ES2265957T3 - Un metodo y un aparato para determinar analitos. - Google Patents

Un metodo y un aparato para determinar analitos. Download PDF

Info

Publication number
ES2265957T3
ES2265957T3 ES00950176T ES00950176T ES2265957T3 ES 2265957 T3 ES2265957 T3 ES 2265957T3 ES 00950176 T ES00950176 T ES 00950176T ES 00950176 T ES00950176 T ES 00950176T ES 2265957 T3 ES2265957 T3 ES 2265957T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
flow
matrix
analytes
zone
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES00950176T
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Carlsson
Maria Lonnberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phadia AB
Original Assignee
Phadia AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE9902855A external-priority patent/SE9902855D0/xx
Application filed by Phadia AB filed Critical Phadia AB
Application granted granted Critical
Publication of ES2265957T3 publication Critical patent/ES2265957T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/90Plate chromatography, e.g. thin layer or paper chromatography
    • G01N30/94Development
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/96Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation using ion-exchange
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/26Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/38Flow patterns
    • G01N2030/388Elution in two different directions on one stationary phase
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/50Conditioning of the sorbent material or stationary liquid
    • G01N30/52Physical parameters
    • G01N2030/524Physical parameters structural properties
    • G01N2030/527Physical parameters structural properties sorbent material in form of a membrane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/15Inorganic acid or base [e.g., hcl, sulfuric acid, etc. ]
    • Y10T436/156666Sulfur containing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Un método para la determinación cualitativa, semicuantitiva o cuantitativa de al menos dos analitos en una muestra acuosa que contiene o que se sospecha que contiene los analitos, comprendiendo dicho método las etapas de: (i) la provisión de una matriz de flujo que contiene una zona de separación que se extiende en una primera dimensión de la misma, y una zona de detección que se extiende en dicha primera dimensión en una relación separada paralela con la zona de separación, conteniendo dicha zona de detección un reactivo inmovilizado capaz de capturar dichos analitos a través de una interacción bioespecífica con los mismos, (ii) la aplicación de dicha muestra a la matriz de flujo en o corriente arriba de la zona de separación, (iii) el inicio de un primer flujo de fluido esencialmente acuoso en la matriz de flujo a lo largo de la zona de separación en dicha primera dimensión, para transportar los analitos a través de la zona de separación con el fin de que sean separados en la misma, (iv)la interrupción de dicho primer flujo de fluido y el inicio de un segundo flujo de fluido esencialmente acuoso en una segunda dimensión de la matriz de flujo, sustancialmente transversal a dicha primera dimensión, hacia la zona de detección, con el fin de transportar dichos analitos separados a la zona de detección para ser capturados en la misma por dicho reactivo inmovilizado, y (v) la determinación de los analitos en la zona de detección.

Description

Un método y un aparato para determinar analitos.
La presente invención se refiere a un método y a un aparato para determinar analitos en una muestra y, más particularmente, a un método y a un aparato en los que los analitos son separados antes de la detección.
Antecedentes de la invención
Las biomoléculas pueden estar presentes en varias heteroformas, tales como isoformas, en las cuales pequeños cambios de la estructura molecular pueden causar grandes cambios en el efecto de la molécula. Tales pequeños cambios estructurales pueden ser, sin embargo, difíciles de medir específicamente, incluso con métodos de alta especificidad tales como inmunoensayos, ya que los compuestos competirán normalmente por la unión a un anticuerpo específico. En nuestra solicitud internacional copendiente (PCT) WO 99/60402, se discuten tales cambios estructurales y se describe un método para medir algunas de las heteroformas, por ejemplo las que tienen la mayor carga positiva o negativa. El método en cuestión utiliza una matriz de flujo que tiene una zona de aplicación de la muestra y, corriente abajo de la misma, una zona de detección con un reactivo inmovilizado que se une al analito y en la que se detecta el analito unido. Se proporciona una zona de separación entre la zona de aplicación de la muestra y la zona de detección. En la zona de separación, los componentes que molestan o los componentes que no van a ser determinados son unidos o retrasados y se impide que los mismos alcancen la zona de detección con el analito. Si, por ejemplo, el analito es una de dos heteroformas, la otra heteroforma que no va a ser determinada pero que competiría con el analito para unirse en la zona de unión, es retrasada en la zona de separación para permitir la detección selectiva del analito. A menudo, puede haber, sin embargo, más de dos heteroformas. Por ejemplo, la transferrina puede existir en al menos nueve isoformas diferentes, de las cuales unas cuantas, principalmente la disialo transferrina pero también la asialo transferrina, son importantes para ser medidas en el análisis del abuso de alcohol. Para poder medir todas las isoformas en una mezcla compleja, ha sido hasta ahora necesario separar las isoformas mediante cromatografía en columna y analizar posteriormente cada fracción para detectar la presencia de una isoforma mediante detección espectrofotométrica o mediante un inmunoensayo, dependiendo de las concentraciones de los analitos a medir.
WO 99/30145 describe una electroforesis en gel de 2 dimensiones para la determinación cualitativa de ácidos nucleicos, proteínas, carbohidratos o lípidos en una muestra. El gel contiene un gel de separación con una zona de carga de la muestra y, proporcionado en una ranura en el gel de separación, un gel de detección que tiene una sonda inmovilizada para una o más moléculas diana. Después de la separación electroforética en el gel de separación en una primera dimensión, el gel es rotado noventa grados y se realiza una electroforesis en una segunda dimensión con el fin de transportar la molécula diana a la zona de detección en la que se detecta la unión de la molécula diana a la sonda inmovilizada. No hay ninguna sugerencia en WO 99/30145 de que pudieran determinarse heteroformas. Además, los sistemas electroforéticos son generalmente bastante laboriosos y a menudo caros, especialmente cuando tiene que incluirse en el sistema electroforético una etapa de detección adicional.
US-A-4.469.601 describe un método y un sistema de cromatografía multidimensional en una placa cromatográfica de capa fina en los cuales una muestra es separada en una serie de constituyentes. Estos constituyentes son separados posteriormente en una segunda serie de subconstituyentes mediante el bombeo de un fluido a través de la placa en una dirección que atraviesa la serie, y los subconstituyentes son detectados a medida que fluyen pasando por posiciones fijadas en esta segunda dirección. La cromatografía en capa fina está limitada, sin embargo, a la separación de moléculas pequeñas (esto es, de bajo peso molecular), y no permite la separación de biomoléculas tales como, por ejemplo, proteínas.
