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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gebiet des Bestimmens der
Gerinnungszeit von Blutproben und genauer bezieht sie sich auf die
Bestimmung der Gerinnungszeit von Blutproben aus Patienten, die
eine Heparinbehandlung erhalten, insbesondere Patienten, denen niedrige
bis moderate Heparindosen verabreicht worden sind, wie auch der
von Patienten, denen hohe Heparindosen verabreicht worden sind.
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Die
aktivierte Gerinnungszeit (ACT)-Analyse ist ein Bluttest, der die
Effektivität
einer Heparindosierung überwacht.
Die Heparinspiegel, welche die ACT-Analyse überwacht, sind im allgemeinen
jenseits des Bereichs der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit-Analyse
(APTT). Einige APTT-Analysen können
Plasmaheparinspiegel bis zu 1,5 U/ml überwachen (was einem Blutheparinspiegel
von etwa 0,75 U/ml äquivalent
ist), während
die ACT-Analyse Blutheparinspiegel bis zu 6 U/ml überwachen
kann. Das obere Ende des Blutheparinbereichs (oberer Bereich; OB)
wird oft bei kardiologischer Pulmonar-Bypass-Chirurgie verwendet,
während Blutspiegel
unter 3 U/ml (mittlerer bis niedriger Bereich; NB}, aber oberhalb
des effektiven Bereichs der APTT-Analyse, in Situationen wie etwa
Herzkatheterisierung, extrakorporaler Membranoxygenierung (ECMO), Hämodialyse
und perkutauner transluminaler Koronarangioplastie (PTCA) verwendet
werden.
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Es
gibt verschiedene kommerziell erhältliche ACT-Analysen. Sie unterscheiden
sich typischerweise in spezifischen Komponenten, welche die Gerinnung
aktivieren, wobei dieser Unterschied den Blutheparinbereich berühren kann,
in welchem die Analyse zuverlässig
ist. Entsprechend werden diese Analysentypen oft anhand des Heparinbereichs
und der entsprechenden chirurgischen oder medizinischen Anwendung
kategorisiert. Ein Beispiel eines solchen Tests ist als Hemochron® bekannt,
der von der International Technidyne Corporation vertrieben wird.
Die grundlegende Vorgehensweise für diesen Test ist wie folgt:
Eine 2 ml-Probe von Blut wird einem, getrocknete Celite (Diatomeenerde)
und einen kleinen magnetischen Rührer
enthaltenes Teströhrchen
hinzugefügt.
Das Teströhrchen
wird zugedeckelt und geschüttelt,
und dann in einem Instrument platziert, welches das Anlaufen des
Magnetrührers
veranlasst. Wenn das Blut zu gerinnen beginnt, verlangsamt sich
die Drehung des Magnetrührers
oder hört
auf. Das Instrument misst dann die Zeitlänge, bis der Magnet seine Drehung
beendet hat, als die Celite ACT-Zeit. Eine Variation dieses Tests
ist als Hemochron®-Glas-ACT-Analyse bekannt, wobei das Teströhrchen aus
Kunststoff ist und Glaspartikel mit einem Magnetrührer enthält und als
Probe nur 0,4 ml Blut dienen.
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Die
US-Patente Nr.
4,756,884 und
5,039,617 beschreiben eine
integrierte Vorrichtung, die ein vorgelegtes Trockenreagens, das
verwendet werden kann, um das Gerinnen von Blutproben zu messen,
in einem Kapillarröhrchen
enthält.
Der Anmelder der vorliegenden Erfindung vermarktet derzeit ein System
unter der Bezeichnung CoaguChek
TM Pro und
CoaguChek
TM Plus. Beim Auslegen eines Reagens
zur Verwendung in diesem System wurden gewisse Schwierigkeiten ersichtlich,
um eine Heparineffektivität
im Bereich von 3 U/ml und niedriger zu messen. Beispielsweise sollte
das CoaguChek
TM Plus/Pro-System eine Analysezeit
von 300 Sekunden oder weniger haben, während traditionelle ACT-Reagenzien eine Analysenzeit
von bis zu 1000 Sekunden aufweisen.
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Zusätzlich sind
die Aktiviatoren, die traditionell bei ACT-Reagenzien verwendet
worden sind, Celite, Kaolin oder Glaspartikel, die alle unlösliche Partikel
sind. Solche Aktivatoren sind typischerweise für das beim CoaguChekTM Plus-System eingesetzte Kassettenreagenssystem
problematisch, das die Blutprobe verwendet, um das Reagens zu lösen und
das Reagens mit dem Blut während
der Koagulationsaktivierungsreaktion durch die Kassettenbahnen bewegt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Kurz
gesagt ist die Erfindung ein Verfahren, ein Reagens und eine Testkartusche
für die
Bestimmung der Gerinnungszeit einer Blutprobe mittels eines Reagens,
welches Gewebefaktor und einen Co-Faktor umfasst. Ein bevorzugter
Co-Faktor ist ein Sulfatid. Diese Erfindung wird vorzugsweise verwendet,
um die Effektivität
einer Heparintherapie bei Patienten zu überwachen, denen niedrige bis
mittlere Heparindosen verabreicht worden sind, die zu Blutheparinspiegeln
von etwa 0 bis etwa 3 U/ml führen.
