DE8905074U1 - Test element for agglutination tests - Google Patents

Test element for agglutination tests

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Description

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F. HOFFMANN-LA ROCHE & CO. Aktiengesellschaft, Basel/ SchweizF. HOFFMANN-LA ROCHE & CO. Aktiengesellschaft, Basel/ Switzerland

RAN 4090/187RAN4090/187

Testeleroent für AgglutinationsuntegsuchungenTest electrode for agglutination tests

Die Erfindung betrifft ein Testelement für Agglutinationsüiftters'achungen iiemäss Oberbegriff des PatentanspruchesThe invention relates to a test element for agglutination tests according to the preamble of the patent claim

Der Nachweis bestimmter Stoffe, wie Arzneimittel, Suchtmittel, Hormone, virale, bakterielle und parasitäre Antigene, sowie von Stoffen, welche für das Vorliegen bestimmter Krankheiten indikativ sein können (z.B. Tumormarker) und dgl. in Körperflüssigkeiten, wie Urin oder Blut, kann anhand von Agglutinationsreaktionen erfolgen, die in einer Mischung aus einem Antikörperreagenz, einem Reagenz mit mit eirem gesuchten Stoff bzw. einem Metaboliten des gesuchten Stoffes beschichteten Latex und aex Körperflüssigkeit stattfinden. Da der nur in begrenzter Menge im Antikörperreagenz enthaltene Antikörper sich sowohl mit dem Stoff bzw. Metaboliten des Latex als auch mit dem Stoff der Körperflüssigkeit verbinden kann, werden Agglutinationen nur gebildet, wenn infolge Fehlens des gesuchten Stoffes bzw. des Metaboliten in der Körperflüssigkeit eine ausreichende Menge Antikörper zur Reaktion mit den Latexpartikeln vorhanden ist, so dass sichThe detection of certain substances, such as drugs, addictive substances, hormones, viral, bacterial and parasitic antigens, as well as substances which may be indicative of the presence of certain diseases (e.g. tumor markers) and the like in body fluids such as urine or blood can be carried out using agglutination reactions which take place in a mixture of an antibody reagent, a reagent with latex coated with a substance or a metabolite of the substance and a body fluid. Since the antibody contained in the antibody reagent only in limited quantities can combine with both the substance or metabolite of the latex and the substance in the body fluid, agglutinations are only formed if, due to the absence of the substance or metabolite in the body fluid, there is a sufficient quantity of antibody to react with the latex particles, so that

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mehrere Latexpartikel zu visuell definierbaren Agglutinationen zusammenballen können. In Gegenwart des gesuchten Stoffes bzw. des Metaboliten in der Körperflüssigkeit stehen dagegen für die Zusammenballung wesentlich weniger Antikörper zur Verfügung, da die Antikörper mit dem in der Körperflüssigkeit vorhandenen gesuchten Stoff bzw. Metaboliten davon einen Immunkomplex bilden, so dass keine oder eine nur sehr schwache Agglutinationsreaktion stattfinden kann.several latex particles can agglomerate to form visually definable agglutinations. In the presence of the substance or metabolite being sought in the body fluid, however, significantly fewer antibodies are available for the agglomeration, since the antibodies form an immune complex with the substance or metabolite being sought in the body fluid, so that no or only a very weak agglutination reaction can take place.

Eine andere Art des Nachweises kann anhand von Agglutinationsreaktionea erfolgen, die in einer Mischung aus einemAnother type of detection can be carried out using agglutination reactionsa which are carried out in a mixture of a

TO Reagenz mit mit Antikörpern gegen den nachzuweisenden Stoff beschichtetem Latex und der Körperflüssigkeit unter Umständen stattfinden. Bei Vorliegen einer ausreichenden Menge des gesuchten Stoffes in der Körperflüssigkeit bewirbt diese eine visuell definierbare Agglutination, während sie beim Fehlen desselben ausbleibt. Auf ähnliche Weisen können auch Antikörper im Blut oder andern Körperflüssigkeiten nachgeweisen werden, wobei als Bindungspartner im Agglutinationssystem die entsprechenden Stoffe oder Antigene, oder aber auch Antikörper, die gegen die gesuchten Antikörper gerichtet sind, Verwendung finden.TO reagent with latex coated with antibodies against the substance to be detected and the body fluid. If there is a sufficient amount of the substance being sought in the body fluid, this promotes a visually definable agglutination, whereas if it is absent, it does not occur. In a similar way, antibodies can also be detected in blood or other body fluids, whereby the corresponding substances or antigens, or antibodies directed against the antibodies being sought, are used as binding partners in the agglutination system.

Eine Vorgehensweise für derartige immunologische Untersuchungen besteht darin, dass die Reagenzienmischung in ein Proberöhrchen eingegeben und von Hand eine Zeitdauer lang durch Rütteln und Schwenken des Röhrchens vermischt und in Reaktion gehalten wird. Diese Vorgehensweise kann zu unterschiedlichen Agglutinationsreaktionen führen, je nachdem, über welche Zeitdauer und mit welcher Intensität das Rütteln und Schwenken des Proberöhrchens durchgeführt wird. In Anbetracht der damit verbundenen Unsicherheit bei der Auswertung der Reaktionsergebnisse wurde "schon vorgeschlagen (vergl. DE-A-35 37 734 bzw. US-fc-45 96 695), die Agglutinationsreaktion in einer Reaktxonskapillare stattfinden zu lassen. Dadurch kann auf ein manuelles Schleudern un<2 Rütteln der Probe-Reagenzienmischung verzichtst werden, da die durchOne procedure for such immunological tests is that the reagent mixture is placed in a test tube and mixed and kept in reaction by shaking and swirling the tube for a period of time. This procedure can lead to different agglutination reactions, depending on the length of time and the intensity with which the test tube is shaken and swirled. In view of the uncertainty associated with this in evaluating the reaction results, it has already been suggested (cf. DE-A-35 37 734 or US-fc-45 96 695) to allow the agglutination reaction to take place in a reaction capillary. This means that manual spinning and shaking of the sample-reagent mixture can be dispensed with, since the agglutination produced by the

die Kapillarwirkung hervorgerufene Bewegung der Mischung längs der Reaktionskapillare sichert, dass eine für die Bildung von Agglutinationen geeignete Durchmischung der Probe mit den Reagenzien und eine fortgesetzte Bewegung der Probe-Reagenzienmischung Über eine gewisse Zeitdauer stattfindet.The movement of the mixture along the reaction capillary caused by the capillary action ensures that a suitable mixing of the sample with the reagents for the formation of agglutination and a continued movement of the sample-reagent mixture takes place over a certain period of time.

