CN100451652C - 多通道测试装置、其生产方法及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是基于免疫扩散和免疫层析的多通道检测装置，其使得同时或平行检测多个分析物成为可能。在该检测装置中，有可能对识别变应原、心肌梗死标记物、性病分析物、血液筛选分析物、呼吸道疾病产生剂，IgG、IgA和IgM抗体、其他感染性疾病产生剂的标记以及各种癌症标记的不同组合进行分组，该多通道检测装置包括多孔载体材料，其上通过激光蚀刻载体材料以形成含有多个通道的有形图形已形成通道网络。在通道中，已固定各种特异结合剂，其使得靶疾病和/或综合症的诊断成为可能。样品施加位点任选地提供滤器和任选地含有标记，所述标记可被分析样品和特异结合剂移动。本发明还公开了该装置的制备方法及其用途。

Description

多通道测试装置、其生产方法及其用途

技术领域

本发明涉及基于免疫扩散的多通道测试装置，该测试装置能够同时或平行进行多个不同的分析。本发明还公开了所述装置的制备和用途。

背景技术

已知多种基于免疫扩散的方法和测试装置，例如下述专利和专利申请中所公开的：US 4,757,002，US 3,990,852，US 4,562,147以及EP 0 250 137。也已经公开了基于免疫扩散的免疫层析方法，例如下述专利和专利申请中所公开的：EP 0 291 194，EP 0 284 232(FI 93150)和WO 86/03839。

对于上述基于免疫扩散和免疫层析的测试装置来说，最常见的是每个测试装置仅用于进行一个分析。在很多情况下，对患有特定疾病或综合征的病人进行确诊和选择合适的治疗方法可能需要进行多个不同的分析。如果识别引发症状和疾病的病因或排除特定疾病需要进行多个不同的测试，那么进行诊断将变得非常昂贵，以至于通常只进行一个或很少数目的分析，这些分析是基于治疗医师的判断而随机选择的，或者是常用测试，在这种情况下，其它可选测试可能无法进行。

多于一个测试通道的使用是已知的，例如US B1 6,171,870和US A12003/0040021中所公开的。US B1 6,171,870涉及生产此类通道的方法，该方法涉及将斥水(water-repellent)物质例如蜡施加到多孔载体上。被处理的区域形成了通道之间的阻断部分。在US A12003/0040021描述的方法中，样品沿着处理过的通道移动，而未处理的区域留在通道之间。

与现有技术中的方法和测试装置相比，本发明的优点包括试剂和材料消耗的减少、样品体积和负载的下降，以及环境友好性、货架寿命和用户友好性的改善。环境友好性的提高是由于使用过的测试装置所引起的环境负载下降。由于试剂消耗和人力成本的节约，本发明的方法可以以极低的成本生产测试装置。

与基于免疫扩散和免疫色谱的常规测试装置相关的问题在本发明中得到了解决，本发明的特征公开在下面的权利要求中。

发明内容

本发明的基于免疫扩散的测试装置包含多孔载体材料以及其中的区带(zone)或斑点(blot)的形式的特异结合试剂(免疫试剂)。与第二种特异结合试剂(免疫试剂)偶联的可检测的标记被单独或预先施加到所述多孔载体中，并且可被所述样品移动。任选提供有过滤器的样品施加位点也位于该测试装置上。该测试装置的多孔载体材料优选由硝酸纤维素制成，并且包含通道网络，其是通过用激光处理蚀刻到所述多孔载体材料中的。该通道网络包含两个或更多个通道(1)，由处理过的区域(2)隔开，固定于其中的一种或多种特异结合试剂(3)，置于所述通道中邻近样品施加位点(5)或位于样品施加位点(5)本身里的任选的标记点(4)，其放置的方式使得所述样品能够均匀分布到各个通道中。

本发明的测试装置能够基于同时或平行进行的对多种产生综合征的试剂或分析物的识别对不同的疾病或综合征进行诊断。该测试装置可用于同时识别多种产生过敏的试剂，心肌梗塞标记物，产生性病的试剂，血液筛选分析物，产生呼吸系统感染的试剂，产生传染病的试剂和/或癌症标记物。

有用的特异结合试剂的例子是抗体、抗体片段、重组抗体、重组抗体片段、抗原、凝集素、受体和/或配体。有用的标记试剂是例如乳胶、金、金属或染色剂微粒或荧光物质。

本发明公开了一种生产该测试装置的方法，其中所述特异识别免疫试剂固定在多孔材料中，已经使用物质使其变为惰性，并且其中样品施加位点任选提供有过滤器和可检测的标记，该可检测的标记上结合有特异结合试剂。通过用激光蚀刻多孔材料在所述多孔材料上形成具有预期形状和尺寸的通道网络。该网络包含两个或更多个通道(1)以及处理过的区域(2)；和一种或多种识别特异结合试剂被固定在各个通道(1)中作为区带或斑点(3)。

使所述多孔材料变为情性的有用的物质是混合物，其包含天然或合成聚合物，例如白蛋白和酪蛋白或PEG(聚乙二醇)和PVA(聚乙烯醇)，非离子去垢剂例如己烷磺酸和TRITON-X-100、BRIJ和防腐剂，例如糖，如蔗糖和海藻糖，或它们的衍生物。

在施加所述试剂后，所述测试装置被干燥并保持在相对湿度不超过8％并且被密封包装，从而大大提高了所述测试装置的耐储存性。

该多通道测试装置在同时或平行进行多个检测中是有用的，这使得人们能够诊断在只使用一个标记物的情况下可能很难诊断的目标疾病和/或综合征。所述样品被施加到该测试装置的施加位点(5)，其含有可被可分析样品移动的标记以及与之偶联的第二种特异结合试剂，所述样品和试剂从该位点均匀移动到该通过激光处理形成的通道网络的通道中，在此处它们与所述特异结合试剂在其固定点(3)处反应或不反应，阳性或阴性结果可从此处直接读出。