Es ist jedoch überraschenderweise
gefunden worden, dass die Erfindung die Effektivität einer
Heparintherapie bei Patienten überwachen
kann, denen höhere
Heparindosen verabreicht worden sind, die zu Blutheparinspiegeln
von bis zu etwa 6 U/ml führen.
Bei einer alternativen Ausführungsform
kann das Sulfatid mit einem Phosphatid kombiniert oder dadurch ersetzt
werden.
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Gemäß dem Testkartuschenaspekt
der Erfindung beinhaltet die Kartusche ein Gehäuse, welches eine Einlassöffnung,
eine Kammereinheit und eine Auslassöffnung enthält. Die Kartusche umfasst vorzugsweise weiterhin
eine erste Kapillareinheit zum unabhängigen Pumpen einer Flüssigkeit
wie etwa einer Blutprobe, aus der Einlassöffnung zur Kammereinheit. Zusätzlich beinhaltet
die bevorzugte Kartusche vorzugsweise eine zweite Kapillareinheit,
die zwischen der Kammereinheit und der Ausgangsöffnung positioniert und mit
diesen betrieblich verbunden ist, um unabhängig eine Flüssigkeit
aus der Kammereinheit zur Ausgangsöffnung zu pumpen. Die Einlassöffnung,
die erste kapillare Einheit (falls vorhanden), die Kammereinheit,
die zweite Kapillareinheit (falls vorhanden) und die Ausgangsöffnung sind
in einem durchgängigen
Kapillarpfad vorhanden. Innerhalb des Kapillarpfads sind ein, einen
Gewebefaktor und einen Co-Faktor, vorzugsweise ein Sulfatid, umfassendes
Reagens enthalten. Bei einer alternativen Ausführungsform kann ein Phosphatid
mit einem Sulfatid kombiniert werden oder ein Phosphatid kann der
alleinige Co-Faktor sein.
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Man
sollte anmerken, dass wie hierin verwendet die Begriffe Thromboplastin,
Gewebefaktor und Koagulationsfaktor III alle das Zelloberflächenprotein
bedeuten sollen, welches die Koagulation initiiert.
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Man
sollte auch anmerken, dass sich der Ausdruck Sulfatid auf eine Klasse
von Sulfatderivaten von Cerebrosiden bezieht, welche die folgende
allgemeine Struktur aufweisen:
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Der
Ausdruck Phosphatid bezieht sich auf eine Klasse von Glycerin-basierten
Verbindungen, bei denen eine der Hydroxylgruppen durch eine Phosphorsäuregruppe
ersetzt ist und die anderen Hydroxylgruppen durch Fettsäureestern
ersetzt sind. Phosphatide werden auch als Phospholipide, Phosphoglyceride
und Glycerinphosphatide bezeichnet. Für weitere Informationen über Phosphatide
siehe Lehninger, Albert L., Biochemistry, 2. Ausgabe, Worth Publishers,
NY (1975).
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Die
vorliegende Erfindung kann gemeinsam mit begleitenden Aufgaben und
Vorteilen unter Bezugnahme auf die unten in Verbindung mit den beigefügten Figuren
gegebene Beschreibung verstanden werden.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1A und 1B sind
Aufsicht und Schnittansicht der Testkartusche der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine Basisantwort von heparinisierten Proben auf TF-basierte Reagenzien.
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3 zeigt
den Effekt auf die Heparinantwort von TF-basierten Reagenzien bei
unterschiedlichen Sulfatidspiegeln.
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4 zeigt
die Graphen, die beim Evaluieren von Probentemperatureffekten auf
das Verfahren der vorliegenden Erfindung erzeugt worden sind.
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Detaillierte
Beschreibung
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Die
Erfindung involviert die Verwendung von Gewebefaktor (TF, tissue
factor) und einem Co-Faktor, vorzugsweise einem Sulfatid, bei einem
Verfahren, einem Reagens und einer Testkartusche zum Bestimmen der
aktivierten Gerinnungszeit von Blutproben. Bei einer alternativen
Ausführungsform
kann der Co-Faktor ein Phosphatid allein oder in Kombination mit
einem Sulfatid sein.
