CZ35883U1 - Odběrová sada k nasálnímu stěru s integrovaným imunochromatografickým testem - Google Patents

Description

Odběrová sada k nasálnímu steru s integrovaným imunochromatografickým testem

Oblast techniky

Řešení se týká sady pro analytické stanovení infekčních antigenů v nasálních či jiných stěrech.

Dosavadní stav techniky

Odběr infekčních antigenů probíhá nej častěji stěrem z horních cest dýchacích, přičemž za zlatý standard je považován stěr z nosohltanu. Za alternativní metody s poněkud horší senzitivitou je považován pacienty lépe tolerovatelný hluboký, případně mělký nosní výtěr. Mělký nosní výtěr přináší výhodu nižšího rizika zranění během odběru a může jej proto provádět i osoba bez složitého zaškolení. Pro zvětšení senzitivity je někdy užita kombinace s výtěrem z ústní části hltanu, či s vyšetřením slin. Užití rigidní tyčinky v některých případech může limitovat validitu vyšetření vzhledem k možným deformitám nosní dutiny (např. deviace nosní přepážky), které znemožňují kvalitní provedení odběru z hlubších kompartmentů (zejména z oblasti nosohltanu).

Odběrový tampon je posléze přenesen do sterilního kapalného odběrového média. Přenos vzorku probíhá otevřeným způsobem, kdy je jak riziko kontaminace tamponu vnějším prostředím, tak i kontaminace prostředí potenciálně infekčním materiálem. Následná analýza je provedena třemi hlavními způsoby: geneticky (izolace nukleové kyseliny, reverzní transkripce následovaná kvantitativní polymerázovou řetězovou reakcí), imunologicky (enzymové, radiometrické či imunochromatografícké testy), nebo kultivací. Z těchto metod imunochromatografícké testy nabízejí nej vyšší míru škálovatelnosti, jelikož je analýza provedena uvnitř zařízení na jedno použití, které může obsluhovat i neškolená osoba. Imunochromatografícké testy jsou založené na využití protilátek konjugovaných s koloidem s vysokým extinkčním koeficientem, umožňujícím vizuální vyhodnocení testu bez analytické infrastruktury. Konjugát je stabilizován na povrchu konjugačního proužku ze skelných vláken, který se nachází mezi nitrocelulosovou membránou, na níž probíhá analýza vzorku, a vzorkovým proužkem, na který je aplikován vzorek. V okamžiku nanesení vzorkuje konjugát unášen kapilárními silami společně se vzorkem v pracovním roztoku po nitrocelulosové membráně a je zachycen za přítomnosti stanovovaného antigenů v testovacím proužku, kde je mobilizována komplementární protilátka vytvářející sendvič (nitrocelulosa, protilátka, antigen, protilátka, koloid). Správné provedení testuje zajištěno přítomností kontrolního proužku, v j ehož oblasti j e mobilizována sekundární protilátka proti protilátce na povrchu koloidu. Kontrolní proužek se tedy musí objevit nezávisle na přítomnosti analytu a slouží k potvrzení fimkčnosti testu.

Současné imunochromatografícké testy v soupravách s odběrovými štětičkami pro osobní použití se skládají z několika dílů (př. nádoby s pracovním roztokem ke spuštění testu, odběrové štětičky atestu) a tudíž je obtížné je obsluhovat.

Samoodběr za použití konvenční odběrové štětičky je pro neproškoleného uživatele potenciálně nebezpečný, jelikož při pokusu o provedení stěru z nosohltanu může dojít ke zranění. Zároveň je nutné aplikovat přesné množství pracovního roztoku ke spuštění testu a zajistit jeho dostatečnou inkubaci s odběrovým tamponem pro zajištění přesné analýzy. V sadách pro osobní použití je tedy nutné spoléhat na přesné dodržování předepsaných instrukcí uživatelem, což vede k vysokému riziku nesprávně provedeného testu a falešné negativity, což přináší i možnost negativních společenských dopadů.

-1 CZ 35883 UI

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky odstraňuje nová odběrová sada (Obr. 1 až 4) k nasálnímu stěru s integrovaným standardním imunochromatografickým testem 4 na podložce. Podstata sady spočívá v pevném spojení flexibilního modulu 1 opatřeného na distálním konci paprskovitě rozmístěnými pružnými výstupky ke snadnému odběru vzorku, s imunochromatografickým testem 4 na podložce, umístěným v průhledné trubici 3, která je vlisováním pevně připojena na flexibilní modul 1 a její druhý konec může být opatřen krytkou 8. Snadný odběr vzorkuje umožněn díky flexibilnímu modulu z měkkého plastu a jeho distálnímu konci, opatřenému na povrchu jemnými pružnými výstupky.

Toto řešení chrání testovanou osobu před poraněním nosní sliznice a umožňuje snadný přenos vzorku do pracovního roztoku.

