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Hintergrund der Erfindung
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1. Technisches Gebiet
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Die
Erfindung stellt einen Teststreifen und ein Testverfahren, insbesondere
einen Teststreifen und ein Testverfahren zum Nachweisen von Helicobacter pylori
zur Verfügung.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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1982
fanden zwei australische Doktoren, Dr. Barry J. Marshall und Dr.
Robin Warren, einen Erreger, welcher später Helicobacter pylori benannt
wurde, welcher der Krankheitserreger ist, der Magengeschwür und Zwölffingerdarmgeschwür verursacht. Helicobacter
pylori kann einen Wirt infizieren und gräbt sich in den Schleim des
Magens ein und verringert somit den von dem Schleim bereitgestellten Schutz
und führt
zu der Entwicklung von Magen- oder Zwölffingerdarmgeschwür.
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Eines
der traditionellen Verfahren zum Nachweisen der Infektion mit Helicobacter
pylori ist der Harnstoff-Atemtest. Patienten können 13C-
oder 14C-markierten Harnstoff eine halbe
Stunde vor dem Atemtest trinken. Wenn die Patienten von dem Helicobacter
pylori infiziert sind, wird der 13C- oder 14C-markierte Harnstoff durch die Urease,
welche von dem Helicobacter pylori erzeugt wird, zu Ammoniumkationen
und Isotop markiertem Kohlenstoffdioxid umgewandelt. Der Isotop
markierte Kohlenstoffdioxid kann in dem Atem der infizierten Patienten
nachgewiesen werden.
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Das
Instrument, welches bei dem Atemtest verwendet wird, ist jedoch
teuer und das Ergebnis muss normalerweise nochmals durch die mikrobielle Kultur
der Magenbiopsie des Patienten überprüft werden,
um falsche Ergebnisse auszuschließen. Unabhängig davon ist die mikrobielle
Kultur des Helicobacter pylori normalerweise zeitaufwändig und
neigt dazu, zu versagen.
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Wenn
Harnstoff verwendet wird, um die Infektion mit Helicobacter pylori
nachzuweisen, kann das Ergebnis des Nachweises auch durch die erzeugten
Ammoniumkationen anstelle des Kohlenstoffdioxids nachgewiesen werden.
Da das Ammoniumkation in einer wässrigen
Lösung
schwach basisch ist, ist ein anderes traditionelles Verfahren zum Nachweisen
des Helicobacter pylori die biologische Probe zu einer Lösung zuzugeben,
enthaltend Harnstoff und Phenolrot, welches ein pH-Indiktator ist,
der die Farbe in einer basischen Umgebung ändern kann. Die Farbe der Lösung kann
sich verändern, wenn
die Probe Helicobacter pylori aufweist. Die wässrige Lösung ist jedoch nicht für eine Langzeitaufbewahrung
bei Raumtemperatur geeignet. Daher ist ein anderes Nachweisverfahren
ein halbnasses Verfahren, wobei die Reaktionsmaterialien zu einem Gel
zugegeben werden und das Nachweisverfahren in dem Gel durchgeführt wird.
Unabhängig
davon erfordert die Reaktionsdauer solch eines halbnassen Verfahrens
normalerweise einige Stunden bis sogar zu einem ganzen Tag. Und
Benutzer werden Schwierigkeiten haben, das Ergebnis zu bestimmen,
wenn die Farbänderung
gering ist. Diese Nachteile können zu
einem falschen negativen Ergebnis führen.
