DE69327059T2

DE69327059T2 - Verfahren zur herstellung von testelementen

Info

Publication number: DE69327059T2
Application number: DE69327059T
Authority: DE
Inventors: Harvey Buck; Michael Kinch; David Ledden; David Moorman
Original assignee: Roche Diagnostics Corp
Current assignee: Roche Diagnostics Operations Inc
Priority date: 1992-09-03
Filing date: 1993-09-02
Publication date: 2000-04-13
Anticipated expiration: 2013-09-03
Also published as: WO1994006011A1; EP0660932B1; ATE186781T1; JP3237848B2; US6093546A; ES2141169T3; EP0660932A4; DE69327059D1; JPH08501388A; EP0660932A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft das Gebiet der klinischen Diagnose.
Sie betrifft insbesondere analytische Vorrichtungen auf trockenchemischer Basis, Verfahren zur Herstellung derselben, sowie deren Verwendung.

Hintergrund und Stand des Technik

Die klinische Diagnose betrifft allgemein die Bestimmung und Messung verschiedener Substanzen, die den Gesundheits- oder Allgemeinzustand eines Menschen betreffen. Ärzte, Gesundheitspfleger und die breite Öffentlichkeit möchten Kenntnis über das Vorhandensein und die Spiegel verschiedener Substanzen in Körperflüssigkeiten wie etwa Blut, Urin etc. haben. Zu den Substanzen, die in der klinischen Analyse seit langem gemessen werden, gehören Glucose, Cholesterin und verschiedene Enzyme wie etwa Amylase und Kreatinkinase. In neuerer Zeit sind auch Bestimmungen zu Schwangerschaft, Blutstörungen ("Quick"-Tests, partielle Thromboplastinzeit- oder "PTT"-Tests etc.) und Infektionen zur Routine in der klinischen Diagnose geworden. Überaus vordringlich befaßt sich dieses Fachgebiet mit der Bestimmung von Antikörpern gegen das Human Immunodeficiency Virus (HIV) als Marker für das Acquired Immune Deficiency Syndrome ("AIDS") oder den AIDS-Related Complex ("ARC"). Die neuen Tests auf dieses Virus beruhen aber auf einer breiten und tiefgehenden Basis früherer Fortschritte auf diesem Gebiet.
Ein vergröbernde Vereinfachung, die nichtsdestoweniger hilfreich ist, um die vorliegende Erfindung in den richtigen Zusammenhang zu stellen, ist die Einteilung des Fachgebiets in "Naßchemie" und "Trockenchemie." Zur ersteren gehören Methoden, bei denen eine Reaktion vollständig im flüssigen Zustand abläuft. Beispielhaft für eine derartige Chemie ist US-Patent Nr. 4 818 692, worin ein α-Amylase- Test beschrieben ist. Bei der Durchsicht dieses Literaturzitats wird ersichtlich, daß ein Reagens einer flüssigen Probe zugesetzt wird und, falls der fragliche Analyt (Amylase) vorhanden ist, das Reagens damit unter Bildung einer Färbung reagiert. Entwicklung und Intensität der Färbung werden im Zuge der Bestimmung der Gegenwart und Menge des Analyten mitverfolgt ("Analyt", wie im folgenden verwendet, bezieht sich in jedem Zusammenhang auf eine zu bestimmende Substanz). Bei der "Trockenchemie" hingegen werden einige oder alle Reagenzien, die an der Bestimmung des fraglichen Analyten beteiligt sind, auf ein festes Material wie etwa einen Papierstreifen aufgebracht. Die Probe wird mit dem festen Material zusammengebracht, und einige oder alle Reaktionen, die für den Nachweis des Analyten erforderlich sind, finden in situ statt. Sind weitere Reaktionen unter Beteiligung von Reagenzien erforderlich, die nicht auf dem festen Material anzutreffen sind, so können diese zugesetzt werden, nachdem die Vorreaktionen stattgefunden haben. Diese Erfindung befaßt sich mit der Trockenchemie, und daher wird die Naßchemie im folgenden nicht weiter erörtert. Die Fachwelt kennt viele verschiedene Beispiele für trockenchemische Vorrichtungen, die für klinische Analysen verwendet werden. Zu den Beispielen für einige Patente auf diesem Gebiet gehören das US-Patent Nr. 4 446 232 an Liotta, 4 361 537 an Deutsch et al. und 4 861 711 an Friesen et al.
Liotta lehrt ein sehr einfaches Beispiel eines in Zonen geteilten, für die Immundiagnostik brauchbaren Teststreifens. Ein Träger wie z. B. ein Papierstreifen verfügt über enzym- verknüpfte Antikörper, die sich in dem Streifen befinden, sowie über ein Reagens, das mit der Enzymmarkierung reagieren kann. Wird ein Analyt, für den der Antikörper spezifisch ist, mit dem Streifen in Kontakt gebracht, so binden die Antikörper mit dem Analyten und diffundieren zu dem Punkt im Streifen, wo das Substratreagens angetroffen wird. Dort finden Enzym/Substrat-Wechselwirkungen statt, die zu einer farbbildenden Reaktion führen und so die Gegenwart des Analyten in der Probe anzeigen.
Ist kein Analyt vorhanden, so wird das Konjugat in der "Festphasen"-Zone immobilisiert und die Wechselwirkung von Enzym und Substrat verhindert.
Das Deutsch-Patent lehrt einen Teststreifen, der sich in einem Behältnis befindet, bei dem es sich im wesentlichen um ein verschlossenes Proberöhrchen handelt. Verteilt über die Länge des Teststreifens befinden sich verschiedene Reagenzien. Wird eine Flüssigkeit an einem Ende des Streifens eingeführt, so bewegt sie sich aufgrund der Kapillarität den Streifen hinauf, und es finden verschiedene Reaktionen auf diesem Weg statt.
Friesen et al. lehren etliche in Zonen geteilte Vorrichtungen, in denen verschiedene Formen immunologischer Reaktionen wie etwa kompetitive und Sandwich-Immunassays stattfinden können.
Diese drei Patente zeigen die allgemeine Wirksamkeit von Teststreifen auf der Grundlage faseriger Materialien wie etwa Papier in den verschiedenen Formen der Diagnostik. Viele andere Patente zeigen ähnliche Lehren, darunter die US-Patente Nr. 3 888 629 (Bagshawe), 4 366 241 (Tom et al.), 4 517 288 (Giegel et al.), 4 668 619 (Greenquist et al.), 4 708 932 (Axen et al.), 4 774 174 (Giegel et al.) 4 786 606 (Giegel et al.), 4 824 640 (Hildebrand et al.) und 4 855 240 (Rosenstein et al.). All diese Patenten zeigen die allgemeine Anwendbarkeit fester Teststreifen in der klinischen Analyse. Zum Beispiel geben Tom et al. in den Spalten 19-26, die hiermit durch Zitat erwähnt seien, eine Übersicht über die verschiedenen Analyten, auf die mit Hilfe der Trockenchemie geprüft werden kann. Ebenfalls gelehrt wird die Trockenchemie im Zusammenhang mit der Analyse bestimmter Analyten wie etwa Cholesterin (US-Patent Nr. 3 983 005 an Goodhue et al.), menschlichem Choriongonadotropin (US-Patent Nr. 4 496 654 an Katz et al.), Hämoglobin (US-Patent Nr. 4 742 002 an Guadagno) und Antigenen vom Bluttyp (US-Patent Nr. 4 851 210 an Hewett).
Zwar sind die analytischen Teststreifen der vorstehend beschriebenen Art recht beliebt, doch sind sie nicht ohne Probleme. Streifen aus saugfähigen Materialien wie etwa Papier unterliegen beispielsweise großen Schwankungen hinsichtlich Qualität und Eigenschaften der verwendeten Materialien. Zudem können zum Imprägnieren oder Aufbringen von Reagenzien wie etwa Antikörpern auf den Streifen Verfahren erforderlich sein, die zur Zersetzung des Reagens führen. Wird zum Beispiel ein Proteinreagens in flüssiger Form auf einen Teststreifen aufgebracht, so muß es natürlich getrocknet werden. Zum Trocknen kann jedoch Wärme erforderlich sein, und Wärme ist einer der bekanntesten Faktoren, durch die Proteine inaktiviert werden. Des weiteren ist es aufgrund der den saugfähigen Materialien wie etwa Papier innewohnenden absorbierenden Beschaffenheit schwierig - wenn nicht unmöglich - die endgültige Verteilung der Reagenzien auf dem Streifen zu steuern, wenn der Versuch unternommen wird, Reagenzien in einer vordefinierten, vorgeschriebenen oder bevorzugten Art und Weise einzubringen. Da sich die Kapillarität von Papier z. B. nicht nur von Streifen zu Streifen sondern sogar innerhalb eines einzelnen Streifens verändern kann, birgt die Herstellung eines Streifens auch bei Anwendung äußerst strenger Kriterien an die Qualitätskontrolle immer ein Risiko. Zudem sind faserige Materialien nicht inert. Bei der Prüfung auf einen Analyten passiert es normalerweise, daß eine bestimmte Menge davon an den Fasern des Streifens haftet und nicht an den Reaktionsteilnehmern, etwa auf den Streifen aufgebrachten Antikörpern. Dadurch kann die Interpretation eines bestimmten Teststreifens sehr schwierig sein.
D1 beschreibt ein Verfahren zur Abtrennung von Antigen- Antikörper-Konjugatkomplexen von Antikörper-Konjugat in einem Enzymimmunassay durch Zurückhalten der Komplexe auf einer Filtermembran mit elektrostatischer Ladung. Freies Antikörper-Konjugat-Reagens wird nicht zurückgehalten, sondern nur das Reaktionsprodukt des Immunassay-Verfahrens (Antigen-Antikörper-Konjugat). Es wird in Spalte 3, Zeilen 9ff sogar als Vorteil erwähnt, daß ein auf einem festen Trägermaterial immobilisierter Antikörper oder ein solches Antigen als Komponente des Tests nicht erforderlich ist. Daher ist die Technik der Mikropartikel durch dieses Zitat ausgeschlossen.
D2 lehrt eine Testvorrichtung zur Verwendung bei einem Immunassay-Verfahren. Diese Vorrichtung umfaßt einen Faden, in den ein Kontrollreagens eingebracht wird. Zwar wird die Anwendung covalenter oder hydrophober Kupplungsverfahren zur Bindung des Kontrollreagens an den Faden als bevorzugt beschrieben, doch wird auch die Möglichkeit elektrostatischer Bindung erwähnt. Nicht gelehrt wird die Immobilisierung von immunologische Reagenzienkomponenten tragenden Mikropartikeln durch elektrostatische Wechselwirkung mit einem Bereich einer Testvorrichtung.
Angesichts der vorstehend ausgeführten Dinge sowie anderen, die hier nicht wiederholt werden sollen aber der Fachwelt wohlbekannt sind, wurden Versuche zur Verwendung anderer Materialien unternommen. Es wurden verschiedene Faser- und Gel- oder Filmmaterialien als Trägermaterialien verwendet, doch sind diese aus den zahlreichen, hierin angegebenen Gründen ganz und gar nicht zufriedenstellend. Daher richtete sich die Aufmerksamkeit auf andere Materialien, darunter teilchenförmige Stoffe wie etwa Perlen oder Kugeln aus "inerten" Materialien.
"Inert" wie hierin verwendet bedeutet einfach, daß das Material die Reaktionen nicht stört, die an der betreffenden klinischen Anwendung beteiligt sind. Untertrieben wäre die Feststellung, daß es zahlreiche Patente gibt, welche die Verwendung inerter Teilchen in klinischen und immunologischen Assays betreffen. Zu einer Auswahl einiger US-Patente auf diesem Gebiet gehören 4 794 090 (Parham et al.), 4 740 468 (Weng et al.),. 4 680 274 (Sakai et al.), 4 657 739 (Yasuda et al.), 4 478 946 (VanderMerwe et al.), 4 438 239 (Rembaum et al.), 4 340 554 (Harte et al.), 4 338 094 (Elahi), 4 201 763 (Monthony et al.), 4 166 102 (Johnson) und 4 059 658 (Johnson). Die überwiegende Mehrheit der die Verwendung "aktiver" oder "beladener" Teilchen betreffende Literatur ist für diese Erfindung jedoch ganz und gar nicht relevant. Im allgemeinen wird teilchenförmiges Material in naßchemischen Systemen wie etwa bei Agglutinierungsassays nach den vorstehend beschriebenen Grundsätzen verwendet. Eine Lösung, die Teilchen mit Rezeptoren enthält, etwa an diese gebundene Antikörper, wird einer zu analysierenden Probe zugesetzt. Ist der fragliche Analyt in der Probe vorhanden, so bindet er an den Rezeptor, der wiederum an das Teilchen gebunden wird. Aufgrund der Bindung agglutinieren die Teilchen aus einer Reihe verschiedener Gründe. Derartige Anwendungen der Teilchentechnik sind für diese Erfindung nicht relevant.
Bei der Verwendung zur Herstellung analytischer Vorrichtungen bieten Mikropartikel sowohl Vorteile als auch Nachteile. Zu den Vorteilen zählt die gleichmäßige Größe. Auch erhöhen sie die Oberfläche, auf der Reaktionen stattfinden können, ohne daß die Probenvolumina erhöht werden müssen. Dadurch sind höhere Reaktionsgeschwindigkeiten möglich. Zu den Nachteilen zählt die Möglichkeit einer unerwünschten und unkontrollierten Aggregation der Perlen. Auch kann unspezifische Bindung zu Fehlreaktionen führen. Werden die Teilchen in faserige Matrices eingebracht, so können sie sich bewegen und bringen so die Ergebnisse durch einen "Unschärfe"-Effekt durcheinander.
Etwas mehr Relevanz für diese Erfindung haben Vorrichtungen, bei denen ein teilchenförmiges Material, das z. B. einen Rezeptor trägt, in einem Träger wie etwa einem Teststreifen enthalten ist. Die Tatente an Weng et al. und Yasuda et al. sind beispielhaft für derartige Systeme. Das Problem bei der Verwendung von Teilchen wie etwa Perlen in porösen Trägern ist jedoch, daß die sich selbst überlassenen Teilchen sich in der faserigen Matrix bewegen können - ähnlich wie eine Kugel oder eine Murmel, die über einen Teppich rollt. Diese Bewegungstendenz verschlimmert sich noch, wenn der Matrix ein fließender Stoff wie etwa eine Flüssigkeit zugesetzt wird. Die Teilchen bewegen sich dann mit der sich bewegenden Lösungsfront innerhalb der gesamten Vorrichtung und machen den Teststreifen unbrauchbar.
Bei einem anderen Ansatz auf dem Gebiet der klinischen Diagnose wird versucht, diese Probleme dadurch vermeiden, daß faserige Matrices überhaupt nicht oder Fasern in einer separaten Schicht verwendet werden, und ein solcher Ansatz ist z. B. in US-Patent Nr. 4 258 001 an Pierce beispielhaft dargestellt. Dieses Patent lehrt ein Doppelschichtsystem, wobei eine Schicht eine aus Teilchen bestehende Struktur ist, die durch ein Haftmittel zusammengehalten werden. Das Patent beschreibt, daß die Teilchen möglicherweise eine sogenannte "wechselwirkende Zusammensetzung" wie etwa ein Antigen oder einen Antikörper enthalten. Diese Schicht befindet sich auf einem Trägermaterial. Flüssigkeit, die einen Analyten enthält, dringt durch die Schicht poröser Teilchen, und der Analyt reagiert mit der wechselwirkenden Zusammensetzung.
Ein System nach den von Pierce beschriebenen Grundsätzen ist jedoch nicht ohne Probleme. Haftmittel sind von Natur aus klebrig. Selbst im trockenen Zustand ist noch ein bestimmter Grad an Klebrigkeit vorhanden, der - wenn auch gering - für einen Probenanalyten möglicherweise nicht unbedeutend ist. Dadurch kann es passieren, daß Fehlbindung an das Haftmittel anstelle einer Bindung an die "wechselwirkende Zusammensetzung" auftritt. Außerdem gibt es gewisse Schwierigkeiten bei der Herstellung gleichmäßiger Anordnungen verklebter Perlen, weil die Verteilung der Perlen möglicherweise nicht gleichmäßig ist und die Trocknung des Haftmittels in Abhängigkeit von Parametern wie etwa der Dicke der Anordnung mit unterschiedlicher Geschwindigkeit eintreten kann.
In neuerer Zeit gab es in der Fachwelt einige Ansätze für dieses Problem. In US-Patent Nr. 4 916 056 an Brown III et al. wird vorgeschlagen, durch Auswahl einer geeigneter Fasermatrix und Teilchen einer bestimmten Größe die letzteren in der ersteren zu immobilisieren. In Spalte 8, Zeile 60-65 räumen die Erfinder ein, daß der Grund dafür nicht bekannt sei, und bei der Durchsicht der gesamten Offenbarung finden sich keine Informationen über irgendeine an den Teilchen vorgenommene Behandlung. Die europäische Patentanmeldung Nr. 200 381 lehrt ebenfalls die Verwendung von Perlen mit daran gebundenen Antikörpern in einer Matrix; in dieser Offenbarung wird jedoch angegeben, daß die Perlen zwar in der Matrix eingeschlossen, aber dennoch beweglich sind. Ein solcher Teststreifen ist für die Verwendung bei klinischen Tests nicht rundum zufriedenstellend.
Eine Konsequenz aus den Fortschritten auf den der klinischen Chemie nahestehenden Fachgebieten wie etwa der Immunologie ist die, daß viele Anwendungen auf diesem Gebiet, die früher als hochentwickelt erachtet wurden, nunmehr ganz alltäglich geworden sind. Eine Folge dieser Entwicklung war die Schaffung eines heimdiagnostischen Markts, d. h., ein Unterbereich der klinischen Chemie, wobei eine Person einen Test zuhause durchführt anstatt ihn von Gesundheitsfachpersonal durchführen zu lassen. Ein Heimanwender ist nicht geübt in der Interpretation klinischer Parameter, und heimdiagnostische Produkte als solche sind im allgemeinen entweder auf Systeme beschränkt, bei denen ein Test vom "Ja/Nein"-Typ verwendet wird, oder ein solcher, bei dem die verwendete Testvorrichtung eine unzweideutige Auskunft liefert. Die Patentliteratur zeigt Beispiele für heimdiagnostisch brauchbare Vorrichtungen im vorstehend erörterten US-Patent Nr. 4 916 056 von Brown III et al. sowie in US- Patent Nr. 4 632 901 von Valkirs et al.. Beide Offenbarungen beziehen sich insbesondere auf die Schwangerschaftsselbstdiagnose und weisen auf die Notwendigkeit einer adäquaten negativen Kontrolle bei solchen Systemen hin. Tatsächlich hat die Fachwelt seit langem erkannt, daß es wünschenswert und notwendig ist, "On-board"-Kontrollen in den Teststreifen zu haben. Beispiele für Offenbarungen, in denen dies gelehrt wird, sind 4 649 121 (Ismail et al.), 4 558 013 (Markinowitsch et al.), 4 541 987 (Guadagno), 4 540 659 (Litman et al.), 4 472 353 (Moore), und 4 099 886 (Olveira). Die Verwendung von Kontrollen auf vielen dieser Vorrichtungen zeigt, daß sie für den versierten Praktiker sowie für den Heimanwender brauchbar sind. Das Fachgebiet zeigt, daß sowohl "negative" als auch "positive" Kontrollen verwendet werden. Ein "negativer" Test ist ein solcher, der den Anwender darüber informiert, daß der fragliche Analyt in der Testprobe nicht enthalten ist. Dagegen sollte eine richtige negative "Kontrolle" - so wie der Begriff hierin verwendet wird - nie ein Signal ergeben wenn die Reagenzien ordnungsgemäß arbeiten. Dies gilt ungeachtet dessen, ob der fragliche Analyt vorhanden ist oder nicht.
