DE2250086B2 - Gerät zum Bestimmen von Antigenen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein mit niedriger Spannung zu betreibendes Gerät zum Bestimmen von Antigenen in Körperflüssigkeiten durch Überwanderungs-Elektrophorese, mit einem Behälter zur Aufnahme einer Pufferlösung, der durch einen Trenndamm in einen von Elektroden durchsetzten Anoden- und Kathodenraum längsunterteilt ist, mit einer den Trenndamm überspannenden Brücke mit einer Gelplatte bzw. mit einem eine Gelschicht aufweisenden Objektträger, worin gegenüberliegende Ausnehmungen zur Aufnahme des zu untersuchenden Antigens und der Antikörper vorgesehen sind.

Im Jahre 1964 entdeckten B 1 u m b e r g et al. (JAMA 1965, 191, 541) ein neues Antigen, das Australia Serumhepatitis/Hepatitis associated Antigen (AU/SH/HAA) im Verlauf von immungenetischen Studien mittels der sogenannten Ouchterlony-Technik. Das AU/SH/HA-Antigen erwies sich als das Agens der homologen Serumhepatitis, das parenteral und möglicherweise auch peroral übertragen werden kann. AU/SH/HA-Antigen enthaltendes Blut führt bei Bluttransfusionen in einem hohen Prozentsatz zu ikterischen und anikterischen Formen der Serumhepatitis beim Empfänger. Es ist weiterhin bei verschiedenen Autoimmunkrankheiten nachweisbar.

Der Nachweis des AU/SH/HA-Antigens erscheint bei vielen medizinischen Untersuchungen von Bedeutung und zwar bei der Untersuchung von Blut- und Plasmaspendern (Blutkonserven und Plasmaderivate); beim frühzeitigen Erfassen des Prodromalstadiums der Serumhepatitis; bei der Unterscheidung zwischen Serumhepatitis und infektiöser (epidemischer) Hepatitis, besonders in den ersten Tagen der akuten Phase; bei der Feststellung, ob chronische Lebererkrankungen und verschiedene Autoimmunopathien Beziehungen zur homologen Serumhepatitis aufweisen und bei der Erfassung von möglichen Virusträgern der homologen Serumhepatitis (Krankenhaus- und Laboratoriumspersonal).

Es ergeben sich zahlreiche Arbeitsbereiche für solche Untersuchungen, wie z. B. in Blutbanken, Plasmaphoresestatior.cn und angeschlossenen Organisationen, medizinisch-diagnostischen Laboratorien, gastroeneterologischen Abteilungen, Haemodialysestationen, Intensivpflegestationen und Infektionsstationen.

Zum Nachweis des AU/SH/HA-Antigens wurde von G r a b a r und Williams die sogenannte Technik der Immunoelektrophorese entwickelt, wobei es sich um die Elektrophorese eines Proteingemisches in einem gepufferten Agargel und nachfolgende zweidimensionale Immunodiffusion der getrennten Komponenten gegen ein parallel zur Trennrichtung aufgetragenes Immunserum handelt. An den Berührungsstellen von AG und AK entsteht eine Präzipitationslinie im Agar.

Um die Empfindlichkeit der Methode zu erhöhen und die erforderliche Arbeitszeit zu verkürzen, wird die sogenannte Oberwanderungselektrophorese oder Elel'.trosynerese angewendet. Bei dieser Arbeitsweise entsteht eine Präzipitationslinie durch verschiedene Wanderungsgeschwindigkeiten von AG und AK. Beim Nachweis des AU/SH/HAA ist es notwendig, daß das AG anodisch wandert und der AK als Immunglobulin sich durch die Elektroendosmose zur Kathode bewegt. Prinzipiell sind alle Kombinationen von qualitativer und quantitativer Elektrophorese mit der Immunelektrophorese möglich.

Bei der bekannten, gebräuchlichen Elektrophorese werden in einer Gelplatte Doppelreihen von gegenüberliegenden Ausnehmungen bzw. Löchern zur Aufnahme des zu untersuchenden Antigens und der Antikörper vorgesehen. Die Spannungen, die zum Betrieb der Elektrophoreseapparatur notwendig waren, betrugen bei manchen Geräten bis zu 1000 V; bei Verwendung eines Objektträgers mit einer Länge von 76 mm betrugen sie immer noch 200 V; bei den herkömmlichen Elektrophoreseapparaturen benötigte man bis zum Auftreten der positiven Reaktion und dem Abschluß dieser eine durchschnittliche Zeitdauer von 45 bis 90 Minuten.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein mit niedriger Spannung zu betreibendes Gerät zu schaffen, bei dem die Zeitdauer bis zum Auftreten und Abschluß der Reaktionen verkürzt und die Empfindlichkeit der Anzeige erhöht wird. Weiters sollen falsche Ergebnisse, die früher durch Überhitzung aufgetreten sind, vermieden und die Betriebssicherheit durch unfallfreies Arbeiten erhöht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Gerät der eingangs beschriebenen

Art die Stromwanderungsstrecke in der Gelplatte nicht mehr als 50 mm beträgt und die gegenüberliegenden Reihen der Ausnehmungen einen Abstand von nicht mehr als 5 mm besitzen. Als Stromwanderungsstrecke der Gel- bzw. Agarplatte wird der Abstand zwischen s den Anschlußstellen der Platte an die elektrolytische Pufferlösung verstanden.

