in these zones a color reaction can no longer be effected.
Durch Anwendung dieses einfachen Verfahrens gelingt es, unmittelbar lediglich durch optischen Vergleich festzustellen, ob der zu untersuchende Analyt in einer zu untersuchenden Probe vorhanden war, nicht vorhanden war und bzw. ob eine Überschußkonzentration des Analyten in der Probe vorhanden war.By applying this simple method, it is possible to determine directly, merely by optical comparison, whether the analyte to be examined was present in a sample to be examined, was absent, and / or whether an excess concentration of the analyte was present in the sample.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Verfahren so geführt, daß zusätzlich zu der zu untersuchenden Testlösung eine an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelte bzw. damit markierte Kontrollsub-stanz zugesetzt wird und daß auf der immunochromatographischen Membran eine nicht spezifische Kontrollzone, enthaltend einen Antikörper für die Kontrollsubstanz vorgesehen wird. Dadurch, daß zusätzlich zu der zu untersuchenden Testlösung eine an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelte bzw. markierte Kontrollsubstanz zugesetzt wird und weiters auf der immunochromatographischen Membran eine nicht spezifische Kontrollzone, enthaltend einen Antikörper für die Kontrollsubstanz aufgebracht ist, gelingt es, eine zusätzlich gefärbte Reaktionszone auf der immunochromatographischen Membran auszubilden, aus welcher unmittelbar ersehen werden kann, ob ein Test gültig ist oder nicht. Dadurch, daß das Laufmittel mit der an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelten bzw. damit markierten Kontrollsubstanz bis zur nicht spezifischen Kontrollzone gelaufen ist, kann die Gültigkeit des Tests anhand der in dieser nicht spezifischen Kontrollzone stattfindenden Farbreaktion unmittelbar ohne jede weitere spezifische Auswertung bestimmt werden. In diesem Fall 5According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the method is carried out so that in addition to the test solution to be examined, a substance causing a color reaction coupled or thus marked Kontrollsub-punch is added and that on the immunochromatographic membrane a non-specific control zone containing a Antibody is provided for the control substance. Characterized in that in addition to the test solution to be examined, a color reaction to a substance causing substance coupled or labeled control substance is added and further on the immunochromatographic membrane a non-specific control zone containing an antibody for the control substance is applied, it succeeds an additionally colored reaction zone on the immunochromatographic membrane from which it can be seen immediately whether a test is valid or not. Since the eluent with the control substance coupled to or marked with a dye reaction has run to the non-specific control zone, the validity of the test can be determined directly on the basis of the color reaction taking place in this non-specific control zone without any further specific evaluation. In this case 5
·· • · wird eine weitere Vereinfachung der Verfahrensführung erzielt werden, da unmittelbar die Gültigkeit des Versuchs nachgewiesen werden kann.· · · Further simplification of the procedure will be achieved since the validity of the experiment can be demonstrated immediately.
Um das immunochromatographische Verfahren gemäß der Erfindung insbesondere auch quantitativ führen zu können, ist das Verfahren dahingehend weitergebildet, daß sowohl die Menge des an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelten bzw. damit markierten Antikörpers für den Analyten, als auch die Menge des Antikörpers des Analyten, die auf der immunochromatographischen Membran festgelegt wird, quantitativ bestimmt werden. Indem sowohl die Menge des an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelten bzw. damit markierten Antikörpers für den Analyten als auch die Menge des Antikörpers des Analyten auf der immunochromatographischen Membran festgelegt sind, kann auch eine quantitative Umsetzung des zu untersuchenden Analyten einfach und ohne großen apparativen oder verfahrenstechnischen Aufwand erzielt werden.In order to be able to carry out the immunochromatographic process according to the invention in particular also quantitatively, the process is developed in such a way that both the amount of antibody bound to a dye-causing substance or labeled antibody for the analyte, as well as the amount of the antibody of the analyte, which is determined on the immunochromatographic membrane can be determined quantitatively. By both the amount of antibody bound to a dye-causing substance or labeled therewith for the analyte and the amount of the antibody of the analyte on the immunochromatographic membrane are fixed, and a quantitative conversion of the analyte to be examined easily and without large-scale apparatus or procedural effort can be achieved.
Dadurch, daß in Laufrichtung der Testlösung auf der immunochromatographischen Membran zuerst die spezifische Testzone und nachgeschaltet die spezifische Kontrollzone sowie gegebenenfalls die nicht spezifische Kontrollzone angeordnet wird bzw. werden, wie dies einer weiteren bevorzugten Ausführungsform entspricht, können fehlerhafte Ergebnisse beim Auswerten der immunochromatographischen Membran insbesondere aufgrund eines unregelmäßigen Laufens der zu untersuchenden Testlösung mit Sicherheit hintangehalten werden. Durch die paarweise Anordnung von jeweils einer spezifischen Testzone und einer nachgeschalteten, spezifischen Kontrollzone ist die Wahrscheinlichkeit, daß bei einer positiven Farbreaktion der spezifischen Kontrollzone Fehler in der Membran auf getreten sind, verschwindend klein.The fact that in the running direction of the test solution on the immunochromatographic membrane first the specific test zone and downstream of the specific control zone and optionally the nonspecific control zone is or are arranged, as corresponds to a further preferred embodiment, erroneous results in evaluating the immunochromatographic membrane in particular due irregular running of the test solution to be examined with certainty. The paired arrangement of a specific test zone and a downstream, specific control zone, the probability that in a positive color reaction of the specific control zone errors have occurred in the membrane, vanishingly small.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens entspricht, problemlos möglich, eine Mehrzahl von zu untersuchenden Analyten gleichzeitig zu untersuchen. Hiebei werden jeweils Paare bestehend aus 6 spezifischer Testzone und spezifischer Kontrollzone hintereinander auf der immunochromatographischen Membran aufgebracht sowie gegebenenfalls eine nicht spezifische Kontrollzone in jenem Bereich der immunochromatographischen Membran aufgebracht, welche vom Startpunkt des Laufens der zu untersuchenden Substanz am weitesten entfernt liegt. In diesem Fall kann jeder der zu untersuchenden Analyten gesondert und ohne Beeinflussung durch den bzw. die anderen in einer zu untersuchenden Probelösung vorgelegten Analyten untersucht werden. In weiterer Folge können bei einer derartigen paarweisen Anordnung von spezifischer Test- und Kontrollzone auch in der Membran auftretende Fehler leicht erkannt und entweder die Membranen ausgeschieden werden oder der Versuch unmittelbar wiederholt werden.According to the method according to the invention, as is the case with a preferred development of the method, it is easily possible to simultaneously examine a plurality of analytes to be examined. Hiebei pairs each consisting of 6 specific test zone and specific control zone are successively applied to the immunochromatographic membrane and optionally applied a non-specific control zone in that region of the immunochromatographic membrane, which is furthest from the starting point of running the substance to be examined. In this case, each of the analytes to be examined can be examined separately and without being influenced by the other analyte (s) presented in a sample solution to be examined. Subsequently, with such a pairwise arrangement of specific test and control zones, errors occurring in the membrane can easily be detected and either the membranes are eliminated or the experiment is repeated immediately.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieses so geführt, daß die immunochromato-graphische Membran 1 bis 20 Minuten, insbesondere 2 bis 15 Minuten in die zu untersuchende Testlösung eingetaucht wird. Indem die Laufzeit der zu untersuchenden Testlösung auf der immunochromatographischen Membran zwischen 1 und 20 Minuten gewählt wird, kann einerseits ein langsames und stetiges Laufen der zu untersuchenden Testlösung sichergestellt werden und andererseits können innerhalb kurzer Zeit spezifische und insbesondere sogar quantitative Ergebnisse erhalten werden, wodurch ein rasches und zuverlässiges Verfahren zur Bestimmung von wenigstens einem Analyten in einer zu untersuchenden Testlösung unabhängig von der Konzentration des Analyten in der Testlösung zur Verfügung gestellt werden kann.According to a preferred embodiment of the method according to the invention this is performed so that the immunochromatographic membrane is immersed for 1 to 20 minutes, in particular 2 to 15 minutes in the test solution to be examined. By choosing the duration of the test solution to be examined on the immunochromatographic membrane between 1 and 20 minutes, on the one hand a slow and steady running of the test solution to be examined can be ensured and on the other hand specific and in particular even quantitative results can be obtained within a short time and reliable method for determining at least one analyte in a test solution to be tested, independently of the concentration of the analyte in the test solution.
