DE69016813T2

DE69016813T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Plasma oder von Serum aus Blut.

Info

Publication number: DE69016813T2
Application number: DE69016813T
Authority: DE
Inventors: Diane L Aunet; Kristin D Elmore; Gradimir G Georgevich; Tzyy-Wen Jeng; Gary M Oosta; Terry A Pry; Neal A Siegel; Cathy R Silverman
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2010-04-07
Also published as: JP2000329761A; AU630942B2; EP0392377A2; KR910016365A; JPH11230963A; EP0392377B1; CA2014119A1; DE69016813D1; EP0392377A3; JP2940990B2; CA2014119C; ES2070942T3; JPH03205563A; ATE118615T1; AU5306290A

Description

Technisches Umfeld.

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Verfahren zur Trennung von Plasma oder Serum von Vollblut. Insbesondere betrifft die Erfindung Vorrichtungen, die fähig sind, Plasma oder Serum von Vollblut zu trennen und die ein hydrophiles gesintertes poröses Material umfassen, in dem wenigstens ein die roten Blutkörperchen agglutinierendes Agens eingebaut worden ist. Die agglutinierten Blutzellen werden durch die Siebwirkung der Matrix aus gesintertem porösem Material und durch eine mögliche zusätzliche Filtervorrichtung aus dem Vollblut entfernt.

Hintergrund der Erfindung.

Moderne klinische diagnostische Verfahren werden routinemäßig mit Blutproben durchgeführt. Unglücklicherweise streuen die roten Blutkörperchen, die im Vollblut anwesend sind, und absorbieren das Licht, so daß sie so mit Assayverfahren interferierren, welche entweder das reflektierte oder transmittierte Licht messen. Auch andere Zellen können mit besonderen Analyseverfahren interferieren, z. B. werden Cholesterolbestimmungen durch das Cholesterol beeinflußt, das in den Zellmembranen vorhanden ist. Aus diesem Grunde werden viele Assayverfahren mit Plasma oder Serum durchgeführt, das von der Vollblutprobe abgetrennt werden muß.
Die Zentrifugation ist eine in der Technik gut bekannte Methode, durch die das Plasma (vor dem Klumpen) und das Serum (nach dem Klumpen) von Vollblut getrennt werden kann. Die Schichtenbildung in Vollblut durch Zentrifugation ist jedoch zeitaufwendig und erfordert eine sperrige Laborausrüstung. Die Verwendung von Agenzien, die die roten Blutkörperchen agglutinieren, wie die in Van Oss et al., Vox. Sang., Bd. 34, S. 351-361 (1978) offenbarten, kann für die Durchführung der Zentrifugation und für andere Abtrennungstechniken für rote Blutkörperchen nützlich sein.
Dojki et al. offenbaren im US-Patent Nr. 4 464 254, veröffentlicht am 7. August 1984, eine Kolbenvorrichtung, die in der Lage ist, Serum von einer bereits geschichteten Blutprobe abzutrennen. Die Vorrichtung besteht aus einem Kolbenkopf in Verbindung mit einem offen-endigen Probenrohr. Der Kolbenkopf ist aus einem Einwegventil zusammengesetzt, unter dem sich ein Hohlraum befindet, der einen porösen Kunststoffilterkörper enthält. Die Einführung des Kolbenkopf-Probenrohr-Kits in ein Reagenzglas, das eine geschichtete Blutprobe enthält, bewirkt, daß das Serum durch den Filterkörper und durch das Ventil in das Innere des Probenrohrs gelangt. Das Volumen und die Reinheit des Serums, welches von dem Vollblut abgetrennt werden kann, hängen von der Vollständigkeit der Schichtbildung des Blutes ab.
Vogel et al. offenbaren im US-Patent Nr. 4 477 575, veröffentlicht am 16. Oktober 1984, eine Vorrichtung und ein Verfahren, welches die Vorrichtung zum Abtrennen von Serum von Vollblut verwendet, indem das Vollblut gezwungen wird, in eine Glasfaserschicht einzutreten und diese zu passieren, wobei die Durchmesser der Glasfasern zwischen 0,2 und 5 um variieren und die Schichten eine Dichte von 0,1 bis 0,5 g/cm³ aufweisen. Es wird offenbart, daß das Volumen an Plasma oder Serum, welches von dem Vollblut mittels dieser Vorrichtung abgetrennt werden kann, weniger als 50 % des Absorptionsvolumens der Glasfaserschicht beträgt.
Zuk offenbart im US-Patent Nr. 4 594 327, veröffentlicht am 10 Juni 1986, ein analytisches Verfahren, in dem eine Vollblutprobe mit einem die roten Blutkörperchen bindenden Agens kombiniert wird, und die Mischung wird dann durch ein festes saugfähiges Element hindurch gefiltert, an welches wenigstens ein Glied eines spezifischen Bindungspaares gebunden ist, damit die agglutinierten roten Blutkörperchen entfernt werden. Das Patent offenbart Antikörper gegen rote Blutkörperchen, polymere Aminosäuren wie Polylysin und Lektine sowie Weizenkeimagglutinin als geeignete, die roten Blutkörperchen bindende Agenzien, um die Aggregation der roten Blutkörperchen im Vollblut zu bewirken.
Hillman et al. offenbaren im US-Patent Nr. 4 753 776, veröffentlicht am 28. Juni 1988, eine Vorrichtung und ein Verfahren, das die Vorrichtung verwendet, um unter Ausnützung der Kapillarwirkung Serum von Vollblut zu trennen, wobei das Vollblut einen Mikroglasfaserfilter passieren muß. Das Patent offenbart auch eine alternative Ausführungsform, bei der Vollblut durch einen Filter tritt, an welchem Agglutinine für rote Blutkörperchen angebracht worden sind. Anstatt die roten Blutkörperchen zurückzuhalten, verzögert der offenbarte Filter jedoch hauptsächlich ihren Fluß, wodurch er ihren möglichen Austritt erlaubt.
Trasch et al. offenbaren in der EP-A-133 895, offengelegt am 13. März 1985, ein die roten Blutkörperchen zurückhaltendes Substrat und ein Verfahren, welches das Substrat verwendet, um rote Blutkörperchen auf Filtern zurückzuhalten, wodurch die Abtrennung von Plasma aus Vollblut erlaubt wird. Von den die roten Blutkörperchen zurückhaltenden Substraten der Erfindung wird gesagt, daß sie die Koagulation, nicht aber die Hämolyse induzieren, so daß die koagulierten korpuskulären Komponenten auf einem Filter abgetrennt werden können, während das Plasma hindurchtritt. Die Veröffentlichung offenbart alternative Ausführungsformen, bei denen das zurückhaltende Substrat in den Filter oder in eine Vorfilterschicht eingebaut ist. Die Veröffentlichung sagt aus, daß absorptive, poröse, flüssigkeitsaufsaugende Träger oder Filter in der Form von Papier, Vlies, Gel oder Stoffen, einschließlich Zellulose, Wolle, Glasfaser, Asbest, synthetischen Fasern, Polymeren oder Mischungen derselben als absorptive Materialien für die Rückhaltezone eingesetzt werden können.
Die meisten tragbaren Verfahren für die Trennung von Serum oder Plasma sind hinsichtlich der Durchführungsgeschwindigkeit und der Serumausbeute und der Effizienz eingeschränkt. Bluttrennungsvorrichtungen, die Glasfasermembranen verwenden, neigen z. B. dazu, das Serum mit einer relativ geringen Geschwindigkeit abzutrennen, und sie neigen auch dazu, wesentliche Mengen an Serum oder Plasma in den Zwischenräumen der Membran zurückzuhalten. Folglich existiert in der Technik der Wunsch nach verbesserten Vorrichtungen, die schnelle und effiziente Verfahren für die Plasma- und gerumtrennung bereitstellen.
Eine andere Schwierigkeit, der man beim Testen von Blutproben begegnet, ist, daß es allgemein nötig ist, ein genaues Volumen an Testprobe von Plasma oder Serum zur Verwendung in einem diagnostischen Assay abzumessen. Dieser Bedarf an Genauigkeit wird typischerweise befriedigt, indem ein ausgebildeter Fachmann einen aufwendigen Pipettierapparat verwendet, oder indem man teure automatisierte Instrumente einsetzt. Es gibt auch Teststreifenvorrichtungen, welche eine Membran oder Papiermatrizen verwenden, um eine Plasmaprobe zu sammeln und die Probe zu einer Reaktionszone auf dem Teststreifen zu transportieren. Die Teststreifenvorrichtungen liefern jedoch typischerweise nur die Probenvolumenkapazität, welche gebraucht wird, um die Probe mittels Kapillarwirkung durch den Streifen hindurch zu der Reaktionszone hin zu transportieren, und daher wird nur ein geringes Maß an Genauigkeit benötigt. In Teststreifenvorrichtungen nimmt das Plasmabehälterbauteil nur die Probenmenge auf, die notwendig ist, um den Streifen zu füllen, wobei die Menge ihrerseits die Wanderung der Probe durch den Streifen beendet, weil die Triebkraft, die dafür sorgt daß die Probe der Analyse unterzogen wird, auf diejenige Menge beschränkt ist, die durch eine definierte Nachweiszone auf dem Streifen hindurchtritt, bevor dieser vollgefüllt ist.
Auch ist die Trennung verschiedener Reaktionskomponenten einer Mischung voneinander - daß eine gewählte Reaktion nur beim Mischen der Komponenten eintritt - in klinischen und Forschungslaboratorien wünschenswert. Diese Komponenten können in trockenem oder flüssigem Zustand zur Verfügung gestellt werden. Es ist bekannt, daß Reagenzien im flüssigen Zustand eine kürzere oder beschränkte aktive Lebenszeit als Reagenzien haben, die in getrocknetem Zustand gelagert werden.
In der Vergangenheit wurden Reagenzien in gefriergetrockneter, sogenannter lyophilisierter Form, zur Verfügung gestellt. Z. B. offenbart die Lehre des US-Patent Nr. 4 447 526 eine Trägermatrix für einen Teststreifen, in welchen Reagenzien eingebaut sind, indem dies entweder durch das Eintauchen einer Trägermatrix nacheinander in jede von zwei oder mehr Lösungen oder Suspensionen von Reagenzien mit Trocknungsschritten zwischen den Eintauchvorgängen geschieht, oder durch Aufbringen von zwei oder mehr Schichten auf einem Trägermaterial - die eine Schicht über der anderen - um eine mehrphasige Trägermatrix für einen Teststreifen zu erzeugen. Beispiele für Trägermatrizen umfassen Filz gewebte oder zu Matten vereinigte Glasfasern, Papier und polymere Mikrokapseln, welche bei Berührung mit einer Testprobe oder einer Flüssigkeit zerbrechen. Dennoch lehrt dieses Patent keine einheitliche Bauart, um ein Reagens an eine Lösung abzugeben.
Die englische Patentanmeldung Nr. GB-A-2 216 258 lehrt eine inerte poröse Matrix, welche ein vorbestimmtes Volumen an chemischem Reagens enthält, das luftgetrocknet ist und später in die Lösung abgegeben werden kann. Die Patentanmeldung lehrt, daß die Nachteile der Geriertrocknung die Probleme umfassen, welche zusammen mit der Wiederherstellung, dem Verdünnen und dem Erzeugen einer meßbaren verlangten Reagensdosis im Anwendungszeitraum oder ähnlichen Zeitspannen auftreten.
Es wäre vorteilhaft, einen porösen Träger zur Verfügung zu stellen, der gefriergetrocknetes Reagens enthalten würde und dieses im wesentlichen innerhalb einer kurzen Zeitperiode in die Lösung abgeben würde. Solch ein Träger könnte zwei oder mehr Reagenzien beinhalten, welche miteinander nicht reaktiv sind. Darüberhinaus könnte der Träger Reagenzien wie biologisch aktive Moleküle, Verbindungen und dergl. enthalten, welche dann eine Weile in gefriergetrocknetem Zustand gelagert und wenn erwünscht, in beträchtlichem Ausmaß in die Lösung abgegeben werden könnten. Unter einem anderen Aspekt könnte der Träger Reagenzien wie biologisch aktive Moleküle, Verbindungen und dergl. genauso wie chemische Reagenzien enthalten.

