DE10127221A1

DE10127221A1 - Träger für chemische, biochemische und biologische Substanzen

Info

Publication number: DE10127221A1
Application number: DE2001127221
Authority: DE
Original assignee: LIFEBITS AG
Current assignee: INDIGON GMBH, 72072 TUEBINGEN, DE
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2002-11-28

Description

Magnet- und Chipkarten haben durch ihre praktische Größe und eine einfache Handhabung weite Verbreitung gefunden. Die wesentlichen Eigenschaften sind ihre Robustheit und die Möglichkeit, Informationen auf kleinem Raum unterzubringen. Die bevorzugte Geometrie besteht aus einem linear angeordneten Datenstreifen mit konstantem Abstand zu einer der Außenkanten. In Kombination mit dem einfachen Lesegerät resultiert daraus eine einfache mechanische Handhabung - die Karte kann von Hand durch das Lesegerät gezogen werden.

Die Erfindung umfaßt die Abwandlung einer Magnetkarte bei welcher nahezu beliebige biomedizinische Sensormoleküle innerhalb eines geordneten Musters anstelle des Magnetstreifens an der Oberfläche aufgebracht sind. Diese Sensormoleküle dienen zum Nachweis von Analyten in einer Probe, wobei der Nachweis beispielsweise durch chemische Bindung von signalgebenden Elementen an Molekülekomplexen an der Kartenoberfläche erfolgt. Neben den Testsubstanzen können - auch in Kombination mit konventionellen Datenspeichern wie Magnetstreifen, Kartenchips, oder CD-ROM und CD-R - auf dem gleichen Medium Software, Datenbanken, Signaturen und sonstige Informationen in beliebiger Zusammenstellung untergebracht sein. Das geordnete Muster von Testsubstanzen kann Teil des Kartenträgers sein oder nachträglich aufbracht sein.

Weiterhin umfaßt die Erfindung ein für den Träger optimiertes Lesegerät, welches in einfachster Form einem manuellen Magnetkartenleser vergleichbar ist. Weitere vorteilhafte Ausführungen können ein halbautomatisches bzw. automatisches Durchführen des Trägers gestatten oder der Träger wird automatisch abgetastet. Innerhalb des Lesegerätes sorgt ein spezieller Lesekopf vermittels senso-elektrischer Wandler für die Generierung von Analogsignalen, welche durch Digitalwandlung und nachgeschaltete Mikroprozessor- Logik direkt für die Übertragung in ein Rechnersystem aufbereitet werden können. Die signalgebenden Elemente können dabei beliebige physiko-chemische Eigenschaften wie magnetische, optische, piezoelektrische, kapazitive Eigenschaften vorteilhaft einsetzen.

Ein nachgeschaltetes Rechnersystem enthält zur Auswertung der auf dem Träger untergebrachten Analysen spezielle Software, welche auf den jeweiligen Analysenträger zugeschnitten ist. Diese Software kann in vorteilhafter Ausführung in den alternativ auf dem Träger vorhandenen konventionellen Datenträgern aufgebracht sein. Hierfür können dann entsprechende konventionelle Datenleser wie Disketten- oder Wechselplatten laufwerke, CD-ROM Player oder vergleichbare Geräte und deren Nachfolger verwendet werden, mit denen der Träger prinzipiell kompatibel ist. Ebenso kann die Analysensoftware auf optional auf dem Träger vorhandene Datenbanken zugreifen, um Standardwerte, die im Kontext der spezifischen Analyse benötigt werden, im Zugriff zu halten. Gegebenenfalls mit Vorteil können zum Auslesen von Daten aus konventionell aufgebrachten Informationen mehrere Leseverfahren gleichzeitig in einem Gerät vorhanden sein.

