DE202005006854U1 - Neuer Low-Densitiy Biochip - Google Patents

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Abstract

Low-Density Biochip aus zumindest teilweise durchsichtig gebildetem Kunststoff, insbesondere Polycarbonat, mit einer planaren Anordnung von Immobilisierungsbereichen für Biomoleküle, insbesondere Nukleinsäuren und/oder Genprodukte und/oder Peptidketten, zum optischen Erfassen von Eigenschaften eines Testmediums mit Hilfe eines Scanners, dadurch gekennzeichnet, dass
– das Format des Biochips dem üblichen Format eines Objektträgers entspricht und
– die Abmessungen und die Anordnung der Immobilisierungsbereiche den üblichen Abmessungen und der Anordnung einer Anzahl von Bodenflächen einer Mikrotiterplatte mit 384 Vertiefungen entsprechen.

Description

  • Die Neuerung betrifft einen Low-Densitiy Biochip zum optischen Erfassen der Eigenschaften eines Testmediums, dazugehörige Testkits und Vorrichtungen, die den Biochip enthalten oder tragen. Anwendungsgebiete sind Antikörpertitrationen und Analysen von PCR-Produkten sowie kompetitive und Sandwich-Immunoassays. Darüber hinaus können auch multiple Assays durchgeführt werden.
  • Einen Überblick über den neuesten Stand der Biochips gibt die Monographie: Mark Schena (Ed.), Microarray Biochip Technology, Eaton, 2001. Des weiteren existieren Publikationen zu Protein-BioChips. Einen weiteren Überblick gibt das Buch von Weinberger, S.R., Morris, T.S. und Pawlak, M.: Recent trends in protein biochip technology, Ashley Publications, 2000. Im Vordergrund stehen dabei sogenannte high-densitiy-Biochips (Biochips mit hoher Punktdichte und kleinen Immobilisierungsbereichen beziehungsweise Spots (pl- bis unterer nl-Bereich), die mit laserangeregter Fluorometrie, mit dem MALDI-TOF-Verfahren (Massenspektrometrie oder Plasmon Pherometrie ausgewertet werden).
  • Nachteilig an solchen bekannten Biochips ist es, dass aufgrund der kleinen Spotgrößen die Immobilisierungsbereiche nicht einzeln und mit verschiedenen Testlösungen inkubiert werden können, sondern typischerweise der gesamte Chip mit lediglich einer einzigen Lösung versetzt werden kann. Daher ist es mit diesen bekannten Chips beispielsweise auch nicht möglich, neben der Inkubation mit der zu testenden Messlösung gleichzeitig eine Negativkontrolle durchzuführen.
  • Aufgabe der Neuerung ist es, einen Low-Density Biochip zu entwickeln, der ein einfaches und kostengünstiges Erfassen von Eigenschaften eines Testmediums, insbesondere die Beinhaltung biologisch aktiver Substanzen in einer Lösung, ermöglicht sowie leicht handhabbare und effiziente Testkits, die den Biochip beinhalten, bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen beschriebenen Maßnahmen gelöst.
  • Kernpunkt der Neuerung sind die Abmessungen eines Low-Density Biochip aus zumindest teilweise durchsichtig gebildetem Kunststoff, insbesondere Polycarbonat, sowie die Abmessungen einer planaren Anordnung von vorzugsweise flächigen Immobilisierungsbereichen für Biomoleküle, insbesondere Nukleinsäuren, vorzugsweise DNA, und/oder Genprodukte und/oder Peptidketten auf dem Chip. Die Abmessungen des Low-Density'Biochips entspricht neuerungsgemäß dem üblichen Format eines Objektträgers und die Anordnung beziehungsweise Abmessungen der Immobilisierungsbereiche entspricht den üblichen Abmessungen und der Anordnung einer Anzahl von Bodenflächen einer Mikrotiterplatte mit 384 Vertiefungen. Die Kombination dieser beiden Merkmale ermöglicht nun erstmalig eine effiziente Nutzung von Testmedien, da nur geringe Volumina benötigt werden. Vorteilhaft ist weiterhin, daß eine einfache Messung verschiedener Medien auf einem Chip durchführbar wird. Da die Abmessungen und die Anordnung der Immobiliserungsbereiche den Bodenflächen von Vertiefungen der in der Praxis üblichen Mikrotiterplatten mit 384 Vertiefungen entsprechen, wird auch eine besonders einfache Handhabung, insbesondere mit Hilfe von Automaten, und ein einfaches Auslesen, insbesondere Scannen, des Biochips durch Geräte zur optischen Auslesung von Mikrotiterplatten mit 384 Vertiefungen ermöglicht.
