DE3412886C2

DE3412886C2 - U-förmiges Reaktionsröhrchen für eine immunologische Analyse

Info

Publication number: DE3412886C2
Application number: DE19843412886
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Sagamihara Kanagawa Takekawa; Takashi Hachioji Tokio/Tokyo Yamada
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1983-04-07
Filing date: 1984-04-05
Publication date: 1987-02-12
Also published as: DE3448006C2; DE3412886A1

Abstract

Ein Träger (31) und ein Reaktionsröhrchen (11) für immunologische Analysen ist jeweils so gestaltet, daß von der Oberfläche des Trägers eine Vielzahl von Vorsprüngen (31a) vorsteht, und daß am Reaktionsröhrchen ein Aufnahmebereich für den Träger vorgesehen ist, der den Träger im Abstand mindestens von einem Teil der Innenwand des Reaktionsröhrchens hält. Auf diese Weise wird verhindert, daß Waschflüssigkeit, Fremdstoffe oder dergleichen in der Nähe des Berührungsbereichs zwischen dem Träger und dem Reaktionsröhrchen verbleiben, so daß eine Verunreinigung durch Vermischen von Reagenzien und Übertragungseffekte durch Vermischen von Proben vermieden werden können. Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist es unmöglich, daß der Weg für die Abgabe der Waschflüssigkeit, Fremdstoffe und dergleichen vollständig blockiert wird. Folglich bleibt im Reaktionsröhrchen keine Waschflüssigkeit und kein Fremdstoff oder dergleichen zurück. Folglich ist eine exakte immunologische Analyse möglich.

