DE3924239A1

DE3924239A1 - Verfahren zur bestimmung von immunologisch nachweisbaren substanzen

Info

Publication number: DE3924239A1
Application number: DE19893924239
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl Biol Dr Rer Bayer; Peter Dipl Chem Dr Rer N Kirch; Erhard Dipl Chem Dr R Kopetzki; Christian Dipl Chem Dr R Klein
Original assignee: Boehringer Mannheim GmbH
Current assignee: Roche Diagnostics GmbH
Priority date: 1989-07-21
Filing date: 1989-07-21
Publication date: 1991-01-24

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von immunologisch nachweisbaren Substanzen nach dem Prinzip des heterogenen Immunoassays durch Inkubation mit min destens zwei Rezeptoren R₁ und R₂, von denen R₁ die Bindung an die feste Phase vermittelt und R₂ ein Konju gat ist aus einem mit einer zu bestimmenden Substanz bindefähigen Liganden und einer Markierung unter Ver wendung einer Festphase, an die eine spezifisch binde fähige Komponente gebunden ist, Trennung der festen von der flüssigen Phase und Bestimmung der Markierung in einer der beiden Phasen sowie ein dazu geeignetes Rea genz.

Eine Vielzahl klinisch wertvoller Parameter wird mit immunologischen Nachweisverfahren bestimmt. Für die Immunoassays gibt es eine große Auswahl von homogenen und heterogenen Verfahrensvarianten. Häufig wird ein Verfahren nach dem Sandwich-Prinzip oder einer davon abgeleiteten Verfahrensvariante benutzt. Üblicherweise wird die Probelösung mit einem Rezeptor, der mit der nachzuweisenden Substanz bindefähig ist und eine Mar kierung trägt und einem an die Festphase gebundenen, oder einem die Bindung an die feste Phase vermittelnden, mit der nachzuweisenden Substanz spezifisch bindefähigen Rezeptor inkubiert. Dabei bilden sich an die Festphase über den die Bindung an die Festphase vermittelnden Rezeptor gebundene Komplexe von nachzuweisender Substanz und markiertem Rezeptor. Durch Trennung der festen von der flüssigen Phase kann die gebundene Markierung von der ungebundenen Markierung leicht isoliert werden und in einer der beiden Phasen nachgewiesen werden. Die Menge der Markierung ist ein Maß für den Gehalt an nachzuweisender Substanz.

Es gibt nun verschiedene Situationen, bei denen nicht nur ein Test, sondern parallel mehrere verschiedene Tests durchgeführt werden müssen. Dies ist beispiels weise der Fall bei der Diagnostik von gegen bestimmte Viren gerichteten Antikörpern, wie z.B. Anti-HIV-Anti körpern oder gegen Hepatitis-Antigene gerichteten Anti körpern. Generell werden gegen ein Antigen oder Hapten vom Körper eine Vielzahl verschiedener Antikörper gebildet, d.h. Antikörper, die mit verschiedenen Epito pen bindefähig sind. Einige Viren haben die Eigenschaft, ihre Oberfläche ständig zu verändern, so daß es sehr schwierig ist, entweder Antikörper zu finden, die einen zuverlässigen Nachweis des Antigens erlauben oder Modellsubstanzen zu finden, mit denen alle gegen ein bestimmtes Virus gebildeten Antikörper erfaßt werden können. Aus diesem Grunde versucht man in parallelen Tests durch Einsatz verschiedener Antikörper, die mit verschiedenen viralen Antigenen bindefähig sind, oder durch Einsatz verschiedener antigener Determinanten, die Nachweisgenauigkeit zu erhöhen. Weiterhin ist es bei vielen Krankheitsbildern wichtig, parallel verschiedene Parameter nachzuweisen, beispielsweise in der Tumor diagnostik bei der Suche nach Tumormarkern oder bei der Untersuchung von Allergie-Patienten für den Nachweis von Allergenen bzw. von Anti-Allergen-Antikörpern. Auch bei der Untersuchung von Blut für Transfusionen ist es not wendig, verschiedene Tests parallel auszuführen, um festzustellen, ob das Blut irgendwelche Risikofaktoren wie HIV-Antikörper, Hepatitis-Erreger etc. enthält.