Pristoupil, T.I., Chromatog. Rev., 12 (1970) 109-125 describe la utilización de filtros de nitrocelulosa en cromatografía y en electroforesis. Se llevó a cabo cromatografía en solución acuosa con una membrana de nitrocelulosa en posición horizontal en una cámara de plexiglás. Las proteínas fueron detectadas sumergiendo la membrana en una solución de tinción, y otras sustancias fueron detectadas mediante las técnicas usuales de pulverización o sándwich. En la membrana intacta, las proteínas que tenían un peso molecular del orden de 10^{5} o mayor fueron adsorbidas firmemente sobre la membrana mientras que los péptidos, los aminoácidos y otras sustancias de bajo peso molecular de carácter hidrofílico migraban con el frente de la solución de revelado. Para la electroforesis, era necesario impregnar la membrana con detergentes neutros con el fin de impedir una elevada adsorción de proteínas. Se describe también inmunocromatografía de antisuero bovino producido en conejo y de suero de conejo normal inmunoquímicamente inactivo sobre una membrana con suero bovino adsorbido a la misma. El complejo antígeno-anticuerpo producía una mancha distinta al comienzo, mientras que las proteínas inmunoquímicamente inactivas migraban sin producirse una adsorción notable. Por tanto, parece no haberse obtenido una "auténtica" cromatografía de los componentes ni en la membrana intacta (o simple) ni en la membrana revestida con el anticuerpo, sino que más bien se obtuvo una unión firme o ninguna unión en absoluto.
Existe por tanto la necesidad de un método analítico y de un aparato que permitan la determinación de heteroformas de biomoléculas y mediante los cuales puedan realizarse ensayos más rápidamente y más fácilmente que con los métodos y aparatos de la técnica anterior, respectivamente.
Resumen de la invención
Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proporcionar un método de determinación que supere los inconvenientes de los métodos de la técnica anterior y que permita fácilmente la determinación rápida y fiable de todas las heteroformas de biomoléculas, tales como isoformas, incluso en una muestra compleja. Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un método de determinación que pueda ser realizado en una única placa, membrana o chip. Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un aparato sencillo y fácil de utilizar de tipo placa, membrana o chip para realizar el método de la presente invención.
De acuerdo con la presente invención, los objetos anteriores y otros objetos y ventajas se obtienen mediante un método en el que los analitos (tales como isoformas) de una muestra acuosa son separados en una matriz de flujo que permite el flujo de fluido estimulado por una fuerza capilar a través de la misma, especialmente una matriz de flujo plana tal como una membrana cromatográfica (por ejemplo una membrana de intercambio iónico). Para determinar los analitos separados, siendo ésta la parte esencial de la invención, los analitos separados son eluidos desde el área de separación de la matriz de flujo en una dirección sustancialmente transversal a la dirección de separación con el fin de que migren hacia una zona de captura con un reactivo inmovilizado (tal como un único anticuerpo inmovilizado común a todos los analitos), normalmente en forma de línea o banda, en la cual son capturados los analitos eluidos. Allí, los analitos pueden ser detectados y determinados por la adición de un reactivo de detección capaz de unirse a los analitos capturados. El reactivo de detección puede ser, por ejemplo, un anticuerpo idóneamente marcado dirigido hacia la isoforma, tal como un anticuerpo marcado con una partícula de color negro. En este último caso, por ejemplo, la variación de la intensidad del color a lo largo de la línea o banda de detección puede ser fácilmente detectada y cuantificada por medio de un escáner.
En las etapas de separación y elución se utilizan sistemas esencialmente acuosos. "Esencialmente acuoso" significa en la presente que el sistema es completamente acuoso o bien puede contener una pequeña cantidad, no más del 3% aproximadamente, de uno o más de otros solventes. Preferiblemente, un 99% aproximadamente, más preferiblemente un 99,5% aproximadamente, normalmente al menos un 99,9% aproximadamente del sistema esencialmente acuoso es agua.
Por tanto, en un aspecto la presente invención proporciona un método para la determinación cualitativa, semicuantitiva o cuantitativa de al menos dos analitos en una muestra acuosa que contiene o es sospechosa de contener dichos analitos, comprendiendo dicho método las etapas de:
(i)
la provisión de una matriz de flujo que contiene una zona de separación que se extiende en una primera dimensión de la misma, y una zona de detección que se extiende en dicha primera dimensión en una relación separada paralela con la zona de separación, conteniendo dicha zona de detección un reactivo inmovilizado capaz de capturar dichos analitos mediante una interacción bioespecífica con los mis- mos,
(ii)
la aplicación de dicha muestra a la matriz de flujo en o corriente arriba de dicha zona de separación,
(iii)
el inicio de un primer flujo de un fluido esencialmente acuoso en la matriz de flujo a lo largo de la zona de separación en dicha primera dimensión para transportar dichos analitos a través de dicha zona de separación con el fin de que sean separados en la misma,
(iv)
la interrupción de dicho primer flujo de fluido y el inicio de un segundo flujo de fluido esencialmente acuoso en una segunda dimensión de la matriz de flujo, sustancialmente transversal a dicha primera dimensión, hacia la zona de detección, con el fin de transportar dichos analitos separados a la zona de detección para ser capturados en la misma por dicho reactivo inmovilizado, y
(v)
la determinación de dichos analitos en dicha zona de detección.
En otro aspecto, la presente invención proporciona un aparato para llevar a cabo el método de la invención, aparato que comprende:
(i)
una matriz de flujo que tiene una zona de separación y una zona de detección que se extiende en una relación paralela separada en una primera dimensión de la matriz de flujo, en la que la zona de detección contiene un reactivo inmovilizado capaz de unirse a los analitos mediante una interacción específica con los mismos,
(ii)
un medio para iniciar un primer flujo de fluido esencialmente acuoso en la matriz de flujo a lo largo de la zona de separación en dicha primera dimensión de la matriz de flujo,
(iii)
un medio para iniciar un segundo flujo de fluido esencialmente acuoso en una segunda dimensión de dicha matriz de flujo, sustancialmente transversal a dicha primera dimensión, hacia la zona de detección,
de tal manera que cuando una muestra conteniendo los analitos sea introducida en la zona de separación, los analitos puedan ser separados en la zona de separación por dicho primer flujo de fluido a través de la zona de separación y transportados por dicho segundo flujo de fluido hacia la zona de detección en la cual los analitos se unen al reactivo inmovilizado para ser determinados.
Preferiblemente, la matriz de flujo es al menos sustancialmente plana.
La zona de separación y la zona de detección (que pueden ser de una pieza o bien dos partes separadas unidas entre sí) pueden estar dispuestas en el mismo plano de la matriz de flujo, o pueden estar dispuestas una encima de la otra. En este último caso, debe impedirse que las dos zonas entren en contacto una con la otra tal como mediante un elemento separador extraíble cuando se realice la fase de separación del método de la invención. Tal elemento separador puede ser una película o similar que es extraída antes de la realización de las etapas (iv) y (v) anteriores.
Breve descripción de las figuras
La Figura 1 es una proyección horizontal esquemática de una realización de un aparato de acuerdo con la presente invención.
Las Figuras 2A, 2B y 2C son proyecciones horizontales esquemáticas del aparato de la Figura 1, ilustrando cada una de ellas una etapa diferente del método de la presente invención.
La Figura 3 es un diagrama que muestra las curvas de intensidad detectada para isoformas de transferrina analizadas mediante el método de la presente invención.
