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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist auf Verfahren und Vorrichtung zum Trennen
zellulärer
Elemente des Bluts von dem flüssigen
Teil des Bluts, insbesondere im Zusammenhang mit der Bestimmung
von Merkmalen von Blutproben gerichtet.
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Unter
den vielen analytischen Systemen für den Nachweis und/oder die
Bestimmung von Analyten, insbesondere Analyten von biologischem
Interesse befinden sich chromatographische Assay Systeme.
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Solche
chromatographischen Systeme werden häufig von Ärzten und medizinischen Assistenten
zur schnellen Diagnose in der Praxis und der therapeutischen Überwachung
einer Vielzahl von Zuständen
und Störungen
verwendet. Sie werden zunehmend auch von Patienten selbst für die Überwachung
von solchen Zuständen
und Störungen
zu Hause verwendet.
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Unter
den wichtigsten solcher Systeme befindet sich das „Dünnschicht" System, in dem ein
Lösungsmittel über ein
dünnes,
flaches absorbierendes Medium wandert. Unter den wichtigsten der
Tests, die mit solchen Dünnschichtsystemen
durchgeführt werden
können,
befindet sich Immunassays, die von der spezifischen Interaktion
zwischen einem Antigen oder Hapten und dem entsprechenden Antikörper abhängen, um
Antigen-Antikörper
Komplexe zu bilden. Das nachzuweisende Antigen kann selbst ein Antikörper sein,
wie in serologischen Assays für
H. pylori spezifische Antikörper.
In solchen Fällen
kann der nachzuweisende Antikörper
auch an ein spezifisches Antigen gebunden sein. Alternativ dazu
kann das nachzuweisende Antigen indirekt unter Verwendung eines
markierten zweiten Antikörpers nachgewiesen
werden, der an den ersten Antikörper
gegen den nachzuweisenden Analyten bindet. Diese Immunassays als
ein Mittel zum Testen hinsichtlich der Anwesenheit und/oder Menge
von klinisch wichtigen Molekülen
sind seit einiger Zeit bekannt. Bereits 1956 hatte J. M. Singer über die
Verwendung eines immun basierten Latex Agglutinationstests zum Nachweisen eines
Faktors berichtet, der mit rheumatoider Arthritis assoziiert ist
(Singer et al., Am. J. Med. 22:888-892 (1956)). Immunassays wurden
mit chromatographischen Verfahren und Vorrichtungen verwendet; diese Kombination
ist als Immunchromatographie bekannt.
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Immunchromatographische
Assays fallen in zwei prinzipielle Kategorien: „Sandwich" und „kompetitiv", gemäß der Natur
des nachzuweisenden Antigen-Antikörper Komplexes und der Abfolge
von Reaktionen, die benötigt
wird, um den Komplex zu bilden.
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Beispiele
vom Sandwich Immunassays, die auf Teststreifen durchgeführt werden,
sind in dem US Patent Nr. 4,168,146 an Grubb et al. und dem US Patent
Nr. 4,366,241 an Tom et al. beschrieben.
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In
kompetitiven Immunassays ist das Anzeigereagens typischerweise an
einen Analyten oder ein Analytanalogon gekoppelt, der/das hinsichtlich der
Bindung mit einem Antikörper
mit einem nicht markierten Analyten, der in dieser Probe anwesend ist,
konkurriert. Kompetitive Immunassays werden typischerweise für den Nachweis
von Analyten, wie Haptenen, verwendet, wobei jedes Hapten monovalent
und befähigt
ist, nur ein Antikörper
Molekül
zu binden. Beispiele von Haptenen schließen therapeutische Arzneimittel,
wie Theophyllin und Digoxin und Missbrauchsarzneimittel, wie Kokain
und Heroin und ihre Metabolite ein. Beispiele für kompetitive Immunassays sind
jene, die in dem US Patent Nr. 4,235,601 an Deutsch et al., dem
US Patent Nr. 4,442,204 an Liotta und dem US Patent Nr. 5,208,535
an Buechler et al. beschrieben sind.
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Eine
der am meisten hinsichtlich eines Analyten getesteten Proben unter
Verwendung von Teststreifen oder ähnlichen Vorrichtungen ist
Blut. Am häufigsten
ist der zu untersuchende Analyt eine lösliche Komponente in dem flüssigen Teil
des Bluts, d.h. Serum oder Plasma. Die Zusammensetzungen der zwei
sind ähnlich,
mit der Ausnahme, das Serum, das aus einer Blutprobe gewonnen wurde,
die geronnen ist, kein Fibrinogen und andere Gerinnungsfaktoren aufweist,
die als ein Ergebnis des Gerinnungsvorgangs fehlen. Am häufigsten
wird der Arzt oder der Assistent eine Blutprobe entnehmen, die häufig eine ziemlich
kleine Probe ist. Es wäre
bevorzugt, wenn man in der Lage wäre, die gesamte Blutprobe für den Assay
zu verwenden, was die Notwendigkeit einer Mengenherstellung von
Serum oder Plasma aus der Blutprobe vermeidet. Jedoch ist bei den
meisten Teststreifen und ähnlichen
analytischen Vorrichtungen die Verwendung von Vollblut als eine
Probe, oder selbst eine Blutprobe aus der die Zellen, insbesondere
die Erythrozyten, teilweise entfernt wurden, unerwünscht.
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Die
Blutzellen, insbesondere die Erythrozyten, verlangsamen zunächst den
Fluss des Serums oder des Plasmas entlang der Membran und stoppen ihn
schließlich,
indem sie die Poren der Membran verstopfen. Dies führt zu einem
ungültigen
Test. Die Wanderung von roten Blutzellen oder anderen Blutzellen
kann auch hohe Hintergrundwerte bilden und auf andere Weise mit
der Leistung des Tests wechselwirken, der durch die Assay Vorrichtung
durchgeführt
wird. Obwohl Blutzellen auch durch Filtration durch mikroporöse Filter
entfernt werden können,
ist die Wirkung von solchen Filtern im Allgemeinen zu langsam, um
einen wirksamen Assay von zellfreiem Blut zu erlauben.
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Darüber hinaus,
selbst wenn die Blutzellen wirksam entfernt werden, führen Verfahren
hierzu häufig
zu Hämolyse.
Das Auftreten von Hämolyse
ist unerwünscht,
weil sie zu der Freisetzung von Enzymen, Hämoglobin, anderen Pigmenten
und Stromata in den zellfreien Teil des Bluts führt. Dies bewirkt Wechselwirkung
mit vielen klinischen Tests.
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Verfahren
zur Trennung von Blutzellen schließen jene ein, die in der WO
94/24555 beschrieben sind, die ein Verfahren und eine Vorrichtung
für die
Trennung von roten Blutkörperchen
beschreibt, in der/dem die roten Blutkörperchen aus Vollblut oder einer
Fraktion davon durch Inkontaktbringen des Vollbluts mit einer Kombination
aus einem Agglutinierungsmittel und Kern bildenden Partikel, um
erneut Cluster von roten Blutkörperchen
zu bilden, entfernt werden. Die Cluster aus roten Blutkörperchen
sind viel größer als
die Größe der einzelnen
roten Blutkörperchen,
so dass die Cluster einfach durch ein poröses Medium gefiltert werden
können.
Das Plasma, das im Wesentlichen frei von roten Blutkörperchen ist,
wird weiterhin durch einen Filter passagiert, der wahlweise ein
zusätzliches
Agglutinierungsmittel enthält.
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Die
EP 0 597 577 beschreibt
die Trennung von Plasma oder Serum aus Vollblut unter Verwendung
einer Komponente, die rote Blutkörperchen
bindet und eines Polymers, das viele kationische Stellen enthält. Insbesondere
ist ein Reagenz zur Bildung von stabilisierten geronnenen roten
Blutkörperchen beschrieben,
die eine Komponente zur Bindung von roten Blutkörperchen und eine polykationische
Polymerkomponente enthält.
Ebenfalls beschrieben ist ein Verfahren zum Trennen von Plasma oder
Serum aus Vollblut, welches das Inkontaktbringen von Vollblut mit
einer Komponente, die rote Blutkörperchen bindet
und einer polykationischen Polymerkomponente, um stabilisierte geronnene
Blutkörperchen
zu bilden und anschließend
das Entfernen der stabilisierten geronnenen roten Blutkörperchen
aus dem Plasma oder dem Serum, umfasst. Ebenfalls beschrieben ist
eine Vorrichtung zum Trennen von Plasma oder Serum aus Vollblut,
das eine Gerinnungsschicht umfasst, die eine Komponente zur Bindung von
roten Blutkörperchen
und eine polykationische Polymerkomponente, eine Hämokrit reduzierende Schicht
und eine Schicht zur Entfernung von freien Zellen umfasst, und ein
Verfahren zur Verwendung einer solchen Vorrichtung, umfassend das
Einführen von
Vollblut in die Vorrichtung und das Bewirken, dass das Vollblut
durch die Vorrichtung wandert, ist ebenfalls beschrieben.
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Die
WO 94/233300 beschreibt eine chromatographische Vorrichtung zur
Verwendung in Immunassays, die schnelle und einfache Assays von
Analyten von biologischem Interesse erlaubt. Jedoch beschreibt dieses
Dokument keine Konstellati on von Elementen, die spezifisch den flüssigen Teil
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen davon trennen.
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Verschiedene
Verfahren für
die Trennung von Blutzellen aus dem flüssigen Teil des Bluts sind zum
Beispiel beschrieben in dem US Patent Nr. 3,768,978 an Grubb et
al., dem US Patent Nr. 3,902,964 an Greenspan, dem US Patent Nr. 4,477,575
an Vogel et al., dem US Patent Nr. 4,594,372 an Zuk, dem US Patent
Nr. 4,753,776 an Hillmann et al., dem US Patent Nr. 4,816,224 an
Vogel et al., dem US Patent Nr. 4,933,092 an Aunet et al., dem US
Patent Nr. 5,055,195 an Trasch et al., dem US Patent Nr. 5,064,541
an Jeng et al., dem US Patent Nr. 5,076,925 an Roesink et al., dem
US Patent Nr. 5,118,428 an Sand et al., dem US Patent Nr. 5,118,472
an Tanaka et al., dem US Patent Nr. 5,130,258 an Makino et al.,
dem US Patent Nr. 5,135,719 an Hillman et al., dem US Patent Nr. 5,209,904
an Forney et al., dem US Patent Nr. 5,212,060 an Maddox et al.,
dem US Patent Nr. 5,240,862 an Koenhen et al., dem US Patent Nr. 5,262,067
an Wilk et al., dem US Patent Nr. 5,306,623 an Kiser et al., dem
US Patent Nr. 5,364,533 an Ogura et al. und dem US Patent Nr. 5,397,479
an Kass et al.
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Jedoch
besteht immer noch ein Bedarf für ein
verbessertes Verfahren zur Trennung der zellulären Bestandteile von Blut von
dem flüssigen
Teil des Bluts für
einen schnellen akkuraten Assay von Analyten, die in dem flüssigen Teil
des Bluts enthalten sind. Insbesondere besteht ein Bedarf für eine integrierte Vorrichtung,
die sowohl ein Assay Element als auch Mittel zum Trennen der flüssigen Teile
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts einschließt, so dass ein Analyt, der
in dem flüssigen
Teilen des Bluts anwesend ist, einfach in einer einzigen Vorrichtung untersucht
werden kann. Eine solche verbesserte Vorrichtung wird die Notwendigkeit
einer vorläufigen Extraktion
von Serum oder Plasma mit ihrer begleitenden Notwendigkeit der sicheren
Lagerung der Blutfraktionen vermeiden. Dies wurde zu einem ernsten
Problem aufgrund der gesteigerten Verbreitung von durch Blut übertragenen
Erkrankungen, wie Hepatitis und AIDS. Eine verbesserte Vorrichtung
wäre für den direkten
Test des gewünschten
Analyten befähigt,
wenn eine Vollblutprobe auf die Vorrichtung aufgetragen wird.
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Vorzugsweise
sollte eine solche Vorrichtung in der Lage sein, einen breiten Bereich
von Immunassays, einschließlich
sowohl Sandwich und kompetitiven Immunassays durchzuführen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Wir
haben Vorrichtungen und Verfahren zum Trennen der flüssigen Teile
von Vollblut von den zellulären
Bestandteilen von Blut entwickelt, ebenso wie Assay Vorrichtungen
und Verfahren zu ihrer Verwendung, die diese Bedürfnisse erfüllen.