Description

Die Erfindung betrifft ein U-förmiges Reaktionsröhrchen für eine immunologische Analyse, bestehend aus einem Abschnitt von größerem Durchmesser zur Aufnahme eines Trägers, an dem ein Antigen oder ein Antikörper fixiert ist, aus einem Abschnitt von kleinerem Durchmesser, durch den Flüssigkeit wie ein Reagenz, eine Reaktionsflüssigkeit oder eine Waschflüssigkeit aus dem Abschnitt von größerem Durchmesser abführbar ist und aus einem Verbindungsabschnitt zwischen den beiden Abschnitten von unterschiedlichem Durchmesser.
Ein derartiges U-förmiges Reaktionsröhrchen ist bereits bekannt (JP-OS 147 067/1981). Entsprechendes gilt für das nachfolgend anhand von Fig. 3 erläuterte immunologische Analyseverfahren, bei dem das Reaktionsröhrchen zum Einsatz kommt.
Aufgrund des Fortschritts in der medizinischen Behandlung können heutzutage äußerst kleine Mengen biologischer Substanzen analysiert werden, was die Frühdiagnose der verschiedensten Krankheiten erleichtert. So können beispielsweise bösartige Tumore, α-Fotoprotein und karzinoembryonisches Antigen o. dgl., Störungen der Hormonausscheidung, z. B. von Insulin und Thyroxin und immunologisches Fehlverhalten, beispielsweise von Immunglobulin, in einem früheren Stadium diagnostiziert werden. Außer dieser Diagnose kann auch nachträglich die medizinische Behandlung überwacht werden. Ferner ist es möglich, niedermolekulares Hapten (Halbantigen) zu messen, beispielsweise als eine Medizin, so daß die Erstellung von Behandlungsplänen für medizinische Verabreichungen erleichtert wird.
Die meisten dieser biologischen Substanzen und Medikamente werden im allgemeinen in einem chemisch-immunologischen Verfahren unter Anwendung einer Antigen-Antikörper-Reaktion (A.A.R.) getestet. Die chemo-immunologische Reaktion wird bereits in den verschiedensten Analysierverfahren angewandt. Die neuerdings führende Methode besteht darin, ein der Identifizierung oder Markierung dienendes Antigen bzw. einen solchen Antikörper zu benutzen, wobei eine Markierungssubstanz von großer Empfindlichkeit gegenüber dem jeweiligen Antikörper bzw. Antigen mit dem Antigen bzw. Antikörper gekoppelt wird. Diese eine Markierungssubstanz verwendenden Analysierverfahren werden unterschieden nach Radioimmunotests unter Verwendung von Radioisotopen als Markierungsmaterial, Fluoreszenzimmunotests unter Verwendung von fluoreszierendem Markierungsmaterial und Enzymimmunotests unter Verwendung von Enzymen als Markierungsmaterial. Besonderes Interesse gilt dem Enzymimmunotest, weil hierfür keine besondere Einrichtung und kein aufwendiges Meßverfahren erforderlich ist, vielmehr der Test einfach unter Verwendung der üblichen Kolorimeter durchgeführt werden kann. Dabei wird zwischen einem homogenen Enzymimmunotest und einem heterogenen Enzymimmunotest unterschieden.
Bei der homogenen Bestimmung wird der Prüfstoff durch direktes Ableiten der Schwankung der Aktivität des Markierungsenzyms aufgrund des Vorhandenseins der chemisch-immunologischen Reaktion quantitativ festgestellt. Bei der heterogenen Bestimmung wird der Prüfstoff durch die Vornahme einer B-F-Trennung ( Trennung gebundener und freier Liganden) quantitativ festgestellt. Dazu werden unter Verwendung eines unlöslichen Trägers, beispielsweise aus Kunstharz oder Kunststoff oder in Form einer Glasperle, in einem Spülvorgang Enzymmarkierungs-Antikörper oder -Antigene, die mit Antigenen oder Antikörpern umgesetzt wurden, von nichtumgesetzten getrennt. Der homogene Enzymimmunotest kann einfach durchgeführt werden, hat aber den Nachteil, daß lediglich niedermolekulares Hapten analysiert werden kann, während eine Untersuchung hochmolekularer biologischer Substanzen unmöglich ist. Im Gegensatz zu der homogenen Bestimmung ist für den heterogenen Enzymimmunotest ein Spüloder Waschvorgang nötig, um die B-F-Trennung durchzuführen. Dieses Untersuchungsverfahren ist unabhängig davon geeignet, ob eine niedermolekulare oder eine hochmolekulare Substanz untersucht werden soll. Daher wird der heterogene Enzymimmunotest allgemein angewandt. Bei ihm ist zwischen der sogenannten kompetitiven, direkten Methode und der indirekten Sandwich-Methode zu unterscheiden, die nachfolgend anhand von Fig. 1 bzw Fig. 2 näher erläutert werden.
