-
Hintergrund
der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Nachweisvorrichtung zum Nachweisen des Vorhandenseins
eines nachweisbaren Materials in einer Probe. Ausdrücklicher
gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Nachweisvorrichtung
zum Nachweisen des Vorhandenseins einer biologischen Komponente
im Urin, Blut oder dergleichen. Zusätzlich bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf ein Verfahren zum Nachweisen einer biologischen Komponente
im Urin, Blut oder dergleichen.
-
Unter herkömmlichen Nachweisverfahren
zum Nachweisen eines nachweisbaren Materials einer biologischen
Komponente, gibt es ein immunologisches Nachweisverfahren, das Antikörper und
Antigene nutzt. Dieses Verfahren, das eine hohe Empfindlichkeit
und eine gute Spezifität
und eine Leichtigkeit in der Verwendung liefert, wird auf dem Gebiet
des klinischen Testens weit verbreitet benutzt. Verschiedene Technologien wurden
kürzlich
vorgeschlagen, um ein Testen unter Verwenden des immunologischen
Nachweisverfahrens auszuführen,
ohne irgendwelche speziellen Techniken oder ein Training zu erfordern.
-
Davon wurde eine Gruppe von Messverfahren,
die als immunologische Chromatographie bekannt sind, vorgeschlagen
(JP 9-178 748 A) und wird für
die allgemeine Öffentlichkeit
bereits vermarktet. Dieses Verfahren liefert schnelle, einfache
und genaue Ergebnisse.
-
In der immunologischen Chromatographie
wird ein markiertes Reagens (Färbeindikator)
unter Verwenden von Latex, kolloidalem Gold oder dergleichen an
einer Verteilungsschicht fixiert. Ein unmarkiertes Reagens ist an
einer Nachweiszone auf der Verteilungsschicht fixiert. Wenn das
nachweisbare Material in der fluiden Probe vorhanden ist, werden
Immunoreaktionsverbindungen erzeugt. Der Färbemarker von dieser Reaktion
wird eingefangen, sodass er visuell beobachtet werden kann. Mit
dem immunologischen Chromatographieverfahren kann die fluide Probe
einfach an einer Aufbringungsposition aufgebracht werden. Nach einer festen
Zeitdauer wird der Grad der Färbung
von dem Färbeindikator
an der Nachweiszone beobachtet.
-
Mit diesem Verfahren müssen die
Antigene oder Antikörper,
die eine Affinität
für das
nachweisbare Material haben, zusammen mit Enzymen, Fluoreszenzmaterialien,
Lumineszenzmaterialien, gefärbtem
Latex, kolloidalem Gold oder dergleichen erzeugt werden, die als
Marker dienen, die chemisch oder physikalisch mit Markerantigenen
oder Markerantikörpern
in Abhängigkeit
von der Anwendung gebunden sind. Jedoch beinhaltet die Markierungsreaktion
ein Hauptproblem. Zum Beispiel kann zum Binden eines Enzyms an ein
Antigen- oder Antikörperprotein
eine chemische Prozedur, wie beispielsweise eine periodische Säureoxidation, ausgeführt werden
(Enzyme Immunoassay, Igaku-Shoin, Tokyo, 1982). In derartigen Fällen findet
eine ineversible Deaktivierung des Antigens, Antikörpers oder
des Enzyms statt. Zusätzlich
kann eine Polymerisation, die zu einer Verringerung der Aktivierung
oder einer nichtspezifischen Reaktion führt, stattfinden. Als ein Ergebnis wird
die praktische Markerausbeute sehr gering.
-
Auf ähnliche Weise findet, wenn
physikalische (hydrophobes Binden) Verfahren benutzt werden, um gefärbtes Latex
an Antigen- oder Antikörperproteine
zu binden, das Binden an das gefärbte
Latex willkürlich statt,
sodass die aktiven Stellen des Antigens oder der Antikörper verloren
gehen. Dies liefert unzulängliche Reaktionen,
sodass Überschussantigene
oder -antikörper
benutzt werden müssen.
Auch werden, da die Absorption nicht zu 100% effektiv voranschreitet,
beträchtliche
Antigene oder Antikörper
verschwendet.
-
Um diese Probleme zu überwinden,
wurde ein Verfahren, das bivalente Reagenzien, wie ein Vernetzungsmittel,
benutzt, entwickelt (Enzyme Immunoassay, Igaku-Shoin, Tokyo, 1982).
