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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft Assayvorrichtungen. Bestimmte Ausführungsformen
der Erfindung betreffen eine Assayvorrichtung, die eine quantitative
Messung der Menge von Analyten bereitstellt, die in einer biologischen
Probe, wie z. B. Blut oder Urin, enthalten sind. Insbesondere betrifft
die Erfindung das Bereitstellen eines Enzymsubstrats und/oder einer
Waschung in Einschritt-Immunoassays. Eine weitere Ausführungsform
der Erfindung betrifft eine Assayvorrichtung die eine quantitative
Messung von Analyten bereitstellt, die in Umweltproben, wie z. B.
Pestiziden in Flußwasser,
enthalten sind.
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Stand der Technik:
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Es
sind viele Assayvorrichtungen kommerziell erhältlich, die als schnelle Probentests
zum Erfassen und Messen von Umweltverbindungen und biologisch relevanten
Verbindungen, einschließlich
Metaboliten, Hormonen, Toxinen und pathogen erzeugten Antigenen
vorgesehen sind. Typischerweise basieren solche Assays auf spezifischen
Bindungsreaktionen und verwenden daher sensitive Reagenzien, wie z.
B. Antikörper.
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Ein
Typ eines Immunoassays verwendet eine Durchflußeinrichtung, die in
US-Patent Nummer 4,632,901 beschrieben
ist. Diese Einrichtung weist eine Membran oder ein Filter auf, an
das ein Antikörper
gebunden ist. Ein absorbierendes Material in Kontakt mit der Membran
oder dem Filter induziert einen Fluß durch dieses, wenn der Membran
oder dem Filter eine Fluidprobe hinzugefügt wird. Eine Fluidprobe wird
auf die Membran aufgebracht und wird, wenn das Zielantigen vorhanden
ist, an den Antikörper
gebunden. Eine Lösung
eines gekennzeichneten Antikörpers
wird dann hinzugefügt,
gefolgt von einem Waschschritt, um als ungebunden gekennzeichnete Antikörper zu
entfernen. Das Vorhandensein eines gekennzeichneten Antikörpers auf
der Membran nach dem Waschen zeigt das Vorhandensein des Antigens
in der zu untersuchenden Probe an.
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Ein
weiterer Typ von Immunoassay verwendet eine Lateraltesteinrichtung,
die in
WO 88/08 534 "Immunoassays and
devices therefor" beschrieben ist.
Diese betrifft eine Einrichtung mit einem trockenen porösen Träger, der
direkt oder indirekt mit dem Äußeren des
Gehäuses
in Verbindung steht, so daß eine
flüssige
Testprobe auf den porösen
Träger
aufgebracht werden kann, wobei die Einrichtung auch ein gekennzeichnetes
Reagenz mit spezifischer Bindung für ein Analyt enthält, wobei
das gekennzeichnete Reagenz mit spezifischer Bindung innerhalb des porösen Trägers frei
mobil ist, wenn es in dem feuchten Zustand ist, und ein ungekennzeichnetes
Reagenz mit spezifischer Bindung für den gleichen Analyt, wobei
das ungekennzeichnete Reagenz in der Erfassungszone auf dem Trägermaterial
permanent immobilisiert ist und es daher in dem feuchten Zustand nicht
mobil ist, wobei die relative Anordnung des ungekennzeichneten Reagenz
und der Erfassungszone so ist, daß die flüssige auf die Einrichtung aufgetragenen
Probe ein gekennzeichnetes Reagenz aufnehmen kann und danach in
die Erfassungszone eindringt und wobei die Einrichtung Mittel verwendet,
die es ermöglichen
das Ausmaß (wenn
eines vorhanden ist) indem das gekennzeichnete Reagenz in die Erfassungszone
tritt, zu beobachten.