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Gewebefaktor
(TF), der auch als Thromboplastin und Gerinnungsfaktor III bezeichnet
wird, ist ein integrales Membranglycoprotein, das als Inhibitor
der Koagulation dient. TF und seine Eigenschaften als biologischer
Initiator dieses essentiellen hämostatischen
Prozesses sind in dem Übersichtsartikel "Initiation of Coagulation
by Tissue Factor" von
R.R. Bach, CRC Crit. Rev. Biochem. 23: 339–68 (1988) diskutiert.
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Die
Gewebefaktorkomponente des Reagens ist vorzugsweise rekombinantes
humanes TF (rHTF}. Die Reinigung von rHTF ist in Paborsky et al.,
Biochemistry 28: 8072-7 (1989) und Rehemtulla et al., Thromb. Haemost.
65: 521-7 (1991) beschrieben. Als Reagens für die vorliegende Erfindung
verwendetes rHTF wurde von Serbio erworben (Katalog Nr. 77800).
Andere Quellen von TF, wie etwa natürliche Extrakte aus Säugetier- (Mensch,
Kaninchen, Rind, Pferd, Affe, etc.), Hirn, Lunge oder Plättchen etc.,
können
ebenfalls eingesetzt werden.
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Die
Basisantwort von heparinisierten Proben auf TF-basiertes Reagens
ist in 2 gezeigt. Insbesondere wurden die Reagenzien
wie in Tabelle 1 gezeigt angesetzt, mit der Ausnahme, dass kein
zugefügtes
Sulfatid oder Phosphatid anwesend war und der Gehalt an TF von 50
ng/ml bis 1000 ng/ml variierte. Diese TF-basierten Reagenzien wurden
wie oben beschrieben auf die Testkartuschen aufgebracht und es wurden
verschiedene Heparinspiegel in ihnen getestet. Bei hinreichend hohen
Gehalten an Gewebefaktor ist die Sensitivität des Reagens auf Heparin niedrig.
Mit Abfall des Gehalts an Gewebefaktor steigt die Sensitivität, aber
unter einem Verlust an Gerinnungsaktivierung bei Proben, die höhere Heparinspiegel
enthalten.
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Co-Faktoren
für TF
wurden gefunden, welche die Heparinsensitivität in TFbasierten Reagenzien
steigerten. Beispielsweise wurde gefunden, dass Sulfatide und Phosphatide
Co-Faktoren sind, welche den Grad an von Gewebefaktor vermittelter
Heparinsensitivität
steuern. Nichtsdestotrotz haben Phosphatide nicht die Konsistenz
beim Bewirken von Gewebefaktor-Hepararinsensivität wie die für Sulfatide gefundene. 3 zeigt den
Effekt auf die Heparinantwort bei verschiedenen Sulfatidgehalten
kombiniert mit 400 ng/ml TF. Insbesondere wurden die Reagenzien
gemäß der Tabelle
1 unten hergestellt, mit der Ausnahme, dass TF mit 400 ng/ml vorhanden
war und die Sulfatidkonzentration zwischen 0 und 0,4 % der Probe
variierte, d.h. zwischen 0 und 4 mg/ml der Probe.
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Phosphatide
und Sulfatide können
in optimierten Verhältnissen
miteinander kombiniert werden und etwa dieselbe Sensitivität in der
Analyse der vorliegenden Erfindung wie bei Sulfatiden alleine bekommen. Phosphatide
sind leichter erhältlich
und weniger teuer als Sulfatide. Somit wird in einer alternativen
Ausführungsform
eine Kombination von Sulfatid und Phosphatid verwendet, wobei das
Verhältnis
von Phosphatid zu Sulfatid maximiert ist, aber noch die optimale
Sensitivität
gibt. Überraschenderweise
wurde gefunden, dass Verhältnisse
von Phosphatid zu Sulfatid im Bereich von etwa 1/3 bis etwa 3/1
als Gewicht etwa dieselbe Sensitivität wie Sulfatid alleine aufweisen.
Heparinpegel, die von etwa 2 U/ml bis etwa 6 U/ml reichen, können unter Verwendung
einer wirksamen Menge von Sulfatid, Phosphatid oder einer Kombination
derselben effektiv bestimmt werden. Heparinpegel im Bereich von
0 U/ml bis etwa 2 U/ml können
unter Verwendung eines Phosphatids oder eines mit Sulfatid kombinierten
Phosphatids bestimmt werden, aber es wird bevorzugt, für diesen Bereich
nur Sulfatid oder Phosphatid kombiniert mit Sulfatid in einem Gewichtsverhältnis zwischen
etwa 1/3 und etwa 3/1 zu verwenden.