Bisher ist es sehr aufwendig, verschiedene Antigene oder Antikörper parallel nachzuweisen, da für jede einzelne Substanz ein gesonderter Test durchgeführt werden muß, was zeit- und arbeitsaufwendig ist. Es wurde auch schon vorgeschlagen, simultan mehrere Antikörper nebeneinander zu bestimmen, indem man verschiedene Antigene an der Festphase immobilisiert. Dieses Verfahren brachte jedoch in der Regel keine befriedigenden Ergebnisse, da einer seits Störreaktionen auftraten und andererseits für solche Tests die Bindekapazität der Festphase so gering war, daß die Empfindlichkeit unter den Anforderungen der Praxis lag.

Es war nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver fahren zur Verfügung zu stellen, mit dem mehrere Para meter gleichzeitig mit hoher Genauigkeit und geringem Zeitaufwand bestimmt werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Be stimmung von immunologisch nachweisbaren Substanzen nach dem Prinzip des heterogenen Immunoassays durch Inkuba tion mit mindestens zwei Rezeptoren R₁ und R₂, von denen R₁ die Bindung an die feste Phase vermittelt und R₂ ein Konjugat aus einem mit einer zu bestimmenden Substanz bindefähigen Liganden und einer Markierung ist, unter Verwendung einer Festphase, an die eine spezifisch bin defähige Reaktionskomponente gebunden ist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Festphase ein Material verwendet, an dessen Oberfläche spezifisch bindefähige Partner gebunden sind und daß man die Probelösung mit mehreren verschiedenen Rezeptoren R₁ inkubiert, wobei jeder Rezeptor R₁ sowohl Bindestellen für den an der Festphase gebundenen spezifisch bindefähigen Partner als auch Bindestellen für eine der zu bestimmenden Substan zen aufweist.

Überraschenderweise gelingt es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, simultan verschiedene Substanzen zu bestim men. Es kann in einfacher Weise und mit geringem Zeit aufwand ein ganzes Spektrum gewünschter Parameter abgedeckt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für alle Va rianten des heterogenen Immunoassays.

Für das erfindungsgemäße Verfahren wird eine feste Phase verwendet, an deren Oberfläche spezifisch bindende Partner gebunden sind. Für die Festphase können die an sich bekannten Materialien wie Kunststoff, Glas, Pa pierträger, Keramik, Latex, Magnetteilchen und andere verwendet werden. Die feste Phase kann z.B. in Form von Reaktionsröhrchen, Reagenzträgerstreifen oder Kugeln vorliegen. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die feste Phase in Form eines Reaktionsgefäßes, beson ders bevorzugt als Küvette ausgebildet vor, dessen Wände zumindest teilweise an der Innenoberfläche mit spezi fisch bindenden Partnern beschichtet sind. Als Material für das Reaktionsgefäß sind die bekannten Materialien geeignet. Bevorzugt sind hier Polystyrol, Copolymere des Polystyrols, Polycarbonate, Polyacrylate und Polymeth acrylate.

Die Beschichtung des Trägermaterials mit den spezifisch bindenden Partnern kann entweder direkt, über ein Trä germaterial oder einen Spacer erfolgen. Geeignet ist beispielsweise die Bindung an ein lösliches Protein mit einem Molekulargewicht über 500 000, das dann an der Innenoberfläche des Reaktionsgefäßes adsorbiert wird. Ebenso geeignet ist die Bindung über einen Spacer, der über eine funktionelle Gruppe an der Oberfläche des Reaktionsgefäßes kovalent oder adsorptiv gebunden werden kann. Verfahren und Mittel hierzu sind bekannt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird als feste Phase ein Trägermaterial verwendet, das nach dem in DE-A- 36 40 412.8 beschriebenen Verfahren hergestellt wurde.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die feste Phase ein Reagenzpapier, das erhalten wurde, indem ein Faservlies aus einer Cellulose/Synthesefasermischung durch Behandlung mit Perjodat aktiviert wurde und mit dem spezifisch bindenden Partner, der vorher sauer be handelt wurde, beladen wurde. Ein Verfahren zur Her stellung derartiger Reagenzpapiere ist beschrieben in DE-A-35 43 749.