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Ein
prinzipieller Vorteil des Lateralfluß-Immunoassays ist die Einfachheit
mit der das Testverfahren ausgeführt
wird. Diese sogenannten "Einschritt-"Immunoassays, sei
es, daß sie
Durchfluß- oder
Lateralflußkonstruktionen
sind, haben eine inhärente
Beschränkung
der Verwendung als wirkliche quantitative Einschritt-Immunoassays,
da wenn das Kennzeichen ein Enzym ist (wie ein enzymgekennzeichneter
Antikörper
oder ein enzymgekennzeichnetes Antigen), es getrennt von seinem
Substrat aufbewahrt werden muß,
bis die Trennung gebundener und freier Enzymkennzeichen vollständig ist.
Darüber
hinaus ist es mit derzeit erhältlichen
Konstruktionen unpraktisch, Waschschritte auszuführen, die häufig erwünscht sind, um die Sensitivität zu erhöhen und
Hintergrundwerte zu verringern. Waschschritte umfassen normalerweise
eine zweite Operation von dem Benutzer und können zu einem Fehler führen, wenn
Zeitverzögerungen
auftreten oder keine Waschung ausgeführt wird.
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Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Anpassen und Verbessern der bekannten
Techniken, wie die oben genannten, um diagnostische Testvorrichtungen
bereitzustellen, die schnell, zuverlässig und quantitativ sind und
die nur das Hinzufügen
einer Probe erfordern.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird eine Assayvorrichtung bereitgestellt mit:
einer Assaykartusche, die schützend
und funktionell ist, mit einem Anschluß zum Aufnehmen einer flüssigen Probe und
zum Führen
eines Fluidflusses der Probe, so daß diese den Immunoassay-Lateralflussteststreifen
auf dem Probefeld bzw. Probenkissen berührt. Die Kartusche enthält auch
eine Reagenzspeicherblase und einen Mechanismus zum Freigeben einer
Lösung
auf den Immunoassay-Lateralflussteststreifen. Der Immunoassay-Lateralflussteststreifen
in der Kartusche weist das Probekissen auf, das dazu dient, den
Fluß des
Analyts, welches die Probe enthält,
zu beginnen, und es wird aus einem saugfähigen Material konstruiert,
das eine geringe Analytrückhaltung
zeigt. Das Probenkissen dient auch als mechanisches Filter, das
rote Blutzellen und unerwünschte
Teilchen, die in der Probe vorhanden sind, einfängt. Eine Markierungsfeld bzw.
Markierungskissen, das ein Enzymantikörperkonjugat mit einer Affinität für ein Analyt
aufweist, das in Fluidverbindung mit dem Probekissen und der Einfangzone
ist wird dann bereitgestellt. Die Einfangzone enthält einen
Einfangantikörper
mit einer Affinität
für den
auf einer Membran immobilisierten Analyt und sie steht in Fluidverbindung
zu einem Absorptionsfeld bzw. einem Absorptionskissen, das überschüssige Flüssigkeit
entfernt. Die Kartusche weist auch zwei Sätze von Elektroden auf, ein
verschränktes
Paar aus Kohlenstoff, das mit einer magensaftresistenten Polymerbeschichtung
abgedeckt ist, und das andere ein Paar von Silberkontakten. Die Kohlenstoffelektroden
stehen in direktem Kontakt mit der Einfangzone und die Silberelektroden
sind unmittelbar vor dem Absorptionskissen auf der Membran angeordnet.
Ein weiterer Satz von polymerbeschichteten Kohlenstoffelektroden
kann auf dem Absorptionskissen angeordnet sein, um die Aktivität des Enzymantikörperkonjugats
zu messen. Die Assayvorrichtung weist auch ein Messgerät auf, in
das die Assaykartusche eingefügt
wird. Die Messgerät
stellt eine elektronische Unterstützung für die Elektroden bereit, welche
es ermöglicht,
ein quantitatives Ergebnis darzustellen. Beim Einfügen der
Kartusche in das Messgerät
wird die Reagenzspeicherblase gelocht, wodurch es dem Substrat ermöglicht wird,
in ein Substratkissen zu fließen,
das der Reagenzspeicherblase zugeordnet ist. Die Probe wird dem
Anschluß in der
Assaykartusche hinzugefügt,
nachdem die Kartusche vollständig
in das Meßgerät eingefügt ist.