Jedoch sind die erforderlichen Arbeitsgänge komplex und erfordern einen
hohen Grad an Fertigkeit. Außerdem
können,
da die Reaktion selbst hoch empfindlich ist, leichte Änderungen
in den Reaktionsbedingungen die Eigenschaften des Markers stark
beeinflussen. Daher wird das Verfahren des bivalenten Reagens zum
Herstellen von Markern nicht als sehr reproduzierbar betrachtet.
-
Wenn das herkömmliche Markierungsverfahren
hoher Spezifität
benutzt wird, ist ein Verlust der Aktivierung der Macker oder der
Antigene/Antkörper
oder dergleichen unvermeidbar, und ein 100%iges Markieren kann nicht
erreicht werden, da der Markierungsarbeitsgang selbst eine chemische
Reaktion ist.
-
Aufgaben und
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Nachweisverfahren zum Minimieren einer verringerten
Aktivierung und eines Antikörperverlustes
von dem Markierungsarbeitsgang anzugeben, während eine Messempfindlichkeit
geliefert wird, die der herkömmlichen
Technologie mindestens gleich ist.
-
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Nachweisvorrichtung anzugehen, die einen hochempfindlichen
und preisgünstigen
immunologischen Nachweis ergibt, ohne wertvolle Antikörper zu verschwenden.
-
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Nachweisverfahren anzugeben, das einen hochempfindlichen
und preisgünstigen
immunologischen Nachweis ergibt, ohne wertvolle Antikörper zu
verschwenden.
-
Es ist noch eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine hochempfindliche Nachweisvorrichtung
und ein Verfahren zum Nachweisen eines nachweisbaren Materials anzugeben,
das keine Beschränkungen
der Mengen des Reagens beinhaltet.
-
Gemäß eines Aspektes der vorliegenden
Erfindung ist eine Nachweisvorrichtung angegeben zum Nachweisen
des Vorhandenseins eines nachweisbaren Materials in einer Probe
mit:
einem Fluidaufbringungsabschnitt, der mit der Probe in
Kontakt steht,
einem Reaktionsreagensabschnitt, der unmarkierte
Teilchen mit einem immunologischen Reagens und Markierungsteilchen
mit einem immunologischen Reagens aufweist, die bewegbar darin enthalten
sind, und der mit dem Fluidaufbringungsabschnitt derart verbunden
ist, dass sich die Probe von dem Fluidaufbringunsabschnitt zu dem
Reaktionsreagensabschnitt bewegt,
einem porösen Reaktionsträgerabschnitt,
der mit dem Reaktionsreagensabschnitt derart verbunden ist, dass sich
die Probe von dem Reaktionsreagensabschnitt zu dem porösen Reaktionsträgerabschnitt
bewegt,
einem immunologischen Reaktionsprodukt, das durch biologisches
Binden des nachweisbaren Materials sowohl an die Markierungsteilchen
als auch an die unmarkierten Teilchen gebildet wird, wenn das nachweisbare Material
in der Probe vorhanden ist, und
einem Einfangabschnitt in dem
porösen
Abschnitt, der aus einem Material, das eine Porengröße kleiner
als die Größe des Reaktionsproduktes
besitzt, derart gemacht ist, dass die chromatographische Bewegung
der Markierungsteilchen, die nicht an die unmarkierten Teilchen
gebunden sind, durch den Einfangabschnitt zugelassen ist und die
chromatographische Bewegung des Reaktionsproduktes beschränkt ist.
