Appareil et procédé pour déterminer par luminescence la concentration d'une substance à analyser dans un échantillon.
Il est devenu habituel., par exemple en recherche
médicale et biomédicale, de même que pour les examens de routine
et le diagnostic, de mesurer la concentration de différentes substances, dites ci-après substances à analyser, dans un échantillon en faisant-participer ces substances à analyser à une. réaction luminescente avec d'autres substances déterminées
au préalable et choisies de façon que le rendement luminescent
de la réaction présente une relation univoque avec la concentration en substance à analyser. Des mesures diverses ont
été exécutées plus spécifiquement sur des substances contenues
dans les liquides de l'organisme, par exemple sur des hormones,
des médicaments et des constituants du sang.
Des publications dans lesquelles ces mesures ont
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Proceedings of the First International Symposium on Analytical Applications of Bioluminescence and Chemiluminescence Bruxelles 6 - 8 septembre 1978.
Les procédés connus ne se sont pas toujours révélés convenir pour établir un diagnostic par des examens
de laboratoire de routine et la présente invention offre la ' possibilité de satisfaire adéquatement aux nécessités de
tels examens.
Suivant un premier aspect de l'invention, un appareil pour déterminer par luminescence La quantité ou la concentration d'une substance à analyser dans un échantillon comprend un corps comprenant plusieurs cellules dont chacune
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nêtre par laquelle de la lumière peut quitter la cellule; une chambre d'examen propre à recevoir au moins une partie du corps contenant une cellule, un photodétecteur conçu et agencé pour recevoir la lumière émise par une cellule se trouvant à un poste d'examen de la chambre d'examen et pour donner un signal de sortie qui dépend de la lumière émise;
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successivement au poste d'examen.
Suivant un autre aspect, l'invention a pour objet. un procédé pour déterminer la quantité ou la concentration d'une substance à analyser dans' un échantillon, suivant lequel on exécute une réaction luminescente dont l'émission lumineuse dépend de cette quantité ou concentration et on utilise cette émission lumineuse pour déterminer cette quantité ou concentration, la substance à analyser.de l'échantillon et une quantité connue de la même substance à analyser mar-quéé à l'aide d.'une substance indicatrice étant mises à réagir avec un réactif spécifique pour la formation d'un produit de.
réaction, la quantité ou concentration de la substance à analyser marquée qui a réagi ou n'a pas réagi, la substance indicatrice étant déterminable et donc aussi la substance à analyser marquée, étant déterminée par mesure de l'émission lumineuse d'une réaction luminescente à laquelle la substance indicatrice participe..
Par "réactif spécifique", il convient d'entendre
un réactif choisi de manière à réagir avec la substance à analyser particulière sous examen. Par exemple, la substance
à analyser peut être un antigène, auquel cas le réactif spécifique serait un anticorps et réciproquement.
La réaction luminescente Peut être une réaction chimiluminescente ou une réaction bioluminescente.
L'invention est décrite plus en détail ci-après
à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés, dans lesquels:
Fig. 1 est une vue en plan d'un appareil conforme à l'invention, une partie supérieure de l'appareil ayant été omise; Fig. 2 est une vue en élévation latérale des parties de l'appareil représentées à la Fig. 1; Fig. 3 est une vue en coupe partielle suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1 et <EMI ID=4.1>
L'.appareil peut être utilisé pour déterminer.la quantité ou la concentration d'une substance à analyser dans un échantillon liquide. La substance à analyser peut être un antigène, par exemple une protéine, ou peut être un nucléotide, par exemple le nicotinamide adénine dinucléotide <EMI ID=5.1>
une de ces substances peut être formée. Lorsque la substance à analyser est un antigène, l'échantillon et une quantité connue d'antigène.marqué sont mis à réagir avec un anticorps pour l'antigène et le produit de cette réaction est séparé, par exemple par précipitation, de l'antigène qui n'a pas réagi. L'antigène marqué est préparé par fixation d'une mola cule pouvant participer à une réaction luminescente sur
un antigène qui est identique à la substance à analyser.
La molécule indicatrice peut être un réactif luminescent,
par exemple le luminol, mais est de préférence une enzyme capable de catalyser une réaction luminescente. Un exemple 'd'une telle enzyme est la peroxidase.