Dio Reaktionskapillare dieser bekannten Testvorrichtung ist zwischen zwei transparenten Glasplatten vorgesehen/ die unter Bildung einer Kapillarkammer in einem bestimmten konstanten Abstand voneinander gehalten sind. Längs der Länge der Kapillarkammer ist daher der Kapillarwirkung für die jeweilige Probe-Reagenzienmischung im wesentlichen konstant. Dies hat den Nachteil, dass unter diesen Umständen die Reaktionsempfindlichkeit und die Reproduzierbarkeit der Reaktionsergebnisse starken Schwankungen unterliegen. Diese sind die Folge davon, dass die Probe-Reagenzienmischung bei verschiedenen Durchführungen des gleichen Tests unterschiedlich lange Zeit benötigt, um durch die Kapillarkammer zu strömen. Ein wesentliches Kriterium zur Erz. elung reproduzierbarer Ergebnisse ist daher die Einhaltung gleichbleibender Reaktionszeiten. Eine weitere Voraussetzung für eine optimale Empfindlichkeit der Agglutinationsreaktion ist, dass für die Reaktion eine bestimmte Zeitdauer von z.B. 3 Minuten mit nur geringen Abweichungen nach oben und nach unten zur Verfügung steht.The reaction capillary of this known test device is provided between two transparent glass plates which are kept at a certain constant distance from each other to form a capillary chamber. The capillary effect for the respective sample-reagent mixture is therefore essentially constant along the length of the capillary chamber. This has the disadvantage that under these circumstances the reaction sensitivity and the reproducibility of the reaction results are subject to strong fluctuations. This is the result of the sample-reagent mixture needing different amounts of time to flow through the capillary chamber when the same test is carried out in different ways. An important criterion for achieving reproducible results is therefore maintaining consistent reaction times. Another prerequisite for optimal sensitivity of the agglutination reaction is that a certain period of time, e.g. 3 minutes, is available for the reaction with only minor deviations upwards and downwards.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein einfach .landhabbares "estelement der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, das bei unkompliziertem Aufbau und einer wirtschaftlichen Fertigungsmöglichkeit den Ablauf einer aussagekräftigen Agglutinationsreaktion in der jeweiligen Probe-Reagenzienmischung innerhalb einer reproduzierbaren Zeitdauer ohne Einwirken äusserer Kräfte, wie manuelle Rüttel- oder Schleuderbewegungen oder thermische Konvektion, ermöglicht.The invention is therefore based on the object of creating an easily manageable "test element" of the type mentioned at the beginning, which, with an uncomplicated structure and an economical production option, enables the course of a meaningful agglutination reaction in the respective sample-reagent mixture within a reproducible period of time without the influence of external forces, such as manual shaking or spinning movements or thermal convection.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Danach zeichnet sich das Testelement durch ein Reaktionskapillare aus, bei der die Strömungsgeschwindigkeit der Probe-Reagenzienmischung in einem aufstromseitigen Kapillarbereich grosser als längs eines abstromseitigen Bereiches ist.This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of patent claim 1. According to this, the test element is characterized by a reaction capillary in which the flow rate of the sample-reagent mixture in an upstream capillary region is greater than along a downstream region.

In einem erfindungsgemässen Testelement wird daher an einem Bereich (aufstromseitigen Bereich) der Reaktionskapillare eine Pumpwirkung auf die Probe-Reagenzienmischung ausgeübt, was eine stetige Zufuhr und Bewegung der Mischung in und durch den anderen abstromseitigen Bereich sicherstellt, der deshalb auf optimale Verhältnisse für die Bildung von Agglutinationen ausgelegt werden kann. V?ie nachstehend beschrieben, fliesst die Probe-Reagenzienmischung vom aufstromseitigen zum abstromseitigen Bei eich. Vorteilhafterweise unterliegt die Zeit, die eine Probe-Reagenzienmischung benötigt, um vom Aufstromende zum Abströmende der Reaktionskapillare zu fHessen, bei einer gegebenen Abmessung des Testelementes für eine bestimmte Testflüssigkeit zwischen verschiedenen Tests nur sehr geringen Schwankungen. Damit ist eine wichtige Bedingung für eine höchstmögliche Empfindlichkeit der Agglutinationsreaktion erfüllt. Die Sicherheit bei der Auswertung der Ergebnisse wird dadurch wesentlich erhöht. Da die Reaktionskapillare einen abstromseitigen Bereich hat, in dem die Strömungsgeschwindigkeit der Probe-Reagenzienmischung geringer als air. aufstromseitigen Bereich ist, können größere Zusammenballungen von Latexpartikeln stattfinden, ohne dass der Fluß der Probe-Reagenzienmischung durch die Reaktionskapillare hierdurch wesentlich beeinträchtigt oder sogar unterbunden wird. Grössere Zusammenballungen von Latexpartikeln erleichtern andererseits die visuelle Testauswertung bzw. Handhabung der. Testelementes in der Praxis.In a test element according to the invention, a pumping effect is therefore exerted on the sample-reagent mixture in one area (upstream area) of the reaction capillary, which ensures a constant supply and movement of the mixture into and through the other downstream area, which can therefore be designed for optimal conditions for the formation of agglutinations. As described below, the sample-reagent mixture flows from the upstream to the downstream area. Advantageously, the time required for a sample-reagent mixture to flow from the upstream end to the downstream end of the reaction capillary is subject to only very slight fluctuations between different tests for a given dimension of the test element for a specific test liquid. This fulfills an important condition for the highest possible sensitivity of the agglutination reaction. The reliability of the evaluation of the results is thereby significantly increased. Since the reaction capillary has a downstream area in which the flow rate of the sample-reagent mixture is lower than the upstream area, larger clumps of latex particles can occur without the flow of the sample-reagent mixture through the reaction capillary being significantly impaired or even prevented. On the other hand, larger clumps of latex particles make visual test evaluation and handling of the test element easier in practice.

Der Übergang zwischen dem aufstromseitigen und abstromseitigen Bereich der Reaktionskapillare kann stufenförmig erfolgen; bevorzugt wird jedoch ein stetiger Übergang.The transition between the upstream and downstream areas of the reaction capillary can be step-like, but a continuous transition is preferred.

Bevorzugt wird insbesondere eine Ausgestaltung des erfindungsgemässen Testelements, bei der der Querschnitt der Reaktionskapillare in der Durchflussrichtung der Probe-Reagenzienmischung kontinuierlich,· zunimmt (z.B. eine lineare Zunahme dieses Querschnitts über bestimmte Segmente der Reaktionskapillare) oder wenigstens nicht abnimmt.In particular, an embodiment of the test element according to the invention is preferred in which the cross-section of the reaction capillary increases continuously in the flow direction of the sample-reagent mixture (e.g. a linear increase in this cross-section over certain segments of the reaction capillary) or at least does not decrease.

Qemäss einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann das Testelement wenigstens ein Paar plattenförmlge Körper umfassen, zwischen denen eine Reaktionkapillare mit einer im wesentlichen rechteckförmigen Querschnittskonfiguration ausgebildet ist, wobei die Abmessung des Querschnitts der Reaktionskapillare in Dickenrichtung (d.h. der Abstand zwischen den plattenförmigen Körpern) länqs des aufstromspitigen Bereiches kleiner als längs des abstromseitigen Bereiches ist. Mithin herrschen am aufstromseitigen Bereich grössere Kapillarkräfte als am abstromseitigen Bereich, was entsprechend unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten durch die Reaktionskapillare zur Folge hat. Versuche haben gezeigt, daß die Einhaltung einer bestimmten Durchlaufzeit der Probe-Reagenzienmischung durch die Reaktionskapillare innerhalb enger Grenzen weiter dadurch gefördert wird, wenn gemäss einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Reaktionskapillare einen im wesentlichen S-förmigen Verlauf hat, wobei zwischen dem aufstrom- und abstromseitigen Bereich ein zwischenliegender Bereich mit einer Kapillarwirkung vorgesehen ist., die eine Strömungsgeschwindigkeit für die Probe-Reagenzienmischung schafft, die gleich oder kleiner als die längs des aufstromseitigen und/oder gleich oder grosser als die längs des abstromseitigen Bereiches der Reaktionskapillare ist. Am Abströmende der Reaktionskapillare kann ein Bereich vorgesehen sein, in dem sich die Probe-Reagenzienmischung nach Durchlauf durch die Kapillare ansammelt. Dies erleichtert die Beobachtung und Auswertung der Agglutinationsreaktion .According to a preferred development of the invention, the test element can comprise at least one pair of plate-shaped bodies, between which a reaction capillary with a substantially rectangular cross-sectional configuration is formed, the dimension of the cross-section of the reaction capillary in the thickness direction (i.e. the distance between the plate-shaped bodies) being smaller along the upstream region than along the downstream region. Consequently, greater capillary forces prevail in the upstream region than in the downstream region, which results in correspondingly different flow velocities through the reaction capillary. Tests have shown that compliance with a certain flow time of the sample-reagent mixture through the reaction capillary within narrow limits is further promoted if according to another preferred development of the invention, the reaction capillary has a substantially S-shaped course, whereby an intermediate region with a capillary effect is provided between the upstream and downstream regions, which creates a flow rate for the sample-reagent mixture that is equal to or less than that along the upstream and/or equal to or greater than that along the downstream region of the reaction capillary. At the downstream end of the reaction capillary an area can be provided in which the sample-reagent mixture collects after passing through the capillary. This facilitates the observation and evaluation of the agglutination reaction.