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Ein
Aspekt der Vorrichtung ist eine Vorrichtung zum Trennen des flüssigen Teils
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts, umfassend:
- (1) ein
Kissen bzw. Pad aus porösem
Material, das für
den flüssigen
Teil des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt
ist, die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten;
- (2) ein Substrat, welches das Pad trägt; und
- (3) Mittel, befestigt an dem Pad, zum Erleichtern des Flusses
des flüssigen
Teils des Bluts: (i) durch Zwischenräume um die zurückgehaltenen
zellulären
Bestandteile des Bluts innerhalb des Pads und (ii) von dem Pad aus
porösem
Material.
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Die
Trennung des flüssigen
Teil des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts findet durch Fluss durch das Pad ohne signifikante
Hämolyse
statt.
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Typischerweise
enthält
das Pad aus porösem
Material ein Bindemittel für
die zellulären
Bestandteile des Bluts. Wenn das Bindemittel ein Anti-Blutzellen-Antikörper ist,
ist er vorzugsweise ein Anti-Erythrozyten-Antikörper. Wenn das Bindemittel ein
Lectin ist, ist eine Vielzahl von Arten von Lectinen für die Verwendung
geeignet.
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Alternativ
dazu kann das Pad mit einem Kohlenhydrat, das befähigt ist,
Blutzellen zu aggregieren, imprägniert
sein. Eine Vielzahl von Kohlenhydraten sind für die Verwendung geeignet.
Vorzugsweise ist das Kohlenhydrat Mannitol.
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Das
Pad aus porösem
Material in dieser Vorrichtung kann zwei Abschnitte einschließen: (i)
einen ersten Abschnitt, der für
sowohl den flüssigen
Teil des Bluts als auch die zellulären Bestandteile des Bluts
durchlässig
ist; und (ii) einen zweiten Abschnitt, der für den flüssigen Teil des Bluts durchlässig ist, aber
der befähigt
ist, die zellulären
Bestandteile des Bluts zu binden.
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Alternativ
dazu kann das Pad aus porösem Material,
das für
den flüssigen
Teil des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt
ist, die zellulären
Komponenten des Bluts zurückzuhalten,
darin eine asymmetrische Membran mit einer ersten Oberfläche und
einer zweiten Oberfläche
einschließen,
wobei die Membran einen Gradienten von Porengrößen aufweist, so dass die Porengröße von der
ersten Oberfläche
zu der zweiten Oberfläche
abnimmt, wobei die asymmetrische Membran befähigt ist, die zellulären Bestandteile
des Bluts in sich zurückzuhalten
und es den flüssigen
Bestandteilen des Bluts erlaubt, hindurch zu wandern.
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Das
Mittel, befestigt an dem Pad, zum Erleichtern des Flusses des flüssigen Teils
des Bluts schließt
typischerweise darin eine Membran zur chromatographischen Trennung
ein; die Membran zur chromatographischen Trennung weist typischerweise
eine Fängerzone
darauf zur Bindung eines Mitglieds eines spezifischen Bindungspaares
auf.
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Die
Vorrichtung und andere analoge Vorrichtungen, die unten beschrieben
sind, können
in einem Verfahren zum Trennen des flüssigen Teils des Bluts von
den zellulären
Bestandteilen des Bluts verwendet werden. Wenn eine Membran zur
chromatographischen Trennung umfasst ist, kann die Vorrichtung in
einem Verfahren zum Durchführen
eines Assays zum Nachweisen und/oder Bestimmen von mindestens einem
Analyten in dem flüssigen
Teil einer Blutprobe verwendet werden.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum
Trennen des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts bereitgestellt, umfassend:
- (a) eine erste gegenüberstellbare
Komponente, umfassend:
(i) eine erste poröse Trennmatrix, die für den flüssigen Teil
des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt ist,
die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten;
und
(ii) eine zweite poröse
Matrix in funktionsfähigem Kontakt
mit der ersten porösen
Trennmatrix, die es dem flüssigen
Teil des Bluts ermöglicht,
mittels Kapillarkraft durch die zweite poröse Matrix zu fließen; und
- (b) eine zweite gegenüberstellbare
Komponente, die so an der ersten gegenüberstellbaren Komponente befestigt
werden kann, dass die erste und die zweite gegenüberstellbare Komponente gegenübergestellt
werden können,
um ein Reagenz von der zweiten gegenüberstellbaren Komponente zu
der ersten gegenüberstellbaren
Komponente mittels Druck transferieren zu können; und wobei die zweite
gegenüberstellare
Komponente auch einen Absorber einschließt, der bei Verwendung so positioniert
ist, dass er den Fluss des Fluids in der Vorrichtung umkehrt;
wobei
die Trennung des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts durch den Fluss über die erste und zweite Matrix
der ersten gegenüberstellbaren
Komponente erfolgt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Trennen des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts bereitgestellt, umfassend:
- (a) das Aufbringen einer Blutprobe auf die erste poröse Trennmatrix
auf der ersten gegenüberstellbaren
Komponente der Vorrichtung gemäß Anspruch
1;
- (b) das Ermöglichen,
dass die Blutprobe durch die erste poröse Trennmatrix fließt, um den
flüssigen Teil
der Blutprobe von den zellulären
Bestandteilen der Blutprobe zu trennen;
- (c) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils der Blutprobe, durch die zweite poröse Trennmatrix in eine erste
Richtung zu fließen;
- (d) das Gegenüberbringen
der ersten und zweiten gegenüberstellbaren
Komponente, um das Fluid von der ersten gegenüberstellbaren Komponente zu
der zweiten gegenüberstellbaren
Komponente durch Druck zu transferieren; und
- (e) des Weiteren das Ermöglichen,
dass die Blutprobe durch die zweite poröse Trennmatrix in eine zweite
Richtung entgegengesetzt der ersten Richtung fließt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der obigen Aspekte der Erfindung werden in den beiliegenden abhängigen Patentansprüchen definiert.
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Ebenfalls
beschrieben ist eine Vorrichtung zum Trennen des flüssigen Teils
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts, umfassend:
- (1) eine
erste poröse
Trennmatrix, die für
den flüssigen
Teil des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt ist,
die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten,
und
- (2) eine zweite poröse
Matrix in funktionsfähigem Kontakt
mit der ersten porösen
Trennmatrix, die es dem flüssigen
Teil des Bluts ermöglicht,
mittels Kapillarkraft durch die zweite poröse Matrix zu fließen.
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Die
Trennung des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts erfolgt durch den Fluss über die erste und zweite Matrix ohne
signifikante Hämolyse.
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In
dieser Version der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die zweite Matrix typischerweise eine Membran zur chromatographischen
Trennung, wodurch eine Assay Vorrichtung gebildet wird. Die Membran
zur chromatographischen Trennung weist typischerweise eine Fängerzone
zur Bindung eines Mitglieds eines spezifischen Bindungspaares darauf auf.
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Wenn
die zweite Matrix eine Membran zur chromatographischen Trennung
ist, kann ein Verfahren zur Durchführung eines Assays zum Nachweisen und/oder
Bestimmen mindestens eines Analyten in dem flüssigen Teil einer Blutprobe
die Schritte umfassen:
- (1) das Aufbringen einer
Blutprobe auf die erste poröse
Trennmatrix der Vorrichtung;
- (2) das Ermöglichen,
dass die Blutprobe durch die erste poröse Trennmatrix fließt, um den
flüssigen Teil
der Blutprobe von den zellulären
Bestandteilen der Blutprobe zu trennen;
- (3) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils der Blutprobe, durch die Zwischenräume um die zurückgehaltenen
zellulären
Bestandteile des Bluts als ein Ergebnis der Wirkung der zweiten
Matrix zu fließen;
und
- (4) das Ermöglichen,
dass der flüssige
Teil des Bluts durch die zweite Matrix fließt, so dass in der zweiten
Matrix ein Assay durchgeführt
wird, wobei der Assay durch Bindung eines Mitglieds eines spezifischen
Bindungspaares an die Fängerzone der
zweiten Matrix durchgeführt
wird, um mindestens einen Analyten nachzuweisen und/oder zu bestimmen.
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Die
erste Trennmatrix kann eine asymmetrische Membran mit einer ersten
Oberfläche
und einer zweiten Oberfläche
sein. Die Membran weist einen Gradienten von Porengrößen auf,
so dass die Porengröße von der
ersten Oberfläche
zu der zweiten Oberfläche
abnimmt; die asymmetrische Membran ist befähigt, die zellulären Bestandteile
des Bluts in sich zurückzuhalten
und erlaubt es den flüssigen
Bestandteilen des Bluts durchzufließen.
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Typischerweise
umfasst die Vorrichtung weiterhin einen undurchlässigen festen Träger, an
den die zweite Matrix unbeweglich befestigt ist.
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Noch
eine andere Vorrichtung für
die Trennung des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären Bestandteilen
des Bluts umfasst drei Matrices. Eine solche Vorrichtung kann umfassen:
- (1) eine erste poröse Trennmatrix, die für den flüssigen Teil
des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt ist,
die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten;
- (2) eine zweite poröse
Matrix in funktionsfähigem Kontakt
mit der ersten porösen
Trennmatrix, die für
den flüssigen
Teil des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt
ist, die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten;
und
- (3) eine dritte poröse
Matrix in funktionsfähigem Kontakt
mit der zweiten porösen
Trennmatrix, die es dem flüssigen
Teil des Bluts ermöglicht,
mittels Kapillarkraft durch die zweite poröse Matrix zu fließen.
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Die
Trennung des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts findet durch Fluss durch die erste und die
zweite poröse Trennmatrix
ohne signifikante Hämolyse
statt.
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Noch
eine andere Vorrichtung weist vielfache zweite poröse Trennmatrices
auf. Eine solche Vorrichtung umfasst:
- (1) eine
erste poröse
Trennmatrix, die für
den flüssigen
Teil des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt ist,
die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten;
und
- (2) mindestens zwei poröse
Matrices, die zweite poröse
Matrix ist in funktionsfähigem
Kontakt mit der ersten porösen
Trennmatrix, die es dem flüssigen
Teil des Bluts ermöglicht,
mittels Kapillarkraft oder chromatographische Trennung durch die
zweite poröse
Matrix zu fließen.
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Ebenfalls
beschrieben ist eine Zweikomponenten Vorrichtung zum Trennen des
flüssigen
Teils einer Blutprobe von den zellulären Bestandteilen. Diese Vorrichtung
umfasst:
- (1) eine erste gegenüberstellbare
Komponente umfassend:
(a) eine erste poröse Trennmatrix, die für den flüssigen Teil
des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt ist,
die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten;
und (b) eine zweite poröse
Matrix in funktionsfähigem
Kontakt mit der ersten po
rösen
Trennmatrix, die es dem flüssigen
Teil des Bluts ermöglicht,
mittels Kapillarkraft oder chromatographischer Trennung durch die
zweite poröse
Matrix zu fließen;
und
- (2) eine zweite gegenüberstellbare
Komponente, die so an der ersten gegenüberstellbaren Komponente befestigt
werden kann, dass die erste und die zweite gegenüberstellbare Komponente gegenübergestellt
werden können, um
eine Flüssigkeit
von einer der beiden gegenüberstellbaren Komponenten
mittels Druck zu der anderen transferieren zu können.
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Die
Trennung des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts findet durch Fluss durch die erste und zweite
Matrix der ersten gegenüberstellbaren
Komponente ohne signifikante Hämolyse
statt.
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Die
zweite gegenüberstellbare
Komponente kann eine Proben Präparationszone
einschließen, die
mindestens ein erstes Reagenz zur Behandlung der Probe oder eines
spezifischen Bindungspartners, der mit einer nachweisbaren Markierung
markiert ist, einschließt,
der spezifische Bindungspartner weist eine spezifische Bindungsaffinität für mindestens eine
Komponente auf, die ausgewählt
ist aus den Analyten und einem spezifischen Bindungspartner für den Analyten,
in einer Form die erneut gelöst
werden kann durch das Hinfügen
einer wässrigen
Probe zu der Proben Präparationszone.
