DE19620636A1 - Appts. for affinity processes allows multiple simultaneous analysis - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchfüh rung chemischer oder biochemischer Affinitätsverfah ren sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derarti gen Vorrichtung. Bei Affinitätsverfahren nutzt man die spezifische Affinität eines Reaktionspartners, der auf der Oberfläche einer festen Phase (Träger) fixiert (immobilisiert) ist, um aus einem Substanzge misch die spezifisch passende Komponente selektiv zu binden. Die übrigen Stoffe können anschließend leicht z. B. durch Waschen abgetrennt werden. Zu den ver breitetsten Affinitätsverfahren zählen Immunoassay und Affinitätschromatographie.The invention relates to a device for performing Chemical or biochemical affinity process ren and a method for operating such gene device. One uses in affinity procedures the specific affinity of a reaction partner, on the surface of a solid phase (carrier) is fixed (immobilized) in order from a substance selectively add the specific component tie. The other substances can then easily e.g. B. can be separated by washing. To the ver Widest affinity methods include immunoassay and affinity chromatography.
In der Affinitätschromatographie wird nach dem Ent fernen der nicht gebundenen Substanzen der Wertstoff gezielt abgelöst (eluiert) und im Idealfall als Rein stoff gewonnen. In der Regel hat gleichzeitig eine Aufkonzentrierung stattgefunden.In affinity chromatography after Ent remove the unbound substances from the valuable substance deliberately replaced (eluted) and ideally as pure fabric won. Usually has one at the same time Concentration took place.
Der Immunoassay ist eine Technik zum Nachweis von Substanzen (z. B. Proteine, Bakterien, Viren, Toxine usw.) auf der Basis einer Antigen-Antikörperreaktion. Antikörper sind Proteine, die selektiv ihr entspre chendes Antigen (Substanzen, die eine Immunantwort auslösen) binden.The immunoassay is a technique for the detection of Substances (e.g. proteins, bacteria, viruses, toxins etc.) based on an antigen-antibody reaction. Antibodies are proteins that selectively correspond to them antigen (substances that cause an immune response trigger) bind.
Für Immunoassays und affinitätschromatographische Anwendungen existiert eine Reihe von unterschiedli chen Trägermaterialien (Festphasen). Während in der Affinitätschromatographie anorganische und organische Trägermaterialien wie Agarose oder Silikagel in Form von Kugeln oder unregelmäßig geformten Partikeln als Säulenmaterialien eingesetzt werden, ist bei Immuno assays die Mikrotiterplatte aus Polystyrol als feste Phase am weitesten verbreitet. In manchen Fällen kom men auch Immunoassays auf der Basis von Membranen (z. B. aus Nylon oder Nitrocellulose), Glasplättchen, poröse Glas- oder Silikagelpartikel sowie Latexkügel chen zur Anwendung.For immunoassays and affinity chromatography There are a number of different applications Chen carrier materials (solid phases). While in the Affinity chromatography inorganic and organic Carrier materials such as agarose or silica gel in the form of spheres or irregularly shaped particles as Column materials are used at Immuno assays the microtiter plate made of polystyrene as solid Most widespread phase. In some cases com also immunoassays based on membranes (e.g. made of nylon or nitrocellulose), glass plates, porous glass or silica gel particles as well as latex balls Chen for use.
Nachteilig beim Stand der Technik ist die Tatsache, daß die zumeist planare Anordnung des Trägers insbe sondere bei Immunoassays keine effektive - insbeson dere automatische - Betriebsweise der Vorrichtungen gestattet und daß das Verhältnis zwischen aktiver Oberfläche und Probenvolumen zu niedrig ist.A disadvantage of the prior art is the fact that the mostly planar arrangement of the carrier in particular especially in immunoassays not an effective one - in particular automatic - operation of the devices allowed and that the relationship between active Surface and sample volume is too low.
In der Affinitätschromatographie werden säulenförmige Vorrichtungen verwendet, welche mit porösen Träger substanzen (Säulenmaterialien), beispielsweise in Kugelform, gefüllt sind. Derartige Vorrichtungen haben allerdings den Nachteil, daß die Diffusionswege aufgrund der inneren Oberfläche der Trägersubstanzen sehr lang sind. Dadurch wird in der Regel nur ein Teil der tatsächlich vorhandenen Oberfläche zur An bindung des Wertstoffes genutzt.In affinity chromatography are columnar Devices used with porous supports substances (column materials), for example in Spherical shape, are filled. Such devices have the disadvantage, however, that the diffusion paths due to the inner surface of the carrier substances are very long. This usually only makes one Part of the actual surface to be used binding of the resource is used.