Beim zur Durchführung des heterogenen Enzymimmunotest vorgesehenen U-förmigen Reaktionsröhrchen der eingangs beschriebenen Art ist der Verbindungsabschnitt zwischen den beiden Abschnitten von unterschiedlichem Durchmesser von einem etwa halbkugelförmigen Boden am unteren Ende des Abschnitts von größerem Durchmesser gebildet, der eine zentrale Öffnung aufweist, an die sich der Abschnitt von kleinerem Durchmesser anschließt, der zugleich den U-Bogen bildet. Dabei setzt der im geraden Abschnitt von größerem Durchmesser aufgenommene Träger auf der zentralen Öffnung des Verbindungsabschnitts auf, wenn der für die B-F-Trennung erforderliche Waschvorgang durchgeführt wird, bei dem Waschflüssigkeit von oben in den weiten Röhrchenabschnitt oder Schenkel eingeführt und aus dem engen Röhrchenabschnitt oder Schenkel abgeführt wird. Zwar ermöglicht das U-förmige Reaktionsröhrchen mit seinen zwei offenen oberen Enden ein vorteilhaftes Durchströmen des Röhrchens ohne Fortspülen des Trägers, jedoch wird die Waschwirkung dadurch beeinträchtigt, daß die zentrale Verbindungsöffnung zwischen den beiden Röhrchenabschnitten vom kugelförmigen Träger, an dem ein Antigen oder Antikörper fixiert ist, mehr oder minder blockiert wird.
Neben der Behinderung der Durchströmung des Röhrchens - eine solche Durchströmung ist für die automatische Analysendurchführung mit hoher Leistung von Bedeutung - kann es durch den am Röhrchen bzw. seinem Verbindungsabschnitt anliegenden Träger auch zu einem den Anforderungen für eine B-F-Trennung nicht genügenden Waschvorgang kommen, weil die Waschflüssigkeit nicht vollständig abgeführt oder abgesaugt wird, da Restflüssigkeit im Anlagebereich zwischen dem Träger und dem Röhrchen verbleibt. Das gilt insbesondere auch für Fremdstoffe, die in das Reaktionsröhrchen gelangt sind. Die diesbezüglichen Probleme werden nachfolgend noch anhand von Fig. 4 dargestellt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß in einem einzigen Reaktionsröhrchen eine Vielzahl von Reaktionen vorgenommen wird, wobei nach jedem Reaktionsschritt ein Waschvorgang anfällt. Wird dieser nicht gründlich oder zuverlässig genug durchgeführt, so besteht die Gefahr, daß es zu Verfälschungen der Analyseergebnisse kommt.
Bei einem einen kugelförmigen Träger aufnehmenden geraden Reaktionsröhrchen mit einem offenen oberen Ende und mit einem geschlossenen unteren Ende oder Boden ist es bekannt, dem Boden eine zentrale Eindrückung zu geben, so daß der kugelförmige Träger nur mit geringer Flächenberührung aufliegt, und sich nicht am Röhrchenboden festsetzt (DE-PS 29 02 339). Dieses gerade Reaktionsröhrchen ermöglicht keine Durchströmung und muß zum Entleeren von Flüssigkeit gestürzt werden. Dabei soll der Träger im Interesse einer vollständigen Flüssigkeitsentleerung zum anderen Röhrchenende wandern, was durch ein Festsetzen am Röhrchenboden verhindert würde. Mit einem solchen Festsetzen ist aber nur dann zu rechnen, wenn der aus herstellungstechnischen Gründen halbkugelförmig ausgefüllte Boden einen nur geringfügig größeren Durchmesser als der Träger aufweist. Ansonsten ist die zentrale Eindrückung am Boden überflüssig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das U-förmige Reaktionsröhrchen der eingangs beschriebenen Art unter Beibehaltung seiner Eignung für die Durchführung von automatischen Analysen mit hoher Leistung so zu verbessern, daß auf einfache Weise der Möglichkeit von Verfälschungen der Analyseergebnisse durch beim Entleeren im Reaktionsröhrchen zurückbleibende Flüssigkeitsmengen vorgebeugt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Innenfläche des Verbindungsabschnitts eine Halterung für den Träger derart angeordnet ist, daß der Träger unter Freilassung eines Spalts für den Abfluß von Flüssigkeit gehalten wird.
Infolge dieser Maßnahme kann das Röhrchen durch Absaugen über den engeren Abschnitt vollständig von Flüssigkeit geleert werden, und zwar auch dann, wenn der Träger kugelförmig ist, was sich als die einfachste Trägerform erweist. Durch den trotz aufliegenden Trägers im Verbindungsabschnitt verbleibenden Spalt können gegebenenfalls auch Feststoffe weggespült und mit dem Waschvorgang aus dem Reaktionsröhrchen entfernt werden. Folglich kommt es zu einer zuverlässigen Reinigung, wodurch Übertragungseffekte zwischen den Proben und Verfälschungen der Analyseergebnisse verhindert werden. Außerdem ist die Durchströmung des Röhrchens vom weiteren zum engeren Abschnitt durch den geschaffenen Abflußspalt gewährleistet, was die Waschwirkung verbessert bzw. die Waschdauer verringert und somit der Leistung des Analysegeräts zugute kommt. Es ist daher ersichtlich, daß die vorgenannte Aufgabe gelöst wird und Analyseergebnisse von größerer Genauigkeit erhalten werden.
