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Gebiet der Technik
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Die Lösung betrifft ein Testset für die analytische Bestimmung von infektiösen Antigenen in Nasen- oder anderen Abstrichen.
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Stand der Technik
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Infektionsantigene werden am häufigsten durch Abstriche der oberen Atemwege gewonnen, wobei Abstriche des Nasenrachenraums als Goldstandard gelten. Als alternative Methoden mit etwas geringerer Empfindlichkeit gelten der tiefe oder der flache Nasenabstrich, die von den Patienten besser toleriert werden. Der flache Nasenabstrich hat den Vorteil eines geringeren Verletzungsrisikos bei der Entnahme und kann daher von einer Person ohne komplexe Ausbildung durchgeführt werden. Um die Empfindlichkeit zu erhöhen, wird manchmal eine Kombination mit einem oralen Rachenabstrich oder einer Speicheluntersuchung durchgeführt. In einigen Fällen kann die Verwendung eines starren Stäbchens die Aussagekraft der Untersuchung aufgrund möglicher Deformationen der Nasenhöhle (z. B. Abweichung der Nasenscheidewand) einschränken, sodass eine gute Probeentnahme aus tieferen Kompartimenten (insbesondere aus dem Nasopharynx) unmöglich ist.
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Der Abstrich wird dann in ein steriles flüssiges Sammelmedium übertragen. Die Übertragung der Probe erfolgt auf eine offene Weise, wobei sowohl die Gefahr einer Kontamination des Abstrichs durch die äußere Umgebung als auch einer Kontamination der Umgebung durch potenziell infektiöses Material besteht. Die anschließende Analyse erfolgt im Wesentlichen auf drei Arten: genetisch (Nukleinsäureisolierung, reverse Transkription mit anschließender quantitativer Polymerase-Kettenreaktion), immunologisch (enzymatische, radiometrische oder immunochromatografische Tests) oder durch Kultur. Von diesen Methoden bieten die immunchromatographischen Tests den höchsten Grad an Skalierbarkeit, da die Analyse in einem Einweggerät durchgeführt wird, das von einer ungeschulten Person bedient werden kann.
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Immunochromatographische Tests basieren auf der Verwendung von Antikörpern, die an ein Kolloid mit hohem Extinktionskoeffizienten konjugiert sind, was eine visuelle Bewertung des Tests ohne analytische Infrastruktur ermöglicht. Das Konjugat ist auf der Oberfläche eines Glasfaserkonjugationsstreifens stabilisiert, der zwischen der Nitrocellulosemembran, auf der die Probe analysiert wird, und dem Probenstreifen, auf den die Probe aufgetragen wird, angeordnet ist. Beim Auftragen der Probe wird das Konjugat durch Kapillarkräfte zusammen mit der Probe in der Arbeitslösung über die Nitrocellulosemembran transportiert und in Gegenwart des zu testenden Antigens im Teststreifen eingefangen, wo der komplementäre Antikörper immobilisiert ist, um ein Sandwich (Nitrocellulose, Antikörper, Antigen, Antikörper, Kolloid) zu formen. Eine korrekte Durchführung des Tests wird durch das Vorhandensein eines Kontrollstreifens sichergestellt, in dem der Sekundärantikörper gegen den Antikörper auf der Kolloidoberfläche immobilisiert ist. Der Kontrollstreifen muss also unabhängig vom Vorhandensein des Analyten erscheinen und dient zur Bestätigung der Funktionsfähigkeit des Tests.
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Derzeitige immunchromatografische Tests in Testsets zum persönlichen Gebrauch umfassen mehrere Teile (z. B. Arbeitslösungsbehälter zur Durchführung des Tests, Probeentnahmebürste und Test) und sind daher schwer zu bedienen.