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Kurze Zusammenfassung der
Erfindung
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Um
die oben genannten Unzulänglichkeiten zu überwinden,
stellt die vorliegende Erfindung einen Teststreifen zur Verfügung, umfassend
eine erste Lage (sheet), eine zweite Lage, einen ersten Filter und
einen zweiten Filter. Die erste Lage oder die zweite Lage umfasst
eine Aussparung, wodurch ein abgedichteter Raum gebildet wird, wenn
die erste Lage und die zweite Lage laminiert werden. Vorzugsweise
umfasst die erste Lage einen ausgewölbten Bereich in der Nähe deren
Mitte auf. Die zweite Lage umfasst die Aussparung in Ausrichtung
mit dem ausgewölbten
Bereich, um den abgedichteten Raum zu bilden. Der erste Filter ist
scheibenförmig
und in dem abgedichteten Raum angeordnet. Der erste Filter wird
verwendet, um eine biologische Probe aufzunehmen. Der zweite Filter
ist ringförmig
und in dem abgedichteten Raum und unter dem ersten Filter angeordnet,
um Urease in der biologischen Probe, welche aus dem ersten Filter
kommt, aufzunehmen. Der erste Filter umfasst ein antibakterielles
Mittel, wie Natriumazid, ein Puffermittel, wie Natriumdihydrogenphosphat,
und Harnstoff, und der zweite Filter umfasst ein antibakterielles
Mittel, wie Natriumazid, Harnstoff und einen pH-Wert-Indikator für pH-Werte > 6,9–9, wie
Phenolrot.
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Daher
ist der primäre
Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen Teststreifen bereitzustellen, um
Helicobacter pylori in einem trockenen Test nachzuweisen.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen Teststreifen
bereitzustellen, um Helicobacter pylori in einer kolorimetrischen
Annäherung
nachzuweisen.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen Teststreifen
bereitzustellen, um Helicobacter pylori schnell nachzuweisen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt des Weiteren ein Nachweisverfahren
zur Verfügung,
umfassend die folgenden Schritte:
- (a) Bereitstellen
des Teststreifens der vorliegenden Erfindung;
- (b) Bereitstellen einer biologischen Probe;
- (c) Freilegen des ersten Filters durch das Abziehen der ersten
Lage und Aufbringen der biologischen Probe auf den ersten Filter,
so dass die Urease in der biologischen Probe in den ersten Filter
und den zweiten Filter diffundiert.
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Vorzugsweise
umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung des Weiteren (d)
Pressen der ersten Lage, um den Teststreifen abzudichten, so dass
die erste Lage die biologische Probe auf den ersten Filter in den
abgedichteten Raum drückt.
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Vorzugsweise
umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung des Weiteren (e)
Vergleichen des Unterschiedes zwischen den Farben des ersten Filters
und des zweiten Filters, um zu bestimmen, ob die biologische Probe
Helicobacter pylori oder nicht aufweist.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Nachweisverfahren
bereitzustellen, um einen trockenen Teststreifen zu verwenden, um
Helicobacter pylori nachzuweisen.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Nachweisverfahren
bereitzustellen, um Helicobacter pylori in einer kolorimetrischen Annäherung nachzuweisen.
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Ein
anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Nachweisverfahren
bereitzustellen, um Helicobacter pylori schnell zu ermitteln.
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Kurze Beschreibung der verschiedenen
Ansichten der Zeichnungen
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Die
Erfindung, wie auch eine bevorzugte Verwendungsweise, weitere Gegenstände und
Vorteile dieser werden durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte
Beschreibung einer erläuternden
Ausführungsform
zusammen mit den begleitenden Zeichnungen deutlich, wobei:
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1 eine
perspektivische Ansicht des Teststreifen gemäß einer ersten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung darstellt, wobei die erste Lage abgezogen ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten
Teststreifens zeigt, wobei die erste Lage geschlossen ist und der
Teststreifen umgedreht ist; und
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3 ein
Flussdiagramm zeigt, welches das Testverfahren der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung offenbart ein qualitatives Analysierverfahren
zum Nachweisen eines spezifischen Analyts in einer Gewebeprobe,
wobei die physikalischen und chemischen Prinzipien, wie auch Verfahren
zur Aufbringung einer Lösung
beteiligt sind, die Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt sind.
Daher wird eine detaillierte Beschreibung dieser Prinzipien und
Verfahren hier zur Kürzung
weggelassen. Ferner sind die Zeichnungen, auf welche in der folgenden
Beschreibung Bezug genommen wird, nicht im tatsächlichen Maßstab gezeichnet und müssen nicht,
da sie die Merkmale der vorliegenden Erfindung nur schematisch darstellen
sollen.
