DE29515207U1

DE29515207U1 - Überwachungsvorrichtungen

Info

Publication number: DE29515207U1
Application number: DE29515207U
Authority: DE
Original assignee: Unipath Ltd
Current assignee: Unipath Ltd
Priority date: 1994-09-23
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2005-09-23
Also published as: ES2109199B1; JP2000121639A; HK1014270A1; HUT77371A; FR2725024A1; CZ89697A3; ITTO950207U1; JP3171262B2; DK0703454T3; ATE210298T1; AU3652295A; CN1166875A; KR100251998B1; EP0703454B1; PL319353A1; BR9509029A; WO1996009553A1; ES2109199A1; DE69524337D1; ES2169107T3

Description

HAGEMANN & KEHL

PATENTANWALT,!!·. ··

MÜNCHEN · HANNOVER^. . ! I ',,I , *..J···,

GM 600/l20C-95Ch München, den

22.09.95

überwachungsvorrichtungen

Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Testkits zur Verwendung bei der Überwachung des Ovulationszyklus bei weiblichen Säugetieren, insbesondere Menschen.

Die Vorrichtungen und Testkits eignen sich insbesondere, wenngleich nicht ausschließlich, zur Anwendung bei einfachen praktischen Verfahren, die von ungeübten Personen ohne weiteres, z.B. daheim, angewendet werden können, um verläßliche Informationen hinsichtlich des Fruchtbarkeitsstatus als ein Mittel zur Empfängnisverhütung zu liefern. Ein wichtiges Ziel der Erfindung liegt darin, derartige Informationen zu liefern, ohne daß über jeden Ovulationszyklus hinweg Tests auf einer häufigen (z.B. täglichen) Grundlage durchgeführt werden müssen. Die Notwendigkeit regelmäßigen, z.B. täglichen, Testens während des Zyklus ist das Kennzeichen vieler Ovulationszyklus-Überwachungssysteme, die zuvor vorgeschlagen wurden.

Die Erfindung kann auch von Personen verwendet werden, die die Wahrscheinlichkeit einer Empfängnis erhöhen wollen, indem sie einen Hinweis auf den Zeitpunkt während des Ovulationszy-

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klus liefert, an dem eine Befruchtung mit der größten Wahrscheinlichkeit auftritt.

Hintergrund der Erfindung
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Zur Lieferung verläßlicher Informationen hinsichtlich des Fruchtbarkeitsstatus muß der Benutzerin das Einsetzen der fruchtbaren Phase im Zyklus entsprechend angekündigt werden. Im Stand der Technik ist eine breite Vielzahl von Verfahren vorgeschlagen worden, wobei einige auf der Überwachung von einem oder mehr Parametern beruhen, die sich mit dem Nahen des Ovulationsereignisses verändern. Übliche Parameter, die angeführt worden sind, sind die Konzentration eines Analyten, wie Estradiol und Metaboliten hiervon, zum Beispiel Estron-3-glucuronid (E3G), in einer Körperflüssigkeit. Andere Parameter, die herangezogen wurden, sind die Basalkörpertemperatur (die nur vorhersagende Information zur Verwendung in nachfolgenden Zyklen liefern kann) und verschiedene physiologische Veränderungen, wie die Beschaffenheit des VaginalSchleims.
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Unter Heranziehen derartiger Parameter sind viele hervorragende akademische Studien durchgeführt worden. Derartige Studien haben nachgewiesen, wie diese Parameter mit dem Fruchtbarkeitsstatus eines durchschnittlichen Mitglieds einer großen Bevölkerungsstichprobe korreliert werden können. Ein Beispiel ist Collins et al. (1981), Proc. Xth International Congress on Fertility and Sterility, Publ MTP Ltd., S. 19-33. Ein zugrundeliegendes Ziel bei vielen derartigen Studien liegt darin, die Empfängnis bei Individuen zu fördern, die zuvor als unfruchtbar betrachtet wurden.

Beim Versuch, ein praktikables Überwachungssystem zu entwikkeln, das zum Gebrauch durch Einzelpersonen geeignet ist, wurde jedoch gefunden, daß viele Einzelpersonen hinsichtlich der Zykluslänge und/oder der Dauer und dem Zeitpunkt der fruchtbaren Phase nicht dem Durchschnitt entsprechen. Das Ausmaß der Schwankungen von einer Einzelperson zur anderen und sogar von einem Zyklus zum anderen bei der gleichen Einzelperson macht durchschnittliche Bevölkerungsdaten zum konseguenten praktischen Einsatz zu unzuverlässig.

Weil die ernsthafte Folge eines fehlerhaften Gutachtens hinsichtlich des Fruchtbarkeitsstatus eine ungewollte Schwangerschaft sein kann, bestand die Tendenz verständlicherweise darin, extreme Vorsicht zu üben und ein Testen des bzw. der relevanten Parameter während des ganzen Zyklus zu fordern und insbesondere schon beim Einsetzen des Zyklus (Einsetzen der Regel). Aus dem Blickwinkel der einzelnen Benutzerin wäre es vorteilhaft, wenn die Notwendigkeit derartig regelmäßigen Testens vermieden werden könnte und wenn anstelle dessen das Testen über einen vergleichsweise kurzen Abschnitt eines jeden Zyklus durchgeführt werden könnte. Dies wäre für die Benutzerin nicht nur ein Bequemlichkeitsvorteil, sondern es könnten auch die Kosten des Verfahrens verringert werden, falls das Verfahren Einweg-Testvorrichtungen benutzt und nur wenige derartige Einweg-Testvorrichtungen jeden Monat benötigt werden.

Ein Beispiel eines Systems zum Nachweis des Ovulationsbeginns unter Verwendung wasserquellbarer Polymer-Pellets zum

"Messen" des Wassergehalts von Vaginalschleim, der zum Zeitpunkt der Ovulat ion offenbar zunimmt, wird in der US 4 151 833 (Polishuk) beschrieben. Es wird behauptet, daß der höchste Unterschied in der Größe der Pellets infolge der Wasserabsorption aus dem Cervikalschleim eng mit dem LH-Anstieg und der Schwankung in der Basalkorpertemperatur zusammenhängt. Aus den in der US 4 151 833 (Figur 8) niedergelegten experimentellen Daten scheint es, daß der Pellet-Durchmesser in der Tat sehr eng mit dem Zeitpunkt des LH-Anstiegs zusammenhängt und das vorgeschlagene System infolgedessen in der Praxis eine verläßliche Ankündigung des Ovulationsbeginns nicht früher liefern kann als diejenige, die aus einem Wissen um die LH-Konzentration erhältlich ist.

In der EP-A-385 621 (Coley et al./Unilever) werden die Unzulänglichkeiten von Ovulationszyklus-Überwachungssystemen beschrieben, die beim Abschätzen des Ovulationszeitpunktes in erster Linie auf der Veränderung in der BBT beruhen, und wir schlagen darin ein System vor, das regelmäßige BBT-Messung in Kombination mit der Kenntnis anderer Parameter, insbesondere der Messung der Konzentrationen bestimmter Hormone im Urin, heranzieht. Ein besonderer Vorschlag besteht darin, daß die BBT während des Verlaufs eines jeden Zyklus täglich gemessen wird und dazu verwendet wird, den Zeitpunkt von Veränderungen im Fruchtbarkeitsstatus in einem bevorstehenden Zyklus abzuschätzen. Während des Verlaufs dieses bevorstehenden (vorhergesagten) Zyklus werden die Konzentrationen von Hormonen im Urin zu bestimmten Zeiten überprüft, um zu bestätigen, daß das Fortschreiten des Zyklus, wie es aus der früheren BBT-Kenntnis vorhergesagt wurde, übereinstimmt. Spezielle

ausgewählte Hormone sind E3G, P3G und LH. Es wird vorgeschlagen, daß die Konzentration von E3G im Urin an mindestens einem Tag während des Intervalls von Tag 5 bis 7 des vorhergesagten Zyklus und wiederum an mindestens einem Tag während des Intervalls von Tag 10 bis Tag 15 des vorhergesagten Zyklus gemessen wird. Dem Beispiel in der EP 385 621 zufolge reicht es aus, daß die Hormonkonzentration bezüglich eines Schwellenwertes entweder "hoch" oder "niedrig" ist. In der ganzen EP 3 85 621 wird nachdrücklich betont, daß gelegentliehe Hormonkonzentrationsmessungen als Ergänzung eines Überwachungssystems verwendet werden, das auf BBT-Messung beruht. Es wird nicht vorgeschlagen, daß Hormonmessungen alleine die Grundlage für ein verläßliches Fruchtbarkeitsüberwachungssystem, das den individuellen Gegebenheiten einer Einzelperson angepaßt wird, darstellen könnten.

Ziele der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Systems zum Überwachen des Fruchtbarkeitsstatus einer Einzelperson, das eine ausreichende Ankündigung des Einsetzens der fruchtbaren Phase liefert, damit kontrazeptiver Rat gegeben werden kann, und das den individuellen Gegebenheiten der Einzelperson angepaßt werden kann, wobei es ausschließlieh auf Messungen von Analyten in einer Körperflüssigkeit beruht. Die innewohnende Unzuverlässigkeit oder begrenzte Tauglichkeit anderer Meßsysteme (wie BBT) kann hierdurch vermieden werden. Ein weiteres Ziel liegt darin, den Einsatz von aus Bevölkerungsstudien gewonnenen Durchschnittsdaten mit dereninhärentem Risiko zu vermeiden, daß bei einer Einzelper-

son der betrachtete Parameter erheblich von der Bevölkerungsnorm abweichen kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Überwachungssystems, das hinsichtlich der Anzeige des Einsetzens der fruchtbaren Phase an die Benutzerin "fehlersicher" ist, ohne der Benutzerin die Vorteile eines einfachen Gesamtverfahrens und eines eingeschränkten Testplans vorzuenthalten.

Ein weiteres Ziel liegt in der Bereitstellung der Option, ein wirksames Überwachungssystem ausschließlich oder zumindest in erster Linie auf der Messung eines einzigen Körperflüssigkeitsanalyten, wie Estradiol oder ein Metabolit hiervon, aufzubauen. Andere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Testplans, der eine zufriedenstellende Balance zwischen dem Bestreben, die Belastung der Benutzerin durch das Testen zu minimieren, und der Notwendigkeit darstellt, der Benutzerin eine lohnende Auskunft über den Fruchtbarkeitsstatus zu geben.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren und Vorrichtungen bereitzustellen, um das Vorliegen und/oder die Konzentration von zwei oder mehr Analyten in einer einzelnen Probenflüssigkeit zu bestimmen, wenn mindestens einer der Analyten ein multivalenter Analyt ist, der mittels zweier verschiedener spezifischer Bindungsreagenzien in einem

Komplex mit "Sandwich-Struktur" ohne weiteres bestimmt wird, wohingegen ein weiterer Analyt ein monovalenter Analyt, wie ein Hapten, ist, der einer Bestimmung durch eine Sandwich-Reaktion nicht zugänglich ist.
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Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein derartiges Zweifachanalyten-Assayverfahren bzw. eine entsprechende Vorrichtung bereitzustellen, bei denen ein teilchenförmiger Direktmarkierungsstoff zum Sichtbarmachen des Ergebnisses beider Assays verwendet wird.

Die Verwendung teilchenförmiger Direktmarkierungsstoffe ist bei einfacheren Assay-Systemen bereits bekannt. Bisweilen ermöglicht die Verwendung von teilchenförmigen Direktmarkierungsstoffen die einfache Ablesung des Assayergebnisses durch das Auge. Dies kann auch der Fall bei Assays gemäß der vorliegenden Erfindung sein, obwohl vorgesehen ist, daß die Ergebnisse der Assays im allgemeinen in zweckmäßigerer und wirksamerer Weise instrumenteil ausgewertet werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Assayvorrichtung, mit der auch ein entsprechendes Verfahren durchgeführt werden kann und bei der mehrere Analyten in einer einzigen Probenflüssigkeit in einer streifenförmigen Assayvorrichtung genau bestimmt werden können, die unter Verwendung elektromagnetischer Strahlung (z.B. Licht), die durch die Dicke des Assay-Streifens geleitet wird, instrumenten ausgewertet wird. Das Streifenmaterial kann durchscheinend oder transparent bzw. durchsichtig sein. Das Ausmaß der Bindung von teilchenförmigen Markierungsstoffen in einer Nach-

weiszone im Streifen kann ein quantitatives Assayergebnis liefern, weil die Teilchen Licht oder andere Strahlung blokkieren können und daher die Transmission der Strahlung durch den Streifen herabsetzen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Bereitstellung verbesserter Kombinationen von Assayergebnis-Ablesevorrichtungen und passender Probentestvorrichtungen, die genaue quantitative Assay-Information in einfacher, rascher und kostengünstiger Weise liefern können.

Allgemeine Beschreibung der Erfindung

Lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Messung von Analyten im Urin, und insbesondere "E3G" (Estron-3-glucuronid) und "LH" (luteinisierendes Hormon), beschrieben.

Zusätzlich zum bereits erwähnten Estron-3-glucuronid sind Estradiolmetaboliten, die für die Zwecke der Erfindung ebenfalls gemessen werden können, u.a. Estradiol-3-glucuronid, Estradiol-17-glucuronid, Estriol-3-glucuronid, Estriol-16-glucuronid und (hauptsächlich für nichthumane Subjekte) Estron-3-sulfat. Wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlieh wird, kann die Erfindung ohne weiteres auf Daten übertragen werden, die aus der Messung von Konzentrationen anderer Analyten in Körperflüssigkeiten mit Aussagekraft in bezug auf den Status des Ovulationszyklus abgeleitet wurden. Im allgemeinen sind Hormone und deren Metaboliten die geeignetsten Analyten. FoIlikelstimulierendes Hormon (FSH) ist ein

Beispiel. Beispiele alternativer Körperflüssigkeiten, die vergleichsweise leicht zugänglich sind, sind Speichel, Zervikalflüssigkeit, Schweiß, Sebum, Tränen und Vaginalflüssigkeit. Im Prinzip können innere Flüssigkeiten, wie Blut, verwendet werden, aber sie sind im allgemeinen nicht bevorzugt, weil sie nur durch invasive Verfahren zugänglich sind.

Der einschlägig vorgebildete Leser erkennt, daß die "Konzentration" des oder der gewählten Analyten in der Körperflüssigkeit nicht absolut gemessen werden muß, obgleich dies natürlich gegebenenfalls getan werden kann. Im allgemeinen reicht es aus, einen Analyten in einer Weise zu bestimmen, die ein in numerische Daten umwandelbares Signal hervorbringt, das mit der tatsächlichen Konzentration zusammenhängt, so daß derartige Daten mit ähnlichen Daten verglichen werden können, die in einem anderen Stadium des Zyklus gewonnen wurden, um zu bestimmen, ob eine signifikante Veränderung der tatsächlichen Konzentration aufgetreten ist oder nicht. Wo die Beschreibung und die Ansprüche weiter unten auf die "Konzentration" eines Analyten verweisen, sollte dieser Begriff demzufolge weitreichend ausgelegt werden.

In einem Aspekt stellt die Erfindung einen Testkit zur Verwendung bei der Überwachung des Ovulationszyklus eines weibliehen Säugetiers, insbesondere eines Menschen, bereit, der eine Vielzahl von Einweg-Testvorrichtungen zur Entnahme von Proben und zum Testen einer Körperflüssigkeit, wie Urin, und zur Bereitstellung lesbarer Signale, die die Konzentrationen von mindestens zwei Analyten in der Körperflüssigkeit zum Ausdruck bringen, wobei die Analyten .Aussagekraft in bezug

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auf den Fruchtbarkeitsstatus des Ovulationszyklus aufweisen, zusammen mit einer elektronischen Ablese-/Überwachungsvorrichtung zum Ablesen und Auswerten der lesbaren Signale zur Ausgabe einer Anzeige des Fruchtbarkeitsstatus an die Benut&zgr;erin umfaßt, bei dem:

a) die lesbaren Signale gelesen werden, während eine der Testvorrichtungen sich innerhalb einer Aufnahmeeinrichtung der Ablese-/Überwachungsvorrichtung befindet;

b) die lesbaren Signale durch Konzentrieren eines ersten nachweisbaren Materials, vorzugsweise eines markierten Reagenzes, in einer ersten Nachweiszone eines porösen Trägers, wie eines Teststreifens, innerhalb der Testvorrichtung und durch Konzentrieren eines zweiten nachweisbaren Materials, vorzugsweise eines markierten Reagenzes, in einer zweiten Nachweiszone des porösen Trägers erzeugt werden, während die geprüfte Körperflüssigkeit z.B. durch Kapillarwirkung durch den porösen Träger fließt, wobei sich die zweite Nachweiszone relativ zu einem Aufnahmeabschnitt der Testvorrichtung, der zum Start des Tests mit der Körperflüssigkeit in Berührung gebracht wird, vorzugsweise stromabwärts von der ersten Nachweiszone befindet;

c) das Signal der ersten Nachweiszone die Konzentration eines ersten Analyten, vorzugsweise luteinisierendes Hormon {LH) , in der Körperflüssigkeit zum Ausdruck bringt, der eine signifikante Konzentrationsänderung zeigt, die eng mit dem Zeitpunkt der tatsächlichen Ovulation zusammenhängt; und

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d) das Signal der zweiten Nachweiszone die Konzentration eines zweiten Analyten, vorzugsweise Estradiol oder ein Metabolit hiervon, wie Estron-3-glucuronid (E3G), in der Körperflüssigkeit zum Ausdruck bringt, der eine signifikante Konzentrationsänderung vor dem Einsetzen der fruchtbaren Phase des Ovulationszyklus zeigt.

Vorzugsweise werden die lesbaren Signale durch optische Transmission durch die Testvorrichtung gelesen. Idealerweise umfaßt die Ablese-/ÜTDerwachungsvorrichtung zur Erfüllung dieser Vorgaben:

a) eine Quelle diffusen Lichts mit einer Wellenlänge, die durch die nachweisbaren Materialien stark absorbiert wird;

b) eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des einfallenden Lichts von der Quelle;

c) eine Einrichtung zum Aufnehmen und Festhalten der Testvorrichtung, wobei sich jede der Nachweiszonen in einem Lichtweg zwischen der Quelle und dem Sensor befindet; und

d) eine mit der Erfassungseinrichtung verbundene elektronische Einrichtung, die derart programmiert ist, aus dem erfaßten einfallenden Licht eine Meßgröße für das Ausmaß abzuleiten, in dem das nachweisbare Material in jeder der Nachweiszonen konzentriert worden ist.

j! Q.

Vorzugsweise werden die lesbaren Signale durch Konzentrieren teilchen-markierter Reagenzien in den jeweiligen Nachweiszonen erzeugt.

Vorzugsweise enthält der Testkit eine hinreichende Vielzahl von Einweg-Testvorrichtungen, um eine Benutzerin in die Lage zu versetzen, maximal 16 Tage lang in einem beliebigen Ovulationszyklus einen Test pro Tag durchzuführen. Eine wichtige Ausführungsform der Erfindung ist eine Nachfüllpackung, die eine Vielzahl, vorzugsweise nicht mehr als 12 und idealerweise 7 bis 10, Einweg-Testvorrichtungen enthält, um einen Testkit wieder aufzufüllen, vorzugsweise mit Anweisungen an die Benutzerin, alle Testvorrichtungen im Verlauf eines Ovulationszyklus zu verwenden.

Die vorstehend dargelegten Testkits können in einem Verfahren zum Überwachen des menschlichen Ovulationszyklus verwendet werden. Bei dem Verfahren wird das Testen mindestens einmal während des von Tag 1 bis einschließlich Tag 7, berechnet vom Einsetzen der Regel, reichenden Intervalls durchgeführt, um einen Bezugskonzentrationswert oder ein Bezugssignal für den zweiten Analyten im laufenden Zyklus festzulegen, das Testen zeitweilig eingestellt wird und das Testen dann mindestens einmal {vorzugsweise täglich) während einer mindestens 5, vorzugsweise mindestens 6, numerische Tage vor dem mittleren numerischen Tag, an dem über einen oder mehr frühere Ovulationszyklen der gleichen Einzelperson hinweg die tatsächliche Ovulation stattgefunden hat, beginnenden Spanne von Tagen durchgeführt wird, wobei die während der Spanne von Tagen erhaltenen Konzentrationswerte oder Signale für den zweiten

Analyten mit dem Bezugskonzentrationswert oder Bezugssignal verglichen werden, um festzustellen, ob eine Konzentrationsänderung, die auf eine nahe bevorstehende Ovulation hinweist, stattfindet oder seit dem vorangegangenen Test stattgefunden hat. Als ein bevorzugtes fehlersicheres Merkmal wird der Beginn der fruchtbaren Phase erklärt, falls die erwartete signifikante Veränderung in der Konzentration des zweiten Analyten nicht früher als mindestens 2, vorzugsweise mindestens 3, Tage vor dem numerischen Tag im laufenden Zyklus nachgewiesen worden ist, an dem das Stattfinden der tatsächlichen Ovulation auf der Grundlage eines Wissens vorhergesagt ist, das aus Konzentrationsmessungen des ersten Analyten abgeleitet ist, die in einem oder mehr früheren Zyklen gewonnen worden sind.

Allgemeiner gesprochen findet die Erfindung Anwendung in einem Verfahren zum Überwachen des Fruchtbarkeitsstatus eines einzelnen weiblichen Säugetiers, das das Testen der Konzentration eines Analyten, insbesondere Estradiol oder ein Metabolit hiervon, in einer Körperflüssigkeit beinhaltet, bei welchem Verfahren das Testen mindestens einmal während des von Tag 1 bis einschließlich Tag 7 des laufenden Zyklus reichenden Intervalls durchgeführt wird, um einen Bezugskonzentrationswert oder ein Bezugssignal für den laufenden Zyklus festzulegen, und das Testen im Anschluß an eine vorübergehende Einstellung auch später im laufenden Zyklus durchgeführt wird und der dann erhaltene Konzentrationswert oder das Signal mit dem Bezugswert oder -signal verglichen wird.

Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist deren Anwendung in einem Verfahren zum Überwachen des laufenden Fruchtbarkeitsstatus einer einzelnen Frau, bei dem die Konzentration von Estradiol oder einem Metaboliten hiervon in der Körperflüssigkeit getestet und das Testergebnis mit einem Bezugswert oder -signal verglichen wird, um festzustellen, ob eine die nahe bevorstehende Ovulation ankündigende erhöhte Konzentration vorliegt, wobei der Bezugswert oder das Bezugssignal für den laufenden Ovulationszyklus festgelegt wird, indem man die Konzentration in der Körperflüssigkeit bei der gleichen Person mindestens einmal während des von Tag 1 bis einschließlich Tag 7 reichenden Intervalls des laufenden Zyklus testet.

