DE19859066A1 - Testvorrichtung für Immunoassays - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Testvorrichtungen für Immunoassays, bestehend aus einem trockenen porösen Träger (3) in einer Umhüllung mit Sichtfenster (4), wobei dieser Träger (3) mit einer flüssigen Probe in Verbindung gebracht werden kann und beabstandet Reaktionszonen zum Nachweis von biologisch aktiven Substanzen aufweist und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem ggf. beschichteten Kartonstreifen als Oberteil (1) und einem damit verbundenen und ggf. auch beschichteten Kartonstreifen als Unterteil (2) besteht.

Description

Die Erfindung betrifft Testvorrichtungen für Immunoassays.

Immunoassays, und zwar insbesondere Enzymimmunoassays sind heute das Mittel der Wahl bei der Bestimmung einer Vielzahl von biologisch aktiven Substanzen wie beispielsweise Hormonen, Pharmaka, Opiaten, diagnostisch wichtigen Proteinen usw. und basieren auf der hochspezifischen Antigen- Antikörper-Reaktion. Bei den Enzymimmunoassays (EIA) wird die Spezifität der Antigen- Antikörper-Reaktion mit einer enzymatischen Reaktion gekoppelt, in dem entweder Antikörper- oder Antigen-Enzym-Konjugate verwendet werden die nach Zugabe von geeignetem Substrat durch die Messung der Enzymaktivität des Konjugates bestimmt werden. Man unterscheidet kompetitive und nicht-kompetitive Assays; bei den erstgenannten verdrängt das zu bestimmende Antigen ein gleichartiges, aber mit Enzym markiertes Antigen aus dem Komplex mit dem Antikörper; heute werden meist monoklonale Antikörper, die spezifisch gegen eine Determinante des Antigens gerichtet sind, eingesetzt. Im allgemeinen bedient man sich heute der Festphasentechnik, wobei das Antigen entweder durch direkte Absorption oder über einen weiteren Antikörper im sogenannten Sandwich-Assay, an eine feste Phase gebunden wird. Die Detektion erfolgt bei einer Vielzahl der verwendeten Immunoassays heute im wesentlichen über teilchenförmige Direktmarkierungsstoffe.

Immunoassays dieser Art sind beispielsweise im europäischen Patent EP 0 284 232 oder im EP 0 291 194 beschrieben; auf diese Veröffentlichungen wird als Stand der Technik Bezug genommen.

Bekannt sind entsprechende analytische Testgeräte, die ggf. ein hohles Gehäuse aus einem feuchtigkeitsundurchlässigen festen Material aufweisen und die einen trockenen porösen Träger, meist bestehend aus Nitrocellulose, enthalten, der, sofern ein Gehäuse vorhanden ist, aus diesem Gehäuse herausragt und mit einer flüssigen wäßrigen Probe mit einem Gehalt an der zu untersuchenden Substanz in Verbindung gebracht werden kann, wobei dieser Träger ein markiertes spezifisches Bindungsreagenz für die Nachweissubstanz enthält und wobei dieses markierte Bindungsreagenz in den porösen Träger frei beweglich ist, wenn dieser sich im feuchten Zustand befindet. Der Träger enthält weiterhin ein unmarkiertes spezifisches Bindungsreagenz für dieselbe Nachweissubstanz, welche aber permanent in einem Nachweisbereich auf dem Trägermaterial immobilisiert und daher auch im feuchten Zustand unbeweglich ist. Wird eine Flüssigkeitsprobe auf den Träger aufgebracht, so kann diese markiertes Reagenz aufnehmen und danach in den Nachweisbereich wandern und dort vorzugsweise durch Direktmarkierungsstoffe sichtbar gemacht werden. Bei den meisten Ausführungsformen des Standes der Technik gibt es neben diesem ersten Nachweisbereich einen zweiten, von dem ersten Bereich räumlich getrennten Bereich, der unmarkiertes spezifisches Bindungsreagenz für dieselbe Nachweissubstanz enthält, welches immobilisiert und damit unbeweglich ist, so daß das Analysat, das auf den porösen Träger aufgebracht wurde, über den ersten Bereich in den zweiten Nachweisbereich wandern kann und damit auch das Ausmaß, in welchem das markierte Reagenz im zweiten Bereich gebunden wird, sichtbar gemacht werden kann. In dieser, im Stand der Technik bevorzugten Ausführungsform läßt sich somit nicht nur feststellen, ob die Probe die vermutete biologisch aktive Verbindung enthält, sondern auch überprüfen, ob die Flüssigkeit weiter in den zweiten Nachweisbereich gewandert ist, d. h. also, daß der Test korrekt funktioniert hat.

Enzymimmunotests werden für zahlreiche Anwendungen in Kliniken und Arztpraxen verwendet, aber ein bedeutender und wachsender Markt sind Schwangerschafts- bzw. Ovulationstests, die von den Frauen selbst zuhause durchgeführt werden können. Diese Tests finden zunehmend Käuferinnen; während früher durchschnittlich Frauen einmal pro Jahr einen Schwangerschaftstest benutzten, geschieht dies nach neueren Untersuchungen mehrmals, und zwar durchschnittlich vier- bis fünfmal im Jahr.