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Bezug
nehmend auf 1 ist eine erste Lage 110 abgezogen,
um eine zweite Lage 120 eines Teststreifens 100 freizulegen,
welcher gemäß einer ersten
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Der Teststreifen 100 wird
verwendet, um den Helicobacter pylori nchzuweisen und umfasst des
Weiteren einen ersten Filter 130 und einen zweiten Filter 140.
Die erste Lage 110 wird klebend an der zweiten Lage 120 befestigt
und ist im Allgemeinen flexibel. Die erste Lage 110 weist einen
ausgewölbten
Bereich 112 auf, welcher im Wesentlichen in der Mitte der
ersten Lage 110 angeordnet ist. Die zweite Lage 120 weist
eine Aussparung 122 in Ausrichtung mit dem aufgewölbten Bereich 112 auf.
Die Aussparung 122 ist im Allgemeinen transparent. Der
erste Filter 130 und der zweite Filter 140 weisen
vorzugsweise die gleiche Farbe, im Allgemeinen gelb, auf. Die Benutzer
können
die Farbe des ersten Filters 120 und des zweiten Filters 140 durch
die durchsichtige Aussparung 122 sehen und dann, durch
den Unterschied zwischen den Farben des ersten Filters 130 und
des zweiten Filters 140 nach dem Aufbringen der biologischen
Probe bestimmen, ob die biologische Probe Helicobacter pylori aufweist
oder nicht.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Teststreifens der ersten bevorzugten
Ausführungsform
in einem abgedichteten Aufbau. Die zweite Lage 120 ist
nun durch die erste La ge 110 abgedichtet. Der erste Filter 130 ist
scheibenförmig
und wird verwendet, um die biologische Probe 1 aufzunehmen.
Der erste Filter 130 ist in dem abgedichteten Raum 160 angeordnet,
welcher durch den aufgewölbten
Bereich 112 und die Aussparung 122 definiert wird,
welche mit dem aufgewölbten
Bereich 112 ausgerichtet ist.
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Der
erste Filter 130 umfasst Natriumazid, Natriumdihydrogenphosphat
und Harnstoff. Das Natriumazid wird als ein antibakterielles Mittel
verwendet, so dass der Teststreifen 100 länger aufbewahrt werden
kann. Das Natriumdihydrogenphosphat wird als ein Puffermittel bei
der Testreaktion verwendet. Der Harnstoff wird mit der Uresase in
der biologischen Probe reagieren und ist daher der Hauptbestandteil,
um nachzuweisen, ob die biologische Probe Helicobacter pylori aufweist
oder nicht.
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Der
zweite Filter 140 ist ringförmig und ist in dem abgedichteten
Raum 160 und unter dem ersten Filter 130 angeordnet,
um die Uresase in bzw. aus der biologischen Probe 1 aufzunehmen,
welche durch den ersten Filter 130 sickert. Der zweite
Filter 140 enthält
Natriumazid, Phenolrot und Harnstoff.
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Die
von dem Natriumazid bereitgestellte Funktion ist es, wie zuvor beschrieben,
als ein antibakterielle Mittel verwendet zu werden, so dass der Teststreifen 100 länger konserviert
werden kann. Das Phenolrot ist ein pH-Indikator. Die Funktion, die
von dem Harnstoff in dem zweiten Filter 140 bereitgestellt wird,
ist im Wesentlichen die gleiche wie zuvor beschrieben, welche mit
der Uresase reagiert, und ist ein Hauptbestandteil, um nachzuweisen,
ob die biologische Probe Helicobacter pylori aufweist oder nicht.
Wenn die biologische Probe 1 Uresase aufweist, welche von
dem Helicobacter pylori erzeugt wird, katalysiert die Uresase den
Harnstoff in dem ersten Filter 130 und dem zweiten Filter 140,
um Ammoniumkationen zu erzeugen. Die Ammoniumkationen sind schwach
basisch und können
in dem zweiten Filter 140 dazu führen, dass sich das Phenolrot von
Gelb zu Pink oder Rot verändert.
Die Farbe des ersten Filters 130 ändert sich nicht, nachdem die
biologische Probe 1 aufgebracht wurde, da der erste Filter 130 keinen
pH-Indikator umfasst.