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Ein
Co-Faktor, vorzugsweise ein Sulfatid, und bei alternativen Ausführungsformen
eine Phosphatid alleine oder in Kombination mit einem Sulfatid ist
die zweite wichtige Zutat im Verfahren, im Reagens und in der Testkartusche.
Es versteht sich, dass der Begriff Co-Faktor (oder Cofaktor), wie
hierin verwendet, sich auf Co-Faktoren bezieht, die in Kombination
mit TF verwendet werden können,
um die Effektivität
moderater bis niedriger Bereiche und auch vorzugsweise hoher Bereiche
an Heparindosierung gemäß der vorliegenden
Erfindung bestimmen zu können
und die gewünschten
Resultate in weniger als etwa 300 Sekunden zu erzielen. Der Begriff
Co-Faktor beinhaltet daher nicht unlösliche Partikel, die traditionell
als ACT-Aktivatoren verwendet werden, wie etwa Celite, Kaolin und
Glaspartikel.
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Sulfatide,
die auch als Cerebrosidsulfate und Sulfoglycosylspingolipide bekannt
sind, sind Substanzen, von denen bekannt ist, dass sie in Säugergeweben
und Zellmembranen vorkommen, die eine Prokoagulans-Aktivität zeigen,
die auf Kontaktaktivierungsreaktionen zurückzuführen sind. Sulfatide sind als
Aktivatoren des intrinsischen Pfads untersucht worden. Für eine Diskussion
der Eigenschaft von Sulfatiden und ihren Eigenschaften als Faktor-XII
abhängige Kontaktaktivierungsaktivatoren
vergleiche Tans und Griffin, Blood, 59–69 (1982) und Tans et al.,
J. Biol. Chem., 258: 8215–8222
(1983).
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Ein
bevorzugtes Sulfatid zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung
ist Rinderhirnsulfatid, das von Life Science Research, Inc. oder
Sigma bezogen wurde. Ein bevorzugtes Phosphatid für die Verwendung
in der vorliegenden Erfindung ist aus Sojabohnen extrahiertes Phosphatidylcholin,
das von Sigma erhältlich
ist.
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Die
zwei Reagenskomponenten, TF und Cofaktor (d. h. Sulfatid und/oder
Phosphatid) liegen in geeigneten Mengen und Proportionen im Reagens
vor, um die gewünschten
Ergebnisse zu erzielen, wenn eine effektive Menge des Reagens mit
einer Heparin enthaltenden Probe kontaktiert wird. TF liegt allgemein
in einer Menge im Reagens vor, bei der, wenn eine effektive Menge
des Reagens der Probe hinzugefügt
wird (d. h. einer Menge, die hinreicht, um eine Gerinnung in der
gewünschten
Zeit zu verursachen), die Probe zwischen etwa 50 und etwa 1000 ng/ml
TF, vorzugsweise zwischen etwa 100 und etwa 400 ng/ml TF und am
bevorzugtesten etwa 100 ng/ml TF umfasst. Sulfatid und Phosphatid
sind allgemein in einer Menge im Reagens vorliegend, bei der, wenn
eine wirksame Menge des Reagens einer Probe zugefügt wird,
die Probe zumindest etwa 1 mg/ml an Cofaktor und vorzugsweise zwischen
etwa 2 und etwa 4 mg/ml an Cofaktor und am bevorzugtesten etwa 3
mg/ml an Cofaktor umfasst. Falls es eine Kombination von Sulfatid
und Phosphatid gibt, ist die Gesamtkonzentration der Kombination
der in der Probe vorliegenden Cofaktoren zwischen 2 und 4 mg/ml
und am bevorzugtesten etwa 3 mg/ml.
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Der
Cofaktor (d.h. Sulfatid und/oder Phosphatid) und das TF können in
einem Reagens vorkombiniert und im Verfahren der vorliegenden Erfindung
nass verwendet werden. Dieses nasse Reagens ist wässrig und stellt
vorzugsweise die Gehalte an TF und Cofaktor bereit, um die Spiegel
an TF und Co-Faktor in der oben beschriebenen Probe zu erzeugen.
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Vorzugsweise
werden TF und Sulfatid und/oder Phosphatid in einem wässrigen
Reagens kombiniert, das auf der inneren Oberfläche einer Testkartusche getrocknet
wird, wie etwa die in US-Patent Nr.
5,039,617 beschriebene.
Bevorzugte Verfahren zur Herstellung und Trocknung des Reagens sind
im selben Patent beschrieben. Vorzugsweise ist das sich ergebende
Reagens im wesentlichen anhydrid. Um die Beschreibung zu erleichtern,
wird die Menge an einer Komponente in einem entwässerten Reagens als die Menge
der Komponente in der wässrigen
Formulierung vor dem Trocknen angegeben.