Die Probe fließt
durch das Probekissen, das Markierungskissen und die Membran, bis
die Flüssigkeit
in Kontakt mit den Silberelektroden kommt. Dies erzeugt einen Schaltkreis,
der einen Kolben in dem Messgerät
an einem Aktivierungsarm freigibt, der in der Assaykartusche befestigt
ist. Der Aktivierungsarm wird gegen die Reagenzspeicherblase gedrückt, wodurch
das Substratkissen gerade hinter dem Markierungskissen in Kontakt
mit der Membran gebracht wird. Zur gleichen Zeit drückt der
Aktivierungsarm die Markierungs- und Probenkissen, trennt sie von
der Membran und stoppt einen weiteren Probenfluß. Die Substratlösung wirkt
als eine Waschlösung
bis der Probenfluß gestoppt
wird, wenn das Absorptionskissen voll ist. Die Silberelektroden
messen die Änderung
der Leitfähigkeit
der Substratlösung
und zeigen an, daß die
Waschung gut ist, und können
die Flußrate
des Streifens berechnen durch Bestimmen des Zeitverlaufs der Leitfähigkeitsänderung.
Dies fügt
der Vorrichtung ein zusätzliches
Steuerungsniveau hinzu. Der auf der Einfangzone eingefangene Analyt/das
auf der Ein fangzone eingefangene Enzymantikörperkonjugat reagiert mit dem
in die Membran freigesetzten Substrat, was die Zersetzung der Polymermembran
auf der Karbonelektrode bewirkt. Dies führt zu einer Änderung
der Kapazität,
die direkt proportional zu der Menge an eingefangenem Enzymantikörperkonjugat
und somit zu der Analytkonzentration ist.
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Vorzugsweise
liefert dieses Ergebnis eine quantitative Messung der Menge des
in der Patientenprobe enthaltenen Analyts.
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Besonders
bevorzugt weist die Vorrichtung ein Mittel zum Freigeben einer Lösung des
Substrats auf den Immunoassay-Lateralflussteststreifen auf, die
mit dem Konjugat reagiert, so daß ein Indikator erzeugt wird,
der von dem Detektor erfaßbar
ist.
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Vorzugsweise
wirkt der Indikator so, daß der pH-Wert
der Lösung
erhöht
wird, wobei das Signal für die
Erhöhung
der Kapazität
repräsentativ
ist.
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Das
Mittel zum Freisetzen der Lösung
kann Mittel aufweisen, die eine Speicherkavität bilden, eine Abdeckung für die Kavität und Durchstoßmittel, die
in die die Kavität
bildenden Mittel integriert sind, zum Durchstoßen der Abdeckung. Alternativ
kann das Mittel zum Freisetzen der Lösung Mittel aufweisen, welche
eine Speicherkavität
bilden, eine Abdeckung für
die Kavität
und Durchstoßmittel
außerhalb der
Kavität,
die Mittel definieren, die so betreibbar sind, daß sie die
die Kavität
bildenden Mittel antreiben, so daß das Volumen der Kavität reduziert
wird und so daß bewirkt
wird, daß die
Abdeckung durchstoßen
wird.
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Vorzugsweise
weist der Detektor ein Paar von Elektroden auf. Vorzugsweise weist
das Meßgerät Mittel
zum Bewegen der Freisetzmittel in Kontakt mit dem Teststreifen auf.
Vorzugsweise wird das Antriebsmittel von dem Steuermittel gesteuert.
Vorzugsweise ist das Antriebsmittel so betreibbar, daß es bewirkt,
daß die
Abdeckung des Freisetzmittels durchstoßen wird. Vorzugsweise ist
das Antriebsmittel so betreibbar, daß das erste Kissen von dem
Streifen getrennt wird.
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Besonders
bevorzugt ist das Antriebsmittel gleichzeitig so betreibbar, daß das Freisetzmittel
in Kontakt zu dem Substrat bewegbar ist, so daß bewirkt wird, daß die Abdeckung
des Freisetzmittels durchstoßen
wird und daß das
Probenfeld von dem Streifen getrennt wird.