Das Testelement kann sich aus in besonders wirtschaftlicher Weise herstellbaren Spritzgiessteilen zusammensetzen, <iie aus einem geeigneten transparenten Kunststoffmaterial hergestellt werden. Das 'j.'estelement enthält durch Spritzgiessen gefertigte Ober- und Unterplatten, die zwischen sich die Reaktionskapillare vorsehen, durch Schweissen oder Kleben miteinander verbunden sind. Ein bevorzugtes Verfahren sieht vor, dass die Verbindung der Ober- und Unterplatten unter Schaffung einer Reaktionskapillare der erfindungsgemässen Konfiguration durch Ultraschallschweissen erfolgt, indem man an einem der plattenförmigen Körper einen wenigstens längs aer zu bildenden Reaktionskapillare sich erstreckenden Schweissteg und am anderen plattenförmigen Körper eine komplementäre Schweissnut mit einer Querschnittskonfiguration ausbildet, dass der Schweissteg darin nur teilweise aufnehmbar ist, die plattenförmigen Körper unter Eingriffnähme des Schweissteges und der Schweissnut zusammenbringt, und an die plattenförmigen Körper Ultraschallenergie einlegt, so dass die mit der Schweissnut in Berührung stehenden Bereiche des Schweissteges schmelzen und dieser unter Verbindung der plattenförmigen Körper in die Schweissnut bis zu einer vorgegebenen Tiefe eindringt, um eine Reaktionskapillare mit einer Abmessung in Dickenrichtung zu schaffen, die am Aufstromende kleiner als am Abströmende ist. Auf diese Weise kann die Abmessung der Reaktionskapillare in Dickenrichtung zur Erzielung der gewünschten unterschiedlichen Kapillarwirkung exakt eingehalten werden. Dabei zeichnet sich das Ultraschallschweissen durch eine besondere Wirtschaftlichkeit aus. The test element can be made up of injection-molded parts which can be produced in a particularly economical manner and which are made from a suitable transparent plastic material. The test element contains upper and lower plates manufactured by injection molding which provide the reaction capillary between them and are connected to one another by welding or gluing. A preferred method provides that the connection of the upper and lower plates to create a reaction capillary of the configuration according to the invention is carried out by ultrasonic welding by forming a welding web on one of the plate-shaped bodies that extends at least longitudinally along the reaction capillary to be formed and a complementary welding groove on the other plate-shaped body with a cross-sectional configuration such that the welding web can only be partially received therein, bringing the plate-shaped bodies together with the welding web and the welding groove engaging, and applying ultrasonic energy to the plate-shaped bodies so that the areas of the welding web in contact with the welding groove melt and this penetrates into the welding groove to a predetermined depth while connecting the plate-shaped bodies in order to create a reaction capillary with a dimension in the thickness direction that is smaller at the upstream end than at the downstream end. In this way, the dimensions of the reaction capillary in the thickness direction can be precisely maintained to achieve the desired different capillary effect. Ultrasonic welding is particularly cost-effective.

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Bezüglich anderer Weiterbildungen der Erfindung wird auf die tansprüche verwiesen.For other developments of the invention, reference is made to the claims.

In einem sogenannter kompetitiven Nachweisverfahren werden nacheinander eine gewisse Menge der Körperflüssigkeit, ein Antikörperreagenz und ein mit Reagenz beschichteten Latex einem aufnahme- und Mischbereich des erfindungsgemässen Testelementes zugeführt, wo sie miteinander gemischt und der Reaktionskapillare zugeführt werden. Nachdem die Probe-Reagenzienmischung durch die Reaktionskapillare geflossen ist, wird die Anwesenheit oder Abwesenheit der gesuchten Substanz durch visuelle Feststellung der Anwesenheit oder Abwesenheit von Agglutiantionsreation-Produkte im Sammelbereich des Testelements festgestellt. Der Antikörper kann entweder Teil des Reagenz oder in der Körperflüssigkeit vorhanden sein, je nach dem ob ein kompetitives oder ein nichtkompetitives Nachweisverfahren durchführt wird.In a so-called competitive detection method, a certain amount of body fluid, an antibody reagent and a latex coated with reagent are fed one after the other to a receiving and mixing area of the test element according to the invention, where they are mixed together and fed to the reaction capillary. After the sample-reagent mixture has flowed through the reaction capillary, the presence or absence of the substance being sought is determined by visually determining the presence or absence of agglutination reaction products in the collection area of the test element. The antibody can either be part of the reagent or be present in the body fluid, depending on whether a competitive or non-competitive detection method is carried out.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an embodiment and the drawing. They show:

Fig. 1 in Draufsicht ein Testelenient für Agglutinationsuntersuchungen gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
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Fig. 1 shows a top view of a test element for agglutination tests according to a preferred embodiment of the invention,
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Fig. 2-4 geschnittene Ansichten längs der Schnittlinien H-II, IH-III und IV-IV in Fig. 1,Fig. 2-4 sectional views along the section lines H-II, IH-III and IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine geschnittene Ansicht längs der Schnittlinie v-V in Fig. 1, undFig. 5 is a sectional view along the section line v-V in Fig. 1, and

Fig. 6A, 6B fragmentarische quergeschnittene Ansichten in vergrössertem Massstab des Testelementes mit Darstellung der Lage der plattenförmigen Körper vor und nach deren Verschweissen.Fig. 6A, 6B fragmentary cross-sectional views on an enlarged scale of the test element showing the position of the plate-shaped bodies before and after their welding.

Das Testelement nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung trägt das allgemeine Bezugszeichen 1 und umfasst, wie dargestellt, ein Paar aufeinander angeordnete untere und obere plattenförmige Körper 2, 3, die längs nachfolgend nochThe test element according to the preferred embodiment of the invention bears the general reference numeral 1 and comprises, as shown, a pair of lower and upper plate-shaped bodies 2, 3 arranged one on top of the other, which are arranged longitudinally

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näher erläuterten Stegbereichen 13, z.B. durch Kleben oder Schweissen, fest miteinander verbunden sind. An einem der plattenförmigen Körper 2 oder 3, insbesondere dem oberen Körper, sind Bereiche definiert, die der Aufnahme, Bewegung und Sammlung einer Probe-Reagenzienmischung für Agglutinationsreaktionen dienen, worauf ebenfalls nachfolgend noch näher eingegangen wird.are firmly connected to one another by web areas 13, which are explained in more detail, e.g. by gluing or welding. On one of the plate-shaped bodies 2 or 3, in particular the upper body, areas are defined which serve to receive, move and collect a sample-reagent mixture for agglutination reactions, which will also be discussed in more detail below.