In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen der Halterung für den Träger angegeben.
Die Erfindungsaufgabe und erfindungsgemäße Reaktionsröhrchen werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 und 2 Verfahrensdiagramme zur Erläuterung der beiden Methoden für einen heterogenen Enzymimmunotest;
Fig. 3A bis 3K aufeinanderfolgende Verfahrensschritte bei der immunologischen Analyse unter Verwendung eines U- förmigen Reaktionsröhrchens;
Fig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt durch das bisher verwendete, einen kugelförmigen Träger aufnehmende U- förmige Reaktionsröhrchen;
Fig. 5 und 6 eine erste Ausführungsform eines U-förmigen Röhrchens mit einer Trägerhalterung in Draufsicht bzw. im Vertikalschnitt;
Fig. 7 das Röhrchen gemäß Fig. 6 mit auf der Halterung aufliegendem Träger sowie mit angeschlossenen Vorrichtungen zum Zuführen und Absaugen von Waschflüssigkeit;
Fig. 8 und 9 eine zweite Ausführungsform eines U-förmigen Röhrchens mit einer Trägerhalterung in Draufsicht bzw. im Vertikalschnitt;
Fig. 10 und 11 eine dritte Ausführungsform eines U-förmigen Röhrchens mit einer Trägerhalterung in Draufsicht bzw. im Vertikalschnitt; und
Fig. 12 und 13 eine vierte Ausführungsform eines U-förmigen Röhrchens mit einer Trägerhalterung in Draufsicht bzw. im Vertikalschnitt.
Bei der in Fig. 1 gezeigten kompetitiven Methode werden die Antikörper oder Antigene, die die A.A.R. an einem in einer Probe enthaltenen Prüfstoff 2 bewirken, zunächst an einem unlöslichen Träger 1 fixiert, und dann wird der so behandelte Träger 1 veranlaßt, die A.A.R. mit dem Prüfstoff 2 in der Probe und einem Markierungs- oder Nachweisreagens 3 der gleichen Substanz, mit der eine Enzymmarkierungssubstanz gekoppelt ist, hervorzurufen. Danach erfolgt in einem Waschvorgang die B-F- Trennung zwischen dem Prüfstoff 2 und dem Nachweisreagens 3, die kompetitiv an den Träger 1 gebunden wurden und denjenigen, die nicht gebunden wurden bzw. frei sind. Nachdem ein chromophores Reagens, welches mit dem Markierungsenzym im Nachweisreagens 3 umsetzbar ist, hinzugefügt und die Reaktion veranlaßt wurde, wird dann der Prüfstoff 2 durch kolorimetrische Messung der Reaktionsflüssigkeit quantitativ bestimmt, um Auskunft über die Enzymaktivität des Markierungsenzyms zu erhalten.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Sandwich-Methode wird ein unlöslicher Träger 5 verwendet, an dem zuvor, ähnlich wie bei der kompetitiven Methode Antikörper oder Antigene fixiert wurden, die mit dem in einer Probe enthaltenen Prüfstoff 6 eine A.A.R. eingehen. Zunächst wird in einer A.A.R. zwischen dem Träger 5 und dem Prüfstoff 6 der zuletzt genannte veranlaßt, sich mit dem Träger 5, an dem ein Antigen oder Antikörper fixiert ist, zu koppeln. Nach der B-F-Trennung im Zuge eines Waschvorganges wird eine A.A.R. ausgelöst, indem ein Nachweisreagens 7, welches mit einer Enzymsubstanz markiert ist und eine A.A.R. mit dem Prüfstoff 6 veranlaßt, zur Einwirkung auf den Träger 5 gebracht wird. Nach erneuter B-F-Trennung in einem Spülvorgang wird ein farbgebendes bzw. chromophores Reagens hinzugefügt, welches auf das Markierungsenzym in dem Nachweisreagens 7 einwirkt. Nach dieser Reaktion wird der Prüfstoff 6 in einer kolorimetrischen Messung der Reaktionsflüssigkeit quantitativ bestimmt, um Auskunft über die Enzymaktivität des Markierungsenzyms zu erhalten.
Wie schon erwähnt, ist für den heterogenen Enzymimmunotest der Waschvorgang an dem Träger, an dem ein Antigen oder Antikörper fixiert ist, nötig, um die B-F-Trennung zu erreichen. Dieser Waschvorgang wird wie folgt durchgeführt: Es wird ein U-förmiges Reaktionsröhrchen verwendet, welches einen Abschnitt mit großem und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser, d. h. einen weiten Schenkel und einen engen Schenkel sowie einen Verbindungskanal zwischen beiden aufweist. Im Verbindungskanal wird ein Träger aufgenommen, der einen größeren Außendurchmesser hat als der Innendurchmesser des engen Schenkels. Durch den weiten Schenkel wird eine Waschflüssigkeit eingeführt und aus dem engen Schenkel wieder abgeführt. Bei einer alternativen Ausführungsform wird ein Träger in ein einschenkliges Reaktionsröhrchen gegeben und Waschflüssigkeit mittels einer Düse eingespritzt und abgesaugt.
