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Hintergrund
der Erfindung
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Immunochromatografie-Streifenformate
sind zunehmend populär
für qualitative
und halb-quantitative Analyse- und Assayverfahren geworden, in denen
ein visuelles Nachweisschema zur Anwendung gelangt. Dieser Assay-Typ
beinhaltet die Aufbringung einer Flüssigkeitstestprobe, von der
vermutet wird, dass sie einen nachzuweisenden Analyt enthält, auf eine
Aufbringzone eines Immunochromatografie-Teststreifens. Der Streifen
ist aus einer Matrix aus absorbierendem Material zusammengesetzt,
durch welches das Testfluid und die Reagenzien zum Nachweis-des
Analyts durch Kapillarität
von der Aufbringzone des Streifens zu einer Einfangzone zu fließen vermag,
wo ein nachweisbares Signal oder dessen Abwesenheit das Vorliegen
des Analyts enthüllt
oder nicht. In typischer Weise schließt der Streifen Mittel zur
immunospezifischen Bindung des nachzuweisenden Analyts mit seinem
spezifischen Bindungspartner ein, welcher eine nachweisbare Markierung
trägt. In
einem solchen Schema enthält
der Streifen einen mit einem Enzym markierten, mobilen Bindungspartner
für den
Analyt, der in einer Zone stromabwärts der Probenaufbringzone
vorliegt. Ist Analyt in der Testprobe vorhanden, wird er mit seinem
markierten Bindungspartner kombiniert, um einen Komplex zu bilden,
der entlang des Streifens zu einer Nachweiszone fließt, die
ein Substrat für
die Enzym-Markierung enthält,
die dazu befähigt
ist, eine gefärbte
Reaktion in der Gegenwart des Enzyms zu ergeben. Der Streifen kann
eine Zone enthalten, worin der Analyt so immobilisiert wird, dass
markierter Bindungspartner, der wegen der Abwesenheit von Analyt
in der Probe nicht mit dem Analyt kombiniert wird, eingefangen und
daran gehindert wird, die Nachweiszone zu erreichen. Es hat verschiedene
Modifikationen dieser Verfahrenstechnik gegeben, welche alle ein
kompetitives spezifisches Bindungssystem beinhalten, worin die An-
oder Abwesenheit des Analyts in der Testprobe durch den Nachweis
oder dessen Fehlen des markierten Bindungspartners in der Nachweiszone
bestimmt werden.
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Eine
Alternative zum oben beschriebenen immunometrischen Assay, mit welcher
der freie markierte Bindungspartner nachgewiesen wird, stellt das so
genannte Sandwich-Format dar, worin die Einfachzone immobilisierte
Antikörper
gegen ein Epitop des Analyts enthält, welches sich von demjenigen Epitop
unterscheidet, zu dem der markierte Antikörper spezifisch ist. In diesem
Format wird ein Sandwich des Analyts zwischen den immobilisierten
und markierten spezifischen Bindungspartnern gebildet; und dieses
Format stellt daher einen immunometrischen Assay dar, der den gebundenen,
markierten spezifischen Bindungspartner nachweist.
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Nicht
alle der Schemata zur Immunochromatografie beruhen auf einem Enzym-markierten
Bindungspartner/Enzym-Substrat zur Aussendung eines Signals zum
Nachweis des Analyts. In
US 4,806,311 ist
eine Multizonen-Testvorrichtung
für die
spezifische Bindungsassaybestimmung eines Analyts und eines immobilisierten
Bindungspartner dafür
zusammen mit einer Einfangzone zur Aufnahme eines markierten Reagens
offenbart, das dorthin aus der Reagenszone wandert. Die Einfachzone
enthält
eine immobilisierte Form einer Bindungssubstanz für das markierte
Reagens. Das markierte Reagens trägt eine chemische Gruppe mit
einer nachweisbaren physikalischen Eigenschaft, so dass es keiner
chemischen Reaktion mit einer weiteren Substanz zur Durchführung des
Nachweises bedarf. Beispiele solche Gruppen sind Species von Fluoreszern,
phosphoreszenten Molekülen,
Radioisotopen und elektroaktiver Reste.
