DK157894B - Et af flere lag bestaaende laglegeme og fremgangsmaade til paavisning og/eller maaling af koncentrationen af et kemisk stof, isaer af biologisk oprindelse - Google Patents
Et af flere lag bestaaende laglegeme og fremgangsmaade til paavisning og/eller maaling af koncentrationen af et kemisk stof, isaer af biologisk oprindelse Download PDFInfo
- Publication number
- DK157894B DK157894B DK180583A DK180583A DK157894B DK 157894 B DK157894 B DK 157894B DK 180583 A DK180583 A DK 180583A DK 180583 A DK180583 A DK 180583A DK 157894 B DK157894 B DK 157894B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- layer
- detected
- substance
- dielectric
- detection
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 77
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 69
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 34
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 11
- 239000000427 antigen Substances 0.000 claims description 10
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 claims description 10
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 10
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 claims description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 6
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000376 reactant Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 88
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 27
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 26
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 14
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000009739 binding Methods 0.000 description 7
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 7
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 6
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 6
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 6
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 5
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 5
- AGXUVMPSUKZYDT-UHFFFAOYSA-L barium(2+);octadecanoate Chemical compound [Ba+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O AGXUVMPSUKZYDT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 3
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 3
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 208000032843 Hemorrhage Diseases 0.000 description 1
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 108010058683 Immobilized Proteins Proteins 0.000 description 1
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009056 active transport Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 1
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N dimethyldichlorosilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)Cl LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- GPYPVKIFOKLUGD-UHFFFAOYSA-N gold indium Chemical compound [In].[Au] GPYPVKIFOKLUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004408 hybridoma Anatomy 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 230000009149 molecular binding Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035139 partial with pericentral spikes epilepsy Diseases 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000009057 passive transport Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229910000923 precious metal alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
- G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/52—Use of compounds or compositions for colorimetric, spectrophotometric or fluorometric investigation, e.g. use of reagent paper and including single- and multilayer analytical elements
- G01N33/525—Multi-layer analytical elements
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hematology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
i
DK 157894 B
Opfindelsen angår et af flere lag beståendé lag- delt legeme samt en fremgangsmåde til påvisning og/eller måling af koncentrationen af et kemisk stof, især af bio-5 logisk oprindelse, i et medium, f.eks. vand, gel eller blodserum, med en ikke-metallisk bærer, som er forsynet med et dielektrisk lag, på hvilket der er anbragt eller påført et påvisningsreaktionsmiddel, som kan reagere med det stof, som skal påvises, og på hvilket reaktionsmiddel der ved indføring i det medium, som skal undersøges, dannes et optisk påviseligt lag af det stof, som skal påvises .
Yed biokemiske og immunologiske undersøgelserer ^ der et stort behov for optagelse og måling af tynde overfladelag, især sådanne overfladelag med brydningsindeks omkring 1,50 og tykkelser i området 1-10 nm. Disse undersøgelser har særlig interesse i forbindelse med toxin-, receptor-, enzym-substrat- eller antigen-antistofreaktio- ner. Det vides, at en antigen-antistof-reaktion, dvs. en 20 0 binding af et antigen til et specifikt antistof, også finder sted, når en af de to reaktionsdeltagere er bundet til en overflade. Det er derfor muligt at binde en mikroorganismes protein til en overflade og at dyppe overfladen i en persons blodserum. Når denne person er infice-25 ret af en· mikroorganisme, og når der i blodserumet findes antistoffer mod mikroorganismens proteiner, bindes disse antistoffer tilret protein, som forefindes på den neddyp-pede overflade, når dette protein er af samme type som mikroorganismens proteiner.
På denne måde vokser der et organisk lag på den neddyppede overflade. Ligeledes kan naturligvis også et antistof mod et bestemt protein være bundet til den neddyppede overflade og benyttes til engagement med proteinet i opløsningen. Disse undersøgelsesmetoder har i den senere 35 tid fået stadig større betydning, navnlig fordi der kan fremstilles monoclonale antistoffer mod et bredt område af proteiner ved hjælp af hybridom teknik. En fordel ved overfladereaktionerne i sammenligning med reaktioner i
DK 157894 B
2 flydende faser består i, at der kun sker et forholdsvis ringe forbrug af reaktionsmidler.
Anvendelsen af antistoffer eller antigener, som gøres ubevægelige på eller bindes til overflader ved immunologiske undersøgelser, påvirkes imidlertid i skadelig retning af mangelen på enkle og følsomme målemetoder for tykkelsen af de organiske film i nm-området. På laboratorieområdet benytter man hertil ellipsometri. Denne er imidlertid forholdsvis omstændelig og kan kun udføres af kvalificeret personale. Simplere undersøgelsesteknik, som f.eks. beror på en ændring af befugteligheden, metalpartiklers lysspredning og koUoidpartiklers hæfteevne, har ikke kunnet slå an i praksis. Ved disse forenklede frem-gangsmåder udnyttes den forskellige udformning mellem et begrænset fladeområde og den omgivende flade. Den begrænsede flade overtrækkes da med et antigen eller antistof, medens den omgivende flade overtrækkes med et andet organisk stof af samme tykkelse. Uår proteinerne er blevet bun-det i det begrænsede fladeområde og ikke til den omgivende flade, fås der i det begrænsede fladeområde en større lagtykkelse end i omgivelserne. Heraf fås uens fysiske egenskaber.
Antigen-antistof-reaktioner og dielektriske lag på reflekterende bærere er allerede for ret lang tid siden blevet undersøgt af Blodgett og langmuir (Phycical Eeview, bd. 51, juni 1957, side 964 til 978).
Disse undersøgelser viser, at man kan iagttage tynde organiske film på polerede chromoverflader, når de ikke anbringes direkte på den blanke overflade, men på en på chromoverfladen dannet bariumstearatfilm. På grund af ikke -optimale brydningsLndéfcs kan stærke interferenser ikke opnås ved lodret indfalsvinkel. Interferensen er stærkere ved store indfaldsvinkler, men da er de to polarisationstilstandes optræden forskellig. En stærk undertryk-35 kelse af en enkelt bølgelængde kan derfor kun opnås ved samtidig anvendelse af en polarisator. Ved betragtning af prøven gennem en polarisator og ved måling af indfalds-
DK 157894 B
3 vinklen ved minimal intensitet kan tykkelsen af monomolekylære film ifølge Blodgett og langmuir bestemmes forholdsvis nøjagtigt og dermed give en påvisning af en bin-ddngsreaktion mellem antigener og antistoffer på overfladen. Man har her undersøgt immunologiske reaktioner under anvendelse af en rudimentær ellipsometrimetode,
Endvidere er brugen af stærke interferenser fra tantaloxid på tantal beskrevet af Vroman (Thromb. Diath.
10 Haemorrhag., bd. 10, side 455-493 (1964), navnlig side 463).
Eloxerede tantalplader med kraftigt brun indfarvning skifter mod violet, når de overtrækkes med ét monomolekylært proteinlag. Oxidet danner et reflektionsreduce-15 rende overtræk på metallet, og pladen har et brunt udseende, når reflektionen fra blåt og grønt lys undertrykkes stærkere end reflektionen af større bølgelængder. Ved dannelsen af et tyndt proteinlag på overfladen vokser lagtykkelsen af det permeable lag, og reflektionsminimet vandrer 2Q mod større bølgelængder. Eet reflekterede lys indeholder derfor flere blå og violette bestanddele, når et biolag, f.eks. et proteinlag er til stede.