Eine positive Kontrolle teilt dem Anwender im wesentlichen mit, daß System und Vorrichtung funktionieren. Solche Kontrollen können Proben des fraglichen Analyten und die Reagenzienkomponenten enthalten, welche für die Reaktion wesentlich sind, die ablaufen muß, um einen Analyten in einer Testprobe zu identifizieren. Positive Kontrollen sollten immer ein Signal erzeugen, wenn eine analytische Vorrichtung verwendet wird, die eine solche enthält. Wird kein Signal erzeugt, so ist dies ein Hinweis für den Anwender, daß die Vorrichtung nicht mehr funktioniert. So können positive Kontrollen dazu dienen, einen Teststreifen zu "datieren", indem die Unversehrtheit des Systems oder der Reagenzien überprüft wird. Sie können auch aufzeigen, ob ein Teststreifen oder eine andere Systemkomponente unsachgemäß gelagert wurde oder die Qualitätskontrolle nicht angemessen war. Bei dem beständigen Wachstum auf dem Diagnostika-Markt spielen positive Kontrollen eine immer wichtigere Rolle.
Wie vorstehend erwähnt, zählen lange Aufbewahrungszeiträume zu den Belastungen, denen analytische Vorrichtungen unterworfen sind. Weiterhin zählen dazu unsachgemäße Anwendung oder unachtsame Handhabung. Solche Belastungen können die Unversehrtheit der Vorrichtung beeinträchtigen und sie auch beschädigen. Es ist natürlich klar, daß die Teststreifen und andere analytische Vorrichtungen vor der beabsichtigten Verwendung bei der Analyse einer Probe nicht der Umgebung ausgesetzt werden sollten. Bei Einwirkung der Umgebung kann es z. B. zu physikalischer Beschädigung und/oder chemischer Verunreinigung des Streifens kommen. Somit ist klar, daß diese Vorrichtungen bis zur Verwendung nach Möglichkeit zu schützen sind.
Das Anliegen nach Schutz des Streifens muß sich mit den Kosten für dessen Bereitstellung die Waage halten. Angesichts des enormen Umfangs von Teststreifen, die von klinischen Laboratorien, Arztpraxen etc. verwendet werden, müssen die Kosten so niedrig wie möglich gehalten werden. Aus diesem Grund sind viele dieser Vorrichtungen billig verpackt, z. B. mit Cellophan oder Kunststoff in Form von Tüten, Beuteln etc.. Eine solche Verpackung bietet ein bestimmtes Maß an Schutz, dient aber keinem nützlichen Zweck im Zusammenhang mit der Anwendung des Streifens. Da viele Teststreifen in der Fachwelt zur Analyse von infektiösen Materialien und im Zusammenhang mit biologischen Proben wie etwa Blut, Urin, Sputum, Exkrementen etc. verwendet werden, wäre es wünschenswert, daß der gebotene Schutz auch dazu dient, den Kontakt der den Streifen verwendenden Person mit der Probe zu minimieren. Da es zudem wünschenswert ist, daß diese Streifen so gestaltet sind, daß sie ohne fortgeschrittenes Wissen seitens des Anwenders verwendet werden können, sollte das Behältnis des Streifens idealerweise die Anwendung der Vorrichtung für den Anwender leicht machen. Auch sollte die Schutz- oder
Behältnisstruktur idealerweise so gestaltet sein, daß sie als "Sicherheits"-System fungiert, wenn z. B. der Vorrichtung zu viel Probe zugesetzt wird. Zu den weiteren wünschenswerten Merkmale eines solchen Behältnisses zählen Sichtöffnungen oder "Fenster" sowie Flüssigkeitsreservoirs, die beide nachstehend beschrieben werden.
Zwar finden sich in der Fachwelt Anwendungen von Teststreifenhaltern und -behältnissen, die in Richtung der vorstehend genannten Ziele gehen, doch werden mit keiner von diesen alle erreicht. Beispiele für Behältnisse oder Halter für Teststreifen finden sich z. B. in den US-Patenten Nr. 4 900 663 (Wie et al.), 4 851 210 (Hewett) und 4 331 650 (Brewer et al.), die den vorstehend beschriebenen, weniger stabilen Haltertyp zeigen. Aufgrund der Eigenarten ihrer Ausgestaltung werden diese Vorrichtungen häufig als "Testkarten" bezeichnet. Solidere Halter sind in GB 2 204 398, EP 306 772, EP 323 605, EP 306 336 und 59 183 442 zu finden. Keine dieser Vorrichtungen besitzt alle gewünschten Eigenschaften wie z. B. Schutz, niedrige Kosten und einfache Anwendung.
Faßt man das Fachgebiet zusammen, so gibt es Ansätze für eine Teststreifenausgestaltung, bei der die Techniken mit saugfähigem Papier und/oder Teilchen genutzt werden. Diese haben jeweils Vorteile und/oder Probleme. Der Stand der Technik lehrt die Anwendung sowohl "positiver" als auch "negativer" Kontrollen für den Einsatz bei diagnostischen Assays. Es sind verschiedene Ausgestaltungsarten verfügbar, doch ein Teststreifen, der eine positive Kontrolle, eine negative Kontrolle und einen Testbereich in sich einschließt, ist in der Fachwelt nicht aufzufinden.
Die Teststreifen und Vorrichtungen des hierin beschrieben Typs sind häufig in einem Behältnis oder Gehäuse untergebracht. Diese Strukturen ermöglichen die Anwendung des jeweiligen Streifens in einer Art und Weise, die optimale Ergebnisse sicherstellt. Diese Behältnisse oder Gehäuse sollten "inert" sein, d. h., sie sollten keine Materialien enthalten, die den Assay oder Test stören, der mit dem Teststreifen durchgeführt wird.
Zu den wichtigen Aspekten des Teststreifengehäuses zählt der Schutz des Anwenders vor der zu prüfenden Flüssigkeit oder Probe. Des weiteren muß das Behältnis den jeweiligen Streifen vor vorzeitigem Kontakt mit anderen Flüssigkeiten schützen. Zu diesen "vorzeitigen" Kontakten können Kontakte mit einer Flüssigkeit zählen, die nicht analysiert wird, sowie Kontakte einer Zone oder Region innerhalb des Streifens vor dem gewünschten Kontaktzeitpunkt. In Fällen, in denen sequentielle Reaktionen oder Reaktionsschritte ablau fen müssen, kann das Behältnis oder Gehäuse also eine wichtige Rolle bei der Regulierung dieser Schritte spielen.
Zudem kann der hierin beschriebene Strukturtyp durch geeignetes Anbringen von Sichteinrichtungen wie etwa "Mündungen", "Fenstern" oder anderen Öffnungen die Analyse einer Testflüssigkeit erleichtern. Sofern es in geeigneter Weise konstruiert ist, verhindert das Gehäuse Störungen der chromatographischen Eigenbeschaffenheit des Teststreifens durch unwillkommenen Kontakt mit anderen Oberflächen.
Zu den weiteren zu berücksichtigenden Merkmalen eines Gehäuses oder Behältnisses zählt die Indifferenz gegenüber dem Assay. Das Gehäuse sollte aus einem Material sein, das den Assay, die Reagenzien oder die Probe nicht beeinträchtigt. Auch sollte das Gehäuse so gestaltet sein, daß der Test leicht zu beobachten ist, ohne daß Probleme wie etwa Schattenwurf auftreten oder das einwandfreie Beobachten der Reaktion anderweitig behindert wird. Da die auf den Teststreifen aufgebrachte Probenmenge von Anwender zu Anwender unterschiedlich sein wird, ist es zudem wünschenswert, den Behälter so zu gestalten, daß ein Überlaufen oder Überfluten der verschiedenen Abschnitte des Teststreifens bei Zugabe von zu viel Flüssigkeit verhindert wird.
Zweck dieser Erfindung ist somit die Bereitstellung einer brauchbaren analytischen Vorrichtung, die zur Bestimmung eines Analyten in einer Probe verwendet werden kann, wobei die Vorrichtung eine negative Kontrolle, einen Testbereich und eine positive Kontrolle vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, in einer linearen Anordnung von Zonen enthält, die in eine zusammenhängende Matrix eingebracht sind.
Zweck der Erfindung ist auch ein Verfahren und eine Methode, die zur Herstellung einer solchen Vorrichtung brauchbar sind und die Vorteile sowohl der Matrix- als auch der Teilchentechnik in sich vereinigen. Die Entdeckung einer Möglichkeit, Moleküle wie etwa Proteine, Glycoproteine und andere Substanzen an Oberflächen wie etwa Perlen und dann an Fasern ohne chemisches Kuppeln anzulagern, löst viele derjenigen Probleme, die mit dem Kombinieren von Teilchen- und Fasertechnik verbunden sind.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Behältnisses oder Halters für einen Teststreifen, das/der den Teststreifen selbst schützt, die Anwendung durch den Untersuchenden vereinfacht und überraschenderweise auch als Sicherheitssystem dient, um die kontrollierte Aufnahme von Probenflüssigkeit durch den Teststreifen zu erleichtern.
Wie dieser und andere Aspekte der Erfindung erreicht werden, ist aus der nun folgenden Offenbarung ersichtlich.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Diese Erfindung beruht auf mehreren überraschenden Entdeckungen, beginnend mit der Beobachtung, daß Moleküle wie etwa Proteine, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, sowohl an einen festen Träger als auch an eine Faser gebunden werden können, ohne daß ein Haftmittel verwendet wird, das die Teilchen miteinander verbindet. Tatsächlich ist dies zu vermeiden. Das fragliche Molekül wird an den Träger angelagert, vorzugsweise durch eine covalente Bindung, und wird dann mit einer Lösung behandelt, die einen pH aufweist, der vom isoelektrischen Punkt (pI) des an den Träger gebundenen Moleküls verschieden ist. Durch diese Behandlung wird dem an den festen Träger gebundenen Molekül eine Ladung zuteil. Die Matrix, etwa eine Glasfasermatrix, besitzt entweder eine Eigenladung (im Falle von Glasfasern ist diese negativ) oder kann behandelt werden, um eine solche anzunehmen. Durch Auswahl der Behandlungen und Matrices in einer Weise, daß das an den Träger gebundene Molekül und die Matrix gegensätzliche Ladungen aufweisen, läßt sich der Komplex in der Matrix plazieren, im Gegensatz zu den Vorrichtungen, bei denen eine zusammenhaftende Anordnung von Teilchen darauf plaziert wird.
Die Erfindung umfaßt unter anderem analytische Vorrichtungen mit integrierten positiven und negativen Kontrollen. Es hat sich gezeigt, daß die Anziehungskraft zwischen dem an den festen Träger gebundenen Molekül und der Matrix so stark ist, daß eine außerordentlich genaue Plazierung des Träger/Molekül-Komplexes auf der Matrix ohne Diffusion innerhalb der porösen Matrix möglich ist. Der Träger bleibt im wesentlichen dort, wo er eingesetzt wird, und infolgedessen läuft die analytische Reaktion an einer und nur an einer Stelle ab. Aufgrund dieses erfreulichen Ergebnisses lassen sich sowohl positive als auch negative Kontrollen in die gleiche Vorrichtung einbringen, da man sich nicht um eine Vermischung der Reagenzien im Streifen zu kümmern braucht, sobald eine Probe zugesetzt wird.
Durch die Plazierung der Träger innerhalb des Streifens finden die Kontroll- und Testreaktionen immer an einer bestimmten Stelle in der Vorrichtung statt. Daher kann ein Träger bereitgestellt werden, der so angeordnet ist, daß die Oberseite eine Sichteinrichtung aufweist, die im einzelnen angibt, wo Test- und Kontrollreaktionen stattfinden sollten. Da die Lage der Reagenzien so gut definiert ist, kann zudem die Menge der auf die Vorrichtung aufgetragenen Probe weniger strikt gehandhabt werden. Dies kann von Bedeutung sein, denn wenn das Absorptionsvermögen des Teststreifens überschritten wird, könnten sich Probleme mit Reagenzienvermischung und Auswaschen ergeben. Daher ist der zur Aufnahme des Streifens bereitgestellte Testträger so gestaltet, daß je nach Kapazität des Streifens ein Reservoir zum Aufsaugen von Testflüssigkeit zur Verfügung steht. Diese Hauptmerkmale sowie weitere, in dieser Kurzbeschreibung nicht beschriebene Merkmale sollen in dem nun folgenden Text ausführlicher erläutert werden.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 zeigt eine allgemeine Ausführungsform der hierin beschriebenen Testvorrichtung.
Fig. 2 zeigt die Testvorrichtung mit zusätzlichen wahlfreien Merkmalen.
Fig. 3a ist eine Draufsicht der Oberseite einer Ausführungsform des Behältnisses für die Vorrichtung.
Fig. 3b zeigt eine Draufsicht der Unterseite eines Behältnisses für die Vorrichtung.
Fig. 4 zeigt die Ergebnisse der Wechselwirkung von Glasmikrofaserpapier mit geladenem Latex, sichtbar gemacht mittels Fluoreszenz.
Fig. 5 beschreibt die pH-Wirkung bezüglich der Wechselwirkung von Testträger und geladenem Material.
Fig. 6 vergleicht die Beweglichkeit von behandelten und unbehandelten Teilchen.
Fig. 7 zeigt die mit einem HIV-Teststreifen erhaltenen Daten, wobei p24 der Rezeptor ist.
Fig. 8 gleicht Fig. 7, wobei jedoch gp41 als Rezeptor verwendet wird.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Betrachtet man nun die Figuren, so zeigt Fig. 1 schematisch die erfindungsgemäße analytische Vorrichtung in ihrer allgemeinsten Ausführungsform. Ein Teststreifen 10 umfaßt eine absorbierende Matrix 11, die aus einem Material wie etwa saugfähigem Papier, Cellulose oder einem anderen Material zusammengesetzt ist, das eine flüssige Probe aufsaugen kann. Der horizontale Pfeil zeigt die Fließrichtung der Flüssigkeit in der Vorrichtung.
Betrachtet man nun die Positionen "12", "13" und "14", so zeigen diese eine negative Kontrolle, eine "Ablese"- oder "Test"-Region bzw. eine positive Kontrolle, die sich in einer linearen Anordnung befinden. Die Regionen I, II und III enthalten jeweils die nachstehend beschriebenen Reagenzien.
Die negative Kontrolle "I" ist als Anzeigeeinrichtung für die Unversehrtheit des Testsystem ausgestaltet. Diese Region oder Zone sollte nie ein Signal wie z. B. eine Farbänderung liefern. Ist zum Beispiel die Matrix 11 weißes, saugfähiges Papier, dann sollte die Region 12 sowohl vor als auch nach Durchführung der Testanalyse weiß sein. Ist dies nicht der Fall, dann liegt ein Fehler in der Vorrichtung vor, und sie sollte entweder vernichtet werden, wenn eine Färbung vor dem Assay vorhanden ist, oder die Testergebnisse müssen verworfen werden, wenn eine Färbung nach Durchführung des Tests erscheint. Idealerweise enthält diese Region ein Reagens ähnlich denjenigen, die in den anderen Zonen eingesetzt werden, allerdings ein solches, das gegenüber dem zu untersuchenden Analyten nicht reaktiv oder inert ist. Ist der fragliche Analyt beispielsweise ein Antigen wie etwa Streptococcus A-Antigen, das durch eine Antikörper/Antigen-Reaktion bei "II" nachgewiesen wird, so kann die negative Kontrolle inaktiviertes oder nichtimmunes Immunglobulin oder Antikörper der gleichen, in Region II vorhandenen Spezies enthalten. In ähnlicher Weise sollte - wenn es sich bei dem fraglichen Test um einen solchen auf HIV-Antikörper handelt, wobei die Testregion virale Antigene enthält - die Region I inaktive Formen des Antigens enthalten wie etwa wärme- oder Harnstoff-behandeltes Material, so daß die Epitope aufgebrochen werden, an die die Antikörper binden. Zu den weiteren Stoffen, die für die negative Kontrolle in Betracht gezogen werden können, gehören inaktivierte Formen von Protein A, Biotin-Streptavidin/Avidin- Komplexe und so weiter. Nichtimmunes IgG wurde bereits erwähnt, und dieses ist beispielhaft für nichtimmunaktive Formen von Antikörpern und Immunglobulin im allgemeinen.
Betrachtet man nun die Fig. 1 und die Bezugsziffer "13" oder "II", so bildet dies die Testregion, wo auch der eigentliche analytische Assay stattfindet. Diese Region enthält ein Reagens, das mit dem fraglichen Analyten reagiert. Werden beispielsweise die beiden vorstehend erwähnten Analyten in einem Assay auf Streptococcus pyrogenes verwendet, so kann diese Region polyklonale oder monoklonale Antikörper enthalten, die spezifisch an das Strep A- gruppenspezifische Antigen binden. Antikörper gegen Strep A sind aus der Literatur bekannt und müssen hier nicht weiter vertieft werden. Es versteht sich von selbst, daß "Antikörper" sich nicht nur auf vollständige Moleküle bezieht, sondern auch auf reaktive Fragmente wie etwa Fab-, Fab'-, Fv- und F(ab')&sub2;-Fragmente und dergleichen.