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US 4,703,017 beschreibt
die Anwendung sichtbarer teilchenförmiger Markierungen für einen Rezeptor.
Verschiedene teilchenförmige
Markierungen wie Goldsol-Partikel und einen sichtbaren Farbstoff
enthaltende Liposome sind genannt. In WO 96/34 271 ist eine Vorrichtung
zur Bestimmung eines Ziel-Analyts und von Kreatinin in einer fluiden
Testprobe offenbart, wobei die Vorrichtung einen Assay-Streifen
zum Nachweis von Kreatinin und einen zweiten Assay-Streifen zum
Nachweis des Ziel-Analyts aufweist. Die Kreatinin-Konzentration
kann kolorimetrisch oder durch den spezifischen Einfang von markierten
Kreatinin-Bindungspartnern ermittelt und bestimmt werden. Die Konzentration
des Ziel-Analyts wird, bezogen auf die Kreatinin-Konzentration der Probe, korrigiert,
wobei diese Korrektur entweder von Hand oder mittels eines sauber
programmierten Reflexionsanalysengeräts durchgeführt werden kann.
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Immunochromatografie-Streifenformate
ergeben ein gültiges
System zur Bestimmung verschiedener Analyte (seien diese Antigene
oder Antikörper),
sie leiden aber unter der Einschränkung, dass sie Ergebnisse
liefern, die bestenfalls halb-quantitativ sind, und dies ist auch
der Fall, wenn für
einige Analyte präzisere
quantitative Ergebnisse benötigt
werden. Eine Variable, die bei Analysen unter Anwendung von Immunochromatografie-Streifen gesteuert werden
muss, betrifft die Temperatursteuerung. Die Temperatur ist eine
wichtige Variable, weil andere immunochemischen Reaktionen durch
2 Temperatur-abhängige
gegenläufige
Reaktionen gekennzeichnet sind, die gleichzeitig ablaufen. Diese
betreffen die Bildung eines Immunokomplexes aus einem Antigen und
seinem Antikörper
und das Auftreten von freiem Antigen und Antikörper durch Dissoziation des Immunokomplexes.
Eine Steigerung der Temperatur steigert die Reaktionsgeschwindigkeit,
und weil Immunochromatografie-Streifenformate wegen der einschlägigen kurzen
Assayzeiten gewöhnlich
unter Nicht-Gleichgewichtsbedingungen
gemessen werden, ist eine Temperatursteuerung sowohl in als auch zwischen
den Laboratorien entscheidend, um konsistente Reaktionsgeschwindigkeiten
und entsprechende Umsätze
zu gewährleisten,
um dadurch eine reproduzierbarere Assayquantifizierung zu ergeben. Derzeit
wird die Temperatur nicht gesteuert. In typischer Weise werden Immunochromatografie-Streifen bei
Umgebungstemperatur angewandt, die 20 bis 30°C betragen kann. Im Hinblick
auf die Faustregel, dass sich Reaktionsgeschwindigkeiten und -umsätze alle
10°C Temperatursteigerung
verdoppeln, ist es wichtig, dass eine Steuerung der Temperatur die Steuerung
der immunochemischen Reaktion ermöglicht, um dadurch zu reproduzierbareren
Ergebnissen zu gelangen.
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Verschiedene
Mittel zur Steuerung der Temperatur. im Zusammenhang mit analytischen
Vorrichtungen stehen zur Verfügung.
In
US 5,221,448 ist
ein Elektrophoresegerät
offenbart, das ein Kapillarrohr in einer Luft-gekühlten Kartusche
einschließt.
Die Kartusche trägt
auch eine kugelförmige
Linse, die Teil des optischen Nachweisgerätes ist. Die Kartusche ruht
in einer Sammelleitung, die Proben- und Puffervorratsbehälter einschließt. Die
Messung des elektrischen Widerstands des Kapillarrohrs während des Elektrophoreseverfahrens
steuert die Temperatur des Kapillarrohrs, und es werden die Kühlung oder Erwärmung der
Kartusche durch Zirkulation von Temperatur-gesteuerter Luft über das
Rohr hinweg bewerkstelligt.