La solution subsistant après la séparation du produit de réaction de l'antigène sur l'anticorps contient
tant de l'antigène marqué que de la substance à analyser, dans des proportions qui dépendent de la quantité de substance à analyser contenue dans l'échantillon original. Les solutions obtenues à partir d'échantillons originaux différents sont introduites dans les cellules respectives de l'appareil illustré aux dessins.
L'appareil comprend un corps ayant la forme d'un bloc 10 fait d'aluminium ou d'une autre matière bonne conductrice de la chaleur. Ce bloc comporte un certain nombre de cellules pour recevoir les différentes solutions à examiner. Dans l'exemple particulier illustré, chaque cellule est définie par un récipient en matière plastique transparente disponible dans le commerce et généralement appelé cuvette. Les cuvettes. sont insérées dans des logements formant une rangée adjacente à un bord latéral du bloc 10 et peuvent en être retirées aisément pour le nettoyage, la mise en réserve ou l'évacuation avec les déchets, de même que pour le rempla-:! cement par des cuvettes fraîches. Au voisinage de la paroi
de chaque cuvette, , le bloc comporte un orifice 12 par lequel la lumière peut quitter la cellule.
L'appareil comprend en outre une chambre d'examen 13 qui peut recevoir en entier le bloc 10 dans lequel sont insérées les cuvettes 11. A une extrémité, la chambre 13 comprend une ouverture 14 par laquelle le bloc 10 peut être inséré dans la chambre. A un poste d'examen, la chambre comporte, dans une paroi latérale, une fenêtre ou ouverture 15 par laquelle la lumière émise par la cellule peut quitter la chambre et entrer dans un photodétecteur monté en position adjacente à cette paroi latérale de la chambre par-dessus l'orifice 15.. Ce photodétecteur est de préférence un tube photomultiplicateur 16. Au voisinage de l'ouverture 14, la chambre comprend des joints étanches à la lumière pour empêcher la lumière extérieure d'entrer dans la chambre entre le bloc
10 et les parois de la chambré.
Un piège à lumière est également réalisé entre l'orifice 15 et les joints à l'ouverture 14. La chambre est de manière générale étanche à la lumière, sauf
à l'orifice 15.
Un volet à ressort 17 est normalement prévu pour
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l'orifice 15 lorsque le bloc 10 ne se trouve pas dans
la chambre. Ce volet empêche la lumière ambiante d'atteindre le tube photomultiplicateur. Lorsque le bloc 10 est inséré dans la chambre, le volet 17 est repoussé en position inopérante, comme illustré à la Fig. 2.
Un dispositif de transport permet d'avancer le bloc
10 dans la chambre 13 pas à pas pour présenter les cuvettes 11 successivement au poste d'examen. Le dispositif dé transport comprend un moteur électrique 18 qui entraîne un galet 19 garni de caoutchouc par l'intermédiaire d'une transmission à poulie <EMI ID=7.1>
support 21 qui peut pivoter autour d'un axe vertical 22 et qui est sollicité par un ressort 23 de manière à pivoter dans la direction où le galet 19 est pressé contre une surface latérale du bloc 10 lorsque celui-ci se trouve dans la chambre 13. La came 24 sert d'arrêt empêchant un frottement exagéré du galet 19 sur le bloc 10 lorsque ce dernier est introduit dans la chambre ou en est retiré.
En un endroit déterminé au préalable par rapport à chaque cuvette 11, le bloc 10 comporte un alésage transversal correspondant 26. Pour détecter l'arrivée de.chaque
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des côtés du bloc 10, une source de lumière infrarouge 27 et,de l'autre côté du bloc, un phototransistor 28. Lorsqu'une
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tor sont alignés avec l'un des alésages correspondants 26. Le moteur 18 est un servomoteur à courant continu permettant de positionner le bloc 10 avec précision de façon qu'une cuvette occupe le poste d'examen.