Použití uvedené sady pro nečekaně snadný a bezpečný samoodběr vzorku z nosu umožní zcela jednoduché provedení antigenního testu bez potřeby asistence další osoby. Flexibilní modul 1 má navíc definovanou maximální aktivní délku extenze, čímž se předchází riziku zranění při odběru v oblasti nosohltanu, a zároveň je zajištěna dostatečná hloubka stěru v oblasti nosu. Integrace flexibilního modulu 1 s indikačním proužkem imunochromatografického testu 4 umožňuje rychlé a bezpečné odečtení výsledku bez nutnosti další manipulace s infekčním materiálem.

Součástí sady (Obr. 1) je také uzavíratelná nádobka 5 s víčkem 6, která obsahuje pracovní roztok pro spuštění imunochromatografického testu. Nádobka je na vnitřním povrchu opatřena několika podélnými výstupky, které zajišťují účinný přenos vzorku z distální části flexibilního modulu do roztoku. Roztok může být imobilizován v porézní matrici 9, jež pak zamezuje jeho vylití v průběhu manipulace. Odběrný flexibilní modul 1, do jehož spodní části je vlisována průhledná trubice 3, je rovněž opatřen nákružkem, tedy mechanickým prvkem 13, který umožňuje rozebíratelné hermetické spojení flexibilního modulu 1 s nádobkou 5 v jeden uzavřený celek (Obr. 3). Vysunutím flexibilního modulu i do maximální mechanicky přípustné aktivní délky A (Obr. 2) je umožněn odběr vzorku (vložení vysunuté části flexibilního modulu 1 do nosní dírky se závěrečným lehkým zakroužením k zachycení vzorku na pružných výstupcích 14), který je pak opačným pohybem flexibilního modulu 1 vtažen zpět do j eho vnitřního prostoru. Po připoj ení nádobky 5 k flexibilnímu modulu 1 pomocí mechanického prvku 13 je kvantitativní aplikace pracovního roztoku dosaženo vysunutím distálního konce 11 flexibilního modulu 1 do nádobky 5, čímž dojde k přenesení roztoku na pružné výstupky 14 distálního konce 11. a pokud je použita, tak rovněž stlačením matrice 9. Odebraný vzorek je tak z povrchu výstupků 14 společně s definovaným množstvím pracovního roztoku přenesen kapilárními silami přes filtrační přepážku 12 na podložku s imunochromatografickým testem 4 (Obr. 3). Pro odečtení výsledku testu je po uplynutí požadovaného časového intervalu třeba zatažením uvést průhlednou trubici 3 s testem 4 do výchozí polohy (viz Obr. 1). Poté je možno v průhledné trubici 3 odečíst výsledek testu.

Vzhledem k tomu, že distální konec 11 jako hlavní nosič vzorkuje při vytažení z nosní dutiny zasunut zpět dovnitř flexibilního modulu 1 a tento je s imunochromatografickým systémem propojen přímo, bez kontaktu s vnějším prostředím, je riziko kontaminace výrazně minimalizováno (Obr. 3).

Celá sada, sestávající z flexibilního modulu 1, průhledné trubice 3 s imunochromatografickým testem 4 a nádobky 5 s pracovním roztokem, může být propojena ohebným páskem, tedy flexibilním spojovacím prvkem 7 do jednoho systému. Takové řešení umožňuje její snadné použití ve stoje, bez potřeby dalších odkládacích prostor (Obr. 3). Minimalizací počtu operací nutných k provedení analýzy je dále zajištěna vyšší míra robustnosti testu a sníženo riziko falešných negativit.

I při použití provedení sady bez spojovacího flexibilního prvku je manipulace se sadou jednodušší a bezpečnější. Není třeba manipulovat s roztokem, který je potenciálně infekční, v otevřeném

-2CZ 35883 UI prostředí při dávkování roztoku k vymytí vzorku a při přenosu pracovního roztoku na test. Nemůže tedy dojít ke kontaminaci prostředí ani při manipulaci se sadou, ani během transportu k likvidaci.

Pro usnadnění identifikace testu při paralelním použití u většího množství odběrů může být flexibilní spojovací prvek 7 mezi odběrnou hadičkou 1 a nádobkou 5 opatřen strojově čitelným ID nebo 2D čárovým kódem a může nést i vzory vyhodnocení testu, nebo údaje o expiraci sady.

Nádobka 5 s pracovním roztokem je navržena pro účinný přenos vzorku z distálního konce 11 flexibilního modulu 1 do roztoku. Nádobka může být také opatřena 2D čárovým kódem umožňujícím automatickou identifikaci vzorku, nebo polem pro ruční popis.

Objasnění výkresů

Obrázek 1 znázorňuje pohled na sadu ve výchozí poloze, připravenou k použití.

Obrázek 2 znázorňuje pohled na sadu při plném vysunutí flexibilního modulu.