本发明还涉及用于同时或平行进行用于识别目标疾病和/或综合征的多个检测的测试装置。样品被施加到该测试装置的施加位点(5)，所述样品从该位点移动到通道中，在此处其与可被所述样品移动的标记和与之结合的第二种特异结合试剂混合并发生反应，此后，所述样品和试剂均匀移动到该通过激先处理形成的通道网络的通道中，在此处它们与所述特异结合试剂在其固定点(3)处反应或不反应，阳性或防性结果可从此处直接读出。

本发明还涉及所述测试装置在同时或平行进行用于识别目标疾病和/或综合征的多个检测中的用途。所述样品与单独的标记(该标记具有与之偶联的第二种特异结合试剂)混合，并且该混合物被施加到该测试装置的施加位点(5)，所述样品和试剂从该位点均匀移动到该通过激光处理形成的通道网络的通道中，在此处它们与所述特异结合试剂在其固定点(3)处反应或不反应，阳性或阴性结果可从此处直接读出。

附图说明

图1示出了具有八个通道的网络，这是用于进行多达八个不同检测的优选测试装置。标记点4同时作为样品施加位点5起作用，通道1被处理过的区域2隔开，含有特异结合剂作为区带3。

图1a示出了根据图1的用于进行最多八个不同检测的多通道测试装置的较好实施方式。标记点4同时作为样品施加位点5起作用，通道1被处理过的区域2隔开，含有特异结合剂作为区带3。该装置标记有关于该测试和制造商的信息。

图2示出了一种测试装置，该测试装置可用于进行六个不同的检测及其对照反应，或者任选地，通过六个不同的标记进行最多十二个不同的检测。通道1之一分支为两个通道1a、1b，它们被处理过的区域2隔开。样品施加位点位于通道网络的中间，每个通道1包含标记点4以及一个或多个结合剂区带3。

图3示出了一种测试装置，该测试装置可用于进行四个不同的检测及其对照反应，或者任选地，通过四个不同的标记进行最多八个不同的检测。

图4示出了一种测试装置，该测试装置可用于进行四个不同的检测及其对照反应，或者任选地，通过四个不同的标记进行最多八个不同的检测。

图5示出了一种测试装置，该测试装置可用于进行最多六个不同的检测，或者任选地三个检测，及其对照反应。

图6示出了一种测试装置，该测试装置可用于通过四个不同的标记进行十二个不同的检测。

图7示出了具有八个通道的网络，这是用于进行最多二十四个不同检测的优选测试装置。每个通道1包含三个结合剂区带3。

图8示出了可用于同时进行十六个不同检测的测试装置。

图9示出了一种测试装置，该测试装置可用于通过五个不同的标记进行二十个不同的检测。

图10示出了可用于进行二个检测及对照反应的测试装置。该装置标记有关于该测试和制造商的信息。

图11示出了可用于进行二个检测及对照反应的测试装置。该装置标记有关于该测试和制造商的信息。

图12示出了一种通过激光蚀刻生产的测试装置，该测试装置可用于进行三个平行检测，或者任选地三个个别的检测及其对照反应。该装置标记有关于该测试和制造商的信息。

具体实施方式

本发明的目标是基于免疫扩散的多通道测试装置，该装置包含多孔载体材料，和在该材料中的区带或斑点形式的一种或多种特异结合试剂(免疫试剂)，以及样品施加位点，该样品施加位点任选配置有过滤器，例如用于除去血细胞，并且任选包含可被可分析样品移动的标记，其被第二种特异结合试剂(免疫试剂)包被。该标记位于测试装置上或被加入样品中。

本发明测试装置的特征在于它包含通道网络，该通道网络是通过在多孔载体材料上通过蚀刻，例如通过激光，而制备的。已向该测试装置的通道提供了一种或多种相同或不同的特异结合剂，该特异结合剂是从不同的标记物组中选择的，可以一起使用，并且是诊断特定综合征所需要的。因此，通过同时进行用于识别特定目标疾病和/或综合征的多个检测，使得诊断得以进行。样品施加位点可以是点或斑点或线或区带的形式，位于例如长条(strip)的中间或另一端，使得样品可以均匀地分布到各个通道中。如果相同的特异结合试剂以不同的浓度用于通道中，那么可以获得半定量的结果。

本发明的测试装置包含多个通道，可用于同时或平行测定多种分析物。在测试装置中，可以任选地对下列试剂进行分组：识别与各种综合征相关的致病剂(例如变应原)的试剂心肌梗塞标记物，用于识别性病和用于血液筛选的合适试剂，识别产生呼吸系统感染的试剂的标记物，IgG、IgA和IgM抗体，识别产生其他感染性疾病的标记物以及各种癌症标记物，用于它们的同时或平行测定。

本发明的另一个目的是生产所述测试装置的方法。该生产方法的特征在于，通过激光技术，在多孔材料上蚀刻出具有预期形状和尺寸(见图1-12)的多通道网络，所述激光技术在基片上制造出某种形状。不同的识别特异结合试剂被永久地连接(也就是固定)在每个通道的多孔物质中。测试反应的分析结果可以从这些点中读出。