  • In einer besonders geeigneten Ausführung hat der neuerungsgemäße Low-Density Biochip ein Format von etwa 75,5 (+/- 2) mm × 25,3 (+/- 1,5) mm × 1,5 mm (+/- 1) mm (Länge × Breite × Höhe) (s. 1). Dieses Format ermöglicht eine besonders günstige Herstellung und Verwendung des neuerungsgemäßen Biochips, da es dem Format für handelsübliche Objektträger entspricht.
  • In einer anderen vorteilhaften Ausführung der Neuerung sind ein oder mehrere Immobilisierungsbereiche des Low-Density Biochip mit einer Substanzlösung und/oder einer Emulsion und/oder einer Suspension des Volumens 2–4 ul versetzt. Dies hat den Vorteil, daß auf besonders einfache Weise und mit geringen Volumina eine getrennte Funktionalisierung und/oder Testung von Lösungen, Emulsionen oder Suspensionen möglich wird.
  • In einer anderen Ausführung ist wenigstens ein Immobilisierungsbereich chemisch und/oder biologisch funktionalisiert, beispielsweise mit Streptavidin versehen, zur Bindung Biotin-markierter Biomoleküle.
  • Dies ermöglicht es auf vorteilhafte Weise, den Low-Density Biochip den verschiedensten Anforderungen anzupassen, die an Immoblisierungsbereiche für Low-Density Biochips gestellt werden. Geeignet ist dabei insbesondere eine Funktionalisierung mit Molekülen, die mit dem Biochip über eine vorzugsweise chemische Bindung in Verbindung stehen, aber auch eine Verbindung über Verknüpfungsmoleküle/Linker ist möglich.
  • Es ist vorteilhaft, Biomoleküle, insbesondere Nukleinsäuren und/oder Genprodukte und/oder Peptidketten innerhalb wenigstens eines Immobilisierungsbereichs zu immobilisieren. Dadurch ist wenigstens ein Immoblisierungsbereiche derart funktionalisiert, daß er die Detektion von Stoffen, insbesondere von Molekülen, in einem Testmedium erlaubt, mit dem er versetzt wurde. Dadurch wird es beispielsweise auf einfachste Weise möglich, insbesondere solche Stoffe aus dem Testmedium nachzuweisen, die mit den immobilisierten Biomolekülen insbesondere durch Assoziation Wechselwirken.
  • Ein anderer Vorteil besteht darin, auf wenigstens einem Immoblisierungsbereich Streptavidin und/oder Protein G und/oder Protein A und/oder abgeleitete Moleküle, zum Beispiel die Z-Domäne von Protein A; zu immobilisieren, insbesondere über eine kovalente Bindung. Da diese Domänen/Proteine hochaffin an den konstanten Teil von Antikörpern binden, wird beispielsweise eine besonders einfache Funktionalisierung von Immobilisierungsbereichen mit Primärantikörpern ermöglicht.
  • Auch Antikörper und/oder Immunogene können innerhalb wenigstens eines Immobilisierungsbereichs immobilisiert sein. Dies hat die besonders günstige Eigenschaft, dass dadurch die Oberfläche der Immoblisierunsbereiche auf einfache Weise mit Immunogenen oder Antikörpern, insbesondere Primärantikörpern, zum Erfassen von Proteinen oder Antigenen aus einem Testmedium funktionalisiert ist.
  • Vorteilhaft für die Auswertung des Chips ist insbesondere auch, wenn die nachzuweisenden Stoffe in Lösung oder Stoffe, die an sie binden, beispielsweise Antikörper, insbesondere mit einem Enzym, vorzugsweise Peroxidase oder Phosphatase und/oder einer Farbstoffmarkierung, vorzugsweise einem (Fluoreszenz-)Farbstoff, markiert sind, so dass sich nach Kontakt mit einem Testmedium ein optisch auslesbares Muster aus einem oder mehreren Immobilisierungsbereichen ergibt.
