DE10222979A1 - Verfahren, Vorrichtung und Membran zur Verstärkung eines Signals - Google Patents

Verfahren, Vorrichtung und Membran zur Verstärkung eines Signals

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DE10222979A1 DE2002122979 DE10222979A DE10222979A1 DE 10222979 A1 DE10222979 A1 DE 10222979A1 DE 2002122979 DE2002122979 DE 2002122979 DE 10222979 A DE10222979 A DE 10222979A DE 10222979 A1 DE10222979 A1 DE 10222979A1
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Abstract

Verfahren zur Verstärkung eines Signals auf einer mikroporösen Membran aus einem Polymermaterial, wobei die Membran einer Einwirkung ausgesetzt wird, die die Struktur der Membran so verändert, dass das Signal verstärkt wird. Die Membran kann der Einwirkung eines Stoffes ausgesetzt werden, der für wenigstens ein Polymer der Membran ein Lösungsmittel darstellt und der die Struktur der Membran mindestens teilweise auflöst. Auch kann die Membran der Einwirkung von physikalischen Methoden ausgesetzt werden, die die Struktur der Membran aufbrechen. DOLLAR A Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Membran, wobei die Membran eine dreidimensionale Struktur aufweist und auf einem Kunststoffträger eines Teststreifens angeordnet ist. Die Struktur ist zur Signalverstärkung aufbrechbar. Der mit einer Probe beaufschlagte und das immunologische Signal in einem Signalbereich aufweisende Teststreifen, ist in eine Kammer eines Gehäuses einbringbar, die eine Heizung aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verstärkung eines Signals auf einer mikroporösen Membran aus einem Polymermaterial.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung eine Membran aus einem mikroporösen Polymermaterial mit einem in einem Signalbereich angeordneten Signal.
  • Diagnostische in vitro Schnelltests wurden vor etwa 20 Jahren eingeführt, um Vorhandensein und Menge von spezifischen Molekülen im Menschen schnell nachzuweisen. Sie werden immunchromatographische Nachweise genannt, da sie auf der überaus spezifischen Antikörper-/Antigenreaktion beruhen und sind heute meist in Form eines einstufigen lateralen Teststreifens konzipiert.
  • Die bekannten immunchromatographischen Tests funktionieren in ähnlicher Weise. Als essentielle feste Phase wird meist eine mikroporöse Cellulosenitratmembran (DE 45 38 381 A1; EP 0 421 235 A2; US 5,980,746) benutzt, auf welcher die Antikörper-/Antigenreaktionen stattfindet, wobei ein Farbsignal sichtbar wird.
  • Ein immunchromatographischer Test, wie er beispielweise in der US 5,980,746 beschrieben ist, besteht aus folgenden Komponenten:
    • - Einem Vorfilterkissen bzw. Probeaufnahmestreifen aus Fasermaterial, wie z. B. Papier, Glasfaser- oder Polymervlies, zur Vorfiltration der flüssigen Probe (diese ist gewöhnlich Vollblut, Serum oder Urin, kann jedoch prinzipiell jede Körperflüssigkeit sein);
    • - einem Konjugat-Kissen, welches gleichfalls aus Fasermaterial, wie Glasfaser oder Polymervlies besteht. Dieses Kissen wird vor dem Zusammenfügen der Testkomponenten mit dem Konjugat-Reagens imprägniert. Das Konjugat-Reagens besteht üblicherweise aus farbigen Partikeln, wie z. B. Goldkolloid (siehe DE 37 81 335 T) oder gefärbtem Latex, welche mit einem spezifischen Antikörper gegen ein Epitop des gesuchten Analyts umhüllt sind;
    • - einem Streifen aus einer mikroporösen Cellulosenitrat- Membran. Diese wird vor dem Einbau in den Test-Kit gewöhnlich mit einer Linie eines sekundären Antikörpers versehen, welcher zur Erkennung eines zweiten, anderen Epitops des Analyts befähigt ist. Üblicherweise werden zwei Antikörper, ein capture bzw. Test-Antikörper und ein Kontroll-Antikörper in zwei getrennten Linien auf die Membrane aufgebracht;
    • - einem meist aus Cellulosefasern (Papier) bestehenden Saugkissen (absorbent pad) am Streifenende zum Ansaugen und Aufnehmen der überschüssigen Probenflüssigkeit.