Pour débiter un réactif luminescent dans chaque cellule, l'appareil est muni d'un injecteur de réactif comprenant un tube 29 (Fig. 4) qui est connecté à une pipette automatique distributrice (non représentée) et qui est monté de manière à pouvoir effectuer un mouvement de va-et-vient sur un trajet vertical au-dessus du poste d'examen. Le tube est fixé au piston d'un vérin pneumatique 30 qui peut abaisser le tube de la position de repos indiquée en traits continus à la Fig. 4 à la position d'injection in-
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du niveau des cuvettes 11 et du bloc '10. En position d'injec�
tion, le tube pénètre dans une cuvette au poste d'examen jus-
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définie.
Le vérin pneumatique 30 est alimenté en air par une valve à commande électrique (non illustrée) connectée
dans un circuit électrique du bloc de commande 32, lui-même
de type classique. Le phototransistor 28 et le moteur 18
sont également connectés dans le circuit du bloc de commande. Le bloc de commande 32 peut être réglé de manière à imposer pour le cycle une durée déterminée au préalable, qui peut s'échelonner de 1 seconde à 10 minutes. Le bloc de commande donne l'indication visuelle de la position du bloc 10 pour identifier la cellule qui se trouve en alignement avec le
tube photomultiplicateur.
Lorsque chaque solution à examiner contient un antigène marqué au moyen de peroxidase ou d'une autre enzyme appropriée, une quantité connue de la solution) de même qu'une quantité connue d'un premier réactif luminescent et éventuellement d'un diluant sont introduites dans l'une des cuvettes ,Il tandis que le bloc 10 se trouve à l'extérieur de la chambre 13. Des solutions provenant d'autres échantillons peuvent être introduites de même dans les autres cuvettes. Le bloc est alors soumis à nouveau à des vibrations pour le mélange intime des solutions et les solutions sont amenées à
une température déterminée au préalable par un dispositif thermorégulateur noyé dans le bloc 10. Le dispositif thermorégulateur peut comprendre, par exemple, un élément chauffant, un serpentin pour la circulation d'un fluide chaud ou froid ou un élément électrique Peltier de chauffage ou de refroidissement, tous commandés par un thermostat. Le bloc 10 est alo:rs introduit dans la chambre 13 jusqu'à ce qu'il prenne contact avec
le galet 19. Le bloc de commande de l'appareil est alors mis en service pour qu'il induise le fonctionnement cyclique
de l'appareil en vue de l'analyse de la solution contenue dans chacune des cellules successives. Lorsqu'une cellule
a été amenée au poste d'examen., le tube 29 est abaissé jusque dans cette cellule et un volume déterminé au préalable d'un second réactif luminescent est injecté dans la cellule à
une vitesse telle que le mélange des liquides dans la cellule soit rapide. De la sorte, la réaction luminescen.te peut avoir lieu et de la lumière est émise par la cellule à travers la fenêtre constituée par la paroi transparente de la cuvette et l'orifice 12. Le tube photomultiplicateur 16 donne un signal.de sortie qui dépend de la lumière émise par la cellule. Après écoulement d'un intervalle judicieusement choisi, le tube 29 est relevé jusqu'à sa position de repos et la cellule suivante est amenée au poste d'examen.
Lorsque le premier réactif est le peroxyde d'hydrogène, le second réactif luminescent peut être le luminol.
La concentration de l'enzyme dans chaque cellule dépend de la quantité de substance à analyser contenue dans l'échantillon correspondant à cette cellule. Une variation de la quantité de substance à analyser dans les différents échantillons se.traduit par une variation correspondante de la vitesse à laquelle la réaction luminescente a lieu dans les différentes cellules et ainsi par des différences correspondantes de l'émission lumineuse par les cellules.
Il serait possible d'utiliser l'un des réactifs luminescents comme substance indicatrice sur l'antigène, mais la Demanderesse préfère utiliser l'enzyme à cette fin. Comme la quantité d'enzyme en présence ne diminue pas à mesure que, la réaction luminescente progresse, le signal de sortie. du tube photomultiplicateur est relativement constant après une période initiale au cours de laquelle le signal de sortie augmente rapidement. De plus, la présence d'une protéine
sur l'enzyme n'inhibe habituellement pas l'action catalytique de l'enzyme,tandis que la présence d'une protéine sur
le luminol provoque un empêchement stérique ou une désactivation qui ralentit la réaction luminescente et fait donc baisser la sensibilité du mode opératoire à des variations
de la quantité de substance à analyser contenue dans l'échantillon initial.