Idealerweise, aber nicht grundsätzlich, ist das Reagens, wie nachstehend beschrieben, an einen festen Träger gebunden und wird so in den Streifen eingebracht, daß es unbeweglich ist. Diese Positionierung gilt auch dann, wenn z. B. auf HIV-Antikörper geprüft wird, und in diesem Falle ist das Reagens in "II" zum Beispiel ein epitopisch aktives virales Protein oder ein Fragment des Virus. Es sind viele derartige Proteine und Fragmente bekannt, und diese müssen hier nicht erwähnt werden. Bei einer Vorrichtung, die zur Prüfung auf HIV oder andere Stoffe brauchbar ist, die viele erkannte epitopische Moleküle aufweisen, können mehrere Testzonen zwischen der positiven und negativen Kontrolle gesetzt werden. Auf HIV kann beispielsweise geprüft werden, indem Testzonen gesetzt werden, die Rezeptoren enthalten, welche spezifisch für gp120-, p24-, gp41-Antikörper gegen diese Moleküle etc. sind. In ähnlicher Weise kann die Vorrichtung für einen "TORCH"-Test aufgebaut werden, indem Testzonen gesetzt werden, die Rezeptoren enthalten, welche für Toxoplasma, Rubella, Herpes und Cytomegalovirus spezifische Antikörper binden.
Analyt und Reagens in II reagieren, wenn der Analyt in der Probe vorhanden ist, wobei der Analyt bei Zone II vorzugsweise immobilisiert wird. Aufgrund der Kapillarität des Streifens fließt die flüssige Probe zur dritten Zone III oder "14", bei der es sich um die positive Kontrollzone handelt. Diese Zone enthält eine Probe des fraglichen Analyten sowie eine Probe Reagens, das mit dem in der zweiten Zone eingesetzten identisch ist. Infolgedessen sollte diese Zone immer eine Reaktion geben. Tut sie dies nicht, dann ist der Test ungültig. Die dritte Zone dient somit als funktionelle Kontrolle für die Assay-Reagenzien und die Struktur des Streifens selbst.
Sobald die Reaktionen zwischen der Probe und den Reagenzien in den Zonen II und III stattgefunden haben, wird in einer besonders bevorzugten Ausführungsform weiteres Reagens in Kontakt mit diesen Zonen gebracht, um so die Bildung eines erfaßbaren Signals wie etwa einer Färbung zu ergeben. Bei der Prüfung auf Strep A beispielsweise wird nach der Immobilisierung des gruppenspezifischen Antigens durch einen Antikörper in der zweiten Zone ein zweiter, markierter Antikörper mit dieser Zone sowie mit der dritten, positiven Zone in Kontakt gebracht. Da einige Antigenmoleküle der Strep-Gruppe multiepitopisch sind, kann sich ein Sandwich aus Antikörper/Antigen/markierter Antikörper bilden, was auch geschieht. Die Markierung kann ein Eigensignal aufweisen, etwa ein Radionuklid oder eine chemilumineszente Komponente, farbige oder fluoreszierende Teilchen, Gold- und Farbstoffsole, oder kann eine solche sein, die an einer weiteren Reaktion oder weiteren Reaktionen teilnimmt, um ein Signal zu erzeugen. Besonders bevorzugt sind diese Markierungen Enzyme wie etwa Peroxidase, alkalische Phosphatase oder -Galactosidase, sind aber nicht auf diese beschränkt. Bei Verwendung dieser Markierungen müssen den Streifen weitere Stoffe wie etwa Enzymsubstrate zugesetzt werden. Zu den Beispielen für diese gehören Tetramethylbenzidin (TMB), 4-Chlor- und 4-Methoxy-1-naphthol für Peroxidase-katalysierte Reaktionen und 5-Brom-4-chlor-3- indolylphosphat (BCIP) oder BCIP und ein Tetrazolium-Salz für Reaktionen, die durch alkalische Phosphatase katalysiert werden. Diese beiden Beispiele für verfügbare Substrate sind keineswegs erschöpfend, und die Auswahl des Substrats richtet sich nach dem, was verfügbar ist, sowie nach dem im einzelnen verwendeten Enzym. Bevorzugte Substrate sind diejenigen, die bei der Einwirkung des Enzyms ein Produkt ergeben, das in wäßrigen Medien unlöslich ist.
Der zweite markierte Antikörper wie auch das Substrat können aus einer externen Quelle in die Vorrichtung gebracht werden oder sich in der Vorrichtung selbst befinden. Eine zweite, tragende Schicht, z. B. unter den Testzonen, kann ein Hinaufsickern in die Vorrichtung ermöglichen, oder die Vorrichtung kann so gestaltet sein, daß das Substrat in einer Schicht enthalten ist, die über eine Klappeneinrichtung mit der Struktur 10 verbunden ist, wobei diese Schicht nur bei Anwendung einer äußeren Kraft wie etwa Druck in Kontakt mit den Testregionen kommen kann.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Substrat in situ in einer wahlfreien Struktur eingesetzt. Dies ist in Fig. 2 gezeigt und wird nachstehend erörtert.
Die drei Zonen, d. h., die negative (21), die Test- (22) und die positive Zone (23), befinden sich in einer linearen Anordnung zueinander und sind durch wenigstens einen kleinen Freiraum voneinander getrennt, so daß getrennte und diskrete Signale erzeugt und bestimmt werden können.
Wenn bei der Herstellung, Lagerung und Anwendung der Vorrichtung nichts schief gegangen ist, dann gibt es nur zwei mögliche Ergebnisse. Ist der fragliche Analyt nicht vorhanden, dann gibt weder Zone 21 noch Zone 22 ein Signal. Zone 23 dagegen muß eines ergeben, und der Anwender bemerkt nur eine einzige Bande auf der Vorrichtung. Ist dagegen Analyt vorhanden, so geben die beiden Zonen 22 und 23 ein positives Signal, aber Zone 21 nicht. Daher geht es bei der Auswertung der Probe nur um die einfache Frage, wieviele Banden auf der Oberfläche des Streifens erscheinen. Zwei Banden zeigen die Gegenwart eines Analyten, wohingegen eine Bande auf das Fehlen eines solchen hinweist. Wie bereits vorstehend erklärt, werden auch andere Überlegungen zur Gültigkeit des Testergebnisses durch die Bildung einer Bande bestimmt.
In Vorrichtungen, in denen viele verschiedene Analyten einzubringen und zu analysieren sind, etwa bei den vorstehend beschriebenen "TORCH"-Assays oder bei Assays zur Erkennung verschiedener oder mehrerer Epitope, etwa bei der HIV- Bestimmung, sind mehrere Banden entsprechend mehreren Testzonen vorhanden, von denen jede einem Test auf einen anderen Analyten entspricht.
In Fig. 2 ist am Ende des Streifens eine Abfallzone 24 angesetzt, um Flüssigkeit zu absorbieren, nachdem sie die Zonen 21, 22 und 23 durchquert hat. Die Abfallzone ist vorzugsweise aus einem saugfähigen Material aufgebaut, das wenigstens so saugfähig ist wie das Material, aus dem die Matrix 11 besteht. In bestimmter Hinsicht kann dieses Merkmal eher als eine Annehmlichkeit als eine Notwendigkeit angesehen werden, da andere Ansätze zur Entfernung der Flüssigkeit, etwa durch Kontakt mit einem saugfähigen Schwamm, ins Auge gefaßt werden können. Es läßt sich aber ausgesprochen funktionell gestalten durch Einbringen eines Mittels, das dem Anwender die Feststellung ermöglicht, ob der Streifen Feuchtigkeit oder gar Säuren oder Basen ausgesetzt war. In der Fachwelt sind Substanzen wie etwa wasserfreies Kupfersulfat bekannt, das sich in Gegenwart von Flüssigkeit von weiß nach leuchtend blau verändert, sowie pH-Indikatoren, die bei Einwirkung saurer oder basischer Bedingungen entweder ihre Farbe ändern oder eine Farbe bilden. Durch Einbringen derselben in die Abfallzone läßt sich feststellen, ob der Streifen vor der Anwendung unerwünschten Bedingungen ausgesetzt war. Außerdem können diese Indikatoren auch als Sichtkontrolle dienen, ob die Streifenvorrichtung im Hinblick auf den chromatographischen Durchsatz einwandfrei funktioniert. Zwar können solche Indikatoren überall in die Vorrichtung eingesetzt werden, doch wird durch Positionierung längs der Abfallzone sichergestellt, daß keine potentiellen Störungen der Testreaktionen auftreten.
Ferner kann diese Zone sogenannte "Signalinhibitoren" enthalten, welche eine Reaktion von Markierung und Reaktionspartner unter Bildung eines Signals verhindern. Eine solche Hemmung ist wünschenswert, denn wenn ein Signal hier erzeugt wird, so kann es durch "Rückströmung" in die Vorrichtung an einen Punkt transportiert werden, wo es das eigentliche Reaktionssignal stören würde.
Die Indikatoren können zweckmäßigerweise in die Abfallzone an der als 25 in Fig. 2 angegebenen Position eingesetzt werden. Dies kann auch die Stelle sein, an der ein Inhibitor für das signalerzeugende System eingebracht wird. In solchen Fällen wird einfach eine zusätzliche "Mündung" oder ein "Fenster" in die Gehäuseumhüllung eingebracht, damit die Indikatorreaktionen sichtbar gemacht werden können. Zu den Beispielen für solche Inhibitoren zählt Natriumazid, das die Wirkung von Peroxidase irreversibel hemmt. Durch Einbringen des Inhibitors in die Abfallzone findet keine nennenswerte Bildung einer Färbung oder anderer Signale im Abfallmaterial oder im Reservoir aufgrund von Wechselwirkungen zwischen signalerzeugenden Systemkomponenten statt.
Dies wiederum ist hilfreich zur Bewahrung der Stabilität der Testergebnisse, da kein Rückspülen der Färbung auf die Matrix auftritt, nachdem der Assay durchgeführt worden ist. Sehr erwünschte Merkmale sind in der abgebildeten Vorrichtung am Ende gegenüber der Abfallzone vorhanden. Die Struktur 26 umfaßt ein saugfähiges Material, auf das eine Flüssigkeit aufgebracht werden kann. Seine Rolle wird klar im Zusammenhang mit den in Fig. 2 gezeigten Komponenten 27- 29, die wie folgt erörtert werden. Position 27 ist eine Struktur, z. B. eine Einlage, die eine Substanz oder Substanzen wie etwa die vorstehend erwähnten Substrate enthält. Über ihrem Vorderteil ist sie durch ein Stück zweiseitiges Klebeband 28 von Struktur 26 getrennt. Ein zweites Stück zweiseitiges Klebeband 28' trennt die Substrateinlage 27 von der Durchflußreguliereinrichtung 29, die wiederum mit dem Teststreifen 11 in einer Richtung in Flüssigkeitskontakt steht.
Beim Betriebseinsatz kommen die Strukturen 26-29 ins Spiel, z. B. wenn eine Probe dem Streifen bereits zugesetzt und im Anschluß ein markierter Rezeptor aufgebracht wurde. Beispielhaft für diese Situation ist eine solche, in der ein Strep-Antigen an Antikörper auf einer Perle gebunden worden ist, wonach eine zweite, eine Enzymmarkierung enthaltende Antikörper-Probe an das Antigen gebunden wird. Zur Bestimmung der Bindung muß nichtgebundener markierter Rezeptor weggewaschen werden, und das Substrat muß diese Zone erreichen. Damit das Substratreagens nicht separat zugeführt werden muß, ist in der Ausführungsform von Fig. 2 eine Menge an Substrat in entnehmbarer Form in Struktur 27, der "Substrateinlage", enthalten. Das Substrat kann nicht entfernt werden bis es angefeuchtet ist, und zu diesem Zweck wird die adsorbierende Einrichtung 26 über der Substrateinlage eingesetzt. Das Anfeuchtmittel oder der "Laufpuffer" wird in einer bevorzugten Ausführungsform auf 26 an einem beliebigen Punkt auf dessen Länge aufgetragen und bewegt sich nach unten und in die Substrateinlage. Auf diese Weise dient das Material 26 als "Dosiervorrichtung" für die Zufuhr von Flüssigkeit zur Struktur 27. Um sicherzustellen, daß die Flüssigkeit nur in das vordere Ende der Substrateinlage eindringt, ist das zweiseitige Klebeband "28" bereitgestellt. Es hindert die Flüssigkeit daran, nach vorne zu laufen und zwingt sie dazu, sich nach unten und in die Substrateinlage zu bewegen. Es können auch andere Arten blockierender Materialien für diesen Zweck eingesetzt werden, etwa gehärtete Heißschmelzkleber. In der Praxis ist das zweiseitige Klebeband bevorzugt.
Die Flüssigkeit oder der Laufpuffer gelangt in die Substrateinlage und löst/mobilisiert das darin enthaltene Substrat. Um auch hier die Flüssigkeit nach vorne fließen zu lassen, ist eine zweite Sperre oder ein Stück zweiseitiges Klebeband 28' bereitgestellt. Es hindert die Flüssigkeit daran, nach rückwärts zu fließen. Wie aus Fig. 2 ersicht lich, ist diese zweite Sperre am Ende der Substratzone gegenüber dem Ende eingesetzt, wo sich die erste Sperre befindet. In der beschriebenen Weise werden die Einrichtungen 28 und 28' in Kombination verwendet, um einen vordefinierten Kanal für einen gerichteten Flüssigkeitsdurchsatz durch die Komponente 27 zu schaffen.
Durch die Lage des Bandes 28' wird der Fluß des solubilisierten Substrats in die überaus hilfreiche Struktur "29" gelenkt, die hierin als Durchflußregler oder durchflußlenkende Einrichtung bezeichnet wird. Die Struktur 29 ist ein Stück nichtbenetzbaren Materials, das aufgrund der Gestaltung seiner Poren den Durchfluß von Flüssigkeit nur nach unten erlaubt. Wie man sehen wird, ist die Struktur durch konische oder umgekehrt "V"-förmige Poren gekennzeichnet. Diese erlauben den Durchfluß nach unten, aber nicht nach oben oder quer durch die Struktur. Dieser Durchflußrichtungsgeber 29 steht in Flüssigkeitskontakt mit der Matrix 11, so daß das solubilisierte/mobilisierte Substrat nur von einer Seite her in die Matrix eindringt.
Abgesehen von den obengenannten Funktionen kann die Struktur 29 aus Materialien mit mehreren Porengrößen ausgewählt und so zur Steuerung der "Geschwindigkeit" des Flüssigkeitsdurchsatzes von Komponente 27 nach Komponente 11 verwendet werden. Aufgrund der gleichmäßigen Anordnung der Poren in Struktur 29 wird eine gleichmäßige Verteilung der in die Struktur 11 eindringenden Flüssigkeit sichergestellt. Durch Einbringen der Reagenzien in die Poren von Struktur 29 und Trocknen derselben kann die Struktur 29 auch als Vorrichtung für die Reagenzienzufuhr eingesetzt werden. Die Verfahren zum Aufbringen und Trocknen der Reagenzien werden für Fachleute offensichtlich sein und müssen hier nicht näher ausgeführt werden.
Die Auswahl der die Strukturen "26" und "27" bildenden Materialien wird nur durch die Anforderung eingeschränkt, daß sie gegenüber den Reagenzien, mit denen sie in Kontakt treten, saugfähig und inert sein sollen. Ebenso können die als zweiseitiges Klebeband beschriebenen Strukturen "28" und "28'" aus jedem Material bestehen, das den Durchfluß von Flüssigkeit verhindert. Das für die Struktur 29 ausgewählte Material sollte ein solches sein, das eine Flüssigkeit in nur eine Richtung lenkt. Ein besonders bevorzugtes Material für die Struktur 29 ist "Vispore", ein Material, das bei der Herstellung von Wegwerfwindeln verwendet wird und in den US-Patenten Nr. 3 929 135 und 4 342 314 beschrieben ist, deren Offenbarungen hiermit durch Zitat erwähnt seien. Das Patent '135 beschreibt die Struktur des Materials als "sich verjüngende Kapillarität", und tatsächlich kann die konische oder umgekehrte V-Gestalt als eine solche angesehen werden. Im folgenden bezieht sich "Durchflußrichtungsgeber mit einer Porenstruktur sich verjüngender Kapillarität" auf den im Patent '135 gezeigten Materialtyp.
Die gesamte hierin beschriebene Vorrichtung wird auf ein inertes Trägermaterial 30 aufgesetzt. Dieses dient lediglich dazu, der Vorrichtung zusätzliche Festigkeit zu verleihen, und es kann durchsichtig sein, falls Ablesung des Streifenelements vom Boden gewünscht wird, oder nicht. Bei der Methode zur Befestigung der Streifenkomponenten am inerten Trägermaterial können zweiseitiges Klebeband, gehärtete Heißschmelzkleber, eine Kombination aus beiden und/oder andere Materialien mit geeigneten Hafteigenschaften verwendet werden, die alle in der Fachwelt bekannt sind.
Die Vorrichtung kann mit weiteren Merkmalen ausgestattet sein. Zu den nichteinschränkenden Beispielen dafür gehören analytenspezifische Antikörper, Signalinhibitoren, Puffer und so weiter.
Mit der Vorrichtung wird eine einteilige Testvorrichtung mit horizontalem Durchfluß bereitgestellt, die für alle Zwecke eines speziellen analytischen Tests verwendet werden kann. Das Auftragen der Probe und zusätzlicher aktiver Reaktionspartner sowie die Interpretation der Testergebnisse kann in der gleichen Vorrichtung erfolgen.
Ein sehr wichtiges Merkmal der bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung ist die Verwendung einer "echten" positiven Kontrolle. Wie vorstehend erörtert, kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sowohl eine Probe des fraglichen Analyten als auch ein aktiver Reaktionspartner, etwa ein für den Analyten spezifischer Antikörper, eingebracht werden, so daß diese reagieren, wenn der Analyt solubilisiert wird. Eine derartige Kontrolle ist wünschenswert, denn sie gibt die Gewißheit, daß ein aktiver Reaktionspartner, der sich an einer anderen Stelle in der Vorrichtung befindet und mit dem Probeanalyten reagieren soll, aktiv bleibt.
Weitere Vorteile der Vorrichtung werden augenfällig, wenn man diese Offenbarung in ihrer Gesamtheit durchliest.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der hierin beschriebenen Teststreifen wird ein Verfahren angewandt, mit Hilfe dessen das Rezeptormaterial in die Matrix eingesetzt wird. Es hat sich gezeigt, daß der Rezeptor oder das in die Matrix eingebrachte fragliche Molekül ohne Verwendung eines Haftmittels oder Befestigungsmittels aufgebracht werden kann, indem das in die Matrix eingebrachte Molekül mit einer Ladung versehen wird. Das Molekül trägt dann eine Ladung und tritt in Wechselwirkung mit einer von der Matrix selbst getragenen Ladung. Durch Auswählen von Materialien als Matrix, die eine zu der des fraglichen Moleküls entgegengesetzte Ladung aufweisen, oder durch Aufbringen einer Ladung auf die Matrix, die der vom Molekül getragenen entgegengesetzt ist, wird letzteres ohne Verwendung eines Haftmittels oder Befestigungsmittels fest in die Matrix aufgenommen. Ein besonderer Vorteil der Anwendung der Ladungswechselwirkung zum Einsetzen des Rezeptormaterials in die Matrix liegt in der Fähigkeit, die Imprägnierung oder Positionierung des Rezeptors in derselben zu kontrollieren.