  • Nach einem anderen Aspekt der Neuerung ist der Biochip in einem Biochip-Halter enthalten oder wird von diesem getragen. Dadurch ist es besonders einfach, auch mehrere Biochips auf eine gewünschte Gesamtabmessung zu fixieren, beispielsweise so, dass ihre Umrisse den Umrissen einer Mikrotiterplatte mit 384 Vertiefungen entsprechen.
  • Durch die beschriebene Anordnung ergeben sich unter anderem folgende Vorteile:
    Im Vergleich zum Mikrotiterplatten-Assay werden auf dem LD Biochip statt der üblichen 50–200 μl/well nur 2–4 μl/Spot an Substanzlösung eingesetzt – ein Spotvolumen, das sich auch in jedem gewöhnlichen Labor manuell noch handhaben läßt.
  • Es sind keine Sondervorrichtungen und -maßnahmen zur Verhinderung des Austrocknen und der Kontamination der Spots, wie bei den Medium- und High-Density-Biochips erforderlich. Mit der Miniaturisierung ist gleichzeitig eine Verkürzung der Analysenzeiten und eine deutliche Einsparung bei Materialien und Reagenzien verbunden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des LD Biochip besteht darin, daß die Waschprozesse gegenüber der Mikrotiterplatte mit sehr viel geringerem manuellen und technischen Aufwand durchgeführt werden können. Man benötigt als Mindestausstattung nur eine Spritzflasche mit destilliertem Wasser.
  • Beispiele für einen neuerungsgemäßen Low-Density Biochip sowie für Testkits, die ihn enthalten sowie ihre Anwendungen, und Vorrichtungen, die ihn tragen oder enthalten werden nachfolgend gegeben.
  • Ausführungsbeispiele
  • 1. Beispiel für einen neuerungsgemäßen Low-Density (LD) Chip
  • Der LD Biochip besitzt das Format von Objekträgern und ist mit einem 32-Spot-Raster versehen, das hinsichtlich seiner Abmaße einem Ausschnitt einer 384-well Mikrotiterplatte entspricht (siehe 1: Beispiel für einen neuerungsgemäßen Biochip
  • Der LD Biochip ist neuerungsgemäß so konzipiert worden, daß darauf Assays wie bisher auf Mikrotiterplatten ausgeführt werden können.
  • Im Vergleich zum Mikrotiterplatten-Assay werden auf dem LD Biochip statt der üblichen 50–200 μl/well nur 2–4 μl/Spot an Substanzlösung eingesetzt – ein Spotvolumen, was sich auch in jedem gewöhnlichen Labor manuell noch handhaben läßt.
  • Es sind keine Sondervorrichtungen- und maßnahmen zur Verhinderung des Austrocknen und der Kontaminations der Spots, wie bei den Medium- und High-Density-Biochips erforderlich. Mit der Miniaturisierung ist gleichzeitig eine Verkürzung der Analysenzeiten und eine deutliche Einsparung bei Materialien und Reagenzien verbunden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des LD Biochip besteht darin, daß die Waschprozesse gegenüber der Mikrotiterplatte mit sehr viel geringeren manuellen und technischen Aufwand durchgeführt werden können. Man benötigt als Mindestausstattung nur eine Spritzflasche mit destiliertem Wasser.
  • Hauptanwendungsgebiete sind Antikörpertitrationen und Analysen von PCR-Produkten sowie kompetitive und Sandwich-Immunoassays. Darüber hinaus können auch multiple Assays auf LD Biochips unter Verwendung einer dafür konzipierten Applikationskammer durchgeführt werden.