Le signal de sortie du tube photomultiplicateur 16
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plume ou intégré sur la durée au cours de laquelle la lumière émise par une cellule est décelée par le tube 16 ou sur une fraction de cette durée ou bien traité de toute autre manière.
L'appareil peut être utilisé pour déterminer la
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L'adénosine triphosphat� réagit avec la luciférine de lampyridé en présence de luciférase de lampyridé pour produire
de l'adénosine monophosphate. De la lumière est émise au cours de la réaction.. 'Un volume déterminé au préalable de l'échantillon contenant de l'adénosine triphosphate et une solution de luciférase de lampyridé sont introduits dans
une cuvette 11 et-mélangés par agitation, la température de la solution résultante étant amenée à une valeur déterminée au préalable. La cuvette véhiculée dans le bloc 10 est alors amenée au poste d'examen où un volume déterminé au préala-
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dans la solution par le tube 29 de façon que les solutions se mélangen.t rapidement. La lumière émise pendant la réaction
est détectée par le tube photomultiplicateur 16 dont le signal de sortie permet de déterminer la concentration en adénosine triphosphate de l'échantillon. Un procédé convenablement mo-difié est applicable à la détermination de la concentration d'un échantillon en un substrat à partir duquel de l'adénosine triphosphate peut se former.
l'appareil convient aussi pour l'analyse d'un échantillon solide, lequel est alors introduit dans une cuvette et additionné par le tube 29 d'un réactif qui provoque une réaction luminescente de l'échantillon.
le tube photomultiplicateur peut être remplacé
dans sa fonction de photodétecteur par une pellicule photographique ou un dispositif électronique photosemiconducteur.
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l'antigène, l'anticorps ou une protéine de fixation spécifique à l'aide d'une enzyme qui est capable de catalyser une réaction luminescente. En variante, la substance indicatrice pourrait être un réactif qui participe à une réaction luminescente ou un précurseur d'un tel réactif ou encore un catalyseur pour une réaction luminescente. Par exemple, un antigène pourrait être marqué au moyen d'un aldéhyde aliphatique (comme le tétradécylaldéhyde ou le dodécylaldéhyde) par
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avec le produit de réaction intermédiaire. L'antigène marqué pourrait être.dosé par réaction bioluminescente avec la luciférase bactérienne ou la flavine mononucléotide réductase.
Pour le maintien de l'uniformité de la température
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il s'est révélé avantageux d'utiliser'l'appareil de la manière
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de manière à prendre contact avec le galet 19 au moyen duquel il est avancé complètement et sans interruption dans la chambre d'examen 13 jusqu'à ce qu'il actionne un interrupteur de
<EMI ID=19.1> de 32 de l'appareil. Le fonctionnement de l'interrrupteur inverse le mouvement du moteur 18 qui retire le bloc 10
de la chambre en exécutant l'opération cyclique décrite cidessus pour l'examen successif des échantillons dans chaque cuvette 11. De la sorte, les échantillons ne sont affectés par la température ambiante qu'après avoir été examinés.
Aux fins de l'invention, par "lumière", il convient d'entendre tout rayonnement électromagnétique non seulement du domaine optique, mais aussi du domaine infrarouge
ou ultraviolet et pouvant s'étendre, en longueurs d'onde, du domaine hertzien au domaine des rayons X.
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1 - Appareil pour déterminer par luminescence la quantité ou la concentration d'une substance à analyser dans
un échantillon, caractérisé en ce qu'il comprend un corps
(10) comprenant plusieurs cellules (11) dont chacune est
propre à contenir un échantillon et comporte une fenêtre (12) par laquelle de la lumière peut quitter.la cellule (11), une chambre d'examen (13) propre à recevoir le corps (10) contenant au moins une cellule (11); un photodétecteur (16)
conçu et agencé pour recevoir la lumière émise par une cel-
-lule (11) se trouvant à un poste d'examen dans la chambre d'examen (13) et pour donner un signal de sortie qui dépend de la lumière émise, outre un dispositif de transport-(18,
19, 20) propre à amener les cellules (11) successivement
au poste d'examen.