在这之后，采用可使自由反应位点变为惰性的物质处理多孔材料，也就是说，它们不以人们不想要的方式反应，例如通过减缓或阻止分析物或标记移动到永久固定的试剂区带或斑点中。可检测的、任选可见的标记上结合了第二种特异结合试剂，该标记被施加到样品施加位点或测试通道的预定位置上。该结合试剂所结合的标记也可以被加入到样品中，在这种情况下，当样品被加入到样品施加位点时，该标记被转移到装置中。

此外，本发明还描述了测试装置在同时或平行进行多个检测以识别某些疾病和/或综合征中的用途。分支的通道也可以用于对照该装置的适当功能，采用通道之一作为测试通道，其它的通道作为功能性或对照(control)通道。也可以在测试装置中加入指明装置和试剂的功能性的独立的对照通道。

本发明的多通道测试装置及其在诊断方法中的应用与上述专利和专利申请中公开的现有技术中的测试装置的不同点在于一个或多个不同的或相同的平行测试，优选2-40个，更优选4-30个，最优选8-24个平行测试可以采用从多孔材料制得的极小对象来进行。

采用激光来生产通道网络是制造本发明的测试装置的优选方法。在该生产方法中使用的机器不昂贵，运行成本主要由耗电量构成。与使用斥水物质例如热蜡相比，通过使用激光，可以避免在制造过程中使用化学品。通过使用激光，可以获得精确的蚀刻结果(打印)，并且由于打印(压印)的精确程度，如果需要的话，测试装置可以在制造过程中被标记，从而减少把装置搞混的危险。

可以通过下述方法制造大量的测试：在滚轴上蚀刻单个的通道、平行通道或通道网络，并在同一生产线上加入所需要的试剂和处理，最后以期望的方式将测试彼此分开成为单个的测试用于一个或多个检测，或者成为多个平行测试的测试组合。

此外，测试装置可以用于分析小体积的患者样品，例如尿、血、血浆、血清、唾液、组织液、粪便、环境样品等。小的样品体积，即使小至每个测试装置1.0-50μl，优选2.0-40μl，更优选4.0-20μl，或最优选5.0-10.0μl就足够了，这有很多优点，特别是在针对从小儿或指尖血样收集的样品进行检测方面。

生产检测装置

检测装置的生产包括六个主要步骤。形成通道网络，施加和固定特异性试剂，使多孔通道变为惰性，施加用第二种特异性试剂包被的标记，生产样品施加位点和稳定测试装置并确保其储存性质。在提到的主要步骤之间，可以干燥测试长条。如果将标记加入到样品中，那么将标记施加到测试装置的步骤可以省略。

在本发明的测试装置中，通过在测试装置中形成通道，多个不同或相同的平行测试(图1-12)可以在很密集的多孔材料项目(item)上进行。

生产通道

试剂和样品的通道化可以通过用斥水或部分斥水的物质，例如蜡、聚烯烃、聚丙烯酰胺颜料或其混合物，处理多孔的透水材料，例如硝酸纤维素、聚磺酸酯(polysulphonate)、尼龙或纸，而获得。多孔材料上斥水材料的施加是在它们的熔解温度上进行的，优选在50℃和80℃之间的温度，有利地通过使用打印(printing)、刷或喷雾技术，从而在多孔材料上形成斥水图形，该图形具有预期的形状并且包围通道网络，所述通道网络包括彼此由被处理的区域分开的数个通道，样品由于毛细作用和扩散而沿所述通道移动。在施加之后，立即将基片冷却至室温。以保持试剂反应性的方式将其施加到通道网络中是可能的。

自然，所述通道也可以通过对适当大小的载体材料进行压制以形成具有预期形状和尺寸的通道网络来生产。

但是，根据本发明，通道化优选是通过用激光处理多孔和透水的材料例如硝酸纤维素来进行的。通过采用合适的激光能，在不希望流体流动到其中的硝酸纤维素基片区域的硝酸纤维素可以被蚀刻掉，而处理过的区域仅被纤维素下面的塑料膜(Mylar膜)覆盖。不同形状的图形(图1-12)是由含硝酸纤维素或某种其它多孔材料的通道以及通道边缘或处理过的区域形成的，所述处理过的区域完全延伸到基片边缘，并已采用合适的预先编程的计算机程序进行了激光蚀刻，其中采用了设备最大输出功率的10-90％，优选10-80％，更优选12-60％，最优选15-40％，蚀刻速度优选在100mm/s到1500mm/s，更优选400mm/s到1000mm/s，分辨率在50/1000到1000/1000，优选在100/1000到800/1000，更优选在150/1000到500/1000，最优选在200/1000到300/1000。

隔开通道的处理过的区域可以完全延伸到测试装置的边缘，或者任选地，未处理的区域可以留在图形边缘上。测试装置可以通过蚀刻用关于制造商或测试的信息进行标记，例如通过激光处理。

将试剂施加到载体中

将进行测试所需的各种试剂施加并(如果需要的话)固定到通道网络中是可能的。可以以很小的体积使用试剂。所需的试剂包括至少两种特异结合试剂，其中一种被固定，另一种与可被样品溶液移动的标记相结合，以及至少一种可检测的标记。

特异结合试剂

合适的物质包括各种结合试剂，特异性免疫化学试剂，例如抗体、抗体片段、重组抗体、重组抗体片段、抗原，以及其它配体例如受体、凝集素、生物素、抗生物素蛋白等。特别合适的是单克隆和多克隆抗体、抗原及其片段。至于过敏测试，合适的变应原包括由树、草或杂草的花粉制得的提取物，由霉菌的孢子、螨虫、室内灰尘、动物皮肤的表皮、昆虫、乳胶、寄生虫、药物或食物制得的提取物等。