Indem, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens entspricht, das Verfahren so geführt ist, daß zur Auswertung des Verfahrens zuerst die Gültigkeit des Testergebnisses durch Vergleichen der Farbintensität von entweder der bzw. den spezifischen Kontrollzone(n) und/oder der nicht spezifischen Kontrollzone mit einer Farbkarte bestimmt wird und/oder die Intensität, insbesondere die Färb- oder Fluoreszenzintensität der spezi- 7 fischen Testzone mit einer Farbkarte oder mittels photometrischen Meßgeräten verglichen oder gemessen wird, gelingt es, ohne komplizierte und aufwendige Rechenverfahren und insbesondere zuverlässig die Anwesenheit/Abwesenheit und/oder Überschußkonzentration eines Analyten nachzuweisen. Durch eine Überschußkonzentration könnte beispielsweise ein falsches Negativsignal bewirkt werden, obwohl der Analyt in übermäßig großer Menge in der zu untersuchenden Substanz enthalten ist. Durch Vergleich der photometrisch gemessenen Intensitäten der spezifischen Testzone oder der spezifischen Kontrollzone und nachfolgendes Vergleichen mit der Intensität einer Eichkurve gelingt es bei Kenntnis der aufgebrachten Menge des Antikörpers des Analyten auf der immunochroma-tographischen Membran sowie der an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelten bzw. markierten Menge eines Antikörpers, rasch und zuverlässig quantitativ und somit aussagekräftig die Menge des zu untersuchenden Analyten zu bestimmen.By, as in a preferred embodiment of the method, the method is performed so that for the evaluation of the method first the validity of the test result by comparing the color intensity of either the or the specific control zone (s) and / or the non-specific control zone with a color chart is determined and / or the intensity, in particular the color or fluorescence intensity of the specific test zone 7 is compared or measured with a color chart or photometric measuring devices, it is possible without complicated and complex calculation methods and especially reliable presence / absence and / or excess concentration of an analyte. By an excess concentration, for example, a false negative signal could be effected, although the analyte is contained in an excessively large amount in the substance to be examined. By comparing the photometrically measured intensities of the specific test zone or the specific control zone and subsequent comparison with the intensity of a calibration curve, it is possible with knowledge of the applied amount of the antibody of the analyte on the immunochromatographic membrane as well as coupled or labeled to a substance causing a color reaction Amount of an antibody, quickly and reliably quantitative and thus meaningful to determine the amount of the analyte to be examined.
Im Falle einer Überschußkonzentration des zu untersuchenden Analyten, d.h. im Falle des Fehlens einer Farbreaktion sowohl an der spezifischen Testzone als auch der spezifischen Kontrollzone, d.h. bei Vorhandensein eines sogenannten Hook-Effekts, kann bzw. sollte in weiterer Folge die Probe entsprechend verdünnt werden und eine neuerliche Analyse durchgeführt werden, so daß es möglich ist, quantitativ die Menge des in der Probe vorhandenen Analyten zu bestimmen.In the case of an excess concentration of the analyte to be tested, i. in the case of lack of color reaction at both the specific test zone and the specific control zone, i. in the presence of a so-called hook effect, the sample may subsequently be diluted appropriately and a further analysis carried out so that it is possible to quantitatively determine the amount of analyte present in the sample.
Die vorliegende Erfindung zielt weiters auf die Bereitstellung eines raschen und zuverlässig ansprechenden Testsystems zur Bestimmung der Anwesenheit, Abwesenheit oder Überschußkonzentration von wenigstens einem Analyten ab, mit welchem nicht nur schnell sondern auch zuverlässig und reproduzierbar Analyten in biologischen Proben nachgewiesen und identifiziert werden können.The present invention further aims to provide a rapid and reliably responsive test system for determining the presence, absence or excess concentration of at least one analyte, which not only provides rapid but also reliable and reproducible detection and identification of analytes in biological samples.