Zusammenfassung der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Verfahren, Vorrichtungen und Kits zum Trennen von Plasma oder Serum von Vollblut. Insbesondere umfassen die Vorrichtungen der Erfindung eine Matrix aus hydrophilem gesintertem porösem Material, in welchem wenigstens ein die roten Blutkörperchen agglutinierendes Agens eingebaut worden ist. Die Matrix ist desweiteren durch eine Porengröße gekennzeichnet, die derart gewählt ist, daß einzelne Blutkörperchen durch diese Matrix hindurchtreten können, daß aber agglutinierte Blutkörperchen von der Matrix zurückgehalten werden. Diese Vorrichtungen sind in der Lage, eine schnelle Trennung des Serums oder Plasmas vom Vollblut durchzuführen, wobei sie nur minimale Mengen an Serum oder Plasma innerhalb der Zwischenräume der Matrix zurückhalten.
Gemäß eines Aspekts der Erfindung umfaßt die Vorrichtung eine Matrix aus hydrophilem gesinterten porösen Material, in die wenigstens ein die roten Blutkörperchen agglutinierendes Agens eingebaut worden ist. Eine Vollblutprobe wird an einem Einlaß der Matrix aufgebracht, und die Blutkörperchen aus der Probe kommen mit den in der Matrix vorhandenen agglutinierenden Agenzien in Kontakt. Die Blutkörperchen agglutinieren und werden in den Zwischenräumen in der Nähe dem Einlasses der Matrix eingefangen, während sich das im wesentlichen Blutkörperchen-freie Serum oder Plasma in der Nähe eines Auslasses der Matrix anreichert. Eine Aufnahmevorrichtung, welche Materialien wie Filterpapier oder zusätzliche poröse Matrizen umfaßt, kann in Flüssigkeits-empfangender Anordnung am Auslaß der Matrix angebracht sein. Die Aufnahmevorrichtung übt eine Dochtwirkung auf das im wesentlichen von Blutkörperchen befreite Serum oder Plasma am Auslaß der Matrix aus, wodurch das Serum oder Plasma für die Analyse oder für andere Zwecke bereitgestellt wird.
Gemäß eines anderen Aspekts der Erfindung, ist eine Filtervorrichtung in Flüssigkeits-empfangender Anordnung am Auslaß der Matrix eingebaut, um eine erhöhte Wirksamkeit und eine schnellere Abtrennung der Blutkörperchen aus einer Vollblutprobe zu erzielen. Die Filtervorrichtung kann wenigstens ein die roten Blutkörperchen agglutinierendes Agens enthalten, das eingebaut ist, um beim Zurückhalten der Blutkörperchen behilflich zu sein. Die Verfahren und Vorrichtungen der Erfindung können für die Analyse von ausgewählten Komponenten von Blutplasma oder Serum verwendet werden, wenn die Vorrichtungen die poröse Matrix der Erfindung in Kombination mit zusätzlichen Matrizen oder Filtervorrichtungen enthalten, in welche analytische Reagenzien, die für die Reaktion mit den Wahlkomponenten ausgewählt worden sind, eingebaut wurden.
Wie oben angedeutet, ist die Entfernung der roten Blutkörperchen bei visuell abgelesenen Assays von besonderem Interesse. Nichtdestotrotz ist die Entfernung anderer Blutzellen ebenfalls wünschenswert, und das ist mitzuverstehen, wenn der Ausdruck "rote Blutkörperchen" hierin im Zusammenhang mit der Zurückhaltung in der Matrix oder der Entfernung aus Vollblut verwendet wird.
Die Vorrichtungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung können auch für die Sammlung eines vorbestimmten Volumens an Plasma oder Serum einer Testprobe verwendet werden, wenn die Vorrichtungen eine zusätzliche Matrix aus gesintertem porösem Material umfassen, welche durch eine reproduzierbare Flüssigkeitsaufnahmekapazität gekennzeichnet ist, wobei diese Kapazität zu den festgelegten Dimensionen dieser zusätzlichen Matrix proportional ist, und wobei die Matrix durch eine minimale Reaktivität mit den Plasma- oder Serumkomponenten und durch eine hydrophile innere Oberfläche gekennzeichnet ist, wobei diese zusätzliche Matrix in einer Gehäusevorrichtung untergebracht ist, wodurch eine Einlaßöffnung zu der Matrix definiert wird. Diese Kennzeichen befähigen die zusätzliche Matrix, ein vorbestimmtes Probenvolumen für die Analyse zu sammeln und zurückzuhalten. Wahlweise wird auch eine Ausgangsöffnung aus der Matrix durch die Gehäusevorrichtung definiert.
Die gesinterten porösen Materialien, welche zur Herstellung der Sammelmatrix verwendet werden, umfassen gesintertes Glas, gesinterten Stahl, gesinterte Keramik, gesinterte plastische Materialien und Äquivalente dieser. Ein besonders bevorzugtes Material ist Polyethylen.
Die Sammelmatrix wird zusammen mit einer Blut- Trennungsvorrichtung gemäß der Erfindung elngesetzt, welche das Plasma oder Serum aus einer Vollblutprobe abtrennt. Typischerweise ist die Matrix in Flüssigkeits-erhaltender Anordnung zur Blut-Trennungsvorrichtung angebracht, und die Matrix sammelt hierbei ein vorbestimmtes Volumen an Plasma oder an Serum aus der Blut-Trennungsvorrichtung. Die Sammelmatrix kann auch zusammen mit einer Probenaufnahmevorrichtung verwendet werden, an welche die Matrix ein vorbestimmtes Probenvolumen zur Analyse weitergibt. Alternativ dazu kann die Analyse an dem Plasma oder Serum der Probe in der Matrix selbst durchgeführt werden.
Geeignete Probenaufnahmevorrichtungen umfassen Reaktions- oder Nachweisgefäße wie beispielsweise Küvetten, Reagenzgläser, Objektträger und Vertiefungen von Reaktionstiterplatten. Die Probe wird durch das Aufgeben von Elutionspuffer auf die Matrix in das Nachweisgefäß eluiert. Andere Probenaufnahmevorrichtungen umfassen saugfähige Festphasenmaterialien mit einer Porengröße, die so gewählt ist, daß sie durch Kapillarwirkung den Probenfluß von der Matrix in das saugfähige Material hervorruft. Die Probenaufnahmevorrichtung kann wahlweise ein oder mehrere analytische Reagenzien umfassen, welche bei der Überführung der Testprobe zu der Aufnahmevorrichtung zurückerhalten werden.
Die Sammlung einer Serum- oder Plasmaprobe für die Analyse wird durch die Aufgabe einer Menge an Serum oder Plasma auf die Sammelmatrix und das dadurch erfolgende Sammeln einer vorbestimmten Menge an Plasma oder Serum durchgeführt.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann auch ein verbessertes System für die Abgabe von Reagenzien in gefriergetrockneter vereinheitlichter Form enthalten. Im besonderen umfaßt das System eine Matrix aus gesintertem porösem Material, in die wenigstens ein Reagens eingebaut wurde. Die Matrix ist desweiteren durch eine Porengröße gekennzeichnet, die derart gewählt ist, daß die Reagenzien in einem trockenem Zustand von der Matrix zurückgehalten werden, jedoch von der Matrix abgegeben werden, wenn sie mit einer Flüssigkeit in Berührung kommt. Das System ist fähig, Reagenzien an eine Flüssigkeit abzugeben, während das System selbst nur minimale Mengen des Reagenzes innerhalb der Zwischenräume der Matrix zurückhält.
Die Matrix aus gesintertem Material, in die wenigstens ein Reagenz eingebaut worden ist, kann für den Gebrauch hergestellt werden, indem zunächst eine poröse Matrix in den Behälter einer Reagenzlösung eingetragen wird, welche dann gesättigt wird. Nach der Sättigung wird die poröse Matrix gefroren und gefriergetrocknet, wie dies nach dem Stand der Technik bekannt ist.

Kurze Beschreibung der Figuren.