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In
US 5,232,667 ist ein Temperatur-Steuerungssystem
für eine
verwerfbare Kartusche offenbart, die eine Probenkammer einschließt, worin
eine Vorrichtung zur medizinischen Diagnose oder eine weitere elektrochemische
Analysenvorrichtung eingebaut ist. Die verwerfbare Kartusche kann
ihr eigenes Erwärmungselement
auf einem Sensor-Chip und Stecker in ein Terminal einschließen, das
elektrische Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse enthält. Die
Außenoberfläche des
Chips wird dargelegt, und ein entfernter Temperatursensor, der die
Temperatur der Außenoberfläche des
Chips der Messzelle erfasst und ein Steuersignal erzeugt, wird mit
einem herkömmlichen
Temperatur-Steuerschaltkreis als Grundlage der thermostatischen
Steuerung der Zell-Temperatur angewandt.
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US 4,847,470 offenbart eine
Vorrichtung zur Erwärmung
von Blut von den Lager- auf die physiologischen Temperaturen bei
Transfusionsgeschwindigkeiten von bis zu 160 Millilitern pro Minute,
welche eine flache Metall-Kartusche einschließt, die aus einem Paar dünner, gewöhnlich rechteckiger
und planarer Elemente gebildet ist, die parallel zu einander geringfügig beabstandet
und an ihren Umkreiskanten versiegelt sind, um einen oder mehrere
dünne, gleichbleibend
breite und einheitlich dicke bandartige Leitungswege abzustecken,
durch die Blut aus einem Einlassport zu einem Auslassport an gegenüber liegenden
Enden der Kartusche fließt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Trockenassay-Vorrichtung zur
Bestimmung der Konzentration von mindestens einem Analyt in einer
fluiden Testprobe. Die Vorrichtung umfasst einen Streifen aus absorbierendem
Material, durch das die fluide Testprobe zu fließen vermag, wobei der Streifen
eine Region, die spezifische Bindungspartner für den Analyt enthält, welche
mit einer nachweisbaren Markierung markiert sind, und eine separate
Nachweisregion für
die markierten Bindungspartner aufweist. Durch die Erfindung wird
eine Verbesserung bewerkstelligt, wobei man den Streifen in ein
Hohlgehäuse aus
einem für
die fluide Testprobe undurchlässigen festen
Material mit einem Ober- und Unterteil legt, die beim Zusammenbau
eine Hohlkammer ergeben, die in fluider Verbindung mit dem Äußeren des
Gehäuses
steht, wobei im Gehäuse
eine Öffnung
bereitgestellt wird, durch die die Nachweisregion von außerhalb
des Gehäuses
betrachtet werden kann. Das Gehäuse
enthält
ein thermisch leitfähiges
Material in thermischer Verbindung mit dem Streifen aus absorbierendem
Material.
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Ebenfalls
eingeschlossen in den Umfang der vorliegenden Erfindung ist das
Verfahren zur Durchführung
eines immunochromatografischen Assay unter Anwendung der oben beschriebenen
Vorrichtung.
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Kurze Beschreibung der
Erfindung
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In
der Zeichnung sind der Ober- und Unterteil des Gehäuses dargestellt,
und ein Streifen aus thermisch leitfähigem Material, der in das
Gehäuse passt,
stellt die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung dar.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Betreffend 1,
ist der Gehäuseunter-
bzw. -bodenteil 34 entworfen, um sich dem Gehäuseoberteil 36 nach
Einlegen des thermisch leitfähigen
Materials 38 in die Aussparung 40 des Gehäusebodens anzupassen.
Nach Einlegen des thermisch leitfähigen Materials in die Gehäusebodenaussparung 40 wird
der Streifen (nicht gezeigt) darüber
gelegt, und der Ober- und Unterteil der Kassette werden zur Bildung
einer Einheitsvorrichtung zusammengebaut. Der Gehäuseoberteil
weist einen Aufbringport 42, durch den die Flüssigkeitstestprobe
eingebracht wird, und einen Sichtport 44 auf, durch den
die Nachweiszone gesichtet werden kann. Schlitze 46 und 48 im
Oberteil des Gehäuses
sind lediglich gegebenenfalls vorgesehen und können Lüftungszwecken dienen. Der Ober-
und Unterteil des Gehäuses
sind gefertigt, um beim Zusammenbau eine Hohlkammer 40 zu
bilden. Vor dem Zusammenbau werden die Stabplatte aus thermisch
leitfähigem
Material 38 in die Aussparung und der Streifen darüber und
in thermischer Verbindung mit dieser Stabplatte gelegt. Vorzugsweise
stehen der Streifen und die Stabplatte in körperlichem Kontakt mit einander.