Zu Lösung dieser Aufgaben ist das Testsystem zur Bestimmung von wenigstens einem Analyten in einer zu untersuchenden Testlösung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger vorgesehen ist, auf welchem sich eine in der Dimension definierte, - 8 - • · • ··· ··· immunochromatographisehen Membran befindet, daß auf der immuno-chromatographisehen Membran eine spezifische Testzone, enthaltend insbesondere einen Antikörper für den Analyten, festgelegt ist, daß auf der immunochromatographi sehen Membran in Abstand von der spezifischen Testzone eine spezifische Kontrollzone, enthaltend den Analyten oder ein Homolog festgelegt ist, und daß ein photometrisches oder fluorometrisches Meßgerät zur Bestimmung eines durch die spezifische Testzone gelaufenen Analyten sowie des an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelten bzw. damit markierten Antikörpers für den zu bestimmenden Analyten enthalten ist. Durch Vorsehen eines Testsystems zur Bestimmung von wenigstens einem Analyten in einer zu untersuchenden Lösung, bei welchem auf einer immunochromatographisehen Membran in spezifischen Testzonen Antikörper für den Analyten oder ein Homolog festgelegt sind und auf der immunochromatographischen Membran zusätzlich und in Abstand von der spezifischen Testzone eine spezifische Kontrolle enthaltend den Analyten festgelegt ist, gelingt es mittels eines an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelten bzw. damit markierten Antikörpers für den zu bestimmenden Analyten rasch und zuverlässig eine aussagekräftige Farbreaktion auf der immunochromatographischen Membran zu erhalten, welche in weiterer Folge einfach und ohne komplizierte mathematische Verfahren mittels eines photometrischen oder fluorometischen Meßgeräts auswertbar ist, wodurch rasch und zuverlässig quantitative Messungen eines zu untersuchenden Analyten durchgeführt werden können.To solve these objects, the test system for the determination of at least one analyte in a test solution to be examined is essentially characterized in that a support is provided on which one of the dimensions defined in the dimension, - 8 - • · • ··· ··· Immunochromatographisehen membrane is that a specific test zone, containing in particular an antibody for the analyte, set on the immunochromatographisehen membrane that on the immunochromatographi see membrane at a distance from the specific test zone, a specific control zone containing the analyte or a homolog is fixed and in that a photometric or fluorometric measuring device for determining an analyte passed through the specific test zone and the antibody coupled or labeled with a substance causing a color reaction is contained for the analyte to be determined. By providing a test system for the determination of at least one analyte in a solution to be tested, in which antibodies for the analyte or a homolog are defined on an immunochromatographic membrane in specific test zones and a specific control on the immunochromatographic membrane additionally and at a distance from the specific test zone containing the analyte, it is possible to quickly and reliably obtain a meaningful color reaction on the immunochromatographic membrane by means of an antibody coupled or thus labeled to a substance causing a color reaction for the analyte to be determined, which subsequently can be obtained simply and without complicated mathematical methods can be evaluated by means of a photometric or fluorometric measuring device, whereby quantitative measurements of an analyte to be examined can be carried out quickly and reliably.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Testsystem dadurch gekennzeichnet, daß als photometrisches oder fluoromet-risches Meßgerät ein photometrisches oder fluorometrisches Reflexionsgerät, ein Spektrometer oder eine CCD-Kamera eingesetzt ist. Indem ein photometrisches und f luorometrisches Meßgerät, ein photometrisches oder fluorometrisches Reflexionsgerät, ein Spektrometer oder eine CCD-Kamera eingesetzt ist, können feine Farb-unterschiede, insbesondere feine Unterschiede der Farbintensität eindeutig und reproduzierbar nachgewiesen werden und neben den 9 qualitativen Ergebnissen auch eindeutig reproduzierbare, quantitative Ergebnisse betreffend die Menge eines zu untersuchenden Analyten in einer Probe erhalten werden.According to a preferred embodiment, the test system is characterized in that a photometric or fluorometric measuring device, a photometric or fluorometric reflection device, a spectrometer or a CCD camera is used. By using a photometric and fluorometric measuring device, a photometric or fluorometric reflection device, a spectrometer or a CCD camera, fine color differences, in particular fine differences in color intensity, can be clearly and reproducibly detected and, in addition to the 9 qualitative results, also clearly reproducible, quantitative results concerning the amount of an analyte to be tested in a sample can be obtained.
Indem zusätzlich auf dem Meßgerät eine Anzeige vorgesehen ist, welche das Meßergebnis unmittelbar anzeigt, wie dies einer bevorzugten Ausführungsform entspricht, kann das Testsystem gemäß der vorliegenden Erfindung für Schnelltests angewandt werden, wodurch rasch und eindeutig, beispielsweise pathogene Substanzen in Nahrungsmitteln, Futtermitteln oder dgl. nachgewiesen werden können.In addition, by providing an indicator on the meter which directly indicates the result of the measurement, as in a preferred embodiment, the test system according to the present invention can be used for rapid tests, thereby rapidly and clearly detecting, for example, pathogenic substances in food, feed or the like. can be detected.
Indem, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung des Testsystems der vorliegenden Erfindung entspricht, das System derart ausgebildet ist, daß auf einer immunochromatographisehen Membran eine Mehrzahl von jeweils paarweise nebeneinander oder hintereinander angeordneten, spezifischen Testzonen und spezifischen Kon-trollzonen sowie wenigstens eine nicht spezifische Kontrollzone aufgebracht sind, kann gleichzeitig rasch und zuverlässig eine Mehrzahl von zu untersuchenden Analyten auf ein und derselben im-munochromatographischen Membran nachgewiesen werden, wodurch insbesondere auch eine Mehrzahl von zu untersuchenden Substanzen, wie beispielsweise Proteine, unerwünschte Inhaltsstoffe bzw. Kon-taminanten von agrarischen Produkten, genetisch veränderte Mikroorganismen und dgl., nachgewiesen werden kann, wie dies einer bevorzugten Verwendung der vorliegenden Erfindung entspricht.By, as corresponds to a preferred embodiment of the test system of the present invention, the system is designed so that on a immunochromatographisehen membrane a plurality of pairs in juxtaposed or successively arranged, specific test zones and specific control zones and at least one non-specific control zone are applied , a plurality of analytes to be examined can be simultaneously detected rapidly and reliably on one and the same immunochromatographic membrane, whereby in particular a plurality of substances to be investigated, such as proteins, undesired ingredients or contaminants of agrarian products, genetically modified Microorganisms and the like, can be detected, as corresponds to a preferred use of the present invention.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Testsystem dahingehend weitergebildet, daß es aus einer Mehrzahl von nebeneinander, gegebenenfalls voneinander trennbar angeordneten Teststreifen gebildet ist. Mit einer derartigen Ausführung gelingt es insbesondere, eine Vielzahl von Analyten gleichzeitig zu untersuchen oder aber gegebenenfalls einen Teil des Testsystems, welcher als gesonderter Teststreifen ausgebildet ist, von dem Testsystem abzutrennen und einzeln zur Anwendung bzw. Auswertung zu bringen. Dadurch gelingt es nicht nur, eine Vielzahl von Analyten gleichzeitig zu untersuchen, sondern im • ··· #··According to a preferred aspect of the present invention, the test system is further developed such that it is formed from a plurality of test strips arranged side by side, optionally separable from one another. With such an embodiment, it is possible, in particular, to simultaneously examine a multiplicity of analytes or, if appropriate, to separate off part of the test system, which is designed as a separate test strip, from the test system and to apply it individually for use or evaluation. As a result, it is not only possible to examine a large number of analytes simultaneously, but also in the • ··· # ··
Bedarfsfall auch die relativ kostenintensiven Testsysteme gezielt und sparsam einzusetzen.If necessary, to use the relatively expensive test systems targeted and economical.