  • 2. Beispiele für Testkits mit dem neuerungsgemäßen Low-Density Biochip und ihre Anwendungsgebiete
  • 2.1 Testkit für Titrationen von polyklonalen Antikörpern (gereinigt oder ungereinigt) Anwendung:
    • – Titration von gereinigten und ungereinigten Kaninchen-Antiseren gegen Hapten-HSA-Konjugate als Immunogene
    • – Titration von gereinigten und ungereinigten Kaninchen-Antiseren gegen Hapten-BSA-Konjugate als Immunogene
    • – Titration von gereinigten und ungereinigten Kaninchen-Antiseren gegen Proteine als Immunogene
  • Voraussetzung:
  • Vorhandensein des Immunogens
  • Aufbau:
  • Basis Chip|Immunogen|Blocken|Antikörper|sec. anti-Kaninchen-Antikörper-POD|TMB
  • Kit-Inhalt:
    • 10 BioTeZ-Basis-LDBioChips
    • 1 Flasche Beschichtungspuffer, 5 ml
    • 1 Flasche Verdünnungspuffer
    • 1 Flasche anti-Kan-IgG-POD-Konzentrat (< 200 μl)
    • 1 Flasche präzipitierendes Farbsubstrat Tetramethylbenzidin (TMB), 2ml ready-to-use
  • Minimal notwendige Laborausstattung:
  • Vortex-Mixer, Mikropipette oder Mikromultipette für 1 – 10 μl, Feuchtkammer für Objektträger, Optische Auswerteeinheit mit Auswertesoftware
  • Assayprotokoll
  • Beispiel: Titration eines ungereinigten polyklonalen Antiserums
  • 1. Beschichtung der Spots mit Immunogen (Hapten-Konjugat bzw. Protein):
    • Verdünnung in Beschichtungspuffer: 100 μg/ml
    • Spalte 1 + 2, Reihe A-H leer für unspezifische Bindung des Antikörpers (NSB1)
    • Spalte 3 + 4, Reihe A-H mit Immunogen
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: 15 min./Raumtemperatur, in Feuchtkammer
    • absaugen, abspülen mit aqua dest., absaugen der Feuchtigkeit von den Spots
  • 2. Abblocken freier Bindungsplätze mit Blocklösung:
    • Blocklösung: 1 Teil Verdünnungspuffer + 2, Teile aqua dest.
    • Chip tauchen
    • Inkubation: 15 min./Raumtemperatur, leicht schütteln
    • abspülen mit aqua dest., absaugen
  • 3. Bindung von Antikörper-Verdünnungen:
    • AK mit Verdünnungspuffer verdünnen
    • Beispiele für Doppelbestimmungen
    • Antiserum (nativ), Reihe A-H, Spalte 1–4
    • 7 Antiserum-Verdünnungen (z.B. 0/1:32000/1:16000/1:8000/1:4000/1:2000/1:1000/1:500)
    • Reihe A = unspezifische Bindung des anti-Kaninchen-IgG-PODs (NSB2)
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: 15 min./Raumtemperatur, in Feuchtkammer
    • absaugen, abspülen mit aqua dest, absaugen
  • 4. Bindung von anti-Kaninchen-IgG-POD:
    • 1:100-Verdünnung der zugelieferten Stocklösung in Verdünnungspuffer herstellen
    • pipettieren: 4 μl/Spot über alle Spots
    • Inkubation: 15 min./Raumtemperatur, in Feuchtkammer, dunkel
    • absaugen, abspülen mit aqua dest., trocken saugen
  • 5. Nachweis-Reaktion:
    • präzipitierendes TMB, gebrauchsfertig
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: 15 min./Raumtemperatur, in Feuchtkammer, dunkel
  • 6. Messung:
  • naß, Tropfen nach unten, in Optischer Auswerteeinheit
  • 7. Auswertung:
  • visuelle Abschätzung oder Datenerfassung mit Software,
  • 2.2 Testkit für Titrationen von monoklonalen Antikörpern (gereinigt oder ungereinigt) Anwendung:
    • – Titration von monoklonalen Antikörpern gegen Hapten-HSA-Konjugate als Immunogene
    • – Titration von monoklonalen Antikörpern gegen Hapten-BSA-Konjugate als Immunogene
    • – Titration von monoklonalen Antikörpern gegen Proteine als Immunogene
  • Voraussetzung:
  • Vorhandensein des Immunogens
  • Aufbau:
  • Basis Chip|Immunogen|Blocken|Antikörper|sec. anti-Maus-Antikörper-POD|TMB