Ein Verfahren zur Ausführung der Erfindung liegt in der Überwachung des laufenden Fruchtbarkeitsstatus eines einzelnen weiblichen Säugetiers, das den Nachweis der Veränderung eines Parameters, die auf den nahe bevorstehenden Eintritt in die fruchtbare Phase hindeutet, beinhaltet, bei dem der Beginn der fruchtbaren Phase erklärt wird, falls die erwartete Parameterveränderung nicht früher als mindestens 2, vorzugsweise mindestens 3, Tage vor dem numerischen Tag im laufenden Zyklus nachgewiesen worden ist, an dem das Stattfinden der tatsächlichen Ovulation auf der Grundlage eines Wissens vorhergesagt ist, das in früheren Zyklen bei der gleichen Person gewonnen wurde. Für die Zwecke der Vorhersage des Ovulationstags kann das nachfolgend dargelegte Verfahren des "mittleren Ovulationstags" herangezogen werden. Diese fehlersichere Erklärung der fruchtbaren Phase kann mit Vorteil mit einer beliebigen der nachfolgend beschriebenen Zyklusuberwachungstechniken kombiniert werden.

Insbesondere findet die Erfindung Anwendung in einem Verfahren zum Überwachen des laufenden Fruchtbarkeitsstatus einer einzelnen Frau bereit, bei dem die Konzentration von Estradiol oder einem Metaboliten hiervon in der Körperflüssigkeit getestet und das Testergebnis mit einem Bezugswert oder signal verglichen wird, um festzustellen, ob eine die nahe bevorstehende Ovulation ankündigende erhöhte Konzentration vorliegt, wobei der Bezugswert oder das Bezugssignal für den laufenden Zyklus festgelegt wird, indem man die Konzentration in der Körperflüssigkeit bei der gleichen Person mindestens einmal während des von Tag 4 bis einschließlich Tag 7 reichenden Intervalls, vorzugsweise am Tag 5 und/oder 6, des laufenden Zyklus testet, das Testen erneut am Tag 9 des laufenden Zyklus beginnt und danach auf mindestens täglicher Basis mindestens so lang fortsetzt, bis eine signifikant erhöhte Konzentration nachgewiesen wird, und der Status des laufenden Zyklus für das Intervall, das am Tag des Nachweises der signifikant erhöhten Konzentration beginnt, und während mindestens der unmittelbar folgenden 12 Tage oder bis ein Anhaltspunkt für ein Zyklusende (z.B. Einsetzen der Regel) erhalten wird, was auch immer früher eintritt, als "fruchtbar" erklärt wird. Als eine optionale Verfeinerung dieses Verfahrens wird der Zyklus für das auf Tag 15 unmittelbar folgende, mindestens 14, vorzugsweise 15, Tage dauernde Intervall oder bis ein Anhaltspunkt für das Zyklusende erhalten wird, falls dies früher auftritt, als "fruchtbar" erklärt, falls eine signifikant erhöhte Konzentration nicht am oder vor dem Tag 15 nachgewiesen worden ist.

Mit der Erfindung kann ein Verfahren zur Empfängnisverhütung beim Menschen durchgeführt werden. Dieses Verfahren umfaßt folgende Schritte:

a) die Konzentration im Urin von Estradiol oder einem Metaboliten hiervon beim weiblichen Partner mindestens einmal während des von Tag 4 bis einschließlich Tag 7 reichenden Intervalls, vorzugsweise am Tag 5 und/oder 6, des laufenden Zyklus getestet wird, um einen Bezugswert oder ein Bezugssignal für den laufenden Zyklus festzulegen;

b) die Konzentration im Urin erneut beginnend am Tag 9 des laufenden Zyklus und fortfahrend bis Tag 15 (vorzugsweise Tag 14) des laufenden Zyklus auf mindestens täglicher Basis gemessen wird, und

c) ungeschützter Geschlechtsverkehr während des unmittelbar auf den Tag, an dem eine signifikant erhöhte Konzentration im Urin nachgewiesen wird, folgenden, mindestens 12 Tage dauernden Intervalls vermieden wird, oder, falls eine signifikant erhöhte Konzentration im Urin nicht bis Tag 15 (vorzugsweise Tag 14) nachgewiesen wird, ungeschützter Geschlechtsverkehr während des unmittelbar auf Tag 15 {vorzugsweise Tag 14) folgenden, mindestens 14, vorzugsweise 15, Tage dauernden Intervalls vermieden wird, wobei in beiden Fällen das Intervall gegebenenfalls für den Fall, daß ein Anhaltspunkt für ein Zyklusende (z.B. Einsetzen der Regel) erhalten wird, früher beendet wird.

Die Erfindung kann in einem Verfahren zum Überwachen des Fruchtbarkeitsstatus eines einzelnen weiblichen Säugetiers verwendet werden, bei dem die Konzentration mindestens eines

Analyten in der Körperflüssigkeit mit Aussagekraft in bezug auf den Status des Ovulationszyklus während der Präovulationsphase getestet wird, wobei das Testen auf den Analyten mindestens einmal während des von Tag 1 bis einschließlich Tag 7 des laufenden Zyklus reichenden Intervalls, berechnet vom Einsetzen der Regel (wobei Tag 1 der Tag ist, an dem die Menstruation zuerst beobachtet wird) durchgeführt wird, um einen Bezugskonzentrationswert oder ein Bezugssignal für den Analyten im laufenden Zyklus festzulegen, und das Testen daraufhin mindestens einmal (im allgemeinen wiederholt, z.B. täglich) vor einem Tag durchgeführt wird, an dem die Ovulation wahrscheinlich während des Zyklus stattfindet, und die während des späteren oder wiederholten Testens erhaltenen Analytkonzentrationswerte oder -signale mit dem Bezugskonzentrationswert oder -signal verglichen werden, um zu bestimmen, ob eine auf eine nahe bevorstehende Ovulation hinweisende Konzentrationsänderung auftritt oder seit dem letzten Test aufgetreten ist.

Die Erfindung kann bei einem Verfahren zum Überwachen des Fruchtbarkeitsstatus einer einzelnen Frau verwendet werden, bei dem die Konzentration mindestens eines Analyten in der Körperflüssigkeit mit Aussagekraft in bezug auf den Status des Ovulationszyklus während der Präovulationsphase getestet wird, wobei das Testen auf den Analyten mindestens einmal während des von Tag 1 bis einschließlich Tag 7 reichenden Intervalls, berechnet vom Einsetzen der Regel (wobei Tag 1 der Tag ist, an dem die Menstruation zuerst beobachtet wird) durchgeführt wird, um einen Bezugskonzentrationswert oder ein Bezugssignal für den Analyten im laufenden Zyklus feszulegen,

und das Testen dann mindestens einmal (im allgemeinen wiederholt, z.B. täglich) während einer mindestens 5, und stärker bevorzugt mindestens 6, numerische Tage vor dem mittleren numerischen Tag beginnenden Spanne von Tagen durchgeführt wird, an dem die tatsächliche Ovulation über einen oder mehr frühere Ovulationszyklen hinweg beim gleichen Einzelsubjekt stattgefunden hat, wobei die während der Spanne von Tagen erhaltenen Analytkonzentrationswerte oder -signale mit dem Bezugskonzentrationswert oder -signal verglichen werden, um zu bestimmen, ob eine auf eine nahe bevorstehende Ovulation hinweisende Konzentrationsänderung stattfindet oder seit dem letzten Test stattgefunden hat. Im allgemeinen muß das wiederholte Testen nicht früher als etwa 9 Tage vor dem mittleren Ovulationstag begonnen werden.

Vorzugsweise wird der Konzentrationsbezugswert aus einem oder mehr Tests festgelegt, die während des von Tag 4 bis einschließlich Tag 7 reichenden Intervalls durchgeführt werden, stärker bevorzugt aus einem oder mehr Tests, die am Tag 5 und/oder Tag 6 durchgeführt werden, und am stärksten bevorzugt aus einem einzigen Test, der am Tag 6 durchgeführt wird.

Eine auf eine nahe bevorstehende Ovulation hinweisende signifikante Veränderung in der Analytkonzentration, die insbesondere geeignet ist, wenn der Analyt Estradiol oder ein Metabolit hiervon ist, wird im allgemeinen festgestellt, wenn das Verhältnis der Bezugskonzentration [r] zur Testkonzentration [i] die folgenden Kriterien erfüllt:

1,5 < [i] / [r] < 2,5

Insbesondere gilt, besonders wenn der Analyt E3G ist und der Bezugswert am Tag &bgr; bestimmt wird:

[i] / [r] > 2

Falls das gewählte Assayformat, mittels dessen die Konzentrationsdaten erhalten werden, ein Signal liefert, das umgekehrt proportional zur tatsächlichen Konzentration ist, wie das in einem kompetitiven Assay der Fall sein kann, ist dem einschlägig bewanderten Leser geläufig, daß die Beziehung zwischen den Signalen für [i] und [r] den vorstehend angegebenen reziprok ist.

Es ist im allgemeinen vorgesehen, daß zwischen der Festlegung des Konzentrationsbezugswerts und dem Beginn des wiederholten Testens eine Lücke von mindestens einem Tag, und in den meisten Fällen von mehreren Tagen, besteht, während der kein Test durchgeführt werden muß. In der Idealsituation führt die Benutzerin daher einen einzigen Test in einem frühen Stadium des Zyklus, z.B. am Tag 6, durch, und mehrere Tage später beginnt ein relativ kurzer Plan wiederholten, z.B. täglichen, Testens, der beendet wird, nachdem genügend Information zur Identifizierung der fruchtbaren Phase, vorzugsweise einschließlich eines Anzeichens des Endes der fruchtbaren Phase in diesem Zyklus, abgeleitet worden ist. Üblicherweise geschieht diese Beendigung des Testens am Tag des LH-Anstiegs oder innerhalb weniger Tage danach, so daß der Rest des Zyklus testfrei ist.

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Zweckmäßigerweise kann die Körperflüssigkeit Urin sein. Ein sehr geeigneter Analyt ist daher Estradiol oder ein Metabolit hiervon, wie Estron-3-glucuronid.

Vorzugsweise wird in einer Ausführungsform der Erfindung der mittlere Ovulationstag aus den Daten abgeleitet, die während mindestens 3, und stärker bevorzugt mindestens 5, aufeinanderfolgenden früheren Zyklen gesammelt wurden.

Idealerweise wird der zur Berechnung des Zeitintervalls für die Zwecke des laufenden Zyklus herangezogene mittlere Ovulationstag aus Daten abgeleitet, die während mindestens des unmittelbar vorhergehenden Zyklus erhalten wurden.

Ein besonders zweckmäßiges Verfahren beinhaltet die Bestimmung des mittleren Ovulationstags aus Daten, die aus einer dynamisch verschiebbaren Bezugsbasis erhalten werden, die aus einer feststehenden Zahl aufeinanderfolgender Zyklen besteht, die dem laufenden Zyklus unmittelbar vorhergehen. Vorzugsweise besteht diese dynamisch verschiebbare Bezugsbasis aus den unmittelbar vorhergehenden 3 bis 12 Zyklen, stärker bevorzugt den unmittelbar vorhergehenden 5 oder 6 Zyklen. Indem man eine derartige dynamisch verschiebbare Bezugsbasis hat, kann jegliche fortschreitende "Drift" im Auftreten der Ovulation bei der betroffenen Person aufgegriffen und bei der Zuordnung des nächsten Tags des Beginns des wiederholten Testens berücksichtigt werden.

Die Erfindung schließt einen Testkit ein, der eine oder mehr Testvorrichtungen zum Bestimmen der (relativen oder absolu-

ten) Konzentration des mindestens einen Analyten in der Körperflüssigkeit zusammen mit Anweisungen, die die Benutzerin anleiten, das Testen während des Zeitintervalls zu beginnen, und eine Einrichtung umfaßt, die eine Benutzerin in die Lage versetzt, das Zeitintervall und/oder einen genauen Tag des Testbeginns aus der Kenntnis des numerischen Tags abzuleiten, an dem die tatsächliche Ovulation während mindestens eines früheren Ovulationszyklus der Benutzerin stattgefunden hat.

Ein weiterer unabhängiger Aspekt der Erfindung, der nichtsdestoweniger zum Vorteil mit einem beliebigen, vorstehend ausgeführten Verfahren kombiniert werden kann, beinhaltet, daß:

a) die Benutzerin mit einer Vielzahl von Einweg-Körperflüssigkeitstestvorrichtungen ausgerüstet wird, wobei die Vielzahl vorzugsweise mindestens 7, jedoch vorzugsweise nicht größer als 12 ist; und

b) die Benutzerin angewiesen wird, alle gelieferten Testvorrichtungen während eines einzigen Ovulationszyklus gemäß einem vorbestimmten Testplan zu verwenden, ungeachtet der Frage, ob ein Anzeichen einer nahe bevorstehenden Ovulation erhalten wurde, bevor alle gelieferten Testvorrichtungen aufgebraucht worden sind.

Vorzugsweise wird die Benutzerin angewiesen, einen Test am Tag 6 durchzuführen und alle verbleibenden Testvorrichtungen auf einer täglichen Basis während der Spanne des wiederholten Testens zu verwenden.

Die Erfindung stellt auch einen Kit zur Verwendung in einem beliebigen der vorstehend dargelegten Verfahren bereit, der eine Vielzahl von Einweg-Körperflüssigkeitstestvorrichtungen zusammen mit einer Einrichtung zum Ablesen und Auswerten der Ergebnisse der unter Verwendung der Testvorrichtungen durchgeführten Tests umfaßt.

Die Erfindung schließt auch eine Nachfüllpackung von Einweg-Körperflüssigkeitstestvorrichtungen zur Verwendung bei einem beliebigen der vorstehend dargelegten Verfahren mit Anweisungen an die Benutzerin ein, alle enthaltenen Einweg-Testvorrichtungen während des Verlaufs eines einzigen Ovulationszyklus zu verwenden. Vorzugsweise enthält die Packung nicht mehr als 12 Testvorrichtungen, stärker bevorzugt mindestens 7, jedoch nicht mehr als 10 Vorrichtungen.

Indem von der Benutzerin verlangt wird, alle Einweg-Testvorrichtungen eines einzelnen, zahlenmäßig kleinen Satzes oder Sets pro Zyklus zu verwenden, entstehen Vorteile sowohl für die Benutzerin als auch für den Hersteller der Vorrichtungen. Die Benutzerin profitiert, weil der "monatliche" Testplan vereinfacht wird - es besteht keine Notwendigkeit, eine Entscheidung zu fällen, wann das wiederholte Testen beendet wird, oder darüber, ob bei früheren Zyklen übriggebliebene Testvorrichtungen während nachfolgender Zyklen aufgebraucht werden. Für den Hersteller besteht die Sicherheit, daß die Daten für jeden Zyklus aus einem einzigen Satz von Testvorrichtungen abgeleitet werden und dadurch Probleme der Standardisierung, die andernfalls entstehen könnten, eliminiert werden und die Komplexität einer zur Auswertung der

Testdaten erforderlichen Überwachungsvorrichtung herabgesetzt wird. Von der Benutzerin wird keine Aktivität gefordert, um die Kalibrierung der Assays sicherzustellen. Die Einweg-Testvorrichtungen können in Standard-Nachfüllpackungen für einen Monat geliefert werden, was den Verpackungsvorgang rationalisiert. Weil das Problem übriggebliebener Testvorrichtungen eliminiert wird, wird eine mögliche Ursache für Kundenbeschwerden ebenfalls vermieden.

Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß eine effektive Überwachung des Ovulationszyklus erreicht werden kann, indem Daten verwendet werden, die ausschließlich aus der Messung von Analytkonzentration(en) in Körperflüssigkeiten abgeleitet werden. Es ist unnötig, diese Daten mit anderen Parametern zu kombinieren. Insbesondere besteht keine Notwendigkeit, diese Daten mit Routinemessungen der Basalkörpertemperatur zu ergänzen.

Indem ein Konzentrationsbezugswert aus Daten im frühen Abschnitt des laufenden Zyklus erstellt wird, vermeiden die erfindungsgemäßen Verfahren die Notwendigkeit einer Kalibrierung und stellen sicher, daß die Bezugslinienreferenz an die individuellen Gegebenheiten der dem Test unterzogenen Person angepaßt ist. Dies führt zu einer deutlicheren Anzeige der signifikanten Präovulationskonzentrationsänderung im Vergleich zu früher vorgeschlagenen Verfahren, die auf täglichen Messungen beruhen.

Der zur Bereitstellung der Ankündigung einer nahe bevorstehenden Ovulation gewählte Analyt ist für die Erfindung nicht

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kritisch, vorausgesetzt, daß der Analyt eine nachweisbare Konzentrationsänderung innerhalb des Zeitintervalls zwischen dem (hier festgelegten) Beginn des Testens und einer sicheren Zeitspanne vor der tatsächlichen Ovulation im laufenden Zyklus zeigt.

Die Erfindung kann bei jedem beliebigen Verfahren zum Überwachen des Status eines laufenden Ovulationszyklus einer einzelnen Frau angewendet werden, das die Messung eines Körperflüssigkeitsanalyten mit Aussagekraft in bezug auf den Status des Ovulationszyklus beinhaltet, der eine nachweisbare Änderung während der Präovulationsphase des Zyklus zeigt, die mindestens 2 und stärker bevorzugt mindestens 3 Tage vor dem Tag der tatsächlichen Ovulation stattfindet.

Die folgende Beschreibung wird lediglich beispielhaft in bezug auf die Hormone E3G, luteinisierendes Hormon (LH) und Prägnandiol-3-glucuronid (P3G) im Urin gegeben, obwohl ohne weiteres ersichtlich ist, daß die Prinzipien des Verfahrens in bezug auf andere biochemische Markersubstanzen, zum Beispiel die Hormone Estradiol und Progesteron, die sich zum Beispiel im Blut oder im Speichel finden, angewendet werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Kombination mit Beobachtungen anderer physiologischer Zeichen des Grades der Fruchtbarkeit bei einer Frau verwendet werden, derer sie sich bewußt ist oder ohne weiteres, anhand von z.B. Markersubstanzen in anderen Körperflüssigkeiten, bewußt werden kann.

Der Ovulationstag kann anhand eines beliebigen bekannten chemischen oder physiologischen Parameters bestimmt werden, obwohl ein bevorzugtes Verfahren im Messen der LH-Konzentration besteht. Sobald der LH-Anstieg nachgewiesen worden ist, kann gesagt werden, daß die Ovulation nahe bevorsteht. Auch der Tag des Zyklus, an dem die Ovulation aufgetreten ist, kann für eine zukünftige Bezugnahme festgehalten werden. Falls der LH-Anstieg nachgewiesen ist und damit der Ovulationstag genau festgelegt ist, kann der Benutzerin mit einem sehr hohen Maß an Sicherheit angezeigt werden, daß die Person in vier Tagen {3 Tage nach der Ovulation) nicht mehr fruchtbar sein wird. Für praktische Zwecke kann eine Konzentration von LH im Urin von 20 mIU/ml als eine universelle Schwelle betrachtet werden, die den LH-Anstieg unter praktisch allen Umständen anzeigt.

Der Ausdruck "LH-Anstieg" wird hier verwendet, um den dramatischen Anstieg in der LH-Konzentration anzuzeigen, der dem Ovulationsereignis vorausgeht. Im Stand der Technik bezieht man sich auch auf das "LH-Maximum" (LH max) , d.h. die Spitzenkonzentration von LH. Bei der Mehrzahl der Personen sind diese für alle praktischen Zwecke gleichzeitig, wenn der Zyklus auf einer tagtäglichen Basis überwacht wird. Bei wenigen Personen jedoch, vielleicht 20% der Bevölkerung, wird die tatsächliche Spitzenkonzentration von LH nicht vor dem auf den Hauptkonzentrationsanstieg folgenden Tag beobachtet. Für die Zwecke der Erfindung ziehen wir es vor, den beobachtbaren Anstieg als den kritischen Parameter zu verwenden.

Alternativ oder zusätzlich kann das Ende der fruchtbaren Phase auf der Basis der Kenntnis der Estradiol-Konzentration (oder der Konzentration eines Metaboliten hiervon) im laufenden Zyklus erklärt werden. Zweckmaßigerweise kann dies an einem festgesetzten Tag im Anschluß an einen Spitzenkonzentrationswert erklärt werden. Weil die Spitzenkonzentration von E3G im Urin zum Beispiel ein weniger leicht nachweisbares Ereignis als der LH-Anstieg zu sein scheint, kann der E3G-"Peak" durch Bezugnahme auf einen Schwellenwert definiert und zum Beispiel über die Beziehung

[i] / [r] > 2,5, vorzugsweise > 3

bestimmt werden, wobei das Auftreten des "Peaks" an dem Tag genommen wird, an dem diese Beziehung während des im laufenden Zyklus angelegten Testplans zum ersten Mal erfüllt wird. Die reziproke Beziehung trifft zu, falls das E3G-Signal umgekehrt proportional zur tatsächlichen Konzentration ist. In einigen Fällen kann dies der gleiche Tag sein, an dem der auf eine nahe bevorstehende Ovulation hinweisende signifikante E3G-Anstieg nachgewiesen wird. Wenn der E3G-"Peak" nachgewiesen worden ist, kann angenommen werden, daß die fruchtbare Phase am sechsten, oder sicherer am siebten oder achten Tag danach endet. Diese Ausführungsform zeigt, daß die Erfindung in einem Verfahren zum Überwachen der Fruchtbarkeit im laufenden Zyklus verwendet werden kann, das ausschließlich auf Daten beruht, die aus Estradiol/Metaboliten-Assays abgeleitet werden. Für die Zwecke eines fehlersicheren Verfahrens auf der Grundlage der Kenntnis des Ovulationstags in früheren Zyklen kann der E3G-Peak herangezogen werden, da dieser übli-

cherweise etwa einen Tag vor der tatsächlichen Ovulation auftritt.