Beim Auswerten derartiger Testsysteme kann zur Vereinfachung und um ein präziseres Testergebnis zu erzielen das Testsystem vor Auswertung in die Einzelstreifen getrennt werden, um diese einzeln beispielsweise mit Farbkarten oder dgl. zu vergleichen, so daß ein zuverlässiges und präzises Ergebnis erzielt werden kann. In gleicher Weise kann jedoch aus das gesamte Testsystem in einen Testkartenleser eingebracht werden und zur Gänze ausgelesen werden, wodurch das Testsystem nicht nur an eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten anpaßbar ist, sondern auch rasche und zuverlässige Ergebnisse liefern kann.When evaluating such test systems, the test system can be separated into the individual strips before evaluation in order to simplify and achieve a more precise test result, in order to compare them individually with, for example, color charts or the like, so that a reliable and precise result can be achieved. In the same way, however, the entire test system can be inserted into a test card reader and read out in its entirety, which not only makes the test system adaptable to a multitude of possible applications, but can also provide rapid and reliable results.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Testsystem so ausgebildet, daß zwischen den nebeneinander angeordneten Teststreifen Unterbrechungen, insbesondere Schlitze oder Perforierungen, ausgebildet sind, in welchem Fall es möglich ist, den Analyseansprüchen entsprechend entweder den Test für mehrere Analyten gleichzeitig einzusetzen oder, wie bereits ausgeführt, das Testsystem nach Durchführung des Tests in die einzelnen Streifen an den Perforationslinien zu trennen, worauf in weiterer Folge die Einzelstreifen gesondert ausgewertet werden können.According to a preferred development of the invention, the test system is designed such that interruptions, in particular slots or perforations, are formed between the juxtaposed test strips, in which case it is possible either to use the test for several analytes simultaneously or, as already stated executed to separate the test system after the test in the individual strips on the perforation lines, whereupon subsequently the individual strips can be evaluated separately.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, in welchen:The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawing, in which:
Fig. la schematisch eine Versuchsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, in welcher in Fig. la ein valides, allerdings negatives Versuchergebnis dargestellt ist und Fig. lb dieselbe Versuchsordnung zeigt, bei welcher jedoch ein valides, negatives Versuchsergebnis dargestellt ist;1a schematically shows an experimental arrangement according to the present invention, in which a valid but negative test result is shown in FIG. 1a and FIG. 1b shows the same experimental order but in which a valid, negative test result is shown;
Fig. 2 eine ähnliche Versuchsanordnung darstellt, bei welcher jedoch zwei verschiedene, zu untersuchende Analyten in der Testlösung enthalten sind und zusätzlich auf der immunochromato-graphischen Membran eine nicht spezifische Kontrollzone aufgebracht ist, wobei ·· ·· ·· ·# ···· · ····· · · ·♦ • · · · ··· ··· · ♦ » · · ·· ·· · ♦ · «······♦# · ·· ·· ·« ·· · ··· - 11 -Fig. 2 shows a similar experimental arrangement, in which, however, two different analytes to be examined are contained in the test solution and in addition a non-specific control zone is applied to the immunochromatographic membrane, wherein ······· # ···· ······················· · ··· - 11 -
Fig. 2a einen Versuch darstellt, welcher gültig ist, bei welchem ein erster Analyt ein valides und positives Ergebnis zeigt und ein zweiter zu untersuchender Analyt ein in Verdünnung zu wiederholendes, weil überladenes Ergebnis zeigt;Fig. 2a represents an experiment which is valid, in which a first analyte shows a valid and positive result and a second analyte to be analyzed shows a result to be repeated in dilution, because overloaded;
Fig. 2b einen Fall darstellt, bei welchem der Test gültig ist, aber sowohl der erste Analyt als auch der zweite Analyt ein valides, jedoch negatives Ergebnis zeigen;Figure 2b illustrates a case in which the test is valid but both the first analyte and the second analyte show a valid but negative result;
Fig. 2c schließlich eine Versuchsanordnung darstellt, in welcher der Test gültig ist und Analyt 1 valid und positiv ist und Analyt 2 valid und negativ ist;Fig. 2c finally illustrates an experimental setup in which the test is valid and analyte 1 is valid and positive and analyte 2 is valid and negative;
Fig. 3a das Beispiel einer Testkarte zeigt, auf welcher sich zwei Testlinien befinden;Fig. 3a shows the example of a test card on which there are two test lines;
Fig. 3b das Beispiel einer Karte zeigt, auf welcher sich drei Testlinien befinden;Fig. 3b shows the example of a card on which there are three test lines;
Fig. 4 eine doppelt breit ausgebildete Testkarte darstellt, auf welcher in jedem Teil zwei Analyten nachgewiesen werden können;Fig. 4 shows a double-width test card on which two analytes can be detected in each part;
Fig. 5a eine Testkarte zeigt, welche in drei Teile unter-teilbar ist, auf welchen drei Analyten nebeneinander aufgebracht werden können; undFig. 5a shows a test card which is subdividable into three parts on which three analytes can be applied side by side; and
Fig. 5b eine dreiteilbare Testkarte zeigt, in welcher drei Analyten, welche in einer Matrix Vorkommen können, gleichzeitig untersucht werden können.Fig. 5b shows a tripartite test card in which three analytes which can occur in a matrix can be examined simultaneously.
