DE102017010120A1

DE102017010120A1 - Reagenzträger zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben, Analyseeinrichtung und Analyseset zur Bestimmung von Analyten in Urin sowie Analyseverfahren unter Verwendung des Reagenzträgers

Info

Publication number: DE102017010120A1
Application number: DE102017010120.5A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Beller; Bernd Kaiser; Martin Merklin
Original assignee: Duravit AG
Current assignee: Duravit AG
Priority date: 2017-11-02
Filing date: 2017-11-02
Publication date: 2019-05-02
Anticipated expiration: 2037-11-03
Also published as: DE102017010120B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen Reagenzträger (1) zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben und Analyseverfahren zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben unter Verwendung des Reagenzträgers (1) bereit. Ferner umfasst die vorliegende Erfindung eine Analyseeinrichtung sowie ein Analyseset, die ebenfalls den Reagenzträger (1) aufweisen. Der Reagenzträger (1) weist eine Basisplatte (2) auf, auf der eine Vielzahl Testfelder (3) angeordnet ist, wobei die Testfelder (3) mit zumindest einem Reagenz ausgerüstet sind, das für eine analytische Reaktion mit dem Analyten ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist in dem Zentrum (Z) der Basisplatte (2) ein Haltegriff (4) angeordnet, der sich aus der Ebene (E) der Basisplatte (2) herauserstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Reagenzträger zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben. Ferner betrifft die Erfindung eine Analyseeinrichtung und ein Analyseset zur Bestimmung von Analyten in Urinproben sowie ein Analyseverfahren unter Verwendung des Reagenzträgers.
Aus dem Stand der Technik sind für die Analyse von Inhaltsstoffen in Urin sogenannte Urin-Teststreifen, aber auch Teststreifen für andere Körpersekrete bzw. Flüssigkeiten und Kot bzw. Stuhl bekannt. Teststreifen als Reagenzträger für Urin sind meist dünne Streifen, die zur einmaligen Benutzung vorgesehen sind. Üblicherweise hat ein Teststreifen an seinem einen Ende einen Halteabschnitt, der kein Reagenz enthält und daher in die Hand genommen werden kann, und einen Messabschnitt am anderen freien Ende des Streifens, mit Testfeldern, die sich mit jeweils einem kleinen Abstand zueinander entlang der Längsrichtung des Teststreifens erstrecken. Sie tragen unterschiedliche Reagenzien, die eine bestimmte Farbe aufweisen und die üblicherweise durch Reaktion mit den Inhaltsstoffen des Urins zu einem Farbumschlag führen, der, je nach Konzentration der Komponente im Urin, unterschiedlich ausfallen kann und über die Konzentration verschiedener Inhaltsstoffe des Urins visuell Auskunft geben kann. Analysiert werden können so z. B. Werte und Konzentrationen bestimmter Analyten, wie Blut, Erythrozyten, Hämoglobin, Glucose, Ketokörper, Ascorbinsäure, Protein, Leukozyten, Nitrit, pH-Wert, Bilirubin und Urobilinogen. Zur Durchführung eines Tests wird der Teststreifen in Urin oder urinhaltiges Wasser getaucht und hiernach wird die farbliche Veränderung der Testfelder mit kalibrierten Vergleichsfeldern verglichen.
Um die Handhabung solcher Streifen hygienischer und einfacher zu gestalten, zeigt die US 6,403,298 B1 einen Urin-Selbsttest als Einweg-Teststreifen, der in einem Gehäuse angeordnet ist. Das Gehäuse hat eine Fluidsammelkammer, in der sich Urin sammeln kann und die in Kontakt mit den Testfeldern des Teststreifens steht. Das Gehäuse samt Teststreifen kann nach Verwendung über den Abfluss entsorgt werden.
Teststreifen können auch quadratisch oder flächig rechteckig sein. So ist aus der DE 20 19 190 A1 ein quadratischer Teststreifen offenbart, der zwei runde Testfelder mit Testreagenzien aufweist, die auf einem Substrat unterhalb einer Schutzhülle angeordnet sind.
In der DE 42 17 733 A1 ist ein Reagenzträger (Teststreifen) zur Analyt-Bestimmung beschrieben, wobei in einem Probenaufgabenbereich über saugfähige Stege Nachweisbereiche für verschiedene Analyten erreichbar sind. Auf den Nachweisbereichen sind Reagenzien aufgetragen, mit denen der Urin direkt oder über eine Vorreaktion auf einem vorgeordneten Nachweisbereich reagieren kann. Die Nachweisbereiche sind dabei in einer Linie, entlang einer abgewinkelten Linie oder einer Kreislinie angeordnet.
Die vorgenannten Teststreifen müssen manuell unter möglichst hygienischen Bedingungen verwendet werden und benötigen für eine exakte Analyse medizinisches Fachpersonal.