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Zusätzlich zu
den zwei essentiellen Komponenten TF und Cofaktor (vorzugsweise
ein Sulfatid und/oder ein Phosphatid) können andere Komponenten in
der Reagensformulierung vorkommen. Beispielsweise werden vorzugsweise
Fülladditive
zur einfachen Handhabung verwendet. Bevorzugte Füllagenzien beinhalten Saccharose
und Mannit und liegen bei etwa 40 mg/ml der Probe vor.
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Auch
wird vorzugsweise ein Puffer im Reagens eingeschlossen. Derzeit
wird Glycin als Puffer bevorzugt und liegt bei etwa 30 mg/ml der
Probe vor. Andere geeignete Puffer beinhalten Tris, Bicin und HEPES.
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Ein
Ausbreitmittel wird vorzugsweise verwendet, um das Beschichten der
inneren Oberfläche
der Testkartusche zu ermöglichen.
Ein bevorzugtes Ausbreitmittel ist Gelatine, wie etwa Schweinehautgelatine,
die bei etwa 10 mg/ml an Probe vorliegt.
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Ein
oberflächenaktives
Mittel, wie etwa Triton® X-100 wird vorzugsweise
bei etwa 0,1 mg/ml an Probe eingeschlossen. Andere konventionelle
oberflächenaktive
Mittel können
ebenfalls verwendet werden.
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Auch
Farbstoffe werden vorzugsweise der Formulierung zugegeben, so dass
während
der Herstellung der Kartusche eine Qualitätskontrollprüfung durchgeführt werden
kann, um zu bestimmen, ob der Kartusche Reagens hinzugefügt worden
ist. Geeignete Farbstoffe beinhalten Sulforhodamin B und Bromphenol-Blau,
die mit etwa 2 mg/ml der Probe vorliegen.
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Ein
Stabilisierungsmittel, wie etwa bovines Serumalbumin (BSA) oder
andere Säugeralbumine,
wird vorzugsweise mit etwa 10 mg/ml an Probe hinzugefügt.
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Weil
das Reagens vorzugsweise schnell hergestellt und dann auf einer
Kartusche getrocknet wird, die in einem Beutel versiegelt wird,
werden keine Konservierungsstoffe benötigt. Nichtsdestoweniger können, falls das
Reagens nass für
eine beliebige Zeit gelagert werden soll, konventionelle Konservierungsmittel
verwendet werden.
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Eine
bevorzugte Formulierung für
das Reagens, zusammen mit einer Anzahl von Variationen, wird in Tabelle
1 vorgestellt. Tabelle
1
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Wie
oben angemerkt, wird, um die Handhabung von Reagenzien durch den
Anwender der Vorrichtung zu eliminieren und die Reagenzien zu stabilisieren,
das Reagens vorzugsweise in Testkartuschen geliefert, wobei das
Mischen mit dem Reagens in der Kartusche stattfindet. Die Reagenzien
können
entweder diffus oder nicht-diffus auf der Oberfläche der Kartusche vorliegen,
d.h. anhaftend, absorbiert, adsorbiert oder kovalent verbunden,
so dass das Reagens sich im Fluid lösen kann oder auf der Oberfläche fixiert
bleiben kann. Wenn die Reagenzien diffus gebunden sind (nicht kovalent
und schwach gebunden), kann sich eine Reihe von Situation einstellen.
Eine Situation ist die, bei der die Flüssigkeitsfront das gesamte
Reagens löst,
so dass die Flüssigkeitsfront
eine hohe Konzentration des Reagens aufnimmt und der Hauptteil der
Reaktion an der Flüssigkeitsfront
stattfindet. Eine zweite Situation würde in einem Überschuss
eines Reagens limitierter Löslichkeit
bestehen. In dieser Situation kann das Reagens im Flüssigmedium
in einer im wesentlichen gleichförmigen
Konzentration vorhanden sein. Eine dritte Situation ist es, einen
Mangel eines Reagens beschränkter
Löslichkeit zu
haben, so dass nur der frühe
Teil des Fluids eine relativ konstante Reagenskonzentration aufweisen
wird. Es wird bevorzugt, eine die aufgelösten Reagenzien enthaltende
Flüssigkeit
auf der Oberfläche
einer Reaktionskammer zu verteilen. Die Flüssigkeit wird über die
Kammeroberfläche
verteilt und bei niedriger Luftfeuchte getrocknet.
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Um
die Reproduzierbarkeit der Verteilung sicherzustellen, können verschiedene
Techniken zum Einführen
des Reagens in die Kammer eingesetzt werden. Wenn die Kartusche
als zwei Teile hergestellt wird, die zusammenpassen, kann das Reagens
aufgesprüht,
gestrichen, als Flüssigkeit
in die Kammer eingeführt,
lyophilisiert oder evaporiert, adsorbiert, kovalent konjugiert und
dergleichen werden. Das aktive Reagens kann mit verschiedenen Stabilisatoren, Arzneiträgern, Puffern
oder anderen bei der Reaktion beteiligten Additiven kombiniert werden.