可以通过已知的方法将结合试剂固定或采用化学或物理手段连接到多孔载体结构上的预期位点处，对照反应的结合试剂也可以任选地被固定或采用化学或物理手段连接到同一通道或分支的通道上。

使多孔物质变为惰性

在生产了通道网络并施加了特异结合试剂之后，通过使用所谓的封闭试剂将多孔载体物质变为惰性，从而通过合适除去载体物质的自由反应位点和特异结合试剂的非特异结合位点，的混合物所述混合物中含有天然和/或合成的聚合物，例如白蛋白或酪蛋白和/或PEG(聚乙二醇)和PVA(聚乙烯醇)，非离子去垢剂，例如己烷磺酸和TRITON-X-100、BRIJ，以及防腐剂，例如糖，如蔗糖和海藻糖，或它们的衍生物。在这之后，对测试装置进行干燥。

如果期望的话，可以在测试装置制备好之后再加入封闭试剂，与样品的施加相关。

制备标记点

合适的标记试剂包括可被样品流移动的各种塑料或金属微粒，例如乳胶、金、脂质体、染色剂、荧光团、荧光染料或其它此类金属物质的微粒或染色剂，其能结合分析物并与特异结合剂例如抗体、受体、凝集素或其它配体结合。荧光颗粒、荧光染色剂或起顺磁颗粒也可以作为标记。

标记可以固定在多孔载体中的测试装置的样品施加住点或另一个与样品施加位点不同的位点上。标记试剂也可以在可分析样品施加到测试长条上之前加入到可分析样品中。

制备样品施加位点

样品施加位点可以任选地配有过滤器，通过在样品施加位点上放置过滤器来实现，该过滤器阻止例如血细胞被携带到通道中。样品施加位点可以配有标记，该标记上已经结合了第二种特异结合试剂。

稳定测试装置并确保其储存性质

可以通过处理测试装置例如通过干燥为其提供低于8％的相对湿度，在这之后，密封包装该测试装置并储存在干燥处，以维持测试装置的相对湿度低于8％从而使测试装置变得耐储存。这样，该装置保持其功能性长达24-36个月，在功能性上没有任何明显的下降，包括敏感性或特异性。

必要时，该测试装置可以放置在由纸板或塑料制成的箱子中，需要时，其可以配备有描述测试装置的操作和使用的说明书。

测试装置的结构

测试装置的结构及其可能的变化描述于图1-12中。

测试装置包括多个通道1，优选2-10个，更优选3-8个，通道1可以在分支点上进一步分为多个分支的通道，优选2-5个(1a、1b)，更优选2-3个。处理过的区域2将通道1彼此隔开，并指导样品在测试装置中的移动。

通道1或分支的通道(1a、1b)含有一种或多种结合试剂作为结合剂区带或斑点3。此外，测试装置包含一个或多个标记点4，其可以任选地与样品施加位点5结合。样品施加位点5可以任选地配有过滤器。

图1示出了一种测试装置，其中具有预期大小例如25×25mm的硝酸纤维素膜已被分为八个相同的通道1。该通道是通过在多孔材料例如硝酸纤维素膜上打印图形，并在硝酸纤维素膜的处理过的斥水性区带2上用压印装置转移热的、熔融的、约60℃的聚烯烃来制备的。每个通道都含有特异结合剂3。位于测试装置中间的标记点4含有针对待测分析物的第二种标记试剂。样品施加位点5同时作为测试装置的标记点4起作用。根据图1的测试装置的特征在于每个通道中都可以含有不同的特异结合剂(例如变应原)，并且对每种结合剂都相同的微粒标记(例如抗人IgE)位于通道的中间。

图1a示出了一种测试装置，其中硝酸纤维素膜已被分为八个相同的通道1。该通道是通过在多孔材料例如硝酸纤维素膜上通过激光蚀刻图形来制备的，使得处理过的区域2留在通道之间，在激光处理过程中，已经在所述处理过的区域上加入了与测试和制造商有关的标记。每个通道都含有特异结合剂3。位于测试装置中间的标记点4含有针对待测分析物的第二种标记试剂。样品施加位点5同时作为测试装置的标记点4起作用。根据图1的测试装置的特征在于每个通道中都可以含有不同的特异结合剂(例如变应原)，并且对每种结合剂都相同的微粒标记(例如抗人IgE)位于通道的中间。

图2示出了一种测试装置，其中通道1之一包含分支的通道1a和1b，其在结合剂区带3上含有特异结合剂。其它的通道1包含两个结合剂区带3，其中另一个可以是对照区带。所有的通道1含有单独的标记点4。该装置的中心包含单独的样品施加位点5。

图3示出了一种测试装置，其中四个相同或不同的通道1包含分支的通道1a和1b，其在结合剂区带3上含有特异结合剂，并且在通道分支点的下游含有四个单独的微粒标记点4，该微粒标记点4已用特异结合剂包被。该装置包含单独的样品施加位点5。

图4示出了一种测试装置，其具有四个相同或不同的通道1，所述通道1分支为通道1a和1b，其相应在结合剂区带3上含有特异结合剂，并且在通道分支点的下游含有四个单独的微粒标记点4，该微粒标记点4已用特异结合剂包被。该装置包含单独的样品施加位点5。

图5示出了一种测试装置，其中样品施加位点位于该测试装置或长条的一个末端。该装置包含三个通道1，在每一个通道1中具有两个结合剂区带3。标记点4与样品施加位点5相同。

图6示出了一种测试装置，其中四个不同的通道1进一步分支为三个通道1a、1b和1c，在所速通道1的12个单独的结合剂区带3中，含有最多12种不同的结合剂。而且，该装置包含四个单独的标记点4。该测试装置包含单独的样品施加位点5。