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Eine
Zweikomponenten Vorrichtung, die insbesondere an bidirektionale
Assays angepasst ist, kann umfassen:
- (1) eine
erste gegenüberstellbare
Komponente, umfassend:
(a) eine erste poröse Trennmatrix, die für den flüssigen Teil
des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt ist,
die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten;
und
(b) eine zweite poröse
Matrix einschließlich
einer Membran für
chromatographische Trennung in funktionsfähigem Kontakt mit der ersten
porösen Trennmatrix,
die es dem flüssigen
Teil des Bluts ermöglicht,
in eine erste Richtung durch Kapillarkraft oder chromatographische
Trennung durch die zweite poröse
Matrix zu fließen;
und
- (2) eine zweite gegenüberstellbare
Komponente, die so an der ersten gegenüberstellbaren Komponente befestigt
werden kann, dass die erste und die zweite gegenüberstellbare Komponente gegenübergestellt
werden können,
um ein Reagenz von der zweiten gegenüberstellbaren Komponente zu
der ersten gegenüberstellbaren
Komponente mittels Druck transferieren zu können, so dass das Gegenüberbringen
der ersten und zweiten gegenüberstellbaren
Komponente bewirkt, dass das transferierte Reagenz von der zweiten
gegenüberstellbaren
Komponente zu der ersten gegenüberstellbaren
Komponente durch die zweite poröse
Matrix in einer zweiten Richtung entgegengesetzt der ersten Richtung
wandert.
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In
dieser Version findet die Trennung des flüssigen Teils des Bluts von
den zellulären
Bestandteilen des Bluts durch Fluss durch die erste und zweite Matrix
der ersten gegenüberstellbaren
Komponente ohne signifikante Hämolyse
statt.
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Ein
anderer Aspekt ist ein Verfahren zum Trennen des flüssigen Teils
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts umfassend die Schritte:
- (1)
das Hinzufügen
einer Vernetzungssubstanz für
die zellulären
Bestandteile des Bluts zu einer Probe aus Vollblut, die Vernetzungssubstanz
ist ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus einem Lectin, einem Anti-Blutzellen-Antikörper und
einem Kohlenhydrat, das befähigt
ist, Blutzellen zu aggregieren;
- (2) das Mischen der Vernetzungssubstanz und der Blutprobe, um
ein Gemisch der Vernetzungssubstanz und der Blutprobe zu bilden;
- (3) das Aufbringen des Gemisches aus der Vernetzungssubstanz
und der Blutprobe auf eine Vorrichtung zum Trennen des flüssigen Teils
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts, wobei die Vorrichtung umfasst:
(a)
ein Pad aus porösem
Material, das für
den flüssigen
Teil des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt
ist, die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten,
die durch die Reaktion zwischen der Vernetzungssubstanz und der
Blutprobe aggregiert sind;
(b) ein Substrat, die das Pad trägt; und
(c)
ein Mittel, befestigt an dem Pad, zum Ermöglichen des Flusses des flüssigen Teils
des Bluts: (i) durch Zwischenräume
um die zurückgehaltenen zellulären Bestandteile
des Bluts und (ii) von dem Pad des porösen Materials, wodurch die
Trennung des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts durch Fluss durch das Pad ohne signifikante
Hämolyse
stattfindet; und
(d) das Ermöglichen, dass der flüssige Teil
des Bluts durch das Pad fließt,
um den flüssigen
Teil des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts zu trennen.
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Vorzugsweise
umfasst das Verfahren weiterhin das Hinzufügen eines Antikoagulanz zusammen mit
der Vernetzungssubstanz. Typischerweise ist das Antikoagulanz Heparin
oder EDTA.
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Vorzugsweise
wird eine Konzentration der Vernetzungssubstanz verwendet, die ausreichend ist,
um im Wesentlichen alle zellulären
Elemente des Bluts zu vernetzen.
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Ein
alternatives Verfahren zum Trennen des flüssigen Teils des Bluts von
den zellulären
Bestandteils des Bluts umfasst die Schritte:
- (1)
das Zugeben einer Blutprobe zu einem Kapillarröhrchen, das mit einer Vernetzungssubstanz, die
oben beschrieben ist, beschichtet ist;
- (2) das Ermöglichen,
dass die Vernetzungssubstanz sich in der Blutprobe löst, um ein
Gemisch aus der Vernetzungssubstanz und der Blutprobe zu bilden;
- (3) das Aufbringen des Gemisches aus der Vernetzungssubstanz
und der Blutprobe auf eine Vorrichtung zum Trennen des flüssigen Teils
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts, wie oben beschrieben; und
- (4) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils des Bluts, durch das Pad zu fließen, um den flüssige Teil
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts zu trennen.
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Vorzugsweise
ist das Kapillarröhrchen
ebenfalls mit einem Antikoagulanz beschichtet.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden besser unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung, die
angehängten
Patentansprüche
und die begleitenden Zeichnungen verstanden, in denen:
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1 eine
Zeichnung einer Vorrichtung zum Trennen des flüssigen Teils des Bluts von
den zellulären
Bestandteilen des Bluts ist, die ein Pad aus porösem Material verwendet,
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2 eine
andere Zeichnung der Vorrichtung ist, die in 1 gezeigt
ist, welche die Wanderung von Blut durch die Vorrichtung zeigt;
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3 eine
Zeichnung einer anderen Ausführungsform
einer Assay Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, die ein poröses
Pad mit zwei Abschnitten verwendet;
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4 eine
Zeichnung einer anderen Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Trennen des flüssigen Teils des Bluts von
den zellulären
Bestandteilen des Bluts ist, die drei Matrices verwendet;
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5 eine
Zeichnung von noch einer anderen Ausführungsform der Assay Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung mit zwei zweiten Matrices ist, die ein Assay Element einschließen können;
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6 eine
Zeichnung einer Ausführungsform
einer Zweikomponenten Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist;
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7 eine
Zeichnung einer anderen Ausführungsform
einer Zweikomponenten Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist; und
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8 ein
schematisches Diagramm eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung
zur Trennung des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts ist, die eine freie Trennung verwendet,
wobei Blut zu einem Kapillarröhrchen
enthaltend eine Vernetzungssubstanz für die zellulären Bestandteile
des Bluts hinzugefügt
wird.
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BESCHREIBUNG
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Definitionen
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Im
Zusammenhang mit dieser Offenbarung sind die folgenden Begriffe
wie folgt definiert, außer es
ist anders angegeben:
Spezifischer Bindungspartner: Ein Mitglied
eines Paars von Molekülen,
das mittels spezifischer nicht kovalenter Wechselwirkungen wechselwirkt,
die von den dreidimensionalen Strukturen der betroffenen Moleküle abhängen. Typische
Paare von spezifischen Bindungspartnern schließen Antigen-Antikörper, Hapten-Antikörper, Hormon-Rezeptor,
Nuleinsäurestrang-komplementärer Nukleinsäurestrang, Sub strat-Enzym,
Substratanalog-Enzym, Inhibitor-Enzym, Kohlenhydrat-Lectin, Biotin-Avidin und Virus-zelluärer Rezeptor
ein.
-
Funktionsfähiger Kontakt:
Zwei feste Komponenten befinden sich in funktionsfähigem Kontakt wenn
sie in Kontakt zueinander stehen, entweder direkt oder indirekt,
in einer solchen Weise, dass eine wässrige Flüssigkeit von der einen der
zwei Komponenten zu der anderen im Wesentlichen ununterbrochen durch
Kapillarfluss oder auf andere Weise fließen kann. "Direkter Kontakt" bedeutet, dass die zwei Elemente sich
in physikalischem Kontakt befinden, wie Kante zu Kante oder Vorderseite
zu Rückseite. Typischerweise,
wenn sich zwei Komponenten in direktem Kontakt befinden, überlappen
sie mit einer Überlappung
von ungefähr
0,5 mm bis ungefähr
5 mm. Jedoch können
die Komponenten mit angrenzenden Kanten angeordnet werden. "Indirekter Kontakt" bedeutet, dass die
zwei Elemente sich nicht in physikalischem Kontakt befinden, aber
dass sie durch einen oder mehrere Leiter überbrückt sind.
-
Analyt:
Der Begriff "Analyt" schließt sowohl das
aktuelle Molekül,
das untersucht werden soll, als auch Analoga und Derivate davon
ein, wenn solche Analoga und Derivate ein anderes Molekül binden, das
in dem Assay in einer Weise verwendet wird, die im Wesentlichen äquivalent
zu dem Analyt selbst ist.
-
Antikörper: Der
Begriff "Antikörper" schließt sowohl
intakte Antikörper
Moleküle
der geeigneten Spezifität
als auch Antikörper
Fragmente (einschließlich
Fab, F(ab') und
F(ab')2 Fragmente)
ebenso ein wie chemisch modifizierte intakte Antikörper Moleküle und Antikörper Fragmente,
einschließlich
Hybrid Antikörpern,
die durch in vitro Reassoziation von Untereinheiten assembliert
sind, und Single Chain Antikörper
Moleküle,
die durch Gentechnik hergestellt wurden. Ebenfalls eingeschlossen
in die Definition sind Anti-Idiotype Antikörper, die spezifisch Antigen kombinierende
Stellen von Antikörpern
binden.
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Ohne
signifikante Hämolyse:
Der Begriff "ohne
signifikante Hämolyse" bedeutet die Abwesenheit von
Hämolyse
zu einem Grad, so dass das resultierende Plasma oder Serum keine
offensichtliche Rotfärbung
gegenüber
einem weißen
Hintergrund durch optische Beobachtung zeigt.
-
Getragen:
Der Begriff "getragen" kann entweder direkt
oder indirekt getragen einschließen, wie direkt durch ein festes
Substrat oder indirekt durch ein festes Substrat durch eines oder
mehrere dazwischenliegende Elemente.
-
Vernetzungssubstanz:
Der Begriff "Vernetzungssubstanz" wird im Allgemeinen
hier verwendet, dass er Substanzen einschließt, die zur Vernetzung, Agglutinierung
oder dem Aggregieren der zellulären Bestandteile
des Bluts befähigt
sind. Insbesondere schließt
dieser Begriff Lectine und Anti-Blutzellen-Antikörper ebenso ein wie Kohlenhydrate,
die Blutzellen aggregieren, indem sie sie adhäsiv machen und bewirken, dass
sie verklumpen.
-
Die
Verfahren und Vorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung verwenden eine von zwei Techniken zum Trennen von zellulären Elementen (gebildete
Elemente) des Bluts von dem flüssigen
Teil des Bluts (Serum oder Plasma, das die löslichen Elemente enthält) zur
Verwendung in einem immunchromatographischen Testformat.
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Die
erste dieser Techniken ist aktive Trennung der zellulären Elemente
des Bluts von dem flüssigen
Teil des Bluts auf oder als einem integralen Teil einer Testvorrichtung,
auf das allgemein als On Board Verarbeitung Bezug genommen wird.
Die zweite dieser Techniken ist die Trennung oder Blutproben Verarbeitung
bevor die Probe zu der Testvorrichtung hinzugefügt wird, auf die im Allgemeinen
als Off Board Verarbeitung Bezug genommen wird.
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1. VORRICHTUNGEN UND VERFAHREN
FÜR DIE ON
BOARD VERARBEITUNG
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A. Allgemeine Beschreibung
von On Board Verarbeitung
-
Hier
beschrieben sind Vorrichtungen zum Trennen des flüssigen Teils
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts auf oder als ein integraler Teil einer Testvorrichtung.
Die zellulären
Bestandteile des Bluts schließen
Erythrozyten (rote Blutkörperchen),
Leukozyten (weiße
Blutkörperchen)
und Plättchen
ein. Der flüssige
Teil des Bluts schließt
das Verbleibende des Bluts ein und ist im Allgemeinen als Serum
bekannt, wenn das Blut geronnen ist, ein Gerinsel mit Fibrin und
den Blutzellen gebildet hat. Es ist allgemein als Plasma bekannt,
wenn es von nicht geronnenem Blut gewonnen wird. Der Hauptbestandteil,
der in Plasma anwesend, aber in Serum abwesend ist, ist Fibrinogen,
der Vorläufer
von Fibrin.