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Um
das Mischen zu verbessern, können
verschiedene mechanische oder Ultraschallmittel eingesetzt werden,
um die Probe und die Reagenzien zu bewegen, wobei die Mischmittel
intern oder extern sein können. Vibratoren,
Ultraschallwandler, magnetische Stäbe oder andere mechanische
Mischmittel, Flussunterbrecher, Mischprallplatten oder Barrieren,
Flussleiter oder dergleichen, können
eingesetzt werden. Die spezielle Art, in der die Bewegung ggfs.
bereitgestellt wird, variiert weitgehend abhängig vom Grad der notwendigen
Bewegung, der Konstruktion der Kartusche und dergleichen.
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Das
Reagens muss nicht auf der Oberfläche der Kartusche aufbeschichtet
oder angebunden sein, sondern kann auch als löslicher Schwamm oder Gel bereitgestellt
werden oder alternativ auf einem unlöslichen Schwamm, einer Membran,
Papier (z. B. Filterpapier) oder Gel absorbiert werden, das in die
Reaktionseinheit eingeführt
wird. Auf diese Weise kann das Fluid durch die Schaumstruktur hindurchgehen,
wobei es das Reagens so auflöst,
dass es die Reaktionsmischung bildet.
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Das
Reagens kann in flüssiger
Form in Mikrokapseln bereitgestellt sein. Das Flüssigreagens könnte aus
den Mikrokapseln durch Anlegen von Druck an die Wände der
Reaktionseinheit, was zum Brechen der Mikrokapseln und Freisetzen
des Flüssigreagens
führte,
freigesetzt werden.
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Um
das Verfahren der vorliegenden Erfindung auszuführen, wird eine Blutprobe mit
einer wirksamen Menge des oben beschriebenen Reagens in Kontakt
gebracht. Dann wird die Zeit gemessen, bis ein gewünschtes
oder vorgegebenes Ausmaß an
Gerinnung in der Blutprobe beobachtet wird. Wie oben erwähnt, wird
das Verfahren vorzugsweise in den beschriebenen Vorrichtungen automatisiert.
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Alternativ
kann die Gerinnung visuell oder durch eine andere Technik beobachtet
werden und die Zeit manuell aufgezeichnet werden.
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Der
CoaguChekTM Pro ACT-Test misst sowohl normale
als auch verlängerte
aktivierte Gerinnungszeiten unter Verwendung frischen, venösen oder
arteriellen Bluts. Die CoaguChekTM Pro ACT-Testergebnisse werden
automatisch in Einheiten angezeigt, die äquivalent zu denen sind, die
mit einem kommerziell erhältlichen
ACT-Test erhalten werden.
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Die
bevorzugte Testkartusche wird in 1A gezeigt.
Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse,
das so konfiguriert ist, dass es in ein Instrument zur Analysebestimmung
eingeführt
werden kann. Beispielsweise wird Kerbe 11 im Gehäuse 10 vorgesehen,
um ein Zurückhalten
der Vorrichtung (beispielsweise durch einen federaktivierten Schnapper)
im Instrument zu gestatten, in dem die Analyse ausgeführt wird.
Das Gehäuse
ist so konstruiert, dass es eine hinreichende mechanische Stabilität sicherstellt;
um mechanischer Handhabung zu widerstehen und die notwendigen Charakteristiken
zum Fluss des Analysemediums und Detektion des detektierbaren Signals
bereitzustellen. Die Eingangsöffnung 20 ist
zum Zugriff einer Blutprobe auf die interne Kapillare der Vorrichtung
vorgesehen. Ein erster kapillarer Durchgang 30 transportiert
Blut zur Reaktionskammer 40, welche das Reagens 45 enthält. In der
gezeigten Ausführungsform
ist das Gehäuse 10 mit
klaren Oberflächen
am Ort der Kapillare 30 versehen, damit dieser Abschnitt
der Kapillarbahn verwendet werden kann, um die Bewegung (und das
Aufhören
der Bewegung) von Blut unter Verwendung eines Fleckmusterdetektors
zu messen. Die nunmehr mit dem Reagens 45 gemischte Blutprobe
verlässt
die Kammer 40 und betritt die Kapillarflusseinheit 50,
welche die Kammer 40 mit der Belüftung 60 verbindet.