-
Gemäß eines noch anderen Aspektes
der vorliegenden Erfindung ist ein Nachweisverfahren zum Nachweisen
des Vorhandenseins eines nachweisbaren Materials in einer Probe
angegeben, mit:
In-Kontakt-Bringen der Probe mit einem Fluidaufbringungsabschnitt
einer Nachweisvorrichtung,
chromatographisches Bewegen der
Probe durch den Fluidaufbringungsabschnitt, einen Reaktionsreagensabschnitt
und einen porösen
Reaktionsträgerabschnitt,
zur
Reaktion Bringen der Probe mit unmarkierten Teilchen mit einem immunologischen
Reagens und Markierungsteilchen mit einem immunologischen Reagens,
die in dem Reaktionsreagensabschnitt enthalten sind, um ein immunologisches
Reaktionsprodukt derart zu bilden, dass das nachweisbare Material
biologisch sowohl an die Markierungsteilchen als auch an die unmarkierten
Teilchen bindet, wenn das nachweisbare Material in der Probe vorhanden
ist,
Leiten der Probe einschließlich jedes vorhandenen Reaktionsproduktes
durch einen Einfangabschnitt mit einer Porengröße, die kleiner ist als die
Größe des Reaktionsproduktes
und größer ist
als der Durchmesser der Markierungsteilchen, und
Analysieren
des Vorhandenseins der Markierungsteilchen in dem Einfangabschnitt,
wobei das Vorhandensein der Markierungsteilchen mit dem Vorhandensein
des nachweisbaren Materials übereinstimmt.
-
Eine Nachweisvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst einen Fluidaufbringungsabschnitt,
der in Kontakt mit dem Probenfluid angeordnet ist, einen Reaktionsreagensabschnitt,
der mit dem Fluidaufbringungsabschnitt verbunden ist und einen porösen Träger, der
mit dem Reaktionsreagensabschnitt verbunden ist. Der Reaktionsreagensabschnitt
enthält
unmarkierte Teilchen, die den Nachweis nicht beeinflussen, und markierte
Teilchen, die durch biochemische Reaktionen mit den unmarkierten
Teilchen durch das nachweisbare Material binden. Die Teilchen und
die Markierungselemente sind fähig, sich
durch den porösen
Träger
zu bewegen. Ein Einfangabschnitt, der an der Nachweiszone angeordnet
ist, verhindert eine chromatographische Bewegung des Reaktionsproduktes,
das durch das Binden der unmarkierten Teilchen und der markierten
Teilchen mit dem nachweisbaren Material erzeugt wird. Der Einfangabschnitt ermöglicht auch
eine chromatographische Bewegung der Markierungsteilchen, die nicht
an unmarkierte Teilchen gebunden sind. Die Porengröße des Einfangabschnitts
ist kleiner als der Teilchendurchmesser des Reaktionsproduktes und
ist größer als
der Teilchendwchmesser der Markierungselemente, die nicht an die
Teilchen gebunden sind.
-
Mit dieser Struktur wird der Nachweis
einfach durch Aufbringen der Fluidprobe, Warten für eine festgesetzte
Zeitdauer und Anschauen der Nachweisergebnisse auf der Nachweiszone
fertiggestellt.
-
Die Nachweisvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst einen Fluidaufbringungsabschnitt,
der mit einer Fluidprobe in Kontakt steht. Ein Reaktionsreagensabschnitt
ist mit dem Fluidaufbringungsabschnitt verbunden. Ein porösen Träger ist
mit dem Reaktionsreagensabschnitt verbunden. Der Reaktionsreagensabschnitt
umfasst unmarkierte Teilchen, die den Nachweis nicht beeinflussen, und
Markierungsteilchen. Die Markierungsteilchen binden durch eine biochemische
Reaktion an die unmarkierten Teilchen und das nachweisbare Material,
wenn das nachweisbare Material vorhanden ist. Die unmarkierten Teilchen
und die Markierungsteilchen sind in dem porösen Träger bewegbar enthalten. Ein
Reaktionsprodukt, das durch das Binden zwischen den unmarkierten
Teilchen und den Markierungsteilchen an das nachweisbare Material
erzeugt wird, verhindert die chromatographische Bewegung des Reaktionsproduktes.
Ein Einfangabschnitt ist an einer Nachweiszone angeordnet, um eine
chromatographische Bewegung der Markierungsteilen, die nicht an
die unmarkierten Teilchen gebunden sind, zu ermöglichen. Die Porengröße des Einfangabschnittes
ist kleiner als der Teilchendurchmesser des Reaktionsproduktes und
ist größer als
der Teilchendwchmesser der Markierungsteilchen, die nicht an die
unmarkierten Teilchen gebunden sind.
-
Mit dieser Struktur ist das unmrkierte
Reagens nicht in dem porösen
Träger
verfestigt und ist einfach in dem Reaktionsreagensabschnitt enthalten.
Daher ist die Menge des unmarkierten Reagens nicht durch die Notwendigkeit
des Ausführens
einer Verfestigung beschränkt.