Die Erfindung kann, neben Datenspeicheranwendungen, besonders vorteilhaft bei beliebigen biochemischen oder biomedizinischen Nachweisverfahren Anwendung finden. Aufgrund der praktischen Handhabung sind beispielhaft insbesondere Nachweise in biochemischen Labors, in Labors von Arztpraxen und Krankenhäusern sowie in allen Bereichen der Biotechnologie, der Umweltanalytik, Forensik, Agrar- und Pflanzen hybridanalytik etc. möglich. Weitere Möglichkeiten der Anwendung einer erfindungs gemäßen Analyseplattform sind ebenso möglich und Gegenstand der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 Schematischer Aufbau eines Analysenträgers 1 mit einer (hier exemplarisch linear skizzierten) Spur von Flächen 2 auf welchen Sensormoleküle aufgebracht sind, einem optionalen Mittelloch 3 im Fall der Kombination von Analysenträger und CD-ROM samt spiralförmig aufgebrachter Datenspur 4 und Einlaufbereich 5.

Fig. 2 Schema eines einfachen optischen Detektorsystems für Auflicht- und/oder Durchlichtanalyse bestehend aus Laser 10, Detektor 11, Einrichtung zum Fokussieren 13 und Spurführung 12. Der Analysenträger 1 ist in der Seitenansicht im Strahlengang zwischen den Fokussiereinrichtungen 13 dargestellt.

Fig. 3 Schematische Darstellung einer seriell angeordneten Spur von Flächen, welche durch Leerstellen 20 unterbrochen sind. Die Flächen können abwechselnd Sensor- 21 und Kalibrierfunktionalität 22 aufweisen.

Fig. 4 Beispielhafte Darstellung einer möglichen Befüllung 30 der Analysenträgers 1 durch in den Träger eingebettete oder anderweitig räumlich arrangierte Mikrokanäle 31, welche mit Sensormolekülen oder Analytlösungen beschickt werden können.

Fig. 5 Bild von feinen Linien im Mikrometerbereich, denen eine Antikörper-Antigen Reaktion mit nachgeschalteter Silberabscheidung zugrunde liegt. A: mit einem CD- Lesekopf aufgenommenes Analogbild; B: bereits im Lesekopf des Gerätes kann in vorteilhafter Ausführung ein Binärsignal generiert werden; C: analoge Bildzeile aus A, gekennzeichnet durch die waagerecht, gestrichelte Linie in A; D: binäres Signal derselben Bildzeile, gebildet vermittels eines Schwellenkriteriums im Analogsignal, gekennzeichnet durch die waagerechte Linie in C.

Fig. 6 Signalgebende Elemente, hier Polystyrol-Beads von 1 Mikrometer Durchmesser A) dargestellt mit von einem CD-Lesekopf aufgenommenen Daten B) dieselben Beads aufgenommen mit Fluoreszenzmikroskopie C) räumliche Darstellung der Daten aus A, die wiederum binär interpretiert werden können.

Fig. 7 Darstellung einer Musteranwendung, bei der Testsubstanzen derart auf einen Träger aufgebracht sind, daß sie sich nach erfolgter Nachweisreaktion mit einem Barcode-Lesegerät auslesen lassen. A) Die eigentlichen Meßfelder 71 sind umgeben von Informationsfeldern 70 für Testspezifikationen, Kodierungen (Dongle) oder Produkt-Identifikation. Die Meßfelder enthalten die unter schiedlichen Testsubstanzen 72B) Die Testfelder 71 können weiter unterteilt sein in Unterfelder 73.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung weist einzeln oder in Kombination drei wesentliche Elemente auf, welche den vorteilhaften Gebrauch der Analytik-Plattform ausmacht:

1. Analysenträger
2. geordnete Muster von Sensormolekülen
3. Lesegerät für die Analysenträger samt Steuerung

Analysenträger

Der Träger, welcher der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, ist den üblichen Magnetkarten entlehnt. Die Basis bildet ein Kunststoffmaterial, das sogenannte Substrat, welches den jeweiligen Anforderungen der biomedizinischen Analyse angepaßt sein kann. Denkbar sind beliebige Variationen von Polymerkunststoffen mit verschiedensten physiko chemischen Eigenschaften, aber auch Glas, Halbleiter, Metalle, Metallegierungen, Keramiken, Hybridmaterialien oder Kombinationen aus diesen Werkstoffen sind prinzipiell denkbar und mit in der Erfindung eingeschlossen.