图7示出了一种测试装置，包含八个相同的通道1以及它们之间的处理过的区域2。每一个通道1中含有三种特异结合剂，任选针对不同的分析物，位于三个单独的结合剂区带3中。位于测试装置中间的标记点4含有针对待测分析物的另一种标记试剂。

图8示出了包含八个通道1的测试装置，每个通道1分支为两个通道1a和1b，并含有结合剂区带3。该装置包含组合的标记和样品施加位点4、5。

图9示出了包含五个通道1的测试装置，每个通道包含四个结合剂区带3。该装置包含四个单独的标记点4和样品施加位点5。

图10示出了用于检测病毒抗原的测试装置，其中样品施加位点5位于该测试装置或长条的一个末端。该装置包含三个通道1，每一个通道1中含有结合剂区带和分离的标记点4。该装置标记有关于制造商和测试的信息。

图11示出了用于心肌梗塞检测的测试装置，其中样品施加位点5位于该测试装置或长条的一个末端。该装置包含三个通道1，每一个通道1中含有结合剂区带3和分离的标记点4。该装置标记有关于制造商和测试的信息。

图12示出了三种测试装置，其中样品施加位点5位于该测试装置的一个末端。该装置包含标记点4和结合剂区带3，其中另一个结合剂区带是对照点。

上述测试装置的形式和尺寸只能被视为本发明的方法可以制造的测试装置的例子。

测试装置用于进行同时或平行检测

本发明基于多孔材料例如硝酸纤维素中的流体流动，由于扩散和毛细作用，所述的流体流动实际上在各个方向以相同的速度发生，这一点是公知的。所述辐射状或侧向流动使得样品能够移动到多个通道中，只要多孔材料的通道化已经以可靠的方式进行，其中该样品中含有可分析的分析物和测试试剂，所述通道同时进行不同的测试。施加到测试装置中的样品与加入到样品中的标记反应或与施加到该装置中的一种或多种标记反应，该复合物随后与固定的结合剂反应，所述结合剂进一步放置在测试装置的不同的通道内。免疫试剂也可以被固定，而不干扰其功能性。将样品施加到测试装置中是通过将少量样品或其稀释液施加到样品施加位点5上来进行的，样品从样品施加住点5向标记点4移动，并沿着通道进一步进入测试区带3，标记的特异结合剂、样品中的分析物以及其它与固体载体结合的特异结合剂之间的反应发生在此处。如果标记是有颜色的微粒的话，该反应能够由裸眼看到；或者，该反应可以作为发光的点、斑点、线或其它形状在UV-光下由裸眼读出；或者该反应可以通过合适的装置，光度计、荧光计或测量磁场变化的装置读出和解释。

在另一个实施方式中，标记点4位于样品施加位点5中，在这种情况下，样品中的分析物和标记的特异结合剂在样品沿通道流动之前形成复合物。

在又一个实施方式中，标记向样品中的施加是在向测试装置中加入样品之前进行的。

该测试装置在过敏测试中是特别有用的，其中目前需要相对大量的血清以确定IgE类的过敏特异性抗体。当应用本发明时，通过将几种不同的变应原分配到测试装置的各个通道中，可以由很少量的样品，甚至只有10-40μl的血清、血浆或全血，用同一个测试装置同时检测患者对多至24种或更多种不同变应原的敏化。

在本发明的一个优选实施方式中，将几种不同的标记连接到测试装置中。因此，一个小的样品移动该标记，该标记任选是彼此不同的，并置于不同的通道中。这样的测试装置很适合于抗不同致病剂的免疫球蛋白特异性抗体检测。

应用测试的实施例

下面的实施方式应当被看作是实例，应该理解本发明的其它可能的应用对本领域技术人员来说是显而易见的。

实施例1  通过激光形成通道网络

图1a中所述的图形是通过Domino DGM-1“High Resolution LaserMarker”装置，将不希望流体在其中流动的区域中的硝酸纤维素蚀刻掉而在多孔的硝酸纤维素载体上制备的。在测试装置上形成了包含八个通道1的网络，所述通道1之间由处理过的区域2隔开。为了避免装置被搞混的危险，通过不蚀刻硝酸纤维素而形成关于产品和制造商的标记。

预编程到计算机程序中的预期图形是通过采用10-2500mm/秒的700mm/秒的标记速度、最大输出功率20W的20％的激光(85-132V/170-260V，I相输入和20W输出)和250/1000的分辨率进行蚀刻的。

这样生产的具有通道网络的测试装置模块(matrix)用于根据下面的实施例同时进行多个检测。

实施例2  用于过敏检测的测试装置

特异性可分析变应原作为溶液(浓度1-5mg/ml)加入到按照实施例1生产的测试装置的网络的通道1中，从而当它们连接到样品施加位点的硝酸纤维素时，形成了不可溶区带3。各个通道中施加不同的变应原(由树、草或杂草的花粉制得的提取物，由霉菌的孢子、螨虫、室内灰尘、动物皮肤的表皮、昆虫、乳胶、寄生虫、药物或食物制得的提取物)。在这之后，封闭通道1的反应性硝酸纤维素，即使之变为惰性，其中采用含有牛血清白蛋白(BSA)(0.1-5.0％)、己烷磺酸和海藻糖(1.0-3.0％)。将溶液(10-100μl)施加到测试装置的中间，此后，由于扩散和毛细作用，其移动到各个通道中，并与硝酸纤维素的自由反应点结合(即封闭)。