Apparatus and method for determining by luminescence the concentration of an analyte in a sample.
It has become usual., For example in research
medical and biomedical, as well as for routine examinations
and diagnosis, to measure the concentration of different substances, hereinafter referred to as analytes, in a sample by involving these analytes in one. luminescent reaction with other specified substances
beforehand and chosen so that the luminescent output
of the reaction has an unequivocal relationship with the concentration of the substance to be analyzed. Various measures have
been carried out more specifically on substances contained
in body fluids, for example on hormones,
drugs and blood constituents.
Publications in which these measures have
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Proceedings of the First International Symposium on Analytical Applications of Bioluminescence and Chemiluminescence Brussels 6 - 8 September 1978.
The known methods have not always been found to be suitable for establishing a diagnosis by examinations.
laboratory routine and the present invention offers the possibility of adequately meeting the needs of
such reviews.
According to a first aspect of the invention, an apparatus for determining by luminescence the quantity or the concentration of an analyte in a sample comprises a body comprising several cells each of which
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be through which light can leave the cell; an examination chamber adapted to receive at least a part of the body containing a cell, a photodetector designed and arranged to receive the light emitted by a cell located at an examination station of the examination chamber and to give a signal output which depends on the light emitted;
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successively at the examination station.
According to another aspect, the object of the invention is. a method of determining the amount or concentration of an analyte in a sample, wherein a luminescent reaction is performed whose light emission depends on that amount or concentration and that light emission is used to determine that amount or concentration , the analyte.de sample and a known amount of the same analyte labeled with an indicator substance being reacted with a specific reagent to form a product.
reaction, the amount or concentration of the labeled analyte which has reacted or has not reacted, the indicator substance being determinable and therefore also the labeled analyte, being determined by measuring the light emission of a luminescent reaction in which the indicator substance participates.
By "specific reagent", it should be understood
a reagent selected to react with the particular analyte under examination. For example, the substance
to be analyzed may be an antigen, in which case the specific reagent would be an antibody and vice versa.
The luminescent reaction May be a chemiluminescent reaction or a bioluminescent reaction.
The invention is described in more detail below.
by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a plan view of an apparatus according to the invention, an upper part of the apparatus having been omitted; Fig. 2 is a side elevational view of the parts of the apparatus shown in FIG. 1; Fig. 3 is a partial sectional view taken on line 3-3 of FIG. 1 and <EMI ID = 4.1>
The apparatus can be used to determine the amount or concentration of an analyte in a liquid sample. The analyte can be an antigen, for example a protein, or can be a nucleotide, for example nicotinamide adenine dinucleotide <EMI ID = 5.1>
one of these substances can be formed. When the analyte is an antigen, the sample and a known amount of labeled antigen are reacted with an antibody for the antigen and the product of this reaction is separated, for example by precipitation, from the antigen who did not react. The labeled antigen is prepared by attaching a molecule capable of participating in a luminescent reaction on
an antigen that is identical to the substance to be analyzed.
The indicator molecule can be a luminescent reagent,
for example luminol, but is preferably an enzyme capable of catalyzing a luminescent reaction. An example of such an enzyme is peroxidase.
The solution remaining after separation of the antigen reaction product from the antibody contains
both labeled antigen and analyte, in proportions that depend on the amount of analyte contained in the original sample. The solutions obtained from different original samples are introduced into the respective cells of the apparatus illustrated in the drawings.
The apparatus comprises a block-shaped body 10 made of aluminum or other good heat-conducting material. This block comprises a certain number of cells to receive the different solutions to be examined. In the particular example illustrated, each cell is defined by a container made of transparent plastic material available on the market and generally called a cuvette. The cuvettes. are inserted into housings forming a row adjacent to a side edge of block 10 and can be easily removed for cleaning, storage or disposal with waste, as well as for replacement :! cement by fresh bowls. Near the wall
of each cuvette, the block has an orifice 12 through which the light can leave the cell.