An die Oberfläche der Festphase wird ein spezifisch bindender Partner gebunden. Dieser Partner muß mit einem Teil von Rezeptor R₁ bindefähig sein. Da die Bindung zwischen dem an der Festphase gebundenen Partner und dem Rezeptor R₁ die Bindefähigkeit des Rezeptors R₁ mit der nachzuweisenden Substanz nicht beeinträchtigen soll, werden entweder, wenn Rezeptor R₁ ein Antikörper ist, gegen den Fc-Teil dieses Antikörpers gerichtete Anti körper oder Protein A verwendet oder es werden Partner P1 eines spezifisch bindenden Paares immobilisiert. Als spezifisch bindende Paare sind beispielsweise Antigen- Antikörper, Hapten-Antikörper, Lektin-Kohlenhydrate, Biotin-Antibiotin-Antikörper, Biotin-Streptavidin sowie Biotin-Avidin geeignet. Bevorzugt werden an der Fest phase mit Biotin bindefähige Partner immobilisiert, insbesondere Streptavidin oder Avidin. Wird als P1 oder P2 Protein A verwendet, so sollte in dem Immunoassay nur Rezeptor R₁ ein vollständiger Antikörper sein, während als markierter Rezeptor ein Fab- oder F(ab′)₂-Fragment verwendet werden sollte, um keine unspezifische Bindung des markierten Rezeptors mit der Festphase zu verur sachen, die zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen würde.

Die Probelösung wird mit verschiedenen Rezeptoren R₁ inkubiert. Als Rezeptoren R₁ werden Rezeptoren verwen det, die sowohl Bindestellen für den an der Festphase gebundenen Partner als auch Bindestellen für eine der nachzuweisenden Substanzen haben. Als Rezeptoren R₁ können vollständige Antikörper aller Subklassen, die mit einer der nachzuweisenden Substanzen bindefähig sind, verwendet werden. In diesem Fall werden an der Oberflä che der Festphase entweder gegen den Fc-Teil des für R₁ verwendeten Antikörpers gerichtete Antikörper oder Pro tein A gebunden. Im letzteren Fall sollte der markierte Rezeptor kein vollständiger Antikörper sein, um keine unspezifische Bindung an der Festphase zu verursachen, die zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen würde. In einer weiteren Ausführungsform werden als Rezeptoren R₁ Konjugate aus zu dem an der Festphase gebundenen Partner P1 komplementären Partnern P2 sowie einem mit einer der nachzuweisenden Substanzen bindefähigen Liganden eingesetzt. Über den Partner P2, der mit Part ner P1 bindet, wird die Immobilisierung bewirkt. Bevor zugt enthält Rezeptor R₁ als Partner P1 ein Hapten wie FITC, p-Nitrophenol, Saponin, Digoxin, besonders bevor zugt Biotin. Der Ligand bindet mit einer der nachzuwei senden Substanzen. Abhängig von der nachzuweisenden Substanz kann der Ligand ein Antikörper, Antikörper fragment, Antigen, Hapten oder Bindeprotein sein. Als Antigene können vollständige oder gereinigte Teile von Krankheitserregern wie bakterielle Antigene, Protozoen- Antigene, Allergene oder virale Antigene, verwendet werden. Die Antigene können aus nativem Material, rekombinantem Material oder aus chemisch synthetisierten oder modifizierten Peptiden oder Kohlenhydraten beste hen. So werden beispielsweise als Liganden für die Rezeptoren R₁ beim Nachweis von HIV-Antikörpern ver schiedene antigene Determinanten wie p24, gp41 und gp32 verwendet. Soll beispielsweise Art und Verlauf einer Hepatitis-Erkrankung nachgewiesen werden, so können für Rezeptor R₁ als Liganden die verschiedenen Virus-Anti gene HBcAg, HBsAg, HBeAg, HAV etc. verwendet werden. Wird das Verfahren zum Nachweis von Allergien einge setzt, so werden als Liganden die verschiedenen Allergene verwendet, um das Vorliegen von entsprechenden Antikörpern nachzuweisen. Für den Nachweis von Tumor markern werden die entsprechenden verschiedenen Anti körper für Rezeptor R₁ eingesetzt, beispielsweise können Antikörper gegen CEA, AFP, CA153 nebeneinander für die Rezeptoren R₁ verwendet werden. Zur Hormonbestimmung kommen Antikörper gegen TSH, LH, FSH, Cortisol, Prolac tin etc. in Frage. Ebenso können zum Nachweis von Krankheiten Antikörper gegen verschiedene virale, bak terielle oder Protozoen-Antigene eingesetzt werden. Statt der Antikörper können selbstverständlich auch deren Fragmente wie Fab-, Fab′- oder F(ab′) ₂-Fragmente verwendet werden. Die Antikörper können polyklonal oder monoklonal sein.