La Figura 4 es un diagrama que muestra cuatro curvas de intensidad superpuestas para isoformas de transferrina detectadas procedentes de análisis separados mediante el método de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Según se mencionó anteriormente, el método de la presente invención es particularmente útil para la determinación de heteroformas de biomoléculas, esto es de analitos biomoleculares estrechamente relacionados, que pueden no ser distinguidas por un ligando o receptor específico, tal como un anticuerpo. Ejemplos de heteroformas incluyen isoformas de proteínas, por ejemplo proteínas glicosiladas de manera diferente (glicoproteínas) en las que pequeñas variaciones en la estructura del carbohidrato pueden dan lugar a isoformas con diferentes puntos isoeléctricos, isoenzimas, etc. El término heteroformas incluye también inter alia diferentes formas de complejos bioafines, en los que una parte del complejo pertenece a la proteína isoforma, por ejemplo moléculas libres y unidas a un anticuerpo. Un ensayo denominado de inhibición puede ser utilizado para determinar si dos compuestos son heteroformas uno del otro. La reacción del ligando con una o con las dos isoformas sospechadas y la comparación del resultado, hace posible decidir si las moléculas son isoformas.
Glicoproteínas tales como transferrina, FSH, LH y TSH son ejemplos de analitos que se presentan en una variedad de isoformas cuya abundancia relativa tiene importancia clínica, pero que normalmente no son posibles de diferenciar por inmunoensayos ya que son muy similares desde un punto de vista inmunoquímico. Otros ejemplos de interés actual son los denominados marcadores cardíacos (por ejemplo creatina quinasas) que se presentan en diferentes isoformas con diferentes cargas como resultado de la degradación proteolítica en el medio extracelular.
La transferrina y sus isoformas de interés están presentes en concentraciones bastante elevadas en la sangre y pueden ser analizadas mediante detección espectrofotométrica en línea (Jeppsson, J.-O., Clin. Chem. 39/10, 2115-2120 (1993)) directamente después de separación en columna, si se aplica a la columna suficiente cantidad de muestra. Otras moléculas tales como las hormonas FSH, LH y TSH están presentes en bajas concentraciones que requieren la detección mediante inmunoensayo (Wide, L., Acta Endocrinologica 1985, 109, 181-189).
En el método de la invención, la separación de analitos tales como isoformas puede ser realizada aplicando la muestra que contiene las isoformas sobre una matriz de flujo plana, especialmente una membrana, separando las isoformas mediante un primer flujo de líquido en un área de separación de la matriz de flujo, y eluyendo posteriormente las isoformas separadas a través de un segundo flujo de líquido transversal al primer flujo de líquido, de tal manera que las isoformas son extraídas del área de separación y pasan a un área de detección que contiene un reactivo de captura inmovilizado, normalmente como una línea o una banda, con el fin de ser capturadas por el mismo. Las isoformas capturadas pueden ser luego detectadas por la aplicación de un reactivo de detección, por ejemplo un anticuerpo hacia la isoforma marcado, que puede ser añadido, por ejemplo, a través de un tercer flujo de fluido en la misma dirección, en dirección opuesta o en dirección transversal a la del segundo flujo anteriormente mencionado.
En una realización (actualmente menos preferida), la zona de separación y la zona de detección pueden ser proporcionadas en dos miembros separados de la matriz de flujo colocados uno encima del otro y separados por una película extraíble o similar que es retirada antes de la elución de los analitos separados y del transporte de los mismos hacia la zona de detección.
Una matriz de flujo plana, tal como una membrana, diseñada para tal análisis comprende una zona de separación y en paralelo a la misma y separada de ella, una zona de detección que contiene una o más líneas o bandas de reactivo de captura inmovilizado que se extienden a lo largo de la zona de detección.
Como se puede deducir fácilmente de lo anterior, y como se comprenderá mejor a partir de la descripción siguiente, la presente invención ofrece un método y un aparato para analizar rápidamente isoformas de proteínas y otras heteroformas, lo cual no había sido posible conseguir anteriormente.
Matriz de flujo
El material de la matriz de flujo (incluyendo la zona de separación y la zona de detección) puede ser del mismo tipo que el utilizado previamente en los denominados métodos de determinación inmunocromatográficos y define el lugar en el cual los componentes de la muestra (incluyendo los analitos) y los reactivos son transportados, siempre que, por supuesto, el material permita flujos en diferentes direcciones. La superficie interna de la matriz, esto es la superficie de los canales de flujo de la matriz, debe ser suficientemente hidrofílica para permitir que medios acuosos tales como tampones, suero, plasma, sangre, saliva, etc., sean transportados a través de la matriz. Este transporte puede ser conseguido o estimulado por fuerzas capilares, ya sea por fuerzas capilares en la propia matriz o en un medio auxiliar, tal como un elemento absorbente (por ejemplo una almohadilla succionadora de celulosa o similar) puesto en contacto con la matriz. El flujo capilar puede ser opcionalmente estimulado de manera adicional por presión o succión aplicada mediante un dispositivo de bombeo. La dimensión interna más pequeña (para los canales redondos medida como diámetro) debe ser suficientemente grande para permitir el transporte a través de la matriz del analito y de los reactivos añadidos. Típicamente, las matrices adecuadas pueden ser seleccionadas de entre aquéllas que tienen canales de flujo con una dimensión interna mínima en el rango de 0,01-1000 \mum, con preferencia por 0,4-100 \mum si la matriz tiene un sistema de canales de flujo comunicantes. Los canales de flujo que tienen su dimensión más pequeña en la parte superior del amplio rango (hasta 1000 \mum) son útiles principalmente para flujos dirigidos por presión/succión aplicada externamente.
Actualmente, se prefiere que la matriz de flujo esté en forma de una membrana, normalmente con un espesor menor de 500 \mum aproximadamente, por ejemplo en el rango de 25 \mum aproximadamente a 500 \mum aproximadamente, y preferiblemente menor de 150 \mum aproximadamente, por ejemplo en el rango de 75 a 150 \mum aproximadamente. Pueden contemplarse también, sin embargo, otros tipos de matriz tal como un gel o una placa o chip de silicio (o vidrio) con canales interconectados grabados, etc., como es per se bien conocido en la técnica.
Las matrices adecuadas son producidas a menudo a partir de un polímero, por ejemplo nitrocelulosa, poliéster, poliétersulfona, nailon, nitrato/acetato de celulosa, celulosa, celulosa regenerada. De manera ventajosa, las membranas de tales materiales pueden ser proporcionadas con un revés o parte posterior rígida de, por ejemplo, poliéster.
La homogeneidad del material de la matriz de flujo influye sobre su calidad cromatográfica y puede ser reflejada por tanto en términos de altura de la placa teórica. Cuanto menor sea la altura de la placa teórica, mejor será el material. Por ejemplo, una membrana para ser utilizada en la presente invención tendrá preferiblemente una altura de la placa teórica (HETP) menor de 500 \mum aproximadamente, especialmente menor de 100 \mum aproximadamente.
Zona de separación
La zona de separación y la zona de detección pueden ser partes integrantes de una y de la misma matriz de flujo o pueden ser un ensamblaje de partes separadas. La zona de separación, que opcionalmente puede contener dos o más subzonas, puede estar basada en varios principios, que permitan la utilización de sistemas esencialmente acuosos, incluyendo cromatografía de intercambio iónico, cromatoenfoque, filtración en gel (separación por tamaños) (utilizando por ejemplo un gel o una membrana densa), afinidad (preferiblemente una constante de unión moderada de <10^{6}, especialmente 10^{3}-10^{6}), incluyendo por ejemplo IMAC (cromatografía de afinidad con quelatos de metales inmovilizados) y cromatografía de interacción hidrofóbica (HIC).