  • Kit-Inhalt:
    • 10 BioTeZ-Basis-LDBioChips
    • 1 Flasche Beschichtungspuffer, 5 ml
    • 1 Flasche Verdünnungspuffer
    • 1 Flasche anti-Maus-IgG-POD in Lager-Puffer (< 200 μl)
    • 1 Flasche präzipitierendes Farbsubstrat Tetramethylbenzidin (TMB), 2ml ready-to-use
  • Minimal notwendige Laborausstattung:
  • Vortex-Mixer, Mikropipette oder Mikromultipette für 1 – 10 μl, Feuchtkammer für Objektträger, Optische Auswerteeinheit mit Auswertesoftware
  • Assayprotokoll
  • Beispiel: Vergleich von 2 monoklonalen Antikörpern
  • 1. Beschichtung der Spots mit Immunogen (Hapten-Konjugat bzw. Protein):
    • Verdünnung in Beschichtungspuffer: 100 μg/ml
    • Spalte 1 + 3 leer für unspezifische Bindung des Antikörpers (NSB1)
    • Spalte 2 + 4 mit Immunogen
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: 15 min./Raumtemperatur, in Feuchtkammer
    • absaugen, abspülen mit aqua dest., absaugen der Feuchtigkeit auf den Spots
  • 2. Abblocken freier Bindungsplätze mit Blocklösung:
    • Blocklösung: 1 Teil Verdünnungspuffer + 2 Teile aqua dest.
    • Chip tauchen
    • Inkubation: 15 min./Raumtemperatur, leicht schütteln
    • abspülen mit aqua dest., absaugen
  • 3. Bindung von Antikörper-Verdünnungen:
    • AK mit Verdünnungspuffer verdünnen
    • Beispiele für Einzelbestimmungen
    • Antikörper 1 Spalte 1 + 2, Reihe B-H
    • Antikörper 2 Spalte 3 + 4, Reihe B-H
    • je 7 Antikörper-Verdünnungen (z.B. 1:2000/1:1000/1:500/1:250/1:125/1:67)
    • Spalte 1–4, Reihe A nur Puffer für unspezifische Bindung des anti-Maus-IgG-POD (NSB2)
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: 15 min./Raumtemperatur, in Feuchtkammer
    • absaugen, abspülen mit aqua dest absaugen
  • 4. Bindung von anti-Maus-IgG-POD:
    • 1:100-Verdünnung der zugelieferten Stocklösung in Verdünnungspuffer herstellen
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: 15 min./Raumtemperatur, in Feuchtkammer, dunkel
    • absaugen, abspülen mit aqua dest., trocken saugen
  • 5. Nachweis-Reaktion:
    • präzipitierendes TMB, gebrauchsfertig
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: 15 min./Raumtemperatur, in Feuchtkammer, dunkel
  • 6. Messung:
  • naß, Tropfen nach unten, in Optischer Auswerteeinheit
  • 7. Auswertung:
  • visuelle Abschätzung oder Datenerfassung mit Software
  • 2.3. Testkit für kompetitive ELISA
  • Voraussetzung:
  • Vorhandensein eines biotinylierten Antikörpers und eines Antigen-POD-Konjugates
  • Aufbau:
  • Streptavidin-Chip|biotinylierter Antikörper|Antigen-POD + Antigen|TMB
  • Kit-Inhalt:
    • 10 BioTeZ-Streptavidin-LDBioChips
    • 1 Flasche präzipitierendes Farbsubstrat Tetramethylbenzidin (TMB), 2ml ready-to-use
  • Minimal notwendige Laborausstattung:
  • Vortex-Mixer, Mikropipette oder Mikromultipette für 1 – 10 μl, Feuchtkammer für Objektträger, Optische Auswerteeinheit mit Auswertesoftware
  • Assayprotokoll
  • Beispiel: Assay für 4 Replikate, Bestimmung von 3 Proben
  • 1. Bindung des biotinylierten Antikörpers:
    • Antikörper entsprechend Voroptimierung verdünnen
    • Biotinylierter Antikörper auf Reihe A-G, Spalte 1–4;
    • Reihe H, Spalte 1–4 nur Puffer für unspezifische Bindung (NSB)
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: >1 h/Raumtemperatur, in Feuchtkammer
    • absaugen, abspülen mit aqua dest absaugen
  • 2. Reaktion mit Antigen und Antigen-POD-Konjugat (Ag-POD):
    • Antigen und Ag-POD mischen.