Ee samme egenskaber som hos Vroman er opnået af Giever og Baffin, som har anbragt en guld-indium-legering 25 på en glasglider og efterhånden oxideret den, så at der er opstået en brunlig indfarvning (The Journal of Immunology, bd. 110, nr. 5, Maj 1973, side 1424-1426; Biomedical .Application of Immobilized Enzymes and Proteins, bd. 2, side 147-162).
3q Ved de tre sidstnævnte kendte fremgangsmåder har man udnyttet den effekt, at tynde biolag, navnlig proteinlag, som anbringes på dielektriske lag med bestemt tykkelse, ændrer interferenserne af det oprindelige dielektriske lag. Ved de kendte fremgangsmåder benyttes metal-35 ler, som da - når de benyttes som bærere - kræver derpå anbragte film med højt brydningsindeks, hvis der skal opnås gode interferensegenskaber, idet man dog må tage en lille optisk påvisningsfølsomhed med i købet. Endvidere
DK 157894 B
4 er der fare for, at reaktionsmidlerne påvirkes af berøringen ved metallet eller metaloxiderne. Dette er navnlig uønsket, når der kun findes små koncentrationer af det stof, som skal påvises, i opløsningerne, og når lange in-5 kubationstider er nødvendige. Endvidere har metalbærere eller derpå anbragte metaloxidlag ubestemte overfladeegen® skaber, da overfladeenergien og overfladetætheden for bindingsstederne ændrer sig, hvorfor bindingen eller adsorptionen af organiske molekyler ikke kan styres nøjagtigt nok.
Era USA patentskrift nr. 3.926.564 og 3.979.184 kendes der ligeledes metalliske systemer beregnet til at gøre tynde overfladelag synlige, idet der i USA patentskrift nr. 3.979.184 er anbragt et dielektrisk lag mellem et metallisk substrat og et halvpermeabelt metallag, og i USA patentskrift nr. 3.926.564 er der dannet et oxid på en ædelmetallegering med en oxiderbar bestanddel. Det drejer sig her ligeledes om metalliske systemer, hvor man som allerede nævnt må tage en dårlig optisk påvisningsfølsomhed med i købet.
20
Endvidere er det kendt (laure 11, C..B. "Quantitative estimation of protein by electrophoreses in agarose gel containing antibodies", Annal. Biochem. 15: 45, 1966) at lade det stof, som skal påvises, eller dets mængde udbrede i en gel ved elektroforese, hvilken gel indeholder en homogent 25 fordelt koncentration af et reaktionsmiddel, som reagerer med det stof, som skal påvises. De to reaktionsmidler reagerer ved udfældning i gelen, og reaktionszonen gøres synlig, idet reaktionszonen er begrænset til det område, hvor reaktionsmidlet for det stof, som skal påvises, indeholdes 30 ' fra starten. Man opnår herved en hurtig og nøjagtig påvisning. Denne· påvisningsmetode indskrænkes imidlertid af, at det reaktionsmiddel, som benyttes til påvisningen,,ikke må vandre , hvorved der optræder indskrænkninger i henseende til elektroforesebetingelserne som f.eks. pH-værdi, gelkvalitet og polaritet. Endvidere er fremgangsmåden begrænset til sådanne reaktioner, som fører til en udfældning.
DK 157894B
5
Ved en yderligere kendt fremgangsmåde (Elwing, H. og Fygren, H. "Diffusion i gel-enzyme linked immunosorbent assay (DIG-ELISA): A simple method for quantification of class-specific: antibodies", J. Immun. Methods, 5 31 : 101, 1979) udbreder de stoffer, som skal påvises, sig ved diffusion i en gel, som er anbragt over en overflade, som er forsynet med et tyndt lag af et reaktionsmiddel til påvisning af stoffet. Efter et bestemt tidsrums forløb fjernes gelen, og reaktionszonen gøres synlig på overfladen. Størrelsen af reaktionszonen måles og er et mål for mængden af det stof, som skal påvises, og som er diffunderet til overflade. Synliggøreisen af reaktionsproduktet i overfladen kan gennemføres ved hjælp af sekun-dare reaktioner som f.eks. ved inkubation af en isotop eller benzymmarkerede antistoffer, som er rettet mod det efter diffusionen bundne reaktionsprodukt. Det er også muligt at gennemføre påvisningen ved en vandkondensations-metode (Adams, A.L., Klings, M., Fischer, G.C. and Vroman, 2Q L., "Three simple ways to detect antibody antigen complex on flatt surfaces", J. Immun. Methods, 3:227, 1973). Endvidere kan synliggøreisen gennemføres ved direkte optisk analyse af det primære reaktionsprodukt ved ellipsometri (Elwing, H. and Stenberg, M. "Biospecific bLmolecular bin-25 ding reactions - A new ellipsometric method for their detection, quantification and characterisation”, J. Immun. Methods, 44:343, 1981) eller ved lysinterferenser i tynde lag (Adams, A.L., Klings, M., Fischer, G.C. and Vroman, I., "Three simple ways to detect antibody antigen complex 30 on flatt surfaces", J. Immun. Methods, 3:227, 1973). Ved synliggøreisen opnås ved forstærkningsreaktionen som f.eks. ved benyttelse af et enzymmarkeret antistof fordelen ved en høj følsomhed, medens de optiske påvisningsmetoder leverer en direkte påvisning af det primære reaktionsprodukt.
Desuden benyttes der ved de optiske påvisningsmetoder in-35 tet andet reaktionsmiddel end det til påvisningen nødvendige reaktionsmiddel.
Ved diffusionsfremgangsmådem, ved hvilken en over-
DK 157894 B
6 flade anbringes med et reaktionsmiddel til påvisning af et stof, fås der i forhold til den passive eller aktive transportreaktion af et i gelen fordelt reaktionsmiddel den fordel, at også reaktioner, som ikke fører til en udfældning, kan undersøges henholdsvis påvises.
Til ubevægeliggøre Ise af reaktionsdeltagerne på overfladen findes der en række muligheder for at binde reaktionsdeltagernes molekyler, som skal benyttes til påvisningen af det andet stof. Ved diffusionsmetoderne behøver man imidlertid en forholdsvis lang diffusionstid.
Ved den fra PEPS letters, bd. 135, nr. 1, november 1961, side 73-76 kendte fremgangsmåde er det imidlertid muligt på forholdsvis kort tid med ringe opbud at få det .stof, som skal påvises, til at reagere med den på bære-15 overfladen anbragte reaktionsdeltager ved binding. Endvidere er elektroforesebetingelserne ikke underkastet nogen indskrænkninger. Per er imidlertid vanskeligheder i henseende til en forenkling af synliggørelsen af det stof, som skal påvises, som er bundet til det på bæreoverfladen 20 værende bindemiddel. Endvidere er der ved metalliske bærere fare for, at der finder uønskede elektrokemiske reaktioner sted, f.eks. dannelsen af oxider på bæreoverfladen.