Ein weiteres Verfahren zur Vorhersage des Endes der fruchtbaren Periode (obgleich nicht so genau des Ovulationstags) besteht darin, die Konzentrationen des Hormons P3G im Urin zu messen. P3G weist eine bis zum Start der Lutealphase relativ niedrige Konzentration im Urin auf, wobei an diesem Punkt seine Konzentration ziemlich steil ansteigt. Daher kann, sobald eine erhöhte Konzentration von P3G nachgewiesen worden ist, der Benutzerin angezeigt werden, daß die Lutealphase des Zyklus - d.h. die terminale unfruchtbare Periode - begonnen hat. Eine erhöhte Konzentration von P3G im Urin kann auf Daten basieren, die während des laufenden und/oder eines oder mehr vorhergehenden Zyklen aufgenommen wurden. Eine "erhöhte" P3G-Konzentration kann aufgezeichnet werden, wenn zum Beispiel entweder die nachgewiesene P3G-Konzentration größer als die Summe der vier früher aufgezeichneten P3G-Konzentrationen im gleichen Menstruationszyklus ist oder größer als 3.500 ng/ml ist, welche dieser zwei Schwellen auch immer niedriger ist und zuerst erreicht wird. Sobald eine "erhöhte" P3G-Konzentration aufgezeichnet wird, kann der Person angezeigt werden, daß sie für den Rest dieses Zyklus unfruchtbar ist.

Falls gewünscht, kann der Nachweis von entweder LH oder P3G als ein Trigger für die Anzeige verwendet werden, daß die Person bis zum Ende des Zyklus nicht mehr fruchtbar ist, wobei ein Hormon als ein "back up" für das andere wirkt. Es wird jedoch bevorzugt, daß der Nachweis von LH als Primärindikator dafür herangezogen wird, ob die Ovulation stattgefun-

den hat oder gerade stattfindet, da der Nachweis von LH einer genaueren Bestimmung des exakten Ovulationstags zugänglicher ist als die Verwendung von P3G.

Verfahren zum Nachweisen von Körperflüssigkeitsanalyten, wie Hormonmetaboliten im Urin, die für die Zwecke dieses Verfahrens geeignet sind, sind Fachleuten wohlbekannt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Analyt durch im britischen Patent GB 2 204 398 und in der europäischen Patentanmeldung EP-A-3 83 619 beschriebene Assayverfahren und -vorrichtungen nachgewiesen.

Wo sich das erfindungsgemäße Verfahren auf die Messung einer Urinkomponente bezieht, muß dies an einer Urinprobe durchgeführt werden. Eine Vielzahl von Immunoassaytechniken ist verfügbar, die die Messung von Urinkomponenten gestatten. Eine breite Vielzahl von Festphasentestvorrichtungen, wie Tauchstäbchen und Chromatographiestreifen, sind in der Literatur beschrieben und können für die Verwendung zur Bestimmung von Analyten im Urin ohne weiteres angepaßt werden. Die Vorrichtung sollte mindestens in der Lage sein, relative Konzentrationen des Analyten, z.B. E3G, in Schwellenbanden anzuzeigen. Beispiele einer einfachen Assaytechnologie, die zur häuslichen Verwendung ohne weiteres angepaßt werden können, sind zum Beispiel in der EP-A-225 054, EP-A-183 442, EP-A-186 799 und EP-A-291 194 beschrieben. Einweg-Assaystreifen können verwendet werden, wie die in der EP-A-291 194 beschriebenen, die lediglich mit Urin in Kontakt gebracht werden müssen und die ein Assayergebnis in halbqualitativer Form liefern, z.B.

mittels einer Reihe von Testzonen auf dem Streifen, die bei

höheren Konzentrationen des Analyten im Urin sukzessive positiv sind. Mehrfachstreifen, die bei verschiedenen Analytenschwellen ansprechen, können anstelle eines Einfachstreifens verwendet werden. Alternativ kann ein visuell ablesbares quantitatives Assay auf dem Fortschreiten einer sichtbaren, z.B. gefärbten, Region oder "Front" über einer Fläche {z.B. radiale Diffusion) unter Verwendung zum Beispiel eines enzymmarkierten Assays basieren.

In einer ausgefeilteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Aufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, die Mittel zur Ablesung des Ergebnisses des Urinassays beinhaltet, z.B. durch Messen der Extinktion durch einen oder der Fluoreszenz von einem Assaystreifen. Dies kann ermöglichen, daß eine genauere numerische Anzeige der Analytkonzentration gegeben wird und die Genauigkeit des Verfahrens weiter gesteigert wird.

In einer Aus führungs form der Erfindung, bei der zwei oder mehr Analyten gleichzeitig gemessen werden, kann eine derartige Messung gegebenenfalls unter Verwendung einer einzigen Körperflüssigkeitstestvorrichtung, z.B. einer Vorrichtung durchgeführt werden, die Mehrfachassaystreifen oder einen einzelnen Streifen beinhaltet, der zum unabhängigen Nachweis der Konzentration der verschiedenen Analyten fähig ist.

Allgemeine Beschreibung eines bevorzugten Assayformats

In einer Ausführungsform betrifft dieser Aspekt der Erfindung insbesondere streifenförmige Assays für die Bestimmung monovalenter Analyten, wie Haptene.

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung insbesondere verbesserte Assays, bei denen zwei oder mehr Analyten gleichzeitig in der gleichen Probe bestimmt werden.

Wenn ein Assay dazu vorgesehen ist, das Vorliegen und/oder die Menge genau eines Analyten in einer flüssigen Probe nachzuweisen, ist die Konfiguration der Assaybedingungen zum Erreichen dieses Ergebnisses und zum Eliminieren des Effekts anderer Komponenten, die in der Probe vorliegen können, relativ einfach. Wenn jedoch die Verwendung einer einzigen Assay vor richtung zur Bestimmung von mehr als einem verschiedenen Analyten in der gleichen Probenflüssigkeit gewünscht wird, ist die Aufgabe des "Ausbalancierens" der Bedingungen zur Sicherstellung, daß die separaten Assayreaktionen effizient und effektiv ablaufen, besonders bei einem streifenförmigen Assay, viel schwieriger.

In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung einen streifenförmigen Assay für einen monovalenten Analyten (Hapten) bereit, der einen teilchenförmigen Direktmarkierungsstoff zur Sichtbarmachung des Assayergebnisses benutzt, bei welchem Assay der teilchenförmige Markierungsstoff einen für den monovalenten Analyten spezifischen Antikörper trägt und die Nachweiszone des Streifens einen immobilisierten Ana-

lyten oder ein Analogon hiervon enthält. Jedes Markierungsstoff teilchen trägt eine Vielzahl identischer Antikörpermoleküle. Als ein Reagenz können die antikörper-tragenden Teilchen während der Herstellung (d.h. während der Aufbringung von Antikörpern auf die Teilchen) standardisiert werden, um sicherzustellen, daß innerhalb eines gegebenen Satzes die Beladung mit aktivem Antikörper konstant ist. Die Konzentration von Analyt oder Analytanalogon in der Nachweiszone sollte in bezug auf die effektive Konzentration (molare Konzentration) des Antikörpers auf den Teilchen überschüssig sein. Es ist nicht wesentlich, eine konstante Antikörperbeladung auf jedem Teilchen zu haben, weil die Teilchenzahl variiert werden kann. Die Menge an im Assay verfügbarem teilchen-markierten Antikörper sollte in bezug auf die erwartete Analytkonzentration in der Probe überschüssig sein. Diese Konzentrationen können durch Experimentieren angepaßt werden, so daß das Vorliegen von freiem Analyt in der Probenflüssigkeit zu einem signifikanten Maß an Bindung des freien Analyten an die Antikörper auf den Teilchen führt und daher die mögliche Bindung des Teilchen-Markierungsstoffs an den immobilisierten Analyten bzw. das Analogon in der Nachweiszone signifikant unterbindet. Das Prinzip hinter dem Assay besteht darin, daß auf dem durchschnittlichen Teilchen eine hinreichend große Zahl von aktiven Antikörpermolekülen vorliegt, um die Bindung des Teilchens in der Nachweiszone sicherzustellen, daß aber nichtsdestoweniger das Vorliegen des Analyten in der Probe einen begrenzenden Effekt auf diese Bindung hat. Das Ausmaß, in dem die Teilchen in der Nachweiszone gebunden werden, ist daher umgekehrt proportional zur Konzentration des Analyten in der Probenflüssigkeit. In einem streifenförmigen Assay

wird der teilchen-markierte Antikörper stromaufwärts von der Nachweiszone angeordnet, so daß aufgetragene Flüssigkeitsprobe auf das teilchen-markierte Material trifft und es zur Nachweiszone mitträgt. Bei dieser Assaykonfiguration ist es notwendig sicherzustellen, daß die potentielle Reaktion zwischen dem freien Analyten und dem teilchen-markierten Antikörper zumindest im wesentlichen vollständig ist, bevor diese Reagenzien die Nachweiszone erreichen. Das Ausmaß, in dem die Teilchen an den immobilisierten Analyten bzw. an das Analogon in der Nachweiszone binden, ist daher abhängig von dem auf den Teilchen verbleibenden restlichen unkomplexierten Antikörper. Es ist notwendig sicherzustellen, daß die Konzentration von immobilisiertem Analyt/Analogon in der Nachweiszone hoch ist, um ein wirksames Abfangen der Teilchen beim Passieren durch diese Zone zu begünstigen. Um die Wirksamkeit der vorherigen Bindung des teilchen-markierten Antikörpers an freiem Analyt in der Probenflüssigkeit zu steigern, ist es sehr wünschenswert, daß der Antikörper auf den Teilchen eine sehr hohe Affinität für den Analyten haben sollte. Diese Affinität beträgt vorzugsweise mindestens etwa 10⁹, und stärker bevorzugt mindestens etwa 10¹⁰ Liter/Mol. Die Verwendung derartiger Antikörper mit hoher Affinität stellt ein effizientes Abfangen des freien Analyten durch die Teilchen sicher und stellt außerdem sicher, daß es unter Assaybedingungen sehr unwahrscheinlich ist, daß ein Analytmolekül freigesetzt oder beim Passieren des Teilchens durch die Nachweiszone gegen ein immobilisiertes Analyt-/Analogonmolekül ausgetauscht wird, sobald ein Analytmolekül an einen Antikörper auf dem Teilchen gebunden worden ist.

Die vorstehend dargelegten allgemeinen Prinzipien der Erfindung finden auch Anwendung bei einem Assay, der zur Bestimmung von zwei oder mehr Analyten vorgesehen ist, von denen mindestens einer monovalent ist.
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Die Erfindung kann in einem Verfahren verwendet werden, bei dem das Vorliegen und/oder die Konzentration von zwei oder mehr Analyten in einer einzigen Probenflüssigkeit, wie einer Urinprobe, bestimmt wird, wobei mindestens einer der Analyten mittels einer Bindungsreaktion vom Sandwich-Typ bestimmbar ist, die zwei für verschiedene Epitope auf dem Analyten spezifische Bindungsreagenzien einbezieht, und mindestens ein weiterer der Analyten ein Hapten (und daher nicht ohne weiteres mittels einer Bindungsreaktion vom Sandwich-Typ bestimmbar) ist, welches Verfahren Schritte umfaßt, bei denen:

a) eine Vorrichtung bereitgestellt wird, die einen Streifen porösen Materials aufweist, entlang dem die Probenflüssigkeit wandern kann, wobei der Streifen zwei oder mehr räumlich getrennte Nachweiszonen (mindestens eine pro zu bestimmendem Analyt) aufweist, die stromabwärts von der Stelle der Probenflüssigkeitsaufgabe auf den Streifen angeordnet sind, wobei von den Zonen:

i) mindestens eine Zone ein immobilisiertes Abfangreagenz enthält, das ein spezifisches Bindungsreagenz für den ersten Analyten oder ein spezifisches Bindungsreagenz ist, das einen Komplex vom Sandwich-Typ abfangen kann, der den ersten Analyten enthält, und

ii) mindestens eine weitere Zone ein immobilisiertes Abfangreagenz enthält, das entweder das Hapten oder ein Analogon hiervon ist;

b) zwei oder mehr Populationen von Teilchen bereitgestellt werden, die zur Wanderung durch den Streifen mit der Probenflüssigkeit fähig sind, wobei von den Populationen:

i) mindestens eine Population ein Bindungsreagenz trägt, das für den ersten Analyten spezifisch ist oder spezifisch für ein weiteres spezifisches Bindungsreagenz ist, das an einer Reaktion vom Sandwich-Typ mit dem ersten Analyten teilnehmen kann, und

ii) mindestens eine weitere Population ein Bindungsreagenz trägt, das spezifisch für das Hapten ist; und

c) dafür gesorgt wird, daß die Teilchenpopulationen in der Probenflüssigkeit suspendiert werden und mit der Probenflüssigkeit durch den Streifen wandern,- wobei das Vorliegen des ersten Analyten in der Probenflüssigkeit zur Bindung von Teilchen in der mindestens einen Nachweiszone in einer der Konzentration des ersten Analyten in der Probenflüssigkeit direkt proportionalen Menge führt und das Vorliegen des Haptens in der Probenflüssigkeit zu einer Abnahme der Bindung der Teilchen der mindestens einen weiteren Population in der weiteren Nachweiszone in einer der Konzentration des Haptens in der Probenflüssigkeit direkt proportionalen Menge führt und die das immobilisierte Hapten oder das immobilisierte Haptenanalogon enthaltende Nachweiszone vorzugsweise stromab-

wärts von der mit dem ersten Analyten zusammenhängenden Nachweiszone angeordnet ist.

Ein Beispiel für den ersten Analyten ist luteinisierendes Hormon (LH). Ein Beispiel für den zweiten Analyten ist Estradiol oder ein Metabolit hiervon, wie Estron-3-glucuronid (E3G).

Vorzugsweise sind die ..Teilchen' Latexteilchen, die gefärbt sein können.

Am stärksten bevorzugt beträgt die Affinität des spezifischen Anti-Hapten-Bindungsreagenzes mindestens etwa 10⁹, vorzugsweise etwa 10¹⁰ Liter/Mol.
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Vorzugsweise wird das Ausmaß der Teilchenbindung in jeder Nachweiszone durch Messen der Extinktion von elektromagnetischer Strahlung, wie Licht, bei der Transmission durch die Dicke des Streifens bestimmt.

Die Erfindung stellt auch eine Assayvorrichtung zur Verwendung bei der Bestimmung von zwei oder mehr Analyten in einer einzigen Probenflüssigkeit bereit, wobei mindestens einer der Analyten mittels einer Bindungsreaktion vom Sandwich-Typ bestimmbar ist, die zwei für verschiedene Epitope auf dem Analyten spezifische Bindungsreagenzien einbezieht, und mindestens ein weiterer der Analyten ein Hapten (und daher nicht ohne weiteres mittels einer Bindungsreaktion vom Sandwich-Typ bestimmbar) ist und die Vorrichtung innerhalb eines Schutzgehäuses umfaßt:

a) einen Streifen porösen Materials, entlang dem die Probenflüssigkeit wandern kann;

b) zwei oder mehr Nachweis &zgr; onen (mindestens eine pro zu bestimmendem Analyt) auf dem Streifen, die stromabwärts von der Stelle der Probenflüssigkeitsaufgabe auf den Streifen angeordnet sind, wobei von den Zonen:

c) zwei oder mehr Populationen von Teilchen, die stromaufwärts von den Nachweis&zgr;onen angeordnet und zur Wanderung durch den Streifen mit der Probenflüssigkeit fähig sind, wobei von den Populationen:

i) mindestens eine Population ein Bindungsreagenz trägt, das für den ersten Analyten spezifisch ist oder spezifisch für ein weiteres, ebenfalls in der Vorrichtung vorliegendes spezifisches Bindungsreagenz ist und das an einer Reaktion vom Sandwich-Typ mit dem ersten Analyten teilnehmen kann, und

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ii) mindestens eine weitere Population ein Bindungsreagenz trägt, das spezifisch für das Hapten ist;

wobei das Vorliegen des ersten Analyten in der Probenflüssigkeit zur Bindung von Teilchen in der mindestens einen Nachweiszone in einer der Konzentration des ersten Analyten in der Probenflüssigkeit direkt proportionalen Menge führt und das Vorliegen des Haptens in der Probenflüssigkeit zu einer Abnahme der Bindung der Teilchen der mindestens einen weiteren Population in der weiteren Nachweiszone in einer der Konzentration des Haptens in der Probenflüssigkeit direkt, proportionalen Menge führt und die das immobilisierte Hapten oder das immobilisierte Haptenanalogon enthaltende Nachweiszone vorzugsweise stromabwärts von der mit dem ersten Analyten zusammenhängenden Nachweiszone angeordnet ist.

Vorzugsweise ist das Streifenmaterial durch seine Dicke zumindest durchscheinend. Ein ideales Streifenmaterial ist Nitrocellulose .

Weil der Assay für das Hapten keine kompetitive Reaktion ist, bei der die Möglichkeit eines freien Austausche zwischen Analyt in der Probe und als ein Reagenz im Assay bereitgestelltem Analyt (in diesem Fall der auf dem Streifen immobilisierte Analyt bzw. das Analogon) besteht, ist es wesentlich, daß während des Ablaufs des Assays hinreichend Gelegenheit besteht, daß der Analyt in der Probe an die antikörpertragenden Teilchen gebunden wird, bevor diese Teilchen auf die relevante Nachweiszone auf dem Streifen stoßen. Um dies sicherzustellen, ist es wünschenswert, daß eine Vergleichs-

weise lange Kontaktzeit zwischen dem teilchenförmigen Reagenz und der Probe besteht. Dementsprechend sollte die Nachweiszone, die den immobilisierten Analyten bzw. das Analogon enthält, innerhalb der Grenzen einer annehmbaren physikalischen Geometrie der Assayvorrichtung soweit wie möglich stromabwärts von der Quelle des teilchen-markierten Reagenzes sein. Wenn die Assayvorrichtung dazu bestimmt ist, zwei oder mehr Analyten in der gleichen Probenflüssigkeit zu bestimmen und mindestens einer der weiteren Analyten mittels einer Reaktion vom Sandwich-Typ bestimmt wird, sollte die Nachweiszone für das Hapten insbesondere idealerweise stromabwärts von der Nachweiszone oder den Nachweiszonen sein, die an den Assays vom Sandwich-Typ beteiligt sind.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung ist daher ein streifenförmiges Zweifachanalyten-Assay zum Bestimmen von LH und E3G in einer aufgetragenen Urinprobe, in dem die zwei Assayergebnisse in räumlich getrennten Nachweiszonen auf dem Streifen nachgewiesen werden und die E3G-Zone relativ zur Stelle der Probenflüssigkeitsaufgabe stromabwärts von der LH-Nachweiszone ist.

Assayvorrichtungen, die einen Streifen porösen Materials aufweisen, entlang dem eine Flüssigkeit, wie eine aufgetragene Probe, durch Diffusion oder Kapillarwirkung wandern kann, um ein oder mehr Assayreagenzien zu einer kleinen Nachweiszone im Streifen zu bringen, werden für die qualitative und halbquantitative Analyse von Analyten, die mittels Festphasensandwichassays nachgewiesen werden können, gegenwärtig weithin benutzt. Wenn Direktmarkierungsstoffe, wie Goldsole und

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gefärbte Latexteilchen, eingesetzt werden, können derartige Assays das Ergebnis in einer durch das menschliche Auge leicht ablesbaren Form anzeigen. Das Ergebnis wird durch Konzentrieren des nachweisbaren Materials im vergleichsweise kleinen Bereich des porösen Trägermaterials bewirkt.

In einer Ausführungsform stellt die Erfindung einen, quantitativen streifenförmigen Assay bereit, bei dem das Assayergebnis dadurch angezeigt wird, daß in einer Nachweiszone ein markiertes Reagenz gebunden wird, das mehrere, für den zu testenden Analyten spezifische aktive Bindungsstellen besitzt. Der Markierungsstoff ist ein nachweisbares Mikroteilchen, wie ein (gefärbtes) Latexteilchen, ein Metall- (z.B. Gold-) Sol, ein Farbstoffsol oder ein nichtmetallisches Element- (z.B.

Kohlenstoff-, Selen-) Teilchen einer Größe, die hinreichend klein ist, um die Wanderung durch das poröse Streifenmaterial zu gestatten, jedoch hinreichend groß ist, um die Bildung eines nachweisbaren Endergebnisses zu gestatten, sobald das markierte Material in der Nachweiszone konzentriert wird.

Teilchenförmige Markierungsstoffe der bei streifenförmigen Sandwich-Assays bereits verwendeten Typen sind ideal.

Bei einem typischen erfindungsgemäßen Assay werden die mehreren aktiven spezifischen Bindungsstellen am markierten Reagenz dadurch bereitgestellt, daß man eine Mehrzahl identischer Antikörper, vorzugsweise monospezifischer (z.B. monoklonaler) Antikörper, hat, die an jedem Markierungsstoffteilchen befestigt sind.

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Entgegen der Erwartung haben wir gefunden, daß insbesondere bei einem Haptenassay die Verwendung von teilchenförmigen Markierungsstoffen, die mehrere identische aktive analytenspezifische Bindungsstellen besitzen, zu einem wertvollen Anstieg der Sensitivität führt. Wir glauben, daß der Überschuß an Bindungsstellen auf dem Markierungsstoffteilchen eine effektive Bindung des Teilchens in der hapten-tragenden Nachweiszone gestattet. Vielleicht aufgrund der Geometrie des Systems, die man sich als eine planare Nachweiszonenflache und ein mehr oder weniger kugelförmiges Markierungsstoffteilchen vorstellen kann, verursacht jedoch die frühere Bindung von nur einer relativ kleinen Menge von Hapten-Analyt aus einer Probe an die gewölbte Fläche des Markierungsstoffteilchens einen Grad an Inhibierung der Bindung des Markierungsstoffteilchens in der Nachweiszone, der ausreicht, um die Bindung zu beeinflussen und einen nachweisbaren Effekt zu bewirken.