Nachteilig an den bisher im Handel erhältlichen Immunotests dieser Art ist die Tatsache, daß sie relativ hochpreisig sind und außerdem "müllintensiv", da die heute verwendeten Kunststoffumhüllungen meist relativ groß und aufwendig sind und aus Kunststoffen bestehen, die nicht oder kaum abbaubar sind. Bei der Menge der pro Jahr verwendeten Packungen ist die Belastung durch den anfallenden Kunststoffmüll keineswegs unerheblich. Im übrigen sind derartige Kunststoffgehäuse auch vom Preis her aufwendig und tragen damit zu einer Verteuerung des Produktes bei, was sich gerade auch in Ländern mit einem relativ niedrigen Durchschnittseinkommen bemerkbar macht.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, die bekannten Testvorrichtungen für Immunoassays, insbesondere solche für den Massenbedarf, so weiter zum entwickeln, daß die geschilderten Nachteile vermieden werden.

Zur Lösung der Aufgabe werden Testvorrichtungen entsprechend Anspruch 1 vorgeschlagen.

Die erfindungsgemäßen Testvorrichtungen für Immunoassays bestehen entsprechend dem Stand der Technik aus einem trockenen porösen Träger, vorzugsweise aus Nitrocellulose, der eine oder mehrere Reaktionszonen zum Nachweis von biologisch aktiven Substanzen aufweist. Vorzugsweise hat die Trägermembran eine erste Reaktionszone, die ein markiertes spezifisches Bindungsreagenz für die nachzuweisende Substanz enthält, welche innerhalb der porösen Trägermembran im feuchten Zustand frei beweglich ist. Eine zweite beabstandete Reaktionszone enthält ein unmarkiertes spezifisches Bindungsreagenz für die gleiche nachzuweisende Substanz, wobei dieses unmarkierte Reagenz auf dem porösen Träger permanent immobilisiert und daher im feuchten Zustand nicht beweglich ist. Die Reaktionszonen sind so ausgelegt, daß eine flüssige wäßrige Probe das markierte Reagenz aufnehmen und danach in die Nachweiszone eindringen kann. Die aufgebrachte Flüssigkeitsprobe kann dann über diese erste Zone durch Kapillarität aufsteigend in die zweite Reaktionszone eindringen. Diese Trägermembran ist mit einer Umhüllung mit Sichtfenster dergestalt versehen, daß ein Teil des Trägers aus dieser Umhüllung herausragt und mit der flüssigen Probe in Verbindung gebracht werden kann, also beispielsweise bei Schwangerschaftstests durch Eintauchen dieses Teils des Trägers in die zu untersuchende Urinprobe.

Der Träger ist eingelagert in eine Umhüllung, die aus einem Ober- und einem damit verbundenen Unterteil aus Kartonstreifen besteht, bei denen zumindest das Oberteil ein oder mehrere Sichtfenster zum Ablesen des Testresultates aufweist und daher so positioniert ist, daß sowohl die erste wie auch ggf. die zweite Reaktionszone gut sichtbar innerhalb des Sichtfensters liegen.

Bei der Herstellung der Testvorrichtung wird die Trägermembran zwischen Ober- und Unterteil der aus Kartonstreifen bestehenden Umhüllung positioniert und die beiden Teile der Umhüllung werden dann fest miteinander verbunden, beispielsweise durch Aufbringung einer dünnen Schicht oder voneinander beabstandeten Flächen eines druckempfindlichen Klebers oder durch beispielsweise Lackierung der Innenseiten der Kartonstreifen mit verschweißbaren Polymeren oder in anderer, dem Fachmann geläufiger Weise. Der Träger selbst sowie das Sichtfenster werden von der für die Verbindung der Kartonteile notwendigen Beschichtung mit Kleber oder anderen Substanzen ausgespart. Die Kleber oder Polymermischungen sollten wasserbasiert sein, um zu vermeiden, daß nach der Herstellung auch nur noch Spuren flüchtiger organischer Lösungsmittel vorliegen könnten, die ggf. die Antikörper- Antigen-Reaktion beeinträchtigen können.

Sowohl Ober- wie auch Unterteil der Umhüllung weisen vorzugsweise an der der Austrittstelle des Trägers gegenüberliegenden Seite eine in den Kartonstreifen eingeformte Griffmulde auf.

Die Trägermembran ist vorzugsweise mit einer dünnen transparenten Kunststoffhülle aus vorzugsweise abbaubaren Kunststoffen ganz oder teilweise bedeckt, um Einwirkungen von Umwelteinflüssen vom Träger fernzuhalten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform bedeckt diese dünne Kunststoffhülle die Trägermembran vollständig, ist aber im Bereich des Austrittes des Trägers aus der Umhüllung abtrennbar, so daß der aus der Umhüllung herausragende Teil des Trägers, der gleichzeitig als saugfähige Probenaufnahme beim Test dient, während Transport und Lagerung geschützt ist, aber diese Hülle in einfacher Weise beispielsweise durch Perforation in diesem Bereich abgelöst werden kann.