  • Ein kompletter immunchromatographischer Teststreifen, beispielweise ein Schwangerschaftstest (DE 37 81 335 T2, US 5,980,746 A) arbeitet in der folgenden Weise:
    Die Probe wird am Streifenanfang auf das Vorfilterkissen aufgebracht, welches neben seiner Hauptfunktion als Vorfilter auch Reagenzien zur gezielten Konditionierung der Probe (z. B. pH-Wert, Viskosität, u. s. w.) enthalten kann. Die Probe wandert dann infolge von Kapillarkräften zum angrenzenden Konjugat-Kissen. Die Probe mobilisiert die im Konjugat-Kissen enthaltenen Konjugat-Partikel, wobei bei Anwesenheit des Schwangerschaftshormons hcG in der Probe gleichzeitig eine Komplexbildung zwischen diesem und dem Konjugat-Antikörper erfolgt. Die Probe wandert weiter und tritt in die angrenzende, überlappende Cellulosenitrat-Membran ein. Auf dem Weg durch die schwammartige Struktur bzw. Struktur mit hohem Porenvolumen der Membran wird eine gute Durchmischung der Probe erreicht. Beim Erreichen der Testlinie mit dem aufgebrachten aktiven zweiten (capture) Antikörper wird das hcG im gebildeten hcG-Antikörper-Konjugat-Komplex erkannt und der gesamte Komplex abgefangen und dort konzentriert, so dass die vorher nicht sichtbare Linie gefärbt erscheint. Die Probenflüssigkeit wandert weiter in der Membrane und erreicht die zweite Linie mit dem aufgebrachten Kontroll-Antikörper. Dieser ist spezifisch zur Erkennung des Konjugat-Antikörpers befähigt und immobilisiert so das überschüssige Antikörper-Konjugat unter Bildung einer zweiten gefärbten Linie (Positiv- Kontrolle). Ein Überschuss an Konjugat-Antikörper ist stets gegeben, selbst bei stark positiven Proben, die eine intensiv gefärbte Testlinie erzeugen, so dass immer einige Konjugat- Partikel an der Kontroll-Linie abgefangen werden und so ein erkennbares Kontrollsignal ergeben. Dieses Kontrollsignal zeigt an, dass der gesamte Testablauf normal funktioniert hat und das Testergebnis richtig ist.
  • Die mikroporöse Membran fungiert in den bekannten Tests als feste Phase, an die ein Test-Reagens (z. B. ein Antikörper oder Antigen) gebunden wird und die anschließend den Transport einer flüssigen Probe durch die Zone mit dem dort gebundenen Test-Reagens ermöglicht. Diese Tests können nach dem sogenannten "lateral flow"-Prinzip oder nach dem sogenannten "flow-through"-Prinzip, bei welchem die Reagenzien schrittweise zugegeben werden, gestaltet sein. Als Membranmaterial wird vorzugsweise wegen seines einzigartigen Bindevermögens für Proteine, sowie seiner Fähigkeit zur Bildung von Membranen mit extrem großen Porenweiten Cellulosenitrat eingesetzt. Proteine werden beim Kontakt mit mikroporösen Cellulosenitrat-Membranen an die Membranstruktur gebunden, wobei der Mechanismus auf elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen den stark polarisierten -O-NO2-Estergruppen des Cellulosennitrats und den Aminogruppen des aus Aminosäuren aufgebauten Proteins beruht. Der Bindevorgang an die Cellulosenitrat-Membran erfolgt sehr schnell, wobei die gesamte verfügbare Oberfläche der Membran mit einer monomolekularen Schicht von Protein belegt wird. Die mikroporösen Membranen besitzen aufgrund ihrer schwammartigen Struktur eine sehr hohe Gesamtoberfläche von etwa 10-800 cm2 je cm2 Membranfläche, die für die Bindung von Proteinen zur Verfügung steht. Diese Kapazität wird bei immunchromatographischen Tests nur zum geringen Teil in Anspruch genommen, da das in Aufsicht registrierte Testsignal nur den oberflächennahen Bereich mit einer Sichttiefe von etwa 10-20 µm wiedergibt. Die Gesamtdicke einer solchen Membran beträgt jedoch etwa 20-200 µm, im Regelfall etwa 140 µm.