Aus der DE 10 2014 115 914 A1 , die eine Vorrichtung zur Analyse von Urin beschreibt und diese Analyse in einem WC ausführt, ist es bekannt, Teststreifen als ganze Rolle zu verwenden, die unterhalb des WCs angeordnet ist und die durch eine mit Ventil verschlossene Auslassöffnung Urin zur Analyse beaufschlagt werden. Der beprobte Abschnitt wird von der Rolle abgerollt und ein neuer Abschnitt zur Analyse bereitgestellt. Der Anwender ist hier von der Technologie abhängig, die das Ventil für den Urinentnahmevorgang öffnet. Wenn im Ventil, respektive den Zuführabschnitten bzw. deren Toträumen noch Rest-Urin verblieben ist, könnte dieser das Analysenergebnis beeinträchtigen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Reagenzträger bereit zu stellen, der zugleich eine hygienische Handhabung und eine zuverlässige, verunreinigungsfreie Analyse ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Reagenzträger zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die weitere Aufgabe, eine einfach zu nutzende Analysevorrichtung zur Analyse von flüssigen Proben bereitzustellen, wird durch die Analyseeinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 10 gelöst.
Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hinsichtlich der Auswertbarkeit verbesserte Analyse zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch das Analyseset mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
Ferner wird die Aufgabe, Analysen von Urin schnell und hygienisch durchzuführen, durch die Analyseverfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 16 und 17 gelöst.
Weiterbildungen des Reagenzträgers, der Analysevorrichtung, des Analysesets und der Analyseverfahren sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
Eine erste Ausführungsform des Reagenzträgers bezieht sich auf einen Reagenzträger zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben. Der Reagenzträger weist eine Basisplatte auf, auf der eine Vielzahl Testfelder angeordnet ist, wobei die Testfelder mit einem oder mehreren Reagenzien ausgerüstet sind, die für eine analytische Reaktion mit dem oder den Analyten ausgebildet sind. Erfindungsgemäß ist in dem Zentrum der Basisplatte ein Haltegriff angeordnet, der sich aus der Ebene der Basisplatte herauserstreckt.
Eine „analytische Reaktion“ im Sinne der Erfindung ist jede chemische Reaktion, die dazu dient, eine Stoffprobe auf einen Analyten zu untersuchen. Neben Farbumschlägen auf kolorimetrischer Basis sind dies auch optisch erfassbare Parameter der Analyten, die auf Reflexions- oder Transmissionseffekten der jeweiligen Flüssigkeit beruhen. So sind mit dem Reagenzträger unterschiedlichste Werte und Konzentrationen bestimmter Analyten, wie Blut, Erythrozyten, Hämoglobin, Glucose, Ketokörper, Ascorbinsäure, Protein, Leukozyten, Nitrit, pH-Wert, Werte aus Urinproben wie Albumin, Citrullin, Neopterin, Methylmalonsäure (Nitrostress), 8-epi-Prostaglandin, Laktat, Pyruvat (Leber-Stoffwechsel), Aminosäuren, Amylse (Pankreas), Pyridinolin (Knochen-Stoffwechsel), Vanillinmandelsäure, Pyrrole, Mineralien wie Zink, Schwermetalle, Bilirubin und Urobilinogen flüssigen Proben zu entnehmen. Insbesondere aus Stuhl können weiterhin Analyten wie Mikrobiom, Alpha-1-Antitrypsin, slgA sowie Keimzahlen und aus Speichel DHEA, Progesteron, Testosteron, Cortisol, Melatonin, Östradiol getestet werden. Ferner können weitere, hier noch nicht aufgeführte Analyten getestet werden, gerade in Bezug auf Krankheitsbilder oder Körperzustände, deren Bestimmung durch Urinproben gerade in der Entwicklung sind oder noch entwickelt werden; so seien insbesondere Schwangerschaftstests, Hormontests, Krebs- und Tumormarker, Diabetesmarker, Micro-RNA, Drogentests etc. genannt. Ferner können auch Analyten in anderen fluiden Proben, wie Wasserproben zur Bestimmung einer Umweltbelastung getestet werden (insbesondere Umweltanalytik: Aquaristik, Schwimmbad, Haustechnik, Gartenböden).
Als flüssige Proben werden neben Urin-Proben mit hoher Fluidität auch halb-flüssige Proben wie Stuhl-Proben mit einer geringen Fluidität verstanden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die flüssige Probe eine Urinprobe ist. Die Hauptanwendung der Erfindung liegt in der Urinanalyse. Allerdings können mit dem erfindungsgemäßen Reagenzträger auch andere Flüssigkeiten, wie Blut, Stuhl (in bestimmter Konsistenz), Schweiß, Vaginalsekret oder andere Körperflüssigkeiten analysiert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass auf der Basisplatte des Reagenzträgers die Testfelder entlang einer geometrischen Form angeordnet sind, die bevorzugt eine Kreisbahn ist. Die geometrische Form kann aber auch ein Rechteck, ein Quadrat, ein Oval oder jede andere beliebige Form sein. Hierdurch können die Testfelder besonders einfach abgelesen werden, sei es mit dem bloßen Auge oder mittels eines geeigneten Lesegerätes oder Analysevorrichtung.
In einer weiteren Ausführungsform des Reagenzträgers kann die Basisplatte eine ein- oder mehrlagige Scheibe mit einer runden Form sein. Die Basisplatte kann in einer alternativen Ausführungsform auch rechteckig, bspw. quadratisch, oder auch dreieckig sein. Jede geometrische Form ist denkbar, die eine geeignete Fläche für Testfelder und den erfindungsgemäßen Haltegriff bildet. Im Falle einer runden bzw. kreisförmigen Ausprägung können die auf der Kreisbahn angeordneten Testfelder zumindest entlang eines Teils des Umfangs der Scheibe angeordnet sein. Sie können aber auch entlang des kompletten Umfangs der Scheibe angeordnet sein. Die Anordnung der Testfelder auf der Basisplatte ist angepasst an die zu verwendenden Testfelder bzw. die Anforderungen an die Testfelder.