La zona de separación presenta un ligando/estructura que tiene cierta capacidad para unirse a los componentes deseados de la muestra (analitos y heteroformas relacionadas). La elección del ligando o de la estructura, especialmente con respecto a la especificidad, la potencia de unión (afinidad) y la cinética, para satisfacer los fines de la presente invención es inmediata para una persona con experiencia en la técnica. Los ligandos que hacen posible la separación en la zona de separación pueden por tanto estar cargados (aniónicos, catiónicos, anfóteros = ligandos de intercambio iónico), anfóteros/anfifílicos, bioafines, quelantes, conteniendo azufre (principalmente un tioéter para la denominada afinidad tiofílica) o estar basados en una interacción \pi-\pi, hidrofóbicos, etc. Entre los ligandos de afinidad bioespecíficos, se señalan principalmente los denominados inmunoligandos, por ejemplo anticuerpos y fragmentos de unión al antígeno de los mismos.
Los ligandos/estructuras en cuestión pueden ser estructuras introducidas físicamente en la matriz en el proceso de fabricación, o pueden estar anclados a la zona de separación, ya sea mediante unión covalente a la matriz o mediante adsorción física. El anclaje de los ligandos/estructuras a la matriz puede tener lugar a través de un polímero o de otro sustituyente que lleve a su vez los ligandos que son utilizados en la separación unidos covalentemente, adsorbidos físicamente o unidos bioespecíficamente. Otra posibilidad es el depósito de partículas poliméricas que presenten un tipo deseado de ligando. Las partículas pueden ser de carácter hidrofílico o hidrofóbico, y el ligando/estructura puede estar presentado por un compuesto adsorbido o unido covalentemente a las partículas. En cuanto a la técnica para unir un ligando de separación a la matriz, puede hacerse referencia, por ejemplo, a nuestras Solicitudes Internacionales (PCT) previamente registradas WO 99/36780, WO 99/36776 y WO 99/36777 (cuyas descripciones se incorporan a la presente por referencia). A este respecto, puede mencionarse que existen membranas disponibles comercialmente que tienen ligandos unidos covalentemente, por ejemplo papel de DEAE (dietil aminoetil) celulosa (DE81, Whatman International Ltd., Inglaterra).
La densidad del ligando (grado de sustitución) es seleccionada para obtener la separación isocrática deseada. Opcionalmente, la zona de separación puede tener diferentes densidades de ligando o un gradiente de densidades de ligando a lo largo de la dirección de separación.
Ejemplos de grupos funcionales de intercambio iónico incluyen intercambiadores aniónicos tales como dietil aminoetilo (DEAE), trimetil hidroxipropilo (QA), aminoetil cuaternario (QAE), aminometil cuaternario (Q), dietil-(2-hidroxipropil)-aminoetilo, trietil aminometilo (TEAE), trietil aminopropilo (TEAP), polietilenimina (PEI) e intercambiadores catiónicos tales como metacrilato, carboximetilo (CM), ortofosfato (P), sulfonato (S), sulfoetilo (SE), sulfopropilo (SP).
Después del revestimiento con el ligando, la membrana es tratada normalmente con un detergente o con otro agente adecuado para reducir sustancialmente o eliminar el fondo no deseado o los efectos de la adsorción no específica de la matriz membranal como es conocido per se en la técnica.
La muestra conteniendo los analitos puede ser añadida directamente sobre la superficie de la matriz de flujo, pero normalmente es añadida a una membrana o almohadilla de aplicación de la muestra separada en contacto líquido con la membrana, ya sea en contacto borde a borde con la misma o, preferiblemente, montada sobre la parte superior de la matriz de flujo.
Las condiciones para la separación de los analitos en la zona de separación son seleccionadas dependiendo del principio de separación utilizado, pero generalmente las condiciones son isocráticas o con una fuerza iónica cambiada gradualmente o continuamente. Por otra parte, la elución transversal de los analitos desde la zona de separación se realiza normalmente en condiciones isocráticas. Así, por ejemplo, en la filtración en gel, el tampón de separación y el tampón de elución pueden ser el mismo, mientras que en la cromatografía de intercambio iónico es necesario normalmente utilizar un tampón de elución de fuerza iónica elevada para la elución eficaz de los analitos
separados.
Zona de detección
En la zona de detección, la captura del analito puede estar basada en diferentes principios tales como captura bioespecífica, preferiblemente inmunoquímica, o captura específica de un grupo, por ejemplo la unión de proteínas basada en la presencia de grupos hidrofóbicos. Actualmente, se prefiere la captura bioespecífica, siendo entonces deseable una constante de unión de K > 10^{8}.
El reactivo de captura puede estar unido a, o inmovilizado en, la parte de detección de la matriz de flujo como es bien conocido en la técnica, por ejemplo de la misma forma que la descrita anteriormente para los ligandos en la zona de separación.
Según se mencionó anteriormente, la zona de detección contiene preferiblemente una línea o banda continua de reactivo de captura. En el caso de una concentración elevada de uno o más de los analitos, puede ser necesario utilizar dos, u ocasionalmente incluso más, líneas o bandas de detección. De manera análoga, la densidad del ligando en la zona de detección puede variar dependiendo de las concentraciones mutuas de los diferentes analitos.
La zona de detección debe estar, por supuesto, suficientemente alejada de la zona de separación para que el analito no se propague hasta la zona de detección antes de que la separación sea completa.
Aunque se desea que la liberación y el transporte del analito desde la zona de separación hasta la zona de detección sean sustancialmente completos, esto no es necesario para la unión en la zona de detección, siempre que todos los analitos se unan en el mismo grado en la zona de detección.
Dependiendo del tipo de matriz de flujo utilizada, el flujo de elución procedente de la zona de separación puede ser guiado hacia la zona de detección mediante delimitadores adecuados tales como delimitadores de cera, surcos producidos con un láser, etc.
La zona de separación y la zona de detección pueden ser partes separadas de diferentes materiales unidos para formar una matriz de flujo combinada, pero las dos zonas pueden ser también proporcionadas, sin embargo, en una matriz integral, tal como una membrana o un chip, mediante una modificación química/física adecuada de la misma como es conocido per se en la técnica.