Wir halten es für in hohem Maße wünschenswert, daß, sobald ein Analytmolekül spezifisch an das Markierungsstoffteilchen gebunden worden ist, es während des Rests des Assayprotokolls, das zur Ausbildung des nachweisbaren Assayergebnisses in der Nachweiszone führt, so gebunden bleiben soll. Ein Weg, dies zu erreichen, besteht darin, ein spezifisches Bindungsreagenz im markierten Reagenz zu verwenden, das eine sehr hohe Affinität für den Analyten aufweist. Es ist mittlerweile üblich, monoklonale Antikörper mit Analyt-Affinitäten von 10⁸ zu verwenden. Wir haben es als vorteilhaft gefunden, im Zusammenhang mit einem streifenförmigen Hapten-Assay markierte spezifische Bindungsreagenzien zu verwenden, die Analyt-Affinitäten von mindestens etwa 10⁹ und stärker bevorzugt von

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mindestens etwa &Igr;&Ogr;¹⁰ Liter/Mol aufweisen. Ein gutes Verfahren zur Messung der Affinität in Lösung wird bei Friguet et al., J. Immunol Methods, VoI 77 (1985), Seiten 305-319 beschrieben. Monoklonale Antikörper mit derart hohen Affinitäten können auf herkömmliche Weise herangezogen und durch normale Selektionsverfahren identifiziert werden. Obwohl die Verwendung von Antikörpern wünschenswert ist, die hohe Affinität in Lösung zeigen, ist dies nicht der einzige Weg, diesen Aspekt der Erfindung zu erreichen. Es wird gelegentlich beobachtet, daß ein Antikörper, der vergleichsweise niedrige Affinität in Lösung zeigt, in seinen wirksamen Eigenschaften bei der Immobilisierung auf einer festen Phase verändert werden kann.

Eine wichtige Ausführungsform der Erfindung ist ein quantitatives streifenförmiges Assay für Analyten in menschlichen Körperflüssigkeiten, insbesondere Haptene. Ein besonderes Beispiel ist ein derartiger Assay für Estradiol oder einen Metaboliten hiervon, wie Estron-3-glucuronid (E3G). Eine besonders wichtige Ausführungsform der Erfindung ist ein streifenförmiger Assay für E3G im Urin, der zur quantitativen Bestimmung des E3G über einen Konzentrationsbereich von 5 bis 60 ng/ml Urin fähig ist. Ein derartiger Assay ist insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren geeignet, das dazu bestimmt ist, der Benutzerin ein Bewußtsein über den Fruchtbarkeitsstatus eines Ovulationszyklus zu verleihen, wobei die Konzentration von Estradiol oder einem Metaboliten hiervon in einer Körperflüssigkeit als ein hilfreicher Indikator für einen solchen Status erkannt worden ist.

Falls gewünscht, kann eine vorstehend dargelegte erfindungsgemäße Assayvorrichtung zusätzlich die Fähigkeit zum Bestimmen weiterer Analyten in der gleichen Probe umfassen, falls geeignet durch Einsatz herkömmlicher Sandwich-Assaytechnologie. Zum Beispiel ist eine Ausführungsform der Erfindung eine streifenförmige Assayvorrichtung, die, wie vorstehend dargelegt, eine quantitative Bestimmung von E3G im Urin und gleichzeitig eine quantitative Bestimmung von luteinisierendem Hormon (LH) im Urin mittels eines Sandwich-AssayVerfahrens liefern ' kann, wobei die E3G- und LH-Ergebnisse in zwei getrennten Nachweiszonen angezeigt werden. Zweckmäßigerweise kann in einem derartigen kombinierten Assay der Nachweisstoff für jeden Assay der gleiche sein, obwohl dem einschlägig bewanderten Leser natürlich geläufig ist, daß normalerweise zwei Populationen von Markierungsstoffteilchen erforderlich wären, wobei eine mehrfache Bindungsstellen für das E3G trägt und die andere ein spezifisches Bindungsmaterial für das LH trägt. Die E3G-Nachweiszone enthält immobilisiertes E3G oder ein Analogon hiervon, und die LH-Nachweiszone enthält immobilisiertes spezifisches Bindungsmaterial, wie einen Anti-LH-Antikörper.

Allgemeine Beschreibung eines bevorzugten Assayergebnis-AbIesesystems

Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Ablesen des Ergebnisses von Assays und Assayvorrichtungen zur Verwendung im Zusammenhang mit Ablesevorrichtungen.

Assayvorrichtungen zur häuslichen Verwendung, wie Schwangerschaftstests, sind inzwischen wohletabliert. Im Fall eines Schwangerschaftstests, der der Benutzerin nur ein "Ja/Nein"-Ergebnis zu liefern braucht, ermöglicht die derzeit verfügbare Technologie ein leichtes Lesen des Assayergebnisses mit dem bloßen Auge, ohne daß irgendeine ergänzende Vorrichtung nötig wäre.

Assays zur häuslichen Verwendung sind hauptsächlich dazu bestimmt, physiologische Veränderungen im menschlichen Körper mit dem Ziel festzustellen, die Gesundheit, das allgemeine Wohlbefinden oder den Lebensstil des/r Einzelnen zu begünstigen. Der Verbraucher wird immer gesundheitsbewußter, und die Fähigkeit des/r Verbrauchers/in zur Überwachung seiner/ihrer Körperfunktionen wird angespornt. In manchen Fällen kann dies die Wechselwirkung zwischen dem/r individuellen Verbraucher/in und dem medizinischen Berufsstand {praktischer Arzt) erleichtern.

Es gibt viele Assays, die für physiologische Veränderungen im menschlichen Körper kennzeichnend sind und die derzeit nur unter Anwendung einer hochentwickelten Labortechnologie durchgeführt werden können. Zur Bereitstellung verwertbarer Informationen bezüglich des getesteten Individuums müssen diese Assays im allgemeinen ein Ergebnis in genauen numerischen Größen, z.B. der Konzentration einer spezifischen Nachweissubstanz in einer Körperflüssigkeit, liefern.

Dementsprechend besteht Bedarf für ein Assaysystem, das insbesondere zum häuslichen Testen von Körperflussigkeitsproben

anwendbar ist und das die Bequemlichkeit des Testens einer Probe mit einer einfachen und kosteneffektiven numerischen Bestimmung des Assayergebnisses kombiniert.

In der technischen Literatur sind viele Assayvorrichtungen mit Vorschlägen beschrieben, das Assayergebnis unter Verwendung eines optischen Geräts abzulesen. Die Anwendung von Fluoreszenzemission oder Lichtreflexion wird oft vorgeschlagen. Derartige Techniken sind meist nur zur Verwendung in hochentwickelten Laboratorien geeignet. In der"EP-A2-212 599, die Mehrzonen-Analyseelemente mit einer Konzentrationszone für ein feststellbares Signal beschreibt, wird vorgeschlagen, daß ein für ein Assayergebnis in der Zone kennzeichnendes feststellbares Signal durch elektromagnetische Strahlung, wie Licht, gemessen werden kann, die durch die Zone hindurchtritt oder hindurchgesendet wird. Die EP-A2-212 599 zeigt, daß das Element aus porösen faserartigen Materialien, wie Papier und Nitrocellulose, hergestellt sein kann. Es werden jedoch keine praktischen Details vorgelegt, um zu zeigen, wie eine genaue Messung unter Verwendung von transmittiertem Licht vorgenommen werden könnte.

Durch die Erfindung haben wir festgestellt, daß eine quantitative Information durch Transmissionsablesung eines Assay-Streifens oder dergleichen abgeleitet werden kann, wenn die einfallende elektromagnetische Strahlung über eine Region des Teststreifens, die die Testzone einschließt und sich über diese hinaus erstreckt, gleichförmig ist.

In einer Ausführungsform stellt die Erfindung ein Verfahren zum "Ablesen" des Ergebnisses eines Assays bereit, das durchgeführt wird, indem man ein nachweisbares Material in einer verhältnismäßig kleinen Zone eines Trägers in Form eines Streifens, eines Blatts oder einer Schicht konzentriert, durch dessen bzw. deren Dicke elektromagnetische Strahlung, wie Licht, hindurchgehen kann, bei dem mindestens ein Abschnitt einer Seite bzw. Fläche oder Stirnfläche dieses Trägers einer einfallenden elektromagnetischen Strahlung zugänglieh ist, die über den gesamten Abschnitt im wesentlichen gleichförmig ist, wobei der Abschnitt diese Zone einschließt, und die aus der entgegengesetzten Fläche dieses Trägers austretende elektromagnetische Strahlung gemessen wird, um das Assayergebnis zu bestimmen.

Die einfallende elektromagnetische Strahlung ist vorzugsweise von im wesentlichen gleichförmiger Intensität.

Diese Gleichförmigkeit kann erreicht werden, indem man z.B.

eine säulenförmige Quelle elektromagnetischer Strahlung unter Verwendung konventioneller Fokussierungseinrichtungen, wie Linsen und Lichtführer, einsetzt, um eine parallel einfallende elektromagnetische Strahlung bereitzustellen, die im wesentlichen quer über den gesamten exponierten Abschnitt des Trägers normal auffällt.

Bei einer stärker bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die einfallende elektromagnetische Strahlung jedoch diffus und bestrahlt den exponierten Abschnitt des Trägers gleichförmig in einer ungerichtet verteilten Weise.

Bei einer anderen Ausführungsform stellt die Erfindung eine Assayvorrichtung bereit, umfassend: einen porösen flüssigkeit sdurchlässigen Trägerstreifen oder ein -blatt, durch dessen Dicke elektromagnetische Strahlung diffus hindurchgehen kann, wobei sich der Träger innerhalb eines Gehäuses befindet, der Träger mindestens eine Nachweiszone einschließt, in der ein Assayergebnis durch direkte oder indirekte spezifische Bindung eines nachweisbaren Materials an ein in der Nachweiszone immobilisiertes Bindungsreagenz angezeigt wird, wobei der Nachweis dieses Materials als Antwort auf die elektromagnetische Strahlung erfolgt, wobei das Gehäuse.für elektromagnetische Strahlung durchlässige Regionen aufweist, die es ermöglichen, daß elektromagnetische Strahlung von einer äußerlichen Quelle durch die Vorrichtung geführt wird, wobei die Nachweiszone in dem Weg der elektromagnetischen Strahlung zwischen diesen für elektromagnetische Strahlung durchlässigen Regionen liegt.

Der poröse Trägerstreifen oder das -blatt umfaßt vorzugsweise Papier, Nitrocellulose oder dergleichen, vorzugsweise in einer Dicke von nicht mehr als 1mm.

Bei einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine Kombination aus einer Assayvorrichtung und einem Assayergebnis -Anzeige/Lesegerät bereit, in welcher:

a) Die Vorrichtung einen porösen, flüssigkeitspermeablen Trägerstreifen oder ein -blatt aufweist, durch dessen Dicke elektromagnetische Strahlung diffus hindurchgehen kann, wobei

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der Träger sich vorzugsweise innerhalb eines Gehäuses oder einer Abdeckung befindet, wobei der Träger mindestens eine Nachweiszone einschließt, in der ein Assayergebnis durch direkte oder indirekte spezifische Bindung eines nachweisbaren Materials an ein in dieser Nachweiszone immobilisiertes Bindungsreagenz erhalten wird;

b) dieses Gehäuse oder die Abdeckung, falls vorhanden, für elektromagnetische Strahlung durchlässige Regionen aufweist, die es erlauben, daß elektromagnetische Strahlung von einer äußeren Quelle durch die Vorrichtung hindurchtritt, wobei die Nachweiszone in einem Weg zwischen den durchlässigen Regionen liegt;

c) das Anzeige/Lesegerät für Assayergebnisse eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme mindestens eines Abschnitts der Vorrichtung hat,- und dieser Abschnitt die Nachweiszone einschließt, um die Nachweiszone der Leseeinrichtung zu präsentieren, wobei die Leseeinrichtung, eine Quelle gleichförmiger elektromagnetischer ^; Strahlung und einen oder mehr Sensoren umfaßt, die so plaziert sind, daß die elektromagnetische Strahlung nach Einsetzen der Vorrichtung in die Aufnahmeeinrichtung durch die Vorrichtung geführt werden und die Intensität der aus der Vorrichtung austretenden elektromagnet!- sehen Strahlung durch den oder die Sensoren festgestellt werden kann.

Die Aufnahmeeinrichtung umfaßt vorzugsweise ineinandergreifende Mittel, die mit entsprechenden Verschlußmitteln an der Vorrichtung verbindbar sind, um sicherzustellen, daß nach

Aufnahme der Vorrichtung durch das Anzeige/Lesegerät die Nachweis&zgr;one(&eegr;) in einer vorbestimmten räumlichen Beziehung relativ zu der Leseeinrichtung plaziert ist/sind und dort gehalten wird/werden.
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Die Aufnahmeeinrichtung umfaßt vorzugsweise ein Auslösemittel, das durch die Aufnahme der Vorrichtung ausgelöst wird, wobei das Auslösemittel bewirkt, daß eine Ablesung der Nachweiszone (n) eingeleitet wird.

Wenn die Assayvorrichtung mit einem Gehäuse versehen ist, ist es von Vorteil, wenn das Vorrichtungsgehäuse eine innere Paßvorrichtung beinhaltet, die in eine entsprechende Paßvorrichtung eingreift, die mit dem Träger verbunden ist, so daß die Nachweiszone innerhalb des Vorrichtungsgehäuses in einer vorherbestimmten räumlichen Beziehung relativ zu der Paßvorrichtung an dem Vorrichtungsgehäuse angeordnet ist. Die innere Paßvorrichtung weist vorzugsweise einen Stift oder dergleichen auf, der in ein Loch, einer Vertiefung oder dergleichen im Träger einsteckbar ist, wobei sich die Nachweiszone an einer vorbestimmten Stelle auf dem Träger relativ zum Loch oder der Vertiefung befindet.

Während der Herstellung der Assayvorrichtung kann die entsprechende Paßvorrichtung dazu verwendet werden, die genaue Ausbildung der Nachweiszone auf dem Träger, z.B. mittels Reagenzdrucktechniken, zu erleichtern oder zu steuern. Zusätzlich oder alternativ kann die genaue Plazierung des Trägers innerhalb des Vorrichtungsgehauses durch diese Passung erleichtert oder gesteuert werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung ein Anzeige/Lesegerät für Assayergebnisse zur Verwendung in Verbindung mit einer Assayvorrichtung bereit, umfassend einen porösen, flüssigkeitsdurchlässigen Trägerstreifen oder ein -blatt, durch dessen Dicke elektromagnetische Strahlung durchgehen kann, wobei der Träger eine Nachweiszone einschließt, in der ein Assayergebnis durch direkte oder indirekte spezifische-. Bindung eines . nachweisbaren Materials an ein in dieser Nachweiszone immobilisiertes Bindungsreagenz angezeigt bzw. erhalten wird, wobei der Nachweis des Materials als Antwort auf die elektromagnetische Strahlung erfolgt, wobei das Anzeige/Lesegerät für Assayergebnisse aufweist:

a) eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme mindestens eines Abschnitts der Assayvorrichtung, wobei dieser Abschnitt die Nachweiszone einschließt;

b) eine mit der Aufnahmeeinrichtung verbundene Ableseeinrichtung, die umfaßt:

i) mindestens eine Quelle einer gleichförmigen diffusen (vorzugsweise elektromagnetischen) Strahlung; und

ii) einen oder mehr Sensoren, der bzw. die die Intensität der elektromagnetischen Strahlung nachweisen kann/können;

wobei die Quelle und der oder die Sensoren so angeordnet sind, daß, wenn der Abschnitt der Assayvorrichtung innerhalb der Aufnahmeeinrichtung aufgenommen ist, die Nachweiszone in

einem Weg zwischen der Quelle und dem oder den Sensoren angeordnet ist.

Die Kombination aus Assayvorrichtung und Anzeige/Lesegerät kann dem Verbraucher als Einzeltest-Kit geliefert werden. Während das Anzeigegerät jedoch im allgemeinen eine relativ permanente Einheit ist, die der/die Verbraucher/in immer wieder benutzen kann (und die mit einer elektronischen Speicher /Datenverarbeitungs-Einrichtung versehen sein kann, die eine Auswertung der Ergebnisse vieler aufeinanderfolgenden Assays ermöglicht), sind die Testvorrichtungen nur zur einmaligen Verwendung vorgesehen und werden danach weggeworfen. Dementsprechend können die Testvorrichtungen dem/r Verbraucher/in getrennt von dem Anzeige/Lesegerät, z.B. in Mehrfach-Packungen, geliefert werden.

Um ein genaues Ineinandergreifen zwischen der Testvorrichtung und dem Anzeige/Lesegerät sicherzustellen und auch eine genaue Anzeige der Lokalisierung der Nachweiszone innerhalb der Testvorrichtung selbst sicherzustellen, wird die Testzone dem Anzeige/Lesegerät jedes Mal, wenn die Testvorrichtung in das Anzeige/Lesegerät eingesetzt wird, in einer konstanten vorbestimmten Position präsentiert. Die Konstruktion des optischen Systems innerhalb des Anzeige/Lesegeräts (Lichtquelle und Sensoren) kann daher so einfach wie möglich gehalten werden, weil die Sensoren keinerlei Abtastvorrichtungen einzuschließen brauchen, die z.B. anderenfalls-nötig wären, wenn die genaue Lokalisierung der Nachweiszone nicht bekannt wäre. Weil kein hoch entwickeltes optisches Ablesesystem nötig ist, können die Kosten von Anzeigegerät/Monitor reduziert werden. Die

Vereinfachung des optischen Lesesystems erlaubt es auch, daß Anzeigegerät/Monitor von geringer Größe sind, was eine bequeme und ungehinderte Verwendung zuhause begünstigt. Selbstverständlich kann auf Wunsch eine Abtastvorrichtung in das Anzeige/Lesegerät eingeschlossen sein.

Ein zusätzlicher Vorteil der Bereitstellung eines inneren Paß- bzw. Justiersystems das die genaue Plazierung der Nachweiszone innerhalb der Testvorrichtung sicherstellt, besteht darin, daß eine automatische Herstellung und Qualitätskontrolle der Testvorriehtungen erleichtert werden kann. Weil es z.B. im Fall eines Monitors für den Ovulationszyklus beabsichtigt ist, daß die Verbraucherin jeden Monat mehrere Testvorriehtungen verwenden muß, müssen die Testvorriehtungen in großen Zahlen bei niedrigen Kosten hergestellt werden. Die innere Paß- bzw. Justiervorrichtung kann die automatisierte Herstellung und hohen Durchsatz erleichtern.

Im Prinzip kann jede elektromagnetische Strahlung verwendet werden, um erfindungsgemäß die Transmissionsmessung vorzunehmen. Die elektromagnetische Strahlung sollte vorzugsweise in der Lage sein, diffus gemacht zu werden. Vorzugsweise ist die elektromagnetische Strahlung Licht im sichtbaren oder nahen sichtbaren Bereich. Dieses schließt Infrarot-Licht und Ultraviolett-Licht ein. Im allgemeinen ist es beabsichtigt, daß das als Markierungsstoff im Assay verwendete nachweisbare' Material ein solches ist, das mit Licht im sichtbaren oder nahen sichtbaren Bereich wechselwirkt, z.B. durch Absorption. Die Wellenlänge der gewählten elektromagnetischen Strahlung liegt vorzugsweise bei oder in der Nähe einer Wellenlänge,

die durch den Markierungsstoff stark beeinflußt, z.B. absorbiert, wird. Wenn der Markierungsstoff z.B. eine stark gefärbte Substanz ist, d.h. bei Konzentration des Materials mit dem bloßen menschlichen Auge sichtbar ist, dann ist die idea-Ie elektromagnetische Strahlung Licht einer komplementären Wellenlänge. Teilchenförmige Direktmarkierungsstoffe, z.B. Metall- (z.B. Gold-) Sole, nichtmetallische Element- (z.B. Selen-, Kohlenstoff-) Sole, Farbstoffsole und gefärbte Latex-(Polystyrol-) Teilchen sind ideale Beispiele. Im Falle von blaugefärbten Latexteilchen ist die ideale elektromagnetische Strahlung z.B. sichtbares rotes Licht, das durch die blauen Teilchen stark absorbiert wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sollte die hindurchgelassene, den oder die Sensoren erreichende elektromagnetische Strahlung diffus sein. Der diffuse Charakter kann als Folge der Transmission der elektromagnetischen Strahlung durch den Trägerstreifen oder das -blatt entstehen, stärker bevorzugt wird er jedoch durch die Quelle der elektromagnetisehen Strahlung geliefert, die die Energie in hochdiffuser Form emittiert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung produziert die Quelle hochdiffuse Strahlung, und der Trägerstreifen oder das -blatt, durch den oder das diese Strahlung anschließend hindurchgelassen wird, ist im Vergleich ein viel schwächerer Diffusor.

Ein Hauptvorteil der Verwendung von diffusem Licht oder einer anderen Strahlung im Zusammenhang mit der Erfindung besteht darin, daß die Ablesung des Assayergebnisses durch Schaden oder kontaminierendes Material auf der Assayvorrichtung mit

bedeutend geringerer Wahrscheinlichkeit beeinträchtigt wird. Schmutz oder Kratzer auf der Assayvorrichtung in der Region, durch welche die Strahlung hindurchgehen muß, könnten z.B. die Genauigkeit des bestimmten Ergebnisses stark stören, wenn fokussiertes anstelle von diffusem Licht verwendet werden würde. Durch Verwendung einer diffusen Lichtquelle gemäß der Erfindung kann man ein Assayergebnis-Anzeigegerät bereitstellen, das das Ergebnis eines Assays, der sogar in einer im wesentlichen durchsichtigen Assayvorrichtung durchgeführt wurde, genau interpretiert, ohne daß das Assayergebnis durch geringfügige Kontamination oder Beschädigung (z.B. Oberflächenkratzer) an der Assayvorrichtung beeinträchtigt werden würde.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die elektromagnetische Strahlung von der Quelle gepulst. Durch Synchronisieren der Detektoren (Sensoren) derart, daß sie nur in Phase mit der gepulsten Strahlungsquelle funktionieren, kann man jegliche Hintergrundinterferenz eliminieren, die durch äußere Strahlung, z.B. Umgebungslicht, bewirkt werden könnte. Es ist beabsichtigt, daß die Assays meist unter Bedingungen von natürlichem Tageslicht oder, sogar häufiger, unter künstlichem Licht durchgeführt werden. Künstliches Licht ist gewöhnlich gepulst {typischerweise 50 bis lOOHz) , was durch die Wechselstrom-Elektrizitätsversorgung bewirkt wird. Durch Verwendung einer gepulsten Strahlungsquelle zur Beleuchtung der Assayvorrichtung innerhalb des Anzeigegeräts kann das Eindringen von natürlichem Tageslicht unbeachtet bleiben. Durch Wahl der Impulsfrequenz derart, daß sie vom vorherrschenden künstlichen Licht ausreichend verschieden ist, kann jegliche Interferenz aufgrund des künstlichen

Lichts ebenfalls vermieden werden. Die Impulsfrequenz der Energie sollte vorzugsweise mindestens etwa IkHz betragen. Eine ideale Pulsfrequenz ist etwa 16kHz. Die zur Erzielung einer synchronen Erfassung nötige Elektronik ist dem Fachmann geläufig.