Biomedicinske fremgangsmåder til påvisning af organiske stoffer i opløsninger kendes desuden fra BE-OS 25 25 12 730 og US-PS 41 81 501. Pra PE-OS 25 12 730 kendes den radiale diffusion af det stof, som skal påvises, i en gel og transporten af det stof, som skal påvises, ved hjælp af elektroforese i en gel, dog sker påvisningen af stofferne ved hjælp af metalliske småplader, hvor man som 30 allerede nævnt ovenfor må tage en forholdsvis dårlig påvisningsf ølsogihed med i købet.
Til grund for opfindelsen ligger den opgave at anvise et af flere lag bestående lagdelt legeme, især i småpladeform, samt en fremgangsmåde af den ovenfor nævnte art, hvor der opnås en høj optisk påvisningsfølsoiphed uden forringelse af den kemiske påvisningsreaktion ved hjælp af det til laglegemet benyttede materiale.
7
DK 157894B
Denne opgave løses ifølge opfindelsen for appa-ratets vedkommende som angivet i den kendétegnende del af krav 1 og for fremgangsmådens vedkommende som angivet i den kendetegnende del af krav 13.
5
Opfindelsen gør brug af den erkendelse, at det fra en reflektionsreducerende overflade, som bestråles med hvidt eller ikke-monochromatisk lys, reflekterede resterende lys kan være et instrument med høj påvisningsfølsomhed for ændringer i egenskaberne af det reflektions-10 reducerende overtræk, når ifølge opfindelsen alle overfladelag, dvs. både de dielektriske lag og de derpå anbragte eller derpå opstående lag af biologisk oprindelse danner det reflektionsreducerende overtræk. Då denne mådie kan man fastslå de mindste ændringer i lagtykkelsen, navnlig 15 lagtykkelsesændringer i molekylområdet, ved farveændringer i det reflekterede lys* I fordelagtig videre udformning af opfindelsen kan laglegemet derfor være udformet således, at der på overfladen af lagarrangementet kun stedvis forekommer påvis- 20 ningsreaktionsmiddel. Fortrinsvis kan dette arrangement være et sådant, at påvisningsreaktionsmidlet forekommer øagtigt i lagarrangementet og er omgivet af et ikke-ak-tivt organisk stoflag med samme tykkelse og optiske egenskaber, Både påvisningsreaktionsmiddellaget og det ikke-25 -aktive organiske stoflag er da anbragt monomolekylært på det dielektrisk virkende lag, idet et Sit^-lag fortrinsvis er egnet som dielektrisk lag.
Man kan her udnytte, at en SiOg-overflade kemisk kan være udformet således, at gode bindingsegenskaber til 30 forskellige organiske molekyler kan fremstilles. Når silicium-legemet henholdsvis -bæreren med Si02-overfladen anbringes i en proteinholdig opløsning, overtrækkes dioxid-lagets overflade med et monomolekylært lag af proteinet,
Det overtrukne siliciumlegeme eller -bæreren kan da tør- 3 5 og opbevares i selv længere tidsrum uden tab af proteinovertrækket. Når det overtrukne legeme anbringes i en anden opløsning, kan proteinovertrækket reagere med stoffer i denne opløsning, f.eks. med antistoffer, som da 8
DK 157 894 B
bindes til proteinet. Siliciumdioxidet er indifferent og afgiver ikke nogen atomer eller atomgrupper, som deltager i disse reaktioner eller øver uheldig indflydelse på proteinerne, Som følge heraf har overfladen af siliciumdiox- 5 id ved laglegemer indifferente, men kemisk i opfindelsens forstand alsidigt anvendelige egenskaber.
En reproducerbar SiC^-overflade kan opnås ved rensning i en svagt oxiderende opløsning. Ved hjælp af kendte fremgangsmåder kan der da opnås et bredt spektrum 10 af reproducerbare overfladeegenskaber, funktionelle grupper som f.eks. aminogrupper kan da være bundet covalent til overfladen ved hjælp af i handelen gående koblingsmidler, f.eks. organo-siliciumforbindelser. Større organiske molekyler som f.eks. proteiner kan bindes til de funktio- 15 nelle grupper på denne måde. Herved kan overfladen overtrækkes med et monomolekylært covalent bundet organisk lag, især et proteinlag. I mange tilfælde er det nok at behandle S1O2-overfladen med dichlordimethylsilan. Man opnår herved en stærk hydrofob overflade, på hvilken de stør- 20 re organiske molekyler, især proteiner, som udgør påvisningsreaktionsmiddellaget, kan være sterkt adsorberet.
Fireren kan bestå af silicium og kan på den overflade,. over hvilken SiC^-laget befinder sig, være forsynet med den reflektionsreducerende lagpåføring. I forhold til metalbærere, som ganske vist har en høj re-flektionsevne og dermed et smukt udseende samt muligheden for anvendelse af metaloxider som reflektionsreducerende lag, har ifølge opfindelsen bæreren de fordele, at den ikke reagerer med opløsningen, og at der således ikke kommer nogen atomer eller atomgrupper fra bæreren ud i opløsningen. De biokemiske egenskaber påvirkes ikke, hvad der kunne føre til forkerte resultater Medens metaller
. I
har bølgelængdeafhængige brydningsindeks (og således betinger den høje reflektionsevnernogle stærke begræns-35 ninger i henseende til valget af det reflektionsreducerende overtræt), har det ifølge opfindelsen benyttede dielektriske materialelavt brydningsindeks, som er mindre
DK 157894B
9 stærkt afhængigt af bølgelængden. Som egnede bærere kommer også sådanne af glas eller formstof i betragtning. Disse fås uden videre i handelen og er mekanisk stabile. De er kemisk indifferente og kan renses med kemiske midler.
5
Det ikke-metalliske bæremateriale har et i hovedsagen dielektrisk brydningsindeks, hvor imaginærdelen er betydningsløs i forhold til realdelen, medens ved metallernes brydningsindeks realdelene og imaginærdelene er af samme størrelsesorden.
Langmuir og Blodgett (fhyoioal Review bd 51# juni 1957 side 964 - 978) har ganske vist ligeledes undersøgt bariumstearat på glas, men det viste sig, at interferenserne endnu ved skrå indfaldsvinkler også under medbenyt-telse af en polarisator var svagere end ved chrom. Barium-stearatet på glas er ganske vist optisk beslægtet med SiC>2 på glas, imidlertid er interferensen ved praktisk brug for ringeuden de ifølge opfindelsen benyttede dielektriske mellemlag. Desuden har bariumstearatet på glasbæreren ikke de. ønskede overfladeegenskaber i lighed med SiOP-laget.