Das Gehäuse
ist so entworfen, dass die Aufbringregion des Streifens (welche
die erste Region, die das markierte spezifische Bindungsagens enthält, oder
eine separate Region des Streifens sein kann) in Linie mit dem Proben-Aufbringport 42 und
die Nachweisregion des Streifens in Linie mit dem Sichtport 49 angeordnet werden,
wenn der Ober- und Unterteil des Gehäuses zusammengebaut werden.
Der Gehäuseboden
kann mit einer Reihe von Löchern
(beziffert mit 50) ausgestattet sein, die mit Zapfen (nicht
gezeigt) im Oberteil des Gehäuses
einen Sperrverschluss ergeben, wenn der Deckel und der Boden des
Gehäuses
zusammengebaut sind, um diese eng zusammenzuhalten. Eine Vertiefung 52 im
Boden liegt für
den Streifen zur Aufnahme eines Trocknungsmittels gegebenenfalls vor.
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Der
Streifen kann aus jeglichem Matrixmaterial hergestellt sein, durch
welches das Testfluid, das den Analyt bzw. darin enthaltenen markierten
Binder-Analyt aufweist, durch Kapillarität zu fließen vermag, und er kann aus
einem Material sein, das befähigt
ist, einen nicht-saugfähigen seitlichen
Fluss, wie beschrieben in
US
4,943,522 , als Flüssigkeitsfluss
zu stützen,
in welchem alle der gelösten
oder dispergierten Komponenten der Flüssigkeit durch die Matrix bei im
Wesentlichen gleichen Geschwindigkeiten und mit relativ unbeeinträchtigtem
Fluss befördert
werden, wie dies im Gegensatz zu einem vorrangigen Zurückhalten
einer oder mehrerer Komponenten steht, wie dies der Fall. wäre, falls
das Matrixmaterial befähigt wäre, eine
oder mehrere der Komponenten zu absorbieren oder aufzusaugen. Ein
Beispiel eines derartigen Matrixmaterials ist das Folienmaterial
aus Polyethylen mit hoher Dichte oder mit ultrahohem Molekulargewicht
von Porex Technologies. Gleichwertig geeignet zur Verwendung als
die Matrix, aus der der Chromatografie-Streifen gefertigt werden
kann, sind saugfähige
Materialien wie Papier, Nitrocellulose und Nylon.
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Verschiedene
Immunochromatografie-Streifenformate eignen sich zur Verwendung
in der vorliegenden Erfindung. Der Streifen weist in typischer Weise,
eine erste Region, d.h. eine Reagensunterlage, auf, die aus einem
absorbierenden Material wie aus Papier oder aus einer Membran hergestellt
ist, welche mit einem Reagens imprägniert worden sind, das mit
dem besonderen Test in Zusammenhang steht, der durchgeführt wird.
Eine klebende Stützunterlage
kann auf der Unterlage des Matrixmaterials angebracht werden und
vorliegen, welche dann zu einem Streifen gewünschter Länge und Breite geschnitten
werden. In herkömmlichen
Immunochromatografie-Vorrichtungen wird der Streifen dann in die
Aussparung
40 des Gehäuses
so gelegt, dass die Reagensunterlage unter dem Proben-Aufbringport
42 angeordnet
wird und vorliegt. Alternativ dazu, kann der Streifen eine Aufbringzone
aufweisen, die frei von Reagens ist, wobei die Reagensregion dann stromabwärts und
in Flüssigkeitsverbindung
damit vorliegt. Ein besonders geeignetes Format ist dasjenige, das
in
US 4,446,232 offenbart
ist, worin eine Vorrichtung zur Bestimmung des Vorliegens von Antigenen
als Analyt beschrieben ist, welche einen Streifen aus Matrixmaterial
mit einer Nachweisregion umfasst, worin immobilisierter Analyt und
eine erste Region vorliegen, die Enzym-gebundene Antikörper enthält, die
spezifisch zum Analyt sind, der nachgewiesen wird. Bei Aufbringung
des Testfluids auf den Streifen vermögen die in der ersten Region
des Streifens vorliegenden markierten Antikörper mit der Flüssigkeitsprobe
zur Nachweiszone zu fließen,
die den immobilisierten Analyt und ein Substrat für die Enzymmarkierung
enthält.