此后，于室温干燥测试装置，直到其相对湿度低于8％。

干燥后，向测试装置中间手工施加1.0-10.0μl的水溶液，其中含有用抗-IgE包被的有颜色的乳胶颗粒(0.2-1.0％)，该混合物中还含有0.1-1.0％的BSA，0.01-0.05％吐温20和0.5-1.5％海藻糖。将颗粒溶胶干燥到测试装置的中间。

当使用测试时，来自患有过敏的人的10-50μl血清或其稀释液被施加到测试装置中间的样品施加位点5上。样品溶解了中间的标记。标记的抗-IgE抗体与过敏特异性IgE分子反应，并由于毛细作用扩散到测试通道中。

如果可分析样品中含有针对测试装置区带3中的一种或多种变应原的特异性IgE抗体，那么将在含有待测变应原抗体的反应通道中形成有颜色的区带。

实施例3  用于过敏测试的测试装置

采用合适的压印机，将图1所示的形成的图形打印到多孔的硝酸纤维素载体上，其中形成了通道网络，通过将有色的约60℃的聚烯烃在多孔载体上转移，从而它封闭了预期区域中的载体的孔，并且在测试装置上形成了网络，该网络含有被处理过的区域2隔开的八个通道1。

将待测的特异性变应原(浓度1-5mg/ml)加入到该网络的通道中，从而它们形成了连接到样品施加位点的硝酸纤维素的不可溶区带3。各个通道中施加不同的变应原(由树、草或杂草的花粉制得的提取物，由霉菌的孢子、螨虫、室内灰尘、动物皮肤的表皮、昆虫、乳胶、寄生虫、药物或食物制得的提取物)。在这之后，封闭通道1的反应性硝酸纤维素，即使之变为惰性，其中采用含有牛血清白蛋白(BSA)(0.1-5.0％)、己烷磺酸和海藻糖(1.0-3.0％)。将溶液(10-100μl)施加到测试装置的中间，此后，由于扩散和毛细作用，其移动到各个通道中，并与硝酸纤维素的自由反应点结合(即封闭)。

此后，于室温干燥测试装置，直到其相对湿度低于8％。干燥后，向测试装置中间施加1.0-10.0μl的水溶液，其中含有用抗-IgE包被的有颜色的乳胶颗粒(0.2-1.0％)，该混合物中还含有0.1-1.0％的BSA，0.01-0.05％吐温20和0.5-1.5％海藻糖。将颗粒溶胶干燥到测试装置的中间。

当使用测试时，来自患有过敏的人的10-50μl血清或其稀释液被施加到测试装置中间的样品施加位点上。样品溶解了放置在中间的标记。样品的抗-IgE抗体与过敏特异性IgE分子反应，并由于毛细作用扩散到测试通道中。

如果可分析样品中含有针对测试装置区带3中的一种或多种变应原的特异性IgE抗体，那么将在含有待测变应原抗体的反应通道中形成有颜色的区带。

实施例4  用于性病测试和血液筛选的测试装置

实施例4  描述了本发明在性病测试中的应用，其中，从病人的样品中抗体和病毒抗原及细菌抗原被同时测定。

图2中所示的测试装置中已按实施例1所述制备了多通道网络，该测试装置被进一步制备，从而使得分支为两个部分的第一通道1形成用于HIV1和HIV2抗体测试的测试通道。待测病毒的典型多肽或重组抗原被以线(Line)的形式置于这些通道中(0.1-0.5μl)，浓度为0.5-5.0mg/ml。有色标记点4置于通道1中，是通过用识别HIV1和HIV2病毒的第三种多肽或重组抗原包被例如金颗粒产生的。

同一测试装置的第二通道1用于检测HIV病毒抗原，通过将例如制备的抗HIV病毒p24-抗原的单克隆抗体的线或斑点(0.5-5.0mg/ml)置于该通道中，并将所谓的对照试剂区带置于同一未分支通道1中，其中，所述对照试剂区带包含针对同一待测标记抗体的单克隆抗体。

第三通道1用于检测白血病病毒(HTLV-1/2)的抗体，通过以上述方法生产该病毒的典型重组抗原的测试线3和对照线3，并将所需的标记置于同一通道的标记点4中，所述标记是通过用HTLV 1/2病毒的另一种典型的重组抗原包被金颗粒生产的。

以同样的方式，将由适于检测梅毒螺旋体(Treponema pallidum)细菌抗体的特异重组抗原制备的试剂区带3置于第四通道1中。

在第五通道1中，放置了检测乙肝病毒表面抗原的测试系统，采用了两种生产的针对表面抗原的特异抗体，一种在测试区带3中，另一种在标记点4中。

检测丙肝病毒所需的试剂被置于第六通道1中。HCV的典型重组抗原置于测试线3中，标记点4是通过用抗人IgG包被金颗粒制备的。

用含有白蛋白(BSA)(0.1-5.0％)、TRITON-X-100、BRI和蔗糖的所谓封闭溶液处理测试装置的所有通道1，通过将足量的该溶液加入到测试装置的样品施加位点5来进行，该溶液从样品施加位点5扩散到各个通道中，并填充硝酸纤维素的反应点。在真空柜中干燥测试装置以加速干燥。

此后，通过使用合适的自动分配装置，将每种测试的特征性的所需上述标记加入到测试装置的预定标记点4。按上述实施侧所述进行干燥。

当分析病人样品时，将10-50μl的血清、血浆或全血施加到测试装置的中间，结果可以在1-10分钟的反应时间后读出。当结果为阳性时，测试区带出现有颜色的线或斑点，并且在那些通道或分支通道的对照区带(如果有的话)中出现第二种有颜色的区带。