  • Die dreidimensionale mikroporöse Struktur der bekannten Testverfahren weist zusammenfassend die folgenden Vorteile auf:
    • - gute Durchmischung der Reagenzien,
    • - schnelles Fließen der Probe zur Ziellinie und
    • - große Oberfläche des Zielbereiches durch dreidimensionale Struktur.
  • Nachteilig bei den bekannten Diagnostikmembranen bzw. Testverfahren ist jedoch, dass im Zielbereich durch die dreidimensionale mikroporöse Struktur das immunologische Signal an der sichtbaren Oberfläche nur relativ schwach ist. Dadurch sind die bekannten Schnelltests für eine quantitative Bestimmung wenig geeignet. Die gleichen Nachteile treten bei der Verwendung der bekannten Diagnostikmembranen für schnelle mikrobiologische Testverfahren auf. Diese mikrobiologischen Tests benutzen häufig DNS-Proben. Die immunologischen Signale können, soweit sie stark genug sind, beispielsweise durch Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung (FISH) bestimmt werden. Wegen der erwähnten Nachteile werden für die mikrobiologischen Verfahren bisher auch keine mikroporösen Membranen benutzt. Auch die Verwendung von sogenannten Kernspurmembranen bringt nur unzureichende Ergebnisse.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannten Verfahren so zu verbessern, dass die mikroporösen Membranen eine ausreichende Signalstärke aufweisen und auch zur quantitativen Bestimmung von Proben genutzt werden können.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass die Membran einer Einwirkung ausgesetzt wird, die die Struktur der Membran so verändert, dass das Signal verstärkt wird.
  • Dadurch, dass nach der raschen Wanderung der zu untersuchenden Probe zur Ziellinie die Membran in ihrer Struktur verändert bzw. aufgebrochen wird, sind die Partikel im Bereich der Ziellinie für geeignete Detektionsmethoden besser zugänglich, so dass nunmehr eine quantitative Auswertung ermöglicht wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Membran der Einwirkung eines Stoffes ausgesetzt, der für wenigstens ein Polymer der Membran ein Lösungsmittel darstellt und der die Struktur der Membran mindestens teilweise auflöst.
  • Dadurch, dass nach der raschen Wanderung der zu untersuchenden Probe zur Ziellinie mit einem Stoff auf die Membran eingewirkt wird, der deren Struktur auflöst bzw. aufbricht, wird die dreidimensionale Membran praktisch zu einem zweidimensionalen dünnen Film. Die Partikel im Bereich der Ziellinie sind nunmehr alle an der Oberfläche benachbart bzw. durch die erfolgte Volumenreduktion stärker konzentriert und damit gut detektierbar. Soweit der Film bzw. die Membran durch den Zusammenbruch der Struktur transparent wird, ist der dünne Film besonders für optische Detektionsverfahren geeignet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Membran einer Atmosphäre ausgesetzt, die das Lösungsmittel enthält. Die Applizierung eines Lösungsmitteldampfes hat sich als besonders günstig erwiesen. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Membran bzw. den Teststreifen in das Lösungsmittel kurz einzutauchen.
  • Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Membran der Einwirkung von physikalischen Methoden auszusetzen, die die Struktur der Membran aufbrechen. Das Aufbrechen bzw. Verändern der Struktur kann durch Einwirken von Druck und/oder Temperatur auf die Membran erfolgen.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Membran mindestens teilweise aus Cellulosenitrat ausgebildet. Dabei kann die Membran Aceton, Methanol oder Estern, zum Beispiel Methylacetat, als Lösungsmittel ausgesetzt werden. Eine Membran aus Cellulosenitrat kann sowohl für immunochromatographische als auch für mikrobiologische Schnelltests eingesetzt werden. Die Membran kann dabei aus purem Cellulosenitrat bestehen oder bis zu 50% von unterschiedlichen Polymeren enthalten.
  • Die Membran kann mindestens teilweise aus Polyamid ausgebildet sein und Ameisensäure als Lösungsmittel ausgesetzt werden. Auch kann die Membran mindestens teilweise aus Polyethersulfon ausgebildet sein und Dimethylformamid als Lösungsmittel ausgesetzt werden. Auch andere Kunststoffe und Lösungsmittel sind möglich.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das immunologische Signal mit einem immunochromatographischen Schnelltest oder mit einem mikrobiologischen Schnelltest erzeugt, durch Aufbrechen bzw. Auflösen der Membranstruktur verstärkt und einer anschließenden quantitativen Auswertung zugeführt. Die Auswertung kann dabei je nach Art der Partikel beispielsweise magnetisch, photometrisch oder kapazitiv erfolgen. Auch ist es möglich, den Polymerfilm der Membran weiter aufzulösen, den Teststreifen zu waschen und die gesammelten Partikel einer individuellen Zählung zuzuführen.
  • Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 12 dadurch gelöst, dass die Membran eine dreidimensionale Struktur aufweist und auf einem Kunststoffträger eines Teststreifens angeordnet ist.
  • Durch die Anordnung der Membran auf einem Kunststoffträger eines Teststreifens wird eine leichte Handhabbarkeit erzielt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mit einer Probe beaufschlagte und das immunologische Signal in einem Signalbereich aufweisende Teststreifen in eine Kammer eines Gehäuses einbringbar, die eine Heizung aufweist. Die Kammer ist zur Veränderung der Struktur der Membran mit Lösungsmitteldampf beaufschlagbar.
  • In der Kammer des Gehäuses lässt sich der Teststreifen leicht trocknen und mit Lösungsmitteldampf beaufschlagen. Zweckmäßigerweise weist das Gehäuse im Signalbereich ein Sichtfenster auf.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Teil bzw. vorderes Gehäuseteil des Gehäuses abnehmbar, so dass mindestens der Signalbereich des Teststreifens für eine quantitative Auswertung frei zugängig ist. Durch den frei zugängigen Signalbereich kann problemlos eine quantitative Auswertung erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Teststreifen an seinem ersten Ende ein Vorfilterkissen zur Aufnahme der Probe und dem Vorfilterkissen benachbart, ein Konjugatkissen auf. Die Membran weist in einem im Signalbereich liegenden Zielbereich Testantikörper und in einem dem Zielbereich benachbarten Kontrollbereich Kontrollantikörper auf. Der Teststreifen weist zudem an seinem dem ersten Ende abgewandten zweiten Ende ein Saugkissen für überschüssiges Material auf. Dadurch wird ein ähnlich einfaches Arbeiten erreicht wie mit den bekannten qualitativen Schnelltests.
  • Die bekannten mikroporösen Membranen mit einem Signal weisen die oben beschriebenen Nachteile auf.
  • Weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Membran so zu verbessern, dass das Signal verstärkt und quantitativ auswertbar ist.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 25 dadurch gelöst, dass mindestens in dem Signalbereich zur Verstärkung des Signals die Struktur der Membran aufbrechbar ist.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die aufgebrochene Struktur der Membran volumenreduziert und transparent. Dadurch weist die Membran die oben geschilderten Vorteile auf. Zweckmäßiger Weise ist die Membran als Teil eines Teststreifens ausgebildet.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 Eine schematische Darstellung einer Membran in Form eines immunochromatographischen Teststreifens,
  • Fig. 2 eine räumliche Darstellung des Teststreifens von Fig. 1,
  • Fig. 3 eine räumliche Darstellung eines in einer Kammer eines Gehäuses angeordneten Teststreifens,
  • Fig. 4 eine räumliche Darstellung eines in einem hinteren Gehäuseteil eines Gehäuses angeordneten Teststreifens, d. h. das vordere Gehäuseteil ist noch nicht aufgesetzt,
  • Fig. 5 eine räumliche Darstellung des Teststreifens von Fig. 1 mit abgenommenem vorderen Gehäuseteil nach erfolgter Auflösung der Membranstruktur und
  • Fig. 6 eine Draufsicht auf zwei Teststreifen des Ausführungsbeispieles oben vor erfolgter Auflösung der Membranstruktur und unten mit aufgebrochener transparenter Membranstruktur.
  • Eine Vorrichtung zur Verstärkung eines immunologischen Signals besteht im Wesentlichen aus einem Teststreifen 1 und einem Gehäuse 2 mit einer Kammer 3.