Das fragliche Material, im folgenden als Stoffzusammensetzung bezeichnet, kann in Form der Moleküle selbst vorliegen oder - in einer bevorzugten Ausführungsform - an einen festen Träger gebunden.
Zum Aufbringen einer Ladung auf die Stoffzusammensetzung können verschiedene Methoden angewandt werden, darunter das Einbringen des Materials in ein Ladungsfeld. Besonders bevorzugt ist jedoch das Aufbringen der Ladung durch Behandeln der Stoffzusammensetzung in einer Lösung, die einen pH aufweist, der vom isoelektrischen Punkt ("pI") des Materials, d. h., des fraglichen Rezeptors verschieden ist. Wird ein pH angewandt, der sich vom pI unterscheidet, so nimmt die Stoffzusammensetzung aufgrund dessen eine Ladung an. Bei einem pH unterhalb des pI nimmt die Stoffzusammensetzung eine positive Ladung auf, während bei einem pH oberhalb des pI die empfangene Ladung negativ ist.
Zwar wird der pI-Wert im allgemeinen mit Proteinen in Zusammenhang gebracht, doch besitzen all jene Moleküle wie etwa Kohlenhydrate, Lipide und die verschiedenen Kombinationen derselben (Glycoproteine, Lipoproteine, Glycolipide etc.) einen solchen. Wird also im folgenden zur Beschreibung eines Moleküls ein Begriff wie etwa "proteinhaltig" oder "kohlenhydrathaltig" verwendet, so bezieht er sich sowohl auf die reine Molekülspezies als auch auf die Kombinationsmoleküle. Zum Beispiel ist ein Glycoprotein-Antigen sowohl ein "kohlenhydrathaltiges Molekül" als auch ein "proteinhaltiges Molekül".
Zu den spezielle Arten der in Rede stehenden Moleküle, welche diese Erfindung umfaßt, gehören alle üblichen immunologischen Reagenzien wie etwa Antikörper, seien sie polyklonal oder monoklonal, und deren Fragmente und Komplexe, Antigene, darunter epitopisch aktive Antigen-Fragmente, Protein A, Protein G, Biotin, Avidin, Streptavidin und so weiter.
Besteht die Stoffzusammensetzung aus einem Rezeptor und einem festen Material, so wird der erstere an das letztere gebunden. Unter den Materialien, die für den festen Träger verwendet werden können, sind synthetische, natürliche und "halbsynthetische" Materialien, womit Materialien gemeint sind, die sowohl natürlich vorkommende als auch synthetische Materialien im Träger aufnehmen können. Verwendbar sind Latex, Polystyrol-Latex, Glas, Sepharose, Dextran, Agarose, Siliciumdioxid, Glimmer, Ton, Diatomeenerde und andere Materialien, wobei Latex-basierte Polymere besonders bevorzugt sind.
Die Form des Trägers ist nicht kritisch, und es können z. B. stab-, rhomben- und kugelförmige Materialien dazu zählen, wobei letztere besonders bevorzugt sind. Wünschenswerterweise sind die Trägerteilchen von gleichmäßiger Größe, etwa Latex-Perlen mit einem mittleren Durchmesser von etwa 20 nm bis etwa 20 um, doch ist dies nicht kritisch. Bevorzugte Perlen haben einen mittleren Durchmesser von etwa 0,3 um bis etwa 1,0 um, und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Perlen mit einen mittleren Durchmesser im Bereich von etwa 0,4 um bis etwa 0,5 um verwendet.
Um das Aufbringen des Trägermaterials auf die Matrix während irgendeines Herstellungsvorgangs zu überwachen, ist es zweckmäßig, einen fluoreszierenden oder farbigen Träger zu verwenden, doch ist dies nicht wesentlich. Wie vorstehend angegeben, werden die Stoffzusammensetzungen mit einer Lösung behandelt, die einen pH aufweist, der sich vom pI des Rezeptors unterscheidet. Im allgemeinen kann die Lösung einen pH von etwa 2,0 bis etwa 12,0 aufweisen, wobei ein pH von etwa 3,0 bis etwa 9,0 besonders bevorzugt ist. Je nach Beschaffenheit des Moleküls, dessen pI und anderen Faktoren wird die Wahl des pH für die Behandlungslösung unterschiedlich ausfallen.
Wie vorstehend erwähnt, kann das Matrixmaterial eine Eigenladung besitzen oder kann behandelt werden, um eine solche zu erlangen. Glasfaser beispielsweise besitzt eine negative Eigenladung, so daß die Stoffzusammensetzung bei Verwendung einer Glasfasern enthaltenden Matrix so behandelt werden sollte, daß sie eine positive Ladung trägt (z. B. Behandeln der Lösung bei einem pH unterhalb des pI), wobei die Matrix selbst nicht behandelt werden muß. Andere Matrixmaterialien, die keine Ladung besitzen, können so behandelt werden, daß sie eine solche erhalten. Die Matrices können beispielsweise mit Säuren oder Basen behandelt werden, um bestehende funktionelle Gruppen zu protonieren oder deprotonieren, oder mittels partieller Hydrolyse, um neue funktionelle Gruppen zu erzeugen. Es können auch andere Varianten wie etwa Periodat-Oxidation von Aldehyd-Funktionen zu Carboxyl-Gruppen, Succinylierung von funktionellen Amino- Gruppen durch Behandeln mit Anhydrid oder Einbringen der Matrices in elektrische Felder angewandt werden. Zu den nichteinschränkenden Beispielen für die als Matrices verwendbaren Materialien zählen faserige oder saugfähige Materialien wie etwa Filterpapier, regenerierte Cellulose oder Papiere auf Lumpenbasis, Cellulose, Baumwolle oder Glasfasern enthaltende Kombinationen, sowie andere Fasermaterialien. Beispiele für faserige oder saugfähige Kunststoffe sind Polyamid und Polyacrylamid. Die verschiedenen, bei analytischen Tests verwendeten Vliese können ebenfalls verwendet werden, wie auch Filme, Gelatinen und so weiter, die allesamt zum Umfang dieser Erfindung gehören sollen. Es können auch nichtfaserige oder Nonwoven-Membranmaterialien eingesetzt werden. Zu den Beispielen für verwendbare Materialien gehören Nylon, Nitrocellulose, Celluloseacetat und PVDF.
Bei der Herstellung von Testmatrices wird die Stoffzusammensetzung auf die Matrix aufgebracht, und etwaige Lösung, in der die Zusammensetzung enthalten ist, wird entfernt, und dies führt zur Aufnahme der Zusammensetzung in die Testmatrix. Aufgrund der Stärke der Wechselwirkung der entgegengesetzten Ladungen wird die Zusammensetzung dort gebunden, wo sie eingebracht wurde. Da sich zudem gleiche Ladungen abstoßen, wird das mit festen Trägern wie z. B. Perlen verbundene Problem des Verklumpens beseitigt. Mit Hilfe dieser Erfindung wird das feste Trägermaterial innerhalb der Matrix dispergiert, aber nur dort, wo es eingebracht wurde. Dadurch wird die Herstellung von in Zonen geteilten Vorrichtungen wie etwa den vorstehend beschriebenen Dreizo nen-Vorrichtungen überaus einfach, und eine genaue und empfindliche Auswertung eines zu analysierenden Analyten ist möglich.
Die gemäß der vorstehend beschriebenen Dispersion der Stoffzusammensetzung hergestellten Teststreifen können auch einer weiteren Behandlung unterzogen werden, so daß sich analytische Vorrichtungen ergeben, die bei verschiedenen Arten von Tests brauchbar sind. So kann beispielsweise nach der Einarbeitung des ersten Rezeptors in die Vorrichtung, so daß er unbeweglich dort eingearbeitet ist, ein zweiter Rezeptor zugesetzt werden, der in Gegenwart einer Flüssigkeit beweglich ist. Ist dieser zweite Rezeptor markiert, so ist die resultierende Vorrichtung für einen Immunassay vom Sandwichtyp brauchbar. Wird der Vorrichtung eine den fraglichen Analyten enthaltende Probe zugesetzt, so bildet sich ein Sandwich aus gebundenem Rezeptor, Analyt und dem vorher beweglichen, markierten Rezeptor, wonach die Markierung bestimmt werden kann. Selbstverständlich kann der zweite Rezeptor, etwa ein Antikörper, von anderswo zugesetzt werden, d. h., er muß nicht in die Vorrichtung eingearbeitet sein.
Der versierte Fachmann wird natürlich bemerken, daß die erfindungsgemäß hergestellten Teststreifen auch zur Verwendung bei Assays vom kompetitiven und Verdrängungstyp angepaßt werden können, wobei die Teststreifen gemäß den üblichen Vorschriften zur Herstellung von Teststreifen für diese Arten von Assays modifiziert werden.
Möglich ist auch die Herstellung von Teststreifen gemäß dem hierin beschriebenen Verfahren zur Durchführung von Assays vom Mehranalytenoder Konzentrationstyp. Mit "Mehranalyten"-Systemen ist gemeint, daß der Streifen zur Identifizierung von mehr als einem Analyten angepaßt ist. Dies ist hilfreich, wenn z. B. bestimmt werden muß, welche Gruppe(n) von Streptococcus an der Infektion eines Patienten beteiligt ist/sind oder die Reaktion eines Patienten auf eine Reihe von HIV-Antigenen wie p24, gp41 und gp120 festzustellen ist. In der gleichen Weise kann die Streifenvorrichtung zur Durchführung eines "TORCH"-Tests ausgestaltet werden, wenn die Zone 2 von Element 11 mit den Antigenen aufgebaut wurde, die für den Nachweis der spezifischen Antikörper gegen Toxoplasma, Rubella, Herpes simplex und Cytomegalovirus erforderlich sind, um zu bestimmen, welche Infektion ein Patient haben könnte. Mit "Konzentrationsassay" ist ein System gemeint, mit dem zu bestimmen ist, ob ein fraglicher Analyt mehr als unzureichend in einer Probe vorhanden ist. Bei der Diagnose von Diabetes zum Beispiel ist die in einer Probe Körperflüssigkeit vorhandene Menge an Glucose der Schlüsselparameter, der gemessen wird. Es kann ein Teststreifen mit mehreren Zonen aufgebaut werden wie in Fig. 1 gezeigt, wobei jedoch die Farbreaktionen in den Zonen ein halbquantitatives Maß für die Analyten-"Konzentration" in der Probe darstellen. Enthält zum Beispiel die erste Zone eine Menge an Rezeptor, die gerade ausreicht, um mit der gesamten Glucose zu reagieren, die in einer Probe Körperflüssigkeit eines normalen Individuums anzutreffen ist, dann können die folgenden Zonen als Überwachunsgeinrichtung für überschüssige oder toxische Spiegel verwendet werden, weil sich in den folgenden Zonen keine Signale bemerkbar machen dürften, sofern nicht eine abnorm große Menge an Analyt vorhanden ist. In ähnlicher Weise kann in Situationen, wo z. B. Verdacht auf Hormonmangel besteht, die Vorrichtung so kalibriert werden, daß die erste und zweite Zone gerade genügend Reagens enthalten, um mit der normalen Hormonmenge zu reagieren. Wird mit diesem Ansatz kein Signal oder ein schwaches Signal in der zweiten Zone erzeugt, so ist dies ein Hinweis für eine abnorm geringe Menge Analyt.
Die Testvorrichtungen des hierin beschriebenen Typs werden vorteilhaft in einem Behältnis gehalten. Ein solches Behältnis kann nicht nur dem Teststreifen Schutz und dem Anwender Sicherheit bieten, sondern auch die Anwendung der Vorrichtung bei der Durchführung von Testanalysen erleichtern, wie in der nun folgenden Erörterung gezeigt werden wird.
Betrachtet man Fig. 3a, so zeigt diese eine Draufsicht eines Behältnisses 40, das in Zusammenhang mit der Testvorrichtung verwendet wird. Der obere Teil des Behältnisses ist eine längliche Struktur aus einem inerten und zähen Material wie etwa Polystyrol-Kunststoff. Es ist eine rechteckige Struktur mit gegenüberliegenden kurzen Seiten 41 und 41' und gegenüberliegenden längeren Seiten 42 und 42' vorhanden. Betrachtet man 40 von links nach rechts, so enthält der obere Teil des Behältnisses eine Auftragemündung 43, die nachstehend ausführlicher erörtert werden wird. Diese Mündung ist von der Öffnung nach unten angeschrägt und ergibt eine Stelle zum Auftragen von Laufpuffer auf den Teststreifen, um so - wie vorstehend erklärt - die jeweiligen, darin enthaltenen Reagenzien freizusetzen. In Richtung auf das gegenüberliegende Ende der Vorrichtung ist eine zweite Mündung 44 bereitgestellt, die ebenfalls nach unten hin angeschrägt ist. Diese Mündung befindet sich über den drei vorstehend beschriebenen Zonen der Streifenvorrichtung, d. h., der negativen Kontrolle (21), der Ablesung (22) und der positiven Kontrolle (23). Bei der praktischen Anwendung werden die zu analysierende Probe sowie mögliche weitere Reagenzien hier zugegeben. Wie schon erwähnt, ist auch diese Mündung nach unten hin angeschrägt. Der Winkel, in dem die Wandungen der Mündung angeschrägt sind, wird so gewählt, daß der Schattenwurf, der die Interpretation der Ergebnisse nachteilig beeinflussen kann, minimiert wird. In der gezeigten Ausführungsform sind Pfeil 45, "R" 46, und "C" 47 vorhanden, die bei der Anwendung der Vorrichtung hilfreich sind. Der Pfeil gibt an, wo die zu analysierende Probe aufzutragen ist, und "R" und "C" stehen für die Zonen "Ablesung" oder Test und "Kontrolle" bzw. die positive Zone. Der schattierte Teil zum Ende der Vorrichtung hin ist eine Ausführungsform mit wahlfreier Ausgestaltung.
Mehrere Laschensätze oder Verbindungshilfsmittel 48 ragen aus der Rückseite des oberen Teils des Behältnisses hervor und sind so positioniert, daß sie in entsprechende Laschensätze (52) im unteren Teil des Behältnisses einrasten. Die punktierten Linien 49 und 49' zeigen, daß die Unterseite dieses Teils des Behältnisses eine Vertiefung aufweist, um ein Gebilde zu schaffen, das praktisch ein etwas kleineres Rechteck in einem größeren ist. Der untere Teil der Vorrichtung, der nachstehend in Fig. 3b beschrieben ist, gibt die Innen- und Außenwandungen dieses Teils der Struktur genauer wieder, und eine analoge Anordnung, die in den unteren Teil einrastet, ist im oberen Teil vorhanden.
Betrachtet man nun Fig. 3b, so ist dies eine offene Draufsicht des unteren Teils 50 des Behältnisses. Dieser besteht aus dem gleichen Material wie der obere Teil und hat die gleiche geometrische Form. Ein Paar Längsstäbe 51 sind am Boden des Behältnisses vorhanden, die zusammen mit mehreren Paaren von Laschensätzen 52 eine Führung zum Einlegen des Teststreifens definieren und auch dazu dienen, den Streifen vom Boden des Gehäuses wegzuhalten. Wenigstens einige dieser Laschensätze kombinieren mit analogen Laschensätzen im oberen Teil des Behältnisses, um eine verbundene Struktur zu bilden, wenn oberer und unterer Teil des Behältnisses zusammengepaßt werden. Der untere Teil weist um seinen Umfang eine Innenwandung 53 und eine Außenwandung 54 auf, die mit den äquivalenten Strukturen 49 und 49' im Oberteil des Behältnisses 40 eine Linie bilden.
Es ist ein wichtiges Merkmal des Gehäuseoberteils, daß es so ausgestaltet ist, daß die vier Wandungen der Mündung 44 den darin befindlichen Teststreifen nicht ganz berühren. Auf diese Weise wird ein kleiner Kapillarraum geschaffen, so daß die Mündung 44 die Probe und andere Reagenzien zurückhalten kann und deren Aufbringen auf den Teststreifen wirkungsvoll "dosiert". Weil das Material des Behältnisses den Teststreifen nicht direkt berührt, gibt es auch keine unkontrollierten oder unerkannten Auswirkungen auf die Eigenschaften des Teststreifens selbst.
Ein ähnliche Art Struktur ergibt sich durch das Einschieben der Laschensätze, die aus dem Ober- und Unterteil des Behältnisses herausragen. Wenn diese Laschensätze miteinander wechselwirken, wird das enthaltene Streifenelement wir kungsvoll abgedichtet, so daß sich wenigstens zwei Reservoirs bilden, die überschüssige Flüssigkeit zurückhalten. Zur näheren Erklärung ist in Fig. 3b zu sehen, daß sich Hohlräume 55 und 55' über die Länge des Gehäuses längs des Teststreifens erstrecken. Diese Räume können Flüssigkeit aufnehmen, und wird entweder an Mündung 43 oder 44 zuviel aufgetragen, kann es zum Überlaufen der Streifenvorrichtung kommen. Durch das Verschließen der Behältnisteile 40 und 50 werden jedoch diskrete Überlaufkammern durch die Wechselwirkung der Laschensätze geschaffen, so daß überschüssige Flüssigkeit (wie etwa Probe und Reagenzien) in der Kammer direkt neben der Auftragestelle zurückgehalten wird, bis der Teststreifen zu deren Aufnahme bereit ist. Diese Wechselwirkung ergibt praktisch eine weitere Dosiereinrichtung, die sicherstellt, daß die auf die. Streifenvorrichtung aufgetragene Flüssigkeit nur an der gewünschten Stelle in den Streifen eindringt.
Oberer und unterer Teil werden zusammengepaßt und verschlossen, nachdem die jeweilige Testvorrichtung oder -einrichtung in den unteren Teil derselben eingelegt wurde. Die Art des Verschließens ist dem Fachmann anheimgestellt. Zu den Beispielen für die verschiedenen Arten des Verschließens gehören Klebemittel, Anwendung von Wärme, Schnappverschlüsse oder Schallenergie. Es ist auch vorstellbar, wenn auch nicht wahrscheinlich, daß das Behältnis so konstruiert ist, daß Ober- und Unterteil voneinander gelöst und der Teststreifen herausgenommen werden kann.
Die eigentliche Durchführung der wie hierin beschriebenen Erfindung soll nun anhand der folgenden Beispiele aufgezeigt werden.