Für besonders vorteilhafte Anwendung in Verbindung mit optischen Ausleseverfahren sind Träger aus Glas, transparenten Kunststoffen oder Polymermaterialien, insbesondere auch Polycarbonat optischer Qualität, wie es in der CD- und DVD-Industrie Anwendung findet. So geartete Träger sind damit Bestandteil der vorliegenden Erfindung.

Sensormoleküle

Als Sensormoleküle können alle Substanzen dienen, die für einen biochemischen oder medizinischen Nachweis von Nutzen sind. Dies sind unter anderem Zucker, Steroide, Hormone, Lipide, Proteine, insbesondere mono- oder polyklonale oder rekombinante Antikörper, Peptide, Antigene aller Art, Mikroorganismen oder Teile davon, Präparationen und Extrakte aus biologischen Materialien, Stoffwechselmetaboliten, DNA, RNA sowie natürliche und artifizielle Derivate hiervon, insbesondere Aptamere und PNA, aber auch organisch-chemische Wirkstoff-Bibliotheken, wie sie z. B. für pharmakologische Entwicklungen eingesetzt werden, oder Haptene.

Nach Stand der Technik sind dem Fachmann Lösungen bekannt, um für ein gegebenes Substrat die Sensormoleküle an die Oberfläche zu binden, ohne die Funktionalität des Moleküls nachteilig zu beeinflussen.

Anzahl an Einzeltests

Die Erfindung sieht vor, daß man mit Vorteil eine Vielzahl von verschiedenen Sensormolekülen auf der Substratoberfläche aufbringen kann. Verschiedene Sensor moleküle sind dabei räumlich begrenzt innerhalb definierter Flächen aufgebracht. Dabei können die Flächen, in der vorliegenden Beschreibung fortan als Pits bezeichnet, insbesondere kleiner als 10 × 10 µm, mit Vorteil kleiner als 2 × 2 µm und mit besonderem Vorteil kleiner als 1 × 1 µm Ausdehnung haben. Neben den Sensormolekülen können entsprechend einer vordefinierten Anordnung weitere Moleküle oder signalgebende Elemente auf benachbarten Pits aufgebracht sein, welche zur Kalibrierung oder Standardisierung der Analysen dienen. Diese können auf Flächen gleicher oder ähnlicher Größenordnung aufgebracht und insbesondere räumlich von den eigentlichen Sensor molekülen durch von Molekülen freie Flächen (Leerflächen) voneinander getrennt sein.

Wenn man von einer Pitgröße von 5 × 5 µm² ausgeht und die Analyse-Pits, Kalibrier-Pits und die Leerstellen äquivalent auslegt und in einer Reihe linear anordnet, so kommt man beispielsweise auf eine Länge von 15 µm. Bei einer angenommenen Länge des Analysenträgers von 6 cm erreicht man damit eine Einzelanalysenzahl von 4000. Natürlich sind mehrere solcher linear angeordneter Reihen von Analyse-Pits pro Träger möglich und hiermit in die Erfindung einbezogen.

Erzeugung von geordneten Mustern von Sensormolekülen

Der Analysenträger enthält in seiner einfachsten Form ein Muster von Pits, die Sensormoleküle enthalten, und abwechselnd leere Stellen, die die Pits voneinander trennen. Mehrere solcher Parallelspuren ändern an dieser Grundstruktur nichts, es wird lediglich eine Parallelisierung und Erhöhung der Einzeltests zur Folge haben.

Selbstverständlich sind auch lineare, kurvenförmige, radiale, spiral- und kreisförmige oder sonstige geometrischen Anordnungen von Pits möglich und hiermit zum Bestandteil der Erfindung erklärt.