Der zweite, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwen dete Rezeptor R₂ ist ein Konjugat aus einem mit einer der zu bestimmenden Substanzen bindefähigen Liganden und einer Markierung. Zur Markierung sind viele Möglichkei ten bekannt und hier im vorliegenden Verfahren geeignet. Als Beispiele können radioaktive Isotope wie ¹²⁵J, ¹³¹J, ⁵¹Cr, ³⁵S und ³H, Enzyme wie Peroxidase, β-Galactosidase oder alkalische Phosphatase, fluoreszierende, chemilu mineszierende oder in anderer Weise nachweisbare Sub stanzen verwendet werden. Der für R₂ verwendete Ligand kann entweder eine mit allen nachzuweisenden Substanzen bindefähige Komponente sein, z.B. in dem Fall, in dem verschiedene Antigene zum Nachweis ganz bestimmter Antikörper, wie z.B. HIV, verwendet werden. In diesem Fall ist auch die Markierung für alle Rezeptoren R₂ gleich. Analoges gilt für die Simultanbestimmung von IgE-Antikörper verschiedener Allergene. Wenn verschie dene Parameter nebeneinander bestimmt werden sollen, können für die Rezeptoren R₂ jeweils verschiedene, mit den einzelnen nachzuweisenden Substanzen spezifisch bindefähige Liganden verwendet werden. Die Bestimmung der einzelnen Parameter nebeneinander kann in zwei Varianten erfolgen. In einer ersten Variante wird das Verfahren mehrphasig durchgeführt. Hier werden die verschiedenen Rezeptoren R₂, die jeweils die gleiche Markierung tragen, nacheinander zugegeben. Da jeder Rezeptor R₂ jeweils nur mit einer nachzuweisenden Substanz reagieren kann, kann nach Zugabe des Rezeptors jeweils der Anteil an gebundener oder ungebundener Mar kierung bestimmt werden und ist ein Maß für die jewei lige nachzuweisende Substanz. In einer zweiten Variante wird das Verfahren einphasig durchgeführt. Diese Variante ist bevorzugt, da sie auch in Analyseautomaten durchgeführt werden kann. Hier tragen die verschiedenen Rezeptoren R₂ jeweils verschiedene Markierungen, die eine gleichzeitige Bestimmung ermöglichen, z.B. ver schiedene Isotope mit unterscheidbaren Emissionen oder auf verschiedenen Wellenlängen fluoreszierende Verbin dungen. Ebenso geeignet ist die Markierung mit ver schiedenen Enzymen. Hier werden zur Auswertung verschiedene Substrate zugegeben, die bei der Einwirkung der jeweiligen Enzyme Farben bilden, die ihr Absorp tionsmaximum bei unterschiedlichen Wellenlängen haben. Als Liganden für Rezeptor R₂ sind die gleichen Liganden wie für Rezeptor R₁ geeignet. Die für Rezeptor R₂ ver wendeten Liganden können abhängig von der durchzufüh renden Bestimmung identisch mit den für Rezeptor R₁ verwendeten Liganden sein oder davon verschieden. Für den Nachweis von Antigenen können als Liganden gegen die Antigene gerichtete Antikörper oder deren Fragmente sowie Bindeproteine verwendet werden.