Bei dem am Träger vorgenommenen Wasch- bzw. Spülvorgang kann jedoch die Waschflüssigkeit und auch Fremdstoffe zurück bleiben, die an Berührungsflächen zwischen dem Träger und dem Reaktionsröhrchen haften. Das hat den Nachteil, daß die Geräte verschmutzt werden und Reagenzien und dergleichen gemischt oder übertragen werden. Da der bisher verwendete Träger, an dem ein Antigen oder Antikörper fixiert ist, kugelförmige Gestalt hat und in einem U-förmigen Reaktionsröhrchen verwendet wird, wird die Waschwirkung dadurch beeinträchtigt, daß der Verbindungskanal zwischen dem weiten und dem engen Schenkel vom Träger blockiert wird. Wenn ein Reaktionsröhrchen von einschenkliger, gerader Gestalt benutzt wird, ist es schwierig, die Waschflüssigkeit abzusaugen, die in dem Berührungsbereich zwischen dem Träger und dem Reaktionsröhrchen eingefangen ist, so daß die Spülung nicht vollständig durchgeführt werden kann. Wenn die Spülung nicht komplett ist, kann auch die B-F-Trennung nicht exakt durchgeführt werden, so daß die Analyseergebnisse fehlerhaft sein können. Selbst wenn solche Fehler gering sind, kann auf dem Gebiet der biochemischen Analyse die Diskrepanz der Meßergebnisse groß sein.
Selbst für medizinische Analysen und Meßgeräte werden neuerdings die verschiedensten Tests und Meßmethoden automatisch durchgeführt. Auch für den Enzymimmunotest, der bisher wegen seiner Kompliziertheit nicht für automatisierbar gehalten wurde, ist eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, mit der alle Meßschritte automatisch durchgeführt werden. Eine solche Vorrichtung geht aus der offengelegten japanischen Patentanmeldung 147 067/1981 und 74 662/1982 hervor. Mit den dort im einzelnen offenbarten Vorrichtungen wird eine automatische Messung vorgenommen, die nachfolgend kurz beschrieben werden soll.
Wie Fig. 3A zeigt, wird ein Reaktionsröhrchen 11 vorgesehen, welches U-förmige Gestalt hat und einen engen Schenkel 11 b aufweist, der mit dem Boden eines weiten Schenkels 11 a in Verbindung steht. Ein Träger 12, an dem ein Antigen oder Antikörper fixiert ist, hat freien Zugang zu dem weiten Schenkel 11 a, aber nicht zu dem engen Schenkel 11 b. Der Träger 12 besteht aus einem Trägerkörper in Form eines Polystyrolkügelchens, eines Glasperlchens oder dergleichen, an dem Antikörper (oder Antigene) fixiert sind. Dieser Träger 12 und ein Reagens bzw. eine Pufferlösung 13 ist in den weiten Schenkel 11 a eingebbar. Anschließend wird dann, wie Fig. 3B zeigt, eine gegebene Menge einer Probe eines zu untersuchenden Objekts mittels einer Proben-Pipettiervorrichtung 14 in den weiten Schenkel 11 a eingefüllt, und dann wird, wie Fig. 3C zeigt, durch den engen Schenkel 11 b Luft zugeführt, um die Probe aufzurühren und die am Träger 12 fixierten Antikörper (oder Antigene) und die in der Probe enthaltenen Antigene (oder Antikörper) zur Reaktion zu bringen, so daß ein Träger 15 entsteht, an dem ein Antikörper (Antigen)-Antigen (Antikörper)-Komplex fixiert ist. Wie Fig. 3D zeigt, wird dann mittels einer Waschflüssigkeit-Zufuhrvorrichtung 16 in den weiten Schenkel 11 a Waschflüssigkeit eingeführt und durch enge Verbindung einer Waschflüssigkeit-Saugvorrichtung 17 mit der Öffnung am oberen Ende des engen Schenkels (11 b) die Waschflüssigkeit abgesaugt. So wird der Träger 15 und das Reaktionsröhrchen 11 gespült.
Gemäß Fig. 3E werden dann Antikörper (oder Antigene) mit Enzymmarkierungssubstanz 18 in den weiten Schenkel 11 a des Reaktionsröhrchens 11 mittels einer Pipettiervorrichtung 19 eingegeben. Gemäß Fig. 3F wird durch den engen Schenkel 11 b Luft zugeführt, um die Lösung aufzurühren, wobei ein Träger 20 entsteht, an dem der Antikörper (Antigen)-Antigen (Antikörper)- Antikörper (Antigen)-Komplex und das Markierungsenzym fixiert ist. Dieser Träger 20 und das Reaktionsröhrchen 11 wird anschließend gespült (Fig. 3G), ähnlich wie im Zusammenhang mit Fig. 3D beschrieben.