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Der
Immunoassay-Lateralflußteststreifen, die
Reagenzspeicherblase und der Detektor können in einer Kartusche vorgesehen
sein, die eine Einwegkomponente der Assayvorrichtung aufweist. Vorzugsweise
ist die Kartusche in ein Meßgerät einfügbar, welches
das Steuermittel enthält.
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Vorzugsweise
weist die Kartusche eine Probeneinführöffnung auf, die normalerweise
durch eine bewegliche Tür
verschlossen ist, wobei die Tür
automatisch geöffnet
wird, so daß das
Einfühern
einer Patientenprobe beim Einfügen
der Einwegkartusche in das Meßgerät ermöglicht wird.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung stellt ein Verfahren zum Erfassen
des Vorhandenseins einer Probe bereit, des Einführens eines Waschreagenz und
des Anhaltens des weiteren Zuführens
einer Probe durch Entfernen des Proben- und/oder Markierungsfelds,
Messen der Flußrate
der Vorrichtung und Berechnen der effektiven Waschung und Messen
der Enzymaktivität,
um Änderungen,
z. B. aufgrund von Temperatur oder Stabilität, zu berücksichtigen und neu zu kalibrieren.
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Ausführungsformen
der Erfindung werden nun nur beispielhaft gemäß den beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Assayvorrichtung
ist und
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2 eine
schematische perspektivische Ansicht einer Komponente aus 1 ist,
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3 eine
Explosionsansicht eines Teils einer Ausführungsform der Assaykartusche
ist,
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4 eine
Querschnittsansicht der Komponente aus 3 in einer
Anfangskonfiguration ist und
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5 eine
Querschnittsansicht der Komponente aus 3 in einer
Endkonfiguration ist.
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Die
Bestandteile der Assayvorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung
werden nun gemäß den beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Der Betrieb der Vorrichtung wird nicht in Bezug auf die
Verwendung der Vorrichtung für
irgendeinen bestimmten Typ von Tests beschrieben. Jedoch ist es offensichtlich,
daß die
Vorrichtung für
eine Auswahl von verschiedenen Tests verwendet werden kann und daher
ist es offensichtlich, daß die
hierin beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung nicht als auf irgendeinen bestimmten Typ von Tests
beschränkt
angesehen werden sollten.
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Wie
in 1 gezeigt, weist die Assayvorrichtung 22 eine
Einwegassaykartusche 1 und ein Meßgerät 23 auf, in das die
Einwegassaykartusche 1 durch einen Schlitz 24 eingefügt wer den
kann, wenn es erwünscht
ist, eine Patientenprobe zu testen. Die Einwegassaykartusche weist äquivalente
Komponenten zu dem Fuß,
dem Streifen, der Elektrode, dem unteren Arm, der Reagenzspeicherblase,
dem oberen Arm und der Abdeckplatte aus 3 auf. Das Meßgerät 23 weist
Steuerelektroniken, einen Antriebsarm und eine Aktuatorspule auf.
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2 ist
eine schematische perspektivische Ansicht einer beispielhaften Assaykartusche
zur Verwendung mit der Vorrichtung aus 1. Wie dargestellt,
weist die Assaykartusche 1 ein äußeres Gehäuse 25 auf, das in
zwei Teilen hergestellt ist, einem gegossenen oberen Teil 26 und
einen gegossenen unteren Teil 27, die ineinander eingerastet
sind. Der obere Teil 26 ist mit einer Probeneinführöffnung 28 ausgestaltet,
die normalerweise durch eine bewegbare Tür 29 verschlossen
ist, wenn die Assaykartusche nicht in das Meßgerät 23 eingefügt ist.
Der obere Teil 26 des Gehäuses 25 ist auch mit
einer zweiten Öffnung 30 ausgebildet,
mit Hilfe derer der Antriebsarm des Meßgerätes 23 in das innere
der Assaykartusche 25 eindringen kann. Die bewegbare Tür 29 verschließt normalerweise
auch die zweite Öffnung 30.