Für den Nachweis von Antikörpern können z.B. gegen IgG, IgA, IgM, IgE gerichtete Antikörper oder deren Fragmente oder die mit den nachzuweisenden Antikörpern bindefähi gen Antigene oder Haptene eingesetzt werden. Die Rezep toren R₂ können in Form von Mischungen oder in Form vernetzter Produkte eingesetzt werden. Eine Vernetzung kann in an sich bekannter Weise erfolgen, beispielsweise durch Einsatz von bi- oder polyfunktionellen Linkern. Verfahren hierzu sind dem Fachmann bekannt und bedürfen keiner näheren Erläuterung.

Die Probelösung kann entweder mit allen Rezeptoren gleichzeitig oder zuerst mit Rezeptor R₁ und dann mit den verschiedenen Rezeptoren R₂ inkubiert werden. Weitere Verfahrensvarianten sind möglich und dem Fach mann bekannt. Die Reaktion mit den beiden Rezeptoren R₁ und R₂ erfolgt dabei in homogener Phase.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, Simul tanbestimmungen für viele verschiedene Parameter durch zuführen. Die einfache Verfahrensführung ermöglicht die Simultanbestimmung in Analysenautomaten.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer mit einem Partner eines spezifisch bindefähigen Paares beschich teten Oberfläche steht genug Bindungskapazität zur Ver fügung, so daß alle Parameter genau und reproduzierbar nachgewiesen werden können.

Das Verfahren eignet sich auch für die Schnelldiagnose. Durch simultanen Nachweis von HIV-Antikörpern und HBsAg können Blutproben, die diese Risikofaktoren enthalten, sofort ausgeschieden werden, ohne daß eine genauere Diagnostik notwendig wäre. Andererseits kann bei Unter suchungen in einem Schnelltest vorweg geprüft werden, ob Risikofaktoren vorliegen und falls dies der Fall ist, dann eine genauere Diagnose angeschlossen werden. Es ist somit erfindungsgemäß möglich, sehr schnell festzustel len, ob bestimmte Hinweise auf eine Erkrankung vorhanden sind, die dann die weiteren Untersuchungen vereinfa chen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Figuren und Bei spiele erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Schema für eine simultane Bestimmung von HIV-Antikörpern und HBsAg.

Fig. 2 zeigt ein Schema für eine Simultanbestimmung verschiedener Tumormarker.

In Fig. 1 ist schematisch die simultane Bestimmung von HIV-Antikörpern und HBsAg dargestellt. An einer Fest phase sind Antikörper, die gegen Fluoresceinisothiocya nat (FITC) gerichtet sind, immobilisiert. Die Probelösung wird inkubiert mit verschiedenen Konjugaten als Rezeptoren R₁, die alle FITC und jeweils mindestens ein mit HIV-Antikörpern bindefähiges Epitop bzw. Anti- HBsAg-Antikörper enthalten. Nach einem Waschschritt wird die Probe inkubiert mit markierten Anti-Human-IgG-Anti körpern und Anti-HBsAg-Antikörpern als Rezeptoren R₂. Die Markierung ist radioaktives Jod. Es bilden sich dann Komplexe aus den Rezeptoren R₁, HIV-Antikörpern bzw. HBsAg und aus Rezeptoren R₂, die durch die Bindung von FITC an die immobilisierten Anti-FITC-Antikörper an der Festphase gebunden werden.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer simul tanen Bestimmung von Tumor-Antigenen. Hier wird an der Festphase Anti-Fcγ-Antikörper immobilisiert. Als Rezep toren R₁ werden jeweils gegen Tumorantigene gerichtete Antikörper verwendet. Als Rezeptor R₂ wird vernetzte Peroxidase, die Fab-Fragmente von gegen Tumorantigene gerichteten Antikörpern trägt, verwendet. Bei der Inku bation binden die Anti-Tumor-Antigen-Antikörper die in der Probe vorhandenen Tumor-Antigene. Weiterhin binden die vernetzten POD-Moleküle über die entsprechenden Fab- Antikörper ebenfalls an die Tumor-Antigene. Die Immo bilisierung erfolgt durch Bindung über die Anti-Fcγ-An tikörper.