Fig. 1 ist die Darstellung einer Vorrichtung, welche eine poröse Matrix und eine Filterpapier-Aufnahmematrix umfaßt,
Fig. 2 ist die Darstellung einer Vorrichtung, welche eine erste poröse Matrix, eine zweite poröse Matrix und eine Aufnahmematrix aus Filterpapier umfaßt,
Fig. 3 ist die Darstellung einer Vorrichtung, die eine poröse Matrix und eine Aufnahmematrix aus Filterpapier mit einer das Reagens enthaltenden Zone umfaßt,
Fig. 4 ist die Darstellung einer Vorrichtung, die eine erste poröse Matrix, eine erste Filtervorrichtung, eine zweite poröse Matrix, eine zweite Filtervorrichtung und eine poröse Aufnahmematrix umfaßt, und
Fig. 5 ist die Darstellung einer Vorrichtung, die eine poröse Matrix, eine Filtervorrichtung und eine poröse Aufnahmematrix umfaßt.
Fig. 6 ist der Graph des Extinktionsspektrums des Reaktionsprodukts, in dem die Extinktionswerte für Glukosestandards bei 0, 100, 300 und 800 mg/dl als Funktion der Extinktion gegen die Wellenlänge aufgetragen sind, wobei der höchste Peak von einem Glukosestandard mit 800 mg/dl erhalten wurde, der zweithöchste Peak von einem Glukosestandard mit 300 mg/dl, der dritthöchste Peak von einem Glukosestandard mit 100 mg/dl und die flache Grundlinie von einem Glukosestandard mit 0 mg/dl.
Fig. 7 ist der Graph einer Dosis- Antwortkurve eines Glukoseassays, wobei die gemittelten Absorptionswerte (N=8) bei 512, 450 und 560 nm für jeden Glukosestandard bei 100, 300 und 800 mg/dl aufgetragen wurden; die Kurve für die Wellenlänge 512 nm wird durch die zwischen den Quadraten durchgezogene Linie dargestellt, die Kurve für die Wellenlänge 450 nm wird durch die zwischen den Kreisen durchgezogene Kurve dargestellt, und die Kurve für 560 nm wird durch die zwischen den Rauten durchgezogene Linie dargestellt.
Fig. 8 ist eine lineare Regression für Triglyceridstandards, worin die gemittelten Extinktionsablesungen bei 512 nm als Funktion der Extinktion gegen die Triglyceridkonzentration aufgetragen wurden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung stellt verbesserte Vorrichtungen und Verfahren zur Verwendung dieser Vorrichtungen zur Trennung von Plasma oder Serum von Vollblut zur Verfügung. Die Vorrichtungen der Erfindung umfassen Matrizen aus hydrophilen gesinterten porösen Materialien, in welche wenigstens ein die roten Blutkörperchen agglutinierendes Agens eingebaut worden ist. Die Matrix ist durch eine Porengröße gekennzeichnet, die derart ist, daß einzelne Blutzellen sie passieren können, während agglutinierte Zellen von der Matrix zurückgehalten werden. Die Vorrichtungen sind in der Lage, schnelle Abtrennungen von Serum oder Plasma aus Vollblut durchzuführen, wobei nur minimale Restmengen an Serum oder Plasma in den Zwischenräumen des porösen Materials zurückgehalten werden.
Die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können auch verbesserte Systeme umfassen, die Reagenzien enthalten und abgeben. Das System umfaßt eine Matrix aus gesintertem porösem Material, in der wenigstens ein Reagens enthalten ist. Die Matrix ist durch eine Porengröße gekennzeichnet, die derart ist, daß die Reagenzien in ihrem gefriergetrockneten Zustand zurückgehalten werden, die Reagenzien aber durch die Matrix treten können, wenn eine Flüssigkeit und die Matrix in Kontakt zueinander gebracht werden.
Unter den Materialien, von denen angenommen wird, daß sie sich als Matrizen zur Verwendung in den Vorrichtungen in der vorliegenden Erfindung eignen, befinden sich gesintertes Glas, gesinterter Stahl, gesinterte Keramik und gesinterte Polymere aus plastischem Material, wobei das bevorzugte Material gesintertes Polyethylen ist, wie es im britischen Patent Nr. 2 186 205 beschrieben ist. Gesinterte Polyethylen-Matrizen sind im Handel von der Firma Porex Inc., Fairburn, Georgia oder der General Polymeric Corp., West Reading, Pennsylvania erhältlich. Diese haben eine Porengröße von ungefähr 10 um bis ungefähr 70 um. Eine solche Porengröße erlaubt den einzelnen roten Blutkörperchen, die Matrix zu passieren, aber sie hält agglutinierte rote Blutkörperchen innerhalb der Matrix zurück.
Die Matrizen, die in den Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung Verwendung finden, sind hydrophil, was den Fluß der wäßrigen Lösungen durch sie hindurch fördert. Die im Handel erhältlichen Matrizen können entweder hydrophiler oder hydrophober Natur sein. Hydrophobe Matrizen können mittels einer Vielzahl bekannter Verfahren hydrophil gemacht werden. Unter diesen verfügbaren Verfahren sind die Plasmabehandlung oder die Tensidbehandlung der Matrix zu nennen. Die Plasmabehandlung umfaßt das Aussetzen der hydrophoben Matrix mit geladenem Gas (Plasma), wobei der festen Oberfläche eine elektrische Ladung erteilt wird, was die Oberfläche benetzbar macht. Die Tensidbehandlung umfaßt das Eintauchen der hydrophoben Matrix in ein Tensid und ihr Trocknenlassen. Diese Behandlung hilft beim Benetzen der Oberfläche und des Inneren der Matrix und führt zu einer Förderung des wäßrigen Flüssigkeitsflusses durch die Matrix. Es ist anzunehmen, daß eine große Vielzahl im Handel erhältlicher Tensidmaterialien für die Verwendung im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung geeignet ist. In den Assays, die in den Beispielen weiter unten dargestellt sind, wurden im Handel erhältliche Matrizen verwendet, welche zusammen mit dem Tensid geformt wurden, und diese Matrizen werden den Matrizen vorgezogen, welche in im Handel erhältliche Tenside getaucht wurden. In einigen der Beispiele für das Reagenzien-Abgabesystem weiter unten wurden im Handel erhältliche Matrizen verwendet, welche zusammen mit dem Tensid geformt worden waren, und diese werden denjenigen Matrizen vorgezogen, die in im Handel erhältliche Tenside getaucht worden sind. Andere Beispiele für das Reagenzien-Abgabesystem verwendeten im Handel erhältliche Matrizen, welche kein Tensid enthalten.
Allgemein sollten Tenside gewählt werden, welche mit den Reaktanten oder Reagenzien, die in die Matrix eingebracht werden, kompatibel sind, so daß keine Interferenz mit der bevorzugten Aktivität eintritt. Zusätzlich sollte beachtet werden, daß kein Tensid in derartigen Konzentrationen anwesend sein sollte, daß die Hämolyse der roten Blutkörperchen hervorgerufen wird. Zusätzlich muß darauf geachtet werden, daß die Hämodilution der Plasmaprobe vermieden wird. Hämodilution ist die Extraktion der inneren Flüssigkeit der roten Blutkörperchen in das Plasma aufgrund von hypertonischen Bedingungen.
Der Einbau von Antikoagulantien in die Vollblutprobe wird besonders bevorzugt, um den Fluß des Plasmas durch die Vorrichtungen zu fördern. Antikoagulantien, die mit dem Blut vor dessen Aufgeben auf die Vorrichtung vermischt werden, verhindern die Klumpenbildung des Blutes. Die Abtrennung von Blutkörperchen aus einer Blutprobe, die mit Antikoagulantien behandelt wurde, liefert Plasma. Die Abtrennung von roten Blutkörperchen aus einer geklumpten Blutprobe liefert Serum. Es wird desweiteren vorausgesetzt, daß die Antikoagulantien in die Matrizen eingebaut werden können, um zu verhindern, daß die Blutprobe klumpt, wenn sie auf die Vorrichtung aufgebracht wird. Beispielsweise kann ein Tropfen Blut aus einem Fingerstich direkt auf die Vorrichtung aufgebracht werden, derart, daß die Antikoagulantien, die in die Vorrichtung eingebaut sind, mit dem Blut in Kontakt kommen und das Blut am Klumpen hindern. Alternativ dazu kann das Blut in einem Kapillarrohr gesammelt werden, das zuvor mit einem Antikoagulanz behandelt wurde, und auf diese Art und Weise in die Vorrichtung überführt werden. Bevorzugte antikoagulante Materialien umfassen Heparin, EDTA und Citrat.
Gemäß der Erfindung werden die die roten Blutzellen agglutinierenden Agenzien in die poröse Matrix eingebaut. Agglutinierende Agenzien sind Substanzen, welche bewirken, daß einzelne rote Blutkörperchen aneinander haften, was zur Klumpenbildung führt. Es wird vorausgesetzt, daß die agglutinierenden Agenzien in die Matrix durch Mittel wie Adsorption, Absorption oder mittels metallorganischer Farbkomplexe eingeführt werden können, obwohl es bevorzugt wird, daß wenigstens einige der agglutinierenden Agenzien derart in der Matrix absorbiert werden, daß sie in Gegenwart einer Blutprobe löslich gemacht werden.
Geeignete agglutinierende Agenzien umfassen natürliche und synthetische wasserlösliche Polymere, einschließlich derer, die im Hintergrund diskutiert wurden, aber nicht auf diese beschränkt. Unter den erhältlichen Agglutininen umfassen die bevorzugten Agglutinine Hexadimethrinbromid, welches von Aldrich Fine Chemicals als Polybren erhältlich ist, Polylysin und Antikörper gegen rote Blutkörperchen. Es wird angenommen, daß positiv geladene Polyelektrolyte wie Polybren und Polylysin die Erythrocyten aufgrund von Ladungsneutralisation, aufgrund der Änderung der Hydratation, der Polymerüberbrückung und aufgrund osmotischer Wechselwirkung aggregieren. Antikörper der IgG- oder IgM-Klasse, die für Antigene von roten Blutkörperchen spezifisch sind, bewirken die Agglutination durch die Bindung an gleichartige antigenische Determinanten auf der Oberfläche zweier getrennter Erythrocyten, was dazu führt, daß die beiden Zellen aneinander haften. Eine zusätzliche Verbesserung des Agglutinationsprozesses wird durch den Einbau von Substanzen wie Polyvinylpyrrolidon (PVP) erreicht, welches offensichtlich als Dielektrikum funktioniert, und den geladenen Zellen erlaubt, sich einander anzunähern und durch die Antikörper und/oder andere Agglutinine vernetzt zu werden.
Eine hohe Konzentration an agglutinierendem Agens führt für eine Blutprobe zu einer längeren Verweilzeit innerhalb der Matrix und steigert die Wirksamkeit der Agglutination der roten Blutkörperchen innerhalb der Matrix. Dies kann jedoch die unerwünschte Wirkung haben, daß ein großer Anteil des Plasmas innerhalb der Matrix gefangen wird. Im Gegensatz dazu erlaubt ein Absenken der Konzentration an agglutinierendem Agens, daß mehr Plasma abgegeben wird, aber es kann dazu führen, daß weniger rote Blutkörperchen aus der Probe innerhalb der Matrix eingefangen werden. Die Länge, das Volumen und die Porosität der Matrix, wie auch das Volumen der Blutprobe, welches durch die Matrix gefiltert werden soll, beeinflussen zusammen mit der Konzentration des agglutinierenden Agens die Einfangwirksamkeit für rote Blutkörperchen innerhalb der Matrix und die Menge an Plasma, die von der Matrix eluiert wird.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist die Porengröße der Matrix zusammen mit deren Länge und Volumen, zusammen mit dem Volumen der Blutprobe, die behandelt werden soll, und zusammen mit der Fähigkeit des agglutinierenden Agens, eine Zusammenklumpung der roten Blutkörperchen zu bewirken, derart gewählt, daß im wesentlichen alle roten Blutkörperchen, die in der Vollblutprobe anwesend sind, agglutiniert und von der Matrix zurückgehalten werden. Die Entfernung von "im wesentlichen allen" roten Blutkörperchen in einer Blutprobe besteht im Entfernen einer ausreichenden Menge von roten Blutkörperchen aus der Probe, damit eine klinische Bestimmung eines ausgewählten Blutanalyten ohne Interferenzerscheinungen durchgeführt werden kann. Vorzugsweise stellt die Entfernung von "im wesentlichen allen" roten Blutkörperchen, die in einer Blutprobe vorhanden sind, die Entfernung von wenigstens ungefähr 90 % der roten Blutkörperchen aus der Probe dar.
Gemäß einem Verfahren zur Verwendung der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Vollblutprobe auf einen Einlaß oder auf ein erstes Ende der Matrix aufgegeben. Das Blut tritt schnell durch die Zwischenräume der Matrix hindurch, wobei es schnell in Kontakt mit den die roten Blutkörperchen agglutinierenden Agenzien kommt, welche dort eingebaut sind. Diese Agenzien fördern die Agglutination der roten Blutkörperchen, die dann in den Zwischenräumen der Matrix eingefangen werden. Dieses Einfangen der agglutinierten roten Blutkörperchen innerhalb der Matrix erlaubt die schnelle und wirkungsvolle Abtrennung von Plasma oder Serum von den roten Blutkörperchen. Weil die Matrix zusätzlich nur eine geringe Menge an Plasma oder Serum zurückhält, kann erfolgreich eine große Menge an Plasma oder Serum aus der Vollblutprobe erhalten werden. Wahlweise kann eine Filtervorrichtung wie ein Filterpapier oder eine zusätzliche poröse Matrix in Flüssigkeitserhaltender Anordnung am Auslaß der Matrix angebracht sein, um das Serum oder Plasma unter Ausnützung der Dochtwirkung von der Matrix abzuziehen.
Fig. 1 bis 2 sind Darstellungen von beispielhaften Vorrichtungen, die verwendet werden, um Plasma von Vollblut gemäß dieser ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abzutrennen. Wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt eine Vorrichtung (10) ein Gehäuse (12), welches einen Einlaß (13) und eine Auslaßöffnung (16) hat. Innerhalb des Gehäuses (12) befindet sich eine Vorrichtung (17), welche eine poröse Polyethylenmatrix (18) umfaßt die ein agglutinierendes Agens enthält, und die zylindrisch ausgeformt ist, in den Ausmaßen von 3,5 mm Durchmesser und 5 mm Höhe. Die exakte Form und die Ausmaße sind für die Erfindung nicht kritisch, aber sie beeinflussen die Verweilzeit und die Wirksamkeit wie hier beschrieben. Ebenfalls innerhalb des Gehäuses (12) befindet sich eine Papiermatrix (20). Die Matrix (18) hat einen Einlaß (14) und einen Auslaß (15) und befindet sich in Flüssigkeits-erhaltender Anordnung mit der Papiermatrix (20). Die Papiermatrix (20) und die Matrix (18) können Reagenzien enthalten, die für die Analyse des gewählten Blutanalyten notwendig sind.
Wie in Fig. 2 dargestellt, umfaßt eine Vorrichtung (30) ein Gehäuse (32), welches eine Einlaßstelle (33) und eine Auslaßöffnung (36) hat. Innerhalb des Gehäuses (32) befindet sich eine Vorrichtung (37), die eine erste poröse Polyethylenmatrix (38) umfaßt. In dem Gehäuse (32) befindet sich ebenfalls eine zweite poröse Polyethylenmatrix (40) in Flüssigkeits-erhaltender Anordnung mit der ersten Matrix und eine Papiermatrix (42) in Flüssigkeits-erhaltender Anordnung mit der zweiten Matrix. Die erste Matrix (38) enthält ein agglutinierendes Agens und hat einen Einlaß (34) und einen Auslaß (35). Die zweite Matrix (40) enthält einige der Reagenzien, die für die Bestimmung eines spezifischen Blutanalyten notwendig sind, während die Papiermatrix (42) die anderen Komponenten des Reagenziensystems enthält. Es wird angenommen, daß die erste Matrix (38) auch Reagenzien enthalten kann, die für die Analyse eines ausgewählten Blutanalyten notwendig sind. Ein beispielhaftes Farbstoff- Papierreagenssystem wird in der US-Anmeldung Nr. 204 443, angemeldet am 9. Juni 1988, beschrieben, und es wird an dieser Stelle darauf verwiesen.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung, die zu schnellerer Abtrennung der roten Blutkörperchen in der Lage ist, ist die Porengröße der Matrix zusammen mit deren Länge und Volumen, dem Volumen der Blutprobe, die behandelt werden soll, und zusammen mit der Fähigkeit des agglutinierenden Agens, das Zusammenklumpen der roten Blutkörperchen hervorzurufen, derart, daß weniger als alle roten Blutkörperchen, die in einer Vollblutprobe vorhanden sind, in der Matrix agglutiniert und zurückgehalten werden. In den Fällen, in denen es wünschenswert ist, eine Matrix auszuwählen, welche eine relativ große Porengröße besitzt und die für eine hohe Durchflußgeschwindigkeit sorgt, in der aber nicht alle roten Blutkörperchen von der Matrix zurückgehalten werden, werden die roten Blutkörperchen, die im Plasma oder Serum verbleiben, einer nachfolgenden Filtrationsstufe unterworfen, welche Sekundärmatrizen oder Filter, alleinig oder mit den die roten Blutkörperchen agglutinierenden Agenzien imprägniert, verwendet, derart, daß "klares" Plasma oder Serum erzeugt wird. Das Entfernen von wenigstens 97 % der roten Blutkörperchen aus der Probe stellt "klares" Plasma oder Serum dar.
Filterpapier, welches durch eine Porengröße gekennzeichnet ist, die derart ist, daß agglutinierte rote Blutkörperchen nicht hindurchtreten können, kann für die weitere Reinigung des Serums oder Plasmas verwendet werden. Zusätzlich hat dieses Filterpapier agglutinierende Agenzien eingebaut, wobei dies für die Zurückhaltung der verbleibenden roten Blutkörperchen hilfreich ist. Die Verwendung von Filterpapier als eigenständige Hürde zum Zurückhalten der roten Blutkörperchen aus dem Serum oder Plasma, das aus einer Matrix abfließt, ermöglicht eine Vielzahl von Filtrationsanordnungen, in denen eine Reihe von Matrizen, welche mit agglutinierenden Agenzien behandelt sind, in abwechselnder Bauweise mit Stücken von Filtermaterial durchsetzt sind. Voraussetzungsweise sind unter diesen Filtertypen solche Filter, wie sie von derivatisierter oder underivatisierter Zellulose, Nylon, natürlichen oder synthetischen Membranen oder porösen Polyethylenmatrizen umfaßt werden, die durch eine derartige Porengröße gekennzeichnet sind, daß einzelne oder agglutinierte rote Blutkörperchen von der porösen Matrix zurückgehalten werden. Wenn mehr als eine Matrix eingesetzt wird, werden die Porendurchmesser derart gewählt, daß der Fluß von einem Bereich in den anderen gefördert wird.
Die Fig. 3 bis 5 sind Darstellungen beispielhafter Vorrichtungen, die verwendet werden, um Plasma von Vollblut gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abzutrennen. Wie in Fig. 3 dargestellt, umfaßt die Vorrichtung (50) ein Gehäuse (52), welche eine Einlaßstelle (53) und eine Auslaßöffnung (56) hat. Innerhalb des Gehäuses (52) befindet sich eine Vorrichtung (57), welche eine poröse Polyethylenmatrix (58) und eine Papiermatrix (66) umfaßt. Die Matrix (58) enthält ein agglutinierendes Agens, hat einen Einlaß (54) und einen Auslaß (55) und ist in Flüssigkeits-erhaltender Anordnung zu der Papiermatrix (66) angebracht. Die Papiermatix enthält einen die roten Blutkörperchen filtrierenden Endbereich (60), einen Analyt- Reagens-Bereich (62) und einen Bereich für die quantitative Analyse (64).
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann auch eine neuartige Vorrichtung zum Sammeln und Zurückhalten einer vorbestimmten Menge an Plasma oder Serum für die Analyse in einem diagnostischen Assay umfassen. Die neuartige Vorrichtung umfaßt eine Dosiermatrix, welche zur reproduzierbaren Sammlung bestimmter Mengen an Plasma oder Serum befähigt. Dieser Vorgang wird durch die Verwendung eines gesinterten porösen Matrixmaterials, welches gemäß den folgenden Kennzeichen ausgewählt ist, ermöglicht: eine reproduzierbare Flüssigkeitsaufnahmekapazität, welche zu den festen Abmessungen der Matrix proportional ist, eine minimale Reaktivität mit den Plasma- oder Serumkomponenten und eine hydrophile innere Oberfläche. Diese Eigenschaften befähigen die Matrix, ein vorbestimmtes Volumen der Probe, das für die Analyse in einem diagnostischen Assay geeignet ist, zu sammeln und zurückzuhalten. Vorzugsweise ist das Matrixmaterial steif, was die Handhabbarkeit erleichtert, und wahlweise wird das Material so gewählt, daß es die höchste Leerkapazität bei festgelegten Matrixdimensionen hat. Bei einer solchen Matrix ist die Probensammlung von der Erfahrung des Anwenders unabhängig, und daher ist keine komplizierte Meßeinrichtung vonnöten.
Eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, welche eine solche Sammel- oder Dosiermatrix umfaßt, kann als Bestandteil von Diagnostica verwendet werden, wie z. B. von Durchfluß- und Teststreifenvorrichtungen, um eine vorbestimmte Menge an Probe zu sammeln, welche nicht von der Absorptionskapazität des Papiers, der Fasern und der Nitrozellulosematerialien oder von der kombinierten Absorptionskapazität der Vorrichtungsbestandteile abhängt, die üblicherweise in solchen Vorrichtungen verwendet werden. Z. B. bestimmt bei einer Teststreifenvorrichtung üblicherweise die Länge des Streifens das Probenvolumen, welches absorbiert werden kann, und die Ausmaße des Teststreifens bestimmen die Menge an Probe, welche durch die Reaktions- und Nachweiszone auf dem Teststreifen hindurchgeht. Die Dosiermatrix ermöglicht jedoch die Sammlung und Zurückhaltung eines vorbestimmten Probenvolumens wie auch die Analyse des gesamten Probenvolumens, zum einen innerhalb der Matrix selbst, oder auch innerhalb der Probenaufnahmevorrichtung, zu der die Probe hintransportiert wird, nachdem die Sammlung des zu analysierenden Gesamtprobenvolumens durch die Dosiermatrix erfolgt ist. Es gibt viele verschiedene Materialien, die eine Fähigkeit zur Volumenmessung bereitstellen können. Diese Materialien umfassen Papier, derivatisierte Zellulose, poröse Membranen aus plastischem Material und gesinterte poröse Materialien. Nicht alle diese Materialien jedoch sind gleichermaßen für die Verwendung als Dosiermatrizen in Diagnostica geeignet. Während z. B. eine Papiermatrix die Kapazität zur Sammlung einer Probe von ausreichendem Volumen haben kann, zeigen die Papiermatrizen eine schwache Reproduzierbarkeit beim Sammeln des Probenvolumens. Nylonmatrizen weisen ebenfalls eine nicht-akzeptable Reproduzierbarkeit auf. Die schlechte Reproduzierbarkeit solcher Matrizen wurde der geringeren Bruchfestigkeit und der geringeren Nachgiebigkeit solcher Materialien im Überstehen von Handhabungsbelastungen angelastet. Im Gegensatz dazu weisen Matrizen, die aus Nitrozellulose < Micron Separated, Inc., Westburough, Massachusetts) und aus Ultrabind (Gelman Sciences, Ann Arbor, Michigan) gefertigt sind, die geeignete Reproduzierbarkeit bei der Volumendosierung auf, während sie aber für die Herstellung von Matrizen ausreichender Dicke zur Sammlung und Zurückhaltung einer Menge an Probe, wie sie typischerweise für die Analyse gebraucht wird, nicht geeignet sind. Poröse gesinterte Materialien besitzen jedoch die strukturelle Steifigkeit und die Leerkapazität, um solchen Bedürfnissen zu entsprechen.
Andere Merkmale des ausgewählten Materials, welche für die Sammel- oder Dosiermatrixleistung wichtig sind, umfassen die Partikelgröße und die Porengröße des gesinterten Materials, welches zur Ausbildung der Matrix verwendet wird. Z. B. wurde gefunden, daß eine geeignete Porengröße der Dosiermatrix mit der Anordnung der Vorrichtung zusammenhängt, in der die Matrix verwendet werden könnte. Bei einer Anordnung, in der die Dosiermatrix unmittelbar unterhalb und in Kontakt mit der Blut-Trennungsvorrichtung angebracht ist, ist die Flußdynamik durch die Matrix hindurch von geringerer Bedeutung. Wenn die Matrix seitlich von der Blut-Trennungsvorrichtung angebracht ist und ein Überführungsmaterial wie eine als Docht wirkende Schicht oder ein Streifen verwendet wird, um das Plasma von der Trennvorrichtung zu der Matrix zu transportieren, dann sollte die Porengröße der Matrix groß genug sein, um die Probensammlung durch die Matrix hervorzurufen, während eine gleichmäßige Probenverteilung innerhalb der Matrix aufrechterhalten wird. Die Porengröße der Matrix kann jedoch im Vergleich zu derjenigen des Streifens nicht zu groß sein. Ein großer Unterschied im Kapillardurchmesser wird zu einem dominanten Faktor für den Durchflußwiderstand; die Probe kann entlang der feinen Kanälen wandern, aber die weiteren Kanäle können kurzgeschlossen werden. Wenn das Streifenmaterial mit Dochteigenschaften ein zellulosisches Material ist oder auch ein Zellulosederivat, wird für die Dosiermatrix typischerweise eine Porengröße im Bereich von ungefähr 5 um bis ungefähr 100 um verwendet. Vorzugsweise wird eine Porengröße im Bereich von ungefähr 10 um bis ungefähr 25 um verwendet. Am bevorzugtesten wird eine Porengröße von ungefähr 15 um, die durch eine Quecksilber- Intrusionsmethode abgeschätzt wird, wobei die Pore als "feine" Pore klassifiziert wird. Porengrößen im Bereich von ungefähr 5 um bis ungefähr 10 um sind als superfeine Porengrößen für Dosiermatrixmaterialien verwendbar. Zusätzlich kann, wenn eine solche seitliche Anordnung mit einem als Docht wirkenden Streifen verwendet wird, der die Probe von der Blut-Trennungsvorrichtung zu der Sammel- oder Dosiermatrix hintransportiert, die Füllung der Matrix maximiert werden, indem der Probenfluß auf die Matrix hin gerichtet wird. Der Ausdruck "Ausrichten des Flusses" bezieht sich auf die Anordnung der Matrix am Ende des Streifens mit Dochtwirkung oder oberhalb eines Spaltes oder Zwischenraumes in dem Streifen derart, daß die gesamte angrenzende Oberfläche des Matrixmaterials nicht direkt in Kontakt mit dem Streifenmaterial steht, d. h. ein wesentlicher Teil der Matrixoberfläche befindet sich nicht in physikalischem Kontakt mit dem Streifen. Durch die Verwendung dieser Anordnung mit gerichtetem Durchfluß wird die Probe davon abgehalten, die Matrix zu umgehen und am Streifenmaterial entlang weiterzufließen.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann das Dosiermatrixmaterial abgewandelt werden, um seine herstellungsbedingte Porengröße zu verändern. Z. B. kann eine poröse Matrix aus gesintertem Polyethylen, welche mit einer bestimmten Nominalporengröße hergestellt worden ist, mit einem Behandlungsmaterial wie beispielsweise Dextran, Polyethylenglykol oder Carboxylatex überzogen werden, was eine Matrix ergibt, welche die Probensammel- und Durchflußeigenschaften aufweist, welche für feinerporige Matrizen kennzeichnend sind. Durch die Behandlung der Matrix kann die Leerkapazität der Matrix vermindert werden, und es kann die Durchflußgeschwindigkeit durch die Matrix verändert werden, um die Eigenschaften einer Matrix mit einer geringeren Porengröße zu simulieren.
Eine andere erwünschte Eigenschaft der Sammelmatrizen ist die hydrophile Natur der Matrizen. Da jedoch gesinterte Materialien allgemein nicht hydrophil sind, werden die Matrizen aus gesintertem Material durch die Behandlung mit Tensiden hydrophil gemacht, wie dies oben für die Behandlung der Blut-Trennungsvorrichtungen beschrieben ist. Tensidlösungen mit Konzentrationen von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,5 % werden zur Behandlung der Matrizen aus gesintertem Polyethylen verwendet, und dadurch wird die Leistung der Matrizen verbessert. Bei Überschuß an Tensid kann das Tensid durch die Zugabe von Probe aufgelöst werden und Schaum erzeugen, welcher die Poren und Kapillaren der Matrix blockieren kann. Bei nicht genügend Tensid oder einer ungleichen Tensidverteilung können hydrophobe Taschen innerhalb der Matrix zurückbleiben, durch die das Plasma nicht richtig zu fließen vermag.
Bei einer anderen Ausführungsform kann das Plasma oder Serum, welches durch die Matrix gesammelt und zurückgehalten wurde, von der Matrix durch die Zugabe eines Puffers eluiert werden. Die eluierte Probe und der Puffer können durch jedwede geeignete Aufnahmevorrichtung aufgefangen werden. Z. B. kann die Probe in ein Reagenzglas, eine Küvette oder eine Reaktionstiterplatte oder auf einen Objektträger eluiert werden. Wahlweise kann die Aufnahmevorrichtung alle oder einige der Reagenzien enthalten, die für die Durchführung des diagnostischen Assays mit der Probe notwendig sind. Alternativ kann die Matrix mit einer Aufnahmevorrichtung kontaktiert werden, wie mit einem absorbierenden Material, welches eine Porengröße hat, die geringer als diejenige der Matrix ist, und zwar derart, daß von der Matrix ein Transport der Probe hervorgerufen wird. Jedes geeignete absorbierende Material wie chromatographisches, saugfähiges, poröses oder kapillares Material oder andere herkömmliche absorbierende Materialien, die in der Technik gut bekannt sind, können verwendet werden, und das Material kann wahlweise alle oder einige der Reagenzien enthalten, die zur Durchführung des diagnostischen Assays notwendig sind. Die Probenaufnahmevorrichtung einer diagnostischen Vorrichtung kann während der Verwendung in direktem Kontakt mit der Sammelmatrix stehen oder mit der Matrix in Kontakt gebracht werden, nachdem die Matrix die vorbestimmte Volumenmenge an Testprobe gesammelt hat.
Allgemein ist die Dosiermatrix innerhalb eines nichtabsorbtiven Gehäusematerials eingeschlossen oder derart untergebracht, daß eine Matrixeinlaßstelle und wahlweise eine Auslaßstelle definiert sind. Solche Vorrichtungen sind in den Fig. 4 und 5 gezeigt. Die Fig. 4 und 5 zeigen auch die Verwendung der Sammelmatrix zusammen mit der Blut- Trennungsvorrichtung. Bei der vertikalen Vorrichtungsanordnung, wie sie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ist das Gehäusematerial derart ausgewählt, daß der Einfluß der Schwerkraft auf den Probentransport von der Blut-Trennungsvorrichtung zu der Sammel- oder Dosiermatrix minimiert ist. Die Auswirkungen der Schwerkraft wurden bei der vorliegenden Erfindung dadurch minimiert, daß das Gehäuse aus einem Material geformt wurde, welches minimale Wechselwirkung mit Plasma oder Serum zeigt. Geeignete Gehäusematerialien umfassen Polystyrol, Acryl, Polycarbonat, Teflon, Polypropylen, Polyethylen und Silikon. Ein besonders bevorzugtes Gehäusematerial aufgrund seiner minimalen Wechselwirkung mit dem Plasma ist das KR003-Harz, ein Styrol-Butadien-Copolymer (Phillips 66, Bartlefville, Texas). Ein solches Gehäuse verhindert durch Minimierung des Plasmakontaktes zwischen der Sammelmatrix und dem Gehäuse auch ein Überfüllen der Sammelmatrix. Bei Verwendung eines Gehäuses sorgt eine Matrix gegebener Ausmaße und nominaler Porengröße für eine reproduzierbare Leerkapazität und für reproduzierbare Durchflußergebnisse, wie dies in den nachfolgenden Beispielen belegt ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt eine Vorrichtung (70) ein Gehäuse (72), welches eine Einlaßstelle (73) und eine Auslaßstelle (76) hat. Innerhalb des Gehäuses (72) befindet sich eine Vorrichtung (77), die eine erste poröse Polyethylenmatrix (78), eine erste Filtervorrichtung (80), eine zweite poröse Polyethylenmatrix (82) und eine zweite Filtervorrichtung (84) umfaßt. Die erste Matrix (78) enthält ein agglutinierendes Agens und hat einen Einlaß (74) und einen Auslaß (75). Da die erste Filtervorrichtung (80) in Sandwich-Bauweise zwischen der ersten Matrix (78) und der zweiten Matrix (82) angebracht ist, befindet sich die Oberseite der ersten Filtervorrichtung (80) in Flüssigkeitserhaltender Anordnung zum Auslaß (75) der ersten Matrix (78) und die Unterseite der ersten Filtervorrichtung (80) in Flüssigkeits-erhaltender Anordnung bezüglich der Oberseite der zweiten Matrix (82). Die Unterseite der zweiten porösen Polyethylenmatrix (82) befindet sich dann in Flüssigkeitserhaltender Anordnung bezüglich der Oberseite der zweiten Filtervorrichtung (84). Vor der Zugabe einer Blutprobe zu der Vorrichtung, wird diese auf der Oberseite und in Flüssigkeits-erhaltender Anordnung zu einer dritten porösen Polyethylenmatrix (86) plaziert. Diese dritte Matrix (86) ist dazu ausgelegt, in ihrem Leerraum ein gewähltes vorbestimmtes Volumen an Plasma aufzunehmen und zurückzuhalten, welches dann in eine aufnehmende Küvette (88) hinein ausgewaschen wird. Die dritte Matrix (86) kann einige der Reagenzien enthalten, die für die Bestimmung des spezifischen Blutanalyten notwendig sind, während die Küvette (88) andere Komponenten des Reagenziensystems enthalten kann.
Wie in Fig. 5 dargestellt, umfaßt die Vorrichtung (90) ein Gehäuse (92), welches eine Einlaßstelle (93) und eine Auslaßstelle (96) hat. Innerhalb des Gehäuses (92) befindet sich eine Vorrichtung (97), welche eine poröse Polyethylenmatrix (98) und eine Filtervorrichtung (100) umfaßt. Die Matrix (98) enthält ein agglutinierendes Agens und hat einen Einlaß (94) und einen Auslaß (95). Die Oberseite der Filtervorrichtung (100) befindet sich in Flüssigkeits-erhaltender Anordnung zum Auslaß (95) der Matrix (98). Vor der Zugabe einer Blutprobe zu der Vorrichtung (90) wird diese auf der Oberseite und in Flüssigkeits-erhaltender Anordnung zu einer zweiten porösen Polyethylenmatrix (102) angeordnet. Diese zweite Matrix (102) ist dazu ausgelegt, ein gewähltes vorbestimmtes Volumen an Plasma aufzunehmen und zurückzuhalten, welches dann in eine aufnehmende Küvette (104) ausgewaschen wird. Die zweite Matrix (102) kann einige der Reagenzien enthalten, die für den Nachweis eines spezifischen Blutanalyten notwendig sind, während die Küvette (104) andere Komponenten des Reagenziensystems enthalten kann.
Das Plasma oder Serum, welches von den Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung abfließt, kann direkt in eine aufnehmende Matrix hineinfließen. Unter den unterschiedlichen Arten von Matrizen, welche erhältlich sind und welche das Plasma oder Serum von der Vorrichtung aufnehmen können, befinden sich eine Farbstoff-Papiermatrix, an die analytische Reagenzien gebunden worden sind, oder poröse Matrizen, welche aus gesinterten Materialien wie Glas, Stahl, Keramik oder plastischen Polymeren hergestellt wurden, und welche in der Lage sind, ein gewähltes Volumen an Plasma oder Serum zurückzuhalten. Entsprechend der Verwendung der Farbstoff-Papiermatrix tritt das Plasma oder Serum in das Papier ein und fließt als Front durch das Papier. Es kommt mit den analytischen Reagenzien in Kontakt, die in dem Papier eingebaut sind, und das Assay auf die gewünschte Blutkomponente wird auf dem Papier durchgeführt.
Die bevorzugte gesinterte Matrix, die in der Lage ist, den Plasma- oder Serumfluß aus der Vorrichtung aufzunehmen, ist eine behandelte poröse Polyethylenmatrix. Das Plasma oder das Serum fließt aus der Vorrichtung ab, und eine gewählte Menge tritt in die aufnehmende Matrix ein. Der Leerraum der aufnehmenden Matrix bestimmt das Plasma- oder Serumvolumen, welches in die aufnehmende Matrix eintreten kann. Das Plasma oder Serum wird von der aufnehmenden Matrix mittels Zugabe von Elutionspuffer in eine Küvette eluiert. Die Analyse der gewünschten Blutkomponenten findet innerhalb der Küvette statt, welche die gewünschten analytischen Reagenzien enthalten kann. Die poröse Polyethylenmatrix kann auch Reagenzien enthalten, die für die Analyse des Analyten notwendig sind, nachdem das Plasma oder Serum eluiert wurde. Eine solche Analyse kann in der Polyethylenmatrix oder der Probe stattfinden, und die Reagenzien können für die nachfolgende Ablesung in die Küvette hinein eluiert werden.
Obwohl die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung allgemein als Vorrichtung zur Bereitstellung von Plasma oder Serum für die Verwendung in anderen diagnostischen Verfahren genutzt werden können, können verschiedene analytische Reagenzien in die Vorrichtungen eingebaut werden, um sie zur Durchführung einer Analyse für eine ausgewählte Komponente von Blutplasma oder Serum geeignet zu machen. Dabei werden Reagenzien in Betracht gezogen, wie sie zur Durchführung von enzymatischen Analysen von Analyten wie Cholesterol, Triglyceriden und Glukose in Blut verwendet werden. Es wird vorausgesetzt, daß Reagenzien für eine große Streubreite von Assays in die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung eingebaut werden können. Beispiele für Reagenzien, welche in eine Matrix gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingebaut werden können, umfassen Puffer, Säuren, Basen, Enzyme, Enzymsubstrate, Reagenzien, die für Assayverfahren nützlich sind, und Reagenzien, die bei chemischen Analysen nützlich sind. Auch können biologisch aktive Moleküle und Komponenten einschließlich Antigenen, Antikörpern, rekombinanten Proteinen, Plasmiden, Fragmenten dieser und dergl. ebenfalls in der Matrix enthalten sein.
Die porösen Matrizen der Erfindung halten Serum oder Plasma in ihren Zwischenräumen zurück, und zwar proportional zum Volumen der porösen Matrix. Serum oder Plasma, das frei von roten Blutkörperchen ist, verbleibt normalerweise in den Zwischenräumen der porösen Matrix, sofern es nicht durch externe Vorrichtungen entfernt wird. Solche externe Vorrichtungen können die Verwendung von positivem hydrostatischem Druck umfassen, wie er durch die Aufgabe einer zusätzlichen Blutprobe oder von Elutionspuffer zu der Matrix erzeugt wird. Alternativ können Filtervorrichtungen, wie Filterpapier oder zusätzliche poröse Matrizen, die sich in Flüssigkeits-erhaltender Anordnung zur Matrix befinden, verwendet werden, um einen Fluß von Plasma oder Serum durch die Kapillarwirkung aus der Matrix heraus zu bewirken. Demgemäß ist es wünschenswert, die kleinstmögliche Matrix zu verwenden, welche die Fluß- und Reinheitsbetrachtungen einhält, um die Serum- oder Plasmaausbeute zu maximieren.
Die Durchflußgeschwindigkeit des Plasmas oder Serums durch die poröse Matrix kann durch die Veränderung der Porosität und der Flußeigenschaften der mit ihr in Berührung stehenden Filtervorrichtung gesteuert werden. Es wird vorausgesetzt, daß die Filtervorrichtung so gewählt werden kann, daß sie einen schnellen Durchfluß durch die poröse Matrix hervorruft. Aternativ kann, wo es erwünscht ist, eine längere Verweilzeit der Blutprobe innerhalb der porösen Matrix zu erhalten, eine Filtervorrichtung, die für eine vergleichsweise niedrige Flüssigkeits-Aus flußgeschwindigkeit aus der porösen Matrix sorgt, gewählt werden. Es ist vorauszusetzen, daß das Abbremsen der Flußgeschwindigkeit durch die poröse Matrix den Wirkungsgrad der Agglutination innerhalb der Matrix erhöhen kann. Es ist weiterhin vorauszusetzen, daß die Verwendung einer Filtervorrichtung, die eine relativ langsame Flüssigkeitsdurchflußgeschwindigkeit hervorruft, den Vorteil größerer Agglutinationswirksamkeit bereitstellen und auch die Verwendung einer kleineren poröseren Matrix erlauben kann, wodurch es zu einem zusätzlichen Vorteil bei der Maximierung der Plasma- oder Serumausbeute kommt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Porengröße der Matrix zusammen mit deren Länge und Volumen, dem Hohlraumvolumen der Matrix und dem Volumen und der Konzentration der Lösung für das Reagenzien-Abgabesystem ausgewählt. Solche Faktoren bestimmen die Menge an erhältlichem trockenem Reagens, welche in jeder Matrix vorhanden ist.
Gemäß eines Verfahrens zur Herstellung des Reagenzien- Abgabesystems wurde ein bekanntes Volumen eines Bestandteils mit einer Mischung einer Reagenslösung bekannter Konzentration vermischt. Alle Endeinstellungen wie die pH- Einstellung und Filtration wurden durchgeführt. Als nächstes wurde eine bekannte Menge an Matrizen zu der Lösung hinzugegeben und es wurde vermischt. Die Menge an Matrizen, welche sich mit der Komponentenlösung gesättigt hatte, wurde wie folgt bestimmt. Zunächst wurde die Kapazität der Matrix, das sogenannte Leervolumen der Matrix, durch Messung der erhältlichen Mengen an Trocken-Reagenzien bestimmt, wobei diese Verfahren dem Fachmann bekannt sind. Dann wurden Berechnungen durchgeführt, um die Menge an Matrizen zu bestimmen, welche mit der Komponenetenlösung hätte gesättigt werden können. Dann wurden die Matrizen gesättigt. Es ist zu beachten, daß Vakuum gezogen werden kann, um die komplette Beladung der Matrix mit der Reagenskomponente sicherzustellen. Als nächstes wurden die Matrizen eingefroren, indem der Filter auf Trockeneis gestellt wurde. Nach dem Einfrieren wurden die Matrizen gemäß dem Fachmann bekannten Verfahren gefriergetrocknet.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann daher ein Reagens-Abgabesystem enthalten, wobei ein Reagens in einer "vereinheitlichten" Form zur Verfügung gestellt wird, die bei Kontakt mit einer Flüssigkeit zugänglich wird. Die Reagenzien können unter Bedingungen, die für ihre Zugänglichkeit am günstigsten sind, hinzugeben werden.
Die folgenden spezifischen Beispiele sind auf viele Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet und sind nicht als einschränkend für den Schutzumfang der Erfindung auszulegen.