-
Im
Allgemeinen umfasst eine solche Vorrichtung:
- (1)
ein Pad aus porösem
Material, das für
den flüssigen
Teil des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt
ist, die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten;
- (2) ein Substrat, welches das Pad trägt; und
- (3) ein Mittel, befestigt an dem Pad, zum Ermöglichen
des Flusses des flüssigen
Teils des Bluts: (i) durch Zwischenräume um die zurückgehaltenen zellulären Bestandteile
des Bluts und (ii) von dem Pad des porösen Materials.
-
Im
Allgemeinen umfasst ein Verfahren zum Trennen des flüssigen Teils
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts unter Verwendung dieser Vorrichtung:
- (a) das Aufbringen einer Blutprobe auf das
Pad aus porösem
Material der Vorrichtung;
- (b) das Ermöglichen,
dass die Blutprobe durch das Pad aus porösem Material fließt, um den
flüssigen
Teil der Blutprobe von den zellulären Bestandteilen der Blutprobe
zu trennen; und
- (c) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils der Blutprobe durch die Zwischenräume um die zurückgehaltenen
zellulären
Bestandteile des Bluts und von dem Pad aus porösem Material zu fließen.
-
Verschiedene
Anordnungen und Ausführungen
dieser Vorrichtung liegen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden
Erfindung, wie im Folgenden unten beschrieben wird.
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Die
Trennung des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts findet durch Fließen durch das Pad ohne signifikante
Hämolyse
statt.
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Typischerweise
ist das Substrat ein festes, im Wesentlichen ebenes Substrat. Typischerweise findet
der Fluss durch das Pad in einer Richtung im Wesentlichen parallel
oder entlang zu dem Substrat statt.
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Das
Mittel, befestigt an dem Pad, zum Ermöglichen des Fließens des
flüssigen
Teils des Bluts kann darin eine Membran für chromatographische Trennung
enthalten; typischerweise weist die Membran eine Fängerzone
darauf zur Bindung eines Mitglieds eines spezifischen Bindungspaares
auf. In dieser Anordnung kann die Vorrichtung in einem Verfahren
zum Durchführen
eines Assays zum Nachweisen und/oder Bestimmen mindestens eines
Analyten in dem flüssigen
Teil einer Blutprobe verwendet werden, welches die Schritte umfasst:
- (1) das Aufbringen einer Blutprobe auf das
Pad aus porösem
Material der Vorrichtung;
- (2) das Ermöglichen,
dass die Blutprobe durch das Pad aus porösem Material fließt, um den
flüssigen
Teil der Blutprobe von den zellulären Bestandteilen der Blutprobe
zu trennen;
- (3) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils der Blutprobe, durch die Zwischenräume um die zurückgehaltenen
zellulären
Bestandteile des Bluts als ein Ergebnis der Wirkung der Mittel,
die an dem Pad befestigt sind, zu fließen; und
- (4) das Ermöglichen,
dass der flüssige
Teil des Bluts durch das chromatographische Medium fließt, so dass
ein Assay in dem chromatographischen Medium durchgeführt wird,
wobei der Assay durch Binden eines Mitglieds eines spezifischen
Bindungspaares an die Fängerzone
des chromatographischen Mediums durchgeführt wird, um mindestens einen
Analyten nachzuweisen und/oder zu bestimmen.
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Die
Bedingungen, die für
die Durchführung von
solchen Assays optimal sind, wie die Wahl des Mitglieds des spezifischen
Bindungspaares, die Verwendung von Puffern oder Salzen, die benötigte Zeit, und
die optimale Temperatur sind dem Fachmann gut bekannt und müssen hier
nicht näher
beschrieben werden.
-
Das
poröse
Pad, das auch als ein Probenpad bezeichnet wird, weil die Probe
typischerweise darauf aufgetragen wird, kann aus einem gewebten
oder nicht gewebten Textil, Papier, Cellulose, Glasfaser, Polyester,
anderen Polymeren oder Mischungen dieser Materialien sein, um die
zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten.
Das poröse
Pad weist typischerweise ein Bindemittel für die zellulären Bestandteile
des Bluts darin eingelagert auf.
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Das
Bindemittel für
die zellulären
Bestandteile des Bluts ist typischerweise ein Lectin oder ein Anti-Blutzellen-Antikörper. Wenn
das Bindemittel ein Anti-Blutzellen-Antikörper ist,
ist es typischerweise ein Anti-Erythrozyten-Antikörper. Solche
Antikörper sind
im Stand der Technik gut bekannt und müssen hier nicht näher beschrieben
werden. Typischerweise werden sie durch Injektion von roten Blutkörperchen oder
Fraktionen von roten Blutkörperchen
in verschiedenen Spezies erhalten. Wenn der gewünschte Antikörper ein
Anti-Human roter Blutkörperchen
Antikörper
ist, schließen
geeignete Tiere für
die Herstellung von solchen Antikörpern Ziegen, Kaninchen, Pferde
und Schafe ein. Entweder polyklonale oder monoklonale Antikörper können verwendet
werden. Alternativ dazu können
Anti-Leukozyten-
oder Anti-Plättchen-Antikörper alleine
oder zusätzlich
zu dem Antirote Blutkörperchen
Antikörper
verwendet werden, wenn es gewünscht
ist, dass diese zellulären Bestandteile
entfernt werden.
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Das
Bindemittel für
die zellulären
Bestandteile des Bluts kann nicht kovalent an das Probenpad gebunden
sein. Alternativ dazu kann es kovalent mit dem Probenpad vernetzt
sein; Techniken zum Vernetzen von Proteinen an feste Träger, wie
Cellulose, Papier oder andere typische Probenpad Materialien sind
im Stand der Technik gut bekannt und müssen hier nicht näher beschrieben
werden. Das Probenpad, das Antikörper
oder Lectine enthält,
kann weiterhin mit Polyester Bindemitteln behandelt werden, um zelluläre Elemente
zu fangen, wie zum Beispiel in dem US Patent Nr. 4,816,224 an Vogel
et al. beschrieben ist. Andere Arten von Polymer Bindemitteln können ebenfalls
verwendet werden.
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Wenn
das Bindemittel ein Lectin ist, ist das Lectin eines der Folgenden,
aber nicht beschränkt auf:
Concanavalin A, Abrin, Phytohämagglutinin,
Limulin, oder eines der Lectine, die durch die folgenden Spezies
hergestellt werden: Agaricus bisporus, Anguilla anguilla, Arachis
hypogaea, Bandeiraea simplicifolia, Bauhinia purpurea, Caragana
aborescens, Cicer arietinum, Codium fragile, Datura stramonium, Dolichos
biflorus, Erythrina corallodendron, Erythrina cristagalli, Euonymus
europaeus, Glycine max, Helix aspersa, Helix pomatia, Lathyrus odoratus,
Lens culinaris, Lycopersicon esculentum, Maclura pomifera, Momordica
charantia, Mycoplasma gallisepticum, Naja mocambique, Naja kaouthia,
Perseau americana, Phaseolus coocineus, Phaseolus limensis, Phaseolus
vulgaris, Phytolacca americana, Pisum sativum, Pseudomonas aeruginosa,
Psophocarpus tetragonolobus, Ptilota plumosa, Ricinus communis, Robinia
pseudoacacia, Sambucus nigra, Solanum tuberosum, Sophora japonica,
Tetragonolobus purpureas, Triticum vulgaris, Ulex europaeus, Vicia
faba, Vicia sativa, Vicia villosa, Vigna radiata, Viscum album und
Wisteria floribunda. Lectine sind Proteine, die von Pflanzen und
einigen Tierspezies gebildet werden, die spezifisch und nicht kovalent
an Zuckergruppen binden, die auf der Oberfläche von Blutzellen anwesend
sind.
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Vorzugsweise
ist das Lectin befähigt,
sowohl Erythrozyten als auch Leukozyten zu binden, und es ist nicht
Blutzellgruppen spezifisch. Viele andere Beispiele von Lectinen
sind bekannt und müssen
hier nicht näher
beschrieben werden.
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Das
Pad aus porösem
Material kann alternativ mit einem Kohlenhydrat imprägniert sein,
das befähigt
ist, Blutzellen zu aggregieren, wie die Kohlenhydrate, die in dem
US Patent Nr. 4,678,757 an Rapkin et al. beschrieben sind, das hier
durch diese Bezugnahme eingeschlossen ist. Diese Kohlenhydrate schließen ein,
aber sind nicht notwendigerweise beschränkt auf Mannitol, Sorbitol,
Inositol, β-D-Glucose, α-D-Glucose,
D(+)Xylose, D(+)Mannose, D(–)Arabinose,
L(+)Arabinose, D(+)Galactose, L(–)Xylose, D-Glucoheptose, L-Lyxose,
Lactose, Maltose und Sucrose. Ein besonders bevorzugtes Kohlenhydrat
ist Mannitol. Obwohl die Anmelder nicht beabsichtigen, durch diese
Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass diese Kohlenhydrate
dadurch wirken, dass sie nicht kovalent an die Oberfläche von
Erythrozyten binden, was sie adhäsiv macht
und bewirkt, dass sie verklumpen oder aggregieren.
-
Ein
Kohlenhydrat in Lösung
wird auf eine durchlässige
Matrix, wie eine nicht gewebte Faser (z.B. Cellulose, Glas oder
Polyester) in einer Konzentration von bis zu 20 % (w/v) aufgetragen,
um eine behandelte Matrix herzustellen. Die Lösung kann durch verschiedene
Mittel, wie Imprägnierung,
Aufdrucken oder Sprühen
aufgebracht werden, um die gewünschte
Konzentration in der Matrix zu erreichen. Das Kohlenhydrat wirkt
als ein Agens zum Halten, Verklumpen oder Agglutinieren, das vorzugsweise Zellen
von der umgebenden Flüssigkeit
trennt, die frei ist, um durch die Matrix zu wandern.
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Das
Volumen des getrennten Bluts ist eine Funktion der Absorptionsfähigkeit
der behandelten Matrix, des Mittels, das an dem Pad befestigt ist,
zum Ermöglichen
des flüssigen
Teils des Bluts durch Zwischenräume
um die zurückgehaltenen
zellulären
Bestandteile des Bluts zu fließen,
und von dem Pad und dem Grad und dem Bereich der Adhäsion zwischen behandelter
Matrix und dem Mittel zum Ermöglichen des
Fließens
des flüssigen
Teils des Bluts.
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B. Besondere Ausführungsformen
von Vorrichtungen für
On Board Verarbeitung
-
Eine
Vorrichtung für
On Board Verarbeitung umfasst:
- (1) eine erste
poröse
Trennmatrix, die für
den flüssigen
Teil des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt ist,
die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten;
und
- (2) eine zweite poröse
Matrix in funktionsfähigem Kontakt
mit der ersten porösen
Trennmatrix, die es dem flüssigen
Teil des Bluts ermöglicht,
mittels Kapillarkraft oder chromatographischer Trennung durch die
zweite poröse
Matrix ohne signifikante Hämolyse
zu fließen.
-
In
der Vorrichtung umfasst die zweite poröse Matrix das Mittel, befestigt
an dem Pad, zum Ermöglichen
des Fließens
des flüssigen
Teils des Bluts durch Zwischenräume
um die zurückgehaltenen
zellulären
Bestandteile des Bluts und von dem Pad aus porösem Material. Die zweite poröse Matrix
kann eine Membran, wie eine Membran, die für chromatographische Trennung
geeignet ist, sein. Typische Materialien für solche Membrane schließen ein,
aber sind nicht beschränkt
auf Nitrocellulose, Cellulose, andere Cellulose Derivate, Nylon,
Rayon, Papier, Silizium, Polyester und Polysulfone. Ein allgemein
bevorzugtes Material für
solche Membrane ist Nitrocellulose. Das chromatographische Medium
kann vorbehandelt oder modifiziert sein, wenn es benötigt wird.
-
Diese
zweite poröse
Matrix kann Fängerzonen
darauf für
die Bindung von Mitgliedern eines spezifischen Bindungspaares, wie
Antigene, Haptene oder Antikörper,
aufweisen. Zum Beispiel kann die zweite poröse Matrix, immobilisiert in
der Fängerzone,
einen ersten Antikörper
für einen
Bindungsanalyten aufweisen, der anschließend durch ein Mittel eines
markierten zweiten Antikörpers
in einer Sand wich Reaktion nachgewiesen wird. Alternativ dazu kann
die zweite poröse
Matrix ein Antigen immobilisiert in der Fängerzone für die Bindung eines Antikörpers aufweisen.