Ein weiterer Nachteil von gepackten Säulen ist der hohe Druckabfall in der Schüttung. Deshalb werden zum Betreiben solcher Vorrichtungen leistungsfähige Pum pen benötigt, die hohe Investitions- und Betriebskos ten verursachen. Aufgrund der Strömungsführung in der gepackten Säule ist zusätzlich eine breite Verweil zeitverteilung gegeben. Die zur Verfügung stehende Oberfläche ist bei gepackten Säulen geometrisch nicht genau definiert. Abweichungen in der Anreicherungs leistung können deshalb auch bei formal gleichen Säu len auftreten. Außerdem ist oft eine hohe unspezifi sche Adsorption zu beobachten.Another disadvantage of packed columns is that high pressure drop in the bed. Therefore, the Operate such devices powerful pump pen, which requires high investment and operating costs cause. Due to the flow in the packed pillar is also a wide dwell given time distribution. The one available With packed columns, the surface is not geometrical precisely defined. Deviations in the enrichment This means that performance can also be achieved with the same form len occur. In addition, it is often highly unspecific to observe adsorption.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung chemi scher oder biochemischer Affinitätsverfahren zu schaffen, die ein günstiges Verhältnis zwischen Trä geroberfläche und Probenvolumen sowie eine enge Ver weilzeitverteilung gewährleistet, mit geringen Pump leistungen auskommt und reproduzierbare Charakteris tika aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren für einen effektiven und automati sierbaren Betrieb dieser Vorrichtung zur Verfügung zu stellen.The present invention is therefore based on the object based on a device for carrying out chemi shear or biochemical affinity processes create a favorable relationship between Trä surface and sample volume as well as a narrow displacement distribution of time guaranteed, with low pump performance and reproducible character has tika. Another object of the invention is it, a process for effective and automati operable operation of this device put.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des An spruchs 1 sowie hinsichtlich des Verfahrens für einen vorteilhaften Betrieb der Vorrichtung durch die kenn zeichnenden Merkmale des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.This object is achieved by an inventive one Device with the characteristic features of the An Proverb 1 and the procedure for one advantageous operation of the device by the kenn Drawing features of claim 9. Advantageous Refinements and developments result from the respective subclaims.
Erfindungsgemäß wird gemäß Anspruch 1 als Träger material für eine Vorrichtung zur Durchführung chemi scher oder biochemischer Affinitätsverfahren ein rohrförmig ausgestalteter Träger mit auf der Träger innenwand immobilisiertem Affinitätssorbens verwen det. Eine derartige Vorrichtung eignet sich bei spielsweise als Festphase für die Durchführung von Immunoassays oder affinitätschromatographischen An wendungen.According to the invention is as a carrier material for a device for carrying out chemi shear or biochemical affinity methods tubular support with on the support use immobilized affinity sorbent on the inside wall det. Such a device is suitable for for example as a fixed phase for the implementation of Immunoassays or affinity chromatography turns.
Die erfindungsgemäße Rohrform erlaubt einen vorteil haften Betrieb der Vorrichtung im Durchflußverfahren. Dies erleichtert eine Automatisierung von Immunoas says.The tube shape according to the invention allows an advantage stick operation of the device in the flow process. This facilitates automation of immunoas says.
Das rohrförmige Trägermaterial gewährleistet darüber hinaus ein optimales Verhältnis zwischen Trägerober fläche und Probenvolumen. Insbesondere kann der Trä gerdurchmesser frei gewählt werden, wodurch das Ver hältnis zwischen aktiver Oberfläche und benötigtem Probenvolumen vorteilhaft eingestellt werden kann. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von kapil laren Trägern, welche sich durch ihr äußerst günsti ges Verhältnis zwischen aktiver Oberfläche und Pro benvolumen auszeichnen. Zur Steigerung des Durchsat zes kann der Rohrdurchmesser aber auch vergrößert werden.The tubular support material ensures this also an optimal relationship between the top of the institution area and sample volume. In particular, the Trä can be freely selected, whereby the ver relationship between active surface and required Sample volume can be set advantageously. The use of kapil is particularly advantageous laren carriers, which are extremely favorable due to their relationship between active surface and pro mark the volume. To increase throughput zes can also increase the pipe diameter will.