BEISPIEL 1

Die Vorrichtung, die in Fig. 2 gezeigt ist, enthält eine erste Matrix, welche Ausmaße von 5 x 4 x 3 mm hat, sie ist mit einem Netzmittel behandelt und 30 ul einer 5-mg/ml- Lösung von Antikörpern gegen rote Blutkörperchen in 100 mM Citrat, pH 5,6, wurde auf ihr adsorbiert. Die Porengröße der ersten Matrix und das auf ihr adsorbierte agglutinierende Agens sind so ausgewählt, daß im wesentlichen alle roten Blutkörperchen innerhalb der Matrix zurückgehalten werden. Die Beladung vollzieht sich durch Sättigung der ersten Matrix mit der Antikörperlösung. Sobald die Matrix beladen ist, wird sie gefroren und gefriergetrocknet. Die zweite Matrix, welche Abmessungen von 6 x 4 x 0,8 mm hat, wird mit einem Netzmittel behandelt und enthält die Reagenzien, welche für die Bestimmung eines Analyten in dem Plasma nötig sind. Vollblut wird durch die Einlaßöffnung hindurch zugegeben, und sowie es durch die erste Matrix hindurchtritt, werden die roten Blutkörperchen innerhalb der Probe durch die Antikörper gegen rote Blutkörperchen agglutiniert und die Klumpen ausgefiltert. Das Plasma, welches jetzt frei von roten Blutkörperchen ist, fließt von der ersten Matrix in die zweite Matrix und löst die Enzyme und Farbstoffbestandteile des dort befindlichen Reagenziensystems. Diese Mischung fließt dann in die Farbstoff-Papiermatrix, in der die Bestimmung des Analyten mittels Reaktion des Blutanalyten mit anderen Enzymen und Farbstoffkomponenten des Reagenzsystems stattfindet.

BEISPIEL 2

Die Vorrichtung, die in Fig. 3 gezeigt ist, welche Abmessungen von 6 x 4 x 0,8 mm hat, wurde mit einem Netzmittel behandelt und auf ihr sind 8 ul einer 5-mg/ml- Lösung von Antikörpern gegen rote Blutkörperchen: IgG- Fraktion (Organon Teknika Corp., Cappel Division) in 100 mM Citratpuffer, pH 5,6, adsorbiert. Die Beladung wird durch Aufgeben der Antikörperlösung auf die Matrix unter Vakuum vollzogen. Wenn die Matrix beladen ist, wird sie gefroren und gefriergetrocknet. Das Vollblut wird durch die Einlaßöffnung aufgegeben, und sowie es durch die Matrix hindurchläuft, werden die roten Blutkörperchen innerhalb der Probe durch die Antikörper gegen die roten Blutkörperchen agglutiniert und die roten Blutkörperchen teilweise ausgefiltert. Die Endfiltration der roten Blutkörperchen findet in der Filtrationszone der Farbstoff-Papiermatrix statt. Wenn das Plasma weiterhin entlang der Farbstoff- Papiermatrix fließt, kommt es mit dem Analyt-Reagens-Bereich in Kontakt, in dem die Reagenzien für die Analytbestimmung gefriergetrocknet wurden. Das Plasma löst diese Reagenzien, und die quantitative Bestimmung des Analyten durch die Reaktion zwischen der Probe und den Reagenzien findet im quantitativen Analysebereich statt.

BEISPIEL 3

In diesem Beispiel wurde die Vorrichtung, die in Beispiel 2 offenbart ist, verwendet, um Plasma von Vollblut zu trennen, so daß ein Blutcholesterolassay durchgeführt werden konnte. Die Matrix wurde mit einer Lösung von 8 ul einer 5-mg/ml-Antikörperlösung gegen rote Blutkörperchen (IgG-Fraktion (Organon Teknika Corp., Cappel Division)), 10 mg/ml Cholesterolesterase, 10 mg/ml Meerrettichperoxidase und 5 mg/ml 4-Aminoantipyrin in 100 mM Citrat bei pH 5,6 beladen. Die Vorrichtung wurde auf der Oberseite und in Kontakt mit einer Farbstoff-Papiermatrix angebracht und Vollblut durch eine Einlaßöffnung zu der Vorrichtung hinzugegeben. Sowie das Blut durch die poröse Matrix hindurchtrat, wurden die roten Blutkörperchen darinnen durch die Antikörper gegen die roten Blutkörperchen agglutiniert und die roten Blutkörperchen durch die Matrix teilweise ausgef iltert. Die Endfiltration der roten Blutkörperchen fand in dem Bereich der Farbstoff-Papiermatrix statt, welcher sich 5 bis 6 mm von dem Papierursprung befand, wo die Vorrichtung die Farbstoff-Papiermatrix berührte. An dieser Stelle, 5 bis 6 mm von dem Papierursprung entfernt, berührte das Plasma die Analytbestimmungsregion, welche eine 3 mm breite Zone war, die eine Lösung von 100 mg/ml Cholesteroloxidase, 1 Gew.% Triton X-100 und 100 mM NaPO&sub4; bei pH 6,8 enthielt. Als das Plasma die Papiermatrix entlangfloß, löste es die gefriergetrockneten Reagenzien. Der Fluß in die Farbstoff-Papiermatrix hielt an, wo die quantitative Bestimmung des Analyten (Cholesterol) stattfand.

BEISPIEL 4

Unter Bezugnahme auf die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung wurde die Matrix mit einem Netzmittel behandelt, und es wurden verschiedene 25 ul-Lösungen von Antikörpern gegen rote Blutkörperchen auf ihr adsorbiert, wie die IgG- Fraktion (Organon Teknika Corp., Cappel Division) in 20 mM Citratpuffer, pH 5,6. Bei dieser Vorrichtung zeigten die in Tabelle 1 unten aufgeführten Werte, daß eine Antikörperkonzentration von 2 mg/ml, die unter Vakuum aufgegeben worden war, zum Ausfiltern der roten Blutkörperchen aus Vollblut mit einem Hämatokriten von 30 bis 60 % roter Blutkörperchen optimal war und daß wenigstens 9 ul Plasma von einer 25-ul-Probe Vollblut abgegeben wurden. Der Hämatokrit bezieht sich auf den Prozentsatz des Volumens einer Blutprobe, der von den roten Blutkörperchen eingenommen wird. Beispielsweise enthält eine 25 ul Blutprobe mit einem Hämatocriten von 30 7,9 ul rote Blutkörperchen und 17,9 ul Plasma. Die Vollblutproben wurden mit Heparin als Antikoagulanz behandelt. Diese Antikörperkonzentration führte dazu, daß das Plasma in einer vernünftigen Zeit die 12 mm bis zum Ende des Filterpapiers fließen konnte, während dennoch im wesentlichen alle roten Blutkörperchen der Probe innerhalb der Matrix zurückgehalten wurden. Höhere Antikörperkonzentratlonen führten zu einer höheren Agglutination, welche die Poren innerhalb der Matrix blockierte und den Plasmafluß behinderte. Die Porengröße der Matrix und das agglutinierende Agens, welches auf ihr adsorbiert worden war, wurden derart ausgewählt, daß im wesentlichen alle roten Blutkörperchen innerhalb der Matrix zurückgehalten wurden. Die Beladung wurde durch das Aufgeben der Antikörperlösung auf die Matrix durch Sättigung erzielt, z. B. durch Einweichen der Matrix in der Lösung oder unter Vakuum, d. h. durch Einweichen der Matrix in Lösung und anschließendes Vakuumziehen für 10 Minuten. Es wurde festgestellt, daß das Beladen unter Vakuum dem Beladen unter Sättigung überlegen war, weil die Vakuumbeladung dafür sorgt, daß nach dem Beladen keine Luftpolster in der Matrix verbleiben. Beladen unter Sättigung ermöglicht nicht dasselbe Resultat. Sobald die Matrix beladen worden war, wurde sie gefroren und gefriergetrocknet. Die Versuche wurden in Sechser-Sätzen durchgeführt, und das Ergebnis eines Versuchs wurde als für "im wesentlichen frei von roten Blutkörperchen" erachtet (d.h. "Keine RBK"), wenn die visuelle Feststellung ergab, daß keine roten Blutkörperchen mehr in dem Filterpapier, welches sich in Flüssigkeitserhaltender Anordnung zur Matrix befindet, enthalten waren. In der Tabelle bezieht sich "Sekunden bis zum Ende" auf den Zeitraum, der von der Zugabe einer Blutprobe auf den Einlaß der Matrix an abgelaufen war, bis das Plasma das Ende der Filtervorrichtung erreicht hatte. TABELLE 1 ANTIKÖRPER GEGEN ROTE BLUTKÖRPERCHEN (mg/ml) Hämatokrit Gesättigt Sek. bis zum Ende keine RBK Vakuum Sek. bis zum Ende n.f. = kein Plasmafluß bis zum Ende der Filterpapiermatrix
Bei einem niedrigen Blut-Hämatokriten (z. B. 30) können bis zu 15 ul Plasma von einer 25-ul-Vollblutprobe in so kurzer Zeit wie 2 Minuten abgegeben werden, während bei einem hohen Blut-Hämatokriten (z B. 60) ungefähr 5 ul Plasma von einer 25-ul-Probe Vollblut in ungefähr 15 Minuten abgegeben werden können.

BEISPIEL 5

Bei diesem Beispiel wurde die in Beispiel 3 offenbarte Vorrichtung verwendet, um Plasma von Vollblut zu trennen, so daß ein Assay zum Nachweis von Antikörpern gegen den Human- Immunschwächevirus (HIV) durchgeführt werden konnte. Die Matrix wurde mit 8 ul einer 5-mg/ml-Lösung von Antikörpern gegen rote Blutkörperchen beladen (IgG-Fraktion (Organon Teknika Corp., Cappel Division)) und mit 5 ul an Detektormarkierung, welche durch das Binden einer 10 um/ml- HIV-Antigenlösung mit 0,05%igem Black-Latex, Poly(pyrrol) in wäßriger Suspension bei pH 7,0 erhalten worden war. Die Vorrichtung wurde auf und in Kontakt mit einem 3 x 30 mm Nitrozellulosestreifen (S & S Keene, NH) angebracht, welcher eine Porengröße von 5 um hatte, und 30 ul Vollblut wurden durch die Einlaßöffnung hindurch zu der Vorrichtung zugegeben. Sowie das Blut durch die poröse Matrix hindurchtrat, wurden die roten Blutkörperchen darin durch die Antikörper gegen rote Blutkörperchen agglutiniert und die roten Blutkörperchen durch die Matrix teilweise ausgefiltert. Das Plasma in der Probe vermischte sich mit der Markierungssuspension in der Matrix und trat dann in den Nitrozellulosestreifen ein, wo die Endfiltration der roten Blutkörperchen und die Analyse des abgetrennten Plasmas stattfand.