Im Einzelnen ist in Fig. 1 mit 1 schematisch ein Gefäß dargestellt, in welchem eine zu untersuchende Testlösung 2 enthalten ist. In dieser Testlösung 2 ist einerseits mit 3 der zu untersuchende Analyt bezeichnet und andererseits ist mit 4 ein an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelter bzw. damit markierter Antikörper bezeichnet. Im Einzelnen sind die in Fig. 1 gewählten Symbole auf dem Gebiet der Biochemie üblich und bedeuten folgendes: O AnalytIn detail, FIG. 1 schematically shows a vessel in which a test solution 2 to be examined is contained. In this test solution 2, on the one hand, the analyte to be examined is designated 3, and on the other hand, 4 denotes an antibody coupled to a substance causing a color reaction or labeled therewith. More specifically, the symbols chosen in FIG. 1 are common in the field of biochemistry and signify the following: O analyte
YY
Antikörper für den Analyt eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz 12 • · · · ··· ♦·· · ······· · • · · ·· ·· ♦ · ·· ·· ·· ·· ·Antibody to the Analyte A Color-Reactive Substance 12 • · · · ··· ♦ ··· ······· ·································································
an eine eine spezifische Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelter Antikörper für den Analytenantibodies to the analyte coupled to a substance causing a specific color reaction
In das Reaktionsgefäß 1 wird in der Folge ein Teststreifen, welcher schematisch mit 5 bezeichnet ist, eingetaucht, auf welchem eine immunochromatographische Membran 6 aufgebracht ist. Auf der immunochromatographischen Membran 6 ist einerseits ein Antikörper 7 für einen zu untersuchenden Analyten 3 als spezifische Testzone in einer quantitativen Menge festgelegt und es ist andererseits in Abstand von dieser spezifischen Testzone 7 in einer spezifischen Kontrollzone 8 eine quantitative Menge eines in der Probe erwarteten Analyten bzw. dessen Homolog festgelegt.In the reaction vessel 1 is subsequently immersed a test strip, which is schematically indicated 5, on which an immunochromatographic membrane 6 is applied. On the immunochromatographic membrane 6, on the one hand, an antibody 7 for an analyte 3 to be examined is defined as a specific test zone in a quantitative amount and, on the other hand, at a distance from this specific test zone 7 in a specific control zone 8, a quantitative amount of an analyte or analyte expected in the sample whose homologue is fixed.
Wenn die zu untersuchende Lösung 2 in Laufrichtung 9 des Teststreifens 5 läuft, wird in der spezifischen Testzone 7 im Falle eines positiven Nachweises an dem Antikörper für den Analyten einerseits der Analyt 3 und andererseits an dem Analyten 3 der an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz festgelegte Antikörper für den Analyten 4 festgelegt. Beim Weiterlaufen der Testlösung 2 in Laufrichtung 9 wird in weiterer Folge der an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz festgelegte Antikörper für einen Analyten 4, an welchen auch der Analyt 3 festgelegt ist, an der spezifischen Kontrollzone 8, nämlich dem auf der immunochromatographischen Membran 6 festgelegten Analyten festgehalten und eine Farbreaktion bewirken, in welchem Fall bei Auswertung des Teststreifens 5 zwei eine farbige Reaktion zeigende Balken nachgewiesen werden können, welche voneinander räumlich getrennt sind. Aus der Farbintensität kann in weiterer Folge auf die Konzentration des in der Testlösung 2 enthaltenen Analyten 3 geschlossen werden, da einerseits sowohl die Dimension der immunochromatographischen Membran 6 als auch die Menge des aufgebrachten Antikörpers 7 für den Analyten als auch die Menge des aufgebrachten Analyten oder Homologs 8 auf der immunochromatographischen Membran 6 ebenso wie die Menge des an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz festgelegten Antikörpers 4 in der • · • · • · · • ··· ·*· • ·· m ·· ·· ·· · · · ········· φ 99 tl Μ ·· · ···When the solution 2 to be examined runs in the direction 9 of the test strip 5, in the specific test zone 7, in the case of a positive detection on the antibody for the analyte, on the one hand the analyte 3 and on the other hand the analyte 3 of the antibody causing a color reaction set for the analyte 4. As the test solution 2 continues to run in the direction 9, the antibody for an analyte 4, to which the analyte 3 is also attached, is subsequently determined at the specific control zone 8, namely the analyte fixed on the immunochromatographic membrane 6, to a substance causing a color reaction held and cause a color reaction, in which case can be detected on evaluation of the test strip 5, two colored reaction-showing bars, which are spatially separated from each other. From the color intensity, the concentration of the analyte 3 contained in the test solution 2 can subsequently be deduced, since on the one hand both the dimension of the immunochromatographic membrane 6 and the amount of antibody 7 applied for the analyte and the amount of analyte or homolog applied 8 on the immunochromatographic membrane 6 as well as the amount of the antibody 4 attached to a substance causing a color reaction in the monoclonal antibody. ········ φ 99 tl Μ ··· ···
Testlösung 2 bekannt waren, so daß durch einfachen Vergleich mit einer Eichkurve nicht nur die Gültigkeit des Versuchs sondern auch der positive Nachweis des in der Testlösung 2 enthaltenen Analyten 3 geführt werden können.Test solution 2 were known, so that by simple comparison with a calibration curve not only the validity of the experiment but also the positive detection of the analyte contained in the test solution 2 3 can be performed.
Fig. lb stellt den Fall dar, daß in der zu untersuchenden Testlösung 2 der Analyt 3 nicht enthalten ist, sondern lediglich der an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelte Antikörper für den Analyten 4 enthalten ist. Wenn in diese Testlösung 2 der Teststreifen 5 eingetaucht wird und entlang der Laufrichtung 9 laufen gelassen wird, wird es an der Stelle 7, wo der Antikörper für den Analyten festgelegt ist, keinerlei Reaktion geben, da kein Analyt in der Probe 2 enthalten war. Darüber hinaus wird es an der Stelle 8, wo der Analyt oder sein Homolog auf der immunochromatographischen Membran 6 festgelegt ist, eine sehr intensive Farbreaktion des an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelten Antikörpers für den Analyten 4 geben, so daß unmittelbar auf die Gültigkeit des Versuchs geschlossen werden kann und gleichzeitig festgehalten werden kann, daß der Versuch aufgrund des Fehlens einer Reaktion an der Stelle 7 negativ verlaufen ist.FIG. 1b represents the case where the analyte 3 is not contained in the test solution 2 to be examined, but only the antibody for the analyte 4 coupled to a substance causing a color reaction is contained. When the test strip 5 is immersed in this test solution 2 and run along the running direction 9, it will not give any reaction at the point 7 where the antibody for the analyte is fixed because no analyte was contained in the sample 2. Moreover, at point 8, where the analyte or its homologue is fixed on the immunochromatographic membrane 6, there will be a very intense color reaction of the antibody coupled to a colorant-causing substance for the analyte 4, thus directly affecting the validity of the experiment can be closed while it can be noted that the attempt was due to the lack of a reaction at the point 7 negative.