Die Kapillarflusseinheit 50 ist ein langer, verschlungener
Kapillarpfad, der eine hinreichende Pfadlänge bereitstellt, so dass der
Fluss über
einen Zeitraum erhalten bleibt, der hinreicht, um die aktivierte
Gerinnungszeit (ATC) zu messen.
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Eine
Querschnittsansicht der in 1A gezeigten
Ausführungsform
wird in 1B dargestellt. Diese Querschnittsansicht
läuft längs der
Linie B-B von 1A. Die Konstruktion des Gehäuses 10 aus
zwei Platten 12 und 14 ist in dieser Querschnittsansicht
ersichtlich. Die Platte 12 ist im wesentlichen eine flache
Platte, die auf die Platte 14 aufgeschweißt worden
ist, welche Rillen und andere Vertiefungen in ihrer oberen Oberfläche enthält, welche
die internen Kammern und Kapillaren der Vorrichtung bilden. Die
zwei Kunststoffstücke 12 und 14 sind
miteinander verschweißt
worden, nachdem sie korrekt ausgerichtet (z. B. zueinander registriert)
worden sind. "Registrierung" wird hier in dem
Sinne verwendet, dass sie sich auf eine richtige Ausrichtung der
in den Oberflächen
der zwei Stücke
vorhandenen Vertiefungen bezieht, die verwendet werden, um die internen Kammern
und Kapillare zu bilden. Eine richtige Registrierung kann durch
Einspritzformen der zwei Stücke
unterstützt
werden, um Vorsprünge
auf einem Stück
bereitzustellen, welche in Löcher
oder Vertiefungen (neben den Kapillaren und Kammer-bildenden Vertiefungen)
im zweiten Stück
passen.
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Eine
einzelne gewundene Vertiefung, die dazu verwendet wird, Kapillarkanäle und Kammern
zu bilden, ist auf der Oberfläche
von Platte 12 vorhanden. Die in 1 gezeigte
Querschnittsansicht schneidet durch die Vertiefung an sechs getrennten
Stellen, von denen einige (51, 52, 53, 54 und 55)
Teil der Kapillarflusseinheit 50 sind, während sich
die übrig
gebliebene Stelle aus der Bildung der größeren Initiierungskapillare 309 und
der Reaktionskammer 40 ergibt, wenn die Platten 12 und 14 miteinander
verschweißt
werden.
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BEISPIELE
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Die
folgenden Beispiele werden illustrativ und zur Erläuterung
gegeben und sind als solche nicht als den Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung beschränkend
anzusehen.
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Beispiel 1
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Untersuchung
der Sensitivität
der CoaguChek
TM Pro ACT-Messung für die Heparin-Konzentration
Beispiel 1 wurde gemäß der bevorzugtesten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgeführt. Insbesondere listet Tabelle
2 die Gehalte der verschiedenen Komponenten in dem CoaguChek
TM Pro Act-Reagens auf, das auf Testkartuschen,
wie die oben beschriebene, aufgebracht wird. Die Kartuschen wurden
zur Verwendung mit den oben beschriebenen CoaguChek
TM Pro-Monitoren hergestellt. Tabelle
2 Reagenszusammensetzung
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Es
werden in Tabelle 3 Präzisionsstudien
mit diesen Kartuschen sowohl auf CoaguChekTM Pro-
als auch Plus-Monitoren gezeigt. Es wurden für diese Studien Blutkontrollen
sowie heparinisierte Blutaliquots verwendet. Die von beiden Sätzen von
Monitoren angezeigten Analyseergebnisse waren die tatsächlichen
für die Gerinnungsbildung
detektierten Zeiten.
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Tabelle 3
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Präzisionsstudie
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Produktionscharge von
CoaguChekTM Pro ACT-Kartuschen
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A. Blutaliquots mit unterschiedlichen
Heparinspiegeln (N = 18)
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Sechs
Monitore, die jede Probe dreifach analysieren
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B. Blutkontrollen (N =
18)
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Sechs
Monitore, die jede Probe dreifach analysieren
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Beispiel 2
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Wirkung der Probentemperatur
auf die CoaguChekTM Pro ACT-Analyse
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Eine
Evaluierung von Probentemperatureffekten auf die CoaguChekTM Pro ACT-Analyse wurde durchgeführt und
die Ergebnisse sind in 4 gezeigt. Während die Spezifikation auf
12° bis
32°C eingestellt
ist, zeigte die Evaluierung in einem Temperaturbereich von 2° bis 37°C keinen
Einfluss auf die Leistung der CoaguChekTM Pro
ACT-Kartuschen.