Zum Aufbringen der Sensormoleküle auf geometrische Muster von Pits können verschiedenste Methoden genutzt werden, z. B.

1. Ein Flüssigkeitsbad (einfaches Eintauchen des Trägers nach selektiver Aktivierung von Pits).
2. Benetzen mittels Mikrokanälen oder Mikrofluidischer Netzwerke (siehe Fig. 4).
3. Stempelverfahren, insbesondere Lithographische Verfahren wie Softlithographie.
4. Spotting-Verfahren.
5. Ink-Jet Verfahren.
6. Mechanische Übertragung von Substanzen mittels rotierenden Walzen (z. B. Laserdrucker, Photokopierer).
7. Spin-Coating Verfahren.

Signalgebende Elemente

Als signalgebende Elemente können beispielsweise eine Reihe von handelsüblichen Substanzen benutzt werden. Mit Vorteil kann es sich um Beads in jeglicher Form und Größe (Metallbeads, Magneto-Beads, fluoreszenzmarkierte (Silica-) Beads), Farbstoffe, Fluoreszenzmarker, radioaktive Marker oder sonstige, auf veränderten physikalische Eigenschaften des Meßträgers (Piezo, Hall, . . .) beruhende Verfahren handeln. Auch chemische Prozesse wie Silberabscheidung, Fällung von Oxiden, Oxidationen oder Reduktion von Reagenzien, Elektroplating und dergleichen können für den Nachweis herangezogen werden und sind hiermit Bestandteil der Erfindung. Auch biologische Objekte wie Zellen, Bakterienhüllen, Pollen, Viruspartikel oder Molekülkomplexe oder -aggregate können vorteilhaft als signalgebende Elemente verwendet werden.

Mit Vorteil lassen sich signalgebende Elemente so ausbilden, derart daß digitale Signale erzeugt werden. Quantitative Aussagen können in diesem Fall durch Mehrfach bestimmungen und/oder durch Konzentrationsreihen gewonnen werden. Signalgebende Elemente können insbesondere auch so ausgebildet sein, daß auf jedem reaktiven Fleck mit Positiv- oder Negativreaktion genau ein Element gebunden wird. Somit sind Inter pretationsfehler eines Testergebnisses ausgeschlossen. Signalgebende Elemente lassen sich in weiten Bereichen an die Ausdehnung der reaktiven Flächen anpassen. Vorteilhaft sind dabei signalgebende Elemente mit Abmessungen kleiner als 10 µm, besonders vorteilhaft mit Abmessungen kleiner als 2 µm und ganz besonders vorteilhaft mit Abmessungen kleiner als 1 µm. Eine Beschränkung zu noch kleineren Dimensionen ist lediglich durch die Auflösung der Detektionseinheit gegeben.

Optisches Lesegerät

Ein optisches Lesegerät ist eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung und ist nachfolgend exemplarisch für alle sonstigen Detektionsverfahren ausführlich beschrieben. Es besteht im wesentlichen aus einer ein- oder beidseitigen "Lichtschranke". Zur Signalgebung bzw. zur (Kontrast-) Erzeugung des Signals können alle resonanten (Absorption, Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Plasmonenresonanz, allg. Quenching) und nichtresonanten (Beugung, Streuung etc.) Prozesse aus der Spektroskopie herangezogen werden. Ausdrücklich sollen auch elektromagnetische Effekte (Piezo, Resonanz frequenzänderung bei Massenänderung, Kapazitätsänderung, Halleffekt, Magnetobeads) als mögliche Signalgeber erwähnt sein und sind damit Bestandteil der Erfindung.