Dies ermöglicht,
dass im Vergleich zu der herkömmlichen Nachweisvorrichtung
eine größere Menge
des unmarkierten Reagens benutzt werden kann, wodurch eine verbesserte
Nachweisempfindlichkeit geliefert wird. Außerdem bewegt sich, da das
unmarkierte Reagens nicht physikalisch an den porösen Träger gebunden
ist, das unmarkierte Reagens frei durch den porösen Träger und die freie Bewegung
(Kollisionen) zwischen den Komponenten fördert effizient und beschleunigt
die Reaktion im Vergleich zu der herkömmlichen Technologie. Dies
liefert einen verbesserten Nachweis.
-
Auch bindet, falls das nachweisbare
Material vorhanden ist, der Marker an die unmarkierten Teilchen, um
ein Reaktionsprodukt zu bilden, was dann an dem Einfangabschnitt
eingefangen wird. Daher gibt es kein Hindernis für das Erhalten der Nachweisergebnisse.
-
Außerdem ermöglicht die Beziehung zwischen
der Porengröße und dem
Teilchendurchmesser der unmar kierten Teilchen, dass das Reaktionsprodukt,
das durch das Binden zwischen den markierten Teilchen und den unmarkierten
Teilchen erzeugt wird, am Einfangabschnitt angehalten und eingefangen
wird.
-
In der Nachweisvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Porengröße des Einfangabschnittes kleiner
als der Teilchendwchmesser der unmarkierten Teilchen.
-
Mit dieser Struktur werden ungebundene,
unmarkierte Teilchen auch an dem Einfangabschnitt angehalten. Diese
Beziehung zwischen den Durchmessern kann benutzt werden, wenn das
nachweisbare Material nur eine immunologische Reaktionsstelle desselben
Typs besitzt. In diesem Fall besitzen das Reaktionsprodukt und ein
einzelnes unmarkiertes Teilchen fast dieselbe Größe, was ermöglicht, dass das Reaktionsprodukt an
dem Einfangabschnitt angehalten wird.
-
In der Nachweisvorrichtung gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Porengröße des Einfangabschnittes größer als
der Teilchendwchmesser des unmarkierten Teilchens.
-
Mit dieser Struktur laufen die ungebundenen,
unmarkierten Teilchen durch den Einfangabschnitt. Die Beziehung
zwischen den Durchmessern ist für
den Fall geeignet, wenn das nachweisbare Material mehrfache immunologische
Reaktionsstellen desselben Typs besitzt. In derartigen Fällen bindet
das nachweisbare Material mit mehrfachen Teilchen, sodass sich das
Reaktionsprodukt zu einem Aggregat entwickelt, das viel größer ist
als ein einzelnes Teilchen. Sofern die Teilchen nicht kleiner gemacht
werden, wird das Aggregat so groß werden, dass die Reaktionsprodukte
in der Mitte des porösen
Trägers
eingefangen werden können,
ohne den Einfangabschnitt zu erreichen. Deshalb sollte der Teilchendurchmesser
klein ausgebildet werden, um es dem Reaktionsprodukt zu ermöglichen,
sich chromatographisch zu dem Einfangabschnitt zu bewegen.
-
Das oben dargelegte und andere Aufgaben,
Merkmale und Zweckmäßigkeiten
der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden Beschreibung
offenbar werden, gelesen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen,
in denen gleiche Bezugszeichen dieselben Elemente bezeichnen.
-
1(a) ist
eine Vorderansichtszeichnung einer Nachweisvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
1(b) ist
eine Seitenansichtszeichnung der Nachweisvorrichtung der 1(a);
-
2(a) ist
eine Vorderansichtszeichnung einer Nachweisvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (positiv);
-
2(b) ist
eine Vorderansichtszeichnung der Nachweisvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (negativ);
-
2(c) ist
eine Nahansicht der Nachweisvorrichtung der 2(a);
-
3(a) ist
eine Vorderansichtszeichnung der Nachweisvorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (positiv);
-
3(b) ist
eine Vorderansichtszeichnung der Nachweisvorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (negativ);
-
3(c) ist
eine Nahansicht der Nachweisvorrichtung der 3(a).