Die Versuchsanordnung gemäß Fig. 2 ist ähnlich zu jener von Fig. 1, wobei jedoch in der Testlösung 2 neben dem Analyten 3 weitere Analyten 10, sowie jeweils ein an eine Farbreaktion bewirkende Substanz festgelegter Antikörper für den Analyten 3 bzw. 10, nämlich 4 bzw. 11 enthalten sind. Schließlich ist in der Testlösung 2 noch eine weitere Substanz 12 enthalten, welche wiederum ein an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelter Antikörper 12 ist, wobei jedoch dieser Antikörper nicht spezifisch ist und somit lediglich dafür verwendet wird, um nachzuweisen, ob der Versuch bzw. Test gültig ist oder nicht.The test arrangement according to FIG. 2 is similar to that of FIG. 1, but in the test solution 2, besides the analyte 3, further analytes 10, and in each case an antibody for the analyte defined for a color reaction 3 or 10, namely 4 resp 11 are included. Finally, in the test solution 2, another substance 12 is contained, which in turn is an antibody 12 coupled to a substance causing a color reaction, but this antibody is non-specific and thus used only to detect whether the experiment or test is valid or not.
Im Einzelnen sind die in Fig. 2 gewählten Symbole auf dem Gebiet der Biochemie üblich und bedeuten folgendes: O erster Analyt Y Antikörper für den Analyt O zweiter Analyt eine eine Farbreaktion bewirkende SubstanzIn detail, the symbols chosen in FIG. 2 are customary in the field of biochemistry and mean the following: O first analyte Y antibody for the analyte O second analyte a substance causing a color reaction
Hr Hb erster an eine eine spezifische Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelter Antikörper für den Analyten zweiter an eine eine spezifische Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelter Antikörper für den AnalytenHr Hb first antibody coupled to a substance causing a specific color reaction for the analyte second antibody coupled to a substance causing a specific color reaction substance for the analyte
ein an eine eine spezifische Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelter Antikörper einer Kontrollsubstanzan antibody of a control substance coupled to a substance causing a specific color reaction
Auf dem Teststreifen 5 sind sowohl in Fig. 2a, 2b als auch 2c hintereinander folgende Substanzen festgelegt: ein Antikörper 7 für den Analyten 3, der Analyt in der spezifischen Kontrollzone 8, ein Antikörper für den Analyten 10, welcher mit 13 bezeichnet ist, ein Analyt 14 in der spezifischen Kontrollzone, sowie ein Antikörper für den nichtspezifischen an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz festgelegten Analyten 12, welcher mit 15 bezeichnet ist. Wenn der Teststreifen 5 in die untersuchende Lösung 2 getaucht wird und entlang der Laufrichtung 9 die zu untersuchende Testlösung läuft, wird im Falle der Fig. 2a sich an den Antikörper 7 der Analyt 3 fest legen, sowie an den Analyten 3 der an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelte Antikörper 4 anlagern. An den Analyt bzw. das Homolog 8 wird sich wiederum der an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz angelagerte bzw. gekoppelte Antikörper 4 festlegen, an welchen Antikörper 4 zusätzliche Analytenteilchen 3 gekoppelt sind. Schließlich wird an den Antikörper 13 der Analyt 10 gekoppelt und an dem Analyten 14 wird keine Reaktion stattfinden, da sämtliche Bindungsstellen des an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekop- pelten Antikörpers 11 durch Analytenteilchen 10 belegt sind, so daß eine Kopplung des an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelten Antikörpers 11 und an den Analyten 14 nicht mehr möglich ist. Am Ende in der Laufrichtung 9 auf der immuno-chromatographischen Membran 6 wird eine Farbreaktion zwischen dem dort festgelegten Antikörper 15 und dem nicht spezifischen Analyten 12 stattfinden, welcher der Probe während des Versuchs zugesetzt wurde, um die Gültigkeit des Versuchs nachweisen zu können.The following substances are sequentially defined on the test strip 5 both in FIGS. 2 a, 2 b and 2 c: an antibody 7 for the analyte 3, the analyte in the specific control zone 8, an antibody for the analyte 10, which is denoted by 13 Analyte 14 in the specific control zone, as well as an antibody for the nonspecific analyte 12 fixed to a substance causing a color reaction, which is designated 15. If the test strip 5 is immersed in the investigating solution 2 and runs along the running direction 9, the test solution to be examined, in the case of Fig. 2a, the analyte 3 is determined to the antibody 7, as well as the analyte 3 of a to a color reaction effecting substance couple coupled antibody 4. To the analyte or the homolog 8, in turn, the antibody 4 attached or coupled to a substance causing a color reaction will determine to which antibody 4 additional analyte particles 3 are coupled. Finally, the analyte 10 is coupled to the antibody 13 and no reaction takes place on the analyte 14, since all binding sites of the antibody 11 coupled to a substance causing a color reaction are occupied by analyte particles 10, so that coupling to a color reaction effecting substance coupled antibody 11 and the analyte 14 is no longer possible. At the end in the running direction 9 on the immunochromatographic membrane 6, a color reaction will take place between the antibody 15 determined there and the nonspecific analyte 12 which was added to the sample during the test in order to be able to prove the validity of the experiment.
Der Test gemäß Fig. 2a ist somit in bezug auf den Analyten 3 valide und positiv und der Analyt 3 kann nachgewiesen werden. In bezug auf den Analyten 10 ist er nicht valid, da zuviel des Analyten 10 in der zu untersuchenden Testlösung 2 enthalten ist und somit weder in der spezifischen Testzone noch in der spezifischen Kontrollzone in bezug auf den Analyten 10 eine Farbreaktion beobachtet werden kann. Aus diesem Fehlen der Farbreaktion kann bei Auswertung des Tests auf die Überschußmenge des Analyten geschlossen werden und in weiterer Folge die Testlösung 2 entsprechend verdünnt werden und der Versuch mit einer entsprechend verdünnten Lösung wiederholt werden.The test according to FIG. 2a is thus valid and positive with regard to the analyte 3 and the analyte 3 can be detected. With respect to the analyte 10, it is not valid because too much of the analyte 10 is contained in the test solution 2 to be tested, and thus neither in the specific test zone nor in the specific control zone with respect to the analyte 10 can a color reaction be observed. From this lack of color reaction can be concluded on evaluation of the test on the excess amount of the analyte and subsequently the test solution 2 are diluted accordingly and the experiment is repeated with a correspondingly dilute solution.