Die Testfelder können ebenfalls beliebig geformt und je nach verwendetem Reagenz und Anwendung beliebig groß gewählt werden. Bevorzugt sind sie quadratisch, können aber in einer weiteren Ausprägung auch rechteckig oder kreisförmig sein. Auch hier kann jede beliebige, herstellungstechnisch sinnvolle geometrische Form in Frage kommen.
So können Testfelder für Tests, die eine vorbestimmte Menge an Reagenz benötigen und daher mehr Fläche bzw. Volumen benötigen, größer sein, als Testfelder für Tests, bei denen eine geringe Menge an Reagenz ausreicht.
Für die meisten Reagenzien und das Trägersubstrat an sich ist es gut, wenn der Reagenzträger trocken gelagert wird, um nicht beschädigt zu werden. Eines der Testfelder oder ein separates Feld auf der Basisplatte kann daher als Feuchtigkeitsindikator ausgestattet sein, um anzuzeigen, ob der Reagenzträger noch funktionstüchtig ist. Solche Feuchtigkeitsindikatoren können bspw. infrarotsensible Testfelder sein, oder einfach bekannte Feuchtigkeits-Farbindikatoren enthalten.
Die Basisplatte kann nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reagenzträgers ein Trägersubstrat aufweisen, wobei als bevorzugt vorgeschlagen wird, dass das Trägersubstrat eine oberste Lage ist, die die Testfelder aufweist. Es ist auch möglich, dass das Trägersubstrat nur einen oder mehrere Abschnitte der obersten Lage bildet; es kann auch Bestandteil der Testfelder sein. In diesem letzten Fall kann das Trägersubstrat auf der Basisplatte aufliegen, die Form des Testfeldes haben und als oberste Lage das Reagenz des Testfeldes aufweisen. Die Testfelder können so entsprechend gut benetzbar bzw. durchfeuchtbar sein, so dass das Reagenz gut mit Urin kontaktiert wird.
Das Trägersubstrat kann aus dem gleichen Material wie die Basisplatte bestehen oder auch aus einem im Vergleich zur Basisplatte saugfähigeren Material, wie Papier, Maispapier oder Vlies.
Ferner kann nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reagenzträgers im Zentrum der Basisplatte des Reagenzträgers eine Ausnehmung vorliegen, um den Reagenzträger in einer Benutzungsanordnung bspw. mit einer Befestigungsvorrichtung in Eingriff zu bringen.
Der Haltegriff ist ein wesentlicher Bestandteil des Reagenzträgers und trägt zur hygienisch einfachen Handhabung bei. Dazu kann eine Ausführungsform des Reagenzträgers vorsehen, dass der Haltegriff durch einen Streifen gebildet ist, der einen oder mehrere Knick(e) aufweist. Bevorzugt kann der Streifen eine V- oder W-Form haben. Alternativ kann der Streifen eine Biegung aufweisen, wobei er bevorzugt eine U-Form einnimmt. Der Streifen kann an beiden offenen Enden des V, W oder U angeordnete oder angeschnittene Laschen aufweisen, wobei die Laschen an einander gegenüberliegenden Stellen der Ausnehmung befestigt sind. Alternativ kann der Haltegriff eine L-Form aufweisen, wobei eine Lasche an einer Seite der Ausnehmung befestigt, bevorzugt angeklebt, ist und sich das freie Ende des Haltegriffs von der Basisplatte wegerstreckt.
Um eine Vielzahl Reagenzträger Platz sparend für den Gebrauch bereit zu stellen, wird vorgeschlagen, dass der Haltegriff eine Form aufweist, die es ermöglicht, viele Reagenzträger übereinander zu stapeln. Auch hierzu ist die Ausnehmung in der Basisplatte vorteilhaft.
Die Testfelder können auf der gleichen Seite der Basisplatte angeordnet sein, auf die sich der Haltegriff erstreckt, um eine optische Prüfung zu ermöglichen, oder aber sind auf der Seite der Basisplatte angeordnet, die von dem Haltegriff abgewandt ist, wenn enwa von dieser Seite die Analyse erfolgen soll.
Es ist nach einer weiteren Ausführungsform des Reagenzträgers vorgesehen, dass ein Testfeld oder mehrere Testfelder mit einem Reagenz ausgestattet sind, das in einer physikalischen oder chemischen, insbesondere kolorimetrischen oder chromatographischen Reaktion mit dem Analyten reagiert. Es ist möglich, dass die Testfelder alle das gleiche Reagenz aufweisen, um eine genau und statistisch auswertbare Analyse zu erhalten, ebenso ist es auch möglich, dass jedes Testfeld ein anderes Reagenz enthält, um unterschiedliche Analyten in der flüssigen Probe zu testen, die den Reagenzträger benetzen Ferner können neben trocken vom Testfeld gebundenen Reagenzien auch Gele oder ähnliche Substanzen für die Testfelder verwendet werden.