Insbesondere ist an einem in Fig. 1 linksseitigen Endabschn.itt des Testelementes 1 eine längliche Aussparung vorgesehen, die den oberen plattenförmigen Körper 3 durchsetzt und nach untsn unter B£lfksr.g eines Aufnahme- und Misettbereiehes für die Probe und die Agglutinationsreagenzien durch den unteren plattenförmigen Körper 2 fluiddicht abgedeckt ist. Am anderen rechtsseitigen Endabschnitt (d.h. im Sairanelbereich) des Testelatnentes 1 ist in der Unterfläche des oberen plattenförmigen Körpers 3 eine im wesentlichen rechteck-, quadrat- oder andersförmige Ausnehmung definiert, die in Verbindung mit dem sie überdeckenden unteren plattenförmigen Körper 2 eine Kammer oder einen Bereich 8 definiert, in dem sich die Probe-Reagenzienmischnung nach Durchströmen einer zwischen den Bereichen 7 und 8 sich erstreckende im wesentlichen S-förmig verlaufenden Reaktionskapillare 4 zur weiteren Beobachtung ansammeln kann.In particular, an elongated recess is provided on an end section of the test element 1 on the left in Fig. 1, which penetrates the upper plate-shaped body 3 and is covered in a fluid-tight manner by the lower plate-shaped body 2 at the bottom to form a receiving and misting area for the sample and the agglutination reagents. At the other right-hand end section (i.e. in the Sairanel area) of the test elatnent 1, a substantially rectangular, square or other-shaped recess is defined in the lower surface of the upper plate-shaped body 3, which in conjunction with the lower plate-shaped body 2 covering it defines a chamber or area 8 in which the sample-reagent mixture can collect for further observation after flowing through a substantially S-shaped reaction capillary 4 extending between the areas 7 and 8.

Die Reaktionskapillare 4 ist durch eine nutförmigen Ausnehmung in der Unterfläche des oberen plattenförmigen Körpers 3 gebildet, die fluiddicht durch den unteren plattenförmigen Körper 2 abgedeckt ist. Längs des Aufnahme- und Mischbereiches 7, der Reaktionskapillare 4 und des S.jranelbereiches 8 erstreckt sich der Steg 13, der somit eine seitliche fluiddichte Begrenzung dieser Bereiche und der Reaktionskapillare bildet (siehe Fig. 2-4).The reaction capillary 4 is formed by a groove-shaped recess in the lower surface of the upper plate-shaped body 3, which is covered in a fluid-tight manner by the lower plate-shaped body 2. The web 13 extends along the receiving and mixing area 7, the reaction capillary 4 and the screening area 8, thus forming a lateral fluid-tight boundary of these areas and the reaction capillary (see Fig. 2-4).

Die Reaktionskapillare 4 umfasst einen ersten oder aufstromseitigen Kapillarbereich 9, der an seinem einen oder Aufstromende 5 in Fluidverbindung mit dem Aufnahme- undThe reaction capillary 4 comprises a first or upstream capillary region 9 which is in fluid communication at its one or upstream end 5 with the receiving and

Mischbereich 7 und an seinem anderen Ende mit dem einen aufstromseitigen Ende eines zweiten oder Zwischenbereiches 11 steht. Der Zwischenbereich 11 ist,wiederum an seinem anderen Ende mit dem einen oder aufstromseitigen Ende eines dritten oder abstromseitigen Bereiches 10 verbunden. Das andere oder Abströmende 6 des Bereiches 10 steht in Fluidverbindung mit dem Sammelbereich 8. Die ersten, zweiten und dritten Kapillarbereiche 9, 10, 11 haben sämtlich vorzugsweise einen im wesentlichen rechteckfosrmigen Querschnitt, wie am besten aus Fig. 5 zu entnehmen ist, und erstrecken sich vorzugsweise parallel zueinander, wobei die Kapillarbereiche 9 und 11 bzw. 11 und 16 aa deren Enden über dazu sex&xecbt liegenden Kapillarsegmente miteinander verbunden sind.Mixing region 7 and at its other end to one upstream end of a second or intermediate region 11. The intermediate region 11 is in turn connected at its other end to one or upstream end of a third or downstream region 10. The other or downstream end 6 of the region 10 is in fluid communication with the collection region 8. The first, second and third capillary regions 9, 10, 11 all preferably have a substantially rectangular cross-section, as can best be seen from Fig. 5, and preferably extend parallel to one another, the capillary regions 9 and 11 or 11 and 16 and their ends being connected to one another via capillary segments lying sextant thereto.

Die Is&tsessuTig ds-s ersten und zweiten Kapillarbereiches 9, 1&Lgr; in Breitenrichtung (d.h. der abstand zwischen den Seitenwänden der Reaktionskapillare, wenn diese entlang ihrer längsachse betrachtet wird) ist bei der vorliegenden Ausführung im wesentlichen gleich und kleiner als die Abmessung des abstromseitigen Kapillarbereiches 10 in Breitenrichtung. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung weder auf die beschriebene Querschnittskonfiguration noch Breitenabmessung der Reaktionskapillare beschränkt ist. In Dickenrichtung, d.h. in Richtung senkrecht zur Ebene der Fig. 1 (siehe den Abstand zwischen den Körpern 2 und 3 in Figuren 2-4), unterscheiden sich wenigstens der aufstromseitige erste und der abstromseitige dritte Bereich 9, 10 voneinander. Insbesondere ist die Dickenabmessung des abstromseitigen Bereiches 10 grosser als die des aufstromseitigen Bereiches 9. Der zwischenliegende Bereich 11 kann eine Dickenabmessung zwischen der des aufstromseitigen und der des abstromseitigen Bereiches 9, 10 haben. In der bevorzugten Ausführungsform hat jede Stelle im abstromseitigen Kapillarbereich eine Querschnittsfläche, die grosser als oder gleich wie diejenige einer anderen Stelle 1st, die sich in Bezug auf die erstgenannte Stelle im ausstromseitigen Kapillarbereich befindet.The width dimension of the first and second capillary regions 9, 1Λ (i.e. the distance between the side walls of the reaction capillary when viewed along its longitudinal axis) in the present embodiment is essentially equal to and smaller than the width dimension of the downstream capillary region 10. It is to be understood, however, that the invention is not limited to the described cross-sectional configuration or width dimension of the reaction capillary. In the thickness direction, i.e. in the direction perpendicular to the plane of Fig. 1 (see the distance between the bodies 2 and 3 in Figs. 2-4), at least the upstream first and downstream third regions 9, 10 differ from one another. In particular, the thickness dimension of the downstream region 10 is greater than that of the upstream region 9. The intermediate region 11 may have a thickness dimension intermediate that of the upstream and downstream regions 9, 10. In the preferred embodiment, each location in the downstream capillary region has a cross-sectional area that is greater than or equal to that of another location located in the downstream capillary region with respect to the first-mentioned location.

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Infolge der unterschiedlichen Dickenabmessung der Kapillarbereiche 9, 10 und 11 werden darin unter der Voraussetzung ansonsten gleicher übriger kapillarwirksamer Einflussfaktoren unterschiedliche Kapillarkräfte hervorgerufen und ist insbesondere die Kapillarkraft im aufstromseitigen Bereich 9 grosser als am abstromseitigen Bereich 10. Die entstehenden Kapillarkräfte im Zwischenbereich 11 können durch geeignete Wahl der Dickenabmessung dieses Bereiches so eingestellt werden, dass sie gleich oder kleiner als die Kapillarkräfte im aufstromseitigen Bereich 9 und/oder gleich oder grosser als im abstromseitigen Bereich 10 sind.As a result of the different thickness dimensions of the capillary regions 9, 10 and 11, different capillary forces are generated therein under the assumption that the other capillary-effective influencing factors are otherwise the same, and in particular the capillary force in the upstream region 9 is greater than in the downstream region 10. The capillary forces generated in the intermediate region 11 can be adjusted by suitable selection of the thickness dimension of this region so that they are equal to or smaller than the capillary forces in the upstream region 9 and/or equal to or greater than in the downstream region 10.