-
Unter Bezugnahme auf 1(a) und 1(b) ist
in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der Teilchendwchmesser der Teilchen 13 größer als
die Porengröße eines
Einfangabschnitts 16. Diese Ausführungsform ist für Fälle nützlich,
in denen ein nachweisbares Material T (siehe 2(c)) nur eine immunologische Reaktionsstelle
desselben Typs besitzt. Beispiele für das nachweisbare Material
T umfassen hCG (menschliches Choriongonadotropin), LH (luteinisierendes
Hormon), FSH (Follikelstimulierendes Hormon), TSH (Thyroidstimulierendes
Hormon), Insulin und CEA (Carcinoembryonales Antigen).
-
Unter Bezugnahme auf 2(a), 2(b) und 2(c) steht ein Fluidaufbringungsabschnitt 11,
der vorzugsweise aus einem Filterpapier gebildet ist, mit der Fluidprobe
durch Tropfen der Fluidprobe auf das Filterpapier oder durch Eintauchen
des Filterpapiers in die Fluidprobe in Kontakt. Ein Reaktionsreagensabschnitt 12,
der mit dem Fluidaufbringungsabschnitt 11 fortlaufend ist,
enthält
Teilchen 13 und Markierungselemente 14.
-
Die Teilchen 13 beeinflussen
die Auswertung nicht. Falls die Auswertung visuell ausgeführt wird,
sind die Teilchen 13 weiß oder transparent. Wenn das
nachweisbare Material T vorhanden ist, findet eine biochemische
(z. B. immunologische) Reaktion zwischen den Markierungselementen 14 und
den Teilchen 13 statt, wobei ein Reaktionsprodukt 18 erzeugt
wird.
-
Ein poröser Träger 15 dient als ein
Reaktionsträgerkörper. Die
Porengröße des porösen Trägen 15 ist so
eingestellt, dass sie größer ist
als die Teilchendwchmesser der Teilchen 13 und die Größe der Reaktionsprodukte 18.
Die Markierungselemente 14, die Teilchen 13 und
das Reaktionsprodukt 18 sind fähig, sich frei chromatographisch
durch den porösen
Träger 15 zu
bewegen.
-
Ein Einfangabschnitt 16 ist
an einer Zwischenposition (Nachweiszone) im porösen Träger 15 angeordnet.
Die Porengröße des Einfangabschnitts 16 ist
so eingestellt, dass sie kleiner ist als der Teilchendurchmssser
der Teilchen 13 und die Größe des Reaktionsproduktes 18,
aber größer als
der Teilchendurchmesser des Markierungselements 14. Der Einfangabschnitt 16 ist
zwischen zwei porösen
Trägem 15 nach
Sandwichart eingeschlossen und damit in Reihe verknüpft.
-
Falls nötig, ist ein Fluidabsorptionsabschnitt 17,
der aus Filterpapier oder dergleichen gebildet ist, mit dem porösen Träger 15 verbunden,
um der Fluidprobe zu ermöglichen,
sich chromatographisch zu bewegen. In dieser zweiten Ausführungsform
ist die Verteilungsschicht aus dem Fluidsammelabschnitt 13,
dem porösen Träger 15 und
dem Fluidabsorptionsabschnitt 17 gebildet.
-
Wenn der Fluidaufbringungsabschnitt 11 mit
der Fluidprobe in Kontakt steht, beginnt die Fluidprobe sich in
die Richtung, die durch einen Pfeil N angezeigt ist, zu bewegen.
Dann beginnen, wenn die Fluidprobe das Reaktionsreagens 12 erreicht,
die Teilchen 13 und die Markierungselemente 14 sich
in dem Reaktionsreagensabschnitt 12 zusammen mit der Fluidprobe
zu bewegen. Da die Teilchen 13 nicht an den porösen Träger 15 fixiert
sind, können
sie sich frei bewegen.
-
Falls das nachweisbare Material T
in der Fluidprobe vorhanden ist, wird das Reaktionsprodukt 18 in dem
porösen
Träger 15 erzeugt,
wie in 2(c) gezeigt
ist. Die Bindung zwischen dem Teilchen 13 und dem nachweisbaren
Material T, wie auch die Bindung zwischen dem nachweisbaren Material
T und den Markierungselementen
14, führt zu einer Bindung zwischen
den Markierungselementen 14 und dem Teilchen 13 über das
nachweisbare Material T. Das Reaktionsprodukt 18 von dieser
Ausführungsform
besitzt eine Größe, die ungefähr ähnlich derjenigen
der Teilchen 13 ist. Falls das nachweisbare Material T
nicht vorhanden ist, würde das
Reaktionsprodukt 18, wie in 2(c) gezeigt
ist, nicht gebildet. Statt dessen würden sich die Markierungselemente 14 und
die Teilchen 13 getrennt, wie in 2(b) gezeigt ist, bewegen.