Ferner kann die Basisplatte Referenzfelder aufweisen, die vorkoloriert sind und die bspw. geeigneter Weise jeweils direkt angrenzend an das jeweils zu referenzierende Testfeld angeordnet sind. Ein Testfeld kann auch zweigeteilt sein, wobei die eine Hälfte ein Testfeld mit Reagenz ist und die andere Hälfte das vorkolorierte Referenzfeld. So können die Referenzfelder platzsparend auf der Basisplatte untergebracht werden.
Gemäß noch einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Reagenzträgers kann vorgesehen sein, dass die Basisplatte eine Positionsmarke aufweist. Damit kann bei einer optischen Analyse bspw. mittels einer elektronischen Analysevorrichtung die Reihenfolge der abzulesenden Testfelder bzw. der Startpunkt festgelegt werden. Die Positionsmarke kann jede geeignete Form haben, sie kann ein Strich, ein Kreis, eine beliebige geometrische Form (Stern, Herz, etc.) oder auch eine zusammengesetzte Form sein. Sie kann aufgedruckt, aufgeklebt oder auch als Loch ausgestanzt oder ausgeschnitten sein.
Zur Identifizierung des Reagenzträgers kann die Basisplatte einen Barcode aufweisen. Der Barcode kann insbesondere ein eindimensionaler oder zweidimensionaler Code sein, wobei der Code dazu ausgebildet ist, Informationen über den Probengeber bzw. den Reagenzträger bereit zu stellen. Der Barcode ist dabei sichtbar auf der Oberseite oder der Unterseite der Basisplatte angebracht und kann durch ein entsprechendes Lesegerät bzw. eine Auslesevorrichtung, bspw. ein Smartphone, einfach gescannt werden. Informationen, die in dem Code gespeichert werden können, sind Informationen über den Reagenzträger selbst, welchen Test er enthält, an welchem Datum dieser erstellt worden ist oder auch, bis wann er haltbar ist. Ferner können unter einer mit dem Barcode verbundenen Internetseite oder einem Datenbankeintrag Informationen zu Patienten, bestimmten Behandlungen, Krankenhäusern, Hausärzten, zugeordneten Apotheken etc. hinterlegt sein.
Es kann auch ein frei bestimmbares Feld auf der Basisplatte vorgesehen sein, auf das ein Aufkleber oder Etikett befestigt, bevorzugt geklebt werden kann, um den Reagenzträger mit weiteren (Zusatz-)Informationen (Personalien, etc.) zu versehen.
Der erfindungsgemäße Reagenzträger soll vorteilhaft bei der Anwendung in ein Becken einer Sanitäreinrichtung, also ein Toiletten- oder Bidetbecken einlegbar sein und nach Benutzung fortgespült werden können. Dazu ist es günstig, wenn der Reagenzträger aus einem Material beschaffen ist, das sich in der Kanalisation auflöst bzw. feinst zerfasert. Geeignet sind daher Kompositionen aus Sanitär-Papier, insbesondere also wasserlöslichen Papierzusammensetzungen, oder Vliese oder anderes biologisch abbaubares Material, bevorzugt Maispapier. Die Stärke des Papiers kann daran angepasst sein, und ist so zu wählen, dass die Basisplatte bzw. der Haltegriff stabil genug sind, die Testfelder zu tragen bzw. von einem Benutzer gehalten zu werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Analyseeinrichtung zur Bestimmung von Analyten in Urin: Diese umfasst eine Sanitäreinrichtung zur Aufnahme und Entsorgung von Exkrementen mit einem Becken, und einen erfindungsgemäßen Reagenzträger zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben.
Die Sanitäreinrichtung kann ein Wasserklosett sein, aber auch eine beliebige Sitz-, Hock- oder Stehtoilette sein; Bidets oder Urinale etc. kommen ebenfalls in Frage. Wesentlich ist eine Art Becken oder Auffangeinrichtung, in das oder die der Reagenzträger eingelegt werden kann.
Diese Analyseeinrichtung hat den Vorteil, dass eine Probenaufgabe, also hier eine Urinaufgabe direkt auf die Testfelder erfolgen kann, ohne dass ein Proband, ein Patient, eine Arzthelferin, Krankenschwester oder ein behandelter Arzt den Reagenzträger nach Benetzung desselben noch einmal anfassen muss. Die Analyse kann durch eine einfache Sichtprüfung erfolgen und hiernach aus dem Becken durch Betätigen der Spülung fortgespült und hygienisch entsorgt werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Analyseeinrichtung kann das Becken an seiner Innenseite eine oder mehrere Befestigungsvorrichtung(en) zum lösbaren Befestigen des Reagenzträgers im Becken aufweisen. Dabei ist die Befestigungsvorrichtung an einer vorbestimmten Position der Innenseite des Beckens angeordnet, die beim Urinieren mit Urin beaufschlagt wird. Die Befestigungsvorrichtung kann eine Nase, ein Dorn, ein Steg, insbesondere ein kreisförmiger oder teilkreisförmiger Steg sein und kann mit der Ausnehmung oder einer anderen Ausnehmung oder einem Schlitz in der Basisplatte des Reagenzträgers in Eingriff gebracht werden. Die Form und Abmessung der Nase oder des Dorns korrespondiert mit den Abmessungen der Ausnehmung, die in dem Zentrum der Basisplatte vorgesehen ist.