Mehr als eine Fängerzone
können auf
derselben zweiten porösen
Matrix anwesend sein; wenn mehr als eine Fängerzone anwesend ist, können sie
dasselbe oder verschiedene Mitglieder eines spezifischen Bindungspaars
daran gebunden aufweisen. Wenn mehr als eine Fängerzone anwesend ist, kann
eine Fängerzone
als eine Kontrolle verwendet werden, um sicherzustellen, dass der
Assay richtig durchgeführt
wurde. Viele Anordnungen sind im Stand der Technik gut bekannt und
brauchen hier nicht weiter wiederholt zu werden. Die zweite poröse Matrix
kann deshalb ein chromatographisches Assay Element aufweisen, das
für die
Durchführung eines
immunchromatographischen Assays verwendet werden kann. Wenn die
zweite poröse
Matrix ein chromatographisches Assay Element ist, ist die Vorrichtung
befähigt,
eine On Board Trennung der zellulären Bestandteile des Bluts
von dem flüssigen
Teil des Bluts und einen Assay für
einen Analyten in dem flüssigen
Teil des Bluts in einer einheitlichen Vorrichtung durchzuführen. Der
Assay kann durchgeführt werden
durch das Aufbringen der Blutprobe auf die erste Trennmatrix und
anschließendes
Lesen des Ergebnisses.
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Typischerweise
führt das
chromatographische Assay Element entweder einen kompetitiven Immunassay
oder einen Sandwich Immunassay durch, weil diese Formate im Allgemeinen
im Stand der Technik bekannt sind.
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Der
markierte Bestandteil, der an das chromatographische Medium gebunden
ist, im Falle eines Sandwich Immunassays, ist typischerweise ein markierter
Antikörper
an dem Analyten. Wenn der Analyt selbst ein Antikörper ist,
wie im Fall eines Assays für
den Nachweis eines Antikörpers
in humanem Serum gegen das Bakterium Heliobacter pylori, das unter
dem Verdacht steht, das ursächliche
Agens für
Magenkrebs zu sein, kann der markierte Bestandteil ein zweiter Antikörper sein,
der den ersten Antikörper
auf der Basis von Spezies, Klassen oder Subklassen Spezifität bindet.
Klassenspezifität
ist auch bekannt als Isotypen Spezifität, wie IgG, IgM, IgA, IgD und
IgE für
humane Antikörper.
Subklassen Spezifität
betrifft antigene Unterschiede innerhalb von Klassen, wie IgG1,
IgG2, IgG3 und IgG4, die Subklassen von IgG sind. Es ist stark bevorzugt,
dass der markierte spezifische Bindungspartner, der zum Nachweis
eines Antikörperanalyten
verwendet wird, an den konstanten Bereich des Antikörperanalyten bindet,
um Wechselwirkung zu verhindern.
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In
einigen Anwendungen ist es wünschenswert,
eine indirekte Markierung zu verwenden. Zum Beispiel kann zum Testen
hinsichtlich Giardia Antigen ein IgM Antikörper verwendet werden, der schwierig
direkt zu markieren sein kann. In diesem Fall kann ein zweiter spezifischer
Bindungspartner, der spezifisch für den mobilen ersten spezifischen Bindungspartner
ist, markiert werden. Typischerweise bindet der markierte zweite
spezifische Bindungspartner an den Antikörper, welcher der erste spezifische
Bindungspartner auf der Basis von Spezies, Klassen oder Subklassen
Spezifität
ist. Der erste spezifische Bindungspartner weist eine spezifische Bindungsaffinität für den Analyten
auf. Als eine Alternative zu der Verwendung eines zweiten spezifischen
Bindungspartners kann der erste spezifische Bindungspartner an Biotin
konjugiert werden, und eine Avidin-konjugierte Markierung kann verwendet werden.
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Wenn
ein kompetitiver Immunassay durchgeführt wird, ist die Markierung
typischerweise ein Analyt oder Analytanalogon. Jedoch sind andere Markierungsschemata
im Stand der Technik bekannt; in einigen dieser Markierungsschemata
ist die Markierung ein markierter Antikörper gegen den Analyten oder
ein zweiter spezifischer Bindungspartner. In einigen Fällen können Antiidiotyp
Antikörper
für kompetitive
Immunassays verwendet werden.
-
Ein
zusätzliches
Element oder Elemente können
zwischen die erste poröse
Trennmatrix und die zweite poröse
Trennmatrix eingefügt
werden. Diese Elemente, die typischerweise leitend sind, können als
eine Brücke
zwischen der ersten porösen Trennmatrix
und der zweiten porösen
Trennmatrix, d.h. dem chromatographischen Assay Element, wirken.
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Gegebenenfalls
und vorzugsweise ist die zweite poröse Matrix unbeweglich an dem
festen Träger,
der undurchlässig
ist, befestigt. Die zweite poröse
Matrix kann auf den Träger
beschichtet oder auf ihn aufgegossen sein. Der feste Träger kann
aus Materialien, wie Plastik oder beschichteter Pappe hergestellt
sein.
-
Eine
solche Vorrichtung ist in 1 gezeigt. Die
Vorrichtung 10 schließt
eine erste poröse
Trennmatrix 12, eine zweite poröse Matrix 14 in funktionsfähigem Kontakt
mit der ersten porösen
Trennmatrix 12, und einen festen Träger 16 ein. Die erste
poröse Trennmatrix 12 weist
eine erste Oberfläche 18 und eine
zweite Oberfläche 20 auf.
Die zweite poröse
Matrix 14 kann ein chromatographisches Assay Element sein.
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Bei
der Verwendung wird die Blutprobe 22 zu der ersten Oberfläche 18 auf
der ersten porösen Trennmatrix 12 hinzugefügt, und
der flüssige
Teil der Blutprobe 22 wandert in die zweite poröse Matrix 14 als
ein Ergebnis des Kontakts zwischen der zweiten Oberfläche 20 der
ersten porösen
Trennmatrix 12 und der zweiten porösen Matrix, nachdem die zellulären Elemente
innerhalb der ersten porösen
Trennmatrix 12 zurückgehalten
wurden. Ein chromatographischer Assay kann innerhalb der zweiten
porösen Matrix 14 durchgeführt werden.
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2 zeigt
die Vorrichtung aus 1 nachdem der flüssige Teil
der Blutprobe in die zweite poröse
Matrix 14 gewandert ist. Die doppelt quergestreiften Bereiche
in 2 stellen die Bereiche des Flüssigkeitsflusses durch die
erste poröse
Matrix 12 und die zweite poröse Matrix 14 dar.
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In
einer alternativen Version dieser Vorrichtung kann die erste Trennmatrix
eine unbehandelte asymmetrische Membran sein. Die unbehandelte asymmetrische
Membran ist derart konstruiert, dass sie einen abnehmenden Gradienten
der Porengröße innerhalb
der Membran aufweist. Die asymmetrische Membran weist eine erste
Oberfläche
und eine zweite Oberfläche
auf; die Blutprobe wird auf die erste Oberfläche aufgetragen. Die Porengröße verringert sich
von der ersten Oberfläche
zu der zweiten Oberfläche.
Die asymmetrische Matrix ist befähigt,
die zellulären
Bestandteile des Bluts in sich zurückzuhalten und erlaubt es den
flüssigen
Bestandteilen des Bluts hindurch zu wandern. Die erste Trennmatrix
erlaubt es, dass der flüssige
Teil des Bluts bei Kontakt mit der zweiten Matrix hindurchfließt, wie
oben beschrieben.
-
Diese
Vorrichtung ist auch in den Zeichnungen der 1 und 2 dargestellt,
mit der ersten Oberfläche 18 und
der zweiten Oberfläche 20 der asymmetrischen
Membran als der ersten porösen Trennmatrix 12.
Der Blutfluss findet von der ersten Oberfläche 18 zu der zweiten
Oberfläche 20 der asymmetrischen
Membran statt.
-
Asymmetrische
Membrane, die für
die Verwendung in On Board Trennvorrichtungen geeignet sind, können aus
Kombinationen von hydrophoben und hydrophilen Polymeren hergestellt
werden, wie in dem US Patent Nr. 5,240,862 an Koenhen et al. und
dem US Patent Nr. 5,076,925 an Roesink et al. beschrieben ist. Das
hydrophobe Polymer kann Polysulfon, Polyethersulfon, Polyimid oder
Polyetherimid sein, und das hydrophile Polymer kann Polyvinylpyrrolidon,
Polyacrylsäure,
Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat oder Polyethylenglykol sein.
-
In
noch einer alternativen Version dieser Vorrichtung kann die erste
Matrix auf eine solche Weise konstruiert sein, dass nur ein Teil
des Pads befähigt ist,
die zellulären
Bestandteile des Bluts zu binden. Mit anderen Worten kann das Pad
in zwei Abschnitte geteilt sein, einen ersten Abschnitt, der den
Fluss erlaubt, aber nicht befähigt
ist, die zellulären
Bestandteile des Bluts zu binden, und einen zweiten Abschnitt, der
befähigt
ist, die zellulären
Bestandteile des Bluts zu binden. Der zweite Abschnitt kann Antikörper, Lectine
oder Kohlenhydrate, wie oben beschrieben, enthalten. Der erste Abschnitt
enthält
typischerweise Reagenzien zur Vorbehandlung der Blutprobe, die mit
der Blutprobe vorgemischt sein können,
wenn das Blut durch den ersten Abschnitt wandert.
-
Diese
alternative Version der Vorrichtung ist in 3 dargestellt.
Die Vorrichtung 40 weist eine erste Trennmatrix 42 mit
einer ersten Oberfläche 44 und
einer zwei ten Oberfläche 46 mit
zwei Abschnitten, einem ersten Abschnitt 48, der nicht
zur Bindung der zellulären
Bestandteile des Bluts befähigt
ist, und einem zweiten Abschnitt 50, der zur Bindung der
zellulären
Bestandteile des Bluts befähigt
ist, auf. Die Vorrichtung weist auch eine zweite poröse Matrix 52 und
einen festen Träger 54 auf.
-
Bei
der Verwendung wird eine Blutprobe 56 zu der ersten Oberfläche 44 der
ersten Trennmatrix 42 hinzugefügt, und sie wandert von dem
ersten Abschnitt 48 zu dem zweiten Abschnitt 50,
wobei typischerweise die Reagenzien, die in dem ersten Abschnitt 48 anwesend
sind in die Blutprobe 56 zur Vorbehandlung der Blutprobe 56 vorgemischt
werden. Der flüssige
Teil der Blutprobe 56 wandert anschließend zu der zweiten porösen Matrix 52 des
zweiten Abschnitts 50; ein chromatographischer Assay kann in
der zweiten porösen
Matrix 52 durchgeführt
werden.
-
In
noch einer alternativen Version dieser Vorrichtung werden drei Elemente
verwendet:
- (1) eine erste poröse Trennmatrix,
die für
den flüssigen
Teil des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt ist,
die zelllulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten;
- (2) eine zweite poröse
Trennmatrix in funktionsfähigem
Kontakt mit der ersten porösen
Trennmatrix, die für
den flüssigen
Teil des Bluts durchlässig ist,
aber befähigt
ist, die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten;
und
- (3) eine dritte poröse
Matrix in funktionsfähigem Kontakt
mit der zweiten porösen
Trennmatrix, die es dem flüssigen
Teil des Bluts ermöglicht,
mittels Kapillarkraft oder chromatographischer Trennung durch die
zweite poröse
Matrix zu fließen.
-
Die
Trennung des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts findet durch das Fließen durch die erste und zweite
poröse Trennmatrix
ohne signifikante Hämolyse
statt.
-
In
dieser alternativen Version umfasst die dritte Matrix ein Mittel
zum Ermöglichen
des Fließens des
flüssigen
Teils des Bluts: (i) durch Zwischenräume um die zurückgehaltenen
zellulären
Bestandteile des Bluts und (ii) von der zweiten Matrix. Die dritte Matrix
kann ein chromatographisches Assay Element einschließen.
-
Gegebenenfalls
und vorzugsweise ist die dritte Matrix unbeweglich an einem festen
Träger
befestigt, der undurchlässig
ist, wie oben beschrieben.