Da das Affinitätssorbens erfindungsgemäß auf der Trä gerinnenwand immobilisiert ist, werden keine Säulen materialien benötigt. Aus diesem Grund wird die Strö mung durch den rohrförmigen Träger hindurch nicht durch Säulenmaterialien beeinflußt und der Druckwi derstand ist gering. Die Folge sind eine enge Ver weilzeitverteilung sowie geringe benötigte Probenvo lumina. Zudem werden die Diffusionswege zwischen den Affinitätspartnern, im Vergleich zu porösen Säulen materialien, kurz und man erhält eine geometrisch gut definierte Oberfläche. Letztere gewährleistet eine gute Reproduzierbarkeit von Immunoassys.Since the affinity sorbent according to the invention on the Trä gutter wall is immobilized, no pillars materials needed. For this reason, the Strö not through the tubular support influenced by column materials and the Druckwi the level is low. The result is a close ver because of the time distribution and the low number of samples required lumina. In addition, the diffusion paths between the Affinity partners, compared to porous columns materials, short and you get a geometrically good defined surface. The latter guarantees a good reproducibility of immunoassys.
Bevorzugt sind erfindungsgemäße rohrförmige Träger aus Glas. Besonders bevorzugt sind erfindungsgemäße Träger aus aufgeschmolzenem Siliziumdioxid (Fused Si lica). Fused Silica zeichnet sich durch eine sehr hohe Reinheit aus. Ein Vorteil von kommerziell er hältlichen, ummantelten Kapillaren aus Fused Silica ist ihre hohe Biegsamkeit und mechanische Stabilität.Tubular supports according to the invention are preferred of glass. The invention is particularly preferred Carrier made of melted silicon dioxide (fused Si lica). Fused silica is characterized by a very high purity. A commercial advantage Retained, covered capillaries made of fused silica is their high flexibility and mechanical stability.
Zur Verbesserung der Immobilisierung des Affinitäts sorbens ist es äußerst vorteilhaft, das Glas oder Fused Silica erfindungsgemäß in einem vorgeschalteten Aufschlußverfahren zu aktivieren. Infolge des Auf schlußverfahrens weist die behandelte Oberfläche eine hohe Dichte an funktionellen Gruppen auf.To improve immobilization of affinity it is extremely advantageous to sorbent the glass or Fused silica according to the invention in an upstream To activate digestion processes. As a result of the up In the final process, the treated surface has a high density of functional groups.
Eine Aktivierung kann beispielsweise dadurch erfol gen, daß die Oberflächen des Fused Silica hydroxy liert werden. Dies kann mit einer guten Reproduzier barkeit bevorzugt durch einen hydrothermalen alkali schen Aufschluß geschehen. Durch die Schaffung freier Hydroxylgruppen auf der Oberfläche können beispiels weise Proteine kovalent immobilisiert werden. Außer dem ist überraschenderweise eine starke Verminderung von unspezifischen Absorptionen zu beobachten. This can result in activation, for example gene that the surfaces of the fused silica hydroxy be lated. This can be done with a good reproducer Availability preferred by a hydrothermal alkali happen. By creating free Hydroxyl groups on the surface can, for example proteins are covalently immobilized. Except that is surprisingly a sharp decrease of nonspecific absorptions.
Neben Gläsern könnten auch andere Stoffe, beispiels weise Polymere wie Polystyrol, als erfindungsgemäßes rohrförmiges Trägermaterial eingesetzt werden. Die Trägerinnenwand kann zur Vorbereitung auf die Immobi lisierung eines Affinitätssorbens vorbehandelt sein.In addition to glasses, other materials, for example wise polymers such as polystyrene, as inventive tubular support material can be used. The Carrier wall can be used to prepare for the Immobi pretreatment of an affinity sorbent.