Die Anwendung von Licht ist sehr vorteilhaft, weil dadurch der Monitor nicht "lichtdicht" zu sein braucht. Dies vereinfacht nicht nur die Konstruktion des Monitors, sondern die Ablesung des Assayergebnisses kann erfolgen, während der Monitor "offen" ist, wodurch der Vorgang für die Benutzerin vereinfacht wird.

Die Quelle des Lichtes oder der anderen elektromagnetischen Strahlung kann vollständig herkömmliche Komponenten umfassen. Ideale Beispiele sind handelsübliche Leuchtdioden (LED), die vorzugsweise so gewählt sind, daß sie eine geeignete Wellenlänge des Lichtes ergeben, die stark durch das in der oder den Testzonen konzentrierte nachweisbare Material absorbiert wird. Licht aus den Leuchtdioden (LED) sollte vor Erreichen der Assayvorrichtung durch einen starken Diffusor hindurchgehen. Auf Wunsch kann eine Anordnung von Leuchtdioden (LED) eingesetzt werden, die der Reihe nach erregt werden.

Geeignete Diffusoren können z.B. aus Kunststoffmaterialien hergestellt sein und sind kommerziell erhältlich. Falls nötig, können die lichtstreuenden Eigenschaften des streuenden Materials durch Einbeziehung von feinteiligen Materialien, wie Titandioxid und Bariumsulfat, verstärkt werden. Ein ideales streuendes Material umfaßt Titandioxid enthaltenden PoIy-

ester oder Polycarbonat. Eine gute Konzentration für das mitverwendete feinteilige Material beträgt mindestens etwa 1 Gew.-%, vorzugsweise etwa 2 Gew.-%. Durch Verwendung eines Diffusors können alle relevanten Regionen eines Assaystreifens gleichzeitig gemessen werden, und Unterschiede im Lichtausstoß von der Quelle werden eliminiert.

Der oder die Sensoren zum Nachweisen des austretenden Lichtes können herkömmliche Komponenten sein, wie Photodioden, z.B. Siliconphotodioden.

Ein zweiter Diffusor, der aus dem gleichen Material wie der Hauptdiffusor hergestellt sein kann, ist vorzugsweise vor dem oder den Sensoren angeordnet. Dies gewährleistet, daß das vom Sensor erfaßte Bild durch das Vorliegen oder Fehlen eines Teststreifens im Ablesekopf nicht beeinflußt wird. Demzufolge kann die Überwachungseinrichtung in Abwesenheit eines Teststreifens kalibriert werden und dann ein Assayergebnis in Gegenwart eines Assaystreifens messen.

Durch Anwendung einer gleichförmigen Lichtquelle gemäß der Erfindung ist es möglich, ein Ablesesystem für Teststreifen und dergleichen bereitzustellen, das gegenüber einer Änderung in der Plazierung der Testzone(n) von einem Streifen zum anderen in Abwesenheit eines Scanning-Sensors relativ tolerant ist. Weitere Vorteile erzielt man, wenn die Plazierung der Testzone in der hier beschriebenen Weise gesteuert ist.

Für die Zwecke der Erhöhung der Empfängniswahrscheinlichkeit wurden bereits Assayvorrichtungen auf den Markt gebracht, die

es der Benutzerin erlauben, die Konzentration von luteinisierenden Hormon (LH) im Urin zu überwachen, die etwa einen Tag vor der Ovulation stark ansteigt. Tägliches Testen der LH-Konzentration im Urin erfolgt z.B. durch Verwendung der "Tauchstäbchen"-Technologie, wobei das Testergebnis durch einen gefärbten Endpunkt geliefert wird, dessen Farbintensität proportional zur LH-Konzentration ist. Indem man der Benutzerin eine Farbkarte zur Verfugung stellt, die den Vergleich des ,Tagesergebnisses mit einem Standard ermöglicht, kann der "LH-Anstieg" einfach mit bloßem Auge festgestellt werden. Leider ist die Überwachung der LH-Konzentration ein sehr seltenes Beispiel eines auf halbquantitativen Daten basierenden Assays, der einer solchen einfachen Technologie zugänglich und nur möglich ist, weil, ausgedrückt als relative Konzentration, der LH-Anstieg ein derartig dramatisches Ereignis ist. Für die meisten anderen potentiell verwendbaren Assays sind die Veränderungen der Konzentration einer Nachweissubstanz in Körperflüssigkeiten viel subtiler und nur durch instrumentelle Maßnahmen genau nachweisbar.

Es besteht daher Bedarf, die derzeit verfügbare qualitative Testtechnologie zur häuslichen Anwendung auf das Gebiet eines genauen quantitativen Testens auszuweiten. Ein zweckmäßiges Beispiel, das eine logische Ausweitung des laufenden Verbraucherinteresses nach Schwangerschafts- und Ovulationsvorhersagetests zur häuslichen Anwendung ist, besteht in der Ausdehnung in Richtung einer genauen Überwachung des Ovulationszyklus, nicht nur, um die Wahrscheinlichkeit der Empfängnis zu verstärken, sondern um tatsächlich eine verläßliche Information zum Zwecke einer Empfängnisverhütung zu liefern. Mit

diesem Ziel vor Augen sind Vorschläge zum Analysieren von Körperflüssigkeiten gemacht worden. Ein übliches Thema ist die Überwachung periodischer Fluktuationen der Konzentration verschiedener Hormonmetaboliten im Urin. 5

Die Erfindung kann bei der Bestimmung jeder Nachweissubstanz in einer Körperflüssigkeit angewendet werden, insbesondere bei der Überwachung des menschlichen Ovulationszyklus durch Bestimmung von einem oder mehr Hormonen oder Metaboliten hiervon in einer Körperflüssigkeit, wie Urin, z.B. entweder LH und/oder Estron-3-glucuronid (E3G).

Innerhalb des bevorzugten Kontext der vorliegenden Erfindung ist es beabsichtigt, daß eine Testvorrichtung für eine Probenflüssigkeit zur häuslichen Verwendung ein poröses Trägermaterial, z.B einen Streifen, einschließt, durch das die aufgebrachte Probenflüssigkeit, wie Urin, hindurchdringen kann und in dem das Testergebnis durch spezifische Bindung eines nachweisbaren Materials in einer genau definierten Region (Nachweis&zgr;one) des Trägers, wie einer dünnen Linie oder einem kleinen Fleck, erscheint, die ein immobilisiertes spezifisches Bindungsreagenz enthält. Die Erfindung richtet sich daher auf Möglichkeiten, mit denen die Lokalisierung eines nachweisbaren Materials in einer solchen Nachweiszone in einfächer und kostengünstiger Weise genau bestimmt werden kann. Vorrichtungen zur Urinanalyse zur häuslichen Verwendung, z.B. in Schwangerschafts- und Ovulationsvorhersagetests, sind derzeit in breitem Maße kommerziell verfügbar. Viele dieser Vorrichtungen beruhen auf den Prinzipien der Immunochromatographie, und typischerweise weisen sie ein aus Kunststoffmateri-

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al konstruiertes hohles Gehäuse auf, das einen porösen Trägerstreifen enthält, der vordosierte Reagenzien trägt. Die Reagenzien innerhalb der Vorrichtung können ein oder mehr Reagenzien umfassen, die mit einem Direktmarkierungsstoff, wie Mikroteilchen eines Farbstoffsols, eines Metall- (z.B. Gold-) Sols oder eines gefärbten Latex (z.B. Polystyrol), markiert sind, die nach Konzentrierung in einem verhältnismäßig kleinen Testgebiet des Streifens für das Auge sichtbar sind. Die Benutzerin muß nur eine Urinprobe auf einen Teil des Gehäuses aufbringen, um den Assay einzuleiten. Das Assayergebnis wird innerhalb weniger Minuten ohne weitere Einwirkung durch die Benutzerin für das Auge sichtbar. Beispiele derartiger Vorrichtungen sind in der EP-A-291 194 und der EP-A-3 83 619 beschrieben. Das Sammeln der Probe erfolgt zweckmäßigerweise durch ein saugfähiges Element, das Teil der Vorrichtung ist und eine Probenflüssigkeit, z.B. aus einem Urinstrom, leicht aufnehmen kann. Optional kann das saugfähige Element von dem Gehäuse der Vorrichtung hervorstehen, um das Auftragen der Probe zu erleichtern.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist eine elektronische Vorrichtung zum Überwachen des Fruchtbarkeitsstatus des menschlichen Ovulationszyklus und Ausgeben einer Anzeige des Fruchtbarkeitsstatus an eine Benutzerin der Vorrichtung, die umfaßt:

a) eine Ableseeinrichtung zum Ablesen einer Zweifachanalyten-Assayvorrichtung, wie hierin beschrieben;

73) eine Informationsverarbeitungseinrichtung zum Bestimmen von Probenkonzentrationswerten in Körperflüssigkeit für die mindestens zwei Analyten aus der Ablesung der Assayvorrichtung;
5

c) eine Informationsverarbeitungseinrichtung und eine Speichereinrichtung zum Ableiten einer Anzeige des laufenden Fruchtbarkeitsstatus eines dem Test unterzogenen menschlichen Wesens aus den bestimmten Konzentrationswerten und aus' zuvor bestimmten Konzentrationswerten; und

d) eine Anzeigeeinrichtung zum Übermitteln des laufenden Fruchtbarkeitsstatus an die Benutzerin der elektronischen Vorrichtung. Vorzugsweise weist die Vorrichtung zusätzlich eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen der Assayvorrichtung auf, wobei die Ableseeinrichtung innerhalb der Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist. Die Ablesung erfolgt am besten durch optische Transmission durch die Assayvorrichtung, während sie durch die Aufnahmeeinrichtung aufgenommen ist. Vorzugsweise weist die Anzeigeeinrichtung eine oder mehr Lichtquellen auf, die ein farbiges Signal an die Benutzerin ausgeben, wobei eine Änderung im Fruchtbarkeitsstatus durch eine Farbänderung angezeigt wird.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung, die aus der folgenden detaillierten Beschreibung hervorgehen, schließen Assayvorrichtungen zur Verwendung als Teil der Kombination aus Anzeige- bzw. Ablesegerät und Assayvorrichtung, Verfahren zur Herstellung dieser Assayvorrichtungen und Verfahren zur Verwendung dieser Assayvorrichtungen und Anzeige/Lesegeräte ein.

Kurzbeschreibung der Abbildungen

Es werden nur als Beispiel Assayvorrichtungen und Anzeige/Lesegeräte gemäß der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, worin:

Figur 1 eine allgemeine Ansicht eines Blattes aus porösem Material, z.B. Papier, während des Vorgangs der Reagenzabscheidung auf das Blatt und die Unterteilung des Blattes in Assaystreifen zeigt.

Figur 2 eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Assayvorrichtung zeigt, die einen gemäß Figur 1 hergestellten Assaystreifen beinhaltet.

Figur 3 einen bildlichen Querschnitt einer Assayvorrichtung von Figur 2 zeigt, die innerhalb des Ablesekopfs einer Überwachungsvorrichtung gemäß der Erfindung angeordnet ist und mittels Lichttransmission durch den Assaystreifen arbeitet. Die y-Achse ist versetzt, um die Anordnung der Komponenten zu zeigen.

Die Figuren 4a, 4b und 4c zeigen in teilweiser Explosionsform die Hauptmerkmale einer kompletten Überwachungsvorrichtung gemäß der Erfindung, nämlich:

Figur 4a: den Deckel und die obere Hälfte des Gehäuses;

Figur 4b: eine elektronische Schalttafel, einschließlich eines Ablesekopfs;

Figur 4c: die untere Hälfte des Gehäuses mit assoziiertem Batteriebehälter.

Figur 5 zeigt den in Figur 4b dargestellten Ablesekopf in vergrößertem Maßstab.

Figur 6 zeigt eine Direktansicht abwärts in den Aufnahmeschlitz der Testvorrichtung des Ablesekopfs von Figur 5.

Figur 7 ist ein Querschnitt eines Endes einer Testvorrichtung, die zur Einführung in den Aufnähmeschlitz des Ablesekopfs bestimmt ist.

Figur 8 zeigt in schematischer Form die Grundfunktionen, die in einer elektronischen Überwachungsvorrichtung zur erfindungsgemäßen Verwendung nötig sein können, wenn diese auf den menschlichen Ovulationszyklus angewendet wird.

Figur 9a zeigt einen Zweifachanalyten-Teststreifen.

Figur 9b zeigt in einem Querschnitt in Längsrichtung eine Assayvorrichtung, die den Teststreifen von Figur 9a beinhaltet.

Die Figuren 9a und 9b werden unter nachstehendem Beispiel 5 beschrieben.

Detaillierte Beschreibung einer Kombination aus Assayvorrichtung/Überwachuncrsvorrichtuna

Mit Bezug auf Figur 1 soll das Blatt 100 aus porösem Material, z.B. Nitrocellulose, in eine Vielzahl identischer Assaystreifen 101 durch Schneiden entlang der Mittelachse A-A und der Seitenachsen Achse B-B unterteilt werden.

Parallele Linien (102-107) der Assayreagenzien werden vor der Unterteilung auf das Blatt 100 aufgetragen. Nur als Beispiel wird angenommen, daß die Reagenzien ein erster immobilisierter Antikörper in den Linien 102 und 107 und ein zweiter unterschiedlicher immobilisierter Antikörper in den Linien 103 und 106 sind. Die Reagenzabscheidung kann mittels eines "Stiftes" 108 oder dergleichen erfolgen, der durch einen (nicht gezeigten) computergesteuerten "x-y"-Auftragsmechanismus betrieben und mit der geeignet gepufferten Reagenzlösung über eine flexible Dosierungsleitung 109 beschickt wird. Wenn das Material des Blattes 100 Nitrocellulose ist, können Reagenzien, wie Antikörper und Antigene, durch einfaches direktes Auftragen auf die Nitrocellulose, gefolgt vom Blockieren des Blattmaterials, z.B. mit Eiweiß oder Polyvinylalkohol, immobilisiert werden. Nach der Reagenzaufbringung und dem Blockieren können zwei Linien 104 und 105 eines mobilen markierten Reagenzes, wie Antigen (z.B. E3G) oder ein anderer Antikörper (z.B. anti-LH), das z.B. mit einem teilchenförmigen Direktmarkierungsstoff, wie einem gefärbtem Latex, markiert ist, abgeschieden werden. Diese Abscheidung kann z.B. mittels eines anderen (nicht gezeigten) Stifts erfolgen. Alternativ kann das oder die markierten Reagenzien in einem ge-

trennten porösen Pfropf oder dergleichen gehalten werden, statt direkt auf das Teststreifenmaterial aufgebracht zu sein.

Um eine genaue Lokalisierung der reagenzienhaltigen Linien zu erreichen, ist jeder Längsumfang 110, 111 des Blattes 100 mit einer Vielzahl identischer kleiner Löcher 112 durchbohrt, die jeweils innerhalb der Breite eines bestimmten Streifens 113 angeordnet sind. Die Löcher 112 werden in dem Blatt 100 vor der Abscheidung jeglicher Reagenzien gemacht. Das unbehandelte Blatt wird auf einem (nicht gezeigten) Rahmen oder einer ähnlichen Arbeitsfläche mittels eines Stabes oder Balkens 114 angeordnet, der auf jeden seitlichen Außenbereich des Blattes heruntergepreßt wird. Nur einer dieser Stäbe ist (teilweise) gezeigt. Jeder Stab hat eine Vielzahl nach unten vorstehender Steckstifte 115, die jeweils genau in eines der Löcher 112 hineinpassen. Die Spur des reagenzabscheidenden Stiftes 108 wird mit der Position der den Bogen haltenden Stäbe genau registriert, und demgemäß erfolgt die Reagenzabscheidung in einer vorbestimmten genauen Linie relativ zu den Perforationen in dem Blatt.

Nach allen nötigen Reagenzabscheidungen und anderen Behandlungen des Blattes wird dieses durch eine (nicht gezeigte) Schneideeinrichtung in individuelle identische Streifen 101 unterteilt. Jeder individuelle Streifen enthält daher ein Lokalisierungsloch 112 mit zwei reagenzhaltigen Linien oder Reaktionszonen (z.B. 102 und 103), die relativ zum Loch 112 in genauen vorherbestimmten Positionen angeordnet sind, die sich über die Breite jedes Streifens erstrecken. In einer vom Loch

112 entfernten Position befindet sich eine Region (z.B. 104) des Streifens, die das mobile markierte Reagenz trägt. Die genaue Position des markierten Reagenzes relativ zum Loch ist nicht notwendigerweise ebenso kritisch wie die Position der Reaktionszonen.

Mit Bezug auf Figur 2 umfaßt die Assayvorrrichtung der Erfindung ein Kunststoffgehäuse mit oberer und unterer Hälfte 200 und 201, die ausgelegt sind, den Assaystreifen 101 und auch ein saugfähiges Probenaufnahmeelement 2 02 zu enthalten, das sich aus einem Ende 203 des zusammengesetzten Gehäuses erstrecken kann. In der zusammengesetzten Vorrichtung überlappt das saugfähige Aufnahmeelement 202 das Ende 204 des Assaystreifens, das dem abgeschiedenen markierten Reagenz benachbart ist. Die obere Hälfte 200 des Gehäuses beinhaltet ein Fenster oder eine Öffnung 205, durch die beide Nachweiszonen 102 und 103 von außerhalb des Gehäuses beobachtet werden können. Die obere Hälfte des Gehäuses enthält auf ihrer Außenfläche 206 eine ringförmige Vertiefung 207 auf dem zentralen Längszugang des Gehäuses, und zwar eine kurze Entfernung jenseits des Beobachtungsfensters, relativ zum Ende 203 des Gehäuses, das das Probenaufnahmeelement aufnimmt. An der Innenseite der oberen Gehäusehälfte ist ein sich abwärts erstrekkender Stift oder Zapfen 2 08 direkt unterhalb der Vertiefung 207 angeordnet. Der Durchmesser des sich abwärts erstreckenden Stiftes oder Zapfens 208 entspricht dem des Loches 112 im Assaystreifen 101, so daß der Streifen innerhalb der zusammengefügten Vorrichtung am Stift positiv plaziert werden kann.

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Die untere Hälfte 201 des Gehäuses enthält ebenfalls ein lichtdurchlässiges Fenster oder eine Öffnung 209, das bzw. die in der zusammengesetzten Vorrichtung direkt gegenüber dem Ergebnisfenster 205 in der oberen Hälfte des Gehäuses liegt. Die untere Gehäusehälfte enthält ebenfalls eine Vertiefung 210, die das untere Ende des Stiftes oder Zapfens 208 aufnehmen kann, wenn die zwei Hälften des Gehäuses zusammengesetzt werden, um ein geschlossenes Gehäuse zu ergeben.

In der zusammengesetzten Vorrichtung bewirkt das Einschließen des Streifens und des saugfähigen Elements zwischen der oberen und unteren Gehäusehälfte, daß die überlappenden Abschnitte 204 und 211 des Streifens und des saugfähigen Elements zusammengepreßt werden, um eine gute feuchtigkeitsleitenden Verbindung zu ergeben.

Es ist im allgemeinen beabsichtigt, daß das Material des Gehäuses opak, &zgr;. B. weißes oder gefärbtes Kunststoffmaterial, ist, auf Wunsch kann das Gehäuse jedoch durchscheinend oder sogar durchsichtig sein.

Mit Bezug auf Figur 3 wird die Assayvorrichtung 300 als innerhalb eines Schlitzes 301 in einer Überwachungsvorrichtung 302 angeordnet gezeigt. Diese Region der Assayvorrichtung schließt zwei gegenüberliegende Fenster 205 und 209 ein.

Das Gehäuse der Überwachungsvorrichtung ist geschlitzt, um den Abschnitt der Assayvorrichtung aufzunehmen, der die Ergebnisfenster umfaßt. Auf gegenüberliegenden Seiten des

Schlitzes befinden sich eine Lichtquelle 303 und ein Ablesekopf 3 04,

Der Schlitz umfaßt einen Knopf oder Vorsprung 305, der in die Vertiefung 207 an der Außenfläche des Gehäuses der Assayvorrichtung passen kann. Daher erreicht man eine genaue positive Plazierung des Gehäuses innerhalb des Schlitzes. Da sich die Vertiefung an einer fixierten Stelle relativ zum inneren Stift oder Zapfen 208 innerhalb der Assayvorrichtung befindet und somit das Paßloch 112 im Assaystreifen 101, sind die zwei Nachweiszonen 102 und 103 auf dem Streifen in einer genauen Position relativ zum Ablesekopf angeordnet. Das Loch im Assaystreifen wirkt daher während der ganzen Herstellung der Assayvorrichtung als positiver Bezug und gewährleistet es, daß sich die Nachweiszonen, nachdem die Vorrichtung verwendet und der Überwachungsvorrichtung zugeführt wurde, jedes Mal in der gleichen Position relativ zum Lesekopf befinden. Daher muß der Ablesekopf keine Scanning-Einrichtung beinhalten, um die Nachweiszonen in jeder vorgelegten Vorrichtung anzuordnen.

Die Lichtquelle oder Beleuchtung 303 beinhaltet eine Vielzahl von Leuchtdioden (LED) 3 06 zur Erzeugung von Licht, und dieses scheint mittels eines Diffusors 307 und des Beobachtungsfensters 209 in der unteren Hälfte des Gehäuses der Assayvorrichtung auf den Assaystreifen. Das Licht läuft durch den dünnen Nitrocellulosestrexfen 101 und tritt durch das Ergebnisfenster 205 in der oberen Hälfte des Gehäuses aus der Assayvorrichtung aus. Unmittelbar außerhalb des Fensters 205 befindet sich ein zweiter Diffusor 308. Nach Durchlaufen des

zweiten Diffusors 308 trifft das Licht auf ein Platte 309 mit einer Vielzahl von Öffnungen 310-314. Es gibt insgesamt 5 Öffnungen, von denen zwei {311, 313) den Nachweiszonen benachbart sind und die anderen (310, 312 und 314) in Positionen auf jeder Seite der Öffnungen dieser Nachweiszonen liegen. Die Öffnungen haben Schlitzform entsprechend den Nachweiszonen auf dem Streifen. Die Breite jeder der zwei Öffnungen 311 und 313 entsprechend den Nachweiszonen selbst ist von doppelter Breite wie jede der drei anderen Öffnungen, die als Kontrollen dienen.