Beregninger har vist, at et reflektionsreducerende overtræk af et enkelt lag, dvs. et overtræk med høj undertrykning af reflektionen ved en bestemt bølgelængde i nærheden af følsomhedsmaksimum for øjet (570 nm) giver over-fladelagene en høj påvisningsfølsonhed. Por et silicium-dioxidlag, som sikrer en god undertrykkelse af det reflekterede lys, må bæreren have et brydningsindeks af størrelsesordenen 2,13. Glas, som i opfindelsens forstand har gode bæreegenskaber, har brydningsindeks i området 1,50-1,80, og de fleste formstoffer har ca. 1,50. Denne vanskelighed kan overvindes ved, at der mellem det dielektriske Si02 og bæreren er anbragt et mellemlag, hvis brydningsindeks adskiller sig i forhold til brydningsindeks for silicium-dioxid og bæreren og for en bestemt bølgelængde (især 570 nm) kun har en lille reflektion. Tykkelsen af de to lag (mellemlaget og det dielektriske Si02“lag) afhænger af brydningsindeks for mellemlaget og substratet.
Da forsiden af pladen eller overfladen af bæreren 35 DK 157894 B xo hvorover SiC^-laget befinder sig, har et reflektionsreducerende lag, må den fra hærerens bagside bevirkede re-flektion undertrykkes. Dette kan opnås ved, at der benyttes en efterhånden lysabsorberende bærer, f.eks. mørkt 5 indfarvet glas, Farven kan da være fordelt regelmæssigt i bæreren eller indeholdes i et indfarvet lag med samme brydningsindeks som den øvrige bærer. Navnlig egner halvledere sig, som optisk optræder som absorberende dielektrika med højt brydningsindeks som f.eks. silicium.
10 På fordelagtig måde kan man således gennemføre immunologiske undersøgelser uden anvendelse af yderligere instrumenter, idet billige stoffer kan anvendes til påvisningslegemerne. Man får en for det blotte øje visuelt konstaterbar påvisning for tynde organiske lag. De især pla-15 deformede påvisningslegemer kan fremstilles uden videre med gængs teknik ved høj reproducerbarhed. Påvisningslegemerne har en høj påvisningsfølsomhed, en enkel anvendelighed og kan fremstilles med beskedent opbud i industriel målestok, dvs. ved massefremstilling.
2 0
Ved den visuelle påvisning er det alene nødvendigt, at det fra serumet udtagne påvisningslegeme bestråles med hvidt lys på den side, hvor lagarrangementet forefindes, .
0¾ at det hvide lys her bringes til reflektion. For det tilfælde, at der på påvisningsreaktionsmiddellaget har af-25 lejret sig f.eks. et antigen- eller antistoflag, får man gode kontraster, som er synlige for det blotte øje. Disse kan opnås med stor regelmæssighed og reproducerbarhed. Den kemisk indifferente overflade af påvisningslegemet påvirker ikke de biokemiske reaktioner, især antigen-antistof-reaktioner. De 30 kemiske egenskaber af den på passende måde overtrukne overflade på bæreren letter bindingen af forskellige proteiner. Påvisningslegemet er fysisk stabilt og har lang levetid. På denne måde kan man gennemføre immunologiske undersøgelser på meget simpel måde, da der ikke kræves noget specialudstyr.
O C
På fordelagtig måde benytter man som dielektrikum ailiciumdioxid med de til opfindelsen særdeles godt egnede overfladeegenskaber, idet man som bærer kan benytte et indifferent dielektrisk materiale. Til opnåelse af de øn- n DK 157894 Β skede optiske egenskaber kan der mellem det af silicium-dioxid bestående dieiektrikum og bæreren være anbragt et yderligere dielektrisk mellemlag, især af SiO. , Bæreren har tilstrækkelig absorptionsevne og har ved gennemstråling 5 et mørkt udseende.
Gennem fremgangsmåden opnås en forenklet optisk påvisning af det stof, som skal påvises, og gennem de dielektriske lag opnås en elektrisk isolering i forhold til den halvledende bærer.
10 Da reaktionen finder sted mellem det stof, som skal påvises, og påvisningsreaktionsmidlet inden for et bestemt fladeområde på lagarrangementet, kan der i afhængighed af de geometriske dimensioner af reaktionszonen fremsættes et udsagn i henseende til koncentrationen eller mængden af det stof, som skal påvises, i prøveopløsningen.
Det er ligeledes muligt at gennemføre en koncentrationseller mængdebestemmelse i afhængighed af tykkelsen af gellegemet, når dette f.eks. med kileformet tværsnit er anbragt på lagarrangementet, og prøveopløsningen med det 20 deri værende stof, som skal påvises, transporteres ved diffusion gennem gellegemet i retning mod det ovenover beliggende påvisningsreaktionsmiddellag.
Opfindelsen kan på fordelagtig måde anvendes ved bestemmelsen af sådanne biokemiske stoffer, som danner 25 den ene af reaktionsdeltagerne i en biospecifik biomolekylær reaktion, f.eks. ved antigen-antistof-reaktioner, enzym-bærer-reaktionex eller toxin-receptor-reaktioner.
Yed opfindelsen kan der opnås en påvisningsfølsomhed, som ligger nær det teoretiske optimum. Denne høje påvis-30 ningsfølsomhed fås ved kombinationen af den stærke interferensvirkning og den stærke optiske kobling eller medinddragelse af biolaget i interferensen. Dette sidste kan kun opnås ved forholdsvis lav reflektion. Metaller er i denne henseende mindre fordelagtige i sammenligning med dielektri-35 ske stoffer, som finder anvendelse ved opfindelsen.
De kemiske egenskaber af siliciumdioxidoverfladen er mangesidede, men kan alligevel fastlægges nøjagtigt.
DK 157894 B
12
Et bredt område af organiske molekyler kan derfor bindes som påvisningsreaktionsmidler til Si02-overfladen ved adsorption eller covalent binding under medbenyttelse af organosiliciumforbindelser som koblingsmidler. F.eks. kan Si02-overfladen gøres stærkt hydrofob ved behandling med dichlo.rdimethylsilan. Herved får man en overflade med stærk adsorptionsvirkning på mange proteinmolekyler.
De ved opfindelsen benyttede påvisningslegemer er kemisk indifferente. De kan renses og ved hjælp af oxi- 10 derende syrer regenereres. En fare for afgivelse af metalioner i løbet af den forlængede inkubationstid, som fører til forurening af det organiske stof, findes ikke.
Fremstillingen af påvisningslegemerne i pladeform kan ske i industriel målestok. De dielektriske lag 15 kan fortrinsvis pådampes eller påsprøjtes. Disse fremgangsmåder er enklere og nøjagtigere at gennemføre end eloxering eller fordampning af kornformede metallag eller den termisk oxidation af metalliske legeringer. De optiske fordringer til påvisningslegemerne ifølge opfindelsen er 20 yderst små, og dimensionerne for påvisningslegemerne kan til enhver tid fastlægges i afhængighed af fordringerne.
Opfindelsen 3kal forklares nærmere gennem nedenstående eksempler.
Eksempel 1.
På en lille siliciumplade pådampes siliciummonoxid· Overfladelaget af siliciummcnccdid oxideres af omgivelsernes luft til siliiciumdioxid. lagtykkelsen af Si02 andrager 2-5 nm og for SiO 60-70 nm.
På denne måde fås et udgangslegeme for det ende- 30 lige påvisningslegeme.