实施例5  用于性病测试和血液筛选的测试装置

实施例5描述了本发明在性病测试中的应用，其中，从病人的样品中抗体和病毒抗原及细菌抗原被同时测定。

为了检测HIV病毒抗原，图3中所示的测试装置中已按实施例1所述进行了通道化，该测试装置是通过采用如下手段制备的：将生产的抗HIV病毒p24抗原的多克隆抗体(0.5-5.0mg/ml)制备的斑点置于第一个通道1中，并将所谓的对照试剂区带置于同一未分支通道中，其中，所述对照试剂区带包含针对待测标记抗体的多克隆抗体。

以同样的方式，将由适于检测梅毒螺旋体细菌抗体的特异重组抗原制备的试剂区带3置于第二通道1中。

在第三通道1中，放置了检测乙肝病毒表面抗原的测试系统，采用了两种生产的针对表面抗原的特异抗体，一种在测试区带3中，另一种在标记点4中。

检测丙肝病毒所需的试剂被置于第四通道1中。HCV的典型重组抗原置于测试线3中，标记点4是通过用抗人IgG包被金颗粒制备的。用含有酪蛋白(0.1-5.0％)、己烷磺酸和海藻糖(1.0-3.0％)的所谓封闭溶液处理测试装置的所有通道1，通过将足量的该溶液加入到测试装置的样品施加位点5来进行，该溶液从样品施加位点5扩散到各个通道中，并填充硝酸纤维素的反应区带。在真空柜中干燥测试装置以加速干燥。

此后，将每种测试的特征性的上述所需标记加入到预定标记点4。按上述实施例所述进行干燥。

实施例6  用于心肌梗塞测试的测试装置

很好描述了本发明应用的实例是用于由病人的全血、血浆或血清样品检测心肌梗塞的测试装置。

生产了根据图4的测试装置用于四种不同的分析物。如实施例1所述生产的测试装置包含四个相同的通道，每个通道进一步分支为两个单独的通道。这样测试装置就可以用于由一份样品同时测定病人样品中肌钙蛋白I、肌红蛋白、肌酸激酶MB同功酶(CKMB)和C反应蛋白(CRP)的存在。

至于测试装置的通道1a和1b，将0.1-0.5μl浓度为1.0-5.0mg/ml的肌钙蛋白I的抗体施加到通道1a中，将0.1-0.5μl浓度为1.0-5.0mg/ml的抗小鼠抗体施加到通道1b中。通道1a形成所谓的测试通道，通道1b形成所谓的内部功能性对照通道。

另一个反应对是由有颜色的颗粒形成的，该颗粒由生产的针对肌钙蛋白I的抗体包被，并按实施例1所述施加到通道1中的预定标记点4。

除了肌钙蛋白I之外，针对肌红蛋白、CKMB和C反应蛋白(CRP)的特异测试也以上述方式制备于测试装置中。

用含有聚乙二醇(PEG)、TRITON-X-100和海藻糖(1.0-3.0％)的所谓封闭溶液处理测试装置的所有通道1，通过将足量的该溶液加入到测试装置的样品施加位点5来进行，该溶液从样品施加位点5扩散到各个通道中，并填充硝酸纤维素的反应区带。在真空柜中干燥测试装置以加速干燥。

此后，将每种测试的特征性标记施加到测试装置的预定标记点4。按上述实施例所述进行干燥。

将样品施加到测试装置中间，样品从此处辐射状扩散到各个相同的通道中，如果病人样品中含有对应于心肌梗塞标记物的分析物，那么将启动测试和对照反应。分析由血清、血浆或全血样品进行，当采用全血时，合适的过滤系统从全血样品中除去红细胞和白细胞。

实施例7  用于心肌梗塞测试的测试装置

如实施例1所述生产根据图11的测试装置，其中含有关于肌钙蛋白I和肌红蛋白特异性测试的信息的标记。

如实施例6所述产生肌钙蛋白I和肌红蛋白的特异性测试。如实施例6所述，也进行通道的封闭和标记的加入。通道之一作为对照通道，以确保测试被正确地储存并且试剂是有功能的。

实施例8  用于呼吸系统感染测试的测试装置

下面的实例描述了本发明在呼吸系统感染中的应用，其中期望由病人的血清、血浆或全血样品测定针对所寻找的细菌或病毒抗原的类别特异性抗体。

如实施例1所述生产根据图6的测试装置。由每种可分析的细菌或病毒制备的抗原置于测试通道1中的点3，浓度为0.1-0.5mg/ml，每种试剂的总体积为0.1-0.5μl。通道1的非反应区带被封闭，并且按实施例1所述干燥测试装置。分别在每个测试通道的分支点的标记点4中放置由抗-IgG、抗-IgM或抗-IgA抗体制成的偶联物。按上文所述进行干燥。

将病人的样品(血清、血浆或全血)施加到测试装置中间的样品施加位点5，由于毛细作用，样品从此处扩散并首先转移到偶联物(Conjugate)点，并在待测的标记点4中与微粒标记反应，随后进一步向测试区带3移动，如果样品中含有针对可分析的细菌或病毒的待测亚类特异性抗体的话，在测试区带3处将发生反应。以与上述实施例类似的方式检测出阳性结果。