-
Wenn der Einfangabschnitt 16 erreicht
wird, werden die Teilchen 13 und das Reaktionsprodukt 18 durch
den Einfangabschnitt 16 eingefangen und können nicht
weiterlaufen. Das Markierungselement 14 ist jedoch fähig, durch
den Einfangabschnitt 16 zu laufen, um den Fluidabsorptionsabschnitt 17 zu
erreichen.
-
Falls das nachweisbare Material 7
vorhanden ist und die Ergebnisse positiv sind, werden die Reaktionsprodukte 18 am
Einfangabschnitt 16 festgehalten. Die Markierungselemente 14,
die ein Teil des Reaktionsproduktes 18 sind, bleiben auch
am Einfangabschnitt 16. Im Gegensatz dazu, falls kein nachweisbares
Material T vorhanden ist und die Ergebnisse negativ sind, werden
nur die Teilchen 13 an dem Einfangabschnitt 16 festgehalten.
Die Markierungselemente 14 aufen durch den Einfangabschnitt 16,
ohne an dem Einfangabschnitt 16 anzuhalten.
-
Als ein Ergebnis kann eine visuelle
Inspektion oder ein Messen am Einfangabschnitt 16 ausgeführt werden,
um zu bestimmen, ob die Ergebnisse positiv oder negativ sind.
-
In der oben gegebenen Beschreibung
besitzt der Einfangabschnitt 16 eine kleinere Porengröße und ist
in Reihe mit dem porösen
Träger 15 verknüpft. Jedoch
ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt. Zum
Beispiel ist es auch möglich,
die effektive Porengröße des porösen Trägers 15 selbst
zu verringern, um ihn als einen Ersatz für den Einfangabschnitt 16 zu
benutzen. Dies kann erreicht werden durch Anwenden einer Wärmebehandlung
oder einer chemischen Behandlung auf dem porösen Träger 15, oder durch
Anwenden einer chemischen oder physikalischen Verarbeitung, um Teilchen,
wie beispielsweise weißes Latex,
in den porösen
Träger 15 einzubetten.
-
In dieser Ausführungsform wird der Nachweis,
wie oben beschrieben, ausgeführt,
ohne dass die Markierungselemente 14 auf dem porösen Träger 15 fixiert
werden müssen.
Als ein Ergebnis werden die Beschränkungen der herkömmlichen
Technologie bezüglich
der Menge der Teilchen und der Markierungselemente, die benutzt
werden können,
eliminiert, während
das Reaktionsvolumen selbst stark vergrößert werden kann, wodurch die
Empfindlichkeit des Nachweises verbessert wird.
-
Auch wird, da die Konzentrationen
für die
Teilchen 13 und die Markierungselemente 14 frei
eingestellt werden können,
die Produktionskontrolle einfacher gemacht. In dem Produktionsprozess,
der für
die herkömmliche
Nachweisvorrichtung benutzt wird, ist es nötig, die Markierungselemente
zu fixieren und spezielle Schritte auszuführen, um die Zuverlässigkeit
des Flusses durch den porösen
Träger
zu verbessern. Die vorliegende Erfindung verringert die Belastung
mit diesen Schritten.
-
In Beispiel 1 ist das nachweisbare
Material der Schwangerschaftsmarker hCG. Das Beispiel 1 wird gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
ausgeführt.
-
Ein Anti-beta-hCG-Antikörper wurde
an 1 Mikron weißes
Latex gebunden, und diente als Teilchen 13. Ein Anti-hCG-Antikörper wurde
an 0,3 Mikron gefärbtes
Latex oder 0,02 Mikron kolloidales Gold gebunden. Das Binden wurde
unter Verwenden von Standardverfahren ausgeführt.