Das durch diese Öffnungen laufende Licht wandert abwärts entlang eines entsprechenden Schlitzes 315-319 in einer Ablenkplatte 320. Am entfernten Ende jedes Schlitzes befindet sich ein Lichtdetektor 321. Die Detektoren 321 sind von identischer Größe und Spezifikation. An der Vorderseite 322 der Ablenkplatte 32 0 hat jeder Schlitz die gleiche Größe wie die entsprechende Öffnung. An der Rückseite der Ablenkplatte, angrenzend an die Lichtdetektoren, weist jeder Schlitz die gleiche Größe wie die ihm benachbarte Fläche des Lichtdetektors auf. Dementsprechend haben die zwei mit den Öffnungen der Nachweiszonen verbundenen Schlitze (316, 318) parallele Seiten. Die drei mit den Kontrollöffnungen verbundenen Schlitze (315, 317 und 319) nehmen in der Größe zu, wenn sie sich dem Lichtdetektor nähern.

Der Schlitz in der Überwachungsvorrichtung kann auch eine Greif- oder Vorspannvorrichtung aufnehmen, wie z.B. eine oder mehr gefederte Platten oder Stifte (nicht gezeigt), um die

positive Anordnung der Assayvorrichtung innerhalb des Schlitzes weiter zu verbessern.

Idealerweise wird aus jeder Öffnung das gleiche optische Signal abgeleitet, ungeachtet der genauen Position der Linie gegenüber den Öffnungen. Die Öffnungen können von verschiedener Größe sein, um dieses Ziel besser zu erreichen. Die Abmessungen der Bezugszone sollten so gewählt sein, daß sie dem tatsächlichen Gebiet der Nachweiszone auf dem Streifen möglichst genau entsprechen.

Um die Möglichkeit des Übersprechens zwischen den Öffnungen zu verringern, sollte der Assaystreifen so nahe wie möglich an die Öffnungen gehalten werden, wenn die Assayvorrichtung im Schlitz der Überwachungsvorrichtung angeordnet ist.

Wie oben beschrieben, gibt es fünf optische Meßkanäle in der Ablesevorrichtung. Zusätzlich kann es einen sechsten elektronischen Bezugskanal geben, der die Kalibrierung der elektronischen Verstärkungen im Detektorstromkreis bereitstellt.

Ein typischer Teststreifen kann einen Gradienten der nachweisbaren Markierungsstoffkonzentration entlang seiner Länge aufweisen, gegen den der nachweisbare Markierungsstoff in der Reaktionszone gemessen werden muß. Hierzu erfolgen die Messungen idealerweise auf jeder Seite der Reaktionszone auf dem Teststreifen. Das Signal von der Reaktionszone kann als Verhältnis des aufgezeichneten Gesamtsignals von zwei benachbarten Bezugsflächen auf dem Streifen ausgedrückt werden.

Die fünf Meßkanäle sind in zwei Reaktionszonen und drei Bezugszonen unterteilt. Eine zwischen den zwei Reaktionszonen angeordnete Bezugszone liefert eine optische Bezugsmessung für beide Reaktionszonen-Messungen.
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Ein Reflexionsmeßsystem muß insgesamt auf einer Seite des Teststreifens montiert sein. Die Erzielung des gleichen Grades an Kompaktheit für eine Ablesevorrichtung mit fünf Kanälen würde die Verwendung (relativ) teurer individuell angefertigter Komponenten erfordern. Ein Transmissionsaufbau kann vollständig aus handelsüblichen, in großen Stückzahlen gefertigten optoelektronischen Komponenten hergestellt werden, was die Produktion einer kompakten und relativ billigen Überwachungsvorrichtung erleichtert.

Die fünf Detektoren 321 sind auf der Rückseite einer Ablenkplatte montiert. Jeder Detektor sieht den Teststreifen durch eine Öffnung in der Ablenkplatte. Die Ablenkplatte verhindert, daß das durch eine Öffnung gesehene Licht auf benachbarte Detektoren fällt und ermöglicht auch die Akkomodierung im Hinblick auf die Linienanordnungstoleranz. Die Position der Testzone innerhalb des Gesichtsfeldes eines Detektors kann von einer Kante der Öffnung zur nächsten in der x-Achse variieren. Jede durch diesen Effekt hervorgerufene Änderung des Signals ist eine Funktion der winkelförmigen Versetzung relativ zum Zentrum des Meßdetektors. Die Tiefe der Ablenkplatte kann gewählt werden, um die mögliche winkelförmige Versetzung der Testzone bezüglich des Detektors zu steuern und um die Genauigkeit der Ablesung aufrechtzuerhalten. ·

Der Vorsprung 305 wird bezüglich der Öffnungen in genauer Plazierung gehalten. Der Bezugsstift paßt in die Vertiefung 207 im Gehäuse der Testvorrichtung. Diese Vertiefung ist bezüglich des inneren Stiftes 208 auch genau plaziert, der in die Testvorrichtung eingeformt ist und an dem der Teststreifen durch sein eigenes, durch den Streifen gestanztes Plazierungsloch plaziert ist. Die Reaktionszonen sind bezüglich des Plazierungsloches genau plaziert. Innerhalb der Herstellungstoleranzen werden auf diese Weise die Reaktionszonen bezüglieh der Öffnungen, durch welche die Detektoren den Teststreifen sehen, genau gehalten.

Die Beleuchtungseinrichtung kann aus einer Reihe von Leuchtdioden (LED) bestehen, die in ein streuendes Medium eingebettet oder dahinter angeordnet sind, das eine gleichförmige und diffuse Beleuchtung des Teststreifens ergibt, die die Referenz- und Signalzonen abdeckt.

Die Einführung eines Diffusors zwischen den Öffnungen und dem Teststreifen ist für Kalibrierungszwecke günstig. Um jeden der optischen Kanäle bei Abwesenheit des Teststreifens zu kalibrieren, ist es äußerst wünschenswert, daß jeder Detektor Licht aus den gleichen Gebieten der Beleuchtungseinrichtung sammelt, wie dies der Fall ist, wenn eine Testvorrichtung vorliegt. Der Diffusor kann so gewählt sein, daß er der dominierende Diffusor im optischen Weg ist, so daß die Einführung des Teststreifens zu keinen signifikanten Veränderungen in der durch die Detektoren beobachteten Beleuchtungsverteilung beiträgt. Zusätzlich kann es das Diffusorelement ermöglichen, daß die optische Baueinheit eine durch Abwischen zu säubernde

Oberfläche erhält, was für eine langfristige wiederholte Gebrauchstauglichkeit der optischen Baueinheit wünschenswert ist. Durch Modulieren der Intensität der Beleuchtungseinheit können die optischen Kanäle ohne Zuhilfenahme beweglicher Teile "unsichtbar" für die Benutzerin vor dem Einsetzen der Testvorrichtung kalibriert werden.

Der Teststreifen kann aus einer optisch diffusen Schicht von Nitrocellulose oder, dergleichen bestehen, die vorzugsweise zwischen zwei Schichten einer optisch klaren Folie, z.B. Polyester, wie "Mylar", eingebettet ist. Die klare Folie schützt die Nitrocellulose, innerhalb der die Assayreaktionen stattfinden. Die Durchführung von Reflexionsmessungen durch dünne durchsichtige Folien ist besonders schwierig, weil Probleme aus Spiegelreflektionen entstehen. Eine Transmissionsmessung erlaubt die Konstruktion der Optik orthogonal zur Meßoberfläche und minimiert die Störeffekte der Reflektionen.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar zum Ablesen von Teststreifen, die aus Nitrocellulose und ähnlichen diffusen Membranen hergestellt sind, die vorzugsweise nicht dicker als etwa lmm sind.

Mit Bezug auf Figur 4a umfaßt die Überwachungsvorrichtung ein gußgeformtes Gehäuse, z.B. aus Kunststoffmaterial, mit einer im allgemeinen ovalen abgerundeten Form. Das Gehäuse umfaßt prinzipiell eine obere Hälfte 400 und eine untere Hälfte, wobei nur die obere Hälfte in Figur 4a gezeigt ist. Zur rechten Seite hin weist das Gehäuse 400 eine Aussparung 401 mit einer nach rückwärts abfallenden hinteren Fläche 402 auf. Die hin-

tere Fläche 402 umfaßt eine Öffnung 403 für einen (nicht gezeigten) Druckknopf, ein Fenster 404 zum Freilegen einer {nicht gezeigten) Anzeigetafel und zwei Fenster 405 und 406 zum Freilegen {wiederum nicht gezeigter) gefärbter Lichter oder anderer Indikatoren, um der Benutzerin eine Information zu übermitteln. Vom linken Ende der Aussparung 401 aus erstreckt sich ein langer Schlitz 407, der Zugang zu einem (nicht gezeigten) Ablesekopf gewährt. Die Aussparung 401 und der Schlitz 407 sind durch einen Deckel 408 verschließbar, der an der Rückseite des Gehäuses durch zwei Anlenkpunkte 409 und 410 angebracht ist. Die Oberseite 411 des Gehäuses 400 ist leicht ausgespart, um den Deckel beim Schließen aufzunehmen, so daß das Äußere der geschlossenen Vorrichtung der Benutzerin eine relativ glatte kontinuierliche Oberfläche bietet. Der Deckel kann aufgeklappt werden, um die benutzerzugänglichen Teile der Überwachungsvorrichtung freizulegen. Der Deckel ist mittels einer Federklemme (in Figur 4a nicht gezeigt) verschließbar, die sich von einer Öffnung 412 in der Vorderkante 413 des Gehäuses aus nach oben erstreckt. Die Vorderkante 413 des Gehäuses umfaßt eine weitere Öffnung 414, durch die ein weiteres (nicht gezeigtes) Indikatorlicht freigelegt werden kann.

Mit Bezug auf Figur 4b ist die Schalttafel 430 von abgerundeter rechteckiger Form, um sich der Innenform des Gehäuses anzupassen, und trägt alle Betriebsteile der Überwachungsvorrichtung. Diese umfassen einen Druckknopf 431, den die Benutzerin drücken kann, um die Überwachung eines Ovulationszyklus einzuleiten. Wenn die Schalttafel innerhalb des Gehäuses montiert ist und durch dessen obere Hälfte bedeckt ist, ist der

Druckknopf durch die Öffnung 403 zugänglich. Rechts vom Druckknopf befindet sich eine visuelle Anzeigetafel 432, wie ein Flüssigkristallanzeige, die für die Benutzerin durch das Fenster 404 sichtbar ist. Rechts von der Anzeigetafel gibt es zwei Licht führungen 433 und 434, die z.B. gefärbtes Licht (wie rot und grün) von zwei Leuchtdioden (LED) oder ähnlichen Lampen (nicht gezeigt) übertragen. Geeignete "Chips" und Speicher-Schaltkreise 435, 43 6 sind an der Schalttafel angeordnet. Eine weitere Lichtführung 437, die an der Vorderkante 438 der Schalttafel montiert ist, kann Licht aus einer anderen (nicht gezeigten) Leuchtdiode (LED) zur Öffnung 414 führen. Dieses Licht kann der Benutzerin z.B. anzeigen, daß ein Assay erforderlich ist. Dieses Licht kann eine andere Farbe haben als die mit der Anzeigetafel assoziierten Lichter, z.B.

gelb. Ein Batterieanschluß 439 hängt unterhalb der Schalttafel herab, um an die im unteren Gehäuse verstauten Batterien angeschlossen zu werden (siehe Figur 4c). An der Vorderseite der Schalttafel befindet sich auch ein Schalter 440, der durch den Federhaken des Deckels 408 bedienbar ist.

Am linken Ende der Schalttafel ist der Ablesekopf 441 montiert, der einen zentralen Aufnahmeschlitz 442 umfaßt, um ein Ende einer Assayvorrichtung (nicht gezeigt) aufzunehmen. Vorn am Aufnahmeschlitz 442 befindet sich eine Beleuchtungseinrichtung 443, und an der Rückseite des Schlitzes befindet sich unmittelbar gegenüberliegend ein optisches Sensorsystem 444, so daß Licht über den Schlitz (und nach dem Einfügen durch die Testvorrichtung) hindurchgeht und durch den Sensor ausgewertet werden kann.

Mit Bezug auf Figur 4c hat die untere Hälfte 460 des Gehäuses eine insgesamt ovale Form, um sich der oberen Hälfte 400 anzupassen und den Platz für die Schalttafel 430 bereitzustellen. Die Vorderkante 461 des Gehäuses 460 nimmt einen mit einer Feder versehenen Haken 462 zum Befestigen des Deckels nach dem Schließen auf. Der Haken 462 wird gelöst, indem man z.B. mittels einer Fingerspitze Druck auf die Vorderseite 463 ausübt. Der Boden 464 des Gehäuses umschließt eine Batteriekammer (unterhalb) , und ein kleines Zugangsloch 465 ist am rechten Ende des Gehäuses vorgesehen, durch welches der Batterieanschluß 43 9 geführt und an die Batterien 466 angeschlossen werden kann. Die Batterien werden mittels eines Deckels 467 gehalten, der an die Unterseite 468 des Gehäuses angeklemmt werden kann.

Die Bestandteile des Gehäuses können aus hochschlagfesten oder ähnlichen Kunststoffmaterialien, wie Polystyrol und Polycarbonat, geformt sein und durch "Druck/Paß"-Klemmen oder mit Windungen versehene Schrauben oder einen beliebigen anderen passenden Mechanismus zusammengehalten werden.

Mit Bezug auf die in Figur 5 gezeigte vergrößerte Darstellung des Ablesekopfs hat der Schlitz 442 zur Aufnahme einer Assayvorrichtung eine parallelseitige Form, seine Breite ist jedoch an seinem rechten Ende 500 stufenweise erweitert, um ein Paar von Schultern oder Anschlägen 501, 502 zu ergeben, gegen die ein entsprechend erweiterter Abschnitt einer Assayvorrichtung angelegt werden kann. Dies kann das wirksame Einsetzen einer Assayvorrichtung in den Ablesekopf erleichtern. Innerhalb des engeren Arbeitsabschnitts 503 des Schiit-

zes ist ein Knopf 504 auf der Rückwand 505 des Schlitzes angeordnet, der vollständig heruntergedrückt werden muß, um den Ablesemechanismus zu aktivieren. Das geeignete Einsetzen einer Testvorrichtung verursacht das entsprechende Herunterdrücken dieses Knopfes.

Ebenfalls an der Rückwand 505 des Schlitzes gibt es einen fixierten Plazierungsstift 506, der bei einer eingesetzten Assayvorrichtung in ein entsprechendes Loch eingreifen muß. An der Rückwand 505 befindet sich ebenfalls eine lichtdurchlässige Tafel 507, die die optischen Sensoren bedeckt. Die Tafel 507 erstreckt sich nach außen über die Ebene der Rückwand 505 des Schlitzes und hat geneigte Kanten 508, 509, die ihr ein deutliches Profil geben. An entgegengesetzten Enden der Vorderwand 510 des Schlitzes gibt es zwei Stifte (in Figur 5 nicht gezeigt), die z.B. durch Federeinrichtungen, die innerhalb der zwei Gehäuse 511, 512 enthalten sind, nach außen in den Schlitz hinein vorgespannt sind.

Diese gleichen Merkmale sind in Figur 6 dargestellt, die eine Ansicht direkt nach unten in den Aufnähmeschlitz ist. Die zwei vorgespannten Stifte 600, 601 sind ersichtlich. Zweck dieser Stifte ist die Erzeugung eines Vorspannungselementes, um eine eingesetzte Assayvorrichtung gegen die Rückwand 505 des Schlitzes zu drücken. Wenn der aufnehmbare Abschnitt einer Assayvorrichtung entsprechend geformte Löcher oder Vertiefungen zur Aufnahme des fixierten Plazierungsstiftes 506 und der hervorstehenden Tafel 507 aufweist, kann die Assayvorrichtung ausreichend nahe an die Rückwand des Schlitzes

gepreßt werden, um den Knopf 504 herunterzudrücken und das optische Abtastverfahren einzuleiten.

Figur 7 zeigt im Querschnitt einen Teil einer Assayvorrichtung 700, mit einem Profil, das mit den in Figur 6 gezeigten Merkmalen zusammenarbeiten kann. Die Assayvorrichtung kann in den Schlitz eingeführt werden, wobei der breitere zentrale Abschnitt 701 gegen die Schultern 501, 502 anschlägt. Das Führungsende 702 der Assayvorrichtung hat eine leicht abgeschrägte Kante 703, um das Einsetzen in den Schlitz über den Stift 600 zu erleichtern. Die Assayvorrichtung umfaßt ein hohles Gehäuse, das einen porösen Assaystreifen 704 enthält, der sich in Sandwich-Weise zwischen zwei Blättern 705, 706 aus durchsichtigem Material befindet. Wie oben beschrieben, ist der Streifen 704 genau innerhalb des Gehäuses der Assayvorrichtung mittels eines Stiftes 707 plaziert, der sich durch ein Loch 708 im Streifen erstreckt. Auf der Außenseite des Gehäuses der Assayvorrichtung an einem Punkt entsprechend dem Mittelpunkt des Plazierungsstxftes 707 befindet sich ein konisches Loch 709, das den fixierten Plazierungsstift 506 im Schlitz des Anzeige/Lesegerätes aufnehmen kann. Jede Seite des Gehäuses der Assayvorrichtung hat eine Öffnung 710, 711, die - bei richtigem Einsetzen der Assayvorrichtung in den Schlitz - der Lichtquelle 443 bzw. den Lichtsensoren 444 benachbart sind. Die Profile dieser zwei Öffnungen sind verschieden, und insbesondere das Profil der Öffnung 711 an der gleichen Seite der Assayvorrichtung wie das konische Loch 709 so geformt, daß es sich dem Profil der hervorstehenden Tafel 507 anpaßt, die die Lichtsensoren bedeckt. Dies stellt sieher, daß der Ablesekopf nur arbeitet, wenn die Assayvorrich-

tung in der richtigen Orientierung eingesetzt ist, damit der Knopf 504 mit Sicherheit heruntergedrückt ist.

Es ist zu erkennen, daß die gesamte Anordnung und allgemeine Form der Überwachungsvorrichtung von dem, was oben beschrieben wurde, stark abgeändert werden kann ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Die allgemeine Form und Anordnung des Ablesekopfes werden durch die Notwendigkeit diktiert, mit der Assayvorrichtung in wirksamer Weise zusammenzuarbeiten, diese Form kann jedoch erheblich variiert werden. Die Anordnung und der Aufbau der für die Benutzerin zugänglichen Steuerungs- und Informationsanzeigeteile können ebenfalls erheblich variiert werden und sind weitgehend durch ästhetische Überlegungen vorgegeben.

Die detaillierte Elektronik einer Überwachungsvorrichtung, die zum Adaptieren, Speichern und Verarbeiten der Analyse-Konzentrationsdaten einer Nachweissubstanz in der Lage ist und auch die bevorzugten elektronischen Merkmale der hier diskutierten Vorrichtung liefert und bei der eine angemessene Vorhersage zukünfigter Ereignisse, wie der Fruchtbarkeitsstatus in einem Ovulationszyklus, auf der Basis derartiger Daten möglich ist, kann von einem Fachmann der Elektrotechnik leicht geschaffen werden, nachdem dieser über die Fakten, die eine derartige Vorrichtung berücksichtigen muß, und über die Informationen, die die Vorrichtung der Benutzerin liefern muß, in Kenntnis gesetzt wurde. Nur als Beispiel werden die Grundfunktionen, die von einer derartigen Vorrichtung erfordert werden, in Figur 8 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt, und unten kurz beschrieben. Die einzelnen Merkmale

können vollständig herkömmlich sein, und der Fachmann der Elektrotechnik erkennt, daß andere Kombinationen und Anordnungen dieser Merkmale verwendet werden können, um die Ziele der Erfindung zu erreichen. So können z.B. sogenannte "festverdrahtete" Systeme und "neuronale Netze" anstelle herkömmlicher Mikroprozessoren auf der Basis der "Chip"-Technologie eingesetzt werden.

Wie in Figur 8 dargestellt, umfaßt die Kombination im wesentliehen eine Ableseeinheit 800, zur Ableitung von Informationen aus einer Testvorrichtung, z.B. einem Assaystreifen, wobei die Leseeinheit eine Beleuchtungseinrichtung 801 und ein Lesegerät 802 (hier als Photodiode dargestellt) umfaßt. Die Leseeinheit speist eine Umwandlungseinheit 803, um das optisehe Signal in eine für einen Mikroprozessor 804 verwendbare Form umzuwandeln. Als optionales Merkmal ist ein Kalibriersystem 805 vorgesehen, um das aus der Leseeinheit abgeleitete Signal in entsprechende Daten, z.B. in einen absoluten Wert der Konzentration, umzuwandeln.

Ein Zeitgeber, z.B. ein Taktgeber 806, kann nötig sein, um die Messungen innerhalb eines Zyklus zu regeln. Der Mikroprozessor 804 verarbeitet, speichert und interpretiert die Ergebnisse im Hinblick auf vorherige Ereignisse, die insbesondere aus vorhergehenden Zyklen aufgezeichnet wurden. Die Schnittstelle für Benutzer/in 807 umfaßt im allgemeinen mindestens Mittel, wie einen Druckknopf, den die Benutzerin zu Beginn eines Zyklus betätigen kann, um den Betrieb der Vorrichtung als ganzes einzuleiten. Die Energieversorgung 808 sollte Mittel, wie einen einen Speicher-back up-Kondensator

809, umfassen, um den Verlust zurückliegender Daten zu verhindern, wenn es nötig wird, die Batterien zu ersetzen.

Die Information kann der Benutzerin z.B. mittels einer Flüssigkristall- oder LED-Anzeige geliefert werden. Falls gewünscht, kann die Information bezüglich des Fruchtbarkeitsstatus durch eine einfach sichtbare Anzeige, z.B. eine Kombination von Farben, übermittelt werden, die z.B. Grün für "unfruchtbar" und Rot., für "fruchtbar" anzeigen. Insbesondere, wenn die Vorrichtung hauptsächlich als Hilfe zur Empfängnisverhütung beabsichtigt ist, sollte sie fehlersicher sein, indem sie ein "fruchtbar"-Signal anzeigt.