    • Reihe A-D: Standard 0, 1, 2, 3 + Ag-POD
    • Reihe E-G: Proben 1, 2, 3 + Ag-POD
    • Reihe H: Puffer + Ag-POD
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: >30 min./Raumtemperatur, in Feuchtkammer, dunkel
    • absaugen, abspülen mit aqua dest., trocken saugen
  • 3. Nachweis-Reaktion:
    • präzipitierendes TMB, gebrauchsfertig
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: 15 min./Raumtemperatur, in Feuchtkammer, dunkel
  • 4. Messung:
  • naß, Tropfen nach unten, in Optischer Auswerteeinheit
  • 5. Auswertung:
  • Datenerfassung mit Software
  • 2.4. Testkit für Sandwich-ELISA
  • Voraussetzung:
    • Vorhandensein eines Antikörper-Paares:
    • 1 biotinylierter Capture-Antikörper + 1 POD-markierter Signal-Antikörper
  • Aufbau:
  • Streptavidin-Chip|biotinylierter Capture-Antikörper|Antigen|POD-markierter Signal-Antikörper|TMB
  • Kit-Inhalt:
    • 10 BioTeZ-Streptavidin-LDBioChips
    • 1 Flasche präzipitierendes Farbsubstrat Tetramethylbenzidin (TMB), 2ml ready-to-use
  • Minimal notwendige Laborausstattung:
  • Vortex-Mixer, Mikropipette oder Mikromultipette für 1 – 10 μl, Feuchtkammer für Objektträger, Optische Auswerteeinheit mit Auswertesoftware
  • Assayprotokoll
  • Beispiel: Assay für 4 Replikate, Bestimmung von 3 Proben
  • 1. Bindung des biotinylierten Fänger-Antikörpers:
    • Antikörper entsprechend Voroptimierung verdünnen.
    • Biotinylierter Antikörper auf Reihe A-G, Spalte 1–4;
    • Reihe H, Spalte 1–4 nur Puffer für unspezifische Bindung (NSB)
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: >1h/Raumtemperatur, in Feuchtkammer
    • absaugen, abspülen mit aqua dest absaugen
  • 2. Reaktion mit Antigen und Signalantikörper-POD-Konjugat (AK-POD):
    • Antigen und AK-POD mischen.
    • Reihe A-D: Standard 0, 1, 2, 3 + AK-POD
    • Reihe E-G: Proben 1, 2, 3 + AK-POD
    • Reihe N: Puffer + AK-POD
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: >30 min./Raumtemperatur, in Feuchtkammer, dunkel
    • absaugen, abspülen mit aqua dest., trocken saugen
  • 3. Nachweis-Reaktion:
    • präzipitierendes TMB, gebrauchsfertig
    • pipettieren: 4 μl/Spot
    • Inkubation: 15 min./Raumtemperatur, in Feuchtkammer, dunkel
  • 4. Messung:
  • naß, Tropfen nach unten, in Optischer Auswerteeinheit
  • 5. Auswertung
  • Datenerfassung mit Software
  • 3. Vorrichtungen, die einen neuerungsgemäßen Low-Density Biochip tragen oder diesen enthalten
  • 3.1. LD BioChip – Halter
  • Um mehrere Chips parallel bearbeiten zu können, wird ein Metall-Halter für 6 Chips verwendet. Dieser Halter ist so konzipiert, daß er universell zu verschiedenen Komponenten des LD BioChip-Gerätesystems paßt. Hierzu zählen Washer/Aspirator, Spotter und Inkubationskammer (s. 2: Beispiel für einen Biochip-Halter mit mehreren neuerungsgemäßen Biochips).