Ausführungsbeispiele

1. Klassischer CD-Lesekopf: Dieser wird entweder mechanisch fest installiert und die Karte wird durchgezogen oder die Karte wird fix eingelegt und der Lesekopf wird linear unter Verwendung einer entsprechenden Mechanik über die Karte geführt.
2. Im Gegensatz zur Anwendung eines Lesekopfes analog zum CD-Player kann man auch mit Vorteil im Durchlicht gearbeitet werden. Die Einzelkomponenten des CD- Lesekopfes, d. h. Lichtquelle, Strahlführung, Strahllagekorrektur (Quadrantendiode und Spurführung) und Detektor werden dabei, angepaßt an das signalgebende Element, auf der Vorder- und Rückseite des Trägers angeordnet. So kann man z. B. mit Vorteil auf die bei einer CD notwendige Verspiegelung (zumindest teilweise) verzichten (siehe Fig. 2).
3. In einer weiteren Ausführung kann ein auf dem Träger aufgebrachter Teststreifen derart ausgebildet sein, daß das Testergebnis mit einem konventionellen Barcode-Leser ausgewertet werden kann (Abb. 7A). Dabei führt man den Träger entsprechend der dem Barcode-Leser zugänglichen Dimension aus, was für viele Testverfahren, bei denen nur eine geringe Menge von Einzeltests notwendig sind, vorteilhaft ist. In Erweiterung dieser Ausführung (Abb. 7B) können eine Vielzahl von parallelen Test mit identischen Testsubstanzen auf einem Meßfeld nebeneinander untergebracht sein. Damit besteht zusätzlich zum Einzeltest die Möglichkeit für statistische Aussagen für eine Einzelmessung, wobei die orthogonal zur Leserichtung des Barcode-Lesers angeordneten Meßfelder (z. B. mittels eines CD-Lesekopfes) ausgelesen werden. Alternativ kann ein so unterteiltes Meßfeld auch einen Konzentrationsgradienten der Testsubstanz enthalten, so daß quantitative Aussagen möglich sind. Auf einem Träger sind auf diese Weise biochemische Tests gleichzeitig in Mikro- und Makro dimensionen in beliebiger Kombination realisierbar.

Vorteilhaft kann es vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit sein, einen kommerziellen CD- Lesekopf, lineare CCD-Arrays oder CCD-Kameras zu verwenden.

Mehrere parallele Spuren von Pits sind möglich. Diese können vorteilhaft mit Multi- Fokus-Optiken (z. B. mit 7 Parallel-Lichtstrahlen), wie sie zum Teil schon in schnellen CD- ROM Geräten verwendet werden, parallel ausgelesen werden. Auch die einzelnen Photo- Dioden eines CD-Lesekopfes, welche zur Spurführung dienen, können als Signalgenerator herangezogen werden. Dabei wird ein HF-Filter als Trennsteller eingesetzt, um das Auslesesignal vom Spurführungssignal zu trennen.

Als Datenaufnehmer gleichermaßen geeignet wie CD-Leseköpfe sind deren Weiterentwicklungen, wie von CD-ROM-, CD-R- und DVD-Lesem bekannt sowie magneto-optische und magnetische Datenaufnehmer.

Spurführung und Lesevorgang

Die Spur wird in einer bevorzugten Ausführungsform in vier verschiedene Teilbereiche unterteilt sein (siehe Fig. 3).

1. Einlaufbereich: Hier wird im wesentlichen nach dem gleichen Trackingverfahren wie bei einer CD die Spur gesucht und angelaufen. Ein CD-Lesekopf kann üblicherweise eine Dejustierung von etwa ± 0.2 mm ausgleichen.
2. Leerstelle: Die Unterbrechungen sind wichtig, um die Position durch Abzählen zu bestimmen. Falls notwendig, kann man mittels "Barcode" Absolutwerte bzw. Absolutpositionen bestimmen. Alternativ kann auch mit Vorteil eine separate Spur mit Positions- und Spurführungsinformationen ausgebildet sein.
3. Kalibrier-Pits: leere bzw. gezielt dotierte Standardflächen (evtl. verspiegelt), mit denen man die Signalpegel kalibrieren kann.
4. Analyse-Pits: Hier sind die Nachweis-Substanzen untergebracht.

Alle denkbaren geometrischen Anordnungen von Pits in ein oder zwei Dimensionen sind der vorhergehenden Beschreibung äquivalent und hiermit Bestandteil der Erfindung.