Liegt Analyt im Testfluid vor, reagieren die markierten Antikörper mit
diesem und stehen nicht mehr zur Reaktion mit dem immobilisierten
Analyt zur Verfügung.
Bei Abwesenheit von Analyt stehen die markierten Antikörper zur
Reaktion zur Verfügung,
wodurch die Enzym-markierten Antikörper eingefangen werden, die
kolorimetrisch durch die Wechselwirkung der Enzymmarkierung mit
dem dafür
vorgesehenen Substrat reagieren. Der Analyt ist in typischer Weise
ein Antigen, obwohl das Format auch zum Nachweis des Vorliegens
von Antikörpern als
Analyt entworfen sein kann. Eine Alternative zu diesem Format stellt
ein Sandwich-Format dar, wenn der markierte Antikörper spezifisch
für 1 Epitop
des Analyt ist, und es wird in der Nachweiszone ein zweiter Antikörper immobilisiert,
der spezifisch zu einem zweiten Epitop des Analyts ist, so dass
in der Nachweiszone ein Antikörper-Analyt-markierter
Antikörper-Sandwich
gebildet wird, wenn Analyt in der fluiden Testprobe vorhanden ist.
Als Alternative zur Anwendung einer Enzym-Markierung können die
im System verwendeten Antikörper
mit einer sichtbaren, teilchenförmigen
Markierung wie mit einem gefärbten Latex
oder einem Metallsol markiert sein. Ein physikalisch nachweisbarer
Signalerzeuger kann als Markierung verwendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung beinhaltet den Einschluss eines thermisch
bzw. wärmeleitfähigen Materials
in die Kassette, um einen Beitrag zu leisten, den Teststreifen auf
dem gewünschten
Niveau zu halten. Wie vorher bereits diskutiert, ist die Steuerung der
Temperatur auf einem vorbestimmten Niveau in Assayverfahren erwünscht, die
die Anwendung von Immunochromatografie-Streifen beinhalten. Wird
der Streifen allerdings in eine Kassette aus Kunststoff gelegt,
wird eine lange Inkubationsdauer erforderlich, um den Streifen auf
Umgebungstemperatur zu bringen, weil Kunststoff nur marginal thermisch
leitfähig ist.
Zur Steigerung der Wärmeleitfähigkeit
der Assay-Vorrichtung wird in die Vorrichtung ein wärmeleitfähiges Material
eingeschlossen, das in thermischer Verbindung mit dem Immunochromatografie-Streifen steht
und zur Beschleunigung der Erwärmung
oder Abkühlung
des Streifens auf die Umgebungstemperatur befähigt ist.
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Das
wärmeleitfähige Material
kann jegliches Material sein, das thermischer leitfähiger als
das Gehäuse
für den
Streifen ist, wobei das Gehäuse
in typischer Weise aus Kunststoff hergestellt ist. In typischer
Weise können
Kunststoffe wie hoch stoßfestes Polystyrol,
ABS oder Styrol als das Kunststoffmaterial verwendet werden. Metalle
wie Kupfer, Gold und Silber sind als das wärmeleitfähige Material bevorzugt. Unter
den hoch wärmeleitfähigen Metallen
ist Aluminium wegen seiner guten Wärmeleitfähigkeit und niedrigen Kosten
bevorzugt. Legierungen mit überlegenen
thermischen Eigenschaften und niedrigen Kosten können in wirkungsvoller Weise
ebenfalls herangezogen werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung der
vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, worin die
Aussparung 40 im Kassettenboden 34 so entworfen
ist, dass sie eine Stabplatte aus dem wärmeleitfähigen Material 38,
z.B. aus Alumunium, aufzunehmen vermag. Andere Konfigurationen als
diejenige der in der Zeichnung dargestellten Stabplatte sind möglich, da
jegliche Konfiguration, die dem Zweck einer wirkungsvollen Wärmeübertragung
dient, verwendet werden kann, um dadurch die funktionalen Erfordernisse
zu erfüllen.