Wie insbesondere aus Fig. 2-4 zu entnehmen ist, ist die Dickenabmessung längs der Kapillarbereiche 9, 10, 11 von jeweils deren Auf- zn den Abströmenden nicht konstant. Sie ändert sich vielmehr vorzugsweise stetig, wenn erwünscht, auch stufenförmig, wobei die Dickenabmessung an den aufstromseitigen Enden der Kapillarbereichen jeweils geringer als an deren abstromseitigen Enden ist. Jeder Kapillarbereich 9, 10, 11 der Reaktionskapillare 4 hat vorzugsweise in Längsrichtung (d.h in Durchflussrichtung) eine im wesentlichen konische oder keilförmige Querschnittskonfiguration. Dagegen kann, wie dargestellt, die Dickenabmessung des Sammelbereiches 8 am Abströmende 6 der Reaktionskapillare 4 konstant sein. Kit dem 3ezugszeichen 12 in Fig. 1 sind Ventilationsbohrungen zur Entlüftung des Sammelbereiches 8 angedeutet.As can be seen in particular from Fig. 2-4, the thickness dimension along the capillary regions 9, 10, 11 from their upstream and downstream ends is not constant. Rather, it preferably changes continuously, if desired also in steps, with the thickness dimension at the upstream ends of the capillary regions being smaller than at their downstream ends. Each capillary region 9, 10, 11 of the reaction capillary 4 preferably has a substantially conical or wedge-shaped cross-sectional configuration in the longitudinal direction (ie in the flow direction). In contrast, as shown, the thickness dimension of the collection region 8 at the downstream end 6 of the reaction capillary 4 can be constant. Ventilation holes for venting the collection region 8 are indicated by the reference numeral 12 in Fig. 1.

Die infolqe der unterschiedlichen Querschnittsausbxldung, insbesondere Dickenabmessung, längs der Reaktionskapillare 4 hervorgerufenen unterschiedlichen Kapillarkräfte bewirken, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Probe-Reagenzienraischung längs des aufstromseitigen Kapillarbereiches 9 grosser als längs des abstromseitige.i Kapillarbereiches 10 ist, während längs des zwischenliegenden Kapillarbereichen 11 Uebergangsverhältnisse herrschen können. Die höheren Kapillarkräfte im aufstromseitigen Karillarbereich 9 haben eine kräftige stetige einziehende Wirkung auf die imThe different capillary forces caused by the different cross-sectional shape, in particular the thickness, along the reaction capillary 4 mean that the flow rate of the sample reagent mixture along the upstream capillary region 9 is greater than along the downstream capillary region 10, while transitional conditions can prevail along the intermediate capillary regions 11. The higher capillary forces in the upstream capillary region 9 have a strong, constant pulling effect on the

Aufnahme= und Mischbcreich 7 befindlichen Reagenzien in die Reaktionskapillare 4 zur Folge, und die höhere Strömungsgeschwindigkeit längs dieses Kapillarbereiches bewirkt, dass die Probe-Reagenzienmischung in die nachfolgenden Kapillarbereiche 10, 11, wo eine geringere Kapillarwirkung herrscht, "hineingepumpt" wird. Es wird hierdurch eine positive Strömung der Probe-Reagenzienmischung längs der gesamten Reaktionskapillare 4 und in den Sammelbereich 8 erzielt und aufrechterhalten.This results in the reagents located in the receiving and mixing area 7 being pumped into the reaction capillary 4, and the higher flow rate along this capillary area causes the sample-reagent mixture to be "pumped" into the subsequent capillary areas 10, 11, where there is less capillary action. This achieves and maintains a positive flow of the sample-reagent mixture along the entire reaction capillary 4 and into the collection area 8.

Die Abmessungen der Reaktionskapillare 4 in Dickenrichtung von deren Auf- zum Abströmende 5 bzw. 6 sind grundsätzlich auf die jeweilige zu untersuchende Probe-Reagenzienmischung abzustimmen. Je nach Mischung kann die Dickenabmessung am Aufstromende 5 zwischen 1 und 100 um und am Abströmende 6 zwischen 5 und 500 um betragen. Vorzugsweise ist die Reaktionskapillare am Aufströmende 5 zwischen 50 und 100 um und am Abströmende 6 zwischen 200 und 300 um dick.The dimensions of the reaction capillary 4 in the thickness direction from its upstream to its downstream end 5 or 6 must basically be adapted to the respective sample-reagent mixture to be examined. Depending on the mixture, the thickness dimension at the upstream end 5 can be between 1 and 100 µm and at the downstream end 6 between 5 and 500 µm. Preferably the reaction capillary is between 50 and 100 µm thick at the upstream end 5 and between 200 and 300 µm thick at the downstream end 6.

Andere Dickenabmessungen können auch vorgesehen werden und die Dickenabmessung der Reaktionskapillare längs deren Länge muss sich nicht stets von einem Bereich geringer Dicke zu einem Bereich grösserer Dicke in Durchströmungsrichtung ändern. In einer bevorzugten Ausführungsform nimmt jedoch die QuerSchnittsfläche der Reaktionskapiiiare kontinuierlich und stetig zu (z.B. in Forr einer linearen Zunahme), vom aufstromseitigen zum abstromseitigen Ende und über jede der Kapillarbereiche 9, 11 und 10. Als Alternative können, wenn erwünscht, auch zwischenliegende Bereiche mit geringerer solchen mit grösserer Strömungsgeschwindigkeit vorgelagert sein.Other thickness dimensions can also be provided and the thickness dimension of the reaction capillary along its length need not always change from a region of lesser thickness to a region of greater thickness in the direction of flow. In a preferred embodiment, however, the cross-sectional area of the reaction capillary increases continuously and steadily (e.g. in the form of a linear increase) from the upstream to the downstream end and across each of the capillary regions 9, 11 and 10. Alternatively, if desired, intermediate regions of lower flow velocity can also be preceded by regions of greater flow velocity.

Ferner ist darauf hinzuweisen, dass die Kapillarwirkung bzw. die Strömungsgeschwindigkeit längs der Reaktionkapillare auch durch andere Faktoren als die Querschnittsgestaltung beeinflusst bzw. verändert werden kann. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit sind dies insbesondere dieIt should also be noted that the capillary effect or the flow velocity along the reaction capillary can also be influenced or changed by factors other than the cross-sectional design. Without claiming to be complete, these are in particular the

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Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere Rauhigkeit der Kapillarwände, das Material, aus dem das Testelement gebildet ist, insbesondere darin enthaltene. Zusätze, wie Additive oder Feuchtigkeit, innerere Spannungen und Materialorientierungen aus der Herstellung des Testelementes und dgl..Surface quality, particularly roughness of the capillary walls, the material from which the test element is made, particularly any additives or moisture contained therein, internal stresses and material orientations from the manufacture of the test element and the like.

Vorzugsweise setzt sich das Testelement aus Spritzgiessteilen zusammen, die aus einem geeigneten transparenten Kunststoffmaterial wie z.B. Polycarbonate, Polystyrol, Polymethylmethacrylat oder Harze auf Basis von Acrylnitril-Butadien-Styrol hergestellt werden. Besonders bevorzugt wird weyen seiner guten optischen Eigcnschäftsn, cp.it 2 &eegr; Schvjeissbarkeit und Verarbeitbarkeit im Spritzgiessverfahren Polymethylmethacrylat (PMMA). Es versteht sich jedoch, dass, wenn erwünscht, auch andere Materialien, einschliesslich anorganischer Materialien, wie Glas, verwendet werden können. Es ist ausserdr.m vorgesehen, Harze zu verwenden, die antistatische Materialien als Additive enthalten. Zur Unterdrückung der statischen Ladung ist es vorgesehen, einen Kunststoff mit Russ als Additiv zu verwenden.Preferably, the test element is made up of injection molded parts made from a suitable transparent plastic material such as polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate or resins based on acrylonitrile-butadiene-styrene. Polymethyl methacrylate (PMMA) is particularly preferred because of its good optical properties, weldability and processability in the injection molding process. However, it is understood that, if desired, other materials, including inorganic materials such as glass, can also be used. It is also intended to use resins that contain antistatic materials as additives. To suppress the static charge, it is intended to use a plastic with carbon black as an additive.