-
Die
erste und die zweite Matrix können
gleich oder verschieden sein; sie können irgendeine der Alternativen,
die oben in Abschnitt I(B) beschrieben sind, umfassen, einschließlich Matrices
mit einem Bindemittel für
die zellulären
Bestandteile des Bluts, wie ein Lectin oder ein Anti-Blutzellen-Antikörper, Matrices
mit einem Kohlenhydrat, das befähigt
ist, Blutzellen zu aggregieren, und Matrices, die eine asymmetrische
Membran enthalten, um Blutzellen zurückzuhalten. Matrices mit zwei
Abschnitten können
verwendet werden.
-
Für diese
Alternative der Vorrichtung kann ein Verfahren zum Trennen des flüssigen Teils
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts die Schritte umfassen:
- (1)
das Aufbringen einer Blutprobe auf die erste poröse Trennmatrix der Vorrichtung;
- (2) das Ermöglichen,
dass die Blutprobe durch die erste poröse Trennmatrix und die zweite
poröse Trennmatrix
fließt,
um den flüssigen
Teil der Blutprobe von den zellulären Bestandteilen der Blutprobe
zu trennen; und
- (3) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils der Blutprobe, durch die Zwischenräume um die zurückgehaltenen
zellulären
Bestandteile des Bluts als ein Ergebnis der Wirkung der dritten
Matrix zu fließen.
-
Wenn
die dritte Matrix eine Membran zur chromatographischen Trennung
mit einer Fängerzone
einschließt,
kann ein Verfahren zum Durchführen eines
Assays zum Nachweisen und/oder Bestimmen mindestens eines Analyten
in dem flüssigen
Teil einer Blutprobe die Schritte umfassen:
- (1)
das Auftragen der Blutprobe auf die erste poröse Trennmatrix der Vorrichtung;
- (2) das Ermöglichen,
dass die Blutprobe durch die erste und zweite poröse Trennmatrix
fließt,
um den flüssigen
Teil der Blutprobe von den zellulären Bestandteilen der Blutprobe
zu trennen;
- (3) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils der Blutprobe, durch die Zwischenräume um die zurückgehaltenen
zellulären
Bestandteile des Bluts als ein Ergebnis der Wirkung der dritten
Matrix zu fließen;
und
- (4) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils des Bluts durch die dritte Matrix zu fließen, so dass ein Assay in der
zweiten Matrix durchgeführt
wird, wobei der Assay durchgeführt
wird durch Bindung eines Mitglieds eines spezifischen Bindungspartners
an die Fängerzone
der dritten Matrix, um mindestens einen Analyten nachzuweisen und/oder
zu bestimmen.
-
Diese
alternative Version der Vorrichtung ist in 4 gezeigt.
Die Vorrichtung 60 weist eine erste Matrix 62,
eine zweite Matrix 64, eine dritte Matrix 66 und
einen festen Träger 68 auf.
Die Blutprobe 70, aufgetragen auf die erste Matrix 62,
fließt
durch die erste Matrix 62 und die zweite Matrix 64;
der flüssige Teil
der Blutprobe wandert anschließend
in die dritte Matrix 66. Ein chromatographischer Assay
kann in der dritten Matrix 66 durchgeführt werden.
-
In
noch einer alternativen Version dieser Vorrichtung kann die Vorrichtung
mehrere zweite poröse Matrices
einschließen,
jede zweite poröse
Matrix steht in funktionsfähigem
Kontakt mit der ersten porösen
Trennmatrix. Jede zweite poröse
Matrix kann ein chromatographisches Assay Element mit einer Fängerzone,
wie oben beschrieben, umfassen. Wenn die zweiten porösen Matrices
chromatographische Assay Elemente mit Fängerzonen einschließen, kann
ein Verfahren zur Durchführung
eines Assays zum Nachweisen und/oder Bestimmen mindestens eines
Analyten in dem flüssigen
Teil einer Blutprobe die Schritte umfassen:
- (1)
das Aufbringen einer Blutprobe auf die erste poröse Trennmatrix der Vorrichtung;
- (2) das Ermöglichen,
dass die Blutprobe durch die erste poröse Trennmatrix fließt, um den
flüssigen Teil
der Blutprobe von den zellulären
Bestandteilen der Blutprobe zu trennen;
- (3) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils der Blutprobe, durch die Zwischenräume um die zurückgehaltenen
zellulären
Bestandteile des Bluts als ein Ergebnis der Wirkung der zweiten
Matrices zu fließen;
und
- (4) das Ermöglichen
des flüssigen
Teil der Blutprobe durch die zweiten Matrices zu fließen, so dass
ein Assay in mindestens einer der zweiten Matrices durchgeführt wird,
wobei der Assay durchgeführt
wird durch das Binden des Mitglieds eines spezifischen Bindungspaares
an die Fängerzone
von mindestens einer der zweiten Matrices, um den mindestens einen
Analyten nachzuweisen und/oder zu bestimmen.
-
In
einer Anordnung, dargestellt in 5, schließt die Vorrichtung
zwei zweite poröse
Matrices ein, eine in funktionsfähigem
Kontakt mit jedem Ende der ersten porösen Matrix. In dieser Anordnung
wird das Blut nahe der Mitte der ersten porösen Matrix aufgetragen und
wandert nach außen
zu den Enden. Alternativ können drei
oder mehr zweite poröse
Matrices verwendet werden, jede in funktionsfähigem Kontakt mit der ersten
porösen
Matrix. Die zweiten porösen
Matrices können
entlang dem Umfang um die erste poröse Matrix, ähnlichen den Speichen eines
Rades, angeordnet sein. In dieser Alternative kann die erste poröse Matrix
irgendeine der oben beschriebenen ersten porösen Matrices sein, einschließlich der
unbehandelten asymmetrischen Membran.
-
In 5 umfasst
die Vorrichtung 80 eine erste poröse Trennmatrix 82,
eine erste Oberfläche 84 und
eine zweite Oberfläche 86 und
erste und zweite Enden 88 und 90, und zwei zweite
Matrices 92 und 94, ebenso wie einen festen Träger 96.
Die zwei zweiten Matrices 92 und 94 stehen Kontakt
mit den Enden 88 und 90 der ersten porösen Trennmatrix 82. Eine
Blutprobe 98 wird zu der ersten Oberfläche 84 der ersten
porösen
Trennmatrix 82 hinzugefügt
und wandert durch die erste poröse
Trennmatrix 82, wobei die flüssigen Teile der Blutprobe
in die zwei zweiten Matrices 92 und 94 wandern.
-
C. Zweikomponenten Assay
Vorrichtung
-
Eine
Zweikomponenten Vorrichtung schließt die ersten und zweiten Matrices
ein. Eine solche Vorrichtung umfasst im Allgemeinen:
- (1) eine erste gegenüberstellbare
Komponente, umfassend:
(a) eine erste poröse Trennmatrix, wie oben beschrieben;
und
(b) eine zweite poröse
Matrix in funktionsfähigem Kontakt
mit der ersten porösen
Trennmatrix, wie oben beschrieben; und
- (2) eine zweite gegenüberstellbare
Komponente, die so an der ersten gegenüberstellbaren Komponente befestigt
werden kann, dass die erste und die zweite gegenüberstellbare Komponente gegenübergestellt
werden können, um
ein Reagenz von der einen gegenüberstellbaren
Komponenten zu der anderen durch Druck transferieren.
-
Es
gibt eine große
Vielzahl von Vorrichtungen, die zwei gegenüberstellbare Komponenten verwenden.
Einige Alternativen sind unten in den 6 und 7 dargestellt.
Diese Alternativen sind exemplarisch und nicht abschließend; eine
große
Vielzahl von Formen der Assay Vorrichtung besteht und wurden beschrieben,
zum Beispiel in dem gleichzeitig anhängigen US Patent Nr. 5,877,028.
-
Zum
Beispiel kann die zweite gegenüberstellbare
Komponente eine Proben Präparationszone einschließen, die
dann mindestens ein Reagenz zur Behandlung der Probe einschließen kann.
Dieses Reagenz kann für
die Behandlung der Probe vor der Trennung des flüssigen Teils des Bluts von
den zellulären
Bestandteilen des Bluts verwendet werden.
-
Alternativ
dazu kann die Proben Präparationszone
einen spezifischen Bindungspartner einschließen, der mit einer nachweisbaren
Markierung markiert ist. Der spezifische Bindungspartner kann eine
spezifische Bindungsaffinität
für mindestens eine
Komponente aufweisen, die ausgewählt
ist unter einem Analyten und einem spezifischen Bindungspartner
für den
Analyten in einer Form, die erneut gelöst werden kann durch das Hinzufügen einer wässrigen
Probe zu der Proben Präparationszone. Mit
anderen Worten kann der markierte spezifische Bindungspartner auf
die Probenpräparationszone
in flüssiger
Form aufgebracht werden und auf eine Weise eingetrocknet werden,
dass er erneut gelöst
werden kann. Typischerweise, wenn die Vorrichtung für einen
Sandwich Immunassay verwendet wird weist der spezifische Bindungspartner,
der mit der nachweisbaren Markierung markiert ist, eine spezifische Bindungsaffinität für den Analyten
auf.
-
Alternativ
dazu kann die erste gegenüberstellbare
Komponente weiterhin eine Proben Präparationszone einschließen, die
einen spezifischen Bindungspartner einschließen kann, der mit einer nachweisbaren
Markierung in erneut lösbarer
Form markiert ist. Wie unten angegeben ist, würde in diesem Fall die Proben
Prä parationszone
auf der ersten gegenüberstellbaren
Komponente durch ein Element auf der zweiten gegenüberstellbaren
Komponente kontaktiert werden, wenn die erste und zweite gegenüberstellbare
Komponente gegenübergestellt
werden. Dies wird zu dem Transfer der Probe führen; die Probe und der erneut
gelöste
markierte spezifische Bindungspartner werden anschließend auf
das poröse
Pad aufgebracht.
-
Alternativ
dazu, in einer Zweikomponenten Vorrichtung, kann das poröse Pad auf
der gegenüberstellbaren
Komponente des chromatographischen Mediums angeordnet sein. Ein
Beispiel dieser Anordnung ist unten in 6 gezeigt.
-
Ein
Verfahren zum Durchführen
eines Assays zum Nachweisen und/oder Bestimmen mindestens eines
Analyten in dem flüssigen
Teil einer Blutprobe kann die Schritte umfassen:
- (1)
das Aufbringen einer Blutprobe auf die erste poröse Trennmatrix auf der ersten
gegenüberstellbaren
Komponente in der Zweikomponenten Assay Vorrichtung;
- (2) das Ermöglichen,
dass die Blutprobe durch die erste poröse Trennmatrix fließt, um den
flüssigen Teil
der Blutprobe von den zellulären
Bestandteilen der Blutprobe zu trennen;
- (3) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils der Blutprobe durch die Zwischenräume um die zurückgehaltenen
zellulären
Bestandteile des Bluts als ein Ergebnis der Wirkung der zweiten
Matrix zu fließen;
- (4) das Gegenüberbringen
der ersten und zweiten gegenüberstellbaren
Komponente, um Fluid von einer der gegenüberstellbaren Komponenten zu der
anderen gegenüberstellbaren
Komponente mittels Druck zu transferieren; und
- (5) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils der Blutprobe durch die zweite Matrix zu fließen, so
dass ein Assay in der zweiten Matrix durchgeführt wird, wobei der Assay durch
das Binden eines Mitglieds eines spezifischen Bindungspaares an
die Fängerzone
der zweiten Matrix durchgeführt
wird, um mindestens einen Analyten nachzuweisen und/oder zu bestimmen.
-
Verschiedene
Beispiele von Zweikomponenten Assay Vorrichtungen sind gezeigt.
-
Eine
allgemeine Anordnung ist in 6 gezeigt.
Die Assay Vorrichtung 200 weist eine erste gegenüberstellbare
Komponente 202 und eine zweite gegenüberstellbare Komponente 204 auf.