Eine Selbstentnahme mit einer herkömmlichen Abstrichbürste ist für den ungeübten Benutzer potenziell gefährlich, da es bei Versuch, einen Nasen-Rachen-Abstrich durchzuführen, zu Verletzungen kommen kann. Außerdem muss die exakte Menge der Arbeitslösung zur Durchführung des Tests aufgetragen und eine ausreichende Inkubation mit dem Abstrich sichergestellt werden, um eine genaue Analyse zu gewährleisten. Bei Testsets zum persönlichen Gebrauch muss sich der Benutzer also darauf verlassen, dass er die vorgeschriebenen Anweisungen genau befolgt, was zu einem hohen Risiko falscher Testergebnisse und falsch negativer Ergebnisse führt, was auch negative gesellschaftliche Folgen haben kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Das neue Nasenabstrich-Testset (1-4) mit integriertem immunchromatographischem Standardtest 4 auf einem Pad beseitigt die oben genannten Mängel. Das Testset umfasst eine starre Verbindung eines flexiblen Moduls 1, das am distalen Ende mit radial angeordneten elastischen Vorsprüngen zur einfachen Probenentnahme versehen ist, mit einem immunochromatographischen Test 4 auf einem Substrat, das in einem durchsichtigen Rohr 3 angeordnet ist, das durch Formen starr mit dem flexiblen Modul 1 verbunden ist und dessen anderes Ende mit einer Kappe 8 versehen sein kann. Eine einfache Probenentnahme wird durch das biegsame Modul aus weichem Kunststoff und sein distales Ende ermöglicht, das an der Oberfläche mit feinen biegsamen Vorsprüngen versehen ist.
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Diese Lösung schützt die Testperson vor Verletzungen der Nasenschleimhaut und ermöglicht eine einfache Übertragung der Probe in die Arbeitslösung.
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Die Verwendung dieses Testsets für die unerwartet einfache und sichere Selbstentnahme der Nasenprobe ermöglicht einfach, den Antigentest ohne die Hilfe einer weiteren Person durchzuführen. Darüber hinaus verfügt das flexible Modul 1 über eine definierte maximale aktive Auszugslänge, wodurch die Verletzungsgefahr bei der Probeentnahme im Nasen-Rachen-Raum vermieden wird und gleichzeitig eine ausreichende Schabtiefe im Nasenbereich gewährleistet ist. Die Integration des flexiblen Moduls 1 mit dem immunochromatographischen Testindikationsstreifen 4 ermöglicht eine schnelle und sichere Ablesung des Ergebnisses, ohne dass eine weitere Manipulation des infektiösen Materials erforderlich ist.
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Das Testset (1) umfasst ferner ein verschließbarer Behälter 5 mit einem Deckel 6, der die Arbeitslösung zum Starten des immunochromatographischen Tests enthält. Der Behälter hat an seiner inneren Oberfläche mehrere längliche Vorsprünge, um einen effizienten Transfer der Probe vom distalen Teil des flexiblen Moduls in die Lösung zu gewährleisten. Die Lösung kann in einer porösen Matrix 9 immobilisiert werden, die dann ein Verschütten während der Handhabung verhindert. Das abnehmbare flexible Modul 1, in dessen unteren Teil das transparente Rohr 3 eingegossen ist, ist außerdem mit einem Kragen, d. h. einem mechanischen Element 13, versehen, das es ermöglicht, das flexible Modul 1 hermetisch zu zerlegen, um eine geschlossene Einheit mit dem Behälter 5 zu bilden (3). Durch Ausfahren des flexiblen Moduls 1 auf die maximal mechanisch zulässige aktive Länge A (2) kann eine Probe entnommen werden (Einführen des ausgefahrenen Teils des flexiblen Moduls 1 in das Nasenloch mit einer abschließenden leichten Drehung, um die Probe an den flexiblen Vorsprüngen 14 zu fangen), die dann durch die Rückwärtsbewegung des flexiblen Moduls 1 in seinen Innenraum zurückgezogen wird. Nach Verbindung des Behälters 5 mit dem flexiblen Modul 1 durch das mechanische Element 13 erfolgt die mengenmäßige Aufbringung der Arbeitslösung durch Ausfahren des distalen Endes 11 des flexiblen Moduls 1 in den Behälter 5, wodurch die Lösung auf die flexiblen Vorsprünge 14 des distalen Endes 11 übertragen wird und, falls verwendet, auch die Matrix 9 komprimiert wird. Die entnommene Probe wird somit von der Oberfläche der Vorsprünge 14 zusammen mit einer definierten Menge von Arbeitslösung durch Kapillarkräfte durch die Filterscheibe 12 auf den immunochromatographischen Test 4 übertragen (3). Um das Testergebnis abzulesen, muss nach dem erforderlichen Zeitintervall das transparente Rohr 3 mit dem Test 4 in die Startposition gezogen werden (siehe 1). Das Testergebnis kann dann in dem transparenten Rohr 3 abgelesen werden.