BEISPIEL 6

Zu der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung wird Vollblut durch die Einlaßöffnung zugegeben. Wenn das Blut durch die erste Matrix hindurchtritt, werden die roten Blutkörperchen innerhalb der Probe durch die Antikörper gegen rote Blutkörperchen agglutiniert und die roten Blutkörperchen teilweise ausgefiltert. Die verbleibenden roten Blutkörperchen und die kleineren Klumpen agglutinierter roter Blutkörperchen treten in den ersten Filter ein, wo eine zusätzliche Abtrennung des Plasmas von den roten Blutkörperchen stattfindet. Die roten Blutkörperchen, die von dem ersten Filter nicht zurückgehalten worden sind, treten in die zweite Matrix ein, wo eine zusätzliche Abtrennung des Plasmas von den roten Blutkörperchen stattfindet. Zuletzt treten alle roten Blutkörperchen, welche nicht von der zweiten Matrix zurückgehalten worden sind, in den zweiten Filter ein, auf den wenigstens ein die roten Blutkörperchen agglutinierendes Agenz adsorbiert worden ist, wo dann die Agglutination der verbleibenden roten Blutkörperchen im Plasma stattfindet. Das Plasma fließt dann in die Aufnahmematrix, wo das Plasmavolumen abgemessen wird. Der die roten Blutkörperchen filtrierende Stapel wird von der aufnehmenden Matrix abgetrennt und das gewählte Plasmavolumen durch die Zugabe von Elutionspuffer in eine beigefügte Küvette eluiert. Die Küvette kann verschiedene analytische Reagenzien enthalten. Das vollständige Vermischen des Plasmas mit dem Elutionspuffer wird durch zweimaliges Umstürzen der Küvette erreicht. Nach einer angegeben Warteperiode werden die Resultate des Tests durch Vergleich der Farbe der Flüssigkeit mit einer Standardtafel erhalten.
Insbesondere auf die in Fig. 4 gezeigte Matrix bezogen wurde die Porengröße der ersten Matrix (Porex 4897) und das auf ihr adsorbierte agglutinierende Agenz spezifisch so ausgewählt, daß die meisten, aber nicht alle roten Blutkörperchen innerhalb der ersten Matrix agglutiniert und zurückgehalten wurden. Die erste Matrix war zylindrisch geformt, mit den Ausmaßen von 0,5 cm (0,2 inch) Durchmesser und 0,18 cm (0,07 inch) Länge, und hatte 15,0 ul einer Lösung von 0,44%igem (Gew.%) Antiserum gegen rote Blutkörperchen auf ihr adsorbiert (Organon Teknika Corp., Cappel Division), sowie 4,4 Gew.% Polybren (Aldrich Fine Chemicals) und 4,4 Gew.% PVP (Aldrich Fine Chemicals) in 0,35 mM Citratpuffer, pH 7,4 (Fisher Chemicals). Die beschichtete erste Matrix wurde in einem Trockenschrank getrocknet. Die Zusammensetzung der Lösung und die Menge, mit der die erste Matrix beladen worden war, wurden derart gewählt, daß eine sehr schnelle Agglutination der roten Blutkörperchen ohne Lyse der roten Blutkörperchen und ohne Hämodilution bewirkt wurde. Die verbleibenden roten Blutkörperchen wurden aus dem Plasma entfernt, indem man es durch die erste Filtervorrichtung (Whatman 31 ET), durch die zweite poröse Poylethylenmatrix (Porex 4932) und durch die zweite Filtervorrichtung (Whatman 31 ET) hindurchtreten ließ. Diese letzte Filtervorrichtung hatte in ihr 36,1 ul/cm² einer 1 mg/ml-Lösung von Antiserum gegen rote Blutkörperchen eingebaut. Die beschichtete letzte Filtervorrichtung wurde in einem Trockenschrank getrocknet. Diese Vorrichtung erzeugte 15 ul klares Plasma, das 99%ig frei von Hämoglobin war, aus 50 ul Blut innerhalb von 3 Minuten, wie dies in Tabelle 2 gezeigt ist. Nach Entfernung dem die roten Blutkörperchen filtrierenden Stapels, d. h. der ersten Matrix, der ersten Filtervorrichtung, der zweiten Matrix und der zweiten Filtervorrichtung, wurde das Plasma durch die Zugabe eines Elutionspuffers in eine Küvette eluiert.

BEISPIEL 7

Zu der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung wird Vollblut durch die Einlaßöffnung hindurch zugegeben. Sobald das Blut durch die Matrix hindurchtritt, werden die roten Blutkörperchen innerhalb der Probe von den Antikörpern gegen rote Blutkörperchen agglutiniert und die roten Blutkörperchen teilweise ausgefiltert. Die verbleibenden roten Blutkörperchen und die kleineren Klumpen von agglutinierten roten Blutkörperchen treten in den Filter ein, wo eine zusätzliche Trennung des Plasmas von den roten Blutkörperchen stattfindet. Das Plasma fließt dann in die Aufnahmematrix, wo das Plasmavolumen abgemessen wird. Der die roten Blutkörperchen filtrierende Stapel wird von der Aufnahmematrix getrennt und das abgemessene Plasmavolumen durch Zugabe von Elutionspuffer in eine beigefügte Küvette eluiert. Die Küvette kann verschiedene analytische Reagenzien enthalten. Die vollständige Vermischung des Plasmas und des Elutionspuffers wird durch zweimaliges Unistürzen der Küvette erzielt. Nach einer angegebenen Wartezeit werden die Ergebnisse des Tests erhalten, indem die Farbe der Flüssigkeit mit einer Standardtafel verglichen wird.
Unter Bezugnahme auf die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung sind die Porengröße der Matrix (Porex 4897) und das auf ihr adsorbierte agglutinierende Agenz spezifisch so ausgewählt, daß die meisten, aber nicht alle roten Blutkörperchen innerhalb der Matrix agglutiniert und zurückgehalten werden. Auf der Matrix waren 15,0 ul einer Lösung von 0,88%igem (Gewichts%) Antiserum gegen rote Blutkörperchen (Organon Teknika Corp., Cappel Division) und 1,76 % (Gewichts%) Polybren (Aldrich Fine Chemicals) und 1,76 % (Gewichts%) PVP (Aldrich Fine Chemicals) in 0,397 mM Citratpuffer, pH 7,4 (Fisher Chemicals) adsorbiert. Die beschichtete Matrix wurde in einem Trockenschrank getrocknet. Die Zusammensetzung der Lösung und die Menge, mit der die Matrix beladen worden war, waren so gewählt worden, daß für eine sehr schnelle Agglutination der roten Blutkörperchen gesorgt wurde, ohne daß die Lyse der roten Blutkörperchen und ohne daß Hämodilution eintrat. Die verbleibenden roten Blutkörperchen wurden aus dem Plasma entfernt, indem es durch die Filtervorrichtung (Whatman 1CHR) hindurchtrat. In die Filtervorrichtung waren 15,0 ul/cm² einer 1 mg/ml-Lösung von Antiserum gegen rote Blutkörperchen eingebaut worden. Die beschichtete Filtervorrichtung wurde in einem Trockenschrank getrocknet. Diese Vorrichtung erzeugte innerhalb von 2 Minuten aus 40 ul Blut 10 ul klaren Plasmas, das 99%ig Hämoglobin-frei war, wie dies in Tabelle 3 gezeigt ist. Nach dem Entfernen des die roten Blutkörperchen filtrierenden Stapels, d. h. der Matrix und der Filtervorrichtung, wurde das Plasma durch die Zugabe eines Elutionspuffers in eine Küvette eluiert. TABELLE 2 BLUT-TRENNUNGSLEISTUNG EINES VIERSCHICHTENSTAPELS (POREX-31ET-POREX-31ET. POREX) ABMESSUNGEN D.AUFNAHMEFRITTE ZEIT DURCHMESSER (mm) DICKE (mm) BLUT PROBENVOLUMEN (ul) HÄMATOKRIT DER PROBE (%) PLASMA ERSCHIEN IN D.FRITTE (SEK) FRITTE WAR GEFÜLLT (SEK) TRENNUNG DURCH DIE VORRICHTUNG (SEK) PLASMA VOLUMEN MENGE (ul) TABELLE 3 BLUT-TRENNUNGSLEISTUNG EINES ZWEISCHICHTENSTAPELS (POREX-Ichr. POREX) ABMESSUNGEN D.AUFNAHMEFRITTE ZEIT DURCHMESSER (mm) DICKE (mm) BLUT PROBENVOLUMEN (ul) HÄMATOKRIT DER PROBE (%) PLASMA ERSCHIEN IN D.FRITTE (SEK) FRITTE WAR GEFÜLLT (SEK) TRENNUNG DURCH DIE VORRICHTUNG (SEK) PLASMA VOLUMEN MENGE (ul)

BEISPIEL 8

Viele Verfahren können verwendet werden, um das Leervolumen und die Meßkapazität der Sammelmatrizen abzuschätzen. Bei Materialien, die dünn sind und verschiedene Erscheinungsformen in trockenem oder nassem Zustand haben, wurde ein Diffusions-Docht-Verfahren angewandt. Bei diesem Verfahren wurde ein durch Präzisions-Pipettieren ein festgelegtes Probenvolumen auf die Oberfläche der Matrix aufgebracht. Der Durchmesser des nassen Punktes auf der Matrixoberfläche nach dem Diffusionsprozeß lieferte Information bezüglich der Volumenkapazität und der reproduzierbaren Probenaufnahme des Matrixmaterials.
Matrizen aus Chromatographiepapier (3IET Zellulosepapier, Whatman Applied Technology Business, Kent, England) hatten ungefähr die gleiche Volumenkapazität wie Nitrozellulosematrizen (5,0-um-Poren, Micron Separated, Inc.), aber die Reproduzierbarkeit der Probensammlung war mit den Papiermatrizen (2 % Streuung) im Vergleich zu den Nitrozellulosematrizen (3,4 % Streuung) besser. Ultrabind- Membranmatrizen (Gelman) zeigten gute Reproduzierbarkeit (2 % Streuung), aber diese Matrizen hatten, da das Material dünn war, nur eine geringe Volumenkapazität. Obwohl es möglich ist, Nitrozellulose zu beschichten, um ein dickeres Matrixmaterial zu bilden, sind solche Matrizen sehr zerbrechlich.
Wenn das interessierende Material nicht durchscheinend war und wenn die Bestimmung der Gesamtsättigungskapazität des Materials erwünscht war, wurde ein Wägeverfahren für die Matrix vor und nach der Probensammlung angewendet. Die Matrix wurde auf ein einheitliches Ausmaß (Scheiben mit einer Oberfläche von 1,13 cm² zugeschnitten und gewogen, und die Matrix wurde mit der Probe durchtränkt. Die Matrix wurde dann aus der Probe entfernt und die überschüssige Probe von der Matrixoberfläche durch Kurzkontakt mit einem grobporigen Material wie Zellulose (Kim Wipe, Kimberly Clark, GA) entfernt. Die Gewichtsdifferenz zwischen der durchnäßten und der trockenen Matrix zeigt die Leerkapazität der Matrix an.
Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse der Leerkapazitätsmessungen für viele verschiedene Matrixmaterialien, einschließlich gesintertem Polyethylen (Porex 4897, Porex Technolgies, Inc., Fairburn, GA) und Nylon (Nylon-Netz, Spectrum Medical Industries, Inc., Los Angeles, CA). TABELLE 4 LEERKAPAZITÄT MITTELS NASS-ABTUPF-WÄGE-VERFAHREN Material Dicke (mm) Trockengew. (mg) Leer-Kapazität (mg) Leer-Streuung (%) Nitrozellulose Nylon Porex 4897 Ultrabind Whatman Papier
Ein Vergleich der in Tabelle 4 dargestellten Ergebnisse zeigt, daß das gesinterte Polyethylenmatrixmaterial die höchste Leerkapazität für die Matrixgröße und auch die geringste Streubreite bei den Messungen aufwies. Die Nylonmatrix hatte eine unakzeptable Reproduzierbarkeit. Die Nitrozellulose- und Ultrabind- Matrizen hatte eine nicht ausreichende Kapazität für große Probenvolumina. Während Mehrfachschichten der letztgenannten Materialien gestapelt werden können, um die Leerkapazität auf den gewünschten Bereich anzuheben, war die Reproduzierbarkeit der Volurnenmessung mit solchen Stapeln weniger gut steuerbar.

BEISPIEL 9

Dieses Experiment zeigte ein Verfahren für die Abwandlung der Porengröße einer Matrix. Die Abwandlung wurde durchgeführt, indem die Matrizen mit einer Dextranlösung (2,5 % in Wasser) behandelt wurden. Die Auswirkung des Beschichtens der inneren Oberfläche der Matrix mit Dextran wurde durch das Aufgeben von Plasmaproben mit verschiedenen Hämatokrit-Werten auf die Matrix festgestellt. Die Ergebnisse des Experiments sind in Tabelle 5 dargestellt. Die Ergebnisse zeigen die Auswirkung der Porengröße und der Dextranbeschichtung auf die Plasmausbeute unter Verwendung von vertikal angeordneten Vorrichtungen, wie sie in Fig. 4 und 5 gezeigt sind, unter Verwendung ähnlicher Gehäuse. Die Eingabedaten sind als Prozentsatz von Plasma ausgedrückt, welcher aus einer Blutprobe mit 45%igem Hämatokriten erhalten wurde. TABELLE 5 AUSWIRKUNGEN DER PORENGRÖSSE UND DER MATRIXBESCHICHTUNG Blutprobe Hämatokrit (%) Unbeschichtete großporige Matrix Beschichtete großporige Matrix Unbeschichtete kleinporige Matrix Volumen (uL) bei 45% Hämatokrit "NT" steht für nicht getestet.

BEISPIEL 10

Die Versuche wurden durchgeführt, indem unterschiedliche Materialien zur Herstellung des Gehäuses für die Sammelmatrix verwendet wurden. Die geeignetesten Gehäusematerialien waren solche, welche die Wechselwirkung des Gehäuses mit der Plasma- oder Serumprobe minimierten. Die Sammelmatrix zeigte die Neigung überzulaufen, wenn die Blutproben einen niedrigen Hämatokriten aufwiesen, da nur ein minimaler Flußwiderstand im Material vorhanden war. Die Sammelmatrizen hatten, wenn die Blutproben einen hohen Hämatokriten aufwiesen, aufgrund der erhöhten Menge an Materialien in der Probe, welche die Poren der Sammelmatrix zu blockieren vermögen, die Neigung, unterfüllt zu bleiben. Tabelle 6 zeigt die Werte, welche das aufgenommene Plasmavolumen und den aus den Sammelmatrizen erhaltenen Prozentsatz in Gehäusen aus verschiedenen Materialien vergleichen. Es wurden Plasmaproben als Testproben eingesetzt und die Leerkapazität der Sammelmatrix aus gesintertem Polyethylen betrug 8,5 ul, wie durch die Naß- Abtupf-Wäge-Methode abgeschätzt worden war. Die erwarteten 8,5 ul wurden durch die Messung des Plasmagewichts unter Verwendung der Blutprobe mit einem 45%igen Hämatokriten erhalten. Die Gehäuse waren aus einem Styrol-Butadien- Copolymer (KR003, Phillips 66), einer Styrol-Acryl-Legierung (Q886, Monsanto, MO), einem Acryl-Butyl-Styrol (ABS, Monsanto, MO), einem Polymethylpenten (TPX, Mitsui Petrochemical, New York, NY), einem Polypropylen (PD 213, Himont, Bloomington, DE) oder einem Polyethylen (PE, GE Plastics, Pittsfield, MA) gefertigt. TABELLE 6 GEHÄUSEMATERIALIEN, UM DAS ÜBERLAUFEN DER MATRIX ZU MINIMIEREN Plastikharz Plasmavolumen aufgenommen (ul) % Ausbeute über die erwarteten
Tabelle 7 zeigt die Plasmaausbeutewerte unter Verwendung von Sammelmatrizen in Gehäusen aus verschiedenen Materialien, und Vollblutproben mit 32%igem Hämatokriten. Der Ausbeuteprozentsatz wurde ausgehend von dem Plasma, das aus Vollblutproben mit einem 32%igen Hämatokriten erhalten worden war, im Vergleich zu demjenigen, welcher unter Verwendung einer Probe mit 43%igem Hämatokriten erhalten worden war, berechnet, indem ein 43%iger Hämatokrit als "100%iger Volumenwert" angenommen wurde. TABELLE 7. EINFLUSS DES GEHÄUSES AUF DIE PLASMAAUSBEUTE Gehäusematerial %Plasmaausbeute
Die Gehäuse aus dem KR003-Harz wiesen die geringste Streuung bei der Plasmaausbeute mit Proben wechselnden Hämatokrites auf.
Es ist ebenfalls möglich, den Effekt des Überfüllens und den Hämatokriten-Effekt auf die Plasmaausbeute durch Beschichten des geformten Plastikgehäuses mit einem Detergenz unter Ausbildung einer hydrophoben Oberfläche oder durch ein Silikonisierungsverfahren, welches vernetzbares Silikon einsetzt, zu unterdrücken (MDX4-4159, Dow-Corning, Midland, Michigan).