Obrázek 3 znázorňuje pohled na sadu s připojenou nádobkou s pracovním roztokem. K vymytí vzorku z distálního konce flexibilního modulu 1 a jeho přechodu do roztoku dojde opakovaným vysunutím, částečnou rotací a zpětným pohybem flexibilního modulu 1 v prostoru nádobky.

Obrázek 4 znázorňuje podélný řez realizovanou odběrovou sadou ve výchozí poloze a při odběru vzorku nebo aplikaci do nádobky. Na obrázku jsou zachovány skutečné rozměrové poměry.

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Vyrobena a testována byla kompletní odběrová sada dle Obr. 1 až 4. Standardní imunochromatografický test 4 s šířkou proužku 3,5 mm byl zabudován do průhledné trubice 3 z transparentního polymeru (polyamid, polykarbonát), variantně na jednom konci uzavřené nalisovanou zátkou/ krytkou 8. Na opačném konci byl fixován filtrační přepážkou 12 z celulózy. Tato průhledná trubice 3 byla spojena s odběrným flexibilním modulem 1 o aktivní délce 10 až 25 mm, přičemž spoj byl proveden nalisováním trubice 3 v oblasti filtrační přepážky 12 do otvoru ve statické části flexibilního modulu L Odběrný flexibilní modul 1 byl vyroben z termoplastického elastomeru potřebné tvrdosti. Bezpečné spojení flexibilního modulu 1 s nádobkou 5, obsahující pracovní roztok v porézní matrici 9 z polyuretanové pěny s otevřenými póry, zajišťoval nákružek, tedy mechanický prvek, 13. Nádobka 5 byla speciální, v provedení pro nalisované víčko 6. Nádobka byla na vnitřním povrchu opatřena podélnými výstupky 15 pro usnadnění přenosu vzorku z pružných výstupků 14 distálního konce 11 flexibilního modulu 1 do pracovní kapaliny.

Flexibilní spojovací prvek 7 byl vyroben ze speciálního papíru nebo polyethylenové netkané textilie Tyvek® (DuPont) k usnadnění bezpečného úchopu sady během odběru i při vyhodnocovací fázi. Opatřen byl natištěným čárovým kódem k identifikaci sady. Páskem byly spojeny flexibilní modul 1, a nádobka 5 tak, aby celá sada tvořila jeden snadno uchopitelný celek.

V provedení byl použit tubulámí díl vyrobený extruzí z polyamidu a standardní imunochromatografický test 4 i nádobka 5 o objemu 3 ml. Z toho vyplývají hlavní rozměry sady, které vyhovují i anatomickým požadavkům na délku a průměr vysunutého flexibilního modulu 1.

-3 CZ 35883 UI

Průmyslová využitelnost

Odběrová sada k nasálnímu stěru s integrovaným imunochromatografickým testem má široké využití v oblasti imunologického stanovení infekčních agens. Jelikož je sada určena pro použití 5 neproškolenou osobou, včetně možnosti samoodběru, a podstata jejího návrhu minimalizuje riziko nesprávného provedení testu, představuje vysoce využitelné technické řešení pro masivní testování populace.

Claims (6)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Odběrová sada ke stěru biologického vzorku s integrovaným imunochromatografíckým testem (4) na podložce, uloženým v průhledné trubici (3), která je na jednom konci případně opatřena krytkou (8) a na opačném konci osazena filtrační přepážkou (12), vyznačující se tím, že dále zahrnuje uzavíratelnou nádobku (5) o objemu 0,5 až 3 ml, opatřenou na vnitřním povrchu podélnými výstupky (15), obsahující pracovní roztok případně umístěný v porézní matrici (9), odběrový flexibilní modul (1), do něhož je průhledná trubice (3) mechanicky připevněna v místě filtrační přepážky (12) a v témže místě je opatřen mechanickým prvkem (13), s aktivní délkou 10 až 25 mm, a v distální části (11) opatřený paprskovitě rozmístěnými pružnými výstupky (14), přičemž průhledná trubice (3) a odběrový flexibilní modul (1) jsou případně spojeny flexibilním spojovacím prvkem (7).

2. Odběrová sada podle nároku 1, vyznačující se tím, že v nádobce (5) je umístěna porézní matrice (9).

3. Odběrová sada podle nároku 1, vyznačující se tím, že porézní matrice (9) je vyrobena z polyuretanové pěny s otevřenými póry.

4. Odběrová sada podle nároku 1, vyznačující se tím, že není přítomna krytka (8).

5. Odběrová sada podle kteréhokoliv nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že flexibilním spojovacím prvkem (7) je pásek ze speciálního papíru, polypropylenu nebo polyethylenové netkané textilie, případně opatřený čárovými kódy nebo vzory vyhodnocení testu či údaji o expiraci sady.

6. Odběrová sada podle kteréhokoliv nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že není vybavena spojovacím prvkem (7).