Elektronische Ausleseeinheit

Das Auslesen des Analysenträgers erfolgt in einer einfachen Ausführung durch eine Standard AD-Wandlerlogik mit 2 Ausgängen zur Spurführung bzw. Fokuskorrektur. Die Synchronisation der Datenaufnahme erfolgt automatisch anhand der vorgegebenen Sequenz von Pits und Leerstellen. In weitergehender Ausführung kann vorgesehen sein, mit Hilfe von digitaler Signalverarbeitung (DSP, Mikroprozessor, etc.) spezielle Merkmale der signalgebenden Elemente hervorzuheben (z. B. Filterung, Frequenzanalyse, etc.) oder zu unterdrücken um eindeutige Aussagen zu erhalten.

Anwendungen

1. Krankenhauslabore und Genetik-Beratung zur routinemäßigen Paralleldiagnose von genetischen Prädispositionen.
2. Facharztpraxen zur sensitiven Detektion von Krankheitserregern, Bakterien, Viren, Autoimmun- und Tumorerkrankungen, immunologischen Überreaktionen und Stoffwechselerkrankungen.
3. Pharmazeutische Industrie für Hochdurchsatz-Screening auf pharmazeutisch relevante Wirkstoffe und Qualitätskontrolle bei Wirkstoffproduktion.
4. Molekularbiologie in der Grundlagenforschung: Charakterisierung von Wechselwirkungen in komplexen Molekülgemischen.
5. Pflanzengenetik und Hybridentwicklung: Nutzpflanzenzüchtung für die Agrarwirtschaft, parallele Analyse von Pflanzenmerkmalen wie z. B. Gendaten.
6. Umweltanalytik: Bestimmung von Bodengütefaktoren, Verschmutzungen, Vorkommen/ Belastung durch Mikroorganismen.
7. Tierärztliche Praxis: Tests an einem einzelnem Tier aus einem größerem Tierbestand müssen sicher einem Tier zuzuordnen sein, d. h. eine eindeutige Sicherheitscodierung ist notwendig. Jedes Tier hat eine Identifizierungs-Marke, z. B. einen implantierbaren, berührungslos durch die Haut auslesbaren Mikrochip, welcher mit einem einfachen standardisierten Geräte gelesen werden kann. Eine Testkarte bestehend aus einer Kombination aus Teststreifen und einem Informationsstreifen (Magnetstreifen oder eingegossener Mikrochip) wären eine geeignete Plattform um mittels eines transportablen Gerätes vor Ort, z. B. in einem Kuhstall, biochemische Tests durchführen zu können und während der Probenentnahme automatisch die Identität des Tieres gesichert festzuhalten.
8. Point-Of-Care Anwendung: der erfindungsgemäß beschriebene Träger kann ebenfalls vorteilhaft vor Ort, also bei einem Facharzt oder auch ambulant beim Patienten, Anwendung finden, z. B. für routinemäßig durchzuführende Tests bei Diabetes etc.

Claims

1. Träger zum Aufbringen chemischer oder biochemischer Substanzen für analytische Zwecke gekennzeichnet durch:

1. 1.1 mindestens eine Abfolge von geometrisch angeordneten, flächig aufgebrachten Arealen von Substanzen
2. 1.2 Kompatibilität der geometrisch angeordneten Flächen mit bekannten Verfahren der Massenspeichertechnologie (CD, DVD, Magnetspeicher sowie deren Abkömmlinge und Weiterentwicklungen sowie Barcode-Lesern)
3. 1.3 eine ein-eindeutige Zuordnung von Position und Substanz ausgehend vom verwendeten Aufbringungsverfahren
4. 1.4 Unterbrechungen zwischen aufeinanderfolgenden Arealen, an denen keine Substanzen und/oder geeignet geartete Abgrenzungen vorhanden sind
5. 1.5 die Möglichkeit zur ortsaufgelösten Diskriminierung der Areale und/oder nebeneinander oder nachfolgend angeordnete Spuren solcher Areale für Standard-Substanzen (z. B. Positiv/Negativkontrollen, Konzentrations gradienten, etc.).