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Da das distale Ende 11 als Hauptprobenträger beim Herausziehen aus der Nasenhöhle wieder in das flexible Modul 1 eingesetzt wird und das flexible Modul ohne Kontakt mit der äußeren Umgebung direkt mit dem immunchromatographischen System verbunden wird, ist das Kontaminationsrisiko deutlich minimiert (3).
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Das gesamte Testset, umfassend das flexible Modul 1, das transparente Rohr 3 mit dem immunochromatographischen Test 4 und dem Arbeitslösungsbehälter 5, kann durch ein flexibles Streifen, d.h. ein flexibles Kupplungselement 7, in ein System verbunden werden. Diese Ausführungsform ermöglicht eine einfache Verwendung beim Aufstehen, ohne dass zusätzlicher Aufbewahrungsraum erforderlich sind (3). Darüber hinaus wird durch die Minimierung der Anzahl der für die Durchführung des Tests erforderlichen Betätigungen, ein höheres Maß an Robustheit des Tests gewährleistet und das Risiko von falschen negativen Ergebnissen verringert.
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Auch in der Ausführungsform des Testsets ohne das flexible Verbindungselement ist die Handhabung des Testsets einfacher und sicherer. Es besteht keine Notwendigkeit, die potenziell infektiöse Lösung in einer offenen Umgebung zu handhaben, wenn die Lösung zum Waschen der Probe abgegeben wird und wenn die Arbeitslösung zum Test übertragen wird. Daher kann bei der Handhabung oder beim Transport zur Entsorgung keine Kontamination der Umgebung vorkommen.
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Um Identifizierung des Tests bei paralleler Verwendung für mehrere Entnahmen zu erleichtern, kann das flexible Verbindungselement 7 zwischen dem flexiblen Modul 1 und dem Behälter 5 mit einem maschinenlesbaren 1 D- oder 2D-Barcode versehen sein und auch Testbewertungsmuster oder Verfallsdaten des Testsets tragen.
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Der Arbeitslösungsbehälter 5 ist so konzipiert, dass die Probe effizient vom distalen Ende 11 des flexiblen Moduls 1 in die Lösung übertragen werden kann. Der Behälter kann auch mit einem 2D-Barcode versehen sein, um eine automatische Identifizierung der Probe zu ermöglichen, oder mit einem Feld für manuelle Beschriftung.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Ansicht des Testsets in seiner Initialposition, bereit für den Gebrauch.
- 2 zeigt eine Ansicht des Testsets mit dem vollständig ausgefahrenen flexiblen Modul.
- 3 zeigt eine Ansicht des Testsets mit dem angebrachten Arbeitslösungsbehälter. Das Waschen der Probe vom distalen Ende des flexiblen Moduls 1 und ihr Übertragung in die Lösung erfolgt durch wiederholtes Ausfahren, teilweises Drehen und Hin- und Herbewegen des flexiblen Moduls 1 im Raum des Behälters.