Beispiel 1

Mit Antikörper konjugierte Teilchen wurden erfindungsgemäß hergestellt. Dazu wurden fluoreszierende, carboxylierte Latex-Teilchen mit einem nominellen mittleren Teilchendurch messer von 0,51 um als Suspension mit 2,5% (Gew./Vol.) Feststoffen unter Verwendung von 0,02% (Gew./Vol.) Natriumazid/0,02% Thimerosal hergestellt.
An diese Teilchen wurden pelyklonale Anti- Strep A/Kaninchen-Antikörper über Carbodiimid-Bindungen gekuppelt. Das Endprodukt war eine Suspension mit 0,5% (Gew./Vol.) Feststoffen, aufbewahrt in 100 mM Glycin/50 mM HEPES/150 mM Natriumchlorid/0,1% (Gew./Vol.) Rinderserumalbumin/0,1% (Gew./Vol.) Natriumazid und 0,01% (Gew./Vol.) Thimerosal. Die Gesamtzusammensetzung hatte einen pH von 7,4.
Dann wurden Proben zum Testen hergestellt durch Verdünnen von Aliquoten des Latex auf 0,26% Feststoffe (Gew./Vol.) mit 50 mM Natriumphosphat/150 mM Natriumchlorid, pH 7,2, gefolgt von Überführen in 15 ml-Zentrifugenröhrchen (Corex) zusammen mit Puffern unterschiedlicher Art und pH, wie nachstehend erörtert. Die Proben wurden 15 Minuten lang bei 9900 U/min zentrifugiert (11 700 g max.), und die Überstände wurden abgesaugt und verworfen.
Die Latex-Teilchen wurden in Testpuffer auf 0,27% (Gew./Vol.) Feststoffe resuspendiert. Zur Bestimmung der Teilchengrößeverteilung wurde jede Suspension vor dem Verdünnen auf 0,005% (Gew./Vol.) beschallt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt:
Die Antikörper auf den Teilchen führten zu Aggregation bei einem pH von 4, wogegen pH-Werte darüber und darunter Teilchen mit sehr ähnlichem Verteilungsverhalten ergaben, die nur ein wenig größer waren als nichtderivatisierter Latex (siehe Variationskoeffizient oder "VK").
Die VK-Werte zeigen, daß die Teilchen bei pH-Werten von 2, 3 und 7,2 im wesentlichen monodispers waren.
Die verschiedenen Spezies, die bei der Herstellung der polyklonalen Antikörper von Bedeutung sind, haben isoelektrische Punkte ("pls") im Bereich von 5 bis 8. Da der Antikörper an carboxylierten Latex gekuppelt wird, ist der isoelektrische Punkt des Latex/Antikörper-Konjugats etwas niedriger als das gewichtete Mittel der isoelektrischen Punkte der gekuppelten Antikörper-Spezies. Dabei ist die Abstoßung von Oberflächenladungen ein wichtiger Faktor, daß das Latex/Antikörper-Konjugat im nichtaggregierten Zustand gehalten wird, und es ist wahrscheinlich, daß bei pH 4 ein merklicher Anteil der Antikörper/Latex-Teilchen eine Netto- Oberflächenladung aufweist, die nicht ausreicht, um diese Aggregation zu verhindern.