Métodos de detección y reactivos
La detección y la cuantificación de los analitos capturados en la zona de detección pueden tener lugar de varias formas. Si los analitos capturados son enzimáticamente activos, pueden ser detectados por su acción sobre un sustrato adecuado, por ejemplo un cambio de color. Normalmente, sin embargo, se añade un reactivo detectable. Tal sustrato o tales reactivos pueden ser añadidos mediante un flujo de fluido en la matriz, ya sea (i) desde uno de los lados transversales a la dirección de separación de la matriz de flujo (normalmente un lado largo), preferiblemente en dirección opuesta al flujo de elución, o (ii) desde uno de los lados que se extienden en la dirección de separación de la matriz de flujo (normalmente un lado corto), o (iii) sobre la parte superior de la matriz, normalmente cerca de la zona de detección, a través de una almohadilla o de una parte plegable de la matriz de tal manera que el sustrato o los reactivos puedan ser transportados mediante un flujo de fluido a la zona de detección. En el último caso mencionado, un reactivo de detección difundible puede ser predepositado opcionalmente en la almohadilla o en la parte plegable. Tales estructuras de predepósito y plegables son bien conocidas per se en la técnica. El exceso de sustrato o de reactivos será eliminado por un flujo de tampón.
El reactivo detectable es normalmente un reactivo de afinidad bioespecífico que está marcado con un grupo detectable analíticamente, tal como un grupo enzimáticamente activo (por ejemplo formación de color tras la acción sobre un sustrato), un grupo fluorescente, un grupo cromogénico, un hapteno, biotina, una radiomarca (autorradiografía), partículas, etc. Una forma habitual de reactivos marcados analíticamente es un anticuerpo marcado.
El anticuerpo marcado puede ser utilizado en (i) técnicas no competitivas, tal como la técnica de sándwich, en la cual el capturador es un anticuerpo que puede estar dirigido contra el mismo antígeno (= analito) que el anticuerpo marcado, o un antígeno/hapteno, o bien (ii) técnicas competitivas en las cuales la competición tiene lugar entre el analito y un análogo del analito unido a un fase sólida para una cantidad limitante de anticuerpo anti-analito.
Un grupo de marcaje particularmente útil es un grupo de partículas, por ejemplo partículas de carbón de color negro que pueden ser medidas directamente, por ejemplo, con un escáner de tipo convencional. Opcionalmente, las partículas contienen uno de los grupos detectables mencionados anteriormente, tal como un grupo fluoróforo o un grupo cromogénico (partículas fluorescentes y coloreadas, respectivamente). Las partículas útiles tienen a menudo un tamaño en el rango de 0,001 a 5 \mum, con preferencia por el rango de 0,05 a 5 \mum. Las partículas pueden ser de dimensiones coloidales, denominadas sol (esto es, normalmente esféricas y monodispersas con un tamaño en el rango de 0,001 a 1 \mum). Pueden mencionarse especialmente partículas metálicas (por ejemplo, sol de oro), partículas no metálicas (por ejemplo SiO_{2}, carbón, látex y eritrocitos y bacterias destruidos). Se han utilizado también partículas de dimensiones no coloidales. Éstas han sido más o menos irregulares y más o menos polidispersas (por ejemplo, partículas de carbón < 1 \mum; véase por ejemplo nuestra WO 96/22532).
Cuando el grupo de marcaje está constituido por partículas, los complejos formados en la zona de detección pueden ser a menudo detectados visualmente o mediante un equipo de medición óptico (por ejemplo una cámara CCD acoplada a un ordenador con un programa especial para análisis de imagen o un escáner con láser).
Para partículas como grupo de marcaje, puede hacerse referencia adicional a, por ejemplo, WO 88/08534 (Unilever); US-A-5.120.643 (Abbott Labs.); EP-A-284.232 (Becton Dickinson).
La invención está destinada principalmente para muestras biológicas, por ejemplo, sangre (suero, plasma, sangre completa), saliva, fluido lacrimal, orina, fluido cerebroespinal, sudor, etc. La invención es también aplicable a otras muestras tales como soluciones de fermentación, mezclas de reacción, etc.
Realización ilustrativa
Con el fin de facilitar la comprensión de la presente invención, una realización de la misma será descrita a continuación con más detalle, a manera de ejemplo únicamente, con referencia a las Figuras 1 y 2A a 2C de los dibujos.
La Figura 1 ilustra esquemáticamente una membrana que puede ser utilizada para el análisis de, por ejemplo, isoformas de proteínas o de otras heteroformas de acuerdo con el método de la invención. La membrana consta en el caso ilustrado de dos partes combinadas de diferentes materiales, una parte de separación 1 y una parte de detección 2, unidas por un fragmento de cinta adhesiva (no mostrada) en la parte posterior de la membrana combinada y en contacto una con otra recibiendo líquido mediante una fina banda de membrana 3 como un solapamiento. Esta banda de membrana 3 está fijada a la membrana de separación/detección por un fragmento de cinta adhesiva 4. La parte de separación define una zona de separación en la membrana combinada. La parte de detección 2 tiene una zona de detección en forma de una línea 5 de reactivo de captura inmovilizado para los analitos, teniendo por ejemplo una anchura de 1 mm aproximadamente. El número de referencia 6 indica una línea de detección adicional opcional para incrementar el rango de medida. Los lados cortos de la membrana están indicados en la Fig. 1 por a y c y los lados largos por b y d, respectivamente.
La membrana puede ser utilizada según sigue con referencia a las Figs. 2A a 2C. Después de humedecer la membrana, una muestra que contiene dos analitos para ser analizados (referidos más adelante como analitos 1 y 2) es aplicada en 7 sobre la zona de separación 1 (Fig. 2A). Una almohadilla 8 que contiene tampón de separación es aplicada en el lado corto a de la membrana y una almohadilla succionadora 9 en el lado corto opuesto c. Esto producirá un flujo de tampón en la dirección de la flecha de la Fig. 2A, separando los dos analitos según está indicado por los puntos en 10 (analito 1) y 11 (analito 2) en la Fig. 2A.
Con referencia a la Fig. 2B, las almohadillas 8 y 9 son retiradas posteriormente y se monta una almohadilla que contiene eluyente 12 en el lado largo d, y se monta una almohadilla succionadora 13 en el lado largo b. Esto origina un flujo de eluyente en la dirección de la flecha de la Fig. 2B, que transporta los analitos 1 y 2 separados a la zona de detección donde son capturados por la línea de reactivo inmovilizado en las posiciones 14 y 15, respectivamente, a lo largo de la línea.
Posteriormente, con referencia a la Fig. 2C, las almohadillas 12 y 13 son retiradas y sustituidas por una almohadilla succionadora 16 en el lado largo d, y por un recipiente 17 con una solución o suspensión de reactivo marcado en el lado largo b. De este modo, el reactivo marcado migrará en la dirección de la flecha y se unirá a los analitos capturados 1 y 2 en 18 y 19 de la Fig. 2C. Los complejos marcados, y de este modo los analitos 1 y 2 correspondientes, pueden ser detectados y cuantificados posteriormente leyendo la intensidad de las señales procedentes de la marca a lo largo de la línea de detección y calculando las cantidades respectivas. En el caso de que la marca sean partículas de carbón, las medidas pueden ser realizadas de manera ventajosa con un escáner.
El inicio y la parada manuales de los flujos anteriormente descritos se presentan únicamente, por supuesto, con fines ilustrativos, y medios más sofisticados para ello serán inmediatamente obvios para una persona con experiencia en la técnica, tales como, por ejemplo, los denominados circuitos de líquidos impresos (ver, por ejemplo, WO 93/10457), etc.