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Die
Benutzer können
durch den erzeugten Unterschied zwischen den Farben des ersten Filters 130 und
des zweiten Filters 140 bestimmen, ob die biologische Probe 1 Helicobacter
pylori aufweist oder nicht. Die Farben des ersten Filters 130 und
des zweiten Filters 140 sind beide gelb, bevor die biologische
Probe 1 aufgebracht wird. Wenn die biologische Probe Helicobacter
pylori aufweist, führt
die von diesem erzeugte Uresase dazu, die Farbe des zweiten Filters 140 zu ändern und
der Unterschied zwischen den Farben des ersten Filters 130 und
des zweiten Filters 140 wird daher erzeugt. Die biologische
Probe, welche keinen Helicobacter pylori aufweist, besitzt keine
Uresase und führt
nicht dazu, dass der zweite Filter 140 die Farbe ändert.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform,
wie in 1 dargestellt, kann der Teststreifen 100 des Weiteren
eine Membran 150 aufweisen, welche zwischen dem ersten
Filter 130 und dem zweiten Filter 140 angeordnet
ist. Die Membran 150 kann verhindern, dass Hämoglobin
und andere Substanzen, welche den Nachweis stören können, durch den ersten Filter 130 zu
dem zweiten Filter 140 sickern, und daher wird die Genauigkeit
des Resultats der Reaktion sichergestellt.
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Der
Anteil der oben genannten Bestandteile in jedem Filter sind vorzugsweise
wie folgt. Das Natriumazid liegt vorzugsweise in dem Bereich von
ungefähr
0,003% bis ungefähr
0,008%, bezogen auf das Gewicht des Filters. Das Natriumdihydrogenphosphat
liegt vorzugsweise in dem Bereich von 0,213% bis ungefähr 0,638%,
bezogen auf das Gewicht des Filters. Das Phenolrot liegt vorzugsweise
in dem Bereich von 0,068% bis ungefähr 0,205%, bezogen auf das
Gewicht des Filters. Und der Harnstoff liegt vorzugsweise in dem
Bereich von ungefähr 1,364%
bis ungefähr
4,092%, bezogen auf das Gewicht des Filters.
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Der
Teststreifen 100 ist ein trockener Teststreifen, um nachzuweisen,
ob die biologische Probe 1 Helicobacter pylori aufweist
oder nicht, und ist in der Lage, das Ergebnis innerhalb einer Stunde
zu bestimmen. Im Vergleich mit herkömmlichen Teststreifen kann
der Teststreifen 100, welcher von der vorliegenden Erfindung
bereitgestellt wird, den Helicobacter pylori schneller ermitteln.
Zusätzlich,
umfasst der Teststreifen 100 zwei Filter (den ersten Filter 130 und den
zweiten Filter 140), und es ändert sich nur die Farbe des
zweiten Filters 140 mit Phenolrot zu Pink oder Rot, wenn
die biologische Probe 1 Helicobacter pylori aufweist, wohingegen
die Farbe des ersten Filters 130 unverändert bleibt. Die Benutzer
können durch
den Unterschied der Farben zwischen dem ersten Filter 130 und
dem zweiten Filter 140 einfach bestimmen, ob die biologische
Probe Helicobacter pylori aufweist oder nicht. Daher kann der Teststreifen 100,
welcher von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, Helicobacter
pylori präzise
wie auch schnell nachweisen.
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Bezug
nehmend auf 3 stellt die vorliegende Erfindung
auch ein Nachweisverfahren zur Ermittlung von Helicobacter pylori
zur Verfügung.
Das Nachweisverfahren umfasst die folgenden Schritte.
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Schritt 21:
Erstens, Bereitstellen des Teststreifens 100. Die Elemente
des Teststreifens 100 und die numerischen Bezeichnungen
dieser sind wie in der ersten Ausführungsform beschrieben und
in 1 und 2 dargestellt.
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Schritt 22:
Bereitstellen einer biologischen Probe 1. Die biologische
Probe 1 ist durch Endoskopie oder andere chirurgische Verfahren
dem Magen-Darm-Trakt entnommen.
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Schritt 23:
Abziehen der ersten Lage 110 von der zweiten Lage 120,
um den ersten Filter 130 freizulegen, und Aufbringen der
biologischen Probe 1 auf den ersten Filter 130.