Bei Verwendung von Polymethylmethacrylat (PMMA) kann z.B. einer der folgenden Additive verwendet werden:When using polymethyl methacrylate (PMMA), one of the following additives can be used:

a) "Carbon Black Pigment" der Firma Degussa, Hanau, BRD, mit der Handelsbezeichnung Masterbatch CB 51. Dieser Additiv wird zu einem Prozenzsatz von 3-5 % hinzugegeben.a) "Carbon Black Pigment" from Degussa, Hanau, Germany, with the trade name Masterbatch CB 51. This additive is added at a percentage of 3-5%.

b) Ein Antistatikum der Firma ICI mit der Handelsbezeichnung ATMER 129, welches Glycerinmonostereat (90 %) und einige Glycerindist^reate enthält. Dieser Additiv wird zu Prozentsätzen von z.B. 0,125 %, 0,25 % oder 0,5 % hinzugegeben.b) An antistatic agent from ICI with the trade name ATMER 129, which contains glycerol monostearate (90%) and some glycerol disterate. This additive is added in percentages of e.g. 0.125%, 0.25% or 0.5%.

c) Ein Antistatikum der Firma Lanko, U.K., mit der Handelsbezeichnung LANKOSTAT JP, welchesc) An antistatic agent manufactured by Lanko, U.K., with the trade name LANKOSTAT JP, which

Laurinsäurediethanolamin enthält. Dieser Additiv wild z.B. zu einem Prozentsatz von 0,5 % hinzugegeber.·.Contains lauric acid diethanolamine. This additive is added, for example, at a percentage of 0.5%.

Ferner versteht es sich, dass anstelle einer Reaktionskapillare 4 mit im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Kapillarbereichen auch eine geradlinige Erstreckung der Reaktionskapillare oder jede andere beliebige Konfiguration, z.B. spiralförmige Anordnung, der Kapillarbereiche, vorgesehen werden kann. Das Vorsehen eines Kapillarzwischenbereiches 11 ist nicht obligatorisch. Im Rahmen der Erfidung ist es ausserdem vorgesehen, dass die bei Verwendung des Testelementes für ein kompetitives Nachweisverfahren die Probe-Reagenzienmischung einen Antikörper enthält, was bei einem nichtkompetitiven Nachweisverfahren nicht nötig ist. In einem nichtkompetitiven Nachweisverfaren ist der Antikörper in der Körperflüssigkeit enthalten (z.B.Furthermore, it is understood that instead of a reaction capillary 4 with capillary regions running essentially parallel to one another, a straight extension of the reaction capillary or any other configuration, e.g. a spiral arrangement, of the capillary regions can also be provided. The provision of an intermediate capillary region 11 is not obligatory. Within the scope of the invention, it is also provided that when the test element is used for a competitive detection method, the sample-reagent mixture contains an antibody, which is not necessary in a non-competitive detection method. In a non-competitive detection method, the antibody is contained in the body fluid (e.g.

bei AIDS-Tests).in AIDS tests).

Unter Verwendung eines Testelementes der vorbeschriebenen Art kann eine Agglutinationsuntersuchung z.B. wie folgt erfolgen. Auf den Aufnahme- und Mischbereich 7 des Testelementes 1 wird nacheinander eine bestimmte Menge der zu untersuchenden Flüssigkeit, z. B. des Urins oder Blutes einer Person, zusammen mit bestimmten Mengen, z.B. je eines Tropfens, eines Antikörper enthaltenden Reagenzes, eines Pufferreagenzes und eines Reagenzes mit mit einem gesuchten Stoff bzw. einem Metaboliten des gesuchten Stoffes beschichteten Latexpartikeln aufgegeben und anschliessend auf dem Aufnahme- und Mischbereich 7 leicht miteinander vermischt. In einem kompetitiven Nachweisverfahren enthält das Reagenz auch Antikörper. Infolge der starken Kapillarwirkung am aufstromseitigen Kapillarbereich 9 wird die Mischung durch die Öffnung 5 in die Reaktionskapillare 4 selbsttätig eingezogen und in die nachfolgenden Kapillarbereiche 10 und 11 "gepumpt".Using a test element of the type described above, an agglutination test can be carried out, for example, as follows. A certain amount of the liquid to be tested, e.g. a person's urine or blood, is successively applied to the receiving and mixing area 7 of the test element 1 together with certain amounts, e.g. one drop each, of a reagent containing antibodies, a buffer reagent and a reagent with latex particles coated with a substance being sought or a metabolite of the substance being sought and then gently mixed together in the receiving and mixing area 7. In a competitive detection method, the reagent also contains antibodies. Due to the strong capillary action in the upstream capillary area 9, the mixture is automatically drawn through the opening 5 into the reaction capillary 4 and "pumped" into the subsequent capillary areas 10 and 11.

Ein agglutinationsaktiver Zustand des Probe-Reagsnzien· gemisches wird alleine dutch deren Strömung längs der Reaktionskapillare aufrechterhalten, so dass es keiner äusserer Kräfte auf das Testelement bedarf, um die Mischung in Bewegung zu halten. Die Bildung sichtbarer Agglutinationen erfolgt im wesentlichen längs des abstromseitigen Kapillarbereiches 10 und kann insbesondere am Sammelbereich 8 visuell cfut beobachtet und ausgewertet werden. Infolge der Pumpwirkung des aufstromseitigen Kapillarbereiches 9 ist die Zeit, die für die Strömung des Prcbe-Reagenziengemisches vom Aufzum Abströmende 5 bzw. 6 der Reaktionskapillare 4 bzw. bis zur vollständigen Füllung des Sammelbereiches 8 verstreicht, qut reproduzierbar und kann insbesondere auf das jeweilige Probe-Reagenziengemisch zur Erzielung maximaler Empfindlichkeit optimiert werden.An agglutination-active state of the sample-reagent mixture is maintained solely by its flow along the reaction capillary, so that no external forces are required on the test element to keep the mixture moving. The formation of visible agglutinations occurs essentially along the downstream capillary region 10 and can be visually observed and evaluated in particular at the collection region 8. As a result of the pumping effect of the upstream capillary region 9, the time that elapses for the flow of the sample-reagent mixture from the upstream to the downstream end 5 or 6 of the reaction capillary 4 or until the collection region 8 is completely filled is highly reproducible and can be optimized in particular for the respective sample-reagent mixture to achieve maximum sensitivity.

Das Testelement eignet sich insbesondere zum Nachweis von Kokainmetaboliten. Hierzu wird z.B. ein mit Eenzoylecgonin beschichteter Latex, ein monoklonaler Antikörper gegen Benzoylecgonin sowie Urin als Körperflüssigkeit verwendet. Die Erfindung ist jedoch auf eine derartige Verwendung nicht beschränkt.The test element is particularly suitable for detecting cocaine metabolites. For this purpose, a latex coated with benzoylecgonine, a monoclonal antibody against benzoylecgonine and urine as a body fluid are used. However, the invention is not limited to such use.

BeispielExample

Es wurde ein Testelement nach Fig. 1 unter Verwendung eines Poiymethylmethacrylat-Kunststoffes (PMMA), z.B. a<ärjenige, der unter dem Handelsnamen Diacon bezogen werden kann, durch Spritzgiessen und Ultraschallschweissen nach einem nachfolgend näher beschriebenen Verfahren hergestellt.A test element according to Fig. 1 was manufactured using a polymethyl methacrylate plastic (PMMA), e.g. that which can be obtained under the trade name Diacon, by injection molding and ultrasonic welding according to a process described in more detail below.