Beispiel 2

Es wurde die Wechselwirkung von geladenen Komplexen aus Antikörper und Latex mit einem festen Trägermaterial untersucht.
In Anlehnung an das Verfahren von Beispiel 1 wurden Antikörper an Latex-Teilchen angelagert. Es wurden zusätzliche Proben hergestellt durch Verdünnen von Aliquoten von nichtderivatisiertem Latex auf 0,5% (Gew./Vol.) Feststoffe mit dem gleichen, in Beispiel 1 beschriebenen Verdünnungspuffer. Separate Aliquote des nichtderivatisierten Latex und der Antikörper/Latex-Konjugate wurden zusammen mit den verschiedenen Puffern von Tabelle 1 in 2 ml- Mikrozentrifugenröhrchen überführt. Die Proben wurden 5 Minuten lang bei 14 000 U/min zentrifugiert (16 000 g max.). Die Überstände wurden abgesaugt und verworfen, wonach die resultierenden Latex-Pellets in dem vorher verwendeten Testpuffer auf 0,2% (Gew./Vol.) Feststoffe resuspendiert wurden.
Drei Aliquote (jeweils 25 ul) einer jeden Testprobe wurden dann direkt auf die porösere Seite eines Glasmikrofaserpapiers pipettiert. Die Wechselwirkung wurde durch Fluoreszenz unter langwelligem UV-Licht beobachtet. Die fluoreszierenden Flecke wurden mittels UV-Durchleuchtung und einer Polaroid-Kamera photographiert. Diese Ergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt.
Die Latex-Proben wurden in 50 mM Natriumphosphat (pH 2, 4, 6, 8, 10 und 12) auf das Glasmikrofaserpapier aufgetragen, wobei die Antikörper an den Latex gekuppelt waren (Proben 2, 4, 6, 8, 10 und 12) oder die Antikörper nicht an den Latex gekuppelt waren (Proben 2R, 6R, 8R, 10R und 12R). Bewertet wurden auch zusätzliche Proben in 50 mM Essigsäure (pH 3), wobei die Antikörper an den Latex gekuppelt waren (Probe HAC-3) oder die Antikörper nicht an den Latex gekuppelt waren (HACR-3).
Die Figur zeigt, daß die Wechselwirkung zwischen Latex und dem Glasmikrofaserpapier bei Vorhandensein von Antikörper auf dem Latex dramatisch zunimmt, d. h., der Fleckdurchmesser nimmt ab, und es zeigt sich weit weniger Diffusion/Dispersion auf dem Papier sowie eine ortsfeste Lage. Dies ermöglicht die Herstellung von Teststreifen mit den rezeptortragenden Teilchen in präzisen, ausgewählten Positionen.
Die Daten zeigen, daß die verstärkte Wechselwirkung mit dem pH variiert. Ist der pH des Testpuffers niedriger als der pI-Wert des Antikörpers (d. h., pH 2-4), dann nimmt der Dispersionsgrad ab.

Beispiel 3

Es wurden weitere Untersuchungen durchgeführt, die einen der aus den Experimenten von Beispiel 2 gezogenen Schlüsse bestätigten - daß die Gegenwart eines geladenen Rezeptors auf den Teilchen die Dispersion verringern hilft.
Kaninchen-Anti-Strep A-Antikörper wurden wie vorstehend beschrieben sachgerecht mit dem Glasmikrofaserpapier der vorigen Beispiele zusammengebracht. Es wurden Konjugate von Anti-Strep A-Antikörpern und Peroxidase (POD) hergestellt im wesentlichen in Anlehnung an Nakane et al., J. Hist & Cyt. 22 (12), 1084-1091 (1974). Des weiteren wurde ein Gruppe A-Streptococcus-Kohlenhydrat-Antigen hergestellt im wesentlichen in Anlehnung an Kholy et al., Appl. Microbiol. 28(5), 836-839 (1974).
Es wurden Vorrichtungen nach Fig. 2 hergestellt. Der vorstehend beschriebene Antikörper wurde in 50 mM Natriumphosphat bei pHs von 2, 4, 6, 8, 10 oder 12 oder in 50 mM Essigsäure bei pH 3 auf 250 ug/ml oder 600 ug/ml verdünnt. Eine 12 ul-Menge Antikörper in beiden Konzentrationen und den verschiedenen pHs wurde auf Glasmikrofaser-Testbereiche aufgetragen, um Materialien für die Bewertung zu haben. Die jeweiligen Teststreifen wurden für beide Konzentrationen bei allen aufgeführten pHs doppelt hergestellt. Die Streifen wurden eine Stunde lang bei 37 C getrocknet.
Bei den Tests wurde jedem der doppelten Teststreifen- Glasmikrofaserpapiere ein 270 ul-Volumen neutraler pH- Puffer zugesetzt, während auf die zweiten Streifen 2 ng/ml Gruppe A-Streptococcus-Kohlenhydrat-Antigen aufgebracht wurden. Dieses Antigen wurde hergestellt in Anlehnung an Kholy et al., App. Microbiol. 28(5), 836-839 (1974). Nach dem Auftragen von Kontrolle oder Antigen wurden 35 ul- Volumina von 4 E/ml Peroxidase-markiertem Kaninchen-Anti- Strep A-Antikörper-Konjugat aufgebracht und eine Minute lang inkubiert. Danach wurden 1 ml-Proben Natriumperborattetrahydrat in PBS auf die Schwämme der Streifen aufgebracht. Nach 15 Minuten wurden die Streifen visuell auf Farbreaktionen überprüft, um die Bindung der Anti-Strep A- Antikörper an das Papier zu zeigen.
Fig. 5 zeigt typische Ergebnisse, die das demonstrieren, was als pH-Effekt bezeichnet wird. Bei pH 4 wurde eine Farbreaktion beobachtet, jedoch nicht bei pH 10. War der pH- Wert niedriger als der eines typischen pI-Werts für Antikörper (im Bereich von 5,6 bis 7,7), so wurden im allgemeinen sowohl bei Phosphat- als auch bei Acetat-Puffern Farbreaktionen beobachtet. Bei Zunahme der pHs von 6 auf 10 nahm die Farbreaktion allmählich ab.
In Abwesenheit des Gruppe A-Streptococcus-Kohlenhydrat- Antigens wurde keine Farbreaktion beobachtet, was auf die Spezifität sowie darauf hindeutet, daß die Bindung von Antikörper an Glasmikrofaserpapier in der hierin beschriebenen Weise die Wechselwirkung mit dem Antigen nicht verhindert. Somit können Streifen in der hierin beschriebenen Weise hergestellt werden, die in Vorrichtungen für qualitative Immunassays verwendbar sind.

Beispiel 4

Es wurde die Beweglichkeit von nichtderivatisiertem, fluoreszierendem Latex mit der Beweglichkeit von Latex/Antikörper-Konjugat verglichen. Die Vorrichtungen und Reagenzien wurden hergestellt wie vorstehend beschrieben, und auch die Vorschrift für das Auftragen der Reagenzien war wie oben. Beim Testpuffer für das Resuspendieren der Latex- und Latex/Antikörper-Konjugate handelte es sich entweder um 50 mM Natriumphosphat mit pH 2 oder pH 12 oder um 50 M Essigsäure mit pH 3. Die Wechselwirkung des Latex mit dem Papierstreifen wurde mittels Ultraviolettlicht-Fluoreszenz vor und nach der Streifenentwicklung beobachtet. Beispielhafte Photographien sind in Fig. 6 zu sehen.
Wie man sieht, unterstützt Fig. 6 die Behauptung, daß bei Vorhandensein von Antikörpern im Latex diese eine wesentliche Rolle bei der Wechselwirkung mit dem Testträgermaterial (z. B. Glasmikrofaserpapier) spielen. Es sei darauf hingewiesen, daß z. B. eine weniger ausgeprägte Bande für Rohlatex vor der Streifenentwicklung und eine Abnahme der Ban denfluoreszenz für Rohlatex nach der Streifenentwicklung vorliegt.

Beispiel 5

Die obigen Beispiele zeigen die Möglichkeit der Verwendung von Antikörpern bei der hierin beschriebenen Erfindung. Wie nun gezeigt werden wird, sind auch andere Proteine verwendbar.
Es wurden rekombinante HIV-1-Proteine mit immundominanten Regionen für die Moleküle p24 und gp41 erhalten, wie auch menschliches IgG von einem HIV-1-positiven Patienten, das hohe Anti-gp41-Reaktivität aufwies. Ebenso wurden monoklonale Maus-Anti-HIV-1-p24-Antikörper beschafft, sowie Ziegen-Antihuman-IgG/- und Ziegen-Antimaus-IgG/Peroxidase- Konjugate.
Das Protein p24 wurde in 0,1 M Natriumphosphat-Puffer mit pH 8,5, enthaltend 1% SDS (Gew./Vol.), geliefert. Es wurde mit 0,01 mM Natriumphosphat-Puffer mit pH 7,5 von 23,9 mg/ml auf 4,0 mg/ml verdünnt. Der Puffer wurde mit einer 10 KDa-Centricon-Einheit gegen Natriumphosphat-Puffer ausgetauscht. In ähnlicher Weise wurde das rekombinante Protein gp41 aus 0,1 M Natriumphosphat-Puffer bei pH 7,5 ausgetauscht, wobei der Puffer 0,1% (Gew./Vol.) SDS und 5 mM EDTA enthielt.
Die Protein-Testproben wurden in 50 ml Natriumphosphat mit pHs von 2, 4, 6, 8, 10 oder 12 oder in 50 ml Essigsäure mit pH 3 auf 1 mg/ml verdünnt. Die Vorschriften für das Auftragen waren genauso wie die bei den Anti-Strep A-Antikörpern beschriebenen, die in Beispiel 3 erörtert wurden.
Wiederum in Anlehnung an Beispiel 3 wurden 270 ul-Volumina einer 1 : 100-Verdünnung (Vol./Vol.) muriner monoklonaler Anti-HIV-p24-Antikörper auf einen der doppelten Streifen aufgetragen, während äquivalente Volumina HIV-negativer Serumproben als Kontrollen auf den anderen Streifen aufgebracht wurden. Anschließend wurden 35 ul-Aliquote Ziege-Antimaus- IgG/Peroxidase- (1 : 200-Verdünnung (Vol./Vol.)) und Ziege- Antihuman-IgG/Peroxidase-Konjugate (0,1 E/ml) und dann 1 ml Natriumperborat-tetrahydrat enthaltende PBS-Lösung auf die Streifen aufgebracht. Wiederum wie in Beispiel 3 wurde die Färbung visuell geprüft, dieses Mal nach 10 Minuten. Die Bildung einer Färbung zeigt entweder die Gegenwart von p24/Maus-IgG-Komplexen oder p24/Human-IgG-Komplexen an.
Fig. 7 zeigt diese Ergebnisse. Der "erste" Streifen einer jeden Probe, bei der die murinen Proben verwendet wurden, zeigte, daß wenn die Protein-Imprägnierung bei niedrigem pH (2 und 3) stattgefunden hatte, extrem feste Bindung an das Filterpapier vorlag. Mit höheren pHs nahm auch die Beweglichkeit zu. Zwar zeigten die negativen Proben etwas unspezifische Bindung, doch waren alle Proben weit weniger reaktiv als die positiven Streifen.

Beispiel 6

Es wurde die Vorschrift von Beispiel 5 zum Testen von gp41 angewandt, wobei der einzige Unterschied der war, daß es sich bei der positiven Kontrolle um Human-Anti-HIV-gp41-IgG (62 ug/ml) handelte, und Ziegen-Antihuman-IgG/Peroxidase- Konjugat (0,1 E/ml) auf beiden Streifen verwendet wurde. Die Photographie von Fig. 8 zeigt abermals, daß es eine Korrelation zwischen der Beweglichkeit und zunehmendem pH gibt.

Beispiel 7

Es wurden wie hierin beschriebene und in Fig. 2 gezeigte Streifenelemente für den Nachweis von Streptococci der Gruppe A verwendet. Zunächst wurde die Matrix 20 hergestellt, indem ein Stück Whatman-Glasfaserpapier mit Polyvinylalkohol-Faser in einen 2,8 cm langen und 0,6 cm breiten Streifen geschnitten wurde. Der erste Teil dieses Streifens wurde mit 6-12 ul einer Suspension von 0,4- 0,5 um-Polystyrol-Latex mit 0,1% (Gew./Vol.) Feststoffen imprägniert, der nichtimmunes Kaninchen-IgG an seiner Oberfläche gekuppelt aufwies. Der Mittelteil dieses Streifens wurde mit einer ähnlichen Suspension von Latex imprägniert, an den affinitätsgereinigtes Kaninchen-Anti-Gruppe A-Strep- IgG gekuppelt war. Der Endteil der Matrix wurde mit einem Konjugat von an Latex gekuppeltem Kaninchen-Anti-Gruppe A- Strep-IgG sowie mit 6 ul einer Lösung von gereinigtem Gruppe A-Strep-Kohlenhydrat-Antigen in einer Konzentration von 60-80 ng/ml imprägniert. Die Matrix wurde etwa 20 Minuten lang bei 35 C getrocknet. So entstand eine komplette Matrix mit einer linearen Anordnung von Festphasenzonen, die eine echte negative Kontrolle "21", eine Zone für das Testergebnis "22" und eine echte positive Kontrolle "23" darstellen. Ein Ende der Matrix lappte 2 mm unter einen 6,5 cm langen und 0,6 cm breiten Streifen aus 320-Papier "24," der bei Abfallzone "25" mit etwa 60 ul einer 100 mg/ml wäßrigen Natriumazid-Lösung imprägniert war. Das gegenüberliegende Ende der Matrix lappte 4 mm unter einen 1,2 cm langen und 0,6 cm breiten Streifen aus X6212 Vispore. Auf das Vispore wurde ein 1,2 cm langer und 0,6 cm breiter Streifen aus zweiseitigem Klebeband aufgelegt. Ein Papierstreifen "27" mit den Maßen 1,5 cm Länge und 0,6 cm Breite wurde auf das zweiseitige Klebeband aufgelegt. Der Papierstreifen war mit etwa 50 ug eines chromogenen Substrats für Peroxidase, d. h., 4-Methoxy-1-naphthol, imprägniert und 15 Minuten bei 40 C getrocknet worden. Das Papier lappte um 2 mm über die Matrixkomponente und stellte so direkten Flüssigkeitskontakt mit der Matrix durch das poröse Vispore her. Ein 1 cm langer und 0,6 cm breiter Streifen aus zweiseitigem Klebeband "28" wurde auf das Papier 3 aufgelegt. Das Klebeband wurde in einer Weise positioniert, daß ein "Fenster" von 0,5 cm oben auf der Oberseite des Papiers 27 an einer möglichst weit von der Matrix-Komponente entfernten Stelle geschaffen wurde. Schließlich wurde ein Schwamm "26" mit den Maßen 4 cm Länge und 0,6 cm Breite an der Oberseite von Komponente 28 befestigt. Alle Streifenkomponenten überlappten wie angegeben, um einen zusammenhängenden Streifen zu bilden, und wurden mit Heißschmelzkleber und/oder zweisei tigen Klebebändern auf ein 13 cm langes und 0,6 cm breites Stück Polyester-Trägerfolie aufgezogen.
Die wie beschrieben aufgebauten Streifen wurden zum Nachweis von Streptococci der Gruppe A verwendet. Tupfer, die mit 0, 2,5·10&sup4;, 5·10&sup4; und 1·10&sup5; koloniebildenen Einheiten (CFUs) von Gruppe A-Streptococcus beträufelt waren, wurden in kleine Glasproberöhrchen gesteckt und in Anlehnung an El-Kholy et al., siehe oben, einer üblichen zweiminütigen Mikroextraktion mit salpetriger Säure unterzogen, um das gruppenspezifische Kohlenhydrat-Antigen aus den Zellwandungen der intakten Streptococci freizusetzen. Nach der Extraktion wurde der Salpetrigsäure-Extrakt mit einer schwachen Base neutralisiert, und 250 bis 300 ul des neutralisierten Extrakts wurden tropfenweise auf die Matrixkomponente des Streifenelements zwischen den Punkten 21 und 22 aufgebracht. Als nächstes wurden 30-35 ul eines mit 5 Einheiten/ml Peroxidase markierten Kaninchen-Anti-Strep A- Konjugat-Präparats in einem Puffer auf die gleiche Stelle der Matrix aufgetragen. In einem letzten Schritt wurden 1,2 ml einer Phosphat-gepufferten, Natriumperborat-tetrahydrat enthaltenden Kochsalz-Lösung auf Komponente 26 des Streifenelements aufgebracht. Alle Streifen, denen die extrahierten Gruppe A-Streptococcus-CFUs zugesetzt worden waren, zeigten blaue Linien sowohl an Position 22 als auch 23 der Streifen-Matrixkomponente. Streifen, auf denen Extrakte liefen, die keine Gruppe A-Streptococcus-CFUs enthielten, zeigten nur bei Position 23 eine blaue Linie. Die blaue Färbung auf der Matrix zeigt die Wirkung der Peroxidase auf das chromogene Substrat 4-Methoxy-1-naphthol in Gegenwart von Wasserstoffperoxid in den mit 22 und 23 bezeichneten Zonen. Die irreversible Hemmung der Peroxidase durch Wechselwirkung mit dem Natriumazid in Abfallzone 11 des saugfähigen Reservoirs 24 verhindert eine stärkere Farbentwicklung in diesem Reservoir. Dies war hilfreich zur Erhaltung der Stabilität der Testergebnisse mit der Matrixkomponente, indem die Möglichkeit einer Rückdiffusion der Färbung auf die Matrix während der Verdampfungstrocknung des Streifenelements beseitigt wird.

