DE4123324A1 - Scheibe fuer probenroehrchen und deren verwendung - Google Patents

Description

Bei enzymimmunologischen und radioimmunologischen Untersuchungen verwendet man gewöhnlich immobilisierte Antigene oder Antikör­ per, die auf der Wandung eines Probenröhrchens und/oder auf einem in das Probenröhrchen einzuführenden Gegenstand gebunden sind. Insbesondere bei Reihenanalysen ist es üblich, kleine Probenröhrchen zu verwenden, die becherförmig ausgebildet sind und meist zu mehreren in einer Reihe oder einer Fläche mitein­ ander verbunden sind. In diese Probenröhrchen wird bekann­ termaßen ein seinen Boden bedeckendes Plättchen aus Papier oder Kunststoff eingelegt, an welches das Antigen oder der Antikörper gebunden ist. Nach dem Einführen des Plättchens in das Proben­ röhrchen wird die Probenflüssigkeit in das Probenröhrchen eingefüllt, worauf dann in mehreren Stufen nacheinander gewa­ schen und mit weiteren Reagentien behandelt wird, um am Ende mit Hilfe der radioimmunologischen oder enzymimmunologischen Labelung eine qualitative oder quantitative Bestimmung der gesuchten Substanz in der Probenflüssigkeit durchzuführen. Dabei muß die Flüssigkeit zum Wechseln der Reagentien und für Zwi­ schenwaschstufen mit Hilfe einer Pipetteneinrichtung aus dem Probenröhrchen entnommen und durch eine andere Flüssigkeit ersetzt werden. Eine übliche quantitative Bestimmungsmethode besteht darin, in der Endstufe des Tests mit Hilfe enzymgelabel­ ter löslicher Antikörper oder Antigene, die durch die zu messende Komponente in einer "Sandwich"-Verbindung einen an die Festphase gebunden werden, Farbstoff in der Lösung in dem Probenröhrchen zu erzeugen, dessen Intensität photometrisch gemessen wird und damit die Bestimmung des gesuchten Stoffes in der Probenlösung ermöglicht. Zur Beschleunigung von Reihentests und zur Ausschaltung von Fehlerquellen besteht das Bestreben, solche enzymimmunologischen und radioimmunologischen Unter­ suchungen in derartigen Probenröhrchen zu automatisieren.

Obwohl die oben beschriebenen kleinen zu Mikrotiterplatten oder -riegeln zusammengesetzten oder miteinander verbundenen Proben­ röhrchen, in die ein Plättchen mit daran gebundenem Antigen oder Antikörper eingelegt wird, sich für Reihenuntersuchungen als günstig und preiswert erwiesen, zeigten sich doch Nachteile, die eine Verwendung in Automaten erschwert. Beim Absaugen von Waschlösung aus dem Probenröhrchen wird zuweilen die Scheibe von der Pipettiereinrichtung angesaugt und aus dem Probenröhrchen herausgenommen und gegebenenfalls sogar in das nächstnachfolgen­ de Probenröhrchen überführt. Dadurch entstehen Fehlerquellen, die insbesondere bei automatischen Bestimmungen nicht immer als solche erkannt werden können. Außerdem ist der Waschvorgang relativ ineffektiv, so daß er wiederholt werden muß, was die Analysendauer erhöht, oder bei der Photometrie den Hintergrund verstärkt und damit die Meßgenauigkeit verhindert.

Eine photometrische Bestimmung des Farbstoffgehaltes kann nicht in dem Probenröhrchen selbst durchgeführt werden, da das bekanntermaßen verwendete Plättchen darin den Lichtstrahl nicht ausreichend durchläßt. Aus diesem Grund muß die Flüssigkeit für die photometrische Bestimmung aus dem Probenröhrchen in eine Küvette überführt werden, wobei weitere Fehlerquellen auftreten können. Außerdem müssen für diese Methode relativ große Proben­ volumina verwendet werden. Das Erfordernis der Überführung für die photometrische Bestimmung verbietet, auf diese Weise kinetische Messungen der enzymatischen Reaktionen durchzuführen, da die photometrische Messung in Gegenwart des immobilisierten Antikörpers oder Antigens im Probenröhrchen nicht möglich ist und nach Entfernung der Flüssigkeit aus dem Probenröhrchen die Flüssigkeit nicht mehr in Berührung mit dem immobilisierten Antikörper oder Antigen steht.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand daher darin, ein Mittel zu finden, Analysensysteme, die mit immobilisierten Antigenen oder Antikörpern arbeiten, leichter automatisierbar und zuverlässiger sowie möglichst auch schneller zu machen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Scheibe mit daran gebundenem Antigen oder Antikörper für Probenröhrchen gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine im wesentlichen mittige Ausnehmung hat.

Die erfindungsgemäßen Scheiben haben für die angegebene Ver­ wendung mehrere überraschende Vorteile, ohne daß sich durch die Verkleinerung der Oberfläche infolge der Ausnehmung irgendwelche nachteilige Einflüsse auf die Reaktionen ergeben. Die mittige Ausnehmung verhindert ein Ansaugen der Scheiben beim Absaugen der Waschlösung und ergibt überraschenderweise ein viel effekti­ veres Waschen, da beim Einführen der Waschflüssigkeit Wirbel­ ströme im Probenröhrchen auftreten, die dazu führen, daß die Scheibe unterspült und vom Boden des Probenröhrchens abgehoben wird. Dieses effektivere Spülen führt zu einer Verkürzung der Analysendauer einerseits und zu einer Erhöhung der Analysen­ genauigkeit andererseits, da der "Hintergrund" im Spektrogramm stark vermindert wird. Diese Effekte waren für den Fachmann nicht vorhersehbar.