Der Reagenzträger könnte alternativ auch mittels einer geeigneten Beschichtung, eines Adhäsivs, eines selbstauflösenden Klebers, eines Magneten, oder eines Saugnapfes oder anderer geeigneter Befestigungsvorrichtungen im Becken befestigt werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Analyseeinrichtung hat das Becken der Sanitäreinrichtung eine Durchtrittsöffnung, die mit einer transparenten Platte verschlossen ist. Hierbei ist an der Durchtrittsöffnung die Befestigungsvorrichtung für den Reagenzträger angeordnet, um den Reagenzträger über der transparenten Platte lösbar zu befestigen. Hinter der Glasplatte, außerhalb des Beckens, kann ein elektronisches Lesegerät angewendet werden, das über optische Erfassungsmittel und mittels einer Datenverarbeitungseinheit die optische Analyse der Testfelder vornimmt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Analyseset zur Bestimmung von Analyten in Urin. Das Analyseset weist dazu einen Reagenzträger zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben und eine Analysevorrichtung zum Auslesen von optisch erfassbaren Änderungen der Analyten auf. Der verwendete Reagenzträger ist ein erfindungsgemäßer Reagenzträger.
Eine Analysevorrichtung zum Anzeigen von Daten von Analysegeräten und zu deren Anzeige, zum Auslesen und deren Auswertung ist dem Fachmann an sich bekannt. Sie kann ein mobiles Endgerät wie ein Smartphone, ein Handheld-Computer oder ein Tablet sein. Die Analysevorrichtung weist optische Erfassungsmittel bzw. entsprechende Sensoreinheiten auf, wie z. B. eine Kamera, CCD-Sensorflächen etc. Ergänzend liegt eine Datenverarbeitungseinheit mit Speichereinheit vor, sowie eine Anzeige- und Bedieneinheit, wie ein berührungsempfindliches Display oder Tasteneinrichtungen mit einfachem Monitor. Die Datenverarbeitungseinheit arbeitet mit vorbestimmten Analyseprogrammen bzw. Analysemodi, die auf den jeweilig zu untersuchenden Reagenzträger abgestimmt bzw. ausgewählt werden können. Die Testfelder werden nacheinander oder gleichzeitig abgelesen und die aufgenommenen Daten ausgewertet. Die verwendeten Analyseprogramme können auch das Erfassen der Positionsmarke leisten, um die Testfelder in der vorbestimmten Reihenfolge abarbeiten zu können.
Im Grunde könnte das Set schon seine Aufgabe erfüllen, indem einfach über den Reagenzträger uriniert wird, der beliebig gehaltert wird, und mit dem Analysengerät ausgelesen resp. analysiert wird.
Ferner kann das Analyseset eine Sanitäreinrichtung zur Aufnahme und Entsorgung von Körperflüssigkeiten wie Exkremente mit einem Becken umfassen. Bevorzugt wird eine der oben bereits genannten Sanitäreinrichtungen verwendet. Der Reagenzträger wird dann in dem Becken platziert und durch die Befestigungsvorrichtung befestigt. Die so geschaffene Analyseeinrichtung ist für jeden Menschen einfach zu verwenden, da der Reagenzträger einfach in die Sanitäreinrichtung, d. h. in das Becken einer Toilette, an vorgegebener Befestigungsstelle platziert werden kann und nach Verwendung durch die normale Toilettenspüle fortgespült werden kann. Das Lesegerät kann entweder von oben über das Becken gehalten werden, um die Testfelder zu erfassen, oder kann von unten durch die Glasplatte die Testfelder erfassen. Das Lesegerät kann für die letztgenannte Anwendung auch fest im WC installiert sein zur Auswertung und als Anzeige dienen. So kann neben einer einfachen visuellen Analyse von farbveränderten Testfeldern durch Vergleich mit Referenzfeldern eine optische Analyse, Fluoreszenzmessung, Spektroskopie oder ein anderes optisches Analyseverfahren durchgeführt werden.
Die Erfindung betrifft ferner ein Analyseverfahren zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Analysesets. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

a) Positionieren des Reagenzträgers und Beaufschlagen mit einer flüssigen Probe,
b) Positionieren des Lesegeräts derart, dass das Lesegerät die zu analysierende Fläche der Testfelder erfasst,
c) Aktivieren eines Auslese- und Analysemodus und
d) Ausgeben eines Analysenergebnisses mit der Analysevorrichtung.

Um eine analytische Reaktion der Testfelder hervor zu rufen, wird der Reagenzträger mit der flüssigen, halbflüssigen oder halbfesten Probe beaufschlagt, d. h. möglichst vollständig benetzt. In Schritt b) kann das Erfassen der Testfelder auch das Ablesen und Erkennen der Positionsmarke erfassen. Die Analysevorrichtung erfasst wie angegeben die Testfelder und berechnet mittels dazu vorliegender Programme aus den erfassten Daten die gewünschten Parameter und Informationen. Dies ist in dem Schritt c) beinhaltet, wobei verschiedene Modi des jeweiligen Programms eine angepasste Analyse des jeweils gewünschten zu analysierenden Wertes ermöglichen. Die Ausgabe des Ergebnisses kann optisch über die Anzeigeeinheit oder akustisch durch eine Sprachausgabe erfolgen. Diese Art der Analyse ist überall schnell und einfach durchführbar: Die Reagenzträger können einfach händisch gehalten werden und mit einem geeigneten Mittel, wie einer Pipette mit der zu testenden Flüssigkeit, wie Urin, einer Kotsuspension oder auch Blut betropft bzw. benetzt werden. Durch die runde Form des Trägers können die Testfelder sehr schnell benetzt werden.