Beispiel 1 Anti-HIV-Test

HIV-Antikörper werden in einem 2-Schritt-Sandwich-Im munoassay bestimmt. Zum Nachweis werden die Reagenzien mit folgender Zusammensetzung verwendet.

Reagenz 1

jeweils 10^-7 mol/l eines oder mehrerer biotinylierter HIV-Antigene,
40 mmol/l Phosphatpuffer, pH 7,0
0,9 Gew.-% Kochsalz
10 Vol.-% Rinderserum.

Als Antigene wurden dabei folgende verwendet: gentech nologisch hergestellte HIV-Antigene entsprechend HIV1- gp41 (gp41-rek., Centocor^TM-p121) und HIV1-p24 (p24-rek., Centocor^TM-pg2), chemisch synthetisierte Peptide aus HIV1-gp41 (gp41-pep, Wand et al., PNAS, 83, 6159, 1986) und HIV2-gp32 (gp32-pep, Gnann, J.W. et al., Science, 237, 1346, 1987). Diese Antigene wurden wie von Leary et al., PNAS, 80, 4045 (1983) beschrieben mit Biotin markiert.

Reagenz 2

20 mU/ml eines Konjugates aus Schafantikörper gegen Human-Immunglobulin und POD
40 mmol/l Phosphatpuffer, pH 7,0
0,05 Gew.-% Tween 20
0,2% Rinderserumalbumin
0,2% Rinder-IgG.

Polystyroltube

Thermisch aggregiertes RSA, im folgenden als Thermo-RSA bezeichnet, wurde in folgender Weise hergestellt: 1 g RSA wurde in 100 ml 50 mmol Kaliumphosphatlösung bei einem pH von 7,0 gelöst, auf 70°C erhitzt und 4 Stunden unter leichtem Rühren bei dieser Temperatur gehalten. Die Lösung wurde abgekühlt, filtriert und auf eine Kon zentration von 50 mg/ml eingestellt. Anschließend wurde gegen das 30fache Volumen bidest. Wasser dialysiert.

Herstellung eines Konjugats von Streptavidin mit Thermo- RSA: Aus Streptomyces avidinii gewonnenes Streptavidin wurde mit Maleimido-hexanoyl-N-hydroxy-succinimid umge setzt, und man erhielt auf diese Weise ein Maleimido gruppen tragendes Streptavidin. Thermo-RSA wurde mit S- Acetylmercaptobernsteinsäureanhydrid umgesetzt und an schließend die geschützten SH-Gruppen durch Zugabe von Hydroxylamin freigesetzt. Das Maleimidogruppen enthal tende Streptavidin wurde sodann mit dem SH-Gruppen ent haltenden Thermo-RSA vermischt unter Bildung des gewünschten Konjugats.

Kunststofftubes aus Polystyrol wurden dann mit dem Streptavidin-Thermo-RSA-Konjugat beladen. Das Beladen der Tubes erfolgte mit 1,5 ml einer Streptavidin-Thermo- RSA-Lösung, wobei das molare Verhältnis der beiden Kom ponenten 1,8:1 (10 µg/ml) in 40 mmol/l Natriumphosphat puffer, pH 7,4 bei 20°C während 18 bis 24 Stunden betrug.

Nach Aussagen der Tubes wurde 30 Minuten bei 20°C mit 1,8 ml einer Lösung von 2% Saccharose, 0,9% Natrium chlorid und 0,3% RSA nachbeladen. Nach Trocknung (24 Stunden bei 20°C und 40% relativer Feuchte) waren die Tubes einsatzbereit und haltbar.

In einem mit Streptavidin-Thermo-RSA-Konjugat beschich teten Polystyroltube wurden 1 ml des Reagenz 1 und 10 µl Humanserum oder -plasma eine Stunde bei Raumtemperatur inkubiert. Anschließend wurde dreimal mit Leitungswasser gewaschen und 1 ml Reagenz 2 für eine Stunde bei Raum temperatur inkubiert. Wieder wurde dreimal mit Lei tungswasser gewaschen und zur Nachweisreaktion 1 ml ABTS-Substratlösung zugegeben. Nach 60 Minuten wurde die Extinktion bei 422 nm photometrisch gemessen.