Die erste gegenüberstellbare
Komponente 202 schließt
ein poröses
Pad 206 zum Aufbringen der Probe ein. Die zweite gegenüberstellbare
Komponente 204 enthält ein
chromatographisches Medium 208. Die Mittel zum Entziehen
eines flüssigen
Teils des Bluts aus dem porösen
Material wird durch die Überlappung zwischen
dem porösen
Pad 206 und dem chromatographischen Medium 208 gebildet,
wenn die erste und die zweite gegenüberstellbare Komponente 202 und 204 gegenübergestellt
werden. Das chromatographische Medium 208 kann eine Nachweiszone 210 und
eine Kontrollzone 212 einschließen. Die erste gegenüberstellbare
Komponente 202 und die zweite gegenüberstellbare Komponente 204 sind durch
ein Gelenk 214 verbunden. Das chromatographische Medium 208 wird
in einer Vertiefung 216 bereitgestellt. Die erste gegenüberstellbare
Komponente 202 kann ein Fenster 218 zum Betrachten
des chromatographischen Mediums 208, einschließlich des
Bereichs der Nachweiszone 210 und der Kontrollzone 212 einschließen. Die
erste und die zweite gegenüberstellbare
Komponente 202 und 204 können durch Halterungen zusammengehalten
werden, wie jene, die durch eine abgekantete Kante 220 auf der
ersten gegenüberstellbaren
Komponente 202 und einer unterschnittenen Kante 222 auf
der zweiten gegenüberstellbaren
Komponente 204 gebildet werden. Andere Arten von Halterungen
können
ebenfalls verwendet werden. Die Vorrichtung kann durch einen Einschnitt
bzw. eine Aussparung 224 erreicht werden, die in der zweiten
gegenüberstellbaren
Komponente 204 gebildet wird.
-
Eine
andere Ausführungsform
einer Assay Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst eine Vorrichtung, die befähigt ist, bidirektionale Chromatographie
durchzuführen.
Diese Ausführungsform
ist in 7 gezeigt. Die Assay Vorrichtung 300 weist
eine erste gegenüberstellbare
Komponente 302 und eine zweite gegenüberstellbare Komponente 304 auf.
Die erste gegenüberstellbare
Komponente 302 schließt
einen Absorber 306, der ein absorbierendes Pad sein kann,
und einen Applikator 308, ein. Die zweite gegenüberstellbare
Komponente 304 weist ein chromatographisches Medium 310 mit einem
ersten Ende 312 und einem zweiten Ende 314, mit
einer Nachweiszone 316 und einer Kontrollzone 318 auf.
Die zweite gegenüberstellbare
Komponente 304 weist auch einen Leiter 320 in
funktionsfähigem Kontakt
mit dem zweiten Ende 314 des chromatographischen Mediums 310 auf;
der Leiter 320 wird für das
Aufbringen eines Reagenz in dem Applikator 308 an das chromatographische
Medium 310 verwendet, wenn die erste und zweite gegenüberstellbare
Komponente 302 und 304 gegenüber gebracht werden. Die zweite
gegenüberstellbare
Komponente 304 weist auch ein Pad aus porösem Material 322 auf, das
für den
flüssigen
Teil des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt
ist, die zellulären
Bestandteile des Bluts wie oben beschrieben zu binden. Das Pad aus
porösem
Material 322 ist in funktionsfähigem Kontakt mit dem ersten
Ende 312 des chromatographischen Mediums 310;
dieser funktionsfähige
Kontakt bildet das Mittel zum Zurückziehen des flüssigen Anteils
des Bluts aus dem Pad aus porösem
Material 322. Die erste und die zweite gegenüberstellbare
Komponente 302 und 304 werden durch ein Gelenk 324 verbunden.
Das chromatographische Medium 310 und das Pad aus porösem Material 322 werden
in einer Vertiefung 326 bereitgestellt. Die erste gegenüberstellbare
Komponente 302 kann ein Fenster 328 zum Betrachten
des chromatographischen Mediums 310 einschließlich des
Bereichs der Nachweiszone 316 und der Kontrollzone 318 einschließen. Die
erste und die zweite gegenüberstellbare
Komponente 302 und 304 können durch Halterungen zusammengehalten werden,
wie jene, die durch eine abgekantete Kante 330 auf der
ersten gegenüberstellbaren
Komponente 302 und einer unterschnittenen Kante 332 auf
der zweiten gegenüberstellbaren
Komponente 304 gebildet werden. Andere Arten von Halterungen
können ebenfalls
verwendet werden. Die Vorrichtung kann durch einen Einschnitt bzw.
eine Ausspa rung 334 erreicht werden, die in der zweiten
gegenüberstellbaren
Komponente 304 gebildet wird.
-
Bei
der Verwendung wird eine Blutprobe auf das poröse Pad 322 zum Trennen
der zellulären
Bestandteile des Bluts aufgebracht. Der flüssige Teil der Blutprobe wandert
anschließend
durch das chromatographische Medium 310; an diesem Punkt
werden die erste und die zweite gegenüberstellbare Komponente 302 und 304 gegenübergestellt,
und ein Reagenz in dem Applikator 308 wird auf das chromatographische
Medium 310 aufgebracht und wandert durch das chromatographische
Medium 310 in der entgegengesetzten Richtung des Flusses
des flüssigen
Teils der Blutprobe durch das chromatographische Medium 310 und
kehrt dadurch den Fluss um. Das Umdrehen des Flusses wird durch
den Absorber 306 bedingt.
-
Diese
Ausführungsform
ist insbesondere geeignet für
das Durchführen
von serologischen Assays, um Antikörper in Blutproben nachzuweisen. Wenn
zum Beispiel der nachzuweisende Analyt ein humaner Antikörper gegen
das Bakterium Heliobacter pylori, von dem angenommen wird, dass
es Magenkrebs verursacht, ist, kann eine Blutprobe, die unter dem
Verdacht steht, dass sie den Antikörper enthält, auf das poröse Pad 322 aufgebracht
werden, um die zellulären
Bestandteile der Blutprobe von dem flüssigen Teil der Blutprobe zu
trennen. Der flüssige Teil
der Blutprobe kann anschließend
von dem porösen
Pad 322 zu dem chromatographischen Medium 310 wandern.
Die Nachweiszone 316 kann immobilisiertes H. pylori Antigen
enthalten, so dass irgendein Antikörper, der spezifisch für H. pylori
Antigen ist, an der Nachweiszone bindet. Der Applikator 308 enthält anschließend einen
markierten Antikörper,
der humanen Immunglobulin G Antikörper bindet, wie ein Gold markierter
Ziege Anti-Human Immunglobulin G Antikörper, in erneut lösbarer Form.
Die Inhalte des Applikators 308 werden erneut durch das
Hinzufügen
einer wässrigen
Flüssigkeit
zu dem Applikator 308 gelöst. Wenn die erste und die
zweite gegenüberstellbare
Komponente 302 und 304 gegenüber gestellt werden, wird der
Applikator 308 in Kontakt mit dem chromatographischen Medium 310 gebracht,
um den markierten Anti-Human IgG Antikörper an das chromatographische
Medium 310 zu verabreichen. Der Absorber 306 bewirkt
anschließend,
dass der markierte Anti-Human IgG Antikörper durch das chromatographische
Medium 310 in eine Richtung wandert, die dem Fluss des
flüssigen
Teils der Blutprobe durch das chromatographische Medium 310 entgegengesetzt
ist. Irgendein Anti-H. pylori Antikörper, der in der Nachweiszone 316 gebunden
ist, wird anschließend markiert.
Wenn Gold markierter Antikörper
verwendet wird, kann die Anwesenheit von Anti-H. pylori Antikörper optisch
nachgewiesen werden. Der umgekehrte Fluss, bedingt durch den Absorber 306,
wirkt als ein Waschschritt, um einen anderen Antikörper, der
in der Probe anwesend ist, aber nicht spezifisch für H. pylori
Antigen ist, und der nicht in der Nachweiszone 316 gebunden
ist, aber der auf andere Weise mit dem markierten Anti-Human IgG
Antikörper
reagieren würde
und einen Hintergrund ergeben würde,
zu entfernen. Die Verwendung eines bidirektionalen Flusses reduziert
deshalb den Hintergrund und steigert die Sensitivität und Verlässlichkeit
des Tests.
-
Diese
Anordnungen sind exemplarisch und nicht abschließend; andere Anordnungen von
sowohl unidirektionalen als auch bidirektionalen Assay Vorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die das poröse
Pad zum Binden der zellulären
Bestandteile des Bluts einschließen, liegen auch innerhalb des
Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung. Diese Anordnungen können eine
Vielzahl von Elementen einschließen.
-
Zum
Beispiel stehen in einer Vielzahl von Vorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung Absorber in funktionsfähigem
Kontakt mit einem Ende des chromatographischen Mediums, typischerweise
dem Ende, das dem Ende gegenüberliegt,
mit dem der Kontakt mit dem Pad aus porösem Material hergestellt wird.
Die Absorber können
aus irgendeinem saugfähigem
Material hergestellt werden, welches eine Flüssigkeit ausreichend hält, so dass
Flüssigkeit
durch das chromatographische Medium gezogen werden kann und in dem
Absorber akkumuliert. Typische Materialien für die Absorber schließen ein, aber
sind nicht beschränkt
auf Filterpapier.
-
Zusätzlich können die
Vorrichtungen einen oder mehrere Leiter einschließen. Die
Leiter können als
eine Brücke
zwischen dem Pad aus porösem
Material und dem chromatographischen Medium dienen, wodurch sie
das Mittel zum Zurückziehen
des flüssigen
Teils des Bluts aus dem porösen
Material bilden. Diese Leiter werden aus hydrophilem Medium hergestellt,
das Flüssigkeiten
durchlässt,
ohne sie im Wesentlichen zu absorbieren. Solche Materialien sind
im Stand der Technik gut bekannt. Cellulose und Cellulose Derivate
können
verwendet werden.
-
In
Vorrichtungen, die gegenüberstellbare Komponenten
verwenden, werden die Körper
der gegenüberstellbaren
Komponenten vorzugsweise aus beschichteter Pappe hergestellt, die
ausreichend undurchlässig
gegenüber
Feuchtigkeit ist, um die Flüssigkeiten
zu enthalten, die in die Durchführung
des Assays, der durch die Vorrichtung durchgeführt wird, involviert sind.
Andere Cellulose basierte Materialien, wie Pappe oder festes gebleichtes
Sulfit (SBS) (engl.: solid bleached sulfite) können ebenfalls verwendet werden.
Alternativ dazu können
die Körper
der gegenüberstellbaren
Komponenten aus Plastik hergestellt werden, das gegenüber Feuchtigkeit
undurchlässig
ist. Ein geeignetes Plastik ist ein Polycarbonatplastik, wie LexanTM.
-
Die
gegenüberstellbaren
Komponenten sind durch ein Gelenk verbunden, das vorzugsweise aus einem
Material hergestellt ist, das gegenüber Flüssigkeiten undurchlässig ist,
wie einem Plastik, das verträglich
verbunden werden kann mit oder das aus demselben Material hergestellt
ist, das für
die erste und die zweite gegenüberstellbare
Komponente verwendet wird.
-
Eine
Version, die insbesondere für
die Durchführung
von bidirektionalen Assays angepasst ist, kann umfassen:
- (1) eine erste gegenüberstellbare Komponente, umfassend:
(a)
eine erste poröse
Trennmatrix, die für
den flüssigen
Teil des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt ist,
die zellulären
Bestandteile des Bluts zurückzuhalten;
und
(b) eine zweite poröse
Matrix einschließlich
einer Membran für
chromatographische Trennung in funktionsfähigem Kontakt mit der ersten
porösen Trennmatrix,
die es dem flüssigen
Teil des Bluts ermöglicht,
mittels Kapillarkraft oder chromatographischer Trennung durch die
zweite poröse Matrix
in einer ersten Richtung zu fließen; und
- (2) eine zweite gegenüberstellbare
Komponente, die so an der ersten gegenüberstellbaren Komponente befestigt
werden kann, dass die erste und die zweite gegenüberstellbare Komponente gegenübergestellt
werden können,
um ein Reagenz von der zweiten gegenüberstellbaren Komponente zu
der ersten gegenüberstellbaren
Komponente mittels Druck zu transferieren, so dass das Gegenüberbringen
der ersten und der zweiten gegenüberstellbaren
Komponente bewirkt, dass das Reagenz das von der ersten gegenüberstellbaren Komponente
zu der zweiten gegenüberstellbaren Komponente
transferiert wird, durch die zweite Trennmatrix in einer zweiten
Richtung wandert, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
-
Typischerweise
schließt
in dieser Version die Membran für
chromatographische Trennung darin eine Fängerzone zum Binden eines Analyten
ein, und das Reagenz, das von der zweiten gegenüberstellbaren Komponente zu
der ersten gegenüberstellbaren Komponente
transferiert wird, ist ein markierter spezifischer Bindungspartner
für den
Analyten.