Se describe a continuación un ejemplo específico en el que se utiliza el método de la presente invención para el análisis de isoformas de transferrina.
Ejemplo 1 Determinación de isoformas de transferrina (i) Preparación de la membrana de separación con propiedades de intercambio aniónico
Una lámina de membrana de nitrocelulosa (3 \mum, nitrocelulosa sobre un soporte de poliéster, Whatman International Ltd, Inglaterra) fue colocada en una solución de polietilenimina (PEI, Sigma, St. Louis, MO, EE.UU.) al 0,03%. La mezcla fue agitada durante tres horas y la membrana fue colocada posteriormente en Tween 20 al 0,1% durante 30 minutos, secada al aire y almacenada posteriormente en una bolsa de plástico a +4ºC.
(ii) Preparación de la membrana de detección
Un anticuerpo monoclonal anti-transferrina, 3 mg/ml, fue pulverizado sobre tiras (29 cm x 4 cm) de membranas de nitrocelulosa (5 \mum, sobre un soporte de poliéster, Whatman International Ltd, Inglaterra) en dos líneas anchas de 1 mm en el centro de la tira, separadas por 2 mm y en paralelo con el lado largo de la tira. El equipo de pulverización (IVEK Linear Striper, IVEK Corporation, Vermont, EE.UU.) administraba 1 \mul/cm. Las membranas fueron secadas a temperatura ambiente y almacenadas en una bolsa de plástico a +4ºC.
(iii) Preparación de la membrana combinada
La membrana de separación fue cortada a 1,5 x 5 cm y la membrana de detección fue cortada a 2 x 5 cm, de tal manera que las dos líneas de anticuerpo estuvieran situadas en el centro de la membrana y en paralelo con el lado largo. Las dos membranas fueron puestas bien juntas a lo largo de los lados largos y unidas por medio de cinta adhesiva en la parte inferior. Un fragmento de membrana de nitrocelulosa (0,2 cm x 5 cm, 8 \mum, A99, Schleicher y Shuell, Dassel, Alemania) fue colocado en la parte superior de las dos membranas como un solapamiento. Esta membrana fue fijada por medio de una película de poliéster autoadhesiva de 1 x 4 cm (película adhesiva de poliéster Gelman, 3 mil) colocada de tal manera que 0,5 cm en el extremo del lado corto de la membrana combinada de separación/detección formada permanecieran sin cubrir. Más adelante, los dos lados cortos de la membrana combinada son referidos como a y c, respectivamente, y los dos lados largos como b y d, respectivamente (ver la Fig. 1).
(iv) Conjugado con partículas de carbón
Suspensión de partículas de carbón (solución madre): se suspendieron 3 g de partículas de carbón (sp 4, Degussa, Alemania) en 250 ml de tampón borato 5 mM, pH 8,4, y se sonicaron (VibraCell 600 W, sonda de 1,5 cm) en un baño de hielo durante 4 x 5 minutos a una amplitud del 100% y con un pulso de 5 + 5 segundos.
Conjugado con partículas de carbón: se mezclaron durante 3 horas 75 \mug/ml de anticuerpo monoclonal anti-transferrina y la suspensión de carbón (250 \mug/ml). Se añadió seroalbúmina bovina (BSA), correspondiente a una concentración final del 1%, y las partículas fueron mezcladas durante 30 minutos adicionales y posteriormente lavadas por medio de centrifugación y decantación en tampón borato 0,1 M, pH 8,5 (conteniendo BSA 1% y NaN_{3} 0,05%) y diluidas hasta 3,7 mg de carbón/ml con tampón de lavado. El conjugado de partículas de carbón listo fue almacenado a +4ºC en tampón de lavado.
(v) Materiales de muestra
Tetrasialo transferrina, trisialo transferrina y disialo transferrina: Estas isotransferrinas fueron aisladas de una preparación de transferrina saturada con hierro (Sigma, St. Louis, MO, EE.UU.) mediante cromatografía de intercambio iónico en Mono Q (Amersham Pharmacia Biotech AB, Uppsala, Suecia).
Asialo transferrina: Una preparación de transferrina saturada con hierro (Sigma, St. Louis, MO, EE.UU.) fue tratada con neuraminidasa (Behring ORKD, Alemania) y la asialo transferrina fue aislada posteriormente mediante cromatografía de intercambio iónico en Mono Q (Amersham Pharmacia Biotech AB, Suecia).
Las diferentes isoformas fueron diluidas en BSA 0,2%, gammaglobulina bovina 0,1%, Tween 20 0,1%, Fe^{3+}-citrato 0,1 mM, NaHCO_{3} 1 mM y NaN_{3} 0,05% a las concentraciones de 2-6,5 \mug de transferrina/ml.
Puntos isoeléctricos (pI): Los pIs fueron determinados para la preparación de la isoforma respectiva mediante enfoque isoeléctrico repetido en Phast System (Amersham Pharmacia Biotech AB, Uppsala, Suecia). El pI de la asialo transferrina = 5,66; pI de la disialo transferrina = 5,56; pI de la trisialo transferrina = 5,46; pI de la tetrasialo transferrina = 5,32 y pI de la pentasialo transferrina = 5,21. Para calibración se utilizó el Kit de Calibración de Amersham Pharmacia, 17-0472-01, 2,5-6,5.
Estándar de transferrina: Asialo transferrina preparada según se describió anteriormente fue diluida en Bis-Tris 20 mM, pH 6,37, conteniendo BSA 0,2%, Tween 20 0,1%, Fe^{3+}-citrato 0,1 mM, NaHCO_{3} 1 mM y NaN_{3} 0,05% a las concentraciones de 0,07-16,6 \mug de transferrina/ml y se utilizó como estándar.
(vi) Protocolo estándar para separación y determinación inmunoquímica combinadas
Etapa 1
Humedecimiento de la membrana desde el lado corto a al lado corto c
La membrana combinada es humedecida mediante la adición de tampón de elución a una esponja de PVA de 1 x 3,5 x 0,5 cm (PVA D, 60 \mum, Kanebo Ltd, Japón) y la colocación posterior de la esponja a lo largo del lado corto a de la almohadilla. En el lado corto c opuesto de la membrana se monta una almohadilla de celulosa succionadora de 2 x 3,5 cm (GB 004, Schlecher y Schuell). Cuando el frente del tampón de elución ha alcanzado la almohadilla de celulosa, se retira la esponja de PVA. Para el análisis (a) posterior, el tampón de elución era Bis-Tris 20 mM, Tween 20 0,1%, NaCl 5 mM, pH 6,12; y para el análisis (b) posterior, el tampón de elución era Bis-Tris 20 mM, Tween 20 0,1%, NaCl 15 mM, pH 6,32.
Etapa 2
Aplicación de la muestra y elución desde el lado corto a hacia el lado corto c
Se colocan 0,5 \mul de muestra (2-6,5 \mug/ml) en el centro de la membrana de separación, a 0,5 cm del lado corto a. Se añade la esponja de PVA con el tampón de elución y se continua la elución durante 4 minutos. Posteriormente se retiran la esponja de PVA y la almohadilla succionadora.