Beispiel 8

Zur Überprüfung der Flexibilität der Streifenvorrichtung für die Verwendung mit anderen signalerzeugenden Enzym/Substrat-Systemen wurden Streifen in einer Weise aufgebaut und getestet, die mit der in Beispiel 7 beschriebenen identisch war, mit den folgenden Ausnahmen: Komponente 27 wurde mit etwa 50 ul einer Lösung von 5-Brom-4-chlor-3- indolylphosphat (1-2 mg/ml) ("BCIP") und Nitroblautetrazolium (0,25-0,5 mg/ml) (NBT) imprägniert, es wurde kein Signalinhibitor in Komponente 11 eingebracht, und der Assay wurde durchgeführt mit 40-50 ul eines mit 5-10 Einheiten/ml alkalischer Phosphatase markierten Kaninchen-Anti-Strep A- Konjugats und einem 50 mM 2-Amino-2-methyl-1-propanol enthaltenden Waschpuffer. Alle Streifen, auf welche die extrahierten Gruppe A-Streptococcus-CFUs aufgetragen wurden, zeigten eine purpurfarbene Bande in den beiden Zonen 22 und 23 der Streifen-Matrixkomponente. Streifen, auf denen Extrakte liefen, die keine Gruppe A-Streptococcus-CFUs enthielten, zeigten nur bei Zone 23 eine purpurfarbene Linie.

Beispiel 9

Um die Brauchbarkeit der Streifenvorrichtung bei einem nichtenzymatischen signalerzeugenden System zu demonstrieren, wurde ein goldmarkiertes Kaninchen-Anti-Gruppe A- Strep-IgG-Konjugat mit 30 nm-AurobeadsTM (Janssen) hergestellt. Die für die Herstellung des Konjugats angewandten Verfahren und Puffersysteme waren diejenigen, die vom Hersteller für die Markierung von 30 nm-Teilchen mit polyklonalem Antikörper empfohlen werden. Für die Markierung wurde eine Antikörper-Konzentration von 5-10 ug/ml Goldsol eingesetzt. Das Streifenelement war in einer Weise aufgebaut, die mit der in Beispiel 7 beschriebenen identisch war, mit der Ausnahme, daß die Komponenten 28 und 27 nicht in den Streifen eingebracht wurden und kein Signalinhibitor in der Abfallzone 25 des adsorbierenden Reservoirs 24 verwendet wurde. Zur Bewertung der Streifen wurden 250-300 ul eines neutralisierten Salpetrigsäure-Extrakts, der entweder null oder 1·10&sup5; Streptococcus-CFUs enthielt, auf die Matrixkomponente zwischen den Zonen 21 und 23 aufgetragen. Im Anschluß an diesen Schritt wurden 50 ul einer Suspension goldmarkierten Antikörpers, der auf eine Extinktion von 5,0 bis 7,0 bei 520 nm eingestellt war, auf die gleiche Region der Matrix aufgebracht. Im letzten Schritt des Assays wurden der Komponente 26 1,2 ml einer Phosphat-gepufferten Kochsalz-Waschlösung zugesetzt. Die Streifen, denen der neutralisierte, Gruppe A-Streptococcus-CFUs enthaltende Extrakt zugesetzt worden war, zeigte rote Linien in den Zonen 22 und 23. Die Streifen, die einen Extrakt ohne die Gruppe A- Streptococcus-CFUs erhielten, zeigten nur in Zone 23 eine rote Linie.

Beispiel 10

Um die Brauchbarkeit der Streifenvorrichtung bei einem "On- Board"-Signalerzeugungssystem zu demonstrieren, wurden die Streifen in einer Weise aufgebaut, die mit der in Beispiel 1 beschriebenen identisch war, mit der Ausnahme, daß Komponente 27 den in Beispiel 9 verwendeten goldmarkierten Antikörper in trockener Form enthielt. Die Streifen wurden bewertet durch Auftragen neutralisierter Salpetrigsäure- Extrakte mit bzw. ohne Streptococcus-CFUs auf die Matrixkomponente wie in Beispiel 9 beschrieben. Nach dem Aufbringen der Probe auf die Matrix wurden der Komponente 27 1,2 ml einer Phosphat-gepufferten Kochsalz-Waschlösung zugesetzt. Das aus der Einlagekomponente 27 freigesetzte goldmarkierte Kaninchen-Anti-Strep A-IgG band an das in den Zonen 22 und 23 festgehaltene Gruppe A-Antigen auf denjenigen Streifen, die den Gruppe A-Streptococcus-CFUs enthaltenden Proben ausgesetzt waren. Die Streifen, die Extrakten ohne Gruppe A-Streptococcus-CFUs ausgesetzt waren, zeigten nur in Zone 23 eine rote Linie.

Beispiel 11

Um die Verwendung der Streifenvorrichtung beim Format des Tauchstäbchens zu demonstrieren, wurden Streifen hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben, mit der Ausnahme, das Komponente 26 nicht in das Streifenelement eingebracht wurde. Das Aufbringen der Probe und des Konjugats wurde durchgeführt wie in Beispiel 7 beschrieben. Beim letzten Schritt des Tests wurden die Streifen in 12 · 75 mm-Proberöhrchen, die 500 ul einer Phosphat-gepufferten Kochsalzlösung mit einer Peroxid-bildenden Verbindung enthielten, in einer Weise eingelegt, daß die Komponente 3 mit der Waschlösung in Kontakt gebracht wurde. Die Streifen, die der Gruppe A- Streptococci enthaltenden Probe ausgesetzt waren, zeigten blaue Linien in den Zonen 22 und 23. Die Streifen, die Proben ohne Gruppe A-Streptococci ausgesetzt waren, zeigten nur in Zone 9 eine Linie.

Beispiel 12

Um die Verwendung der Streifenvorrichtung für den Nachweis anderer Analyten zu demonstrieren, wurden Streifen in einer Weise aufgebaut und getestet, die der in Beispiel 7 beschriebenen ähnlich war, mit den folgenden Ausnahmen: Komponente 20 wurde imprägniert mit 12 ul einer Suspension von 0,4-0,5 gm Polystyrol-Latex mit 0,1% (Gew./Vol.) Feststoffen, beschichtet mit den rekombinanten Peptiden p24 oder gp41 (HIV-1-Antigene) oder einer 1 mg/ml-Lösung der einzelnen gereinigten Proteine, und in 20 wurden keine negativen oder positiven Kontrollinien (Zonen 21 und 23) beigegeben. Weitere Unterschiede: (1) es wurde kein Signalinhibitor in die Abfallzone 11 von Komponente 10 eingebracht, (2) HIV-1- positive und -negative Proben menschlichen Serums (1 : 100- Verdünnungen (Vol./Vol.)) oder spezifische murine monoklonale Antikörper (z. B. NEN-Maus, Anti-HIV-1-p24) wurden als Kontrollen verwendet, und (3) Ziegen-Antihuman-IgG- und Antimaus-IgG-Peroxidase-Konjugate wurden als signalerzeugende Reagenzien verwendet. Die Serumproben, die Antikörper gegen p24 oder gp41 enthielten, erzeugten bei Anwendung mit dieser Vorrichtung eine sichtbare Linie (22) des in Beispiel 7 beschriebenen Typs, wogegen mit den negativen Serumproben kein Signal erzeugt wurde.

Beispiel 13

Um die Verwendung der Streifenvorrichtung für den Nachweis anderer Analyten zu demonstrieren, wurden Streifen in einer Weise aufgebaut und getestet, die der in Beispiel 7 beschriebenen ähnlich war, mit den folgenden Ausnahmen: Komponente 20 wurde imprägniert mit 12 ul einer Suspension von 0,4-0,5 um Polystyrol-Latex mit 0,2% (Gew./Vol.) Feststoffen, beschichtet mit monoklonalem Maus-Anti- -hCG- Antikörper (Zone 22), und einer positiven Kontrolle (Zone 23), bestehend aus polyklonalem Schaf-Antimaus-IgG- Antikörper, aufgebracht auf den obigen Latex. Bei diesen Vorversuchen wurde keine negative Kontrolle (Zone 21) verwendet. Weitere Unterschiede: (1) es wurde kein Signalinhibitor in Komponente 24 aufgenommen, (2) hCG-Proben (0, 50 und 500 mIE/ml) in PBS sowie in menschlichem Urin wurden als Kontrollen verwendet, und (3) ein Konjugat aus monoklonalem Maus-Antiholo-hCG-HRP wurde als signalerzeugendes Reagens verwendet. Ein Antiholo-hCG-Antikörper ist ein solcher, der an ein durch die - und -Ketten von hCG geschaffenes Epitop bindet und nur an ein solches Epitop bindet. Die Unterschiede im Testformat waren volumenbezogen, d. h., 150 ul Probe, 50 ul mAk-Antiholo-hCG-HRP (12 E/ml) und 850 ul Laufpuffer.
Ähnliche Ergebnisse wurden mit Streifen beobachtet, bei denen das mAk-Antiholo-hCG-POD-Konjugat in Komponente 20 vor den Testzonen 22 und 23 getrocknet wurde, so daß das flüssige Konjugat nicht mehr von Hand zugesetzt werden mußte.
Beim Einsatz von hCG enthaltenden Urinproben in dieser Vorrichtung wurden zwei sichtbare Linien (Zone 22 und 23) erzeugt, wobei eine die Testregion und die andere die positive Kontrolle war. Urinproben ohne hCG zeigten eine einzige sichtbare Linie (Zone 23) in der Region der positiven Kontrolle.