Als immobilisiertes Affinitätssorbens eignet sich beispielsweise eine Komponente eines biochemischen Affinitätspaares, z. B. ein Partner der Systeme Anti gen/Antikörper, Enzym/Substrat, Rezeptor/Hormon, Koh lenhydrat/Lectin oder Nucleinsäure/komplementäre Nu cleinsäure. Weitere geeignete immobilisierte Affini tätssorbensien sind Komplexliganden, die selektiv bestimmte Metallionen binden oder Wirtskomplexe, die Gastmoleküle aufnehmen können. Die Immobilisierung des Affinitätssorbens kann adsorptiv oder kovalent erfolgen.Suitable as an immobilized affinity sorbent for example a component of a biochemical Affinity pair, e.g. B. a partner of the Anti systems gene / antibody, enzyme / substrate, receptor / hormone, Koh lenhydrate / lectin or nucleic acid / complementary nu cleic acid. Other suitable immobilized affini Tat sorbents are complex ligands that are selective bind certain metal ions or host complexes that Can accommodate guest molecules. Immobilization the affinity sorbent can be adsorptive or covalent respectively.
Vorteilhafterweise können mehrere rohrförmige Träger parallel nebeneinander angeordnet werden. Eine der artige Bündelanordnung erlaubt die gleichzeitige Durchführung mehrerer Affinitätsverfahren. Der Durch satz kann auf diese Weise gesteigert werden. Außerdem lassen sich beispielsweise gleichzeitig unterschied liche Immunoassays durchführen, und so innerhalb kur zer Zeit verschiedene Komponenten einer Lösung iden tifizieren. Je nach Anwendung sind auf den Trägerin nenwänden gleiche oder unterschiedliche Affinitäts sorbensien immobilisiert.Advantageously, several tubular supports can be arranged in parallel next to each other. One of the like bundle arrangement allows simultaneous Carrying out several affinity procedures. The through rate can be increased in this way. also can be distinguished at the same time, for example perform immunoassays, and so within short different components of a solution certify. Depending on the application are on the wearer walls have the same or different affinity immobilized in sorbent.
Das Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Durchflußverfahren stellt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung dieser Erfindung dar. So können Pipet tierroboter, welche zur automatischen Durchführung von beispielsweise Immunoassays weit verbreitet sind, durch einfache und kostengünstige Durchflußsys teme ersetzt werden.The operation of a device according to the invention in Flow method is a particularly advantageous one Embodiment of this invention. So Pipet animal robots, which are used for automatic execution widely used, for example, by immunoassays are through simple and inexpensive flow systems teme to be replaced.
Ein erfindungsgemäßes Durchflußverfahren zum Betrei ben einer rohrförmigen Vorrichtung mit an der Innen wand immobilisiertem Affinitätssorbens umfaßt zu nächst einen Schritt der Inkubation einer Probelö sung. Unter Inkubation versteht man sowohl den Kon takt des fließenden wie auch des stehenden Mediums mit dem erfindungsgemäßen Träger. Anschließend kann ein Schritt der Inkubation einer Reagenzlösung fol gen. Die Reagenzlösung enthält bei einem Immunoassay beispielsweise einen enzym-markierten Antikörper, welcher in der nachfolgend zugesetzten Substratlösung eine spezifische Indikatorreaktion katalysiert. Die Reaktionsprodukte dieser Reaktion werden anschlie ßend, z. B. als Indiz für die Anwesenheit der zu ana lysierenden Substanz in der Probelösung, nachgewiesen (Enzyme linked immunosorbent assay-Test, ELISA-Test).A flow method according to the invention for operation ben a tubular device with on the inside immobilized affinity sorbent includes next a step of incubating a sample oil solution. Incubation means both the con clock of the flowing as well as the standing medium with the carrier according to the invention. Then can a step of incubating a reagent solution fol The reagent solution contains an immunoassay for example an enzyme-labeled antibody, which in the subsequently added substrate solution catalyzes a specific indicator reaction. The Reaction products of this reaction are then eating, e.g. B. as an indication of the presence of the ana lysing substance in the sample solution, demonstrated (Enzyme linked immunosorbent assay test, ELISA test).