-
Das Reaktionsreagens wurde in der
folgenden Weise gebildet. Für
die Teilchen wurden 4,8 μl
pro Test bei einer Konzentration von 0,1% benutzt. Wenn das gefärbte Latex
für das
Markierungselement benutzt wurde, wurden 3,6 μl pro Test bei einer Konzentration
von 0,3% benutzt. Wenn das kolloidale Gold für das Markierungselement benutzt
wurde, wurden 4,8 μl
pro Test bei einer Konzentration benutzt, die eine Absorbanz von
5,0 bei einem Licht von 520 nm liefert. Das Reaktionsreagens wurde
gemischt und auf einen Zwischenabschnitt einer Glasfaserunterlage
aufgebracht, die als der poröse
Träger
diente. Für
den Fluidaufbringungsabschnitt wurde Filterpapier mit der Glasfaserunterlage
verbunden. Eine Nitrocellulosemembran (Handelsname SCHF von Millipore
Corp.) wurde als der Einfangabschnitt benutzt. Diese wurden kombiniert,
um die Nachweisvorrichtung zu bilden.
-
80 μl, jeweils von einer positiven
Probe, die hCG enthielt, und einer negativen Probe, die nicht hCG enthielt,
wurden in die Fluidaufbringungsabschnitte absorbiert. Nach 5 Minuten
wurde die Verfärbung
an den Einfangabschnitten beobachtet. Für die Probe, die hCG enthielt,
erschien eine Verfärbung,
die aus dem Markierungselement gebildet wurde, an dem Einfangabschnitt
in einem Bereich von 50 mlU/ml bis 1.000.000 mlU/ml. Für die Probe,
die hCG nicht enthielt, wurde keine Verfärbung beobachtet und eine negative
Auswertung wurde erstellt.
-
Bezug nehmend auf 3(a), 3(b) und 3(c) ist in einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der Teilchendurchmesser eines Teilchens 19 kleiner
als die Porengröße des Einfangabschnitts 16.
In dieser Ausführungsform
besitzt ein nachweisbares Material S mehrfache immunologische Reaktionsstellen desselben
Typs. Beispiele des nachweisbaren Materials S umfassen HBsAg (Hepatitis
B Oberflächenantigen), CRP
(Creaktives Protein), Hämoglobin
und verschiedene Antikörper
(Antikörpernachweis).
-
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich
von der ersten Ausführungsform
in der Beziehung zwischen dem Teilchendurchmesser und der Porengröße, wie
auch in den Eigenschaften des nachweisbaren Materials S. Wenn das
nachweisbare Material S mehrfache immunologische Reaktionsstellen
desselben Typs besitzt, kann ein einzelnes Nachweismaterial S mit
mehrfachen Teilchen 19 binden. Zusätzlich können die Teilchen 19 mit
anderen nachweisbaren Materialien S binden. Wenn dieser Typ einer
Kettenbindung stattfindet, wird ein Reaktionsprodukt 20 ein
Aggregat von mehrfachen Teilchen 19. Die Größe dieses
Aggregats ist viel größer als
die Größe des einzelnen
Teilchens 13. Falls die Größe des Teilchens 13 ansteigt,
wird die Größe des Reaktionsproduktes 20 ungefähr proportional
ansteigen. Dies kann zu einem Reaktionsprodukt 20 (ihren, das
in der Mitte des porösem
Trägen 15 anhält, sodass
das Reaktionsprodukt 20 sich nicht chromatographisch, wie
durch den Pfeil N gezeigt, bewegen kann. Dies macht es unmöglich, eine
positive oder negative Auswertung in dem Einfangabschnitt 16 zu
bestimmen. Deshalb ist die Beziehung zwischen dem Teilchendurchmesser
und der Porengröße derart,
dass der Teilchendurchmesser des Teilchens 19 kleiner ist
als die Porengröße des Einfangabschnitts 16.
In dieser Konfiguration werden die Reaktionsprodukte 20,
die groß gewachsen
sind, am Einfangabschnitt 16 angehalten werden. Wenn keine
Reaktionsprodukte 20 gebildet werden, werden jedoch die
Teilchen 19 und die Markierungselemente 14 durch
den Einfangabschnitt 16 laufen, um den Fluidabsorptionsabschnitt 17 zu
erreichen. Im Übrigen
sind die positiven und negativen Bewertungen, wie auch die Arbeitsgänge und
Vorteile jenen der ersten Ausführungsform ähnlich.