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Beispiel 3
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Effekt von
Aprotinin auf die CoaguChekTM Pro ACT-Analyse
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Eine
andere Studie evaluierte den Effekt von Aprotinin auf die CoaguChekTM Pro ACT-Analyse. Während Aprotinin eher bei Situationen,
die den vollen Bereich der ACT-Analyse erfordert (hinauf bis zu
6 U/ml), ein Thema ist, erfordert die bekannte Potenz von Aprotinin
auf die konventionelle Celite-ACT-Analyse, dass eine ACT-Analyse
im Hinblick auf eine Aprotininstörung
evaluiert wird. Tabelle 4 enthält
die Ergebnisse der Evaluierung – die
in den relevanten chirurgischen Vorgehensweisen verwendeten Aprotininspiegel
sind unter 200 KIU/ml, und die Studie verwendete einen Gehalt von
500 KIU/ml, was signifikant jenseits dem bei einer chirurgischen
Situation erwarteten Spiegel ist.
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Tabelle 4
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Wirkung von
Aprotinin bei ACT-Analysen
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Die
Proben "A" hatten kein hinzugefügtes Aprotinin,
die Proben "B" wiesen Aprotinin
in einem Gehalt von 500 KIU/ml auf.
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Beispiel 4
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Effekt von
Hämatokrit
auf die CoaguChekTM Pro ACT-Analyse
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Tabelle
5 zeigt die Ergebnisse von Studien, die dazu dienen, festzustellen,
ob Hämatokrit-Veränderungen
die CoaguChekTM Pro ACT-Analyse beeinträchtigen
werden. Die eingestellten niedrigen und hohen Hämatokritproben ergaben Analysenergebnisse
innerhalb der Spezifikationen, die mit den uneingestellten (normalen)
Hämatokritproben
gesetzt waren. Es konnte daher nicht gefunden werden, dass die Hämatokritspiegel einen
Einfluss auf die CoaguChekTM Pro ACT-Ergebnisse
haben.
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Tabelle 5
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A. CoaguChekTM Plus
Hämatokrit-Studie
mit CoaguChekTM Pro ACT (F&E Charge)
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Wenig
und stark Hämatokrit-heparinisierte
Blutproben in Duplikaten analysiert; uneingestellte Hämatokrit-heparinisierte
Blutproben vierfach analysiert (Normal)
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Tabelle 5
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B. CoaguChekTM Pro
Hämatokrit-Studie
mit CoaguChekTM Pro ACT (Produktionscharge
ACT021898
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Alle
Proben wurden auf drei Monitoren dreimal analysiert
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Der
Blutheparinspiegel war auf 1,5 U/ml eingestellt.
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Beispiel 5
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Test der Analysesensibilität bei höheren Dosierungsspiegeln
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Es
wurde den Protokollen von Beispiel 1 gefolgt, außer dass Proben, die bis zu
6 U/ml Heparin und mehr enthielten, getestet wurden. Es wurde erstaunlicherweise
entdeckt, dass zusätzlich
zur Nützlichkeit
zum Bestimmen der Effektivität
von niedriger oder mittlerer Heparindosierung die vorliegende Erfindung
auch verwendet werden kann, um die Effektivität von HR-Heparindosierung bis
zu etwa 6 U/ml zu bestimmen.
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Beispiel 6
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Test von alternativen
Co-Faktorzusammensetzungen
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Es
wurde dem Protokoll von Beispiel 1 gefolgt, außer dass ein Phosphatid anstelle
eines Sulfatids oder mit einem Sulfatid gemischt verwendet wurde.
Das kombinierte Gewicht des Sulfatids und des Phosphatids wurde
auf dem selben Stand gehalten, als wenn das Sulfat alleine vorhanden
gewesen wäre
(d.h. ein gleiches Gewicht des Sulfatids wurde für die Menge des hinzugegebenen
Phosphatids abgezogen). Verschiedene Gewichtsverhältnisse
von Phosphatid zu Sulfatid wurden in Reagenszusammensetzungen mit
TF verwendet. Bei moderaten bis hohen Heparinspiegeln von etwa 2
U/ml bis hoch zu etwa 6 U/ml wurde entdeckt, dass Zusammensetzungen,
die Phosphatid anstelle eines Sulfatids enthielten, oder eine Kombination
aus Sulfatid und eines Phosphatids etwa die gleiche Effektivität und Sensitivität aufwiesen.
Für eine
Heparindosierung im Niedrigbereich von etwa 0 bis etwa 2 U/ml wird
es bevorzugt, entweder ein Sulfatid alleine oder eine Phosphatid- und
eine Sulfatidkombination zwischen etwa 1/3 bis etwa 3/1 Gewichtsverhältnis zu
verwenden.
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Während bevorzugte
und beispielhafte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, kann die vorliegende
Erfindung auch anders als hier spezifisch beschrieben ausgeübt werden und
immer noch in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen,
wie er in den nachfolgenden Ansprüchen dargelegt ist.