Abschließend kann ein Regenerationsschritt erfolgen, durch welchen die immobilisierte Komponente des Af finitätssystems erneuert wird. Bei affinitätschroma tographischen Anwendungen besteht der Regenerations schritt in der Elution des gebundenen Affinitätspart ners.Finally, a regeneration step can take place through which the immobilized component of the Af financial system is renewed. With affinity schoma topographical applications consists of regeneration step in the elution of the bound affinity part ners.
Nach einem Regenerationsschritt kann ein neuer Ver fahrenszyklus begonnen werden. Somit können aufeinan derfolgend mehrere Verfahrenszyklen durchgeführt wer den. Dies ist insbesondere auch auf automatische Weise möglich. Vorteilhafterweise wird nach mindes tens einem, bevorzugt nach jedem, der Verfahrens schritte ein Waschschritt durchgeführt. After a regeneration step, a new Ver cycle will be started. Thus, one another subsequently several process cycles are carried out the. This is particularly automatic Way possible. According to at least at least one, preferably after each, of the process a washing step was carried out.
Mit Hilfe mehrerer, nebeneinander angeordneter rohr förmiger Träger lassen sich mehrere Affinitätsverfah ren gleichzeitig durchführen.With the help of several tubes arranged side by side Shaped carriers can have multiple affinity processes Perform ren at the same time.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines ausge wählten Ausführungsbeispiels näher illustriert. Es zeigen:The invention is based on a selected embodiment illustrated in more detail. It demonstrate:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Oberflä che einer Fused Silica Kapillare vor der Behandlung mit einem Aufschlußverfahren, Fig. 1 is a schematic representation of the surface of a fused silica capillary Oberflä prior to treatment with a pulping process,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Oberflä che einer Fused Silica Kapillare nach der Behandlung mit einem Aufschlußverfahren, und Fig. 2 is a schematic representation of the surface of a fused silica capillary after treatment with a digestion process, and
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines auf der Oberfläche einer Fused Silica Kapillare immobilisierten Affinitätssorbens. Fig. 3 is a schematic representation of an immobilized on the surface of a fused silica capillary affinity sorbent.
Kapillaren aus Fused Silica, wie sie aus der Gas chromatographie bekannt sind, können durch ein Auf schlußverfahren reproduzierbar aktiviert werden, so daß sie als Festphase in Immunoassays oder in der Affinitätschromatographie eingesetzt werden können. Die immunologisch wirksame Rezeptorschicht wird durch kovalente Bindung auf die innere Oberfläche der Ka pillare aufgebracht. Kommerziell erhältliche Fused Silica Kapillaren bestehen aus reinem SiO₂ und werden bei 2000°C aus der Schmelze gezogen. Durch die Umhül lung der Kapillaren mit einem Mantel aus Polyimid werden sie biegsam. Aufgrund der extremen Herstel lungsbedingungen befinden sich auf der Oberfläche der Kapillaren keine bzw. nur wenige freie Hydroxylgrup pen (Fig. 1). Um Proteine (z. B. Antikörper) besser kovalent auf der inneren Oberfläche fixieren (immobi lisieren) zu können, werden die Kapillaren zunächst hydroxyliert, d. h. es werden freie Hydroxylgruppen auf der Oberfläche geschaffen (Fig. 2). Über diese Hydroxylgruppen können durch Umsetzung mit Organosi lanen organofunktionelle Gruppen eingeführt werden, an welche Proteine gekoppelt werden (Fig. 3).Capillaries made of fused silica, such as are known from gas chromatography, can be reproducibly activated by a closure method so that they can be used as a solid phase in immunoassays or in affinity chromatography. The immunologically active receptor layer is applied to the inner surface of the capillary by covalent bonding. Commercially available fused silica capillaries consist of pure SiO₂ and are pulled out of the melt at 2000 ° C. By covering the capillaries with a jacket made of polyimide, they become flexible. Due to the extreme manufacturing conditions, there are no or only a few free hydroxyl groups on the surface of the capillaries ( FIG. 1). In order to be able to fix (immobilize) proteins (e.g. antibodies) better covalently on the inner surface, the capillaries are first hydroxylated, ie free hydroxyl groups are created on the surface ( FIG. 2). Via these hydroxyl groups, organofunctional groups to which proteins are coupled can be introduced by reaction with organosilanes ( FIG. 3).