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3 ist
eine schematische Explosionsansicht eines Teils einer Assaykartusche
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. Wie gezeigt, weist die Kartusche 1 einen
Fuß 2,
auf dem der Immunoassay-Lateralflußteststreifen 3 befestigt
ist, die Elektrode 4, einen unteren Arm 5 und
die Reagenzspeicherblase 6, einen oberen Arm 7 und
eine Abdeckplatte 8 auf.
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Der
Fuß 2 ist
in einem Bodenabschnitt 10 mit aufrechtstehenden Wänden 9 ausgebildet,
welche eine Kavität 11 bilden,
in der der Immunoassay-Lateralflußteststreifen 3 aufgenommen
wird. Die Elektrode 4 ist über dem Immunoassay-Lateralflußteststreifen 3 angepaßt, so daß das Absorbenzkissen 12 des Immunoassay-Lateralflußteststreifens 3 durch
einen möglichen
Ausschnitt in der Elektrode 4 ragt. Die Elektrode kann
auch das Absorbenzkissen abdecken. Wenn sie über dem Immunoassay-Lateralflußteststreifen 3 eingepasst
sind, zeigen die Elektroden zu der oberen Fläche des Immunoassay-Lateralflußteststreifens 3 hin,
so daß sich
die Elektrode in den Einfangbereich 13 des Immunoassay-Lateralflußteststreifens 3 erstreckt
und die zweite Elektrode ist nahe des Absorbenzkissen 12 angeordnet.
Eine dritte Elektrode kann auf dem Absorbenzkissen 12 angeordnet
sein.
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Der
untere Arm 5 ist auf der Elektrode 4 gelagert
und mit einem Trägerabschnitt 14 versehen, auf
dem die Reagenzspeicherblase montiert sein kann. Ein Paar von Schrägen 15 ist
in dieser Ausführungsform
auf der Unterseite des unteren Arms 5 vorgesehen, (obwohl
sie in anderen Ausführungsformen nicht
vorgesehen sein müssen)
und die Funktion dieser Schrägen
wird später
beschrieben.
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Die
Reagenzspeicherblase 6 wird auf dem Träger 14 des unteren
Arms angeordnet sobald der untere Arm auf der Elektrode 4 gelagert
wurde, und der obere Arm 7 ist über der Reagenzspeicherblase 6 eingepaßt und auf
dem unteren Arm 5 gelagert, so daß die Reagenzspeicherblase 6 zwischen
den oberen und unteren Armen nach Art eines Sandwich angeordnet
ist. Der obere Arm 7 ist so angeordnet, daß ein Loch 16 in
einem ausgedehnten Abschnitt 17 davon in etwa die Reagenzspeicherblase überdeckt und
so, daß ein
Aktuatorarmabschnitt 18, der an dem ausgedehnten Abschnitt 17 mit
einem Scharnier 19 befestigt ist, sich außerhalb
der Reagenzspeicherblase 6 erstreckt.
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Die
Abdeckung 8 kann dann über
den oben erwähnten
Komponenten angeordnet werden, so daß eine Spitze 20,
die sich von der Unterseite der Abdeckung aus erstreckt, durch das
Loch 16 des ausgedehnten Abschnitts 17 des oberen
Arms hindurchgreift und mit der Reagenzspeicherblase 6 in Eingriff
tritt. Nachdem die oben genannten Komponenten richtig angeordnet
wurden, kann die Abdeckung dann an den Seitenwänden des Bodens 2 mit Schrauben 21 befestigt
werden. Das Festziehen der Schrauben 21 bewirkt, daß die Schrägen 15 auf
der Unterseite des unteren Arms 5 an dem Bodenabschnitt 10 des
Bodens anliegen, um die Reagenzspeicherblase 6 hin zu der
Spitze 20 zu bewegen. Die Assaykartusche ist dann dafür bereit,
in das Meßgerät eingefügt zu werden
und eine Patientenprobe aufzunehmen.