-
In Beispiel 2 ist das nachweisbare
Material das Hepatitis B Oberflächenantigen
HBsAg. Beispiel 2 wird gemäß der zweiten
Ausführungsform,
wie oben beschrieben, ausgeführt.
-
Anti-HBsAg-Antikörper wurden an 0,3 Mikron weißes Latex
gebunden und dienten als Teilchen 19. Ein Anti-HBsAg-Antikörper mit
einem davon verschiedenen Epitop wurde an kolloidales Gold gebunden
und diente als das Markierungselement. Das Binden wurde unter Verwenden
von Standardverfahren ausgeführt.
Das Reaktionsreagens wurde in der folgenden Weise gebildet. Für die Teilchen
wurden 60 μl
pro Test bei einer Konzentration von 0,01% benutzt. Dies wurde mit
60 μl des
Markierungselements pro Test bei einer Konzentration gemischt, die
eine Absorbanz von 0,6 für
520 nm Licht lieferte. Dies wurde auf einen Zwischenabschnitt einer Glasfaserunterlage
aufgebracht, die als der poröse
Träger
diente. Für
den Fluidaufbringungsabschnitt wurde Filterpapier mit der Glas unterlage
verbunden. Eine Nitrocellulosemembran (Handelsname SCHF von Millipoa Corp.)
wurde als der Einfangabschnitt benutzt. Diese wurden kombiniert,
um die Nachweisvorrichtung zu bilden.
-
80 μl, jeweils von einer positiven
Probe, die HBsAg enthielt, und einer negativen Probe, die nicht HBsAg
enthielt, wurden in die Fluidaufbringungsabschnitte absorbiert.
Nach 15 Minuten wurde die Verfärbung an
den Einfangabschnitten beobachtet. Für die Probe, die HBsAg enthielt,
erschien eine Verfärbung,
die aus dem Markierungselement gebildet wurde, an dem Einfangabschnitt
in einem Bereich von 10 μg/ml
bis 25 μg/ml.
Für die
Probe, die HBsAg nicht enthielt, wurde keine Verfärbung beobachtet
und eine negative Auswertung wurde erstellt.
-
-
Tabelle 1 fasst die Materialien,
die in den Beispielen 1 und 2 benutzt wurden, zusammen. Im Beispiel 1
ist gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der Teilchendwchmesser größer als
die Porengröße und das
nachweisbare Material ist hCG. Im Beispiel 2 ist gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der Teilchendurchmesser kleiner als die
Porengröße und das
nachweisbare Material ist HBsAg.
-
Gemäß der ersten Technologie der
vorliegenden Erfindung wird ein immunologischer Komplex mit dem
nachweisbaren Material gebildet, wonach eine Markierungsreaktion
erzeugt wird. Da der Nachweis ausgeführt wird, ohne Markierungsantikörper zu
benutzen, müssen
wertvolle Antikörper
nicht verschwendet werden. Außerdem
wird eine sterische Behinderung und eine kinetische Degradation
aufgrund der Markierungsreaktion verhindert, wodurch es der Antigen-Antikörper-Reaktion
ermöglicht
wird, gleichmäßig voranzuschreiten.
Die Nachweiszeit wird verringert und eine hohe Empfindlichkeit wird
geliefert.
-
Auch können, da die Markierung unter
Verwenden immunologischer Verfahren ausgeführt wird, Marker, wie beispielsweise
wasserlösliche
Farbstoffe und dergleichen, zusätzlich
zu den herkömmlichen
Enzymen, kolloidalem Gold, gefärbtem
Latex und dergleichen benutzt werden. Dies macht es möglich, den
Nachweis für
Materialien auszuführen,
die auf herkömmliche
Weise schwierig zu markieren waren, z. B. aufgrund einer Deaktivierung.
-
Gemäß der zweiten Technologie der
vorliegenden Erfindung wird die Konzentration der Teilchen und der
Markierungselemente vergrößert, die
Bewegung der Markierungselemente und der Teilchen wird gleichmäßiger gemacht
und die Nachweisempfindlichkeit wird vergrößert. Auch wird der Herstellungsprozess
vereinfacht.
-
Nachdem die bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben
wurden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf diese genauen
Ausführungsformen beschränkt ist
und dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen darin durch einen Fachmann bewirkt werden können.