Beispiel 14

Ein Teststreifen wurde hergestellt und zur Analyse von hCG in Urin verwendet. Der Streifen war identisch mit Beispiel 15, außer daß mAk-Antiholo-hCG mit alkalischer Phosphatase konjugiert wurde, Komponente 27 mit BCIP/NBT (jeweils 0,5 mg/ml in Methanol) imprägniert wurde, und ein Laufpuffer mit alkalischer Phosphatase verwendet wurde.
Ähnliche Ergebnisse wurden mit Streifen beobachtet, bei denen das Konjugat aus mAk-Antiholo-hCG und alkalischer Phosphatase in Komponente 20 vor den Testzonen 22 und 23 getrocknet wurde, so daß auch hier das flüssige Konjugat nicht mehr von Hand zugesetzt werden mußte.
Beim Einsatz von hCG enthaltenden Urinproben in dieser Vorrichtung wurden zwei sichtbare Linien (Zone 22 und 23) erzeugt, wobei eine die Testregion und die andere die positive Kontrolle war. Urinproben ohne hCG zeigten eine einzige sichtbare Linie (Zone 9) in der Region der positiven Kontrolle.
Die obigen Beispiele zeigen also die Merkmale dieser Erfindung. Zu diesen Merkmalen gehört z. B. ein Verfahren, das brauchbar ist zur Herstellung eines Testelements, das bei analytischen Verfahren wie etwa bei der Diagnose verschiedener Parameter eingesetzt werden kann. In seiner allgemeinsten Ausführungsform erfordert dieses Herstellungsverfahren das Aufbringen einer Ladung auf einen analytenspezifischen Rezeptor und anschließendes Auftragen dieser Stoffzusammensetzung auf ein Testelement, das eine entgegengesetzte Ladung trägt. Durch die Wechselwirkung der Ladungen wird die Stoffzusammensetzung hinreichend immobilisiert, so daß Haftmittel nicht erforderlich sind, um die resultierende Vorrichtung brauchbar zu machen.
Die Stoffzusammensetzung, so wie der Begriff hierin verwendet wird, kann sich auf etwas so einfaches wie eine Probe eines analytenspezifischen Rezeptors beziehen. Einige mögliche analytenspezifische Rezeptoren werden nachstehend erörtert. In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung enthält die Stoffzusammensetzung auch einen Träger, an den der analytenspezifische Rezeptor gebunden wird bzw. an dem er haftet. Beispiele für Träger sind ebenfalls nachstehend gegeben.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Stoffzusammensetzung behandelt, um ihr eine Ladung zu verleihen, indem sie mit einer Lösung in Kontakt gebracht wird, die einen pH aufweist, der sich vom isoelektrischen Punkt ("pI") der analytenspezifischen Rezeptoren unterscheidet, welche die Stoffzusammensetzung bilden oder darin enthalten sind. Die Art und Weise, in der diese Art Kontakt durchgeführt wird, einschließlich der Bestimmung des pI des analytenspezifischen Rezeptors, ist in der Fachwelt wohlbekannt und muß hier nicht weiter erörtert werden.
Wie schon erwähnt, wird die Stoffzusammensetzung auf ein Testelement aufgetragen, das eine Ladung trägt. Man beachte, daß einige der Materialien, die normalerweise für Testelemente verwendet werden, darunter Papiere, eine Ladung tragen. Bei Verwendung solcher Materialien ist keine weitere Behandlung notwendig, um die Immobilisierung der Stoffzusammensetzung auf dem Testelement sicherzustellen. Trägt das Testelement jedoch keine Ladung, dann kann es behandelt werden, so daß es eine trägt, die der von der Stoffzusammensetzung getragenen entgegengesetzt ist. Es gibt viele gebräuchliche Möglichkeiten, dies zu bewerkstelligen, beispielsweise durch Behandeln eines cellulosehaltigen Testelements mit Periodat, Einwirkenlassen saurer Bedingungen auf ein Nylon-Testelement, oder Einbringen des Materials in ein elektrisches Feld.
Die Beschaffenheit des analytenspezifischen Rezeptors kann unterschiedlich sein. Zu den gängigen Rezeptoren zählen Antikörper, sowohl polyklonale als auch monoklonale, wie auch bindende Fragmente derselben, sowie oligovalente oder "po lymerisierte" Antikörper. Bei den Rezeptoren kann es sich auch um andere Proteine handeln, etwa Protein A oder Protein G, und da der Rezeptor auch ein Antigen sein kann, wenn Antikörper mit dem Assay bestimmt werden (siehe die obigen HIV-Tests), kann irgendein bindendes Protein als analytenspezifischer Rezeptor dienen. Ebenso können Rezeptoren wie etwa ein Lektin Kohlenhydrat-, Lipid- oder Nucleinsäure- Moleküle sowie die obengenannten Proteine enthalten. Biotin und Avidin/Streptavidin und die Derivate derselben sind hierin eingeschlossen, wie auch Rezeptoren, die so behandelt worden sind, daß ihre Fähigkeit zur Bindung eines Analyten nicht verändert wurde. Beispiele für derartige Modifikationen müssen hier nicht vorgestellt werden, denn die Fachwelt ist vermutlich vertraut mit z. B. der Succinylierung von Proteinen, um diese einer Festphasenbindung zugänglicher zu machen.
Die analytenspezifischen Rezeptoren werden natürlich auf der Grundlage des Testziels ausgewählt. Zu den typischen Tests gehören z. B. die Assays auf ätiologische Agenzien für Infektionskrankheiten, darunter - aber nicht beschränkt auf - die durch Sexualkontakt übertragenen Krankheiten ("STD"). Der Rezeptor wird dabei so gewählt, daß er ein Epitop des verursachenden Agens bindet. Neben den vorstehend erwähnten speziellen Mikroorganismen sind Chlamydia, Rubella, Cytomegalovirus, Toxoplasma, Neisseria, Herpes und Human Immunodeficiency Virus einige derjenigen Organismen, auf die geprüft werden kann.
Werden Träger in Zusammenhang mit den hierin beschriebenen Rezeptoren verwendet, so kann der Träger irgendeines der mit den diagnostischen Vorrichtungen in Zusammenhang stehenden Materialien sein. Ohne darauf beschränkt zu sein, zählen hierzu Träger mit einer speziellen Form (z. B. Perlen oder Kugeln) oder aus speziellen synthetischen oder natürlichen Materialien wie Latex, Glas, vernetzten Kohlenhydraten, Agarose, Polystyrol, Dextran, Glimmer und Diatomeenerde. Diese Träger können fest oder porös sein. Besonders bevorzugt sind Träger, die von gleichmäßiger Größe sind und Durchmesser von etwa 1,0 nm bis etwa 20 um aufweisen. Besonders bevorzugt sind Teilchen mit 0,3 bis 1,0 um, wobei solche mit 0,4 bis 0,5 um ganz besonders bevorzugt sind.
Nach dem Aufbringen der Teilchen auf den Testträger wie angegeben, kann das resultierende Material zur Herstellung der diagnostischen Vorrichtung verwendet werden. Diese Vorrichtungen sind ein weiterer Aspekt der Erfindung, einschließlich der in mehrere Zonen geteilten Materialien. Zu den hervorstechendsten Merkmalen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen gehört das Vorhandensein dreier verschiedener Zonen, von denen jede ein saugfähiges Material umfaßt. Diese Zonen sind so angelegt, daß eine zu analysierende Flüssigkeit oder Probe sich durch jede von diesen bewegen kann. Die erste Zone ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ein nichtreaktives immobilisiertes Material wie etwa nichtbindendes IgG enthält. Diese Materialien sind insofern nützlich, als sie dem Anwender erlauben, die Unversehrtheit der gerade verwendeten Vorrichtung zu beurteilen.
Die zweite Zone ist so hergestellt, daß sie einen analytenspezifischen Rezeptor umfaßt, der in der vorstehend beschriebenen Weise an das saugfähige Material angelagert sein kann, jedoch nicht muß. Die dritte Zone enthält sowohl den Analytrezeptor als auch den zu bestimmenden Analyt. Durch diese Kombination wird sichergestellt, daß bei funktionierender Vorrichtung Bindung in der dritten Zone stattfindet. Der Analyt in der dritten Zone kann in der getesteten Probe löslich sein, muß jedoch nicht. Durch die Gegenwart eines immobilisierten Reaktionspartners wird sichergestellt, daß der darin enthaltene Analyt immobilisiert wird, ob er nun löslich ist oder z. B. auf Trägern wie etwa den vorstehend beschriebenen vorliegt.
Wie vorstehend angegeben, kann es sich bei dem analytenspezifischen Rezeptor der erfindungsgemäßen Vorrichtung um irgendeinen der vorstehend erörterten Rezeptortypen handeln. Diese Rezeptoren können sich auch auf irgendeinem der vorstehend beschriebenen Träger befinden. Das für die Herstellung der Testträger und der Vorrichtungen verwendete Trägermaterial kann faserig (es kann z. B. Glasfasern enthalten), saugfähig (z. B. eines, das saugfähiges Papier oder Cellulose enthält) und auch membranartig sein wie etwa ein Gel, Film, Netz und so weiter.
Es gibt viele andere Ausführungsformen der hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren, die durchweg für einen versierten Fachmann brauchbar sind. Beispielsweise lassen sich die grundlegenden Prinzipien der diagnostischen Analyse anwenden, um zu Varianten der hierin beschriebenen Vorrichtungen zu kommen. Wie bereits erwähnt, führt das beschriebene Immobilisierungsverfahren zur Positionierung eines analytenspezifischen Rezeptors. Es kann auch ein zweiter Rezeptor in den Testträger oder die Vorrichtung eingebracht werden. Bei dieser Sachlage kann der zweite Rezeptor entweder mit dem fraglichen Analyten binden, so daß eine Sandwich-Struktur aus erster Rezeptor/Analyt/zweiter Rezeptor erzeugt wird, oder er kann direkt an den ersten Rezeptor binden, so daß er mit dem Analyten um die Bindung konkurriert. Bei beiden Ausführungsformen ist erwünscht, daß der zweite Rezeptor eine Markierung trägt, die ein erfaßbares Signal liefert. Die gewählte Markierung kann ein Enzym, ein Gold-Sol, ein Farbstoff-Sol, ein farbiges Teilchen, ein Fluoreszenzmittel, ein Chemilumineszenzmittel oder eine Radiomarkierung sein. Bei Verwendung eines Enzyms wie etwa -Galactosidase, Peroxidase, alkalische Phosphatase, Urease oder Glucoseoxidase kann der Testträger auch eine Substanz enthalten, die mit dem Enzym unter Bildung eines Signals reagiert, das im allgemeinen aber nicht ausschließlich ein Farbsignal ist. Die aufgezählten Enzyme sollen als Beispiele für verwendbare Enzyme aufgefaßt werden; die Übersicht ist nicht umfassend.
Man weiß sehr gut, daß es in vielen Situationen wie z. B. bei der Diagnose von STDs erwünscht ist, eine Probe gleichzeitig auf mehr als einen Analyten zu analysieren. Die Erfindung macht ein Verfahren zur Herstellung von Vorrichtungen verfügbar, die für eine derartige Analyse auf mehrere Analyten brauchbar sind, wobei mehrere verschiedene Stoffzusammensetzungen verwendet werden, die sich in verschiedenen Bereichen eines Testelements befinden.
Verschiedene Ausgestaltungen sind auch für den Aufbau der erfindungsgemäßen Testvorrichtungen verfügbar. Die vorstehend gegebene Beschreibung der in mehrere Zonen geteilten erfindungsgemäßen Vorrichtungen erklärt, wie alle drei Zonen einen immobilisierten Reaktionspartner enthalten. Da die Reaktionspartner sowohl in der zweiten als auch in der dritten Zone den fraglichen Analyten binden müssen, ist es bisweilen erwünscht, wenn auch nicht notwendig, daß diese identisch sind. Bei einem Thyroxin-Assay beispielsweise kann eine der Zonen 2 und 3 immobilisierte Antithyroxin- Antikörper und die andere immobilisiertes Thyroxin- bindendes Protein enthalten. Beide Zonen können auch eines von diesen enthalten. Auch beim Prüfen auf HIV-Antikörper können zwei verschiedene Peptide in den beiden Zonen verwendet werden, oder das gleiche Peptid kann in beiden verwendet werden. Wie die Beispiele zeigen, gibt es auch Antikörper, die nur an Epitope binden, die geschaffen werden, wenn zwei einzelne Ketten unter Bildung eines Dimers kombinieren, und Antikörper, die nur für eine Kette spezifisch sind. Diese Art von Antikörper-Vielfalt kann ebenfalls für diese Erfindung ausgenutzt werden.
Wie angegeben, enthält die erste Zone einen aktiven immobilisierten Reaktionspartner. Die Wahl des hierbei verwendeten Materials kann unterschiedlich ausfallen, doch wird bevorzugt, eine inaktive Form des immobilisierten Reaktionspartners in der zweiten oder dritten Zone oder in beiden von diesen zu verwenden. Die Inaktivierung kann beispielsweise durch Behandeln mit Wärme oder verschiedenen Chemikalien sichergestellt werden.
Beim Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtungen kann es erwünscht sein, die Zonen so auszugestalten, daß der Durchfluß der Probe kontrolliert wird. Dies läßt sich erreichen, indem z. B. zwei aneinandergrenzende Zonen so positioniert werden, daß die Fließrichtung der Flüssigkeit in der einen senkrecht zum Durchfluß in der anderen ist.
Zwar sind bei den hierin offenbarten Vorrichtungen drei Zonen erforderlich, doch sind sie nicht auf nur drei beschränkt. Tatsächlich kann es bevorzugt sein, eine vierte, der dritten Zone nachgeschaltete Zone hinzuzufügen. Zu den praktischen Vorteilen der vierten Zone zählt die Fähigkeit, überschüssige Flüssigkeit in der Vorrichtung zu absorbieren. Da die vierte Zone abseits von den Stellen der Immobilisierungsreaktionen gelegen ist, kann sie auch verschiedene Materialien enthalten, die dem Anwender die Bestimmung ermöglichen, ob der jeweilige Teststreifen noch funktioniert und wie weit die Reaktion fortgeschritten ist. Zu den Materialien, die in die vierte Zone eingebracht werden können, gehören Substanzen, die in Gegenwart einer Flüssigkeit ihre Farbe ändern, pH-Indikatoren, die ihre Farbe bei pH- Belastung ändern, und - in einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform - Signalinhibitoren. Diese Ausführungsform ist deshalb zweckmäßig, da überschüssiger markierter Reaktionspartner oder farbige Produkte einer Reaktion häufig in die vierte Zone fließen und dann in eine oder mehrere Reaktionszonen "zurückgespült" werden. Die Verwendung eines Inhibitors ist hilfreich, wenn man vermeiden will, daß derartige Situationen eintreten.
Es kann auch eine fünfte Zone verwendet werden, entweder zusammen mit der vierten Zone wie beschrieben oder nur mit den Zonen eins bis drei. Diese fünfte Zone ist der ersten Zone vorgeschaltet und enthält reagierende Chemikalien wie etwa einen markierten Rezeptor, der an der Analytenreaktion teilnimmt. Dieser markierte Rezeptor wird freigesetzt, fließt in die verschiedenen Zonen und reagiert in der vorstehend beschriebenen Weise. Im Zusammenhang mit der fünften Zone wird ein Adsorptionsmittel verwendet, das mit dieser in Flüssigkeitskontakt steht - so wie die fünfte Zone mit der ersten Zone.
Aufgrund des Kontakts von erster und fünfter Zone kann es erwünscht sein, den Durchfluß von Flüssigkeit zu hemmen oder zu regulieren, und in diesem Fall kann eine Hemmeinrichtung eingebracht werden, um so die Flüssigkeit in die fünfte Zone und weg von der ersten Zone zu dirigieren. Die Flüssigkeit bewegt sich dann von der fünften Zone in die erste Zone, aber nicht direkt in die erste Zone. Die hierin beschriebene Reguliereinrichtung ist vorzugsweise eine solche, welche die Flüssigkeit in eine vertikale Richtung lenkt. Sind alle gewünschten Zonen in der gewünschten Weise ausgestaltet, so werden sie vorzugsweise auf ein inertes Trägermaterial eines solchen Typs gebracht, der normalerweise bei diagnostischen Teststreifen verwendet wird. Insbesondere wird bevorzugt, daß die erste, zweite und dritte Zone auf ein inertes Trägermaterial aufgebracht werden.
Wie vorstehend erwähnt, kann ein zweiter Rezeptor in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingebracht werden. Das Einbringen in die Vorrichtung ist aber an sich nicht notwendig, denn der zweite Rezeptor kann in einem getrennten Teil außerhalb der eigentlichen Vorrichtung als Teil eines Sets bereitgestellt werden. Zu einem solchen Set kann auch ein separater Teil mit Laufpuffer gehören, d. h., ein Material, das der Vorrichtung direkt zugesetzt wird, im allgemeinen inert ist und die Wanderung der verschiedenen Komponenten des Assays durch die Vorrichtung unterstützt.
Weitere Ausführungsformen dieser Erfindung werden für einen versierten Fachmann auf der Hand liegen und müssen hier nicht erörtert werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Testelements, das zur Analyse einer Probe brauchbar ist, umfassend:

(i) das Zusammenbringen einer Stoffzusammensetzung, die einen an einen Träger gebundenen analytenspezifischen Rezeptor umfaßt, mit einer Lösung, die einen pH aufweist, der vom isoelektrischen Punkt des analytenspezifischen Rezeptors verschieden ist, so daß dieser eine Ladung zuteil wird; und

(ii) Aufbringen dieser geladenen Stoffzusammensetzung auf einen Bereich eines Testelements, das eine zu der geladenen Stoffzusammensetzung entgegengesetzte Ladung trägt, um so die geladene Stoffzusammensetzung darauf zu binden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren umfassend das Behandeln des Testelements, um diesem eine der Stoffzusammensetzung entgegengesetzte Ladung zu verleihen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, umfassend das Behandeln des Testelements durch Oxidation mit Periodat oder durch Einbringen in ein elektrisches Feld.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei der analytenspezifische Rezeptor ein Protein enthaltendes Molekül umfaßt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei der analytenspezifische Rezeptor ein Kohlenhydrat enthaltendes Molekül, ein Lipid enthaltendes Molekül, einen Antikörper, ein bindefähiges Fragment eines Antikörpers, ein Antigen oder ein epitopisch aktives Fragment eines Antigens umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der analytenspezifische Rezeptor ein Lektin, Streptavidin, Avidin, Protein A oder Protein G umfaßt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei der Träger fest und porös ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Träger eine Perle oder eine Kugel ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Träger Teilchen mit 1,0 um bis 20 um Durchmesser umfaßt.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, wobei der genannte Bereich des Testelements ein Fasermaterial umfaßt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Fasermaterial Glasfasern umfaßt.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, wobei der Bereich des Testelements ein saugfähiges Material umfaßt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das saugfähige Material Cellulose umfaßt.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, wobei der Bereich des Testelements eine Membran ist.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, des weiteren umfassend das Einbringen eines zweiten Rezeptors in das Testelement, wobei der zweite Rezeptor spezifisch an den Analyten oder an den ersten Rezeptor bindet.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 15, des weiteren umfassend das Behandeln mehrerer Stoffzusammensetzungen, von denen jede einen anderen analytenspezifischen Rezeptor enthält, so daß einer jeden eine Ladung zuteil wird, und das Aufbringen einer jeden dieser Stoffzusammensetzungen auf einen Bereich des Testelements.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei eine jede dieser Stoffzusammensetzungen auf einen getrennten Bereich des Testelements aufgebracht wird.