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Wenn
eine Patientenprobe auf dem Probenkissen angeordnet wird, werden
rote Blutzellen zurückgehalten
und Plasma fließt
hindurch. Das Zielanalyt in der Probe bindet sich mit einem markierten Antikörper, mit
dem das Markierungsfeld beschichtet ist, und das markierte Zielanalyt
fließt
längs des
Streifens 3 (zusammen mit dem Rest der Probe) hin zu dem
Absorbenzkissen 12. Wenn das markierte Zielanalyt durch
den Bereich 13 des Streifens 3, der mit einem
Einfangantikörper
beschichtet ist, hindurchtritt, bindet sich der markierte Zielanalyt
mit dem Einfangantikörper
und wird in dem Bereich 13 des Streifens 3 zurückgehalten.
Das verbleibende Probe (oder zumindest ein wesentlicher Teil davon)
fließt
zu dem Ende des Streifens 3 und in das Absorbenzkissen (Senke) 12,
das daran befestigt ist.
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Wenn
die Probe in das Absorbenzkissen 12 fließt, erfassen
die Elektrodenkontakte an 4 eine Änderung der Leitfähigkeit
und die Steuerelektroniken bestimmen, daß die Probe durch den Streifen 3 geflossen
ist. Die Steuerelektroniken bewirken dann, daß die Spule den Antriebs arm
(der in dieser Ausführungsform
federgetrieben ist) freigibt, so daß der Antriebsarm mit dem oberen
Arm 7 in Eingriff tritt und diesen in dem Bereich des Scharniers 19 hin
zu dem Bodenteil 10 des Fußes 2 bewegt.
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Wenn
der obere Arm zu dem Bodenabschnitt 10 hin bewegt wird,
wir der Aktuatorabschnitt 18 nach außen bewegt, um den oberen Arm 7 zu
strecken. Wenn der Aktuatorabschnitt 18 nach außen bewegt wird,
greift er in das Probenkissen und das Markierungskissen ein und
schiebt das Probenkissen und das Markierungskissen weg von und außer Kontakt mit
dem Streifen 3, so daß die
Zufuhr der Probe zu dem Streifen unterbrochen wird. Gleichzeitig
bewirkt das Bewegen des oberen Arms hin zu dem Bodenabschnitt 10 des
Fußes 2,
daß die
Reagenzspeicherblase 6 und insbesondere daß das Substratfeld
(welches jetzt mit Fluid aus der Reagenzspeicherblasenkavität geladen
ist) der Reagenzspeicherblase Kontakt mit dem Streifen 3 bewegt
wird. Wenn das Substratkissen in Kontakt mit dem Streifen 3 gebracht wird,
fließt
Fluid aus dem Kissen von dem Substratkissen längs dem Streifen 3,
so daß die
gesamte ungebundene Probe und Konjugat von dem Bereich 13 des
Streifens 3 hin zu dem Absorbenzkissen 12 gewaschen
wird. Wenn die Lösung
durch den Bereich 13 des Streifens 3 hindurchtritt
reagiert die Substratlösung
mit dem als gebunden markierten Zielanalyt, so daß ein erfaßbares Produkt
erzeugt wird.
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Wenn
die Substratlösung
die Probe von dem Streifen 3 in das Absorbenzkissen 12 entfernt,
erfasst die Steuerelektronik über
die Elektroden an 4 eine Änderung der Leitfähigkeit,
die anzeigt, daß die
Probe effektiv von dem Streifen gewaschen wurde. An diesem Punkt
bestimmt das Meßgerät dann mit
den polymerbeschichteten Elektroden bei 4 die Erhöhung der
Kapazität
des Bereichs 13 des Streifens, wobei die Änderung
der Kapazität
direkt in Beziehung zu der Quantität des als gebunden markierten
Zielanalyts steht und somit zu der Quantität des Zielanalyts in der Patientenprobe.