  • Der Teststreifen 1 besteht aus einem Kunststoffträger 4 an dessen ersten Ende 5 ein Vorfilterkissen 6 zur Aufnahme einer Probe 7 angeordnet ist. Dem Vorfilterkissen 6 ist zu dem dem ersten Ende 5 abgewandten zweiten Ende 8 ein Konjugatkissen 9 mit einem Konjugat-Reagens 10 vorgelagert. Im Anschluss an das Konjugatkissen 9 ist auf dem Kunststoffträger 4 eine mikroporöse dreidimensionale Membran 11 angeordnet. An dem zweiten Ende 8 weist der Kunststoffträger 4 bzw. der Teststreifen 1 ein Saugkissen 12 für überschüssiges Probenmaterial auf. In einem Abstand zu dem Konjugatkissen 9 weist die Membran 11 eine Testlinie 13 mit einem immobilisierten Test-Reagenz (membrangebundener Test-Antikörper) 14 auf. In einem Abstand zur Testlinie 13 ist eine Kontrolllinie 15 mit einem immobilisierten Kontroll-Reagenz (membrangebundener Kontroll- Antikörper) 16 auf.
  • Das Gehäuse 2 weist die Kammer 3 zur Aufnahme des Teststreifens 1 auf. Um den Teststreifen 1 in die Kammer 3 einbringen zu können, kann ein vorderes Gehäuseteil 17 von einem hinteren Gehäuseteil 18 getrennt werden. Die Kammer 3 weist eine nicht dargestellte Heizung auf. In der Kammer 3 kann der Teststreifen 1 zum einen getrocknet und zum anderen mit einem Lösungsmittel bzw. Lösungsmitteldampf beaufschlagt werden.
  • Die einen Analyten 19 enthaltende Probe 7 wird auf das Vorfilterkissen 6 aufgebracht, welches neben seiner Hauptfunktion als Vorfilter auch Reagenzien zur gezielten Konditionierung der Probe (z. B. pH-Wert, Viskosität u. s. w.) enthalten kann. Die Probe 7 wandert dann infolge von Kapillarkräften zu dem Konjugatkissen 9. Die Probe 7 mobilisiert die im Konjugatkissen 9 enthaltenen Konjugat-Partikel bzw. das Konjugat- Reagens 10, wobei ein mobiler Komplex aus Analyt 19 und Konjugat-Reagens 10 gebildet wird. Die Probe 7 wandert weiter zu der Testlinie 13 hin. Hier kommt es zur Immobilisierung des mobilen Komplexes. D. h., beim Erreichen der Testlinie 13 mit dem aufgebrachten aktiven zweiten (capture) Antikörper als Test-Reagenz 14 wird beispielsweise bei Anwesenheit eines Schwangerschaftshormons hcG in der Probe 7 das hcG im gebildeten hcG-Antikörper 1-Konjukat-Komplex erkannt und der gesamte Komplex abgefangen und konzentriert, so dass die vorher nicht sichtbare Testlinie 13 gefärbt erscheint. Die Probenflüssigkeit wandert weiter und erreicht die Kontrolllinie 15 mit dem aufgebrachten Kontroll-Reagenz 16 bzw. dem Kontroll- Antikörper. Dieser ist spezifisch nur zur Erkennung des Konjugat-Antikörpers befähigt und immobilisiert so das überschüssige Antikörper 1-Konjugat unter Bildung der gefärbten Testlinie 13 (Positiv-Kontrolle). Ein Überschuss an Antikörper-Konjugat ist stets gegeben, selbst bei stark positiven Proben, die eine intensiv gefärbte Testlinie erzeugen, so dass immer einige Konjugat-Partikel an der Kontrolllinie abgefangen werden und so ein erkennbares Kontrollsignal ergeben. Dieses Kontrollsignal zeigt an, dass der gesamte Testverlauf normal funktioniert und das Testergebnis richtig ist. Zur quantitativen Auswertung wird das vordere Gehäuseteil 17 des Gehäuses 2 entfernt und der Teststreifen in die Kammer 3 des hinteren Gehäuseteiles 18 eingesteckt und das vordere Gehäuseteil 17 wieder aufgesetzt. In der Kammer 3 kann der Teststreifen 1 getrocknet werden. Durch ein Kontrollfenster 20 ist ein die Testlinie 13 und die Kontrolllinie 15 aufweisender Signalbereich 21 beobachtbar. Nach erfolgter Färbung von Testlinie 13 und Kontrolllinie 15 wird der Teststreifen 1 bzw. die mikroporöse Membran 11 mit Lösungsmittel bzw. Lösungsmitteldampf beaufschlagt. Durch den Lösungsmitteldampf wird die dreidimensionale Struktur der Membran 11 aufgebrochen, so dass sie nunmehr einen dünnen zweidimensionalen Film auf dem Kunststoffträger 4 bildet, so dass nach Abnahme des vorderen Gehäusesteiles 17 die Partikel der Testlinie 13 oder auch der Kontrolllinie 15 mühelos mit üblichen Methoden quantitativ bestimmt werden können. Durch das Aufbrechen der Membranstruktur sind auch die inneren Partikel der Membran 11 einer Auswertung besser zugänglich und führen zu einer erheblichen Signalverstärkung.