BEISPIEL 11

Dieser Versuch verglich die Einflüsse von gerichtetem und ungerichtetem Fluß bei verschiedenen Anordnungen diagnostischer Vorrichtungen. Die Blut-Trennungsvorrichtung war ein gesinterter Polyethylenzylinder mit Ausmaßen von 0,188 cm (0,074 inch) Länge und 0,493 cm (0,194 inch) Durchmesser.
Die Porengröße der Blut-Trennungsvorrichtung und die agglutinierenden Agenzien, die innerhalb der Blut- Trennungsvorrichtung adsorbiert waren, waren so gewählt, daß sie die roten Blutkörperchen aus der Vollblutprobe schnell agglutinierten und innerhalb der Matrix zurückbehielten, ohne daß Hämodilution und Lyse der Zellen hervorgerufen wurde. Die Blut-Trennungsvorrichtung war mit einer Lösung einer optischen Dichte von 8,89 (280 nm)/ml von Antiserum gegen rote Blutkörperchen gesättigt worden (Organon Teknika Corp., Durham, NC) in Citratpuffer (0,397 mM, pH 7,4, Fisher Chemicals, Fairhaven, PA) und mit Tensid (0,1 % Triton X- 405, Sigma, St. Louis, MO). Die Trennungsvorrichtung wurde dann in einem Trockenschrank getrocknet.
Die Plasmameß- oder -sammelmatrix war ebenfalls ein gesinterter Polyethylenzylinder, mit den Ausmaßen von 0,178 cm (0,70 inch) Länge und 0,381 cm (0,150 inch) Durchmesser. Die Zylinder wurden durch Ausstanzen erhalten, um Matrizen einheitlicher Größe aus einem Vorratsblock aus gesintertem Polyethylen mit einer nominalen Porengröße von 5 um zu erhalten (General Polymeric). Die Plasma- Sammelmatrix war durch Vorbehandlung des Blocks mit einer 3%igen Suspension von Carboxylatex (Seradyne, Indianapolis, IN) in Methanol, gefolgt vom Trocknen über Nacht unter Vakuum, hydrophil gemacht worden.
Der Streifen mit Dochtwirkung bestand aus Zellulosepapier (Schleicher & Schuell #410, Keene, NH).
Ein Vergleich der Vorrichtungen wurde durchgeführt, indem eine Anordnung mit nicht gerichtetem Fluß für die Vorrichtung eingesetzt wurde, bei der die gesamte untere Oberfläche der Meßmatrix in Kontakt mit der oberen Oberfläche der Schicht mit Dochtwirkung stand, und ebenfalls in einer Anordnung mit gerichtetem Fluß, in der ein wesentlicher Anteil der unteren Oberfläche der Meßmatrix oberhalb eines Spaltes oder Zwischenraums in der oberen Oberfläche der Schicht oder des Streifens mit Dochtwirkung angebracht war. Die Blutproben wurden auf die Blut- Trennungsvorrichtung der Vorrichtungen aufgegeben, in der die roten Blutkörperchen entfernt wurden, und das resultierende Plasma trat aufgrund von Kapillarkräften in die Schicht mit Dochtwirkung ein. Das Plasma lief durch den Streifen mit Dochtwirkung bis zur Sammelmatrix hin weiter und über diese hinaus, bis zu einem Überlaufbereich des Streifens mit Dochtwirkung. Als keine weitergehende Fortbewegung des Plasmas durch den Überflußbereich visuell mehr sichtbar war, wurde die Sammelmatrix entfernt und gewogen. Durch Vergleich der Gewichte der verbrauchten Matrizen und der bekannten Anfangsgewichte der Matrizen, konnte aufgrund des Plasma-Sammelvorgangs die Nettogewichtszunahme berechnet werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle B dargestellt. Die Ergebnisse zeigen an, daß, wenn die Vorrichtung mit der seitlichen Flußanordnung verwendet wurde, die direkte Flußanordnung ein einheitlicheres Befüllen der Sammelmatrix über einen breiten Hämatokritbereich hinweg bewirkte. Ein Unterfüllen der Matrix wurde bei der Anordnung mit ungerichtetem Fluß bei einem 55%igen Hämatokriten beobachtet. TABELLE 8 NETTOGEWICHTSZUNAHME DER MATRIX AUFGRUND VON PLASMASAUFNAHME Bluthämatokrit (%) Anordnung ungerichtet gerichtet

BEISPIEL 12

Das folgende Beispiel zeigte die Genauigkeit der Sammelmatrix und der Blut-Trennungsvorrichtung und die Korrelation der Assayergebnisse mit einem Vergleichsassay, sowie den Effekt des Hämatokriten auf die Leistung der Assayvorrichtung. Es wurde ein vertikaler Blut- Auftrennungsstapel, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, verwendet.
Das Blut-Trennungsmaterial wurde aus gesintertem Polyethylen (Porex 4897) hergestellt. Das Material wurde mit einer Lösung von Antiserum gegen humane rote Blutkörperchen (8,89 optische Dichteeinheiten [280 nm]/ml; Cappel 0101- 1322, Organon Teknika Corp.) in Citratpuffer (0,573 mM, pH 7,4, Fisher Chemicals) und Tensid (0,1 % Triton X-405) gesättigt. Das Material wurde dann bei schwachem laminarem Luftstrom bei Raumtemperatur getrocknet.
Das Material für die Sammelmatrix war ein Vorratsblock aus gesintertem Polyethylen (General Polymerics) mit einer Porengröße von ungefähr 5 um. Der Block war mit einer 3%igen Suspension von Carboxylatex (Seradyne) in Methanol gesättigt worden. Das Lösungsmittel war dann entfernt worden, indem die Blöcke über Nacht unter Vakuum in einen Exsikkator gelegt worden waren.
Zwei Scheiben, jede mit 0,508 cm (0,200 inch) Durchmesser und 0,163 cm (0,064 inch) Länge, wurden aus dem Blut-Trennungsmaterial ausgestanzt und in ein zylindrisches Gehäuse, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, eingesetzt. Eine Scheibe aus Chromatographiepapier mit 0,508 cm (0,200 inch) Durchmesser (Whatman 1CHR), welche mit IgG gegen rote Human- Blutkörperchen (Organon Teknika, Cappel 0201-1322) in Natriumcitratpuffer (2,0 mM, pH 7,4) beschichtet worden war, wurde dann in dem Gehäuse untergebracht. Eine Scheibe aus Sammelmatrixmaterial (0,138 inch) Durchmesser, 0,163 cm (0,064 inch) Länge) wurde aus dem Matrixmaterial ausgestanzt. Die Scheibenausmaße wurden ausgewählt, um eine Sammelmatrix mit einer Leerkapazität von ungefähr 5 ul zur Verfügung zu stellen. Die Sammelmatrix wurde so in das Gehäuse eingesetzt, daß die untere Oberfläche der Papierscheibe in Kontakt mit der oberen Oberfläche der Sammelmatrix stand, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.
Die Assayreagenzien wurden für die Durchführung eines Cholesterolassays vorbereitet. Die Reagenzien, die zur Messung des Cholesterols im Plasma notwendig sind, wurden in einem vereinheitlichten Format ausgeliefert, das mit "Einheitsdosisreagens" bezeichnet wird. Das Einheitsdosisreagens ist ein Auslieferungsformat, bei dem die Assayreagenzien in eine lösliche Masse eingearbeitet sind. Wenn es mit dem geeigneten Puffer in Kontakt gebracht wird, löst sich das Einheitsdosisreagens auf und gibt die Reagensbestandteile ab, ohne unlösliche Materialien, welche mit dem spektrophotometrischen Farbnachweis interferieren könnten, zurückzulassen.
Das Einheitsdosisreagens für das Cholesterolassay enthielt: Cholesterolesterhydrolase (6660 Einheiten, Amano, Troy, VA) Cholesteroloxidase (940 Einheiten, Boehringer Mannheim Biochemicals, Indianapolis, IN) Peroxidase (136 000 Einheiten, Amano) 4-Aminoantipyren (677 mg) und 3,5- Dichlorhydroxybenzolsulfonat (2922 mg). Die Komponentenreagenzien reagieren mit der Plasmaprobe unter Bildung eines rot gefärbten Reaktionsproduktes, welches spektrophotometrisch bei 515 nm abgelesen werden kann.
Ein Reagens wurde als Einheitsdosisreagens in eine Küvette gelegt, welche als die Probenaufnahmevorrichtung für die diagnostische Vorrichtung verwendet wurde, wie dies oben beschrieben und in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist.
Das Assay wurde durchgeführt, indem eine Vollblutprobe (50 ul) auf das obere Ende der Blut-Trennungsvorrichtung aufgebracht wurde. Nach ungefähr 2 Minuten war die Zell- Plasmatrennung vervollständigt und die Sammelmatrix mit Plasma gefüllt. Die Blut-Trennungsvorrichtung wurde aus der Vorrichtung entfernt und das Plasma von der Sammelmatrix durch die Zugabe von 0,5 ml Elutionspuffer in die Küvette eluiert. Die Reagenseinheitsdosis löste sich bei Zugabe der Plasmaprobe und des Puffers zu der Küvette auf, wodurch die für das Cholesterolassay notwendigen Reagenzien freigesetzt wurden. Die Extinktion der sich ergebenden Reaktionsmischung wurde mit einem Spektrophotometer gemessen.
Der Test wurde zweifach durchgeführt, wobei Blutproben von 68 Patienten verwendet wurden. Die Ergebnisse des Assays wurden mit den Assayergebnissen verglichen, welche mit einem Vision-Cholesterolassay (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL) erhalten worden waren. Die Gesamtgenauigkeit des Systems, d. h. der Blut-Trennungsvorrichtung, der Meßmatrix und des Einheitsdosisreagens, wurde durch Mittelwertbildung über den Variationskoeffizienten (%CV) der einzelnen Bestimmungen berechnet. Die Gesamtgenauigkeit des Assays wurde als 3,3 % CV betragend bestimmt. Die Gesamtsteigung, der Achsenabschnitt und die Korrelation des Cholesterolspiegels für jeden Patienten wurden mit der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit der Vision-Assay- Bestimmung wie folgt bestimmt: Steigung 0,93, Achsenabschnitt 14 und Korrelation 0,96. Daher lieferte die Testvorrichtung der vorliegenden Erfindung bei Korrelation mit den Ergebnissen der Vergleichsmethode eine akzeptable Genauigkeit und Präzision der Assayergebnisse.

BEISPIEL 13

HERSTELLUNG VON MATRIZEN, WELCHE GLUKOSEOXIDASE ENTHALTEN

Es wurde eine Komponentenlösung zubereitet, welche 250 mg/ml Glukoseoxidase (erhältlich von Sigma Chemical Corp., St. Louis, MO) und 19 mg/ml 4-Aminoantipyrin (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) enthielt. Eine Anzahl von Porex LC06 WW5.3-Matrizen aus gesintertem Polyethylen mit einem nominalen Matrixvolumen von ungefähr 6,5 ul (erhältlich von Porex, Inc., Fairburn, Georgia) wurde mit dieser Komponentenlösung gesättigt, gefroren und nach dem Verfahren gemäß der Erfindung gefriergetrocknet.

BEISPIEL 14

HERSTELLUNG VON MATRIZEN, DIE PEROXIDASEREAGENS ENTHALTEN

Eine Komponentenlösung wurde zubereitet, welche 7,5 mg/ml an Peroxidase (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) und 100 mg/ml 3,5-Dichlor-2-benzolsulfonsäure (DCHBS) (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) enthielt. Eine Anzahl Porex LC06 WW5.3-Matrizen aus gesintertem Polyethylen mit einem nominalen Matrixvolumen von ungefähr 6,5 ul (erhältlich von Porex, Inc., Fairburn, Georgia) wurde gemäß dem Verfahren der Erfindung mit dieser Bestandteillösung gesättigt gefroren und gefriergetrocknet.

BEISPIEL 15

GLUKOSEASSAY

Die Matrizen, die gemäß der Beispiele 1 und 2 hergestellt worden waren, wurden zu 3 ml einer 20 mM Natriumcitratlösung (pH 5,6) in einem Behälter hinzugegeben. Der Behälter wurde ungefähr 3 bis 5 Sekunden heftig verwirbelt, wobei nach diesem Zeitraum die enthaltenen Reagenzien in die Lösung abgegeben worden waren. 5 ul Glukosestandard (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) mit ungefähr 100 mg/dl Nominalwert, wurden zu der Mischung von Puffer und Matrizen hinzugegeben. Der Behälter wurde 30 Minuten lang bei 37ºC inkubiert. Die Extinktion wurde bei 450, 512 und 560 nm gemessen, wobei destilliertes Wasser als Vergleichswert verwendet wurde. Der Standard wurde 8 Mal gemessen und der Mittelwert und die Standardabweichung wurden berechnet.

BEISPIEL 16

GLUKOSEASSAY

Die Matrizen, die gemäß der Beispiele l und 2 hergestellt worden waren, wurden zu 3 ml an 20 mM Natriumcitratpuffer (pH 5,6) in einem Behälter hinzugegeben. 5 ul Glukosestandard (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) mit ungefähr 300 mg/dl Nominalwert, wurde zu der Mischung von Puffer und Matrizen hinzugegeben. Der Behälter wurde ungefähr 3 bis 5 Sekunden heftig verwirbelt, wobei nach dieser Zeit die enthaltenen Reagenzien in Lösung gebracht wurden. Der Container wurde 30 Minuten lang bei 37ºC inkubiert. Es wurde die Extinktion bei 450, 512 und 560 nm unter Verwendung von destilliertem Wasser als Vergleichswert gemessen. Der Standard wurde 8 Mal gemessen, und der Mittelwert und die Standardabweichung wurden berechnet.

BEISPIEL 17

GLUKOSEASSAY

Die Matrizen, die nach den Beispielen 1 und 2 hergestellt worden waren, wurden zu 3 ml 20 mM Natriumcitratlösung (pH 5,6) in einem Container gegeben. Der Container wurde ungefähr 3 bis 5 Sekunden heftig verwirbelt, wobei nach diesem Zeitraum die enthaltenen Reagenzien in Lösung gebracht wurden. 5 ul Glukosestandard (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) mit ungefähr 800 mg/dl Nominalwert, wurde zu der Mischung aus Puffer und Matrizen hinzugegeben. Der Behälter wurde 30 Minuten bei 37ºC inkubiert. Die Extinktion wurde bei 450, 512 und 560 nm unter Verwendung von destilliertem Wasser als Vergleichswert gemessen. Der Standard wurde 8 Mal getestet, und der Mittelwert und die Standardabweichung wurden berechnet. Tabelle 9 Extinktion von Glukosestandards (mg/dL) bei 450 nm Probe Tabelle 10 Probe Tabelle 11 Extinktion von Glukosestandards (mg/dL) bei 560 nm Probe

BEISPIEL 18

HERSTELLUNG VON MATRIZEN, DIE CHOLESTEROLESTERHYDROLASE UND CHOLESTEROLOXIDASE ENTHALTEN

0,374 g 4-Aminoantipyrin (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 0,299 g Cholesterolesterhydrolase (erhältlich von Amano, division of Mitsubishi, Troy, VA) und 0,139 g Cholesteroloxidase (erhältlich von Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN) wurden in eine Lösung mit 20,4 ml von 50 mM MOPSO-Puffer (3- [N-Morpholino]-2-hydroxypropansulfonsäure, erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), bei pH 7,0 eingebracht.
Vier Typen von Porex -Matrizen, welche unterschiedliche Mengen an Detergens enthielten, wurden getestet. Diese Matrizen sind von Porex Inc. (Fairburn, Georgia) erhältlich, wobei die Produktnummer LC06 WW5.3 0,3 % WW5-Detergens enthält, die Nummer LC06 WW5.2 0,2 % WW5-Detergens enthält, und die Nummer LC06-WW5.1 0,1 % WW5- Detergens enthält; LC06 enthält kein Detergens.
Die Matrizen wurden mit dieser Komponentenlösung gesättigt gefroren und gemäß dem Verfahren der Erfindung gefriergetrocknet.