Um die Enzymtätigkeit des Träger 20, an dem der A.-A.-Komplex und das Markierungsenzym fixiert ist, messen zu können, wird dann ein Reagens 21 dem weiten Schenkel 11 a mittels einer Reagens-Pipettiervorrichtung 22 zugeführt. Wiederum wird in den engen Schenkel 11 b Luft eingeführt, um das Reagens 21 aufzurühren, damit es auf das Enzym einwirkt (Fig. 3I). Dann wird an das obere Ende des engen Schenkels 11 b ein Saugrohr 23 dicht angekoppelt, und das umgesetzte Reagens 21 in eine Strömungszelle 24 übergeleitet, in der die Extinktion oder das Absorptionsvermögen des umgesetzten Reagens 21 gemessen wird, um Auskunft über die Enzymaktivität des Trägers 20 zu erhalten. Auf diese Weise kann der Antigengehalt bzw. Antikörpergehalt der Probe bestimmt werden.
Nach dem Messen des Absorptionsvermögens wird der im Reaktionsröhrchen 11 verbliebene Träger 20 mittels einer Saugvorrichtung 25 abgesaugt. Dann wird Waschflüssigkeit dem engen Schenkel 11 b mittels einer Waschflüssigkeit-Zufuhrvorrichtung 26 zugeführt und mittels der Saugvorrichtung 25 wieder abgegeben, um das Innere des Reaktionsröhrchens 11 zu säubern (Fig. 3K).
Durch eine Wiederholung der vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte kann der Antigen- oder Antikörpergehalt in einer Reihe von Proben der Reihe nach vollautomatisch bestimmt werden.
Da bei den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten eine Vielzahl von Reaktionen in einem einzigen Reaktionsgefäß vorgenommen wird, muß verhindert werden, daß ein in einem bestimmten Schritt verwendetes Reagens einen nachfolgenden Verfahrensschritt beeinträchtigen kann. Hierzu wird das Innere des Reaktionsröhrchens immer dann gewaschen, wenn ein Reaktionsschritt beendet ist. Allerdings besteht die Möglichkeit, daß bei herkömmlichen Geräten der Waschvorgang nicht gründlich und zuverlässig genug durchgeführt wird. Wie der vergrößerte Schnitt gemäß Fig. 4 zeigt, steht der Träger 15 (20) mit der Innenwand des Reaktionsröhrchens 11 in der Nähe eines Verbindungskanals 11 c zwischen den beiden Schenkeln so in Berührung, daß der enge Schenkel 11 b überdeckt ist. Folglich bleibt beim Absaugen der Waschflüssigkeit 27 in dem engen Spalt zwischen dem Träger 15 (20) und der Innenwand des Reaktionsröhrchens 11 in der Nähe des Bereichs, in dem die Waschflüssigkeit mit dem Reaktionsröhrchen 11 in Verbindung steht, Flüssigkeit zurück.
Sollten bei irgendeinem der Verfahrensschritte Fremdstoffe ins Innere des Reaktionsröhrchens 11 gelangen, so bleiben diese Fremdstoffe 28 trotz des Waschvorgangs zurück, denn der Träger 15 (20) behindert den Ausgang, so daß die Fremdstoffe nicht in den engen Schenkel 11 b gelangen können, sondern im Röhrchen bleiben. Wenn der Waschvorgang aber nicht komplett ist, stört die verbleibende Waschflüssigkeit 27 ebenso wie zurückbleibende Fremdstoffe 28 die anschließenden Reaktionen, und das führt zu ungenauer Messung bei der Analyse.
Diesen Schwierigkeiten wird durch eine im Bereich des Verbindungskanals oder Verbindungsabschnitts zwischen den beiden Röhrchenabschnitten von unterschiedlichem Durchmesser angeordnete besondere Trägerhaltung begegnet, wie sie nachfolgend anhand von vier verschiedenen Ausführungsformen oder Beispielen der Fig. 5 bis 13 beschrieben ist.
In Fig. 5 und 6 ist ein U-förmiges Reaktionsröhrchen 36 gezeigt, welches einen weiten Schenkel 36 a und einen engen Schenkel 36 b aufweist. Der weite Schenkel 36 a ist oben offen, so daß er einen Träger aufnehmen und eine Flüssigkeit, beispielsweise ein Reagens und eine Waschflüssigkeit, eingeführt werden kann. Das untere Ende ist über einen verjüngten Verbindungskanal 36 c dessen Durchmesser nach unten allmählich abnimmt, mit einem Ende des engen Schenkels 36 b verbunden, der J-förmig gebogen ist. Durch den Verbindungskanal stehen die beiden Schenkel 36 a, 36 b miteinander in Verbindung. Da das offene Ende des engen Schenkels 36 b mit dem offenen Ende des weiten Schenkels 36 a im wesentlichen auf der gleichen Höhe liegt, entsteht insgesamt die Gestalt eines U. Im weiten Schenkel 36 a kann ein Träger und die nötige Menge Flüssigkeit, beispielsweise ein Reagens, aufgenommen werden. An der Innenwand des Verbindungskanals 36 c sind in der Nähe des engen Schenkels 36 b vier Vorsprünge 37 a bis 37d vorgesehen, die zur Mitte des Reaktionsröhrchens 36 weisen. Diese Vorsprünge 37 a bis 37 d halten den in den weiten Schenkel 36 a eingeführten Träger im Abstand von der Innenwand des Verbindungskanals 36 c.