Eksempel 2.
Siliciummonoxid anbringes på en mørkfarvet glasplade i en tykkelse på 60-70 nm. Derefter indføres der 35 oxygengas i fordampningskammeret, og der fordampes yderli gere siliciummonoxid. I nærværelse af oxygengassen slår siliciumdioxid sig ned, og fordampningsprocessen afsluttes, så snart Si02-laget har nået en tykkelse på 90-100 nm.
DK 157894 B
13
Si02-lagene på påvisningslegemerne i fig. 1 og 2 er noget tyndere dimensioneret,end det er nødvendigt til den optimale undertrykkelse af det reflekterede lys. Begrænsede ø-formede overfladeområder af Si02-laget over-5 ^ ttrækkes med monomolekylære lag af proteiner eller antistoffer. De øvrige overfladedele af det pågældende Si02-lag overtrækkes med herfra forskellige proteiner, så at der forefindes et optisk ensartet overtræk på den samlede di-elektrikumoverflade * Si02-lagene udformes overalt noget tyndere, end det er nødvendigt til den optimale undertrykkelse af det reflekterede lys, og de derpå anbragte regelmæssige organiske lag er dimensioneret således, at reflektionen ligger nær reflektionsminimum.
Pladerne anbringes derpå i en opløsning, som indeholder organiske molekyler, der reagerer med de organiske lag i de ø-f ormet begrænsede o-verf ladeområd er. Bindingen fra molekyler til disse aktive ø-formede overfladeområder bevirker en forøgelse af tykkelsen i afhængighed af de benyttede stoffer på 1-5 nm, lagsmåpiad erne udtages af 20 opløsningen og tørres. Det viser sig da, at de ø-formede områder er klart synlige med det blotte øje og er noget mørkere og mere purpurfarvede end den omgivende overflade, når hvidt lys bringes til reflektion. Man kan konstatere koncentrationer på indtil 1 ng/ml-opløsninger på denne må- 25 de uden besvær.
Opfindelsen skal forklares nærmere i forbindelse med tegningen, hvor fig, 1 viser et første udførelseseksempel på et laglegeme, 30 fig. 2 et andet udførelseseksempel på et laglegeme, og fig. 3-5 yderligere udførelseseksempler, som viser transporten af det stof, som skal påvises, gennem et gel-^ legeme ved hjælp af elektroforese eller diffusion.
I fig. 1 og 2 består påvisningslegemet eller laglegemet af en lille bæreplade 2, et derpå anbragt dielek-trikumlag 1 af Si02, som er overtrukket med et påvisnings-
DK 157894 B
H
reaktionsmiddeliag 4. Dette lag 4 kan sammen med det stof, som skal påvises, f.eks, udføre en biomolekylær reaktion, især en enzym-bærer-reaktion, en toxin-receptor-reaktion eller en antigen-antistof-reaktion. Efter gennemførelse af påvisningsmetoden danner der sig på påvisningsreaktionsmiddellaget 4 et f,eks. ved binding opstået lag 6 af det stof, som skal påvises, f.eks, af det tilsvarende antistof eller antigen.
Yed udførelseseksemplet i fig. 2 er påvisningsreaktionsmiddellaget 4 udformet ø-agtigt og er omgivet af et ikke-aktivt organisk lag 3, som har de samme optiske egenskaber som påvisningsreaktionsmiddellaget 4. Disse lag 3 og 4 er anbragt monomolekylært.
Mellem det dielektriske lag 1 og bærelegemet 2 15 befinder der sig et yderligere dielektrisk lag 5, som i udførelseseksemplet består af SiO. Der kan "cgså forefindes flere sådanne yderligere dielektriske lag 5. Dagtykkelserne af de enkelte lag 1, 3, 4 og 5 er dimensioneret 2Q således, at det samlede lagarrangement, når et yderligere lag i form af det lag, som skal påvises, 6, lejres monomolekylært, f.eks. ved binding, i området for det tillej-rede lag 6 af stof, som skal påvises, bevirker et farve-omslag. Dette farveomslag lægges fortrinsvis i det for 25 øjet mest følsomme bølgelængdeområde. På samme tid er det muligt at udforme det yderste overfladelag på en sådan måde, at det har de ønskede kemiske og fysiske egenskaber for påvisningsreaktionen.
Som bærelegeme 2 kan der f.eks. benyttes glas, ^ silicium eller formstof, Bærelegemematerialet er udformet således, at det virker lysabsorberende. Dysabsorptionen kan ske over hele bærelegemet eller i et bestemt lag af bærelegemet. Herved sikres det, at der ikke reflekteres noget lys på den bageste overflade 14 af bærelegemet 2, men kun på den med lagarrangementet forsynede overflade 13 af bærelegemet.
Yed de i fig. 3-5 viste udførelseseksempler sker transporten af det stof, som skal påvises, gennem et gel-
DK 157894 B
15 legeme 7, som er anbragt på påvisningsreaktionsmiddellaget 4.
Ved udførelseseksemplet i fig.3 har gellegemet 7 en beholderformet udsparing 9, som er fyldt med en prøve- 5 opløsning 8, som indeholder det stof, som skal påvises. Stoffet, som skal påvises, transporteres ved elektroforese* hvor der ved hjælp af elektroder 11 og 12 frembringes et elektrisk felt i gellegemet, langs overfla-den af påvisningsreaktionsmiddellaget 4 gennem gellegemet 7. Transportretningen afhænger af retningen af det elektrostatiske felt, som er lagt over gellegemet 7.
Ved udførelseseksemplet i fig. 4 findes der en eller flere beholderformede udsparinger 9 i gellegemet 7.
, Transporten af det stof, som skal påvises, sker ved dif- 15 fusion i radial retning, udgående fra den i udsparingen 9 værende prøveopløsning 8. Transporten sker langs overfladen af påvisningsreaktionsmiddellaget 4*
Ved udførelseseksemplet i fig. 5 er gellegemet 7 anbragt på påvisningsreaktionsmiddellaget 4 med kileformet
L·* U
tværsnit. Prøveopløsningen 8 med det stof, som skal påvises, befinder sig over gellegemet 7 i det kileformede tværsnit. Transporten af det stof, som skal påvises, sker i gellegemet omtrent i vinkelret retning på overfladen af påvisningsreaktionsmiddellaget 4.
2d
Herved reagerer det stof, som skal påvises, først på de.t sted, hvor gellegemet 7 er tyndest. Med tiden sker der også på de steder, hvor gellegemet er tykkere, en reaktion mellem det stof, som skal påvises, og påvisningsreak-3Q tionsmiddellaget 4. Dette skyldes, at påvisningsgrænsen afhænger af tykkelsen af gellegemet 7. Det er-derfor muligt, når påvisningsreaktionen gennemføres inden for et bestemt tidsrum, at gennemføre en bestemmelse af koncentrationen eller mængden af det stof, som skal påvises, i prøveopløsningen 8, idet reaktionszonens dimension, hvor stoffet, som skal forevises, forefindes som et lag 6 på påvisningsreaktionsmiddellaget 4, giver et mål.