Die Abmessungen der Reaktionskapillare betrugen: 30The dimensions of the reaction capillary were: 30

Länge der Kapillarbereiche 9,11,10: jeweils ca. 50 mm; Breite des aufstrommseitigen und zwischenliegenden Kapillarbereiches 9,11: jeweils ca. 2 mm; Breite des abstromseitigen Kapillarbereiches 10: 3 mm; Dickenabmessur>,g der Kapillarbereiche, gemessen jeweils an deren Aufstrom- undLength of capillary areas 9,11,10: approx. 50 mm each; Width of upstream and intermediate capillary areas 9,11: approx. 2 mm each; Width of downstream capillary area 10: 3 mm; Thickness dimension of capillary areas, measured at their upstream and

Abströmenden: aufstromseitiger Kapillarbereich 9: 80 bzw. pi, zwischenliegender Kapillarbereich 11: 130 bzw. 170 um, abstromseitiger Kapillarbereich 10; 200 bzw. 240 um; Dicke des Sammelbereiches: 240 um.Downstream: upstream capillary region 9: 80 or pi, intermediate capillary region 11: 130 or 170 um, downstream capillary region 10: 200 or 240 um; thickness of the collection region: 240 um.

Eine Probe-Reagenzienmischung der vorerwähnten Art zum Nachweis von Suchtmitteln in Urin wurde auf den Aufnahmeund Mischbereich 7 des Testelementes aufgegeben und die Zeit gemessen, die für die Bewegung der Probe-Reagenzienmischung längs der einzelnen Kapillarbereiche bis zur vollständigen Füllung des Sammelbereiches 8 verstreicht. Es wurden folgende Durchschnittszeiten ermittelt: 12 Sek. für den auf stromseitigen Kapillarbereich 9, 26 Sek. für den Zwischenbereich 11 und 140 Sek. für den abstromseitigen Kapillarbereich 10 einschliesslich des Sammelbereiches 8. Insgesamt ergab sich eine Zeit von etwa 3 Min. für die Agglutinationsreaktion, die als optimal für die betreffende Reagsnzienmischung hinsichtlich der Auswertungsempfindlichkeit angesehen wird. Der Variationskoeffizient der Reaktionszeit ([Standardabweichung/ Mittelwert] &khgr; 100) für irgend einen Satz von Messwerten sollte vorzugsweise nicht mehr als + 10 % sein.A sample reagent mixture of the type mentioned above for the detection of narcotic substances in urine was applied to the receiving and mixing area 7 of the test element and the time was measured that elapsed for the sample reagent mixture to move along the individual capillary areas until the collection area 8 was completely filled. The following average times were determined: 12 seconds for the upstream capillary area 9, 26 seconds for the intermediate area 11 and 140 seconds for the downstream capillary area 10 including the collection area 8. Overall, the agglutination reaction took about 3 minutes, which is considered to be optimal for the reagent mixture in question in terms of evaluation sensitivity. The coefficient of variation of the response time ([standard deviation/mean] × 100) for any set of measurements should preferably not be more than + 10 %.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Verfahren zum Verbinden der durch Spritzgiessen eines Kunststoffmaterials, insbesondere PMMA, hergestellten plattenförmigen Körper 2, 3 anhand von Fig. 6&Aacgr;, 6B beschrieben. Fig. 6A und 6B zeigen die plattenförmigen! Körper 2, 3 im Zustand vor bzw. nach dem Verbinden durch Ultraschallschweissen. Wie eingangs beschrieben, erstreckt sich umfänglich längs der Bereiche 7 und 8, wenigstens aber längs der Reaktionskapillare 4 ein durchgehender (wenn erwünscht auch unterbrochener) Steg 13.A preferred method for connecting the plate-shaped bodies 2, 3 produced by injection molding a plastic material, in particular PMMA, is described below with reference to Fig. 6A, 6B. Fig. 6A and 6B show the plate-shaped bodies 2, 3 in the state before and after joining by ultrasonic welding. As described at the beginning, a continuous (or interrupted if desired) web 13 extends circumferentially along the areas 7 and 8, but at least along the reaction capillary 4.

Der Steg 13 hat in der Ausgangsposition nach Fig. 6&Aacgr; einen im wesentlichen rechteck- oder leicht trapezförmigen Querschnitt. Dem Steg 13 am oberen plattenförmigen Körper 3 entspricht eine komplementäre Nut 15 im unteren plattenförmigen Körper 2 mit einer Querschnittkonfiguration, dass der Steg 13/ wie dargestellt, darin nur teilweise aufgenommenThe web 13 has a substantially rectangular or slightly trapezoidal cross-section in the initial position according to Fig. 6Aacgr;. The web 13 on the upper plate-shaped body 3 corresponds to a complementary groove 15 in the lower plate-shaped body 2 with a cross-sectional configuration such that the web 13/ is only partially received therein, as shown.

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werden kann. Insbesondere hat die Nut 15 einen im wesentlichen kegelstumpfförmigen nach innen sich verjüngenden Querschnitt, so dass die seitlichen Kanten 14 des Steges 13 in Eingriff in mit einer zwischenliegenden Stelle der konischen Seitenwände 16 der Nut 15 treten können. Wird in dieser Ausgangsstellung in dem Fachmann bekannter Weise Ultraschallenergie an die plattenförmigen Körper 2, 3 angelegt, so schmelzen die Bereiche des Steges 13, die mit den SeitsTtViäncien 16 der Nut. 15 in Eingriff stehen, wie dies in Fig. SB bei 17 angedeutet ist.In particular, the groove 15 has a substantially frustoconical cross-section tapering inwards, so that the lateral edges 14 of the web 13 can engage with an intermediate point of the conical side walls 16 of the groove 15. If, in this initial position, ultrasonic energy is applied to the plate-shaped bodies 2, 3 in a manner known to those skilled in the art, the areas of the web 13 that engage with the side walls 16 of the groove 15 melt, as is indicated in Fig. SB at 17.

Unter des auf dis plattenförmigen Körper 2, 3 ausgeübten Schweissdruck wird sich daher der Steg 13 weiter in die Nut 15 hineinbewegen, bis die Stirnfläche des Steges 13 in Anlage mit der Bodenfläche der Nut 15 kommt. In diesem Stadium ist nicht nur die Dickenabmessung der zwischen den benachbarten Stegbereicfran liegenden Reaktionskapillare 4 und des Samraelbereiches 8 festgelegt, sondern werden diese Bereiche auch fluiddicht nach aussen abgedichtet und kommt eine feste Verbindung der plattenförmigen Körper 2, 3 zustande. Der unterschiedlichen Dickenabmessung der Reaktionskapillare 4 längs ihrer longitudinalen Erstreckung kann entweder durch entsprechende Formgestaltung, insbesondere Tiefe der die Reaktionskapillare bildenden Flächenabschnitte des oberen und/oder unteren plattenförmigen Körpers Rechnung getragen werden. Als Alternative hierzu können besagte Flächenabschnitt auch mit konstanter Tiefe gespritzt werden, während beim Schweissen die plattenförmigen Körper 2, 3 in einer nicht gezeigten schrägen Ausgangsbeziehung zueinander gehalten werden. Dies hat zur Folge, dass ein Teil, in Fig. 1 der linksseitige Teil, des Steges 13, eine andere Lage in der zugehörigen Nut 15 einnimmt wie der andere rechtsseitige Teil des Steges. Wird unter diesen Umständen eine Ultraschallenergie an die plattenförmigen Körper 2, 3 angelegt, so wird sich der linksseitige Stegteil unter dem Schweissdruck tiefer als der rechtsseitige Stegteil in die Nut 15 unter entsprechender unterschiedlicher Querschnitts- ausbildung derUnder the welding pressure exerted on the plate-shaped body 2, 3, the web 13 will therefore move further into the groove 15 until the front surface of the web 13 comes into contact with the bottom surface of the groove 15. At this stage, not only is the thickness of the reaction capillary 4 and the collector region 8 located between the adjacent web regions fixed, but these regions are also sealed fluid-tight to the outside and a firm connection of the plate-shaped bodies 2, 3 is created. The different thickness of the reaction capillary 4 along its longitudinal extent can be taken into account either by appropriate shaping, in particular the depth of the surface sections of the upper and/or lower plate-shaped body forming the reaction capillary. As an alternative to this, said surface sections can also be sprayed with a constant depth, while during welding the plate-shaped bodies 2, 3 are held in an oblique initial relationship to one another (not shown). This results in one part, in Fig. 1 the left-hand part, of the web 13, taking up a different position in the corresponding groove 15 than the other right-hand part of the web. If, under these circumstances, ultrasonic energy is applied to the plate-shaped bodies 2, 3, the left-hand web part will sink deeper into the groove 15 under the welding pressure than the right-hand web part, with a correspondingly different cross-sectional formation of the

Reaktionskapillare 4 bewegen. Es versteht sich, dass die Anordnung des Schweissteges und der Schweissnut auch umgekehrt sein kann, indem ersterer am. unteren und letztere am oberen plattenförmigen Körper ausgebildet ist.reaction capillary 4. It is understood that the arrangement of the welding web and the welding groove can also be reversed, with the former being formed on the lower and the latter on the upper plate-shaped body.