Die einzige Bedingung beruht darauf, dass eine thermische Verbindung
mit dem Assay-Streifen
besteht, so dass der Streifen auf die gewünschte Temperatur gebracht und
bei dieser Temperatur während
der Durchführung
des Assayverfahrens gehalten wird. In typischer Weise wird eine
Stabplatte aus Aluminium in direktem Kontakt mit dem Assay-Streifen
eingesetzt. Es ist bevorzugt, dass ein körperlicher Kontakt zwischen der
Stabplatte aus Metall und dem Assay-Streifen zur optimalen Wärmeübertragung
vorliegt. Ist der Kontakt aus irgendeinem Grund nicht perfekt, wird
der Raum um den Streifen herum wegen konvektiver Wärmeübertragung
erwärmt,
so dass der direkte körperliche
Kontakt zwischen dem Streifen und der Stabplatte aus Metall nicht
wesentlich ist. Die Größe der Stabplatte
ist nicht kritisch, solange eine hinreichende Fläche des Metalls zur Wärmeübertragung im
Inneren der Kassette zur Verfügung
steht, um die Bedingung zu erfüllen,
dass die Temperatur des Assay-Streifens gesteuert wird. Die Stabplatte
aus Metall ist vorzugsweise dünn,
d.h. ca. 1,2 mm, da gilt, dass je dünner die eingesetzte Stabplatte
ist, umso schneller der Temperaturanstieg erfolgt. Die Fläche der
Stabplatte aus Metall stellt einen weiteren Faktor dar, der das
Wärmeübertragungsvermögen der
Vorrichtung beeinflusst. Dabei gilt, dass je größer die Fläche ist, umso mehr Wärmeübertragung
zum Streifen erfolgt. Demnach hängt
die Fläche
der Stabplatte aus Metall von der Konfiguration der Kassette ab.
Die Fläche
hängt auch
von der Länge
des Streifens ab, der der Temperatursteuerung bedarf.
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Bei
Durchführung
des Verfahrens wird die Vorrichtung durch Pipettieren der fluiden
Testprobe, die in typischer Weise Urin ist, durch den Probenaufbringport 42 hindurch
auf die erste Region des Streifens oder auf eine gegebenenfalls
vorliegende Probenaufbringunterlage zur Anwendung gebracht. Beim
Fluss durch die erste Zone des Streifens gelangt die fluide Testprobe
in Kontakt mit den markierten Antikörpern, die dann zusammen mit
der fluiden Testprobe zur Nachweiszone fließen, wo die markierten Antikörper entweder
durch Wechselwirkung mit immobilisiertem Analyt oder durch Wechselwirkung zwischen
Analyt in der fluiden Testprobe, den dazu spezifischen markierten
Antikörpern
und in der Einfangzone immobilisierten Antikörpern, die spezifisch zu einem
weiteren Epitop auf dem Analyt sind, eingefangen werden, um einen
Sandwich zu bilden. Unabhängig
davon, wie die markierten Antikörper
in der Nachweiszone eingefangen werden, gibt es eine nachweisbare
Reaktion (Abwesenheit eines Signals im ersten Fall), die von einem
sauber programmierten Reflexionsspektrometer abgelesen wird.
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Viele
klinisch signifikanten Ziel-Analyte sind in Urin vorhanden und mittels
des hier in Betracht gezogenen Typs von Immunochromatografie-Streifen bestimmbar.