16
DK 157894 B
Mængden af det stof, som skal påvises, kan fås ved hjælp af standardkurver, som er fremstillet ved måling af kendte prøveopløsninger, gennem en måling af reaktionszonerne. Man kan således uden videre opnå en kvantitativ påvisning.
10 15 20 25 30 35
Claims (11)
1. Af flere lag bestående laglegeme til påvisning.og/ eller måling af koncentrationen af et kemisk stof, især 5 af biologisk oprindelse, i et medium, f.eks, vand, gel eller blod serum, med en ikke-metallisk bærer, som er forsynet med et dielektrisk lag, på hvilket der er anbragt et med det stof, som skal påvises, reagerende påvisningsreaktionsmiddel, på hvilket der ved indføring i det me- 10 dium, som skal undersøges, danner sig et optisk påviseligt lag af det stof, som skal påvises, kendetegnet ved, at der mellem bæreren (2) og det dielektriske lag (1)» som består af SiOg, er anbragt et eller flere dielektriske lag (5) i en sådan lagtykkelse og med et sådant bryd-15 ningsindeks, at det samlede arrangement af de dielektriske lag (1,5), påvisningsreaktionsmiddellaget (4) og laget (6) af stof, som skal påvises, over for ikke-monochro-matisk, især hvidt lys, som reflekteres på den med laganordningen forsynede overflade (15) af bæreren (2), er 20 udformet reflektionsreducerende i bølgelængdeområdet fra 525 til 600 nm.
2. Laglegeme ifølge krav 1, kendetegnet ved, at påvisningsreaktionsmidlet (4) kun er anbragt i visse områder af det dielektriske lag (l). 25 5. laglegeme ifølge krav 1-2, kendetegnet ved, at påvisningsreaktionsmiddellaget (4) er anbragt ø-formet på det dielektriske lag (1), og at det ø-for-mede påvisningsreaktionsmiddellag (4) er omgivet af et ikke -aktivt organisk stoflag (5) med samme tykkelse og op-30 tiske egenskaber.' 4, laglegeme ifølge krav 1-5, kendetegnet ved, at det dielektriske Si02~lag til binding eller adsorption af påvisningsreaktionsmiddellaget (4) er behandlet med organosiliciumforbindelser. 35
5. Laglegeme ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at påvisningsreaktionsmiddellaget (4) er dannet af et antigen eller antistof. DK 157894B
6. Laglegeme ifølge krav 1-5, kendeteg-n e t ved, at påvisningsreaktionsmiddellaget (4) er anbragt monomolekylært på det dielektriske lag (1). 7. laglegeme ifølge krav 1-6, kendeteg-5 net ved, at bæreren er udformet lysabsorberende.
8. L'aglegeme ifølge krav 1-7, kendeteg-n e t ved, at det dielektriske mellemlag (5) i forhold til bæreren (2) og det dielektriske lag (1) har et der- ^ fra forskelligt brydningsindeks. 9. laglegeme ifølge krav 1-8, kendetegnet ved, at det dielektriske mellemlag (5) består af SiO. 10. laglegeme ifølge krav 1-9, kendetegnet ved, at bæreren (2) har et brydningsindeks på 1,45-1,90. 11. laglegeme ifølge krav 1-10, kendetegnet ved, at bæreren (2) består af mørktfarvet glas eller mørktfarvet formstof eller silicium, 12. laglegeme ifølge krav 1-11, kendetegnet ved, a£ der er pladeformet»
15. Fremgangsmåde til påvisning af et biokemisk reaktionsdygtigt stof, især ved en immunologisk fremgangsmåde, hvor det stof, som skal påvises, bringes til reak-tion med et på et,af flere lag bestående,laglegeme værende påvisningsreaktionsmiddellag i et medium som vand, gel eller blodserum, idet det stof, som skal påvises, dannes som optisk påviseligt lag på laglegemet, kendetegnet ved, at det stoflag, som skal påvises, dannes på et laglegeme ifølge krav 1-12, og derpå bringer man - til opnåel-30 se af en'visuelt konstaterbar farveændring i laglegemet eller lagiegernedele med det på laglegemet eksisterende stoflag, som skal påvises, i forhold til laglegemet eller laglegemet delende uden det stoflag, som skal påvises, hvidt lys eller ikke-monochromatisk lys til reflektion på den med lagarrangementet forsynede bæreoverflade af laglegemet.
14. Fremgangsmåde ifølge krav 13, k e n d e t e g- 35 DK 157894 B net ved, at det stof, som skal påvises, under medhjælp af diffusion eller elektroforese ved transport i et på laglegemet anbragt gellegeme langs med eller på tværs af påvisningsreaktionsmiddellaget bringes til reaktion med 5 dette, og gellegemet fjernes til den optiske påvisning.
15. Fremgangsmåde ifølge krav 13-14» kendetegnet ved, at den geometriske udstrækning af det fladeområde, hvori det stof, som skal påvises, er dannet som lag, giver et mål for koncentrationen eller mængden.
16. Fremgangsmåde ifølge krav 13-15» kendetegnet ved, at den prøveopløsning, som indeholder det stof, som skal påvises, anbringes i en eller flere beholderagtige udsparinger i gellegemet, og at prøveopløsningen ved diffusion i radial retning transporteres fra 15 den beholderagtige udsparing og ind i gellegemet.
17. Fremgangsmåde ifølge krav 13-16, kendetegnet ved, at gellegemet er anbragt med forskellig tykkelse på laglegemet, og at koncentrationen eller mængden af det stof, som sknl påvises, bestemmes af beliggen- 20 heden eller de geometriske dimensioner af fladeområdet på laglegemet, hvor farveændringen foregår efter en bestemt reaktionstid.