Die Kapazität
kann dann über ein
geeignetes Anzeigemittel direkt der Person, welche die Vorrichtung
betreibt, angezeigt werden oder alternativ kann die erfaßte Kapazität in vorprogrammierten
Kalibrationsdaten mit einem Wert für die "Menge an Zielanalyt" in Übereinstimmung
gebracht werden und der Mengenwert kann dann dem Benutzer angezeigt
werden.
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Nachdem
die Kapazitätsänderung
erfaßt wurde
und das Ergebnis dargestellt wurde, typischerweise innerhalb von
10 Minuten, ist die Testprozedur für diese Probe abgeschlossen
und die Kartusche 1 verbraucht.
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4 ist
eine Querschnittsansicht der in 2 gezeigten
Kartusche 1 vor dem Einfügen in das Meßgerät 23.
Wie gezeigt ist in den oberen 26 und unteren 27 Teilen
der Kartusche 1 (welche zusammen das Kartuschengehäuse 25 bilden)
ein Streifen 3, wie der in 3 gezeigte,
vorgesehen. Eine Reagenzspeicherblase 6 ist über dem
Streifen 3 auf einem flexiblen Halter 5 befestigt.
Ein Aktuatorarm 7 ist vorgesehen und der Arm 7 kann
mit einer Spitze 20 ausgestaltet sein, welche mit der Reagenzspeicherblase 6 in
Eingriff tritt. Der Arm 7 ist auch mit einem Aktuatorabschnitt 18 versehen,
welcher gegen das Proben-/Markierungskissen 32 des
Streifens 3 drückt,
und mit Holmen 35 auf dem Aktuatorarm 7, die die
Elektrode 4 berühren.
Wie gezeigt, steht das Ende der Elektrode 4 über das
Gehäuse 25 über, so daß die Elektrode
mit den Steuerelektroniken in dem Meßgerät 23 in Eingriff treten
kann, wenn die Kartusche in den Meßgeräteschlitz 24 eingefügt wird.
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Beim
Einfügen
der Kartusche 1 in das Meßgerät 23 wird die Tür 29 klemmend
von Antriebsarmen (nicht gezeigt) in dem Meßgerät 23 gegriffen und
hin zur linken Seite der 4 bewegt, so daß die Probeneinführöffnung 28 und
die zweite Öffnung 30 geöffnet werden.
Vorteilhafterweise verbleiben die Antriebsarme (nicht gezeigt) in
Eingriff mit der Tür 29, so
daß wenn
die Kartusche 1 aus dem Meßgerät herausgezogen wird, die Tür 29 zu
der rechten Seite der 4 hingezogen wird, um die große Einführöffnung 28 und
die zweite Öffnung 30 zu
verschließen.
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5 ist
eine Querschnittsansicht der Kartusche 1 nachdem sie in
den Meßgeräteschlitz 24 eingefügt wurde
und nachdem der Antriebsarm in dem Meßgerät 23 in Berührung mit
dem Arm 7 gebracht wurde, um zu bewirken, daß die Spitze 20 des
Arms die Spitze 36 der Blase in der Reagenzspeicherblase bewegt,
um ihre Folienabdeckung zu durchstoßen. Wenn der Arm so bewegt
wird, daß er
ein Durchstoßen
der Folienabdeckung bewirkt, bewirkt er gleichzeitig, daß die ersten
und zweiten Elektrodenkontakte in Kontakt mit dem Streifen 3 gebracht
werden, daß das
Kissen 33 auf der Reagenzspeicherblase 6 so bewegt
wird, das es den Streifen 3 berührt und daß der Aktuatorabschnitt 18 des
Arms das Proben-/Markierungskissen 32 von
dem Streifen entfernt.
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Bei
der Benutzung wird die Kartusche 1 in dem in 4 gezeigten
Zustand in den Schlitz 24 des Meßgeräts 22 eingefügt, worauf
die Tür 29 bewegt
wird, um die Probeneinführöffnung und
die zweite Öffnung
zu öffnen.
Wenn sie vollständig
in das Meßgerät eingefügt ist,
ist die gesamte Kartusche von dem freien Elektrodenende bis zu der
Linie 34 in den 4 und 5 in dem
Meßgerät eingeschlossen.