Fig. 7 zeigt die Durchführung des Waschverfahrens beim U-förmigen Reaktionsröhrchen 36. Zunächst wird über dem weiten Schenkel 36 a eine Waschflüssigkeit-Zufuhrvorrichtung 39 angeordnet und auf das obere Ende des engen Schenkels 36 b ein Saugmundstück 41 aus Gummi einer Waschflüssigkeit-Saugvorrichtung 40 dicht aufgesetzt. Die Waschflüssigkeit-Zufuhrvorrichtung 39 ist mit einem brauseartigen Lochmundstück 42 versehen, durch das der Innenseite des weiten Schenkels 36 a und dem Träger 38 Waschflüssigkeit zugeführt wird. Gleichzeitig mit der Zufuhr wird ein Absaugvorgang durch das Saugmundstück 41 in Gang gesetzt. Wenn eine gegebene Menge Waschflüssigkeit eingespritzt worden ist, wird durch Absaugen die gesamte Flüssigkeit aus dem engen Schenkel 36 b entfernt und damit der Spülvorgang beendet. Sollten im weiten Schenkel 36 a Fremdstoffe enthalten sein, so würden sie durch den Spalt zwischen dem Träger 38 und dem Verbindungskanal 36 c abgeführt und könnten in den engen Schenkel 36 b fließen. Auch die ansonsten aufgrund der Oberflächenspannung verbleibende restliche Waschflüssigkeit wird entfernt. Folglich wird die Innenseite des U-förmigen Reaktionsröhrchens 36 zuverlässig gewaschen, und nachfolgende Reaktionen können nicht durch zurückbleibende Fremdstoffe oder Waschflüssigkeit beeinflußt werden.
Das in Fig. 8 und 9 gezeigte U-förmige Reaktionsröhrchen 43 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das Reaktionsröhrchen 36 gemäß Fig. 5 und 6, unterscheidet sich von diesem jedoch dadurch, daß der Verbindungskanal 43 c im Vergleich zu dem weiten und engen Schenkel 43 a bzw. 43 b verdickt ist, und daß in der Innenwand des Verbindungskanals 43 c vier Ausnehmungen 44 a bis 44 d in gleichmäßigen Abständen voneinander vorgesehen sind. In diesem Reaktionsröhrchen 43 wird ein Träger im weiten Schenkel 43 a an Wandbereichen des Verbindungskanals 43 c außer den Oberflächenbereichen der Ausnehmungen im Abstand von den Oberflächen der Ausnehmungen 44 a bis 44 d gehalten, so daß an den Ausnehmungen Spalte gebildet sind. Folglich können wie beim Reaktionsröhrchen 36 gemäß Fig. 5 und 6 Fremdstoffe entfernt werden, und es besteht keine Wahrscheinlichkeit, daß Waschflüssigkeit zurück bleibt.
Die Dicke des Verbindungskanals 43 c muß nicht unbedingt vergrößert sein, allerdings ist das bevorzugt, da die Stärke des Verbindungskanals 43 c selbst bei der Ausbildung der Ausnehmungen 44 a bis 44 d dann nicht geschwächt sind.
Auch das in Fig. 10 und 11 gezeigte U-förmige Reaktionsröhrchen 45 ist im wesentlichen so aufgebaut wie das Reaktionsröhrchen 36, unterscheidet sich jedoch dadurch, daß der Verbindungskanal 45 c teilweise eine abgeänderte Gestalt hat, indem einander gegenüberliegende Seiten nach innen verformt sind und Vorsprünge 46 a, 46 b bilden.
In dem Reaktionsröhrchen 45 wird ein Träger im weiten Schenkel 45 a von den Vorsprüngen 46 a, 46 b abgestützt, so daß Spalte zwischen dem nicht verformten Innenwandteil des Verbindungskanals 45 c und dem Träger entstehen. Infolgedessen werden die gleichen Wirkungen erzielt wie mit den vorstehend beschriebenen U-förmigen Reaktionsröhrchen 36 und 43. Das Reaktionsröhrchen hat ebenfalls einen engen Schenkel 45 b.
In Fig. 12 und 13 ist ein weiteres U-förmiges Reaktionsröhrchen 47 gezeigt, welches ebenfalls im wesentlichen den gleichen Aufbau hat wie das Reaktionsröhrchen 36 gemäß Fig. 5 und 6. Statt der Vorsprünge 37 a bis 37 d ist jedoch im Innern des Verbindungskanals 47 c ein siebartiger Einsatz 48 vorgesehen, der an der Innenwand des Verbindungskanals 47 c angeklebt oder angeschweißt sein kann. Gemäß einer Alternative kann auch an der Innenwand des Verbindungskanals 47 c ein Anschlag ausgebildet sein, in den der siebartige Einsatz 48 abnehmbar paßt.
Bei dem U-förmigen Reaktionsröhrchen 47 wird ein im weiten Schenkel 47 a aufgenommener Träger auf dem siebartigen Einsatz 48 abgestützt und zwischen dem Träger und der Innenwand des Verbindungskanals 47 c ein Spalt gebildet, wodurch die gleichen Wirkungen erzielt werden wie mit dem U-förmigen Reaktionsröhrchen 36, 43 und 45.
Wenn im Fall des Reaktionsröhrchens 47 die Maschen des siebartigen Einsatzes 48 zu fein sind, kann es schwierig werden, Fremdstoffe aus dem weiten Schenkel 47 a in den engen Schenkel 47 b zu transportieren, so daß möglicherweise Flüssigkeit, z. B. die Waschflüssigkeit im Sieb unter Oberflächenspannung hängen bleibt. Folglich sollte der siebartige Einsatz 48 vorzugsweise so große Maschen haben, daß keine Waschflüssigkeit hängen bleibt.