Zur Kopplung von Proteinen an organofunktionelle Gruppen auf anorganischen Oberflächen sind in der Literatur verschiedene Verfahren beschrieben worden, die prinzipiell alle auch auf aktivierte Fused Silica Kapillaren übertragen werden können.For coupling proteins to organofunctional ones Groups on inorganic surfaces are in the Literature various methods have been described which in principle all apply to activated fused silica Capillaries can be transferred.
Das Aufschlußverfahren sollte so optimiert sein, daß einerseits eine ausreichende Dichte an Hydroxylgrup pen auf der inneren Oberfläche der Kapillare ge schaffen wird, andererseits aber die Biegsamkeit und die mechanische Stabilität der Kapillaren erhalten bleibt. Nachfolgend wird ein geeignetes Aufschlußver fahren näher beschrieben.The digestion process should be optimized so that on the one hand a sufficient density of hydroxyl group pen on the inner surface of the capillary will create, on the other hand the flexibility and maintain the mechanical stability of the capillaries remains. A suitable digestion ver driving described in more detail.
Durch einen hydrothermalen alkalischen Aufschluß las sen sich Fused Silica Kapillaren reproduzierbar hy droxylieren, ohne daß sie an Flexibilität oder mecha nischer Stabilität einbüßen. Ein Stück Fused Silica Kapillare wird zu 75% mit einer 0,01 molaren Kalium hydroxidlösung gefüllt und an beiden Enden mit einen Acetylenschweißbrenner abgeschmolzen. Die Kapillare wird 10 Stunden bei 200°C getempert, auf Raumtempera tur abgekühlt und 5 Minuten im Durchfluß mit destil liertem Wasser gespült. Die hydroxylierte Kapillare kann - mit Wasser gefüllt - unbegrenzt gelagert wer den. Read through a hydrothermal alkaline digestion fused silica capillaries are reproducible hy doxylation without losing flexibility or mecha loss of stability. A piece of fused silica Capillary becomes 75% with a 0.01 molar potassium hydroxide solution filled and at both ends with one Acetylene welding torch melted down. The capillary is annealed at 200 ° C for 10 hours, at room temperature cooled and 5 minutes in a flow with distilled water rinsed water. The hydroxylated capillary can be filled with water and stored indefinitely the.
Im folgenden wird eine mögliche Vorgehensweise be schrieben, um ein Protein auf der Oberfläche der hy droxylierten Fused Silica Kapillare kovalent zu immo bilisieren.The following is a possible procedure wrote to put a protein on the surface of the hy droxylated fused silica capillary covalently to immo bilize.
Die hydroxylierte Kapillare wird mit einer 5-%igen wäßrigen 3-2-(Aminoethylamino)-propyltrimethoxysilan lösung (12 Stunden bei 85°C) silanisiert und an schließend mit Wasser im Durchfluß gespült. Nach Ak tivierung mit einer 2,5-%igen Glutardialdehydlösung (1 Stunde bei Raumtemperatur) wird die mit PBS (phos phat buffered saline) gespülte Kapillare beispiels weise für die immunologische Detektion von T-2 Toxin mit einer Lösung aus T-2 Toxin-BSA-Konjugat in PBS (200 µg/ml) gefüllt und 12 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Anschließend muß die Kapillare noch 30 Minuten mit einem Blocking-Protein behandelt wer den, um noch vorhandene freie Bindungsstellen abzu sättigen.The hydroxylated capillary is with a 5% aqueous 3-2- (aminoethylamino) propyltrimethoxysilane solution (12 hours at 85 ° C) silanized and on finally rinsed with water in the flow. After Ak Activation with a 2.5% glutardialdehyde solution (1 hour at room temperature) the with PBS (phos phat buffered saline) rinsed capillary for example wise for the immunological detection of T-2 toxin with a solution of T-2 toxin-BSA conjugate in PBS (200 µg / ml) filled and 12 hours at room temperature ditched. Then the capillary must still Treated with a blocking protein for 30 minutes to remove any remaining free binding sites saturate.
Nachfolgend soll ein Verfahren zum Betreiben einer derart präparierten Kapillare für die Fließinjek tionsanalyse (Durchflußverfahren) näher ausgeführt werden. Das Prinzip beruht auf einem indirekt kompe titiven ELISA-Test zum Nachweis von T-2 Toxin.The following is a procedure for operating a such prepared capillary for the flow injection tion analysis (flow method) detailed will. The principle is based on an indirectly compe titive ELISA test for the detection of T-2 toxin.