2. Träger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine unabhängige Synchronisations spur vermittels standardisierter Substanzen.

3. Träger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch parallele Anordnung von mehreren Spuren von Substanzen.

4. Träger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch intermittierende Anordnung von Substanz und Standard.

5. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen auf dem Träger enthaltenen Code zur Verschlüsselung oder Kennzeichnung des auf dem Träger auszuführenden Tests.

6. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch räumliche Ausdehnung der Testflächen von weniger als 10 × 10 µm, insbesondere eine Ausdehnung von weniger als 2 × 2 µm und ganz besonders mit einer Ausdehnung von weniger als 1 × 1 µm.

7. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch geometrische Anordnung und Dimension der Testfelder, derart daß die Auslesung mittels eines handelsüblichen Barcode-Lesegerätes erfolgt.

8. Träger nach Anspruch 7, derart daß Testfelder orthogonal zur Leserichtung des Barcode-Lesers weiter unterteilt sind.

9. Träger nach Anspruch 8, derart daß weitere Unterteilungen der Testfelder Mehrfachbestimmungen oder Konzentrationsgradienten der Testsubstanzen enthalten.

10. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch geometrische Merkmale (Material, optische Dichte, Materialstärke, zentrales Loch), die konsistent sind mit Merkmalen von CD/CD-ROM und DVD, sowie deren Abkömmlinge

11. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch auf den Träger aufgebrachte Information (Software, Dokumentation, etc.) auf einer spiralig aufgebrachten CD-Datenspur.

12. Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch auf den Träger aufgebrachte beschreibbare Datenspuren (CD-R)

13. Analyse- und Nachweisverfahren auf dem Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Durchführung von biochemischen Tests gekennzeichnet durch

1. 13.1 Signalerzeugung durch signalgebende Elemente auf der Basis von resonanten und nichtresonanten optischen Effekten oder
2. 13.2 Signalerzeugung durch signalgebende Elemente auf der Basis von magnetischen und elektrischen Effekten.
3. 13.3 Auslesen von binären Signalen vermittels eines Schwellenkriteriums

14. Gerät zum Auslesen auf dem nach einem der Ansprüche 1-12 beschriebenen Träger gekennzeichnet durch mindestens eines der folgenden Merkmale:

1. 14.1 Einrichtungen für Durchlicht und/oder Auflicht-Detektion
2. 14.2 Einrichtungen für magnetische oder elektrische Detektion
3. 14.3 Einrichtung zum automatischen Auffinden der geometrisch angeordneten Areale
4. 14.4 Einrichtung zum manuellen, halbautomatischen und automatischen Durchziehen des Trägers durch das Gerät samt geeigneter mechanischer Führung
5. 14.5 Einrichtung zur Erfassung von analogen Signalen der Detektoren
6. 14.6 Einrichtung zur Digitalisierung der analogen Detektorsignale
7. 14.7 Einrichtung zur Zeit- und ortsaufgelösten Synchronisation der Erfassung von analogen bzw. digitalen Signalen
8. 14.8 Einrichtung zur Fehlerkorrektur beim Auslesen von Signalen.

15. Analyse- und Nachweisverfahren auf dem Träger nach einem der Ansprüche 1-12, gekennzeichnet durch signalgebende Elemente erzeugt durch mindestens eine der oder eine Kombination aus den folgenden Reaktionen

1. 15.1 Polymerisation von Materialien an Nachweisstellen mit positivem Ergebnis
2. 15.2 enzymatisch katalysierte Fällung oder Substrat-Umsetzung
3. 15.3 Silberabscheidung.

16. Kit, enthaltend die wesentlichen Substanzen zur Durchführung einer oder mehrerer Analysen mit den in den Ansprüchen 1 bis 12 beschriebenen Träger.