    • Ausführungsbeispiel
  • Nach Ablauf des Standard-Immunoessays (im Beispiel hcG/Schwangerschaft mit Goldlabel auf CN 140 19501 01-0086-3) wird eine Cellulosenitrat-Membran mit einem Gebläsetrockner getrocknet (Zeit: ca. 1 min). Ausgangsdicke der Membranschicht ca. 140 µm. Danach folgt ein kurzes Benetzen (Eintauchen) des Tests in Methanol. Hierbei bricht die Struktur der Membran zusammen. Anschließend Trocknen (Zeit: ca. 1 min). Die transparente, kratzfeste resultierende Schicht weist eine Dicke von ca. 40 µm auf. Die Porosität (freies Porenvolumen) der Membran beträgt vor der Behandlung ca. 70%. Daher nimmt die Dicke der Membran während der Behandlung um ca. > 70% ab. Wurde der Test vor der Behandlung mit Methanol von Puffern etc. durch Auswaschen befreit, ist die resultierende Transparenz erhöht. Die resultierende Schicht weist auf Grund ihrer transparenten festen Lackeigenschaften folgende Vorteile auf:
    • - Kratzfest und damit leichter zu handhaben in nachfolgenden physikalischen Analysen.
    • - Die signalgebenden Stoffe sind fixiert.
    • - Die Lagerfähigkeit wird zu den Kratzaspekten auch hinsichtlich der chemischen Stabilität deutlich verbessert, da die Oberfläche in der dichten Struktur deutlich reduziert ist und die Matrix wie auch die fixierten signalgebenden Stoffe vor verändernden Einflüssen besser geschützt sind als in der porösen Matrix.
    • - Insbesondere bei elektromagnetischen Auswerteverfahren ist man auf eine gleichbleibende Distanz zum Lesekopf angewiesen, diese wird durch Anpressen erreicht. Die dichte Schicht weist hier in der Handhabung bereits oben geschilderte Vorteile auf.

Claims (28)

1. Verfahren zur Verstärkung eines Signals auf einer mikroporösen Membran aus einem Polymermaterial, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) einer Einwirkung ausgesetzt wird, die die Struktur der Membran (11) so verändert, dass das Signal verstärkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) der Einwirkung eines Stoffes ausgesetzt wird, der für wenigstens ein Polymer der Membran (11) ein Lösungsmittel darstellt und der die Struktur der Membran (11) mindestens teilweise auflöst.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) einer Atmosphäre ausgesetzt wird, die das Lösungsmittel enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) in das Lösungsmittel eingetaucht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) der Einwirkung von physikalischen Methoden ausgesetzt wird, die die Struktur der Membran aufbrechen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) einem die Struktur aufbrechenden erhöhten Druck ausgesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) einer die Struktur aufbrechenden erhöhten Temperatur ausgesetzt wird
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in ihrer Struktur veränderte Membran (11)getrocknet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) mindestens teilweise aus Cellulosenitrat ausgebildet ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) Aceton, Methanol oder einem geeigneten Ester als Lösungsmittel ausgesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) mindestens teilweise aus Polyamid ausgebildet ist und Ameisensäure als Lösungsmittel ausgesetzt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) mindestens teilweise aus Polyethersulfon ausgebildet ist und Dimethylformamid als Lösungsmittel ausgesetzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal einer quantitativen Auswertung zugeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal mit einem immunochromatographischen Schnelltest erzeugt wurde.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal mit einem mikrobiologischen Schnelltest erzeugt wurde.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) eine dreidimensionale Struktur aufweist und auf einem Kunststoffträger (4) eines Teststreifens (1) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der mit einer Probe (7) beaufschlagte und das Signal in einem Signalbereich (21) aufweisende Teststreifen (1) in eine Kammer (3) eines Gehäuses (2) einbringbar ist, die eine Heizung aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (3) zur Veränderung der Struktur der Membran (11) mit Lösungsmitteldampf beaufschlagbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (3) zur Veränderung der Struktur der Membran (11) mit Druck beaufschlagbar ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) ein Sichtfenster (20) mit Sicht auf den Signalbereich (21) aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderes Gehäuseteil (17) des Gehäuses (2) abnehmbar ist, so dass mindestens der Signalbereich (21) des Teststreifens (1) für eine quantitative Auswertung frei zugängig ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Teststreifen (1) an seinem ersten Ende (5) ein Vorfilterkissen (6) zur Aufnahme der Probe (7) aufweist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Teststreifen (1) dem Vorfilterkissen (6) benachbart ein Konjugatkissen (9) mit einem Konjugat-Reagens (10) aufweist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (11) in einer im Signalbereich (21) liegenden Testlinie (13) ein Test-Reagens (14) und in einem der Testlinie (13) in einem Abstand benachbarten Kontrolllinie (15) ein Kontroll-Reagens (16) aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Teststreifen (1) an seinem dem ersten Ende (5) abgewandten zweiten Ende (8) ein Saugkissen (12) für überschüssiges Probenmaterial aufweist.