Die Auswertung des Versuches gemäß Fig. 2b zeigt einen gültigen Test, da die nicht spezifische KontrollSubstanz bzw. der Antikörper 15 für die nicht spezifische Kontrollsubstanz 12 eine Reaktion zeigt, an der spezifischen Testzone, nämlich an dem Antikörper 7 keine Reaktion stattfindet, an der spezifischen Kontrollzone 8 eine Reaktion mit einem an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelten Antikörper für den Analyten stattfindet, an der zweiten spezifischen Testzone 13 keine Farbreaktion stattfindet, da auch der zweite, zu untersuchende Analyt 10 in der zu unersuchenden Testlösung 2 nicht enthalten ist, und in einer zweiten, spezifischen Kontrollzone 14 eine Farbreaktion nachgewiesen werden kann, da der an eine eine Farbreaktion bewirkende Substanz gekoppelte Antikörper 11 für den Analyten 10 an den auf der Position 14 festgelegten Analyten 10 gekoppelt hat. Der Test gemäß Fig. 2b ist daher gültig und sowohl in bezug auf den Analyten 3 als auch in bezug auf den Analyten 10 valide, jedoch negativ.The evaluation of the experiment according to FIG. 2b shows a valid test, since the non-specific control substance or the antibody 15 for the nonspecific control substance 12 shows a reaction at the specific test zone, to which no reaction takes place at the antibody 7, at the specific one At the second specific test zone 13, no color reaction takes place, since the second analyte 10 to be examined is not contained in the test solution 2 to be assayed, and in a second, specific control zone 14, a color reaction can be detected, since the coupled to a color-causing substance causing antibody 11 for the analyte 10 has been coupled to the analyte 10 fixed at position 14. The test according to FIG. 2b is therefore valid and valid for both the analyte 3 and the analyte 10, but negative.
Schließlich zeigt Fig. 2c einen Fall, in welchem der Test, welcher wie oben beschrieben durchgeführt wurde, in bezug auf den Analyten 3 valide und positiv ist, und in bezug auf den Analyten 10 valide und negativ ist, da dieser in der untersuchenden Lösung 2 nicht enthalten ist.Finally, Fig. 2c shows a case in which the test performed as described above is valid and positive with respect to the analyte 3, and is valid and negative with respect to the analyte 10, since this is in the investigative solution 2 not included.
Selbstverständlich können neben den Varianten mit ein und zwei zu untersuchenden Analyten auch beispielsweise fünf oder mehr Analyten in der zu untersuchenden Probe enthalten sein und, wie bereits ausgeführt, kann die Auswertung des Versuchsergebnisses sowohl optisch durch rein visuelle Auswertung der Farbintensitäten der erhaltenen Reaktionsbalken durchgeführt werden, als auch mittels entsprechender Meßgeräte und durch Vergleichen mit Eichkurven, beispielsweise quantitativ durchgeführt werden.Of course, besides the variants with one and two analytes to be examined, it is also possible for example to contain five or more analytes in the sample to be investigated and, as already stated, the evaluation of the test result can be carried out both visually by purely visual evaluation of the color intensities of the reaction bars obtained, as well as by means of appropriate measuring instruments and by comparison with calibration curves, for example, be carried out quantitatively.
Fig. 3a zeigt einen Teststreifen, auf welchen eine immuno-chromatographische Membran 6 aufgebracht ist. In Laufrichtung 9 der Membran, welche mit einem Pfeil angedeutet ist, sind hintereinander zwei Testlinien für zu untersuchende Analyten Al/1 und A2/1 aufgebracht, mit welchen beispielsweise alpha-Laktalbumin (Analyt Al) und Kasein (Analyt A2) nachgewiesen werden kann.Fig. 3a shows a test strip on which an immuno-chromatographic membrane 6 is applied. In the direction of the membrane 9, which is indicated by an arrow, two test lines for analytes to be examined Al / 1 and A2 / 1 are successively applied, with which, for example, alpha-lactalbumin (analyte Al) and casein (analyte A2) can be detected.
In Abstand von den zwei Testlinien Al/1 und A2/1 sind die entsprechenden spezifischen Kontrollinien Al/1 und A2/2 aufgebracht . Am Ende des Teststreifens 5 ist die nicht spezifische Kontrollzone 12 aufgebracht.At a distance from the two test lines Al / 1 and A2 / 1, the corresponding specific control lines Al / 1 and A2 / 2 are applied. At the end of the test strip 5, the non-specific control zone 12 is applied.
In gleicher Weise zeigt Fig. 3b eine Testkarte 5, in welcher in Flußrichtung 9 drei Paare von Analyten samt spezifischer Kon-trollinie hintereinander aufgebracht sind. So zeigt beispielsweise Al/1 den zu untersuchenden Analyten, beispielsweise alpha-Laktalbumin, die Linie Al/2 zugehörige, spezifische Kontrollinien, die Linie A2/1 einen zweiten zu untersuchenden Analyten, wie beispielsweise Kasein, die Linie A2/2 die zugehörige, spezifische Kontrollinie und die Linie A3/1 einen dritten zu untersuchenden Analyten, wie beispielsweise beta-Laktoglobulin, und die • · · · · · ··# ··· 4 17In the same way, FIG. 3b shows a test card 5 in which three pairs of analytes together with a specific control line are applied one behind the other in the direction of flow 9. Thus, for example, Al / 1 shows the analyte to be examined, for example, alpha-lactalbumin, the line Al / 2 associated specific control lines, the line A2 / 1 a second analyte to be investigated, such as casein, the line A2 / 2 the associated, specific Control line and the line A3 / 1 a third analyte to be examined, such as beta-lactoglobulin, and the • ··· ············· 17 17
Linie A3/2 die zugehörige, spezifische Kontrollinie. Mit 12 ist wiederum die nicht spezifische Kontrollinie dargestellt.Line A3 / 2 the associated specific control line. 12 again shows the non-specific control line.
Fig. 4 zeigt wiederum eine Testkarte 5, welche jedoch abweichend von den vorhergehenden Ausbildungen zweiteilig ausgebildet ist. Die Testkarte 5 ist hiebei in der Mitte entlang einer Perforationslinie 16 in zwei Teile 17 und 18 trennbar. Auf den zwei Teilen der Testkarte können nun jeweils zwei Analytenpaare aufgetragen werden, so daß mit ein und derselben Testkarte 5 insgesamt vier Analyten gleichzeitig untersucht werden können. Aufgrund einer derartigen Ausbildung können entweder alle vier Analyten gleichzeitig qualitativ ausgewertet werden oder nach Bedarf jeweils nur die beiden auf einem Streifen bzw. Teil 17 bzw. 18 der Testkarte 5 befindlichen Analyten. Je nach Verfügbarkeit der zur Verfügung stehenden Auswerteeinrichtungen kann weiterhin das Verfahren so geführt werden, daß auch eine quantitative Auswertung aller vier Analyten in einem entsprechenden Lesegerät gleichzeitig durchgeführt werden kann oder nach Trennung des Teststreifens 5 in die Teile 17 bzw. 18, welche jeweils eine immunochromatographische Membran 6 tragen, diese gesondert ausgewertet werden.FIG. 4 again shows a test card 5 which, however, deviating from the previous embodiments, is designed in two parts. The test card 5 is hiebei in the middle along a perforation 16 in two parts 17 and 18 separable. Two pairs of analytes can now be applied to each of the two parts of the test card so that a total of four analytes can be examined simultaneously with one and the same test card 5. Due to such a configuration, either all four analytes can be qualitatively evaluated at the same time or, if necessary, only the two analytes located on a strip or part 17 or 18 of the test card 5. Depending on the availability of the available evaluation devices, the method can furthermore be carried out in such a way that a quantitative evaluation of all four analytes in a corresponding reading device can be carried out simultaneously or after separation of the test strip 5 into the parts 17 and 18, which each have an immunochromatographic Wear membrane 6, these are evaluated separately.