实施例9  用于癌症诊断的测试装置

实施例9描述了本发明在癌症诊断测试装置中的应用。如实施例1所述生产根据图9的测试装置。该测试装置包含五个实际上相同的通道。将0.1-0.5μl生产的针对癌症标记物的单克隆抗体CA 125(癌症抗原125)、PSA(前列腺特异性抗原)、pKAc(蛋白激酶A催化亚基)、CEA(癌胚抗原)、AFP(甲胎蛋白)加入到各个通道(从左至右)的各个测试点，浓度为0.1-5.0mg/ml。在施加抗体后，进行充分的干燥，然后利用聚乙烯醇(PVA)、己烷磺酸和蔗糖进行封闭。然后对测试装置进行干燥，此后即可用于标记的加入。

向每个测试通道起始处的标记区带4中分别加入针对相应癌症标记物制备的特异性标记，在该特异性标记中，按上述实施例所述，用生产的针对待测标记物的第二抗体包被金颗粒。在加入后，干燥测试装置，并将其包装在保护性塑料盒中。

将10μl的病人样品(血清、血浆、全血等)施加到样品施加位点5，样品从此处移动到对应于各个癌症标记物的通道1中，从标记点4溶解标记，并进一步向测试区带3。如果样品中含有可分析的癌症标记物的话，在待测通道中将出现可见的测试结果。

实施例10用于病毒抗原检测的测试装置

实施例10描述了本发明在用于病毒抗原检测的测试装置中的应用。

为了检测Rota病毒，通过向第一通道1中的测试区带3中置入斑点，来生产图10所示的测试装置，该测试装置已按实施例1所述进行了通道化，所述斑点由生产的针对病毒抗原的特异性抗体制成，该抗体是针对标记点4所用的标记抗体的抗体。

同一测试装置的第三通道1用于检测腺病毒抗原，通过向该通道的测试区带3中放入线或斑点来进行，该线或斑点包含针对放置在标记区带4中的待测标记抗体的特异性抗体。

该测试装置的第二通道用作对照通道，以测试该测试装置的功能性。向标记点中加入非特异性偶联物，并向测试区带中加入抗小鼠抗体。

按实施例1所述，封闭通道1的反应点并干燥测试装置。向各个测试通道的分支点的标记点4中加入每种检测的特征性标记。按上文所述进行干燥。

将病人的样品(稀释的粪便样品)施加到测试装置的样品施加位点5，由于毛细作用，样品从此处扩散并首先移动到偶联物点中，并在待测的标记点4中与微粒标记反应，随后继续向测试区带3移动，如果样品中含有可分析的病毒抗原的话，在测试区带3处将发生反应。以与上述实施例类似的方式检测出阳性结果。

Claims (14)

1.一种基于免疫扩散的测试装置，其包含多孔载体材料，其中以区带或斑点的形式施加了特异结合试剂；可被样品移动的可检测的标记，其与第二种特异结合试剂相偶联并且被单独或预先施加到所述多孔载体中；以及样品施加位点，其特征在于，它在所述多孔载体材料中包含通道网络以及带有关于所述测试的信息的标记，所述通道网络以及带有关于所述测试的信息的标记是通过用激光处理蚀刻多孔载体材料而形成的，该通道网络包含两个或更多个通道(1)，由处理过的区域(2)隔开，固定于其中的一种或多种特异结合试剂(3)，和样品施加位点(5)，该样品施加位点(5)放置的方式使得所述样品能够均匀分布到各个通道中。

2.权利要求1的测试装置，其特征在于所述样品施加位点提供有过滤器。

3.权利要求1或2的测试装置，其特征在于还具有置于所述通道中邻近样品施加位点(5)的或位于样品施加位点(5)本身里的标记点(4)。

4.权利要求1或2的测试装置，其特征在于，它能够基于同时或平行进行的对一种或多种产生综合征的试剂或分析物的识别进行诊断。

5.权利要求1或2的测试装置，其特征在于，它用于同时识别多于一种产生过敏的试剂，心肌梗塞标记物，产生性病的试剂，血液筛选分析物，产生呼吸系统感染的试剂，其它产生感染性疾病的试剂和/或癌症标记物。

6.权利要求1或2的测试装置，其特征在于，所述多孔载体是硝酸纤维素。

7.权利要求1或2的测试装置，其特征在于，所述特异结合试剂是抗体、抗体片段、重组抗体、重组抗体片段、抗原、凝集素、受体和/或配体。

8.权利要求1或2的测试装置，其特征在于，所述被标记的试剂是乳胶、金、金属或染色剂微粒或荧光物质。

9.一种生产权利要求1的测试装置的方法，其中所述特异识别免疫试剂被固定在多孔材料中，用使该多孔材料变为惰性的物质处理该多孔材料，并且其中样品施加位点提供有可检测的标记，该可检测的标记上结合有特异结合试剂，其特征在于，

(a)用激光蚀刻所述多孔材料以便在所述多孔材料上同时形成

(i)具有预期形状和尺寸的通道网络，该网络包含两个或更多个通道(1)以及处理过的区域(2)；和

(ii)带有关于所述测试的信息的标记；

(b)一种或多种识别特异结合试剂作为区带或斑点(3)被固定在各个通道(1)中。

10.权利要求9的方法，其特征在于所述样品施加位点提供有过滤器。

11.权利要求9或10的方法，其特征在于，使所述多孔材料变为惰性的物质是混合物，其包含天然或合成聚合物，非离子去垢剂和防腐剂，所述天然或合成聚合物为白蛋白、酪蛋白、聚乙二醇或聚乙烯醇。

12.权利要求11的方法，其特征在于所述非离子去垢剂为己烷磺酸、TRITON-X-100或BRIJ。

13.权利要求11的方法，其特征在于所述防腐剂为蔗糖或海藻糖，或它们的衍生物。

14.权利要求9或10的方法，其特征在于，在施加所述试剂后，所述测试装置被干燥到相对湿度不超过8％并且被密封包装。

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