Wie oben beschrieben, entsprechen die Merkmale 803 und 806 gemeinsam dem Merkmal 435 (Figur 4b) , und das Merkmal 804 entspricht dem Merkmal 436 (Figur 4b).

Die Transmissionsspektrophotometrie ist eine weitverbreitet angewendete Technik zur Quantifizierung von Farbstoffkonzentrationen in klaren flüssigen Lösungen. Kommerziell erhältliche Spektrophotometer erfordern im allgemeinen eine erhebliche Modifikation, um Messungen an diffusen (streuenden) Lösungen durchzuführen. Die Transmissionsspektrophotometrie wird im allgemeinen nicht als angemessene Methode zum Messen hochdiffuser Proben angesehen, so daß sie im allgemeinen nur angewendet wird, wo keine alternative Möglichkeit angewendet werden kann. Für die Zwecke der Erfindung bietet die Transmissionsmessung positive Vorteile gegenüber dem herkömmlicheren Weg der Reflexionsmessung, der bisher bei Teststreifen angewendet wurde.

• · 4

Einige herkömmliche Streifenassays bedienen sich der Reflexionsmessung, um eine Farbstoffkonzentration auf der Streifenoberfläche zu bestimmen (z.B. Glucose-Überwachungsvorrichtungen). Die Chemie dieser Assays findet in einer sehr dünnen Schicht auf der Oberfläche eines Teststreifens statt. Im Gegensatz dazu findet die Chemie der bevorzugten Streifenvorrichtungen der Erfindung durch die gesamte Dicke des Teststreifens statt. Aufgrund von Variationen im Fluß und der Reagenzabscheidung kann sich die an einer Reaktionszone eingefangene Konzentration eines nachweisbaren Markierungsstoffes gemäß der Tiefe unterscheiden.

Die Auswirkungen durch die Krümmung, die Oberflächenmaterialien, die Oberflächenbeschaffenheit und das Lösungsmittel können das Verhältnis von gespiegelter zu diffuser Reflektierung verändern. Für Reflexionsmessungen ist es das diffus reflektierte Licht von der Oberfläche des Streifens, das die Signalinformation trägt {d.h. das Licht hat mit dem nachweisbaren Markierungsstoff wechselgewirkt), während das gespiegelte reflektierte Licht keine Information enthält (weil dieses Licht die Komponente ist, die soeben ohne Wechselwirkung mit dem nachweisbaren Markierungsstoff im diffusen Streifen zurückgeworfen wurde). Ohne auf relativ massige und teuere System zurückzugreifen, ist es schwierig, ein Reflexionsmeßsystem zu konstruieren, das eine Spiegelreflexion in dem Maß, wie es mit einer Transmissionsmessung möglich ist, minimiert, insbesondere unter Verwendung von diffusem Licht gemäß der Erfindung.

Reflexionssysteme erfordern die Verwendung einer Testoberfläche, die für die Zwecke einer Kalibrierung aus dem optischen Weg herausgenommen werden muß. Diese Bezugsoberfläche darf nicht unbrauchbar werden, wenn sie einen Teil des optischen Bausatzes bilden soll. Zusätzlich ist mechanische Bewegung nötig, um ein solches Bezugsmaterial zu versetzen, wenn ein Assaystreifen gemessen werden muß. Derartige Probleme werden durch die Erfindung vermieden.

Zusätzlich zu den hier bereits genannten speziellen Beispielen nachweisbarer Materialien kann die Erfindung als Markierungsstoffe Materialien verwenden, die die elektromagnetische Strahlung blockieren oder reflektieren anstatt sie zu absorbieren, wie z.B. "weiße" Teilchen, wie Latex-Teilchen in inrem natürlichen ungefärbten Zustand. Alternativ kann der Markierungsstoff ein Reaktand oder Katalysator sein, der an der Erzeugung eines Strahlungsabsorbierenden oder strahlungsblokkierenden Materials teilnimmt, z.B. ein Enzym, das mit einem Substrat unter Erzeugung eines nachweisbaren Materials, wie eines gefärbten Materials, in der Nachweiszone reagiert.

Beispiele

Aspekte der Erfindung werden in den folgenden Beispielen erläutert. Diese betreffen das Überwachen des menschlichen Ovulationszyklus.

Beispiel 1

Dieses Beispiel stellt einen zweckmäßigen Algorithmus vor, auf dem ein erfindungsgemäßes Überwachungsverfahren beruhen kann. Der an die Benutzerin ausgelieferte Kit umfaßt eine Vielzahl von Einweg-Zweifachanalyten-Urin-Testvorrichtungen, die zur Bestimmung von E3G im Urin und LH im Urin in einer durch eine ebenfalls ausgelieferte Überwachungsvorrichtung lesbaren Form geeignet sind. Die Einweg-Testvorrichtungen und die Überwachungsvorrichtung sind vorstehend beschrieben. Die Überwachungsvorrichtung kann jede verwendete Testvorrichtung aufnehmen und die Konzentration jedes Analyten im Urin bestimmen. Diese Information wird in der Überwachungsvorrichtung gespeichert und mit ähnlichen Daten verglichen, die an nachfolgenden Tagen des gleichen Zyklus erhalten werden. Die Überwachungsvorrichtung hat einen Menstruationsknopf, den die Benutzerin zu Beginn des Zyklus drücken muß, und eine Anzeigetafel oder dergleichen zur Übermittlung von Information über den Zyklusstatus und zur Anzeige für die Benutzerin, wann ein Test durchgeführt werden soll.

a) Aufbau der Algorithmusregeln

Die Ziele sind es,

i) die Lage des LH-Anstiegs in einem individuellen Zyklus zu identifizieren;

ii) einen signifikanten Anstieg der E3G-Konzentration in einem individuellen Zyklus in bezug auf die E3G-Konzentration am Tag 6 dieses Zyklus zu identifizieren,·

iii) im Fall, daß die Identifizierung eines signifikanten Anstiegs der E3G-Konzentration innerhalb eines erwarteten Intervalls fehlschlägt, vorzugsweise eine fehlersichere Prozedur einzubeziehen.

Die Zahl der für jeden Routinemonat verfügbaren Tests ist auf 8 begrenzt, und es wird eine TestStrategie angewandt, die die Chancen, i) und ii) zu erreichen, maximiert.

b) Anlaufzyklen

Um eine geeignete Anfangsdatenbasis zu erstellen, benötigt die Überwachungsvorrichtung während des ersten Zyklus der Benutzung sechzehn Tests. Dies dient dazu, Grundliniendaten für die Einzelperson festzulegen. Die Benutzerin drückt den Menstruationsknopf an der Überwachungsvorrichtung am Morgen, nachdem ihre Menstruation beginnt. Dieser Tag wird von der Überwachungsvorrichtung als Tag 1 aufgezeichnet. Das Testen beginnt am Tag 8 und schreitet bis Tag 23 täglich fort. Dieses Testen zielt darauf ab, die Chance einer Beobachtung des LH-Anstiegs zu maximieren. Am Beginn von Zyklus 2 und am Beginn aller folgenden Zyklen wird der Menstruationsknopf wie vorstehend gedruckt. Von Zyklus 2 ab werden nur acht Tests für jeden Zyklus verwendet. Alle acht Tests müssen aus dem gleichen Satz stammen und alle müssen abgeschlossen werden. Bei allen Zyklen von Zyklus 2 ab beginnt das Testen am Tag 6. Für die Zyklen 2 und 3 werden die Tests zwei bis acht an aufeinanderfolgenden Tagen durchgeführt, die am typischen Tag des LH-Anstiegs minus vier Tage beginnen. Von Zyklus 4 ab, der als der erste Routinezyklus betrachtet wird, werden die

I *

Tests zwei bis acht in Folge vom typischen LH-Anstieg minus fünf Tage durchgeführt. Der typische Tag des LH-Anstiegs ist als der mittlere Tag des LH-Anstiegs über die bis zu sechs vorangehenden Monate definiert.

c) Start der fruchtbaren Phase

In Zyklus 1 erklärt die Überwachungsvorrichtung die Frau vom Tag 6 an für fruchtbar, da noch keine Information über Zyklusmerkmale gesammelt worden ist. In den Zyklen 2 und 3 kann die Überwachungsvorrichtung die typische Lage des LH-Anstiegs aus dem/n früheren Zyklus/en heranziehen, um den Beginn der fruchtbaren Phase zu bestimmen. Aufgrund der beschränkten Menge verfügbarer Zyklusdaten erklärt die Überwachungsvorrichtung jedoch eine Frau während der Zyklen 2 und 3 am Tag 6 oder am typischen LH-Anstieg minus sieben Tage, was auch immer später ist, für fruchtbar.

In nachfolgenden Routinezyklen wird das Einsetzen der fruchtbaren Phase dadurch gesetzt, daß eine signifikante Veränderung im E3G-Signal, bezogen auf Tag 6, nachgewiesen wird. Wenn das Verhältnis des E3G-Signals des laufenden Tags [S₁) zum Signal von Tag 6 (S_s) einen vorstehend dargelegten festgesetzten Schwellenwert erreicht, wird die Frau für fruchtbar erklärt. Als eine Fehlersicherung erklärt die Überwachungsvorrichtung bei Abwesenheit einer früher nachgewiesenen signifikanten Veränderung des E3G-Signals die Frau am typischen LH-Anstieg minus zwei Tage für fruchtbar.

d) Ende der fruchtbaren Phase

Beim normalen Betrieb wird das Ende der fruchtbaren Phase als der vierte Morgen nach dem Nachweis des LH-Anstiegs definiert. Bei Abwesenheit eines nachweisbaren LH-Anstiegs während der Testfolge erklärt das System das Ende der fruchtbaren Phase sechs Tage nach dem letzten Test. Die hinter dieser Berechnung stehende Überlegung ist wie folgt. Der Testplan ist dafür ausgelegt, die typische Lage des LH-Anstiegs plus einem Tag abzudecken. Veröffentlichte WHO-Studiendaten zeigten eine Schwankungsbreite der LH-Anstiegsläge bei der gleichen Frau von 1,8 Tagen. Das Hinzuzählen von fünf Tagen zur erklärten fruchtbaren Periode, nachdem das Testen abgeschlossen worden ist, erlaubt ein Konfidenzniveau von zwei Standardabweichungen, daß der LH-Anstieg innerhalb der zugeordneten fruchtbaren Periode auftritt.

Beim nicht-normalen Betrieb (Zyklus 1), bei dem die Überwachungsvorrichtung keine Information über die typische LH-Anstiegslage hat, wird das Ende der fruchtbaren Phase, falls dieser Parameter nicht aufgespürt wird, am Zyklustag 28 erklärt .

Beispiel 2

Dieses Beispiel verwendet repräsentative E3G-Verläufe von zwei Frauen - von denen eine bekanntermaßen niedrige Konzentrationen an E3G im Urin und die andere bekanntermaßen relativ hohe Konzentrationen aufweist. In den ersten zwei Spalten jeder Tabelle werden dreißig Tage jedes Zyklus hinsichtlich

ihrer Fruchtbarkeit angeführt. Die erste Phase wird unfruchtbar genannt und besteht aus dem Abschnitt der follikulären Phase, während der ungeschützter Geschlechtsverkehr der Erwartung nach nicht zu einer Empfängnis führen würde, worauf eine Übergangsphase folgt, während der Veränderungen auftreten, die zu einem fruchtbaren Status führen und während der ein positives Signal zur Anzeige des Einsetzens der fruchtbaren Phase erforderlich ist. Die fruchtbare Phase ist die Phase vor und nach der Ovulation, während der ungeschützter Geschlechtsverkehr mit der höchsten Wahrscheinlichkkeit zu einer Empfängnis führt. Ihre Dauer vor der Ovulation wird ausschließlich von der effektiven Lebenszeit des Spermas bestimmt, und diese wiederum wird von Faktoren beeinflußt, die durch die weiblichen Hormone, insbesondere Schleim, gesteuert werden. Die postfruchtbare Lutealphase ist die Zeit, nach der das Ei den Uterus verlassen hat und eine Empfängnis im laufenden Zyklus nicht mehr möglich ist.

In der dritten Spalte sind E3G-Werte angegeben. Diese wurden durch ein Immunoassay an Frühmorgenurinproben, die jeden Tag gesammelt wurden, abgeleitet. Der Immunoassay war ein herkömmlicher kompetitiver Assay mit enzym-markiertem Antigen. Die Werte sind in ng/ml angegeben.

Die tatsächliche Ovulation wird 24 Stunden nach dem LH-Anstieg genommen. Diese LH-Werte wurden durch herkömmlichen enzym-markierten Sandwich-Immunoassay an den gleichen Proben bestimmt, jedoch sind die Werte in der Tabelle nicht mitaufgeführt, da das Ovulationsdatum das wesentliche Ergebnis ist.

Der Algorithmus von Beispiel 1 wurde auf jeden Zyklus angewandt, wobei der E3G-Umschiagpunkt als

[i] / [Tag 6] > 2

genommen wurde.

• <■ .

Person A

Zyklus A 1: Anlaufzvklus

Tag	Test	Phase	E3G-Wert	"Roter"	Tatsächliche
				Status	Ovulation
1		unfruchtbar
2		II
3		I!
4		II
5		Il
6		II		***
7		II		***
8	*	II	1,9	***
9	*·	II	3,1	***
10	*	Il	5,4	***
11	*	II	2,1	***
12	*	Il	5,3	***
13	*	II	10,5	***
14	*	I!	7,7	* **
15	*	fruchtbar	5,2	***
16	*	I!	8,3	***
17	*	H	6,8	***
18	*	11	4,3	***	LHS + 1
19	*	Il	4,9	***
20	*	11	5,3	***
21	*	postfruchtbar	3,3
22	*	&pgr;	4,9
23	*	Il	6,2
24		II
25		H
26		11
27		H
28		Il
29		Il
30		11

Der LH-Anstieg war am Tag 17, daher beginnt das wiederholte Testen im nächsten Zyklus am Tag 13.

89

Zyklus A 2

Tag	Test	Phase	E3G-Wert	"Roter"	Tatsächliche
				Status	Ovulation
1		unfruchtbar
2		H
3		I!
4		I!
5		I!
6	*	I!	3,5
7		I!
8		Il
9		Il		***
10		Il		***
11		Il		***
12		II		***
13	*	II	8,9	***
14	*	fruchtbar	14,6	***
15	*	11	12,6	***
16	*	11	8,8	***
17	*	11	15,8	***	LHS + 1
18	*	11	6,9	***
19	*	11	6,5
20		postfruchtbar
21		Il
22		I!
23		I!
24		11
25		II
26		II
27		11
28		Il
29		&Pgr;
30		Il

Der mittlere LHS aus Zyklen Al und &Aacgr;2 ist Tag "16,5", daher beginnt das wiederholte Testen im nächsten Zyklus am Tag 12.

Zyklus &Aacgr; 3	Phase	E3G-Wert	"Roter"	Tatsächliche
Tag Test			Status	Ovulation
	unfruchtbar
1	!!
2	!1
3	Il
4	11
5	11	1,6
6 *	11
7	11		***
8	II		***
9	1!		***
10	Il		***
11	fruchtbar	6,2	***
12 *	I!	23,6	***
13 *	Il	21,3	***
14 *	I!	8,3	***	LHS + 1
15 *	II	4,5	***
16 *	II	3,7	***
17 *	postfruchtbar	3,4
18 *	II
19	II
20	!I
21	Il
22	11
23	11
24	11
25	II
26	Il
27	II
28	II
29	II
30

Mittlerer LHS aus Zyklen Al bis A3: Tag "15,7". Anfangstag für das wiederholte Testen für ersten Routinezyklus : Tag 10.
Fehlersicherheitstag für ersten Routinezyklus: Tag 13.

Zyklus	A 4	unfruchtbar	E3G-Wert	"Roter"	Tatsächliche
Erster	Routinezyklus	11		Status	Ovulation
Tag Test Phase	11
	11
1	1!
2	* 1!
3	11
4	11	3,1
5	11
6	* II
7	* fruchtbar
8	* Il	6,1
9	* I!	16,7	***
10	* Il	10,8	***
11	* II	22,8	***
12	* Il	21,3	***	LHS + 1
13	postfruchtbar	9,4	***
14	11	12,2	***
15	Il
16	Il
17	Il
18	Il
19	Il
20	&eegr;
21	Il
22	II
23	11
24	11
25	11
26	Il
27
28
29
30

Tage der Ankündigung der tatsächlichen Ovulation: 3 Mittlerer LHS aus Zyklen Al bis A4: Tag "15,3". Anfangstag für das wiederholte Testen für nächsten Zyklus: Tag 10.
Fehlersicherheitstag für nächsten Zyklus: Tag 13.

Zyklus A 5	Phase	E3G-Wert	"Roter"	Tatsächliche
			Status	Ovulation
Zweiter Routinezvklus	unfruchtbar
Tag Test	Il
	Il
1	Il
2	11
3	Il	4,8
4	Il
5	H
6 *	Il
7	Il	8,5
8	Il	7,3
9	11	6,3
10 *	1!	7,0	***
11 *	fruchtbar	11,8	***
12 *	Il	19,3	***
13 *	II	18,5	***
14 *	II		***	LHS + 1
15 *	Il		***
16 *	II
17	postfruchtbar
18	Il
19	Il
20	II
21	II
22	11
23	II
24	Il
25	Il
26	Il
27	II
28
29
30

Tage der Ankündigung der tatsächlichen Ovulation: 4

(getriggert durch Fehlersicherheit) Mittlerer LHS aus Zyklen Al bis A5: Tag "15,4". Anfangstag für das wiederholte Testen für nächsten Zyklus Tag 10. Fehlersicherheitstag für den nächsten ZyklusY Tag 13.

Person B

Zvklus B 1: Anlaufzvklus

Tag	Test	Phase	E3G-Wert	"Roter"	Tatsächliche
				Status	Ovulation
1		unfruchtbar
2		Il
3		Il
4		II
5		Il
6		II		***
7		Il		***
8	*	Il	25,1	***
9	*	It	10,1	***
10	*	Il	16,8	***
11	*	Il	28,2	***
12	*	Il	24,6	***
13	*	&pgr;	28,7	***
14	*	U	27,7	***
15	*	11	62,6	***
16	*	II	68,5	*■
17	*	fruchtbar	61,9	***
18	*	II	103,4	* * *
19	*	II	85,4	***
20	*	II	45,4	***	LHS + 1
21	*	II	14,9	***
22	*	II	46,6	***
23	*	postfruchtbar	49,3
24		Il
25		II
26		II
27		II
28		Il
29		I!
30		1!

Der LH-Anstieg war am Tag 19, daher beginnt das wiederholte Testen im nächsten Zyklus am Tag 15.

Zyklus B 2

94

Tag	Test Phase	E3G-Wert	"Roter"	Tatsächliche
			Status	Ovulation
1	unfruchtbar
2	&pgr;
3	&pgr;
4	U
5	H
6	* Il	28,9
7	1!
8	I!
9	I!
10	Il
11	Il
12	Il		***
13	II		***
14	Il		***
15	* fruchtbar	62,0	***
16	* II	94,6	***
17	* Il	58,4	***	LHS + 1
18	* H	42,4	***
19	* Il	60,4	·*
20	* II	56,0	***
21	* postfruchtbar	35,0
22	t!
23	II
24	Il
25	11
26	11
27	Il
28	II
29	Il
30	M

Der mittlere LHS aus Zyklen Bl und B2 ist Tag "17,5", daher beginnt das wiederholte Testen im nächsten Zyklus am Tag 13.

Zyklus B 3	Phase	E3G-Wert	"Roter"	Tatsächliche
Tag Test			Status	Ovulation
	unfruchtbar
1	11
2	11
3	11
4	11
5	I!	17,2
6 *	I!
7	I!
8	H
9	11		***
10	!1		***
11	II		***
12	II	23,9	***
13 *	fruchtbar	63,8	***
14 *	Il	22,1	***
15 *	11	65,9	***
16 *	11	41,2	***	LHS + 1
17 *	11	7,6	· *
18 *	11	35,3	· *
19 *	postfruchtbar
20	11
21	I!
22	Il
23	I!
24	Il
25	Il
26	Il
27	H
28	Il
29	11
30

Mittlerer LHS aus Zyklen Bl bis B3: Tag 17.

Anfangstag für das wiederholte Testen für ersten Routinezyklus : Tag 12.
Fehlersicherheitstag für ersten Routinezyklus: Tag 15.

Zyklus B 4

Erster Routinezyklus

Tag	Test Phase	E3G-Wert	"Roter"	Tatsächliche
			Status	Ovulation
1	unfruchtbar
2	It
3	11
4	11
5	It
&bgr;	* It	12,9
7	Il
8	Il
9	Il
10	&eegr;
11	&eegr;
12	* it	38,3	***
13	* fruchtbar	70,6	***
14	* Il	74,6	***
15	* Il	70,6	***
16	* 11	49,7	***	LHS + 1
17	* H	23,5	***
18	* H	29,8	***
19	postfruchtbar
20	Il
21	Il
22	Il
23	Il
24	Il
25	Il
26	H
27	Il
28	Il
29	II
30	11

Tage der Ankündigung der tatsächlichen Ovulation: 4 Mittlerer LHS aus Zyklen Bl bis B4: Tag "16,5".

Anfangstag für das wiederholte Testen für nächsten Zyklus Tag 11.

Fehlersicherheitstag für nächsten Zyklus: Tag 14.

Zyklus B &Xgr;	Phase	E3G-Wert	"Roter"	Tatsächliche
			Status	Ovulation
Zweiter Routinezyklus	unfruchtbar
Tag Test	!!
	Il
1	Il
2	11
3	Il	7,2
4	11
5	&Pgr;
6 *	11
7	11
8	Il	14,1
9	I!	17,4
10	11	41,3	***
11 *	Il	57,5	***
12 *	fruchtbar	42,0	***
13 *	Il	55,4	***
14 *	1!	60,1	***
15 *	11		***	LHS + 1
16 *	11		***
17 *	11		***
18	postfruchtbar
19	11
20	11
21	11
22	Il
23	Il
24	H
25	H
26	Il
27	11
28
29
30

Tage der Ankündigung der tatsächlichen Ovulation: 5 LHS wurde am letzten Tag des Testens nachgewiesen. Mittlerer LHS aus Zyklen Bl bis B5: Tag "16,6". Anfangstag für das wiederholte Testen für nächsten Tag 11. Fehlersicherheitstag für nächsten Zyklus: Tag 14.