Zum anderen kann die optische Dichte der Flüssigkeit mit Hilfe eines Photometers unmittelbar im Probenröhrchen ohne Entfernung der Scheibe und ohne Überführung der Lösung aus dem Probenröhr­ chen in eine Küvette bestimmt werden, da der Meßstrahl des Photometers durch die mittige Ausnehmung hindurchgeht. Die photometrische Meßbarkeit in Anwesenheit der Scheibe hat den weiteren Vorteil, daß die Probenflüssigkeitsvolumina klein gehalten werden können, was schneller zu meßbaren Absorptionen führt. Schließlich besteht ein großer Vorteil der erfindungs­ gemäßen Scheiben darin, daß auch kinetische Messungen der enzymatischen Reaktion möglich sind, was durch eine zeitliche Extrapolation eine erhebliche Reduzierung aller Inkubations­ zeiten ermöglicht. Auch solche kinetischen Messungen werden durch die Tatsache ermöglicht, daß die photometrischen Messungen der in Kontakt mit den immobilisierten Antigenen oder Antikör­ pern auf der Scheibe stehenden Flüssigkeit erfolgt.

Die erfindungsgemäßen Scheiben können in üblicher Weise aus Papier oder Kunststoff bestehen, wobei die Kunststoffe durch Polykondensation oder Polyaddition entstanden sein können. Beispiele solcher Kunststoffe sind Polystyrol oder Polyamide.

Die Ausnehmung kann an sich beliebige Form haben und rund oder unrund, wie quadratisch oder rechteckig, sein. Die geringste Verkleinerung der Oberfläche im Hinblick auf den erforderlichen Mindestdurchmesser der Ausnehmung bekommt man, wenn diese im wesentlichen kreisrund ist und daher die Scheibe ringförmiges Aussehen hat.

Moderne Photometer haben einen Meßstrahl mit einem Durchmesser von etwa 0,9 mm. Da dieser Meßstrahl vollständig durch die mittige Ausnehmung der Scheibe gehen soll, ist es zweckmäßig, daß der kleinste Durchmesser der Ausnehmung mindestens 1 mm ist. Dieser kleinste Durchmesser bezieht sich auf unrunde Ausnehmun­ gen, die in verschiedenen Richtungen unterschiedliche Durch­ messer haben. Im Falle kreisrunder Ausnehmungen bedeutet der kleinste Durchmesser den Durchmesser des Kreises schlechthin. Vorzugsweise liegt der Durchmesser der Ausnehmung im Bereich von 1 bis 3 mm. Der übliche Scheibendurchmesser liegt im Bereich von 3 bis 6,8 mm.

Vergleichsmessungen bezüglich der Meßgenauigkeit üblicher ungelochter Scheiben einerseits und erfindungsgemäßer gelochter Scheiben andererseits zeigten, daß in beiden Fällen identische Genauigkeit erzielt werden kann, obwohl sich die Größe der Scheibenoberfläche mit daran gebundenem Antigen oder Antikörper unterscheidet.

Ein Weg zur Herstellung der erfindungsgemäßen Scheiben besteht darin, daß man übliche käufliche Papier- oder Kunststoffscheiben zunächst mit der Ausnehmung versieht, dann in üblicher Weise chemisch aktiviert und anschließend die in Natriumhydrogencarbo­ natlösung gelösten Komponenten an die Scheiben bindet. Nach Waschen werden verbliebene reaktive Gruppen mit Ethanolamin neutralisiert, wonach die erfindungsgemäßen Scheiben gebrauchs­ fertig sind.

Die erfindungsgemäßen Scheiben für Probenröhrchen eignen sich insbesondere für automatisierte Analysensysteme, da sie ein schnelleres und genaueres Arbeiten ermöglichen und Fehler­ quellen, wie durch Ansaugen der Scheiben beim Absaugen der Waschlösung, vermeiden. Daher sind diese erfindungsgemäßen Scheiben besonders zweckmäßig in Verbindung mit Mikrotiter­ platten und -riegeln, doch können sie selbstverständlich auch für einzelne Probenröhrchen eingesetzt werden, wie beispiels­ weise auch solche, die in spezielle Mikrotiterplatten einzeln einsetzbar sind.

Claims (5)

1. Scheibe mit daran gebundenem Antigen oder Antikörper für Probenröhrchen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine im wesentlichen mittige Ausnehmung hat.

2. Scheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine im wesentlichen runde Ausnehmung hat und ringförmig ausgebildet ist.

3. Scheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Ausnehmung einen kleinsten Durchmesser von mindestens 1 mm, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 3 mm hat.

4. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie aus Papier oder Kunststoff besteht.

5. Verwendung einer Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Bestimmung oder zum Nachweis von Substanzen in wäßrigen oder organischen Lösungen mit immunologischen Methoden in Probenröhrchen, Mikrotiterplatten oder -riegeln.