Der Anti-HIV-Test wurde unter Verwendung einzelner HIV- Antigene und Antigenkombinationen durchgeführt. Dabei zeigte es sich, daß die Testführung im mit Streptavidin- Thermo-RSA-Konjugat beschichteten Polystyroltube sowohl für die simultane Bestimmung von mehreren Antikörpern oder Antikörperpopulationen geeignet ist (Screeningtest; Tabelle 1), gleichgültig, ob diese gegen denselben Virus oder mehrere Viren bzw. interessierende Antigene ge richtet sind.

Tabelle 1

Beispiel 2

In einer Probelösung wurden Hepatitis S-Antigen und HIV- Antikörper in einem 2-Schritt-Sandwich-Immunoassay bestimmt. Die verwendeten Reagenzien hatten die folgende Zusammensetzung:

Reagenz 1

40 mmol/l Phosphatpuffer, pH 7,0
0,1% Tween 20
0,9% NaCl
0,01% Phenol
0,2% Rinderserumalbumin
300 ng/ml eines FITC-markierten monoklonalen Antikörpers gegen HBSAg sowie je 600 ng/ml FITC-markiertes p24 und gp41-Antigen von HIV.
(FITC = Fluoresceinisothiocyanat)

Reagenz 2

40 mmol/l Phosphatpuffer, pH 7,0
0,1% Tween 20
0,2 mol/l Natriumtartrat
0,01% Phenol
0,2% Rinderserumalbumin
je 5000 cpm eines ¹²⁵J markierten polyklonalen Schafantikörper gegen humane IgG-Antikörper sowie eines monoklonalen Antikörpers gegen HBSAg.

Polystyrolröhrchen wurden mit 1 ml Schafantikörper gegen FITC (50 µg/ml in 0,1 mol/l Carbonatpuffer, pH 9,6) für 18 Stunden bei Raumtemperatur und mit 1 ml Rinderserum albumin (10 mg/ml in 0,1 mol/l Phosphatpuffer) für eine Stunde bei Raumtemperatur beschichtet.

50 µl Probe wurden für 2 Stunden bei Raumtemperatur mit 1 ml Reagenz 1 inkubiert. Nach dreimaligem Waschen mit Wasser wurde für eine Stunde bei Raumtemperatur mit 1 ml Reagenz 2 inkubiert. Nach dreimaligem Waschen wurden die Röhrchen im Gammazähler vermessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2

Beispiel 3

In einer Probelösung wurden gleichzeitig die Tumormarker CEA und CA153 in einem 1-Schritt-Sandwich-Immunoassay bestimmt. Das verwendete Reagenz hatte die folgende Zusammensetzung:

120 mU/ml eines Konjugats aus POD und Fab-Fragmenten jeweils eines monoklonalen Antikörpers gegen die Tumormarker CEA und CA153
40 mmol/l Phosphatpuffer, pH 7,0
0,5% Pluronic F68
0,2 mol/l Natriumtartrat
0,01% Phenol
0,2% Rinderserumalbumin
300 ng/ml jeweils eines biotinylierten monoklonalen Antikörpers gegen CEA und CA153.

An die monoklonalen Antikörper gegen CEA und CA153 werden lediglich die Anforderungen gestellt, daß die Fab-Fragmente im POD-Konjugat jeweils gegen ein anderes Epitop gerichtet sind als die biotinylierten Antikör per.

Polystyrolröhrchen wurden mit 1 ml Schaf-Anti-Maus-Fcγ- Antikörper (50 µg/ml in 0,1 mol/l Carbonatpuffer, pH 9,6) für 18 Stunden bei Raumtemperatur und mit 1 ml Rinderserumalbumin (10 mg/ml in 0,1 mol/l Phosphatpuf fer) für eine Stunde bei Raumtemperatur beschichtet. 1 ml des Reagenzes und 100 µl Probe wurden 2 Stunden bei Raumtemperatur inkubiert. Anschließend wurde dreimal mit Leitungswasser gewaschen. Sodann wurde zur Nachweis reaktion 1 ml ABTSB-Substratlösung zugegeben. Nach einer Stunde wurde die Extinktion bei 405 nm photometrisch gemessen. Die Ergebnisse sind Tabelle 3 zu entnehmen.