-
Ein
Verfahren zum Durchführen
eines Assays zum Nachweisen und/oder Bestimmen mindestens eines
Analyten in dem flüssigen
Teil einer Blutprobe unter Verwendung dieser Version kann die Schritte
umfassen:
- (1) das Aufbringen einer Blutprobe
auf die erste poröse
Trennmatrix auf der ersten gegenüberstellbaren
Komponente der Vorrichtung;
- (2) das Ermöglichen,
dass die Blutprobe durch die erste poröse Trennmatrix fließt, um den
flüssigen Teil
der Blutprobe von den zellulären
Bestandteilen der Blutprobe zu trennen;
- (3) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils der Blutprobe durch die Membran für chromatgraphische Trennung
in der ersten Richtung zu fließen;
- (4) das Gegenüberbringen
der ersten und zweiten gegenüberstellbaren
Komponente, um den markierten spezifischen Bindungspartner für den Analyten
von der zweiten gegenüberstellbaren
Komponente zu der ersten gegenüberstellbaren
Komponente mittels Druck zu transferieren; und
- (5) das Ermöglichen
des markierten spezifischen Bindungspartners für den Analyten durch die Membran
für chromatographische
Trennung in der zweiten Richtung zu fließen, so dass ein Assay in der
zweiten Matrix durchgeführt
wird, wobei der Assay durch das Binden des markierten spezifischen
Bindungspartners an die Fängerzone der
zweiten Matrix durchgeführt
wird, um mindestens einen Analyten nachzuweisen und/oder zu bestimmen.
-
Die
Beschreibung der obigen Vorrichtungen ist auf Assay Vorrichtungen
gerichtet, die einen Assay zu einem Zeitpunkt durchführen. Jedoch
können auch
Assay Vorrichtungen konstruiert werden, die vielfache Assays zum
selben Zeitpunkt durchführen können. Die
Assays können
für denselben
Analyten oder für
verschiedene Analyten durchgeführt
werden. Dies erlaubt die Anwendung von verschiedenen Blutproben
auf einer einzigen Vorrichtung mit der Durchführung von vielfachen Assays.
-
II. VORRICHTUNG UND VERFAHREN
FÜR OFF BOARD
VERARBEITUNG
-
Ebenfalls
beschrieben ist ein Verfahren zum Trennen des flüssigen Teils des Bluts von
den zellulären
Bestandteilen des Bluts durch das vorherige Hinzufügen eines
Bindemittels für
die zellulären
Bestandteile des Bluts zu einer Probe aus Vollblut bevor das Gemisch
auf eine Vorrichtung zum Trennen des flüssigen Teils des Bluts von
den zellulären
Bestandteilen des Bluts aufgetragen wird.
-
Ein
solches Verfahren umfasst:
- (1) das Hinzufügen einer
Vernetzungssubstanz für
die zellulären
Bestandteile des Bluts zu einer Probe aus Vollblut, wobei die Vernetzungssubstanz
ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus einem Lectin, einem Anti-Blutzellen-Antikörper, und
einem Kohlenhydrat, das befähigt
ist, Blutzellen zu aggregieren;
- (2) das Mischen der Vernetzungssubstanz und der Blutprobe, um
ein Gemisch aus der Vernetzungssubstanz und der Blutprobe zu bilden,
und das Ermöglichen
von Zeit, damit die Mischung stattfindet;
- (3) das Aufbringen des Gemisches aus der Vernetzungssubstanz
und der Blutprobe auf eine Vorrichtung zum Trennen des flüssigen Teils
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts, wobei die Vorrichtung umfasst:
(a)
ein Pad aus porösem
Material, das für
den flüssigen
Teil des Bluts durchlässig
ist, aber befähigt
ist, die zellulären
Bestandteile des Bluts, die durch die Reaktion zwischen der Vernetzungssubstanz
und der Blutprobe aggregiert sind, zurückzuhalten;
(b) ein Substrat,
welches das Pad trägt;
und
(c) ein Mittel, befestigt an dem Pad, zum Ermöglichen
des Flusses des flüssigen
Teils des Bluts: (i) durch Zwischenräume um die zurückgehaltenen zellulären Bestandteile
des Bluts und (ii) von dem Pad aus porösen Material; und
- (4) das Ermöglichen
des flüssigen
Teils des Bluts durch das Pad zu fließen, um den flüssigen Teil des
Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts zu trennen.
-
Die
Trennung des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts, die an das Bindemittel gebunden sind, findet
durch das Fließen
durch das Pad ohne signifikante Hämolyse statt. Dieses Verfahren
unterscheidet sich von den oben beschriebenen Verfahren dahingehend,
dass das Pad aus porösem
Material keine Vernetzungssubstanz, wie einen Antikörper oder
ein Lectin enthalten muss; vielmehr wirkt das Pad als ein Filter,
um die zellulären
Bestandteile des Bluts, die durch die vorherige Bindung an die Vernetzungssubstanz
aggegriert sind, zu entfernen, wobei die Bindung stattfindet, bevor
die Probe auf das Pad aufgetragen wird.
-
Vorzugsweise
wird ein Antikoagulanz mit der Vernetzungssubstanz hinzugefügt. Ein
typisches Antikoagulanz ist EDTA oder Heparin, obwohl auch andere
Antikoagulanzien im Stand der Technik bekannt sind.
-
Vorzugsweise
wird eine Konzentration der Vernetzungssubstanz verwendet, die ausreichend ist,
um im Wesentlichen alle zellulären
Elemente des Bluts zu vernetzen.
-
Die
Vorrichtung zum Trennen des flüssigen Teils
des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts kann aus irgendeiner der oben in Abschnitt
I beschriebenen Alternativen sein, mit dem Unterschied, dass das
Pad aus porösem
Material als ein Filter zum Entfernen von bereits agglutinierten
oder aggregierten zellulären
Bestandteilen des Bluts wirkt, anstelle des Bereitstellens eines
Mittels zum Agglutinieren oder Aggregieren der zellulären Bestandteile.
-
Der
getrennte flüssige
Teil des Bluts kann anschließend
hinsichtlich eines Analyten, wie oben beschrieben, untersucht werden,
typischerweise durch ein immunchromatographisches Verfahren. Wenn die
Vorrichtung, die zum Trennen der flüssigen Teile des Bluts von
den zellulären
Bestandteilen des Bluts verwendet wird, ein chromatographisches
Medium, wie oben beschrieben, einschließt, kann der Assay in der Vorrichtung
durchgeführt
werden; dies ist allgemein bevorzugt. Andererseits kann der getrennte flüssige Teil
des Bluts für
einen Assay auf einer anderen Vorrichtung herausgezogen werden.
Diese Assays können
auf Assay Vorrichtungen durchgeführt werden,
wie jenen, die in dem gleichzeitig anhängigen US Patent Nr. 5,877,028
von Howard M. Chandler et al., bezeichnet als "Opposable-Element Chromatographic Assay
Device" offenbart
sind. Diese Vorrichtungen schließen sowohl unidirektionale
als auch bidirektionale Assay Vorrichtungen ein.
-
Alternativ
dazu, anstelle des Hinzufügens der
Vernetzungssubstanz zu einer Probe aus Vollblut, kann eine Blutprobe
zu einem Kapillarröhrchen hinzugefügt werden,
das mit einer Vernetzungssubstanz, mit oder ohne einem Antikoagulanz,
beschichtet ist. Die Vernetzungssubstanz und das Antikoagulanz,
falls es anwesend ist, werden anschließend in der Blutprobe gelöst. Die
Blutprobe mit der Vernetzungssubstanz und dem Antikoagulanz, die
darin gelöst
sind, wird anschließend
auf die Vorrichtung zum Trennen des flüssigen Teils des Bluts von
den zellulären
Bestandteilen des Bluts, wie oben beschrieben, aufgebracht. Wiederum
wirkt die Vorrichtung als ein Filter für die agglutinierten oder aggregierten
Blutzellen. Ein Assay kann wie oben beschrieben durchgeführt werden.
-
Diese
Alternative ist allgemein in 8 gezeigt.
Die Blutprobe 400 wird zu dem Kapillarröhrchen 402 hinzugefügt und,
nach dem Mischen, wird das Kapillarröhrchen auf die Trennvorrichtung 404 aufgebracht.
-
VORTEILE DER
ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung stellt schnelle, effiziente und einfache Mittel
zum Trennen von Blutzellen aus dem flüssigen Teil des Bluts für die Durchführung von
spezifischen Bindungsassays, wie Immunassays ebensowie wie andere
Tests bereits. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine
integrierte Vorrichtung bereit, die sowohl ein Assay Element als
auch ein Mittel zum Trennen der flüssigen Teile des Bluts von
den zellulären
Bestandteilen des Bluts einschließt, so dass ein Analyt, der
in den flüssigen
Teilen des Bluts anwesend ist, einfach untersucht werden kann. Dies
vermeidet die Notwendigkeit einer vorherigen Extraktion von Serum
oder Plasma aus dem Blut, mit der beabsichtigten Notwendigkeit der
sicheren Lagerung der Blutfraktionen. Die Verwendung einer Assay
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung erlaubt eine einfache und sichere Lagerung von verwendeten
Testvorrichtungen. Darüber
hinaus ist die verbesserte Vorrichtung befähigt, einen gewünschten
Analyten direkt zu untersuchen, wenn eine Vollblutprobe auf die
Vorrichtung aufgebracht wird.
-
Assay
Vorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung können
einen breiten Bereich von Immunassays durchführen, einschließlich sowohl Sandwich
und kompetitiven Immunassays. Insbesondere sind die Assay Vorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Nachweisen und/oder Bestimmen von sowohl Antigenen
als auch Antikörpern
geeignet.
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung mit beachtlichem Detail mit Bezugnahme
auf bestimmte Variationen davon beschrieben wurde, sind andere Versionen
und Ausführungsformen
möglich.
Diese Versionen schließen
andere Anordnungen von Zweikomponenten Vorrichtungen ein, die nach
den grundlegenden Prinzipien, die hier beschrieben wurden, arbeiten.
Diese Versionen schließen
Assay Vorrichtungen ein, die für
kompetitive Immunassays ebenso wie für Sandwich Immunassays in verschiedenen Anordnungen
angepasst sind. Insbesondere können Vorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung angepasst werden, um den radialen oder den Fluss entlang
des Umfangs durch ein chromatographisches Medium anstelle eines
linearen Flusses zu verwenden. Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung
können
auch angepasst werden, um gleichzeitig verschiedene Assays durchzuführen, mit
vielfachen zweiten porösen
Matrices, die zirkulär
oder ähnlich
wie Speichen eines Rades angeordnet sind, oder in anderen Anordnungen.
Obwohl die Vorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung insbesondere für das
Trennen des flüssigen
Teils des Bluts von den zellulären
Bestandteilen des Bluts und die Durchführung von Assays mit dem flüssigen Teil
des Bluts angepasst sind, können
Vorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung auch für
das Entfernen von Blutzellen aus anderen Körperfluiden, die sie enthalten können, wie
Cerebrospinalfluid und für
Assays mit solchen Fluiden nach der Entfernung von Blutzellen daraus
verwendet werden. Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung
können
auch angepasst werden, um andere Assays durchzuführen, wie Enzymassays und kolorimetrische
Assays.
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Die
Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können Variationen umfassen,
in denen zwei Komponenten der Vorrichtungen nicht in einer permanent
fixierten Anordnung gehalten werden, sondern die getrennt und zueinander
gebracht werden können,
um den Assay durchzuführen,
wie durch elektrische oder magnetische Kräfte oder durch die Verwendung
eines trennbaren Verschlusses wie einem Textil mit Haken und Schlinge,
zum Beispiel Klettverschluss (VelcroTM).
Zusätzlich
vorgesehen sind Vorrichtungen mit drei Komponenten in einer Faltungsanordnung.