25. Membran aus einem mikroporösen Polymermaterial mit einem in einem Signalbereich angeordneten Signal, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in dem Signalbereich (21) zur Verstärkung des Signals die Struktur der Membran aufbrechbar ist.
26. Membran nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrochene Struktur im Volumen reduziert ist.
27. Membran nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrochene Struktur transparent ausgebildet ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006118707A2 (en) * 2005-04-29 2006-11-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Flow control technique for assay devices
WO2007097917A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-30 Becton, Dickinson And Company Combination vertical and lateral flow immunoassay device
US8535617B2 (en) 2007-11-30 2013-09-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Blood cell barrier for a lateral flow device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0212670A2 (de) * 1985-08-29 1987-03-04 Enzo Biochem, Inc. Verfahren zum Nachweis eines Analytteiles mittels Signallokalisierung
DE3784576T2 (de) * 1986-07-24 1993-09-23 Applied Research Systems Optische polymerbedeckte strukturen.
DE68924802T2 (de) * 1988-05-17 1996-05-23 Enzo Biochem Inc Testvorrichtung mit gradientreguliertem lokalisiertem Signal.
DE69127628T2 (de) * 1991-10-01 1998-01-22 Biostar Inc Hochempfindlicher optischer Immunoassay durch Gebrauch von Enzymmarkierten Reagenz
DE69227655T2 (de) * 1991-02-11 1999-04-22 Biostar, Inc., Boulder, Col. Testeinheiten und verfahren, die polymerischen oberflächen-verstärkungsagenzien verwenden
US5980746A (en) * 1996-11-14 1999-11-09 Pall Corporation Membrane and methods of preparing and using same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0212670A2 (de) * 1985-08-29 1987-03-04 Enzo Biochem, Inc. Verfahren zum Nachweis eines Analytteiles mittels Signallokalisierung
DE3784576T2 (de) * 1986-07-24 1993-09-23 Applied Research Systems Optische polymerbedeckte strukturen.
DE68924802T2 (de) * 1988-05-17 1996-05-23 Enzo Biochem Inc Testvorrichtung mit gradientreguliertem lokalisiertem Signal.
DE69227655T2 (de) * 1991-02-11 1999-04-22 Biostar, Inc., Boulder, Col. Testeinheiten und verfahren, die polymerischen oberflächen-verstärkungsagenzien verwenden
DE69127628T2 (de) * 1991-10-01 1998-01-22 Biostar Inc Hochempfindlicher optischer Immunoassay durch Gebrauch von Enzymmarkierten Reagenz
US5980746A (en) * 1996-11-14 1999-11-09 Pall Corporation Membrane and methods of preparing and using same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006118707A2 (en) * 2005-04-29 2006-11-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Flow control technique for assay devices
WO2006118707A3 (en) * 2005-04-29 2007-04-05 Kimberly Clark Co Flow control technique for assay devices
US7858384B2 (en) * 2005-04-29 2010-12-28 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Flow control technique for assay devices
US8124421B2 (en) 2005-04-29 2012-02-28 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Flow control technique for assay devices
WO2007097917A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-30 Becton, Dickinson And Company Combination vertical and lateral flow immunoassay device
US8535617B2 (en) 2007-11-30 2013-09-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Blood cell barrier for a lateral flow device

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