Claims (24)

  1. Low-Density Biochip aus zumindest teilweise durchsichtig gebildetem Kunststoff, insbesondere Polycarbonat, mit einer planaren Anordnung von Immobilisierungsbereichen für Biomoleküle, insbesondere Nukleinsäuren und/oder Genprodukte und/oder Peptidketten, zum optischen Erfassen von Eigenschaften eines Testmediums mit Hilfe eines Scanners, dadurch gekennzeichnet, dass – das Format des Biochips dem üblichen Format eines Objektträgers entspricht und – die Abmessungen und die Anordnung der Immobilisierungsbereiche den üblichen Abmessungen und der Anordnung einer Anzahl von Bodenflächen einer Mikrotiterplatte mit 384 Vertiefungen entsprechen.
  2. Low-Density Biochip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Format des Biochips in etwa 75,5 (+/- 2) mm × 25,3 (+/- 1,5) mm × 1,5 mm (+/- 1) mm (Länge × Breite × Höhe) beträgt.
  3. Low-Density Biochip nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Immobilisierungsbereich mit einer Substanzlösung und/oder einer Emulsion und/oder einer Suspension des Volumens 2–4 μl versetzt ist.
  4. Low-Density Biochip nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigsten ein Immobilisierungsbereich chemisch und/oder biologisch funktionalisiert ist.
  5. Low-Density Biochip nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Biomoleküle, insbesondere Nukleinsäuren und/oder Genprodukte und/oder Peptidketten innerhalb wenigstens eines Immobilisierungsbereichs immobilisiert sind.
  6. Low-Density Biochip nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Streptavidin und/oder Protein G und/oder Protein A und/oder abgeleitete Moleküle immobilisiert sind.
  7. Low-Density Biochip nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Antikörper und/oder Immunogene innerhalb wenigstens eines Immobilisierungsbereichs immobilisiert sind.
  8. Low-Densitiy Biochip nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass DNA innerhalb wenigstens eines Immobilisierungsbereich immobilisiert ist.
  9. Low-Density Biochip nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Immobilisierungsbereich mit Streptavidin zur Bindung biotinylierter Biomoleküle funktionalisiert ist.
  10. Low-Density Biochip nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Immobilisierungsbereich Streptavidin immobilisiert ist und biotinylierte Biomoleküle, insbesondere Antikörper und/oder Immunogene über eine Streptavidin-/Biotin-Assoziation an dem wenigstens einen Immobilisierungsbereich immobilisiert sind.
  11. Low-Density Biochip nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass biologisch aktive Stoffe aus einer Testlösung, Emulsion oder Suspension mit den immobilisierten Biomolekülen wenigstens eines Immobilisierungsbereichs assoziiert sind und/oder Veränderungen der immobilisierten Biomoleküle wenigstens eines Immobilisierungsbereichs verursacht haben.
  12. Low-Density Biochip nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass markierte Sekundärantikörper und/oder andere Nachweismoleküle und/oder strahlungsaktive Stoffe an den wenigstens einen biologisch aktiven Stoff, der mit den immobilisierten Biomolekülen wenigstens eines Immobilisierungsbereichs assoziiert ist und/oder an den veränderten immobilisierten Biomolekülen wenigstens eines Immobilisierungsbereichs gebunden und/oder in diesen integriert sind.
  13. Low-Density Biochip nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärantikörper und/oder die anderen Nachweismoleküle mit einem Enzym, vorzugsweise Peroxidase oder alkalischer Phosphatase, und/oder einem Farbstoff markiert sind.
  14. Low-Density Biochip nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbstoff ein Fluoreszenzfarbstoff ist.
  15. Low-Density Biochip nach einem der Ansprüche 11–14, dadurch gekennzeichnet, dass der Chip nach Kontakt mit einer Testlösung mit Biomolekülen ein optisch auslesbares Muster aus einem oder mehreren Immobilisierungsbereichen aufweist und die Assoziation und/oder Veränderung, die das Muster verursachen, durch ein Gerät detektierbar ist.
  16. Low-Density Biochip nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster ein Assoziationsmuster ist und das Ergebnis einer Titration von Antikörpern oder einer Titration von monoklonalen Antikörpern (gereinigt oder ungereinigt) oder eines kompetitiven ELISA oder eines Sandwich-ELISA oder eines Sandwich Fluoreszenz Immunoassay oder eines Multi-Assay in der Applikationskammer oder eines DNA-Assay.