Falls gewünscht, kann statt dessen oder zusätzlich auch die Innenseite des Oberteils der Umhüllung mit einer dünnen Klarsichtfolie beschichtet werden, um zu verhindern, daß die Trägermembran beispielsweise durch Spritzer oder andere Umwelteinflüsse beeinträchtigt wird. In allen Fällen, in denen die Trägermembran nicht selbst vollständig mit einer Folie umhüllt ist, ist es empfehlenswert, daß die gesamte Testvorrichtung zum Schutz bei Transport oder Lagerung nochmals durch beispielsweise eine verschweißte Kunststoffolie geschützt wird, die vorzugsweise biologisch abbaubar sein sollte.

Die Außenseiten sowohl des Ober- wie des Unterteils der Umhüllung aus Kartonstreifen sind in einer bevorzugten Ausführungsform zur Erzielung einer guten Bedruckbarkeit mit Kunststoff beschichtet oder lackiert; derartige Maßnahmen zur Verbesserung der drucktechnischen Eigenschaften sind dem Fachmann geläufig.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:

Abb. 1 stellt die drei wesentlichen Bestandteile des Testvorrichtung in Draufsicht dar,

Abb. 2 zeigt die fertig montierte Vorrichtung in Aufsicht.

Die Testvorrichtung für Immunoassays besteht im wesentlichen aus dem Oberteil 1 der Umhüllung in Form eines Kartonstreifens sowie dem Unterteil 2 und dem Träger 3, wobei das Oberteil 1 der Umhüllung mindestens ein Sichtfenster 4 aufweist. Sowohl das Oberteil 1 wie auch das Unterteil 2 sind vorzugsweise an einem Ende mit einer Griffmulde 5a, 5b versehen.

Im fertig montierten Zustand liegt der Teststreifen 3 mit seinem aus der Umhüllung hervorragenden Ende, der Probenahme 7 zwischen den miteinander verbundenen Ober- und Unterteil 1 bzw. 2 der Umhüllung und ist zwischen diesen Teilen in an sich bekannter Weise beispielsweise durch Verklebung oder Verschweißung so positioniert, daß die Probenaufnahme 7 an der Stelle 6 aus der Umhüllung herausragt. Die Reaktionszonen, in Abb. 2 als Striche dargestellt, werden 50 positioniert, daß sie im Sichtfenster 4 deutlich erkennbar sind.

Vorzugsweise können die Ober- und Unterteile 1 bzw. 2 der Umhüllung beispielsweise mit einer Markenbezeichnung, Gebrauchsanleitung usw. bedruckt sein.

Bei der Verwendung dieses Immunoassays wird die Testvorrichtung aus einer ggf. vorhandenen Schutzhülle entnommen und mit Hilfe der Griffmulde so weit in die zu analysierende wäßrige Flüssigkeit eingetaucht, daß die Probenaufnahme sich in der Flüssigkeit befindet und diese aufgrund der Kapillarität in die Trägermembran aufgenommen wird. Die zu analysierende Flüssigkeit wandert durch die Trägermembran und setzt sich in der oder den Reaktionszonen mit den dort vorhandenen markierten Bindungsreagenzien, die mit einem Direktmarkierungsstoff versehen sind, um zu visuell sichtbaren Reaktionsprodukten.

Die erfindungsgemäßen Testvorrichtungen enthalten nur noch sehr geringe Mengen Kunststoff in Form von dünnen Folien, die in der Regel aus biologisch abbaubaren Polymeren hergestellt werden. Die bisher üblichen festen Kunststoffgehäuse aus Polyethylen oder Polypropylen und der daraus entstehende nicht abbaubare Kunststoffmüll entfallen, da die verwendeten Kartonstreifen in kurzer Zeit vollständig abbaubar sind und zudem die Verwendung solcher Kartonstreifen zu deutlich verringerten Herstellungskosten führt.

Claims (8)

1. Testvorrichtung für Immunoassays, bestehend aus einem trockenen porösen Träger (3) in einer Umhüllung mit Sichtfenster (4), wobei dieser Träger mit einer flüssigen Probe in Verbindung gebracht werden kann und beabstandet Reaktionszonen zum Nachweis von biologisch aktiven Substanzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem ggf. beschichteten Kartonstreifen als Oberteil (1) und einem damit verbundenen, ggf. ebenfalls beschichteten Kartonstreifen als Unterteil (2) besteht.

2. Testvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ober- und Unterteil (1, 2) miteinander verklebt oder verschweißt sind.

3. Testvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung ein oder mehrere Sichtfenster (4) aufweist.

4. Testvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung auf der dem Austritt des Trägers (6) gegenüberliegenden Seite eine Griffmulde (5a, 5b) aufweist.

5. Testvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) mit einer transparenten Hülle ganz oder teilweise bedeckt ist.

6. Testvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle im Bereich des Austritts des Trägers (6) abtrennbar ist.

7. Testvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten des Ober- und ggf. des Unterteiles (1, 2) der Umhüllung mit einer dünnen Klarsichtfolie kaschiert sind.

8. Testvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die außenliegenden Seiten der Kartonstreifen (1, 2) beschichtet oder lackiert sind.