Claims

1. U-förmiges Reaktionsröhrchen für eine immunologische Analyse, bestehend aus einem Abschnitt von größerem Durchmesser zur Aufnahme eines Trägers, an dem ein Antigen oder ein Antikörper fixiert ist, aus einem Abschnitt von kleinerem Durchmesser, durch den Flüssigkeit wie ein Reagenz, eine Reaktionsflüssigkeit oder eine Waschflüssigkeit aus dem Abschnitt von größerem Durchmesser abführbar ist und aus einem Verbindungsabschnitt zwischen den beiden Abschnitten von unterschiedlichem Durchmesser, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche des Verbindungsabschnitts (36 c; 43 c; 45 c; 47 c) eine Halterung (37 a bis 37 d; zwischen 44 a bis 44 d; 46 a, 46 b; 48) für den Träger (38) derart angeordnet ist, daß der Träger (38) unter Freilassung eines Spalts für den Abfluß von Flüssigkeit gehalten wird.

2. Reaktionsröhrchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (37 a bis 37 d) von Innenwandvorsprüngen (37 a, 37 b, 37 c, 37 d) des Verbindungsabschnitts (37 c) gebildet ist.

3. Reaktionsröhrchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (zwischen 44 a bis 44 d) durch Innenwandaussparungen (44 a bis 44 d) im Verbindungsabschnitt (43 c) gebildet ist.

4. Reaktionsröhrchen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandaussparungen (44 a bis 44 d) kreuzförmig angeordnet sind.

5. Reaktionsröhrchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (46 a, 46 b) durch Einwärtsverformungen (46 a und 46 b) der Wand des Verbindungsabschnitts (45 c) gebildet ist.

6. Reaktionsröhrchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (48) von einem an der Innenwand des Verbindungsabschnitts (47 c) anliegenden separaten Abstützteil gebildet ist.

7. Reaktionsröhrchen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das separate Abstützteil ein siebförmiger Einsatz (48) im Verbindungsabschnitt (47 c) ist.