18. Fremgangsmåde ifølge krav 17» k ende- tegnet ved, at gellegemet anbringes med kileformet 2 5 tværsnit på laglegemet. 30 35
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823215484 DE3215484A1 (de) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | Aus mehreren schichten bestehender schichtkoerper und verfahren zum nachweis und/oder messen der konzentration einer chemischen substanz, insbesondere biologischer herkunft |
DE3215484 | 1982-04-26 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK180583D0 DK180583D0 (da) | 1983-04-25 |
DK180583A DK180583A (da) | 1983-10-27 |
DK157894B true DK157894B (da) | 1990-02-26 |
DK157894C DK157894C (da) | 1990-07-30 |
Family
ID=6161954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK180583A DK157894C (da) | 1982-04-26 | 1983-04-25 | Et af flere lag bestaaende laglegeme og fremgangsmaade til paavisning og/eller maaling af koncentrationen af et kemisk stof, isaer af biologisk oprindelse |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4558012A (da) |
EP (1) | EP0092688B1 (da) |
JP (1) | JPS58195142A (da) |
AT (1) | ATE23064T1 (da) |
DE (1) | DE3215484A1 (da) |
DK (1) | DK157894C (da) |
Families Citing this family (64)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0627742B2 (ja) * | 1982-12-21 | 1994-04-13 | コムテツク リサ−チ ユニツト リミテツド | 検定方法及びそのための装置 |
EP0175585B1 (en) * | 1984-09-21 | 1991-09-25 | Ciba Corning Diagnostics Corp. | Dielectric waveguide sensors and their use in immunoassays |
US6060237A (en) * | 1985-02-26 | 2000-05-09 | Biostar, Inc. | Devices and methods for optical detection of nucleic acid hybridization |
DE3506703C1 (de) * | 1985-02-26 | 1986-04-30 | Sagax Instrument AB, Sundbyberg | Verfahren zur Sequenzanalyse von Nucleinsaeuren,insbesondere der Desoxyribonucleinsaeure (DNA) und der Ribonucleinsaeure (RNA),sowie Traeger zur Durchfuehrung des Verfahrens und Verfahren zur Herstellung des Traegers |
US4788140A (en) * | 1986-02-18 | 1988-11-29 | Eastman Kodak Company | Analytical element containing photosensitive compound and filter layer and method of use |
US5482830A (en) * | 1986-02-25 | 1996-01-09 | Biostar, Inc. | Devices and methods for detection of an analyte based upon light interference |
US5468606A (en) * | 1989-09-18 | 1995-11-21 | Biostar, Inc. | Devices for detection of an analyte based upon light interference |
DE3723159A1 (de) * | 1986-07-17 | 1988-01-21 | Prosumus Ag | Chemosensor sowie mit diesem durchfuehrbare verfahren |
EP0275275B1 (de) * | 1986-07-17 | 1992-05-20 | PROSUMUS AG Elektronisch-mechanische Geräte | Chemosensor |
CA1317206C (en) * | 1986-09-22 | 1993-05-04 | Takeyuki Kawaguchi | Method for detecting a component of a biological system and detection device and kit therefor |
JPS6432150A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-02 | Teijin Ltd | Reflection color measuring instrument |
US4868767A (en) * | 1987-07-30 | 1989-09-19 | Cerex Corporation | Reflectance gradient densitometer |
JPS6439555A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-09 | Teijin Ltd | Simple device for stabilized immune detection and immune detection |
JPH021557A (ja) * | 1987-08-05 | 1990-01-05 | Teijin Ltd | 生体成分検出方法 |
JPH073388B2 (ja) * | 1987-08-10 | 1995-01-18 | 帝人株式会社 | 膜厚変化測定装置 |
JPH01101453A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 被分析物質の検出方法 |
CA1337173C (en) * | 1989-04-28 | 1995-10-03 | Westaim Biomedical Corp. | Thin film diagnostic device |
US5541057A (en) * | 1989-09-18 | 1996-07-30 | Biostar, Inc. | Methods for detection of an analyte |
AU6513790A (en) * | 1989-09-18 | 1991-04-18 | Biostar Medical Products, Inc. | Apparatus for detection of an immobilized analyte |
US5639671A (en) * | 1989-09-18 | 1997-06-17 | Biostar, Inc. | Methods for optimizing of an optical assay device |
EP0543831B1 (en) * | 1990-08-17 | 1995-12-13 | FISONS plc | Analytical device |
EP1122539A3 (en) * | 1991-02-11 | 2001-11-07 | Biostar, Inc. | Method for production of a test surface for use in optical detection of a biological binding event |
US5550063A (en) * | 1991-02-11 | 1996-08-27 | Biostar, Inc. | Methods for production of an optical assay device |
US5955377A (en) * | 1991-02-11 | 1999-09-21 | Biostar, Inc. | Methods and kits for the amplification of thin film based assays |
US5418136A (en) * | 1991-10-01 | 1995-05-23 | Biostar, Inc. | Devices for detection of an analyte based upon light interference |
DE4200088C2 (de) * | 1992-01-04 | 1997-06-19 | Nahm Werner | Verfahren und Vorrichtung zum optischen Nachweis einer An- oder Einlagerung mindestens einer stofflichen Spezies in oder an mindestens einer dünnen Schicht |
US5494829A (en) * | 1992-07-31 | 1996-02-27 | Biostar, Inc. | Devices and methods for detection of an analyte based upon light interference |
EP0727038B1 (en) * | 1992-07-31 | 2005-12-14 | Thermo Biostar, Inc. | Devices and methods for detection of an analyte based upon light interference |
CA2108705A1 (en) * | 1992-11-06 | 1994-05-07 | Richard Barner | Biologically recognizing layers on new ti02 waveguide for biosensors |
US5552272A (en) * | 1993-06-10 | 1996-09-03 | Biostar, Inc. | Detection of an analyte by fluorescence using a thin film optical device |
US5413939A (en) * | 1993-06-29 | 1995-05-09 | First Medical, Inc. | Solid-phase binding assay system for interferometrically measuring analytes bound to an active receptor |
US5679579A (en) * | 1996-01-29 | 1997-10-21 | First Medical, Inc. | Immunofluorescence measurement of analytes bound to a substrate and apparatus therefor |
GB9602542D0 (en) * | 1996-02-08 | 1996-04-10 | Fisons Plc | Analytical device |
US5958704A (en) * | 1997-03-12 | 1999-09-28 | Ddx, Inc. | Sensing system for specific substance and molecule detection |
US5970782A (en) * | 1997-05-16 | 1999-10-26 | Life Technologies, Inc. | Gradient filtration apparatus |
US6248539B1 (en) * | 1997-09-05 | 2001-06-19 | The Scripps Research Institute | Porous semiconductor-based optical interferometric sensor |
US6346376B1 (en) * | 1998-06-03 | 2002-02-12 | Centre Suisse D'electronique Et De Mictotechnique Sa | Optical sensor unit and procedure for the ultrasensitive detection of chemical or biochemical analytes |
FI109730B (fi) * | 1998-06-18 | 2002-09-30 | Janesko Oy | Sovitelma pH:n tai muun väriaineindikaattoreilla ilmaistavissa olevan kemiallisen ominaisuuden mittauksen yhteydessä |
US7167615B1 (en) | 1999-11-05 | 2007-01-23 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Resonant waveguide-grating filters and sensors and methods for making and using same |
RU2181487C2 (ru) * | 2000-05-11 | 2002-04-20 | Никитин Петр Иванович | Способ оптического детектирования присоединения вещественного компонента к сенсорному материалу на основе биологического, химического или физического взаимодействия и устройство для его осуществления (варианты) |
US6558624B1 (en) * | 2000-07-25 | 2003-05-06 | General Electric Company | Method and analytical system for rapid screening of combinatorial libraries |
US6521050B1 (en) * | 2000-12-27 | 2003-02-18 | Lam Research Corporation | Methods for evaluating advanced wafer drying techniques |
NO314206B1 (no) * | 2001-04-30 | 2003-02-10 | Erling Sundrehagen | Kvantitativt kjemisk analysemetode, anordning/innretning, samt anvendelse av nevnte metode og analysesett |