The apparatus further comprises an examination chamber 13 which can receive the entire block 10 in which the cuvettes 11 are inserted. At one end, the chamber 13 comprises an opening 14 through which the block 10 can be inserted into the chamber. . At an examination station, the chamber comprises, in a side wall, a window or opening 15 through which the light emitted by the cell can leave the chamber and enter a photodetector mounted in a position adjacent to this side wall of the chamber by above the orifice 15 .. This photodetector is preferably a photomultiplier tube 16. In the vicinity of the opening 14, the chamber comprises light-tight seals to prevent external light from entering the chamber between the block.
10 and the walls of the chamber.
A light trap is also made between the orifice 15 and the seals at the opening 14. The chamber is generally tight to light, except
at port 15.
A spring shutter 17 is normally provided for
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port 15 when block 10 is not in
bedroom. This shutter prevents ambient light from reaching the photomultiplier tube. When the block 10 is inserted into the chamber, the shutter 17 is pushed back into the inoperative position, as illustrated in FIG. 2.
A transport device allows the block to be moved forward
10 in the chamber 13 step by step to present the cuvettes 11 successively to the examination station. The transport device comprises an electric motor 18 which drives a roller 19 lined with rubber via a pulley transmission <EMI ID = 7.1>
support 21 which can pivot about a vertical axis 22 and which is biased by a spring 23 so as to pivot in the direction in which the roller 19 is pressed against a side surface of the block 10 when the latter is in the chamber 13 The cam 24 serves as a stopper preventing excessive friction of the roller 19 on the block 10 when the latter is introduced into or removed from the chamber.
At a location determined beforehand with respect to each bowl 11, the block 10 has a corresponding transverse bore 26. To detect the arrival of each bowl.
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on the sides of the block 10, an infrared light source 27 and, on the other side of the block, a phototransistor 28. When one
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tor are aligned with one of the corresponding bores 26. The motor 18 is a direct current servomotor for positioning the block 10 with precision so that a cuvette occupies the examination station.
To deliver a luminescent reagent into each cell, the apparatus is provided with a reagent injector comprising a tube 29 (Fig. 4) which is connected to an automatic dispensing pipette (not shown) and which is mounted so as to be able to perform a back and forth movement on a vertical path above the examination station. The tube is attached to the piston of a pneumatic cylinder 30 which can lower the tube from the rest position shown in solid lines in FIG. 4 to the injection position
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level of pits 11 and block '10. In position of injec �
tion, the tube enters a cuvette at the examination station until
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defined.
The pneumatic cylinder 30 is supplied with air by an electrically operated valve (not shown) connected
in an electrical circuit of the control unit 32, itself
classic type. The phototransistor 28 and the motor 18
are also connected in the circuit of the control block. The control unit 32 can be adjusted so as to impose a predetermined duration for the cycle, which can range from 1 second to 10 minutes. The control block gives the visual indication of the position of block 10 to identify the cell which is in alignment with the
photomultiplier tube.
When each solution to be examined contains an antigen labeled by means of peroxidase or another suitable enzyme, a known quantity of the solution) as well as a known quantity of a first luminescent reagent and optionally of a diluent are introduced into one of the cuvettes, II while the block 10 is outside the chamber 13. Solutions from other samples can also be introduced into the other cuvettes. The block is then again subjected to vibrations for the intimate mixing of the solutions and the solutions are brought to
a temperature determined beforehand by a thermoregulating device embedded in the block 10. The thermoregulating device can comprise, for example, a heating element, a coil for the circulation of a hot or cold fluid or an electrical Peltier element for heating or cooling , all controlled by a thermostat. Block 10 is alo: rs introduced into chamber 13 until it makes contact with
the roller 19. The control unit of the device is then put into service so that it induces cyclic operation
of the apparatus with a view to analyzing the solution contained in each of the successive cells. When a cell
has been brought to the examination station., the tube 29 is lowered into this cell and a predetermined volume of a second luminescent reagent is injected into the cell to
a speed such that the mixing of liquids in the cell is rapid. In this way, the luminescent reaction can take place and light is emitted by the cell through the window formed by the transparent wall of the cuvette and the orifice 12. The photomultiplier tube 16 gives an output signal which depends on the light emitted by the cell. After a carefully chosen interval has elapsed, the tube 29 is raised to its rest position and the next cell is brought to the examination station.