Die Erfindung wurde vorausgehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Es versteht sich, dass die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist. Insbesondere kann das erfindungsgemässe Prinzip der Ausbildung einer Agglutinationskapillare auch bei Testeinrichtungen beliebiger anderer Art angewandt werden. Ferner kann die unterschiedliche Kapillarwirkung der auf- und abstroaseitigea Bereiche der Reaktionskapillare nicht nur durch eine unterschiedliche Dickenabmessung, sondern generell durch unterschiedliche Querscbnitts&bnsesEnmgen der Kapillarbereiche erzielt werden. Der Ausdruck "Reaktiüasteapillare" schliesst in Bezug auf den ab.r,tromseitigen Bereich auch keine oder eine nur sehr geringe Kapillarwirkung ein.The invention has been described above using a preferred embodiment. It is understood that the invention is not limited to this. In particular, the inventive principle of forming an agglutination capillary can also be applied to test devices of any other type. Furthermore, the different capillary action of the upstream and downstream areas of the reaction capillary can be achieved not only by different thicknesses, but generally by different cross-sectional dimensions of the capillary areas. The term "reaction capillary" also includes no or only very slight capillary action in relation to the downstream area.

Claims (13)

SchutzansprücheProtection claims 1. Testelement für Agglutinationsuntersuchungen mit wenigstens einer von einer Probe-Reagenzienmischung durchströmbaren Reaktionskapillare (4), die eingangsseitig mit einem Aufnahme- und Mischbereich (7) für die Probe und die Reagenzien verbunden ist, wobei die Probe und die Reagenzien eine Probe-Reagenzienmischung bilden, dadurch gekennzeichnet, d?,8 die Reaktionskapillare (4) einen aufstromseitigen Bereich (9) mit einer Kapillarwirkung zur Schaffung einer grösseren Strömungsgeschwindigkeit für die Probe-Reagenzienmischung als längs eines abstromseitigen Bereiches (10,11) der Reaktionskapillare umfasst.1. Test element for agglutination tests with at least one reaction capillary (4) through which a sample-reagent mixture can flow, which is connected on the inlet side to a receiving and mixing area (7) for the sample and the reagents, whereby the sample and the reagents form a sample-reagent mixture, characterized in that the reaction capillary (4) comprises an upstream area (9) with a capillary effect for creating a higher flow rate for the sample-reagent mixture than along a downstream area (10, 11) of the reaction capillary. 2. Testelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic-inet, dass die auf- und abstroraseitigen Bereiche (9,10,11) der Reaktionskapillare (4) ineinander übergehen.2. Test element according to claim 1, characterized in that the upstream and downstream regions (9, 10, 11) of the reaction capillary (4) merge into one another. 3. Testelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der übergang zwischen dem aufstromseitigen und dem abstromseitigen Bereich stetig erfolgt.3. Test element according to claim 2, characterized in that the transition between the upstream and downstream areas is continuous. 4. Testelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen dem aufstromseitigen und dem abstromseitigen Bereich stufenförmig erfolgt.4. Test element according to claim 2, characterized in that the transition between the upstream and downstream areas is step-like. 5. Testelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit wenigstens einem Paar plattenförmiger Körper (2,3), zwischen denen eine Reaktionskapillare (4) mit einer im wesentlichen rechteckförmigen Querschnittskonfiguration ausgebildet ist, eo oesosoaoi he^, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung der Reaktionskapillare (4) in Dickenrichtung längs des aufstromseitigen Bereiches (9) kleiner als längs des abstromseitigen Bereiches (10,11) ist.5. Test element according to one of the preceding claims with at least one pair of plate-shaped bodies (2, 3), between which a reaction capillary (4) with a substantially rectangular cross-sectional configuration is formed, eo oesosoaoi he^, characterized in that the dimension of the reaction capillary (4) in the thickness direction along the upstream region (9) is smaller than along the downstream region (10, 11). &bull;&ggr; 19 ~ ·» ·&bull;&ggr; 19 ~ ·» · &bull; · Il f I «&bull; · Il f I « 6. Testelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Reaktionskapillare (4) in Dickenrichtung vom aufstromseitigen zum abstromseitigen Bereich erweitert.6. Test element according to claim 5, characterized in that the reaction capillary (4) widens in the thickness direction from the upstream to the downstream region. 7. Testelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung der Reaktionskapillare (4) stetig erfolgt.7. Test element according to claim 6, characterized in that the expansion of the reaction capillary (4) occurs continuously. 8. Test-olement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung der Reaktionskapillare (4) stufenförmig erfolgt.8. Test element according to claim 6, characterized in that the expansion of the reaction capillary (4) takes place in stages. 9. Testelement nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung der Reaktionskapillare (4) in Dickenrichtung im aufstromseitigen Bereich zwischen 1 und 100 um und im abstromseitigen Bereich zwischen 5 und 500 um beträgt.9. Test element according to one of claims 5 to 6, characterized in that the dimension of the reaction capillary (4) in the thickness direction in the upstream region is between 1 and 100 µm and in the downstream region between 5 and 500 µm. 10. Testelement nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung der Reaktionskapillare (4) in Dickenrichtung im aufstromseitigen Bereich zwischen 50 und 100 um und im abstromseitigen Bereich zwischen 200 und 300 um beträgt.10. Test element according to one of claims 5 to 9, characterized in that the dimension of the reaction capillary (4) in the thickness direction in the upstream region is between 50 and 100 µm and in the downstream region between 200 and 300 µm. 11. Testelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskapillare (4) einen im wesentlichen S-förmiqen Verlauf hat und zwischen dem aufstrom- und abstromseitigen Bereich (9,10) ein Zwischenbereich (11) enthält, dessen Kapillarwirkung eine Strömungsgeschwindigkeit für die Probe-Reagenzienmischung schafft, die gleich oder kleiner als die längs des aufstromseitigen und/odir gleich oder grosser als die längs des abstromseitigen Bereiches ist.11. Test element according to one of the preceding claims, characterized in that the reaction capillary (4) has a substantially S-shaped course and contains an intermediate region (11) between the upstream and downstream regions (9, 10), the capillary action of which creates a flow rate for the sample-reagent mixture that is equal to or less than that along the upstream and/or equal to or greater than that along the downstream region. 12. Testelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Sammelbereich (8) zur Aufnahme der Probe-Reagenzienmischung nach deren Durchtritt durch die Reaktionskapillare (4) enthält.12. Test element according to one of the preceding claims, characterized in that it contains a collection area (8) for receiving the sample-reagent mixture after it has passed through the reaction capillary (4). 13. Testelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche/ dadurch gekennzeichnet, dass es sich aus Spritzgiessteilen zusammensetzt, die aus einem transparenten Kunststoffmaterial hrrgestellt werden.13. Test element according to one of the preceding claims / characterized in that it is composed of injection-molded parts that are made of a transparent plastic material.
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