BEISPIEL 19

Die Stabilität der Matrizen nach Beispiel 6 wurde getestet, indem die Matrizen in Reagenzgläser gelegt und die Reagenzgläser bei 45ºC 3 Tage ohne Trockenmittel inkubiert wurden, und der Prozentsatz der Ausbeute an Cholesterolesterhydrolase (CEH), Cholesteroloxidase (CO) und an 4-Aminoantipyrin (4 AAP) ("stressed") bestimmt wurde, und indem diese Ergebnisse mit den Ergebnissen verglichen wurden, welche erhalten wurden, als die Matrizen nach Beispiel 6 in Anwesenheit von Trockenmittel 3 Tage lang bei 4ºC gelagert worden waren ("Kontrollwert"). Diese Ergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt. TABELLE 12 Matrix Bedingung Prozent Ausbeute an erwarteter Aktivität KONTROLLWERT STRESSED

BEISPIEL 20

HERSTELLUNG VON MATRIZEN, DIE CHOLESTEROLREAGENZIEN ENTHALTEN

Die folgenden Substanzen wurden zu einer Gesamtmenge von 10,2 ml an 250 mM MOPSO (pH 7,0) hinzugegeben:
0,0113 g Magnesiumchlorid (reagenzienrein, erhältlich von Fisher), 0,0276 g Calciumchlorid (reagenzienrein, erhältlich von Fisher), 0,5100 g Laktose (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 1,0200 g Rinderseruinalbumin (frei von Fettsäuren, erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 0,03060 g Glycerin (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO),, 0,1868 g 4-Aminoantipyrin (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 2200 Einheiten Cholesterolesterhydrolase (erhältlich von Amano, division of Mitsubishi, Troy, VA) und 260 Einheiten Cholesteroloxidase (erhältlich von Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN).
Das Reagens wurde auf Porex-LC06-Matrizen aufgegeben, welche gemäß dem Verfahren der Erfindung ein nominales Leervolumen von 8,5 ul aufwiesen. Ein Vakuum von 84,5 kPa (25 inch Quecksilber) wurde 3 Mal an die Matrizen/Lösungsmischung angelegt, um das Durchdringen der Matrizen mit Lösung zu verbessern. Der Behälter wurde dann gemäß dem Verfahren nach der Erfindung gefroren und gefriergetrocknet. Das Pulver aus der Überschußlösung, welches zur Sicherstellung der vollständigen Beladung der Fritte notwendig war, wurde durch Schütteln entfernt, indem die gefriergetrockneten Matrizen auf einem 10-maschigen Sieb (#10) 15 Minuten lang geschüttelt wurden.

BEISPIEL 21

HERSTELLUNG VON MATRIZEN, WELCHE PEROXIDASE/DCHBS-REAGENZIEN ENTHALTEN

Matrizen, die Meerrettichperoxidase (POD) und DCHBS enthalten, wurden wie folgt hergestellt. 0,8064 g DCHBS wurde in ungefähr 8,5 ml eines 50 mM MOPSO-Puffers bei pH 7,0 gelöst. Der pH wurde mit 12 N HCl auf pH 7,0 eingestellt und 37500 Einheiten Meerrettichperoxidase (erhältlich von Amano, division of Mitsubishi, Troy, VA) wurden in dieser Lösung aufgelöst. Das Endvolumen wurde auf 10,2 ml mit 50 mM MOPSO bei pH 7,0 eingestellt.
1000 Matrizen mit einem nominalen Leervolumen von 8,5 ul pro Matrix wurden zu der Lösung hinzugegeben. Die Mischung wurde gemäß dem Verfahren der Erfindung gerührt, gefroren und gefriergetrocknet. Die überschüssige Lösung wurde durch Schütteln der beladenen Matrizen auf einem 10- maschigen Sieb (#10) für 15 Minuten entfernt.

BEISPIEL 22

HERSTELLUNG VON MATRIZEN, DIE GLYCERINPHOSPHATOXIDASE UND GYLCERINKINASE ENTHALTEN

Eine Komponentenlösung wurde hergestellt, welche 0,0/297 g/ml Adenosintriphosphatdinatriumsalz (ATP, erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 0,0094 g/ml Magnesiumchlorid (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 0,0047 g/ml 4-Aminoantipyrin (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 0,0500 g/ml Saccharose (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 0,0731 g/ml Rinderserumalbumin (BSA, frei von Fettsäure, erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 0,0146 g/ml Polyethylenglykol (PEG) (erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 769 Einheiten/ml Glycerin-3- phosphatoxidase (erhältlich von Kodak, Rochester, NY), 102540 Einheiten/ml Lipase (erhältlich von Toyo Jozo, Tokyo, Japan) und 39 Einheiten/ml Glycerinkinase (erhältlich von Kodak, Rochester, NY) in 6,5 ml 50 mM Phosphatpuffer bei pH 7,0 enthielt. Dann wurde 100 ul frisch bereitete Eisencyanidlösung (1,2672 g Kaliumhexacyanoferrattrihydrat in 100 ml destilliertem Wasser, erhältlich von Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) zu der Mischung hinzugegeben. Eine Anzahl von Porex LC06-WW5.3-Matrizen aus gesintertem Polyethylen mit einem nominalen Matrixleervolumen von ungefähr 6,5 ul pro Matrix wurden mit dieser Komponentenlösung gesättigt, gefroren und gemäß dem Verfahren der Erfindung gefriergetrocknet.

BEISPIEL 23

HERSTELLUNG VON MATRIZEN, DIE PEROXIDASE UND LIPASE ENTHALTEN

Es wurde eine Komponentenlösung hergestellt, welche 0,1041 g/ml DCHBS, 102540 Einheiten/ml Lipase (Toyo Jozo Co., Ltd., Tokyo, Japan) und 808 Einheiten/ml Meerrettichperoxidase in 6,5 ml Phosphatpuffer enthielt. Eine Anzahl von Porex-LC06-WW5.3-matrizen aus gesintertem Polyethylen mit einem nominalen Matrixleervolumen von ungefähr 6,5 ul wurden mit dieser Komponentenlösung gesättigt, gefroren und gemäß dem Verfahren der Erfindung gefriergetrocknet.

BEISPIEL 24

ASSAY FÜR TRIGLYCERIDE

Die Matrizen, die nach den Beispielen 10 und 11 hergestellt worden waren, wurden in eine Küvette gegeben. 500 ul Phosphatpuffer, pH 7,0, welcher ein Detergens, Genapol (erhältlich von Hoechst in Westdeutschland) und Triton X-100 (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) enthielt, wurden zu der Küvette hinzugegeben. 6 ul eines Triglyceridstandards (erhältlich von Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, als Triglyceridstandard für Äbbott Vision ) < ohne Konservierungsstoffe) von entweder 0, 63,44, 161,08 und 879,12 mg/dl wurde zu einer Küvette hinzugegeben und inkubiert. Jeder Standard wurde 6 Mal getestet und die Extinktionsablesungen wurden gemittelt, um einen mittleren Extinktionswert zu erhalten. Diese Werte sind in Tabelle 13 dargestellt. TABELLE 13 Extinktionswerte von Glvzerinstandards (mg/dl) bei 512 nm Probe*Die Extinktionswerte für den 879,12 mg/dl-Standard wurden durch Probenverdünnung von 1:1 mit Phosphatpuffer (pH 7,0), enthaltend Geropol und Triton X-100, und durch Multiplikation des Ergebnisses mit dem Faktor 2 erhalten. Dies war aufgrund der Meßbereichsgrenzen des in dem Assay verwendeten Spektrophotometers notwendig.
Die Tabellen 9, 10 und 11 zeigen die Werte, welche aus den Extinktionsablesungen erhalten wurden, die mit Glukosestandards von 0, 100, 300 und 800 mg/dl bei 450, 512 und 560 nm gemessen wurden. Jeder Standard wurde 8 Mal getestet (N=8). Der Mittelwert und die Standardabweichung für jeden Glukosekonzentrationsstandard sind angezeigt. Die Werte zeigen, daß nur eine geringe Streuung von Probe zu Probe auftrat, was die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit des Reagenzien-Abgabesystems anzeigt.
Die Werte von Tabelle 12 zeigen an, daß die Ausbeute an Cholesteroloxidaseaktivität der hydrophoben Matrix LC06 am größten war.
Die Werte von Tabelle 13 zeigen eine lineare Dosisantwort beim Triglyceridassay.
Mit Bezug auf Fig. 6, zeigt der Graph die Spektren, die mit Glukosestandards unterschiedlicher Konzentrationen erhalten wurden, welche als Funktion der Extinktion gegen die Wellenlänge aufgetragen sind. Der höchstes Peak wurde bei einem Glukosestandard von 800 mg/dl bei ungefähr 512 nm erhalten. Der zweithöchste Peak wurde bei einem Glukosestandard von 300 mg/dl bei ungefähr 512 nm erhalten. Der dritthöchste Peak wurde bei einem Glukosestandard von 100 mg/dl erhalten. Es wurde eine flache Linie erhalten, als der Glukosestandard bei 0 mg/dl (destilliertes Wasser) untersucht wurde.
Unter Bezugnahme auf Fig. 7 zeigt die graphische Darstellung die lineare Beziehung zwischen Extinktion bei einer gegebenen Wellenlänge und der Standard- Glukosekonzentration. Es ist beachtenswert, daß bei unterschiedlichen Wellenlängen getrennte Linien erhalten wurden, was anzeigt, daß die Werte bei verschiedenen Wellenlängen im Extinktionsspektrum erhalten werden können.
Unter Bezugnahme auf Fig. 8 zeigt die graphische Darstellung den linearen Zusammenhang zwischen der Extinktion bei 512 nm und der Standard- Triglyceridkonzentration.
Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist auf verschiedene Arten von Assays und Materialien anwendbar, die anders als die hierin beschriebenen sind. Es ist schätzenswert, daß der Fachmann viele andere Assays und Materialien konzipieren kann, auf welche die vorliegenden Erfindungskonzepte angewendet werden können. Die beschriebenen Ausführungsformen sind als Beispiele und nicht als Einschränkungen gedacht. Die Beschreibung der Erfindung beabsichtigt nicht, den Schutzumfang der Erfindung auf die besonderen offenbarten Ausführungsformen zu beschränken.
Wo technische Merkmale in einem Anspruch von Bezugszeichen gefolgt sind, wurden diese Bezugszeichen zu dem alleinigen Zweck eingefügt, das Verständnis der Ansprüche zu verbessern, und demgemäß haben diese Bezugszeichen keinerlei einschränkende Wirkung auf den Schutzumfang eines jeden Elements, welches beispielhaft durch solche Bezugszeichen dargestellt ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Trennung von Plasma oder Serum von Vollblut, die eine Matrix aus hydrophilem gesintertem porösem Material umfaßt, in das wenigstens ein die roten Blutkörperchen agglutinierendes Agenz eingebaut worden ist, wobei die Matrix durch eine Porengröße gekennzeichnet ist, die derart gewählt ist, daß einzelne Blutkörperchen durch die Matrix hindurchtreten, daß aber agglutinierte Blutkörperchen von dieser Matrix zurückgehalten werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das gesinterte poröse Material aus der Gruppe, bestehend aus gesintertem Glas, gesintertem Stahl, gesinterter Keramik und gesintertem Kunststoff, gewählt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Porengröße der Matrix von ungefähr 10 um bis ungefähr 70 um reicht und wobei Anzahl und Art der agglutinierenden Agenzien so gewählt sind, daß wenigstens 95% der roten Blutkörperchen, die in einer zu der Vorrichtung gegebenen Blutprobe enthalten sind, von der Matrix zurückgehalten werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Filtervorrichtung umfaßt, die so angeordnet ist, daß sie Flüssigkeit aus der Matrix erhält, wobei die Filtervorrichtung in der Lage ist, die Blutkörperchen zurückzuhalten, die durch die Matrix hindurchtreten, und wobei die Filtervorrichtung aus der Gruppe, bestehend aus derivatisierten oder underivatisierten Zellulosefilter- und porösen Polyethylenmatrizen, gewählt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine zweite Matrix aus hydrophilem gesintertem porösem Material umfaßt, die so angeordnet ist, daß sie Flüssigkeit aus der ersten Matrix erhält, und die fähig ist, von der ersten Matrix eine ausgewählte vorbestimmte Menge an Plasma oder Serum zu erhalten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner zusätzliche Matrizen oder Filtervorrichtungen umfaßt die so angeordnet sind, daß sie Flüssigkeit aus der ersten Matrix erhalten, wobei ein analytisches Reagens, das für die Reaktion mit einer ausgewählten Komponente ausgewählt ist, in einem Bauteil eingebaut ist, das aus der Gruppe, bestehend aus den Matrizen und Filtervorrichtungen, gewählt ist.

7. Verfahren zur Trennung von Plasma oder Serum von Vollblut, welches folgende Schritte umfaßt:

(a) Aufgeben einer Vollblutprobe auf den Einlaß einer Vorrichtung, die eine Matrix aus hydrophilem gesintertem porösem Material umfaßt, in welchem wenigstens ein die roten Blutkörperchen agglutinierendes Agenz eingebaut ist, wobei die Matrix durch eine so gewählte Porengröße gekennzeichnet ist, daß einzelne Blutkörperchen durch diese hindurchtreten, daß aber agglutinierte Blutkörperchen von der Matrix zurückgehalten werden, und

(b) Sammeln des Plasmas oder Serums aus einem Auslaß der Vorrichtung.

Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Porengröße der Matrix und die Menge und Art der agglutinierenden Agenzien so gewählt sind, daß wenigstens 95% der in der Blutprobe enthaltenen roten Blutkörperchen von der Matrix zurückgehalten werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Blutprobe, die auf den Einlaß der Matrix aufgegeben worden ist, in eine Filtervorrichtung eintritt, die so angeordnet ist, daß sie Flüssigkeit aus dem Auslaß der Matrix erhält, und wobei die Filtervorrichtung derart arbeitet, daß Blutkörperchen, die durch die Matrix hindurchtreten, zurückgehalten werden.

10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Plasma oder Serum mittels einer zweiten Matrix aus hydrophilem gesintertem Material gesammelt wird, die so angeordnet ist, daß sie die Flüssigkeit von der ersten Matrix erhält, und wobei das Plasma oder Serum von der zweiten Matrix mittels eines gepufferten Laufmittels eluiert wird.