When the first reagent is hydrogen peroxide, the second luminescent reagent can be luminol.
The concentration of the enzyme in each cell depends on the amount of analyte contained in the sample corresponding to that cell. A change in the amount of analyte in the different samples results in a corresponding change in the rate at which the luminescent reaction takes place in the different cells and thus by corresponding differences in the light emission by the cells.
It would be possible to use one of the luminescent reagents as an indicator substance on the antigen, but we prefer to use the enzyme for this purpose. As the amount of enzyme present does not decrease as the luminescent reaction progresses, the signal will exit. of the photomultiplier tube is relatively constant after an initial period during which the output signal increases rapidly. In addition, the presence of a protein
on the enzyme does not usually inhibit the catalytic action of the enzyme, while the presence of a protein on
luminol causes steric hindrance or deactivation which slows down the luminescent reaction and therefore lowers the sensitivity of the procedure to variations
the amount of analyte contained in the original sample.
The output signal of the photomultiplier tube 16
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pen or integrated over the period during which the light emitted by a cell is detected by the tube 16 or over a fraction of this period or else treated in any other way.
The device can be used to determine the
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Adenosine triphosphat reacts with lampyrid luciferin in the presence of lampyrid luciferase to produce
adenosine monophosphate. Light is emitted during the reaction. A predetermined volume of the sample containing adenosine triphosphate and a solution of lampyrid luciferase are introduced into
a cuvette 11 and mixed by stirring, the temperature of the resulting solution being brought to a predetermined value. The cuvette conveyed in unit 10 is then brought to the examination station where a volume determined beforehand
<EMI ID = 14.1>
into the solution through tube 29 so that the solutions mix quickly. The light emitted during the reaction
is detected by the photomultiplier tube 16, the output signal of which makes it possible to determine the concentration of adenosine triphosphate in the sample. A suitably modified method is applicable to determining the concentration of a sample of a substrate from which adenosine triphosphate can be formed.
the apparatus is also suitable for the analysis of a solid sample, which is then introduced into a cuvette and added through the tube 29 of a reagent which causes a luminescent reaction of the sample.
the photomultiplier tube can be replaced
in its function of photodetector by a photographic film or a photosemiconductive electronic device.
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antigen, antibody or specific binding protein using an enzyme which is capable of catalyzing a luminescent reaction. As a variant, the indicator substance could be a reagent which participates in a luminescent reaction or a precursor of such a reagent or else a catalyst for a luminescent reaction. For example, an antigen could be labeled with an aliphatic aldehyde (such as tetradecylaldehyde or dodecylaldehyde) by
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with the intermediate reaction product. The labeled antigen could be assayed by bioluminescent reaction with bacterial luciferase or flavin mononucleotide reductase.
For maintaining temperature uniformity
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it has been found advantageous to use the apparatus in the manner
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so as to make contact with the roller 19 by means of which it is advanced completely and without interruption into the examination chamber 13 until it actuates a safety switch.
<EMI ID = 19.1> of 32 of the device. The operation of the switch reverses the movement of the motor 18 which removes the block 10
of the chamber by performing the cyclic operation described above for the successive examination of the samples in each cuvette 11. In this way, the samples are not affected by the ambient temperature until after having been examined.
For the purposes of the invention, by "light", it is appropriate to understand any electromagnetic radiation not only of the optical domain, but also of the infrared domain.
or ultraviolet and may extend, in wavelengths, from the radio domain to the X-ray domain.
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1 - Apparatus for determining by luminescence the quantity or concentration of a substance to be analyzed in
a sample, characterized in that it comprises a body
(10) comprising several cells (11) each of which is
suitable for containing a sample and has a window (12) through which light can leave the cell (11), an examination chamber (13) suitable for receiving the body (10) containing at least one cell (11) ; a photodetector (16)
designed and arranged to receive the light emitted by a cell
-lule (11) located at an examination station in the examination chamber (13) and to give an output signal which depends on the light emitted, in addition to a transport device- (18,
19, 20) suitable for bringing the cells (11) successively
at the examination station.