Der erste Filter 130 ist scheibenförmig und in dem abgedichteten
Raum 160 (2) angeordnet, welcher von dem
aufgewölbten Bereich 112 und
der Aussparung 122 definiert wird, die mit dem aufgewölbten Bereich 112 ausgerichtet ist.
Der erste Filter 130 umfasst Natriumazid, Natriumdihydrogenphosphat
und Harnstoff. Der zweite Filter 140 ist ringförmig und
in dem abgedichteten Raum 160 und unter dem ersten Filter 130 angeordnet,
um die Uresase in der biologischen Probe 1 aufzunehmen,
welche durch den ersten Filter 130 sickert. Der zweite
Filter 140 weist Natriumazid, Phenolrot und Harnstoff auf.
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Schritt 24:
Pressen der ersten Lage 110, um den Teststreifen 100 abzudichten.
Der aufgewölbte Bereich 112 drückt die
biologische Probe 1 auf den ersten Filter 130,
um eine bessere Abdichtungswirkung zu erzielen.
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Schritt 25:
Vergleich des Unterschiedes zwischen den Farben des ersten Filters 130 und
des zweiten Filters 140, um zu bestimmen, ob die biologische
Probe 1 Helicobacter pylori aufweist oder nicht.
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Wenn
die biologische Probe 1 Uresase aufweist, welche von dem
Helicobacter pylori erzeugt wird, katalysiert die Uresase den Harnstoff
in dem ersten Filter 130 und dem zweiten Filter 140,
um Ammoniumkationen zu erzeugen. Die Ammoniumkationen sind schwach
basisch und führen
in dem zweiten Filter 140 mit dem Phenolrot zu einer Änderung
von Gelb zu Pink oder Rot. Die Farbe des ersten Filters 130 verändert sich
nicht nach dem Aufbringen der biologischen Probe 1, da
der erste Filter 130 keinen pH-Indikator umfasst. Die Farben
des ersten Filters 130 und des zweiten Filters 140 sind
vor dem Aufbringen der biologischen Probe 1 beide gelb.
Daher ist der erste Filter 130 eine Referenz, ob die Farbe des
zweiten Filters 140 verändert
ist oder nicht.
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Die
Benutzer können
durch die Farben des ersten Filters 130 und des zweiten
Filters 140 bestimmen, ob die biologische Probe 1 Helicobacter
pylori aufweist oder nicht. Wenn die biologische Probe Helicobacter
pylori aufweist, führt
die von diesem erzeugte Uresase zu einer Änderung der Farbe des zweiten
Filters 140, und erzeugt einen Unterschied zwischen den
Farben des ersten Filters 130 und des zweiten Filters 140.
Die biologische Probe, die keinen Helicobacter pylori aufweist,
weist keine Uresase auf und führt
nicht dazu, dass der zweite Filter 140 seine Farbe ändert.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform,
wie in 1 dargestellt, kann der Teststreifen 100 des Weiteren
eine Membran 150 aufweisen, welche zwischen dem ersten
Filter 130 und dem zweiten Filter 140 angeordnet
ist. Die Membran 150 kann verhindern, dass Hämoglobin
und andere Substanzen, welche den Nachweis stören können, durch den ersten Filter 130 zu
dem zweiten Filter 140 sickern, und stellt so die Genauigkeit
des Ergebnisses der Reaktion sicher.
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Die
bevorzugten Mengen der Bestandteile des Teststreifens 100 sind
wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform beschrieben und
werden im Folgenden weggelassen.
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Daher
wird das oben erwähnte
Nachweisverfahren erzielt, indem der Unterschied zwischen den Farben
der zwei Filter bestimmt wird, welche Helicobacter pylori präzise und
schnell nachweisen können.
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Die
obige Beschreibung soll nur die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigen und den Umfang der Erfindung nicht beschränken. Des
Weiteren, da der Inhalt gut verständlich ist und von Fachleuten
auf dem Gebiet implementiert werden kann, sollen alle äquivalenten Änderungen
oder Modifikationen, welche nicht von dem Geist der vorliegenden
Erfindung abweichen, von den beigefügten Ansprüchen umfasst sein.