Unter diesen Analyten sind Desoxypyridinolin, menschliches Serumalbumin
und Missbrauchsdrogen wie Amphetamine, Barbiturate und Kokain zu
nennen. Während
die Mittel zum Nachweis des Signals aus dem entwickelten Streifen
der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung von der nachweisbaren
Markierung abhängen,
die am markierten Bindungspartner befestigt wird, liegt ein typischer
Anwendungsfall für
ein Reflexionsspektrometer vor, wenn die nachweisbare physikalische
Eigenschaft der Markierung die Reflexion von Licht bei einer vorbestimmten
Wellenlänge
ist. In einem bevorzugten Anwendungsverfahren der Vorrichtung gelangt
ein Reflexionsmessgerät
mit Mitteln zur Bewegung der Kassette, die den Streifen enthält, oder
des Detektorelements des Messgeräts
relativ zu einander wie durch die Anwendung eines Specimen-Tisches
für den
Streifen zur Anwendung, welcher seitlich unter dem Lesekopf des
Detektors bewegt werden kann. Wie vorher diskutiert, steigert die
Beibehaltung einer sorgfältigen
Temperatursteuerung die Genauigkeit des Assay.
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Eine
Assayvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, worin das thermisch leitfähige Material Aluminium ist,
wurde hergestellt, indem eine Basis aus durch Spritzguss geformtem
Kunststoff mit einer Stabplatte aus Aluminium mit einer ähnlichen
Fläche wie
der des vor Ort geformten Assaystreifens bereitgestellt wurde. Es
ist bevorzugt, dass die Stabplatte aus Metall breiter als der Streifen
in denjenigen Flächen
des Streifens ist, in denen Immunreaktionen ablaufen und daher einer
sorgfältigen
Temperatursteuerung bedürfen.
Ein Reagens-Teststreifen wurde über
die Aluminium-Stabplatte gelegt, und der Oberteil der Kassette wurde
durch Pressdruck eingepasst (Zapfen auf Loch), um den fertigen Zusammenbau gemäß der Erfindung
zu ergeben, der 7,9 cm (3,12 inches) lang, 1,9 cm (0,75 inch) breit
und 0,4 cm (0,16 inch) tief war.
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Das
Temperaturdifferenzial zwischen der Temperatur der Aluminiumplatte
und der Temperatur des Reagensstreifens wurde für unterschiedliche Umgebungsbedingungen
der Temperatur und Feuchtigkeit ermittelt, und diese Information
wurde in einem Mikroprozessor gespeichert. Diese Information wurde,
zusammen mit der Eingabeinformation über die herrschende Temperatur
und Feuchtigkeit, herangezogen, um die Stromstärke durch die Erwärmungsvorrichtung
unter Anwendung von entweder einem Peltier- oder einem Widerstandserhitzer so zu regeln,
dass eine konstante, vorab festgelegte Temperatur im Streifen aufrecht
erhalten blieb. Das System wurde getestet, um die Zeit zu ermitteln,
die der Reagensstreifen brauchte, um 30°C zu erreichen. In diesem Versuch
wurde eine Kunststoffkassette ohne einen Metalleinsatz als Vergleichsvorrichtung
angewandt. Ein Thermopaar wurde oben auf den Streifen montiert,
und die Kassette wurde ohne die Stabplatte aus Aluminium in eine
Umgebungsvergleichskammer gelegt, die bei ca. 30°C gehalten wurde. Der Streifen
brauchte ca. 7 min, um 30°C
ausgehend von seiner Anfangstemperatur von ca. 25°C zu erreichen, was
einen Temperaturanstieg von 5°C
in 7 min ergibt. Eine ähnliche
Kassette mit dem Einsatz aus Metall im Boden brauchte ca. 1 min,
um die Temperatur des Reagensstreifens auf 30°C ausgehend von einer Anfangstemperatur
von 18°C
ansteigen zu lassen.
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Die
Ergebnisse dieses Versuchs belegen, dass unter Anwendung eines einfachen
Entwurfs eine rasche Wärmeübertragung
erfolgt, wenn ein Material mit guter Wärmeleitfähigkeit in die Kassette gelegt
wird. Die Kassette kann so hergestellt sein, dass sie verworfen
werden kann, da die zusätzlichen Kosten
für den
wärmeleitfähigen Einsatz
minimal sind.