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An
diesem Punkt kann eine Patientenprobe durch die Probeneinführöffnung 28 und
auf das Probenkissen 32 des Streifens 3 getropft
werden. Komponenten der Probe binden sich mit einem gekennzeichneten
Antikörper,
der auf das Markierungsfeld beschichtet ist und der resultierende
gekennzeichnete Zielanalyt fließt
zusammen mit der verbleibenden Probe längs des Streifens hin zu dem
Absorbenzkissen 12 und durch den Bereich 13 des
Streifens, in dem der gekennzeichnete Zielanalyt durch einen Einfangantikörper, der
in diesem Bereich 13 des Streifens 3 angebracht
ist, zurückgehalten
wird.
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Wenn
das Fluid den zweiten Satz von Elektroden bei 4 erreicht,
gibt die Steuerelektronik die Spule (nicht gezeigt) frei, um den
Antriebsarm freizugeben, der sich durch die offene zweite Öffnung 30 bewegt
und der den Arm 7 so bewegt, daß er die ersten Elektroden
in Berührung
mit dem Streifen schiebt, so daß die
Spitze 20 die Folienabdeckung durchstößt, so daß das Kissen 33 in
Kontakt mit dem Streifen 3 kommt und daß der Aktuatorabschnitt 18 des Arms
das Proben-/Markierungskissen 32 entfernt. Das Substratfluid
von dem Kissen 33 fließt
dann längs
dem Streifen 3, so daß die
ungebundene Probe zum Absorbenzkissen gewaschen wird (und um eine Reaktion
in dem Bereich 13 des Streifens 3 anzustoßen, die
ein erfaßbares
Produkt erzeugt), wobei eine Änderung
der Leitfähigkeit
durch die zweiten Elektroden bei 4 erfaßt wird, was bewirkt, daß die Steuerelektronik
die Kapazität
an den polymerbeschichteten Elektroden bei 4 bei Berührung mit
dem Streifenbereich 13 mißt und davon ausgehend ein
Ergebnis erzeugt, welches die Menge des Zielanalyts in der Patientenprobe
anzeigt. Herausziehen der Kartusche 1 aus dem Meßgerät 23 bewirkt,
daß sich
die Tür 29 schließt, woraufhin
die Kartusche sicher entsorgt werden kann. Das Meßgerät ist dann
bereit zum Testen einer neuen Patientenprobe mit einer neuen Kartusche 1.
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Es
ist offensichtlich, daß Ausführungsformen der
Erfindung hierin nur in Form eines Beispiels beschrieben wurden,
und darüber
hinaus, daß Modifikationen
innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche ausgeführt werden können. Zum
Beispiel ist es offensichtlich, daß während die Kartusche aus 4 eine
Elektrode 4 mit einer polymerbeschichteten Elektrode zum
Erfassen eines Analyts verwendet, statt dessen ein optisches Testsystem
(oder irgendein anderes System) in Abhängigkeit von dem zur Kennzeichnung
des auf dem Proben-/Markierungskissen 32 beschichteten
Antikörpers
verwendeten Kennzeichens verwendet werden könnte, und effektive Möglichkeiten,
um das Vorhandensein dieser Kennzeichnung zu erfassen, z. B. durch
Absorption, Fluoreszenz oder Chemielumeneszenz. Das Markierungsfeld
könnte
Gold oder gefärbte
Latexteilchen enthalten, die mit einem Antikörper oder Antigen konjugiert
sind, so daß die
Erfassung auf der Messung der Reflektivität beruht.
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In
einem weiteren Beispiel könnte
die Kartusche aus 2 auch die Elektronik zum Steuern
der Messung, zum Bewegen des Aktivierungsarms und zum Freigeben
der Reagenzspeicherblasenlösung aufnehmen.
Die Kartusche könnte
eine Anzeige aufweisen, um das quantitative Ergebnis anzuzeigen oder
die Daten in einen integrierten abnehmbaren Mikrochip für eine externe
Analyse zu schreiben.