Tabelle 3

Simultanbestimmung von Tumormarkern

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung von immunologisch nach weisbaren Substanzen nach dem Prinzip des hetero genen Immunoassays durch Inkubation mit mindestens zwei Rezeptoren R₁ und R₂, von denen R₁ die Bindung an die feste Phase vermittelt und R₂ ein Konjugat aus einem mit einer zu bestimmenden Substanz bin defähigen Liganden und einer Markierung ist, unter Verwendung einer Festphase, an die eine spezifisch bindefähige Reaktionskomponente gebunden ist, Trennung der festen von der flüssigen Phase und Bestimmung der Markierung in einer der beiden Pha sen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Festphase ein Material verwendet, an dessen Ober fläche spezifisch bindefähige Partner gebunden sind und daß man die Probelösung mit mehreren verschie denen Rezeptoren R₁ inkubiert, wobei jeder Rezeptor R₁ sowohl Bindestellen für den an der Festphase gebundenen spezifisch bindefähigen Partner als auch Bindestellen für eine der zu bestimmenden Substan zen aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Fest phase ein Material verwendet, an dessen Oberfläche Partner P1 eines spezifisch bindenden Paares gebunden sind und daß man die Probelösung mit meh reren verschiedenen Rezeptoren R₁ inkubiert, wobei jeder Rezeptor R₁ ein Konjugat aus dem Partner P2 des spezifisch bindenden Paares und jeweils einem mit einer nachzuweisenden Substanz bindefähigen Liganden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man verschiedene Rezeptoren R₂ verwendet, wobei verschiedene mit zu bestimmenden Substanzen binde fähige Liganden und verschiedene Markierungen ver wendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Rezeptor R₂ ein Konjugat verwendet wird, das aus einem mit allen nachzuweisenden Substanzen bindefähigen Liganden und einer Markierung besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für Rezeptor R₂ monoklonale Antikörper verwendet wer den.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als spezifisch bindendes Paar P1-P2 Streptavi din-Biotin, Avidin-Biotin, Antibiotin-Antikörper- Biotin, Hapten-Antikörper, Lektin-Zucker oder Antigen-Antikörper verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Probelösung gleichzeitig verschiedene Antikörper nachgewiesen werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Probelösung gleichzeitig verschiedene Tumormarker, Hormone, Allergene oder Krankheitser reger nachgewiesen werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Probelösung gleichzeitig verschiedene Antikörper und verschiedene Antigene oder Haptene nachgewiesen werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als feste Phase ein Reaktionsgefäß verwen det, dessen Wände an der Innenoberfläche mit Streptavidin oder Avidin beschichtet sind.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Liganden für Rezeptor R₁ jeweils monoklo nale Antikörper verwendet werden.

12. Reagenz zur Bestimmung von immunologisch nachweis baren Substanzen, umfassend eine feste Phase, an deren Oberfläche spezifisch bindende Partner ge bunden sind, verschiedene Rezeptoren R₁, die je weils Bindestellen für eine der nachzuweisenden Substanzen und Bindestellen für den an der Fest phase gebundenen, spezifisch bindenden Partner haben und Rezeptoren R₂, die Konjugate aus einem mit einer zu bestimmenden Substanz bindefähigen Liganden und einer Markierung sind.

13. Reagenz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Festphase ein innen mit Streptavidin oder Avidin beschichte tes Reaktionsgefäß, die Rezeptoren R₁ jeweils Kon jugate aus Biotin und jeweils einem mit einer zu bestimmenden Substanz bindefähigen Liganden und R₂ Konjugate aus einem mit einer zu bestimmenden Sub stanz bindefähigen Liganden und einer Markierung sind.