Die zu analysierende Probelösung ist mit anti-T-2 Toxin Antikörpern und anti-Maus-IgG-Urease-Konjugat zu versetzen. Die Lösung wird nach 20 Minuten für 5 Minuten mit der Kapillare in Kontakt gebracht. Ent hält die Probe kein Toxin, bindet der Komplex aus anti-T-2 Toxin Antikörper und anti-Maus-IgG-Urease- Konjugat an die auf der Oberfläche der Kapillare im mobilisierten Toxinmoleküle an. Enthält die Probe Toxin, werden die Bindungsstellen der anti-T-2 Toxin Antikörper mit freiem Toxin abgesättigt. Der Komplex aus anti-T-2 Toxin Antikörpern und anti-Maus-IgG-Ure ase-Konjugat kann nun nicht mehr an der Kapillarober fläche anbinden und wird im nachfolgenden Wasch schritt (Dauer 1,5 Min.) ausgespült. Anschließend erfolgt die Inkubation der Substratlösung für 20 Min. Die Substratlösung enthält Natriumchlorid, Kalium chlorid, Harnstoff und sauer reagierende BSA (bovine serum albumin), so daß sich reproduzierbar ein pH- Wert zwischen 5,4 und 5,6 einstellt. Enthält die Pro be kein Toxin, spaltet die an die Kappilaroberfläche gebundene Urease den Harnstoffin NH₃ und CO₂, wo durch der pH-Wert der Substratlösung ansteigt. Dieser Anstieg des pH-Wertes kann als Indiz dafür gelten, daß Toxin nicht vorhanden ist und z. B. durch ein Ar ray aus zwei ionensensitiven Feldeffekttransistoren nachgewiesen werden. Nach einem erneuten Waschschritt folgt die Inkubation der Regenerationslösung zur Vor bereitung der Kapillare für den nächsten Analysezyk lus. Ein derartiger Analysezyklus dauert einschließ lich der Regeneration der Rezeptorschicht ungefähr 40 Minuten.The sample solution to be analyzed is anti-T-2 Toxin antibodies and anti-mouse IgG urease conjugate to move. After 20 minutes, the solution is applied for 5 Minutes in contact with the capillary. Ent if the sample does not hold any toxin, the complex binds out anti-T-2 toxin antibody and anti-mouse IgG urease Conjugate to the surface of the capillary in the mobilized toxin molecules. Contains the sample Toxin, the binding sites of the anti-T-2 toxin Saturated antibodies with free toxin. The complex from anti-T-2 toxin antibodies and anti-mouse IgG-ure ase conjugate can now no longer on the capillary connect surface and will be in the subsequent wash step (duration 1.5 minutes). Subsequently the substrate solution is incubated for 20 min. The substrate solution contains sodium chloride, potassium chloride, urea and acid-reacting BSA (bovine serum albumin), so that a pH is reproducible Sets a value between 5.4 and 5.6. Contains the pro be no toxin, cleaves it to the capillary surface bound urease the urea NH₃ and CO₂ where increases due to the pH of the substrate solution. This An increase in the pH value can serve as an indication that that toxin is absent and e.g. B. by an Ar ray of two ion-sensitive field effect transistors be detected. After another wash step incubation of the regeneration solution follows preparation of the capillary for the next analysis cycle lus. Such an analysis cycle lasts including Approximately 40 times the regeneration of the receptor layer Minutes.
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WO1982002211A1 (en) * | 1980-12-22 | 1982-07-08 | Chandler Howard Milne | Device and method for detecting antigens and antibodies |
US5077210A (en) * | 1989-01-13 | 1991-12-31 | Eigler Frances S | Immobilization of active agents on substrates with a silane and heterobifunctional crosslinking agent |
DE4216696A1 (en) * | 1992-04-10 | 1993-10-28 | Deutsche Aerospace | Measurement of complementary interaction, e.g. in immunoassays - comprising measurement of fluorescence or redox (current) strength with double measurements and comparisons of at least two measuring zones |
-
1996
- 1996-05-22 DE DE19620636A patent/DE19620636A1/en not_active Ceased
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