Zyklus

Beispiel 3

Dieses Beispiel erläutert ein sehr einfaches, aber zweckmäßiges Empfängnisverhütungssystem beim Menschen, das ausschließlieh pro Zyklus auf einer begrenzten Zahl von Assays für den Analyten E3G im Urin beruht.

Die Benutzerin wird mit einem 'monatlichen' Satz von acht identischen Einweg-Assayvorrichtungen ausgestattet, von denen jede einen Assaystreifen aufweist, auf den eine Urinprobe aufgetragen werden kann, wobei der Streifen alle notwendigen Reagenzien beinhaltet, um die Ausgabe eines Signals zu ermöglichen, das die E3G-Konzentration anzeigt, zum Beispiel durch eine kompetitive Reaktion mit einem markierten spezifischen Bindungsreagenz, das in einer Nachweiszone auf dem Streifen in einer Menge gebunden wird, die der E3G-Konzentration in der Urinprobe direkt oder umgekehrt proportional ist. Ein optisches elektronisches Ablesegerät wird ebenfalls geliefert, das die Signalinformation aus dem benutzten Streifen in numerische Daten verwandelt und diese Daten weiterverarbeitet, um der Benutzerin entsprechende Informationen hinsichtlich des Zyklusstatus zu liefern.

Ein anfänglicher Urinassay wird am Tag 6 des laufenden Zyklus (Tag 1 ist der Tag, an dem die Regel zuerst beobachtet wird) durchgeführt, um einen Ausgangsbezug für die E3G-Konzentration in diesem Zyklus festzulegen.

Ein zweiter Urinassay wird am Tag 9 und jeden Tag danach durchgeführt, bis entweder alle Tests aufgebraucht sind oder bis ein Anhaltspunkt einer erhöhten E3G-Konzentration gegeben

wird, der auf eine nahe bevorstehende Ovulation hinweist. Eine hinreichend erhöhte E3G-Konzentration wird erklärt, wenn

das Verhältnis der Bezugskonzentration [r] zur Testkonzentration [i] zum ersten Mal das Kriterium:
5

für den Fall direkter Proportionalität zwischen dem Testsignal und der E3G-Konzentration oder
10

für den Fall umgekehrter Proportionalität erfüllt.

Ungeschützter Geschlechtsverkehr wird an dem Tag, an dem die hinreichend erhöhte E3G-Konzentration nachgewiesen wird, und an 12 unmittelbar nachfolgenden Tagen vermieden.

Falls eine hinreichend erhöhte E3G-Konzentration nicht nachgewiesen wird, bevor alle Tests verwendet worden sind, wird ungeschützter Geschlechtsverkehr 15 unmittelbar nachfolgende Tage im Anschluß an den letzten Testtag vermieden.

Als eine weitere Fehlersicherheit wird der E3G-Spitzenwert {wie vorstehend definiert) dazu verwendet, den Ovulationstag in früheren Zyklen aufzuzeichnen, und die Benutzerin wird angewiesen, daß die fruchtbare Phase begonnen hat, falls eine hinreichend erhöhte E3G-Konzentration nicht früher als 3 Tage vor dem mittleren Ovulationstag nachgewiesen wird.

100
Eine Empfängnis findet nicht statt.

Dieses Beispiel weist für die Benutzerin den Vorteil auf, daß pro Monat nur wenige Tests erforderlich sind. Ein einfaches Herstellungsverfahren ist auch gegeben, weil nur ein Analyt (E3G) überwacht wird.

Falls gewünscht, kann der Assay ausgefeilter gestaltet werden, so daß zum Beispiel das Ovulationsereignis nachgewiesen werden kann, indem Daten der LH-Konzentration im Urin mitverwendet werden und indem Daten aus früheren Zyklen zusammengestellt werden, so daß die Abstinenzperiode weiter reduziert werden kann, ohne die Wahrscheinlichkeit einer Empfängnis zu erhöhen, wie allgemein vorstehend beschrieben wurde.

Beispiel 4

Dieses Beispiel erläutert einen erfindungsgemäßen kombinierten LH/E3G-Assay. Die körperliche Konstruktion und Verfahren zur Herstellung entsprechender Vorrichtungen, einschließlich der Herstellung von Reagenzien, werden detailliert in der EP-A-291 194 und der EP-A-383 619 beschrieben.

Der E3G-Latex wird hergestellt, indem blau gefärbte Latexteilchen (mittlerer Durchmesser 380 nm) mit einem monoklonalen Anti-E3G-Antikörper einer Affinität in Lösung von etwa 10 Liter/Mol vereinigt werden. Der Antikörper (170 /ig/ml) wird mit Latexteilchen (0,5% Feststoffe) in einem Natriumboratpuffer bei pH 8,5 vermischt. Freie Bindungsstellen auf der Latexfläche werden mit BSA [25 mg/ml] blockiert. Der Latex

m *

• ·

101

wird dann zur Entfernung nicht-adsorbierter Materialien gewaschen.

Der LH-Latex wird aus einem monoklonalen anti-beta-LH-Antikörper hergestellt, der auf blau gefärbte Latexteilchen (3 80 um) adsorbiert wird. Dieses Verfahren wird mit einem Antikörper- zu-Latex-Verhältnis von 100 &mgr;g/ml auf 0,5% Feststoffe in einem Natriumboratpuffer (pH 8,5), der Ethanol enthält (Verhältnis 6 zu 1 VoI./VoI.), durchgeführt, worauf das Blokkieren der freien Bindungsstellen mit BSA (25 mg/ml) folgt. Der Latex wird anschließend zur Entfernung nicht-adsorbierter Materialien gewaschen.

Ein Blatt (1,4mm dick) handelsüblichen detergenzienvorbehandelten makroporösen Polyethylene mit einer Porengröße von etwa 100 &mgr;&idiagr;&eegr; wird mit einer wäßrigen Suspension gleicher Mengen beider wie vorstehend hergestellter Populationen der Latexteilchen (0,008% Gesamtfeststoffe, in einem Tris-Puffer bei pH 8,5, der 3% BSA und 1% Zucker enthält) gesättigt. Das Blatt wird gefriergetrocknet und in Abschnitte von jeweils 6 &khgr; 12 mm geschnitten, die eine Flüssigkeitskapazität von etwa 50 jUL aufweisen.

Der Festphasenstreifen, auf dem die Konzentrationen von E3G und LH erfaßt werden, ist Nitrocellulose mit 8&mgr;&tgr;&eegr; nominaler Porengröße, die auf ein Polyesterunterlagenblatt geklebt ist. Ein E3G-Protein (Ovalbumin)-Konjugat und ein anti-alpha-LH-Antikörper werden getrennt als Linien an verschiedenen Stellen auf die Nitrocellulose (siehe Figur 9) geplottet, wobei Lösungen verwendet werden, die 2 mg/ml des jeweiligen Reagen-

zes in einem Phosphatpuffer bei pH 7,4 enthalten. Die Nitrocellulose wird mit PVA blockiert, bevor sie in Streifen geschnitten wird.

Die vorstehenden Reagenzien werden in der allgemein unter Ausführungsform 1 der EP-A-3 83 619 beschriebenen und näher erläuterten Anordnung eines Assays verwendet.

Die Figuren 9a- und 9b der beiliegenden Abbildungen erläutern die Vorrichtung. ⁿ "

Figur 9a zeigt den Streifen 901 aus Nitrocellulose auf einem Unterlagenstreifen 902 aus transparentem Polyester. Der Streifen hat eine Länge von 40mm und eine Breite von 6mm. Linie 903 stellt die Lage des auf dem Streifen immobilisierten Anti-LH-Antikörpers dar. Diese Linie ist näherungsweise lmm breit, und ihr Zentrum befindet sich 10mm vom linken Ende 904 des Streifens 1 entfernt. Linie 905 stellt die Lage des immobilisierten E3G dar. Auch hierbei handelt es sich um eine Linie von etwa lmm Breite, und ihr Zentrum befindet sich 16mm vom linken Ende des Streifens entfernt.

Figur 9b zeigt die zusammengefügte Vorrichtung im Querschnitt. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse mit einer oberen Hälfte 910 und einer unteren Hälfte 911 auf. Ein saugfähiges Probenaufnahmeelement (Docht) 912 ragt aus dem linken Ende 913 des Gehäuses hervor. Der makroporöse Körper 914, der die zwei Populationen von Latexteilchen enthält, befindet sich innerhalb des Gehäuses in Kontakt mit dem Docht. Das Gehäuse enthält außerdem den Streifen 901 und sein dazugehöriges Un-

terlagenblatt 902. Die auf den Probensammler 912 aufgetragene Probenflüssigkeit kann durch den makroporösen Körper 914 in den Streifen 901 wandern. Das Gehäuse weist eine obere Öffnung oder ein Fenster 914 und eine untere Öffnung oder ein Fenster 916 auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, so daß Licht von einer Seite zur anderen durch das Gehäuse treten kann und hierbei durch einen Abschnitt des Streifens tritt. Dieser Abschnitt enthält beide Reagenzlinien 903 und 905. Der Endabschnitt 917 des Gehäuses kann gegebenenfalls eine Senke oder ein Trockenmittel enthalten.

Sobald eine Urinprobe, die LH und E3G enthält, auf die Vorrichtung aufgetragen wird, wandert sie durch den Körper 914 und in den Streifen. Die zwei Populationen von Latexteilchen werden freigesetzt und mit der Probe fortgetragen. In Abhängigkeit der Konzentrationen der zwei Analyten in der Probe werden die das entsprechende Bindungsmaterial tragenden Latexteilchen an den Linien 903 und 905 an den Streifen gebunden. Das Ausmaß der Bindung der Teilchen an diesen Linien kann, wie vorstehend detailliert beschrieben, durch Lichttransmission durch den Streifen bestimmt werden.

Die relative Anordnung der E3G- und LH-Linien erhöht, wie vorstehend beschrieben¹, die Wirksamkeit beträchtlich, mit der die jeweiligen Konzentrationen der zwei Analyten bestimmt werden können.

Claims

HAGEMANN & KEHL

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MÜNCHEN · HANNOVER·* .' . ! &idigr;*..&idigr; · *"··"**{

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104

GM 600/120C-95Ch München, den

22.09.95

Schutzansprüche

1. Testkit zur Überwachung des Ovulationszyklus eines weiblichen Säugetiers, insbesondere eines Menschen, der eine Vielzahl von Einweg-Testvorrichtungen zur Entnahme von Proben und zum Testen einer Körperflüssigkeit, wie Urin, und zur Bereitstellung lesbarer Signale, die die Konzentrationen von mindestens zwei Analyten in der Körperflüssigkeit zum Ausdruck bringen, wobei die Analyten Aussagekraft in bezug auf den Fruchtbarkeitsstatus des Ovulationszyklus aufweisen, zusammen mit einer elektronischen Ablese-/Überwachungsvorrichtung zum Ablesen und Auswerten der lesbaren Signale zur Ausgabe einer Anzeige des Fruchtbarkeitsstatus an die Benutzerin umfaßt, bei dem:

a) die lesbaren Signale gelesen werden, während eine der Testvorrichtungen sich innerhalb einer Aufnahmeeinrichtung der Ablese-/Überwachungsvorrichtung befindet;

b) die lesbaren Signale durch Konzentrieren eines ersten nachweisbaren Materials, vorzugsweise eines markierten Reagenzes, in einer ersten Nachweiszone eines porösen Trägers, wie eines Teststreifens, innerhalb der Testvorrichtung und durch Konzentrieren eines zweiten nachweisbaren Materials, vorzugsweise eines markierten Reagenzes, in einer zweiten Nachweiszone des porösen Trägers erzeugt werden, während die

£fc?ncf&n ?rstnarrtfigeVStraSVfOe ·Teteion^) 0 69 / Telefax 0 69 /^·

105

geprüfte Körperflüssigkeit z.B. durch Kapillarwirkung durch den porösen Träger fließt, wobei sich die zweite Nachweiszone relativ zu einem Aufnahmeabschnitt der Testvorrichtung, der zum Start des Tests mit der Körperflüssigkeit in Berührung gebracht wird, vorzugsweise stromabwärts von der ersten Nachweiszone befindet;

c) das Signal der ersten Nachweiszone die Konzentration eines ersten Analyten, vorzugsweise luteinisierendes Hormon (LH) , in der Körperflüssigkeit zum Ausdruck bringt, der eine signifikante Konzentrationsänderung zeigt, die eng mit dem Zeitpunkt der tatsächlichen Ovulation zusammenhängt; und

d) das Signal der zweiten Nachweiszone die Konzentration eines zweiten Analyten, vorzugsweise Estradiol oder ein Metabo-

lit hiervon, wie Estron-3-glucuronid (E3G), in der Körperflüssigkeit zum Ausdruck bringt, der eine signifikante Konzentrationsänderung vor dem Einsetzen der fruchtbaren Phase des Ovulationszyklus zeigt.
20

2. Testkit nach Anspruch 1, bei dem sich die zweite Nachweiszone stromabwärts von der ersten Nachweiszone befindet.

3. Testkit nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die erste Nachweiszone einen immobilisierten Anti-LH-Antikörper enthält und die zweite Zone immobilisiertes E3G oder ein immobilisiertes Analogon von E3G enthält.

106

4. Testkit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die lesbaren Signale durch optische Transmission durch die Testvorrichtung gelesen werden.

5. Testkit nach Anspruch 4, bei dem die Ablese-/Überwachungsvorrichtung umfaßt:

a) eine Quelle diffusen Lichts mit einer Wellenlänge, die durch die nachweisbaren Materialien stark absorbiert wird;

b) eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des einfallenden Lichts von der Quelle;

c) eine Einrichtung zum Aufnehmen und Festhalten der Testvorrichtung, wobei sich jede der Nachweiszonen in einem Lichtweg zwischen der Quelle und dem Sensor befindet; und

d) eine mit der Erfassungseinrichtung verbundene elektronische Einrichtung, die derart programmiert ist, aus dem erfaßten einfallenden Licht eine Meßgröße für das Ausmaß abzuleiten, in dem das nachweisbare Material in jeder der Nachweiszonen konzentriert worden ist.

6. Testkit nach Anspruch 5, bei dem das diffuse Licht gepulst ist und die elektronische Einrichtung programmiert ist, die Erfassungseinrichtung derart zu steuern, daß die Erfassungseinrichtung nur einfallendes Licht in Phase mit dem gepulsten Licht erfaßt, wobei das Licht vorzugsweise eine Impulsfrequenz von mindestens etwa 1 kHz hat.

• &Bgr; *·

107

7. Testkit nach Anspruch 5, bei dem die Aufnahmeeinrichtung eine Arretiereinrichtung beinhaltet, die mit einer entsprechenden Arretiereinrichtung auf der Testvorrichtung eingreifbar ist, um sicherzustellen, daß nach Aufnahme der Testvorrichtung durch die Ablese-/Überwachungsvorrichtung die Nachweiszonen in einer vorbestimmten räumlichen Beziehung relativ zur Erfassungseinrichtung angeordnet und gehalten werden.

8. Testkit nach Anspruch 7, bei dem die Aufnahmeeinrichtung eine Betätigungseinrichtung beinhaltet, die durch die Aufnahme der Testvorrichtung ausgelöst wird, wobei die Betätigungseinrichtung das Einleiten der Ablesung der Nachweiszonen auslöst.

9. Testkit nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei dem die Testvorrichtung ein Gehäuse oder eine Abdeckung aufweist, das bzw. die eine innere Paßeinrichtung beinhaltet, die in eine entsprechende, zum porösen Träger gehörende Paßeinrichtung derart eingreift, daß die Nachweiszonen innerhalb des Gehäuses oder der Abdeckung der Testvorrichtung in einer vorbestimmten räumlichen Beziehung relativ zu der Arretiervorrichtung auf dem Gehäuse oder der Abdeckung der Testvorrichtung angeordnet sind.

10. Testkit nach Anspruch 8, bei dem die innere Paßeinrichtung einen Stift oder dergleichen umfaßt, der mit einem Loch oder einer Vertiefung in dem porösen Träger eingreifbar ist, wobei sich die Nachweiszonen an vorbestimmten räumlichen Orten auf dem porösen Träger relativ zu dem Loch oder der Vertiefung befinden.

· ■

108

11. Testkit nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die lesbaren Signale durch Konzentrieren teilchen-markierter Reagenzien in den jeweiligen Nachweiszonen erzeugt werden.

12. Testkit nach einem der vorstehenden Ansprüche, der eine hinreichende Vielzahl von Einweg-Testvorrichtungen enthält, um eine Benutzerin in die Lage zu versetzen, maximal 16 Tage lang in einem beliebigen Ovulationszyklus einen Test pro Tag durchzuführen.

13. Nachfüllpackung, die eine Vielzahl, vorzugsweise nicht mehr als 12 und idealerweise etwa 7 bis 10, Einweg-Testvorrichtungen enthält, um einen Testkit nach einem der vorstehenden Ansprüche wieder aufzufüllen, vorzugsweise mit Anweisungen an die Benutzerin, alle Testvorrichtungen im Verlauf eines Ovulationszyklus zu verwenden.

14. Assayvorrichtung zur Bestimmung von zwei oder mehr Analyten in einer einzigen Probenflüssigkeit, wobei mindestens einer der Analyten mittels einer Bindungsreaktion vom Sandwich-Typ bestimmbar ist, die zwei für verschiedene Epitope auf dem Analyten spezifische Bindungsreagenzien einbezieht, und mindestens ein weiterer der Analyten ein Hapten (und daher nicht ohne weiteres mittels einer Bindungsreaktion vom Sandwich-Typ bestimmbar) ist und die Vorrichtung innerhalb eines Schutzgehäuses umfaßt:

a) einen Streifen porösen Materials, entlang dem die Probenflüssigkeit wandern kann,-

b) zwei oder mehr Nachweiszonen (mindestens eine pro zu bestimmendem Analyt) auf dem Streifen, die stromabwärts von der Stelle der Probenflüssigkeitsaufgabe auf den Streifen angeordnet sind, wobei von den Zonen:

i) mindestens eine Zone ein immobilisiertes Abfangreagenz enthält, das ein spezifisches Bindungsreagenz für den ersten Analyten oder ein spezifisches Bindungsreagenz ist, das einen Komplex vom Sandwich-Typ abfangen kann, der den ersten Analyten enthält, und

ii) mindestens eine weitere Zone ein immobilisiertes Abfangreagenz enthält, das entweder das Hapten oder ein Analogon hiervon ist;

c) zwei oder mehr Populationen von Teilchen, die stromaufwärts von den Nachweiszonen angeordnet und zur Wanderung durch den Streifen mit der Probenflüssigkeit fähig sind, wobei von den Populationen:

i) mindestens eine Population ein Bindungsreagenz trägt, das für den ersten Analyten spezifisch ist oder spezifisch für ein weiteres, ebenfalls in der Vorrichtung vorliegendes spezifisches Bindungsreagenz ist und das an einer Reaktion vom Sandwich-Typ mit dem ersten Analyten teilnehmen kann, und

ii) mindestens eine weitere Population ein Bindungsreagenz trägt, das spezifisch für das Hapten ist,·
30

· i

110

wobei das Vorliegen des ersten Analyten in der Probenflüssigkeit zur Bindung von Teilchen in der mindestens einen Nachweiszone in einer der Konzentration des ersten Analyten in der Probenflüssigkeit direkt proportionalen Menge führt und das Vorliegen des Haptens . in der Probenflüssigkeit zu einer Abnahme der Bindung der Teilchen der mindestens einen weiteren Population in der weiteren Nachweiszone in einer der Konzentration des Haptens in der Probenflüssigkeit direkt proportionalen Menge führt und die. das immobilisierte Hapten oder das immobilisierte Haptenanalogori enthaltende. Nachweiszone vorzugsweise stromabwärts von der mit dem ersten Analyten zusammenhängenden Nachweiszone angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der sich die zweite Nachweiszone stromabwärts von der ersten Nachweiszone befindet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, bei der der erste Analyt luteinisierendes Hormon (LH) ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei der der zweite Analyt Estradiol oder ein Metabolit hiervon, wie E3G, ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, bei der die Probenflüssigkeit Urin ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, bei der die Teilchen, vorzugsweise gefärbte, Latexteilchen sind.

ill

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, bei der die Affinität des spezifischen Anti-Hapten-Bindungsreagenzes mindestens etwa 10⁹, vorzugsweise etwa 10¹⁰ Liter/Mol beträgt.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, bei der das Streifenmaterial durch seine Dicke zumindest durchscheinend ist.

22. Elektronische Vorrichtung zum Überwachen des Fruchtbarkeitsstatus des menschlichen Ovulationszyklus und Ausgeben einer Anzeige des Fruchtbarkeitsstatus an eine Benutzerin der Vorrichtung, die umfaßt:

a) eine Ableseeinrichtung zum Ablesen einer Assayvorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Körperflüssigkeit Urin ist, der erste Analyt LH ist, der zweite Analyt Estradiol oder ein Metabolit hiervon, insbesondere E3G, ist und sich die zweite Nachweiszone stromabwärts von der ersten Nachweiszone befindet;

b) eine Informationsverarbeitungseinrichtung zum Bestimmen von Urinkonzentrationswerten für die zwei Analyten aus der Ablesung der Assayvorrichtung;

c) eine Informationsverarbeitungseinrichtung und eine Speichereinrichtung zum Ableiten einer Anzeige des laufenden Fruchtbarkeitsstatus eines dem Test unterzogenen menschlichen Wesens aus den bestimmten Konzentrationswerten und aus zuvor abgeleiteten Konzentrationswerten; und

112

d) eine Anzeigeeinrichtung zum Übermitteln des laufenden Fruchtbarkeitsstatus an die Benutzerin.,

23. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 22, die zusätzlieh eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen der Assayvorrichtung aufweist, wobei die Ableseeinrichtung innerhalb der Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist.

24. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der die Ablesung durch optische Transmission durch die Assayvorrichtung erfolgt, wenn sie durch die Aufnahmeeinrichtung aufgenommen ist.

25. Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, bei der die Anzeigeeinrichtung eine oder mehr Lichtquellen aufweist, die ein farbiges Signal an die Benutzerin ausgeben, wobei eine Veränderung im Fruchtbarkeitsstatus durch eine Farbänderung angezeigt wird.

A&idigr; *