Vorzugsweise beträgt die Stromwanderungsstrecke nicht mehr als 35 mm und der Abstand der gegenüberliegenden Reihen der Ausnehmungen nicht mehr als 2,5 mm.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes kann die Gelplatte U-förmig ausgebildet sein, wobei das Gel in eine U-förmige Schablone eingegossen ist. Hierbei ist vorteilhaft die in die Pufferlösung eintauchende, die Schenkel der U-förmigen Gelplatte außen und innen begrenzende Schablone nach unten zu offen.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die in Pufferlösung eintauchende, die Schenkel der Gelplatte umgebende Schablone Boden-Kontaktlöcher auf, die in Flucht mit den paarweise gegenüberliegenden, zur Aufnahme von Antigen und Antikörpern bestimmten Ausnehmungen der Gelplatte liegen. Bei dieser Ausführungsform haben die in Reihe angeordneten Bodenkontaktlöcher die Wirkung, daß der elektrische Strom fokussiert wird, wodurch die Geschwindigkeit und Empfindlichkeit der Anzeige weiter erhöht wird.

Das erfindungsgemäße Gerät wird an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert:

F i g. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch das Gerät;

F i g. 2 ist eine Draufsicht und

Fig.3 ein Vertikalschnitt durch eine Schablone mit eingegossener Gelplatte.

Das Gerät umfaßt ein rechteckiges Gefäß 1, welches zweckmäßigerweise aus hitzesterilisierbarem Polypropylen besteht, welches Gefäß durch einen Deckel 2 abdeckbar ist. Als Kathode K und Anode A sind Aluminiumbleche 3 und 4 vorgesehen, die sich im Inneren des Gefäßes entlang der Seitenwand und entlang eines Teiles des Bodens fortsetzen. Am Boden des Gefäßes ragen Stege 5 auf, die einen Trenndamm darstellen und das Gefäß 1 in den Kathodenraum und in den Anodenraum längsunterteilen. Der Trenndamm mit den Stegen 5 ist ein Träger für die Gelplatte 7, die also den Trenndamm überspannt und mit ihren nach unten ragenden Schenkeln 8 in die Pufferlösung eintaucht. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, ist die Gelplatte in eine Schablone 9 eingegossen, welche Schablone etwa U-förmig ausgebildet ist. Die Schablone besteht ebenfalls zweckmäßig aus hitzesterilisierbarem Kunststoff. In der Gelplatte befinden sich in paarweise gegenüberliegender Anordnung Ausnehmungen bzw. Löcher 10, 10', die sich in einem Abstand von nicht mehr ais 5 mm, vorzugsweise nicht mehr als 2,5 mm, voneinander binden. Wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich ist, sind in den Böden 11, 11' der trogförmigen in die Pufferlösung eintauchenden Teile 12, 12' der Schablone Löcher 13, 13' vorgesehen, die jeweils in Flucht mit den zur Aufnahme von Antigen und Antikörpern bestimmten Löchern 10, 10' angeordnet sind. Alle vier '.ocher liegen also in einer Reihe. Diese Anordnung hat den großen Vorteil, daß durch die Bodenkontaktlöcher eine Stromfokussierung erfolgt, wodurch die Elektrophorese beschleunigt wird.

Durch die Wahl von Polypropylen als Werkstoff für die Elektrophoresekammer und für die Gelplattenträger kann das Gerät leicht hitzesterilisiert werden, z. B. im Autoklaven, wodurch mehrfache Verwendung sichergestellt ist. Wählt man jedoch statt Polypropylen einen billigen Kunststoff und spritzt man die Elektroden auf die Innenwand der Elektrophoresekammer auf, so erhält man ein Einwegegerät, das nur einmal verwendet werden kann, jedoch jegliche Infektionsgefahr ausschließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mit niedriger Spannung zu betreibendes Gerät zum Bestimmen von Antigenen in Körperflüssigkeiten durch Überwanderungs-Elektrophorese mit einem Behälter zur Aufnahme einer Pufferlösung, der durch einen Trenndamm in einen von Elektroden durchsetzten Anoden- und Kathodenraum längsunterteilt ist, mit einer den Trenndamm überspannenden Brücke mit einer Geldpiatte bzw. mit einem eine Gelschicht aufweisenden Objektträger, worin gegenüberliegende Ausnehmungen zur Aufnahme des zu untersuchenden Antigens und der Antikörper vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromwanderungsstrecke in der Gelplatte (7) nicht mehr als 50 mm beträgt und die gegenüberliegenden Reihen der Ausnehmungen (10, 10') einen Abstand von nicht mehr als 5 mm besitzen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromwanderungsstrecke nicht mehr als 35 mm und der Abstand der gegenüberliegenden Reihen der Ausnehmungen nicht mehr als 2,5 mm beträgt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelplatte (7) U-förmig ausgebildet ist, wobei das Gel in eine U-förmige Schablone (9) eingegossen ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Pufferlösung eintauchende, die Schenkel (8) der U-förmigen Gelplatte außen und innen begrenzende Schablone (9) nach unten zu offen ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Pufferlösung eintauchende, die Schenkel (8) der Gelplatte (7) umgebende Schablone (9) Boden-Kontaktlöcher (13, 13') aufweist, die in Flucht paarweise gegenüberliegenden, zur Aufnahme von Antigen und Antikörpern bestimmten Ausnehmungen (10, 10') der Gelplatte (7) liegen.