Ferner werden im Rahmen eines Analyseverfahrens zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben unter Verwendung des erfindungsgemäßen Analysesets und der erfindungsgemäßen Analyseeinrichtung die folgenden Schritte ausgeführt:

a) Positionieren des Reagenzträgers auf der Befestigungsvorrichtung in dem Becken der Sanitäreinrichtung und Beaufschlagen mit Urin,
b) Positionieren der Analysevorrichtung derart, dass die Analysevorrichtung die zu analysierende Fläche der Testfelder erfasst,
c) Aktivieren eines Auslese- und Analysemodus und
d) Ausgeben eines Analysenergebnisses mit der Analysevorrichtung.

Kurz: Hierfür wird der Reagenzträger im Becken gehaltert und nicht von Hand.
Dieses Analyseverfahren ermöglicht also die Analyse mittels einer Sanitäreinrichtung wie einem WC hygienisch und schnell durchzuführen. Ein Benutzer legt den Reagenzträger einfach an die von der Befestigungsvorrichtung vorgesehene Position, wird dort gehalten und kann dann eben bspw. mit Urin beaufschlagt werden. Beaufschlagt werden kann neben direktem darauf Urinieren auch durch Aufbringen der bspw. mittels Pipette. Durch die Benetzung des Reagenzträgers wird eine Reaktion auf dem Testfeld ausgelöst, bspw. ein Farbumschlag, der dann durch Erfassen des/der Testfelder mit dem Lesegerät analysiert werden kann. Nach Verwendung wird der Reagenzträger durch Betätigen der Spülung einfach fortgespült. In einer Variante kann die Analysevorrichtung, wenn sie bspw. ein Smartphone ist, in einem geeigneten Abstand zu dem Reagenzträger gehalten werden und die Testfelder optisch erfasst werden, wonach eine Auswertung der so gewonnenen Daten erfolgen kann.
Weitere Ausführungsformen des Reagenzträgers und der Analysevorrichtung sowie einige der Vorteile, die mit diesen und weiteren Ausführungsformen verbunden sind, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren deutlich und besser verständlich. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
Dabei zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht der Unterseite des erfindungsgemäßen Reagenzträgers,
2 eine schematische Frontansicht des Reagenzträgers,
3 eine perspektivische Ansicht der Oberseite des Reagenzträgers,
4 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Reagenzträgers,
5 eine perspektivische Ansicht eines Reagenzträgerstapels, und
6 eine perspektivische, schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Analysevorrichtung.

In 1 und 2 ist ein Reagenzträger 1 dargestellt, der eine kreisförmige Basisplatte 2 aufweist, die in 1 mit insgesamt zehn quadratischen Testfeldern 3 bestückt ist. Die Testfelder sind auf einer Kreisbahn entlang des Umfangs der Basisplatte 2 angeordnet und sind entlang dieser Kreisbahn äquidistant zueinander angeordnet. Die Basisplatte 2 erstreckt sich in einer Ebene E, deren Zentrum Z das Zentrum der Basisplatte 2 bildet. Im Zentrum Z weist die Basisplatte 2 eine Ausnehmung A auf, die im Wesentlichen eine Kreisform mit zwei seitlich angesetzten Rechteckstücken hat.
Auf derselben Oberfläche, wie sich die Testfelder 3 befinden, ist ein Barcode 5 u. a. zur Identifizierung des Reagenzträgers 1 bzw. des drauf abgelegten Tests und eine Positionsmarke 6 zum Erfassen eines Startpunkts für eine Analyse mittels eines entsprechenden Lesegeräts vorgesehen.
Der Reagenzträger 1 hat einen Haltegriff 4, der in 1, 3 und 5 dargestellt ist. Der Haltegriff 4 ist auf der Seite der Basisplatte 2 angeordnet, die den Testfeldern 3 abgewandt ist, und erstreckt sich senkrecht zu der Ebene E, die durch die Basisplatte 2 definiert ist. In 3 ist gezeigt, dass der Haltegriff 4 ein Streifen ist, der mittig einen Knick 4" aufweist, und umgedreht V-förmig ist. Die offenen Enden des Haltegriffs 4 sind als Laschen 4' ausgebildet und sind an einander gegenüberliegenden Stellen der Ausnehmung A befestigt, insbesondere angeklebt.
Eine andere Variante des Haltegriffs 4 ist in 4 dargestellt, wobei der Haltegriff 4 aus einem Streifen eine L-Form aufweist. Eine Lasche 4' ist auf der Basisplatte 2 seitlich an der Ausnehmung A befestigt und der Haltegriff 4 erstreckt sich von der Basisplatte 2 weg.