AU2002367180A1 (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-15 | Arkray, Inc. | Concentration measuring method |
US6791690B2 (en) * | 2002-04-30 | 2004-09-14 | Agilent Technologies, Inc. | Reading dry chemical arrays |
US20040062682A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-01 | Rakow Neal Anthony | Colorimetric sensor |
US7449146B2 (en) * | 2002-09-30 | 2008-11-11 | 3M Innovative Properties Company | Colorimetric sensor |
US7390457B2 (en) * | 2002-10-31 | 2008-06-24 | Agilent Technologies, Inc. | Integrated microfluidic array device |
US7402279B2 (en) * | 2002-10-31 | 2008-07-22 | Agilent Technologies, Inc. | Device with integrated microfluidic and electronic components |
US20040087009A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-06 | Schembri Carol T. | Array substrates having protective layer |
US7285789B2 (en) * | 2003-06-06 | 2007-10-23 | Oc Oerlikon Balzers Ag | Optical device for surface-generated fluorescence |
US20120077206A1 (en) | 2003-07-12 | 2012-03-29 | Accelr8 Technology Corporation | Rapid Microbial Detection and Antimicrobial Susceptibility Testing |
CA2532414C (en) | 2003-07-12 | 2017-03-14 | Accelr8 Technology Corporation | Sensitive and rapid biodetection |
JP4360265B2 (ja) * | 2004-05-06 | 2009-11-11 | 株式会社日立製作所 | 生化学測定チップおよび測定装置 |
CA2634066A1 (en) * | 2005-12-13 | 2007-06-21 | Great Basin Scientific | Improved thin film biosensor and method and device for detection of analytes |
US7838285B1 (en) * | 2006-04-24 | 2010-11-23 | Maven Biotechnologies LLC | Imaging electrophoresis system |
US7492467B1 (en) * | 2006-06-26 | 2009-02-17 | Nanometrics Incorporated | Method and apparatus for measuring thickness and optical properties of a thin-film on a substrate |
US7767143B2 (en) | 2006-06-27 | 2010-08-03 | 3M Innovative Properties Company | Colorimetric sensors |
IT1396382B1 (it) * | 2009-10-30 | 2012-11-19 | Bellini | Metodo per la misurazione di interazioni molecolari mediante rilevazione di luce riflessa da multistrati dielettrici funzionalzzati. |
US10254204B2 (en) | 2011-03-07 | 2019-04-09 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Membrane-assisted purification |
EP2683831B1 (en) | 2011-03-07 | 2015-09-23 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Rapid cell purification systems |
US9677109B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-06-13 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Rapid determination of microbial growth and antimicrobial susceptibility |
EP3278115A2 (en) | 2015-03-30 | 2018-02-07 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Instrument and system for rapid microorganism identification and antimicrobial agent susceptibility testing |
US10253355B2 (en) | 2015-03-30 | 2019-04-09 | Accelerate Diagnostics, Inc. | Instrument and system for rapid microorganism identification and antimicrobial agent susceptibility testing |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1047918A (en) * | 1973-07-30 | 1979-02-06 | General Electric Company | Method and apparatus for detection and purification of proteins and antibodies |
US3926564A (en) * | 1974-02-25 | 1975-12-16 | Gen Electric | Substrate for immunological tests and method of fabrication thereof |
US3960491A (en) * | 1974-04-01 | 1976-06-01 | General Electric Company | Method and apparatus for detecting immunologically reactive biological particles |
DE2416047A1 (de) * | 1974-04-03 | 1975-10-09 | Ludwig Clarius Wolfgang Dipl P | Transparenter teststreifen inkonstanter dicke oder dichte und verfahren zur analyse chemischer loesungen |
US3979184A (en) * | 1975-05-27 | 1976-09-07 | General Electric Company | Diagnostic device for visually detecting presence of biological particles |
DE2638250C2 (de) * | 1975-08-27 | 1985-11-28 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Diagnostisches Verfahren zum Bestimmen der Anwesenheit oder Abwesenheit eines spezifischen Proteins in einer biologischen Probe, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US4090849A (en) * | 1976-12-20 | 1978-05-23 | General Electric Company | Diagnostic device and manufacture thereof |
US4181501A (en) * | 1979-03-26 | 1980-01-01 | General Electric Company | Method and apparatus for measuring antibody levels |
-
1982
- 1982-04-26 DE DE19823215484 patent/DE3215484A1/de active Granted
-
1983
- 1983-03-30 AT AT83103155T patent/ATE23064T1/de not_active IP Right Cessation
- 1983-03-30 EP EP83103155A patent/EP0092688B1/de not_active Expired
- 1983-04-25 DK DK180583A patent/DK157894C/da not_active IP Right Cessation
- 1983-04-26 US US06/488,794 patent/US4558012A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-04-26 JP JP58072316A patent/JPS58195142A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0092688B1 (de) | 1986-10-22 |
DK157894C (da) | 1990-07-30 |
DK180583A (da) | 1983-10-27 |
DE3215484C2 (da) | 1988-09-29 |
ATE23064T1 (de) | 1986-11-15 |
JPH047461B2 (da) | 1992-02-12 |
US4558012A (en) | 1985-12-10 |
DK180583D0 (da) | 1983-04-25 |
DE3215484A1 (de) | 1983-11-03 |
JPS58195142A (ja) | 1983-11-14 |
EP0092688A1 (de) | 1983-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK157894B (da) | Et af flere lag bestaaende laglegeme og fremgangsmaade til paavisning og/eller maaling af koncentrationen af et kemisk stof, isaer af biologisk oprindelse | |
EP0112721B1 (en) | Assay technique | |
AU654262B2 (en) | Method and apparatus for detection of an analyte | |
Homola et al. | A novel multichannel surface plasmon resonance biosensor | |
EP0543831B1 (en) | Analytical device | |
US7429492B2 (en) | Multiwell plates with integrated biosensors and membranes | |
US8085405B2 (en) | Detecting element, and target substance detecting device and method of detecting target substance using the same | |
JPH05506936A (ja) | 固定化された分析物の検出装置 | |
WO1992003730A1 (en) | Analytical device | |
US20110097755A1 (en) | Apparatus and Method for Optically Sensing Analyte Concentration in an Erythrocyte-Containing Fluid | |
EP2546633A1 (en) | Laminated structure for measurement of intensity of reflected light, device equipped with laminated structure for measurement of reflected light, and method for determination of thickness and/or mass and/or viscosity of thin film | |
Kurihara et al. | Exploration of interactions between membrane proteins embedded in supported lipid bilayers and their antibodies by reflectometric interference spectroscopy-based sensing | |
Djokić et al. | Visual detection of protein adsorption onto electrochemically oxidized aluminum surfaces | |
Nabok et al. | Registration of immunoglobuline AB/AG reaction with planar polarization interferometer | |
EP3909928A1 (en) | Waveguide with outer coating for analyte detection | |
WO2014178384A1 (ja) | 標的物質検出装置及び標的物質の検出方法 | |
Silin et al. | The application of polystyrene waveguides to protein adsorption investigations | |
JPH11271307A (ja) | 光学的分析装置用測定チップ | |
Sun et al. | Surface plasmon immunosensors | |
Tsargorodska | Research and development in optical biosensors for determination of toxic environmental pollutants | |
JPS63262566A (ja) | 生体成分検出法 | |
Ramanathan | Array Biosensor for the Detection of Organophosphates | |
JP2014215289A (ja) | 標的物質捕捉装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PBP | Patent lapsed |