  17. Biochip-Halter, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens einen Biochip nach einem der vorangegangenen Ansprüche trägt.
  18. Test-Kit zum Nachweis von Eigenschaften einer Testlösung, Emulsion und/oder Suspension, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens einen und vorzugsweise zehn Biochips nach den Ansprüchen 1–10 enthält.
  19. Testkit nach Anspruch 18 zur Titration von vorzugsweise polyklonalen Antikörpern (gereinigt oder ungereinigt), dadurch gekennzeichnet, dass es Beschichtungspuffer und/oder Verdünnungspuffer und/oder Enzym-(insbesondere Peroxidase-) markierte Sekundärantikörper, vorzugsweise als anti- Kaninchen-IgG-POD-Konzentrat, und/oder ein, vorzugsweise präzipitierendes, Farbsubstrat, insbesondere Tetramethylbenzidin, enthält.
  20. Testkit nach Anspruch 18 zur Titration von vorzugsweise monoklonalen Antikörpern (gereinigt oder ungereinigt), dadurch gekennzeichnet, dass es Beschichtungspuffer und/oder Verdünnungspuffer und/oder Enzym-(insbesondere Peroxidase-) markierte Sekundärantikörper, vorzugsweise als anti-Maus-IgG-POD in Lager-Puffer, und/oder ein, vorzugsweise präzipitierendes, Farbsubstrat, insbesondere Tetramethylbenzidin, enthält.
  21. Testkit nach Anspruch 18 zur Durchführung eines Sandwich Fluoreszenz Immunoassay, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens einen Biochip mit immobilisiertem Streptavidin enthält.
  22. Testkit nach Anspruch 18 zur Durchführung eines kompetitiven ELISA und/oder eines Sandwich-ELISA , dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens einen Biochip mit immobilisiertem Streptavidin und/oder ein, vorzugsweise präzipitierendes, Farbsubstrat, insbesondere Tetramethylbenzidin, enthält.
  23. Testkit nach Anspruch 18 zur Durchführung eines Multi-Assay, insbesondere in einer Applikationskammer, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens einen Biochip mit immobilisiertem Streptavidin und/oder (vorzugsweise drei) biotinylierte Farbwert-Antikörper-Verdünnungen und/oder Verdünnungspuffer und/oder Peroxidase-Konjugat-Lösung und/oder ein, vorzugsweise präzipitierendes, Farbsubstrat, insbesondere Tetramethylbenzidin, enthält.
  24. Testkit nach Anspruch 18 zur Durchführung eines DNA-Assay, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens einen Biochip mit immobilisiertem Streptavidin und/oder vorzugsweise zwei Verdünnungspuffer und/oder NaOH-Lösung, und/oder Hybridisierungspuffer und/oder Waschpuffer-Konzentrat und/oder anti-FITC-POD-Konzentrat und/oder ein, vorzugsweise präzipitierendes, Farbsubstrat, insbesondere Tetramethylbenzidin, enthält.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008145383A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Minitüb Abfüll- und Labortechnik GmbH & Co. KG Immunological method, test kit and device for the determination of the analyte content of a sample
DE102007025457A1 (de) 2007-05-30 2008-12-11 Filt Lungen- Und Thoraxdiagnostik Gmbh Messvorrichtung und Verfahren zum quantitativen fotometrischen Nachweis von Biomolekülen im Low Density Bereich (Low-Density-Biochips)

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DE102007025457A1 (de) 2007-05-30 2008-12-11 Filt Lungen- Und Thoraxdiagnostik Gmbh Messvorrichtung und Verfahren zum quantitativen fotometrischen Nachweis von Biomolekülen im Low Density Bereich (Low-Density-Biochips)
DE102007025457B4 (de) * 2007-05-30 2011-02-24 Filt Lungen- Und Thoraxdiagnostik Gmbh Messvorrichtung und Verfahren zum quantitativen fotometrischen Nachweis von Biomolekülen im Low Density Bereich (Low-Density-Biochips)

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