Die Testfelder 3 sind quadratisch geformt, und werden aus einem Trägersubstrat 3" und einem Reagenz gebildet, das für eine analytische Reaktion mit dem Analyten in der zu untersuchenden Probe ausgebildet ist. Das Reagenz bildet die oberste Lage des Testfeldes 3 und ist demnach auf dem Substrat 3" aufgebracht. Beispiele sind kolorimetrische oder chromatische Testfelder, die ein Reagenz aufweisen, das der jeweilig zu testenden flüssigen Probe entspricht. Die Testfelder 3 können auch zweigeteilte Felder sein, wie 2 zeigt. Eine Hälfte dieses Feldes ist ein Testfeld 3, die zweite Hälfte ist ein Referenzfeld 3'. Das Referenzfeld 3' ist bspw. vor-koloriert, so dass ein Testfeld 3, das mit der flüssigen Probe in Kontakt kommt und bspw. ein Farbumschlag durchführt, schnell durch reine Sichtprobe analysiert werden kann.
Der Haltegriff 4 ist so dimensioniert, dass er von einem Benutzer 15 gut gehalten werden kann, ohne dass der Benutzer 15 die Testfelder 3 berührt, wie in 6 verdeutlicht ist. Die Ausnehmung A ist an ihren seitlichen Ausbuchtungen so bemessen, dass sie mindestens einer Breite des Streifens des Haltegriffs 4 entspricht. Dadurch und aufgrund der umgekehrten V-Form des Haltegriffs 4 ist der Reagenzträger 1 zu einem Stapel 7 stapelbar, was 5 darstellt. So kann eine Vielzahl an Reagenzträgern 1 platzsparend bereitgestellt werden.
Zur Verwendung des Reagenzträgers 1 kann, wie 6 zeigt, der Benutzer 15 den Reagenzträger 1 in eine Sanitäreinrichtung 10 einlegen. Die Sanitäreinrichtung 10, hier ein WC oder Bidet, weist ein Becken 11 auf, an dessen Innenseite eine Befestigungsvorrichtung 12 vorgesehen ist. Die Befestigungsvorrichtung 12 ist kreisförmig und weist in ihrer Mitte eine Nase 13, deren Durchmesser dem Durchmesser der Ausnehmung A in dem Reagenzträger 1 entspricht. Der Reagenzträger 1 kann auf die Nase 13 einfach aufgesetzt werden und so gehalten werden, wenn der Reagenzträger 1 mit Urin beaufschlagt wird. Die Befestigungsvorrichtung 12 in 6 weist zusätzlich einen umlaufenden Steg 14 auf, der als kreisförmige Erhebung an der Innenseite des Beckens 11 ausgebildet ist. Der innere Durchmesser des Stegs 14 entspricht dem Durchmesser der Basisplatte 2, so dass der Reagenzträger 1 bereits von dem Steg gehalten wird. Die Nase 13 bildet eine Zentrierung für den Reagenzträger 1 und zusätzliche Halterung, so dass der Reagenzträger 1 durch Benetzen mit Urin nicht fortgespült wird, sondern für die Zeitdauer einer Analyse an Ort und Stelle verbleibt. Nach Verwendung wird der Reagenzträger 1 durch Betätigen der Spülung einfach fortgespült.
Bezugszeichenliste

1: Reagenzträger
2: Basisplatte
3: Testfeld
3': Referenzfeld
3'': Trägersubstrat
4: Haltegriff
4': Lasche
5: Barcode
6: Positionsmarke
7: Stapel
10: Sanitäreinrichtung
11: Becken
12: Befestigungsvorrichtung
13: Nase
14: Steg
15: Benutzer/Hand
A: Ausnehmung
E: Ebene
Z: Zentrum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6403298 B1 [0003]
DE 2019190 A1 [0004]
DE 4217733 A1 [0005]
DE 102014115914 A1 [0007]

Claims

Reagenzträger (1) zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben, wobei der Reagenzträger (1) eine Basisplatte (2) aufweist, auf der eine Vielzahl Testfelder (3) angeordnet ist, wobei die Testfelder (3) mit zumindest einem Reagenz ausgerüstet sind, das für eine analytische Reaktion mit dem Analyten ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zentrum (Z) der Basisplatte (2) ein Haltegriff (4) angeordnet ist, der sich aus der Ebene (E) der Basisplatte (2) herauserstreckt.
Reagenzträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Testfelder (3) auf der Basisplatte (2) entlang einer geometrischen Form angeordnet sind, die bevorzugt eine Kreisbahn ist, und die Basisplatte (2) eine ein- oder mehrlagige Scheibe mit einer runden Form ist, wobei die auf der Kreisbahn angeordneten Testfelder (3) zumindest entlang eines Teils des Umfangs der Scheibe angeordnet sind.
Reagenzträger (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (2) zumindest ein Trägersubstrat (3") aufweist, wobei das Trägersubstrat - bevorzugt eine oberste, die Testfelder aufweisende Lage ist oder - Abschnitte einer obersten Lage ist und Bestandteil der Testfelder ist.
Reagenzträger (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zentrum (Z) eine Ausnehmung (A) vorliegt, und/oder der Haltegriff (4) durch einen Streifen gebildet wird, der - zumindest einen Knick aufweist und bevorzugt eine V- oder W-Form, oder eine Biegung aufweist und bevorzugt eine U-Form einnimmt mit an beiden offenen Enden des V, W oder U angeordneten oder angeschnittenen Laschen (4'), und wobei die Laschen (4') an einander gegenüber liegenden Stellen nahe dem Zentrum und/oder nahe der Ausnehmung (A) befestigt sind, - nur mit einem Ende nahe dem Zentrum und/oder angrenzend an die Ausnehmung (A) befestigt, bevorzugt angeklebt, ist und dessen freies Ende sich als Haltegriff (4) von der Basisplatte wegerstreckt.