- 4 zeigt einen Längsschnitt des realisierten Probeentnahmetestsets in der Ausgangsposition und bei Probeentnahme oder Anbringung am Behälter. In der Figur sind die tatsächlichen Größenverhältnisse beibehalten.
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Beispiele
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Beispiel 1:
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Ein komplettes Probenentnahmetestset ist wie in 1-4 gezeigt hergestellt und getestet. Der immunochromatographische Standardtest 4 mit einer Streifenbreite von 3,5 mm ist in ein transparentes Rohr 3 aus transparentem Polymer (Polyamid, Polycarbonat) eingebettet, das optional an einem Ende durch einen Einpressstopfen 8 verschlossen ist. Am gegenüberliegenden Ende ist es durch eine Zellulosefilterscheibe 12 befestigt. Dieses transparente Rohr 3 ist mit einer aktiven Länge von 10 bis 25 mm mit dem flexiblen Probeentnahmemodul 1 verbunden, wobei die Verbindung durch Einpressen des Rohrs 3 im Bereich der Filterscheibe 12 in ein Loch im statischen Teil des flexiblen Moduls 1 hergestellt ist. Das flexible Probeentnahmemodul 1 ist aus thermoplastischem Elastomer mit der erforderlichen Härte hergestellt. Die sichere Verbindung des flexiblen Moduls 1 mit dem Behälter 5, der die Arbeitslösung in einer porösen Matrix 9 aus offenporigem Polyurethanschaum enthält, ist durch eine Strebe, d.h. ein mechanisches Element, 13 gewährleistet. Bei dem Behälter 5 handelte es sich um eine Sonderausführung für die Einpresskappe 6. Der Behälter war an der inneren Oberfläche mit Längsvorsprüngen 15 versehen, um den Übertragung der Probe von den flexiblen Vorsprüngen 14 des distalen Endes 11 des flexiblen Moduls 1 in die Arbeitsflüssigkeit zu erleichtern. Ein flexibles Kupplungselement 7 ist aus Spezialpapier oder Tyvek® (DuPont) Polyethylen-Vliesstoff hergestellt, um einen sicheren Halt des Testsets in der Entnahme- und Auswertungsphase zu ermöglichen. Es war mit einem aufgedruckten Barcode versehen, um das Testset zu identifizieren. Das flexible Modul 1 und der Behälter 5 waren durch einen Streifen miteinander verbunden, sodass das gesamte Set eine leicht zu greifende Einheit formt.
In einer Ausführungsform werden ein röhrenförmiges, durch Extrusion hergestelltes Teil aus Polyamid und ein immunchromatographischer Standardtest 4 sowie ein 3-ml-Behälter 5 verwendet. Daraus ergeben sich die Hauptabmessungen des Testsets, die auch den anatomischen Anforderungen an die Länge und den Durchmesser des ausgeworfenen flexiblen Moduls 1 entsprechen.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Das Nasenabstrich-Testset mit integriertem immunchromatographischen Test hat ein breites Anwendungsspektrum bei der immunologischen Bestimmung von Infektionsantigenen. Da das Testset für Verwendung durch eine ungeschulte Person konzipiert ist, einschließlich der Möglichkeit der Selbstentnahme, und es das Risiko einer falschen Testdurchführung minimiert, stellt es eine äußerst brauchbare technische Lösung für die Massenuntersuchung der Bevölkerung dar.
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Zusammenfassend lässt sich die Erfindung wie nachfolgend beschreiben: Die technische Lösung betrifft ein Nasenabstrich-Testset mit integriertem Test zur immunologischen Bestimmung von Infektionsantigenen, unter Verwendung eines flexiblen Moduls zur Entnahme, das eine sichere Übertragung der Probe nach Entnahme in die Arbeitsflüssigkeit und auf das immunochromatographische Testpad ohne weitere externe Manipulation ermöglicht.