In gleicher Weise kann, wie dies in Fig. 5a und 5b dargestellt ist, die Testkarte auch aus mehreren Teilen, beispielsweise drei, wie in Fig. 5a und 5b dargestellt, ausgebildet sein. Die Testkarte 5 umfaßt in diesem Fall drei Teile 17, 18 und 19, wobei auf jedem Teil der Testkarte 5 jeweils ein Analyt sowie die zugehörige, spezifische Kontrollinie, nämlich Al/1 bzw. Al/2, A2/1 bzw. A2/2 und A3/1 bzw. A3/2, auf getragen sind.In the same way, as shown in FIGS. 5a and 5b, the test card may also be formed from a plurality of parts, for example three, as shown in FIGS. 5a and 5b. The test card 5 in this case comprises three parts 17, 18 and 19, wherein on each part of the test card 5 in each case an analyte and the associated specific control line, namely Al / 1 or Al / 2, A2 / 1 or A2 / 2 and A3 / 1 and A3 / 2, respectively.
Zur besseren Lesbarkeit ist in Fig. 5a hiebei jeweils die spezifische Test- und Kontrollinie in Abstand voneinander auf den Einzelkarten 17, 18 und 19 aufgebracht, so daß mit einem derartigen System nicht nur eine vereinfachte Lesbarkeit des Tests erreicht werden kann, sondern auch eine bessere Übersichtlichkeit erzielt wird. Zur Vervollständigung des Tests ist in allen drei - 18 - 18 • · · • · · • · · · · · · • · · · · · • · · · · ·For better readability, the specific test and control line is spaced from each other on the individual cards 17, 18 and 19 applied in Fig. 5a, so that not only a simplified readability of the test can be achieved with such a system, but also a better Clarity is achieved. In order to complete the test, in all three cases, 18 - 18 - 18 • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Teilkarten 17, 18, 19 des Teststreifens 5 jeweils eine nicht spezifische Kontrollinie 12 aufgebracht.Sub-maps 17, 18, 19 of the test strip 5 each applied a non-specific control line 12.
In diesem Fall ist es beispielsweise möglich, nach einem positiven Ergebnis auf einem der Streifen eine weitere Analyse mit einem weiteren Streifen durchzuführen, um ein verfeinertes Ergebnis zu erhalten.In this case, for example, after a positive result on one of the strips, it is possible to perform another analysis with another strip in order to obtain a refined result.
Fig. 5b zeigt wiederum eine Testkarte 5, in welcher drei voneinander verschiedene Analyten untersucht werden können, wobei die Ausbildung gemäß Fig. 5b insbesondere für die Untersuchung von Analyten, welche in einer Matrix Vorkommen, geeignet ist, beispielsweise kann hier Milch angeführt werden, in welcher verschiedene allergene Komponenten, wie alpha-Laktalbumin, Kasein oder beta-Laktalbumin, enthalten sein können. Die Testkarte 5 ist hiebei wiederum in drei Teile 17, 18 und 19 unterteilt und in Laufrichtung 9 des Flußmittels sind sämtliche, spezifischen Test-und Kontrollinien auf selber Höhe ebenso wie eine nicht spezifische Kontrollinie 12 aufgebracht. Die Testkarte 5 gemäß Fig. 5b ist im Unterschied zu jener von Fig. 5a dahingehend weitergebildet, daß lediglich eine Perforierung 21 im oberen Teil, insbesondere im Griffbereich 20, der Testkarte vorgesehen ist, so daß die Streifen leicht voneinander abgerissen werden können. Die Teststreifen 17, 18 und 19 sind im unteren Bereich, d.h. im Bereich, wo der Test durchgeführt wird, vollständig voneinander getrennt ausgebildet und weisen keine Perforierungen auf.FIG. 5b again shows a test card 5, in which three mutually different analytes can be examined, wherein the embodiment according to FIG. 5b is suitable in particular for the analysis of analytes, which are present in a matrix, for example milk can be mentioned here which may contain various allergenic components such as alpha-lactalbumin, casein or beta-lactalbumin. The test card 5 is hiebei again divided into three parts 17, 18 and 19 and in the direction 9 of the flux all, specific test and control lines at the same level as a non-specific control line 12 are applied. The test card 5 according to FIG. 5b is developed in contrast to that of FIG. 5a in that only one perforation 21 is provided in the upper part, in particular in the grip area 20 of the test card, so that the strips can easily be torn off one another. The test strips 17, 18 and 19 are in the lower region, i. in the area where the test is carried out completely separated from each other and have no perforations.
Bei einer derartigen Ausbildung können insbesondere einzelne Streifen 17, 18 oder 19 von der Testkarte 5 ohne Beschädigung des Versuchs sicher und zuverlässig abgetrennt werden.With such a configuration, in particular individual strips 17, 18 or 19 can be separated from the test card 5 safely and reliably without damaging the test.
Selbstverständlich kann das System dahingehend weitergebildet sein, daß auf der Testkarte 5 lediglich ein einziger Analyt in verschiedenen Bereichen 17, 18 oder 19 der Testkarte detek-tiert wird, wobei beispielsweise in den einzelnen Streifen der Testkarte 5 unterschiedliche Konzentrationen von ein und demselben Analyten aufgebracht werden, um unmittelbar ein quantitatives, sicheres und zuverlässiges Ergebnis zu erzielen.Of course, the system can be developed to the effect that on the test card 5 only a single analyte in different areas 17, 18 or 19 of the test card is detected Dek, for example, in the individual strips of the test card 5 different concentrations of the same analyte are applied to immediately achieve a quantitative, safe and reliable result.
Claims (17)
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