Reagenzträger (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltegriff (4) eine Form aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine Vielzahl von Reagenzträgern (1) übereinander zur Ausbildung eines Stapels anzuordnen.
Reagenzträger (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass - die Testfelder (3) auf der gleichen Seite der Basisplatte (2) angeordnet sind, auf die sich der Haltegriff (4) erstreckt, um eine optische Prüfung haltegriffseitig bereit zu stellen, oder - die Testfelder (3) auf der Seite der Basisplatte (2) angeordnet sind, die dem Haltegriff (4) abgewandt ist.
Reagenzträger (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Testfeld (3) mit einem Reagenz ausgestattet ist, das eine Reaktion mit dem Analyten bereitstellt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die chemische, physikalische, insbesondere kolorimetrische, chromatographische Reaktionen umfasst.
Reagenzträger (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (2) - vorkolorierte Referenzfelder (3a) aufweisen, bevorzugt angrenzend an das jeweils zu referenzierende Testfeld (3) und/oder - eine Positionsmarke (6) aufweist, und/oder - einen Barcode, insbesondere einen eindimensionalen oder zweidimensionalen Code aufweist, wobei der Code dazu ausgebildet ist, zumindest Informationen über den Probengeber und/oder den Reagenzträger bereit zu stellen.
Reagenzträger (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Reagenzträger (2) aus Papier, insbesondere einer wasserlöslichen Papierzusammensetzung, einem Vlies oder einem biologisch abbaubaren Material, bevorzugt einem Maispapier, besteht.
Analyseeinrichtung zur Bestimmung von Analyten in Urinproben, wobei die Analyseeinrichtung - eine Sanitäreinrichtung (10) zur Aufnahme und Entsorgung von Exkrementen mit einem Becken (11), und - einen Reagenzträger (1) zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Reagenzträger (1) ein Reagenzträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ist.
Analyseeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Becken (11) an seiner Innenseite zumindest eine Befestigungsvorrichtung (12) an einer vorbestimmten Position der Innenseite des Beckens (11) zum lösbaren Befestigen des Reagenzträgers (1) im Becken (11) aufweist, wobei bevorzugt die Befestigungsvorrichtung (12) eine Nase (13), ein Dorn und/oder ein Steg, insbesondere ein kreisförmiger oder teilkreisförmiger Steg ist und mit der Ausnehmung (A) oder einer anderen Ausnehmung oder einem Schlitz in der Basisplatte des Reagenzträgers (1) in Eingriff bringbar ist.
Analyseeinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Becken (11) der Sanitäreinrichtung (10) eine Durchtrittsöffnung aufweist, die mit einer transparenten Platte verschlossen ist und wobei an der Durchtrittsöffnung die Befestigungsvorrichtung (12) für den Reagenzträger (1) angeordnet ist, um den Reagenzträger (1) über der transparenten Platte lösbar zu befestigen.
Analyseset zur Bestimmung von Analyten in Urin, das - einen Reagenzträger (1) zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben und - eine Analysevorrichtung zum optischen Auslesen von optisch erfassbaren Reaktionen der Analyten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Reagenzträger (1) ein Reagenzträger (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9 ist.
Analyseset nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung ein mobiles Endgerät, insbesondere ein Smartphone, oder ein Handheld-Computer oder ein Tablet ist.
Analyseset nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Analyseset eine Sanitäreinrichtung (10) zur Aufnahme und Entsorgung von Exkrementen mit einem Becken (11) umfasst, wobei die Sanitäreinrichtung (10) eine Sanitäreinrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 13 ist, und der Reagenzträger (1) in dem Becken (11) angeordnet ist, wobei der Reagenzträger (1) von der Befestigungsvorrichtung (12) des Beckens (11) gehalten wird.
Analyseverfahren zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben unter Verwendung eines Analysesets nach zumindest einem der Ansprüche 13 bis 15, umfassend die Schritte a) Positionieren des Reagenzträger (1) und Beaufschlagen mit einer flüssigen Probe, b) Positionieren des Lesegeräts derart, dass ein Lesekopf der Analysevorrichtung die zu analysierende Fläche der Testfelder (3) erfasst, c) Aktivieren eines Auslese- und Analysemodus und d) Ausgeben eines Analysenergebnisses durch die Analysevorrichtung.
Analyseverfahren zur Bestimmung von Analyten in flüssigen Proben unter Verwendung eines Analysesets nach zumindest einem der Ansprüche 13 bis 15, und einer Analyseeinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 12, umfassend die Schritte a) Positionieren des Reagenzträgers (1) auf der Befestigungsvorrichtung (12) in dem Becken (11) der Sanitäreinrichtung (10) und Beaufschlagen mit Urin, b) Positionieren der Analysevorrichtung derart, dass die Analysevorrichtung die zu analysierende Fläche der Testfelder (3) erfasst, c) Aktivieren eines Auslese- und Analysemodus und d) Ausgeben eines Analysenergebnisses durch die Analysevorrichtung.