Etapa 3
Elución desde el lado largo d (membrana de separación) hacia el lado largo b (membrana de detección)
A lo largo del lado largo b (membrana de detección) se monta una almohadilla de celulosa de 2 x 5 cm (GB 004, Schlecher y Schuell), y a lo largo del lado largo d se coloca una esponja de PVA de 1 x 5 x 0,5 cm (PVA D, 60 \mum, Kanebo Ltd, Japón) humedecida con tampón de elución (Bis-Tris 20 mM, NaCl 200 mM, Tween 20 0,1%, pH 6,29). Se continua la elución durante 4 minutos y se detiene el flujo mediante la retirada de la esponja de PVA y de la almohadilla succionadora.
Etapa 4
Reacción con carbón-anti-transferrina
Se monta una almohadilla de celulosa succionadora de 2 x 5 cm (GB 004, Schlecher y Schuell) a lo largo del lado largo d (parte de la membrana de separación), y posteriormente el lado largo b es colocado en un recipiente con carbón-anti-transferrina, 0,25 mg de carbón/ml en trehalosa 40%, Tween 20 1%, albúmina bovina 1%, tampón Borato 0,1 M, pH 8,5, NaN_{3} 0,05%. Se deja pasar el conjugado con partículas de carbono a través de las líneas de detección durante 2 minutos y se retira luego la membrana combinada del recipiente, se retira la almohadilla succionadora y se deja secar la membrana combinada.
Etapa 5
Detección del ennegrecimiento y cálculo de la concentración de transferrina
La membrana es colocada en un escáner (Agfa Acus II Scanner) para la medida de una escala de grises a lo largo de las líneas de detección. La escala de grises es leída con una resolución de escala de grises de 12 bits (4096 niveles) y con una resolución óptica de 600 puntos por pulgada (ppi). La imagen obtenida es digitalizada y los valores de la intensidad son procesados por medio de Microsoft Excel. Se calcula el valor medio de la intensidad a lo largo del lado corto de la línea de detección (1 mm = 23 valores en la escala de grises) y el cromatograma para 4 cm a lo largo de la línea de detección puede ser ilustrado gráficamente.
Para el cálculo de la concentración de transferrina, se utiliza una serie de diluciones de asialo transferrina de las cuales se han dispensado 0,5 \mul de muestra en la membrana de separación y posteriormente se han eluido directamente (etapas 3-5). Se mide la intensidad máxima del punto del estándar respectivo, se construye una curva estándar por medio de un programa de ajuste de curvas (GraphPad Prism®, ajuste no lineal) y puede calcularse la concentración de transferrina para los cromatogramas.
(vi) Análisis
a) Una muestra preparada conteniendo asialo transferrina, disialo transferrina, trisialo transferrina y tetrasialo transferrina fue analizada de acuerdo con el protocolo estándar anterior, y las curvas de intensidad de la señal obtenidas están mostradas en la Fig. 3. En el diagrama, el número 1 indica el pico de la tetrasialo transferrina, 2 es trisialo transferrina, 3 es disialo transferrina y 4 es asialo transferrina.
b) Muestras preparadas conteniendo (i) asialo transferrina, (ii) disialo + trisialo transferrina, (iii) trisialo + tetrasialo transferrina y (iv) tetrasialo + pentasialo transferrina, respectivamente, fueron analizadas de acuerdo con el protocolo estándar anterior, y los resultados están mostrados en la Fig. 4. Los diferentes picos están identificados en la esquina superior derecha del diagrama. Están indicados también los valores del punto isoeléctrico de los picos.
Según está demostrado por las Figs. 3 y 4, el método de la invención permite una excelente separación y cuantificación de isoformas en una muestra. Por ejemplo, se consigue fácilmente una resolución de 0,1 unidades del pI, según se muestra en la Fig. 4.

Claims (35)

1. Un método para la determinación cualitativa, semicuantitiva o cuantitativa de al menos dos analitos en una muestra acuosa que contiene o que se sospecha que contiene los analitos, comprendiendo dicho método las etapas
de:
(i)
la provisión de una matriz de flujo que contiene una zona de separación que se extiende en una primera dimensión de la misma, y una zona de detección que se extiende en dicha primera dimensión en una relación separada paralela con la zona de separación, conteniendo dicha zona de detección un reactivo inmovilizado capaz de capturar dichos analitos a través de una interacción bioespecífica con los mismos,
(ii)
la aplicación de dicha muestra a la matriz de flujo en o corriente arriba de la zona de separación,
(iii)
el inicio de un primer flujo de fluido esencialmente acuoso en la matriz de flujo a lo largo de la zona de separación en dicha primera dimensión, para transportar los analitos a través de la zona de separación con el fin de que sean separados en la misma,
(iv)
la interrupción de dicho primer flujo de fluido y el inicio de un segundo flujo de fluido esencialmente acuoso en una segunda dimensión de la matriz de flujo, sustancialmente transversal a dicha primera dimensión, hacia la zona de detección, con el fin de transportar dichos analitos separados a la zona de detección para ser capturados en la misma por dicho reactivo inmovilizado, y
(v)
la determinación de los analitos en la zona de detección.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos flujos de fluido en dicha matriz son estimulados por fuerzas capilares.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que la matriz de flujo es al menos sustancialmente plana.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que la zona de separación y la zona de detección están dispuestas en el mismo plano y dichos primer flujo y segundo flujo de fluido son flujos laterales.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que la zona de separación y la zona de detección están dispuestas una sobre la otra y dicho primer flujo de fluido es lateral y dicho segundo flujo de fluido es en profundidad en la matriz de flujo.
6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el transporte de fluido en la matriz de flujo se lleva a cabo al menos parcialmente mediante fuerzas capilares en la propia matriz.
7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el transporte de fluido en la matriz de flujo está estimulado al menos por un elemento absorbente que puede estar separado o ser una parte integrante de la matriz de flujo.
8. El método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la matriz de flujo es humedecida por un fluido esencialmente acuoso antes del comienzo del ensayo.
9. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la etapa de detección (v) de la reivindicación 1 comprende la reacción de dichos analitos capturados con un reactivo detectable.
10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el reactivo detectable es un reactivo inmunoquímico.
11. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la etapa de detección (v) de la reivindicación 1 comprende la reacción del reactivo inmovilizado no reaccionado en la matriz con un analito detectable o con un análogo del analito detectable.
12. El método de acuerdo con la reivindicación 9, 10 ó 11, en el que dicho reactivo detectable, dicho analito detectable o dicho análogo del analito detectable contienen una marca detectable.
13. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que dicho reactivo detectable, dicho analito detectable o dicho análogo del analito detectable son introducidos mediante un tercer flujo de fluido.
14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dicho tercer flujo de fluido es un flujo lateral aplicado desde un lado de dicha matriz de flujo.
15. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que la separación en dicha zona de separación está basada en cromatografía.
16. El método de acuerdo con la reivindicación 15, en el que dicha cromatografía es seleccionada de entre cromatografía de intercambio iónico, cromatoenfoque, cromatografía de exclusión de tamaños, cromatografía de afinidad y cromatografía de interacción hidrofóbica.
17. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que dicha zona de separación contiene un gradiente en dicha primera dirección con respecto a la capacidad de separación.
18. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en el que dichos analitos son heteroformas de una biomolécula.
19. El método de acuerdo con la reivindicación 18, en el que dichas heteroformas tienen cargas diferentes.
20. El método de acuerdo con la reivindicación 18 ó 19, en el que dichos analitos son glicoproteínas.
21. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, en el que dicha matriz de flujo comprende una membrana.
22. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, en el que dicha matriz comprende una membrana que tiene partículas depositadas en la misma.
23. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, en el que dicha zona de detección comprende al menos dos líneas o bandas de detección paralelas que contienen un reactivo inmovilizado.
24. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, en el que la unión del analito en la zona de detección es por una interacción inmunoquímica.
25. Un aparato para determinar analitos en una muestra, aparato que comprende:
(i)
una matriz de flujo que tiene una zona de separación y una zona de detección que se extienden en una relación paralela separada en una primera dimensión de la matriz de flujo, en la que la zona de detección contiene un reactivo inmovilizado capaz de unirse a los analitos a través de una interacción bioespecífica con los mismos,
(ii)
un medio para iniciar un primer flujo de fluido esencialmente acuoso en la matriz de flujo a lo largo de la zona de separación en dicha primera dimensión de la matriz de flujo,
(iii)
un medio para iniciar un segundo flujo de fluido esencialmente acuoso en una segunda dimensión de dicha matriz de flujo sustancialmente transversal a dicha primera dimensión hacia la zona de detección,
de tal manera que cuando una muestra conteniendo los analitos sea introducida en la zona de separación, los analitos puedan ser separados en la zona de separación por dicho primer flujo de fluido a través de la zona de separación y transportados por dicho segundo flujo de fluido hacia la zona de detección en la que los analitos se unen al reactivo inmovilizado para ser determinados.
26. El aparato de acuerdo con la reivindicación 25, en el que la matriz de flujo permite a través de la misma un flujo de fluido estimulado por fuerzas capilares.
27. El aparato de acuerdo con la reivindicación 25 ó 26, en el que la matriz de flujo es al menos sustancialmente plana.
28. El aparato de acuerdo con la reivindicación 25, 26 ó 27, en el que zona de separación y la zona de detección están dispuestas en el mismo plano y dichos primer flujo y segundo flujo de fluido son flujos laterales.
29. El aparato de acuerdo con la reivindicación 25, 26 ó 27, en el que la zona de separación y la zona de detección están dispuestas una sobre la otra y dicho primer flujo de fluido es lateral y dicho segundo flujo de fluido es en profundidad en la matriz de flujo.
30. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 29, en el que la zona de separación es como la definida en cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17.
31. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 30, en el que la matriz de flujo es como la definida en la reivindicación 21 ó 22.
32. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 31, en el que la zona de detección comprende al menos dos líneas o bandas de detección paralelas que contienen un reactivo inmovilizado.
33. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 32, aparato que comprende un medio para crear una succión de líquido en la matriz de flujo.
34. El aparato de acuerdo con la reivindicación 33, en el que dicho medio para crear una succión de líquido comprende un miembro absorbente en el extremo corriente abajo de la matriz de flujo.
35. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 34, aparato que contiene un medio para suministrar un flujo de líquido a la matriz de flujo.
ES00950176T 1999-08-06 2000-07-21 Un metodo y un aparato para determinar analitos. Expired - Lifetime ES2265957T3 (es)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9902855 1999-08-06
SE9902855A SE9902855D0 (sv) 1999-08-06 1999-08-06 Analytical method and apparatus
US14856699P 1999-08-13 1999-08-13
US148566P 1999-08-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2265957T3 true ES2265957T3 (es) 2007-03-01

Family

ID=26663633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00950176T Expired - Lifetime ES2265957T3 (es) 1999-08-06 2000-07-21 Un metodo y un aparato para determinar analitos.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6528322B1 (es)
EP (1) EP1198710B1 (es)
JP (1) JP4580131B2 (es)
AT (1) ATE331219T1 (es)
AU (1) AU770488B2 (es)
CA (1) CA2383436C (es)
DE (1) DE60028976T2 (es)
ES (1) ES2265957T3 (es)
WO (1) WO2001011363A1 (es)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7723123B1 (en) * 2001-06-05 2010-05-25 Caliper Life Sciences, Inc. Western blot by incorporating an affinity purification zone
US7300802B2 (en) * 2003-04-25 2007-11-27 Biodigit Laboratories Corp. Membrane strip biosensor system for point-of-care testing
SE0302911D0 (sv) * 2003-10-31 2003-10-31 Amersham Biosciences Ab Novel separation matrix
SE0303581D0 (sv) * 2003-12-23 2003-12-23 Amersham Biosciences Ab Novel use of positively charged support
US8445293B2 (en) * 2005-02-09 2013-05-21 Rapid Pathogen Screening, Inc. Method to increase specificity and/or accuracy of lateral flow immunoassays
US7189522B2 (en) * 2005-03-11 2007-03-13 Chembio Diagnostic Systems, Inc. Dual path immunoassay device
WO2006098804A2 (en) * 2005-03-11 2006-09-21 Chembio Diagnostic Systems, Inc. Dual path immunoassay device
WO2008153462A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-18 Maiia Ab Determination of isoerythropoietins
EP2297579A4 (en) * 2008-06-18 2011-10-26 Maiia Ab DETERMINING A DISTRIBUTION
US20100022916A1 (en) 2008-07-24 2010-01-28 Javanbakhsh Esfandiari Method and Apparatus for Collecting and Preparing Biological Samples for Testing
EP2579034B1 (en) 2010-05-27 2016-11-02 Daicel Corporation Sample detection method by thin-layer chromatography, thin-layer chromatography plate, and method for producing same
US8603835B2 (en) 2011-02-10 2013-12-10 Chembio Diagnostic Systems, Inc. Reduced step dual path immunoassay device and method
JP6553020B2 (ja) 2013-03-15 2019-07-31 ジーピービー デット ホールディングス トゥー エルエルシー アレルギー及び自己免疫疾患に関する診断分析を行うための自動化された免疫分析計システム
CN106574223B (zh) 2014-04-02 2019-11-01 生化诊断系统公司 利用俘获缀合物的免疫测定
US20160116466A1 (en) 2014-10-27 2016-04-28 Chembio Diagnostic Systems, Inc. Rapid Screening Assay for Qualitative Detection of Multiple Febrile Illnesses
US10758840B2 (en) * 2016-03-07 2020-09-01 Mcmaster University Laterally-fed membrane chromatography device
US10758841B2 (en) * 2016-03-07 2020-09-01 Mcmaster University Laterally-fed membrane chromatography device
CA2969777A1 (en) * 2016-06-07 2017-12-07 Mcmaster University Chromatography device and method for filtering a solute from a fluid

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4313906A (en) * 1979-08-17 1982-02-02 Whatman, Inc. Two dimensional two phase thin layer chromatography plate and method
US4469601A (en) * 1981-03-17 1984-09-04 Varex Corporation System and apparatus for multi-dimensional real-time chromatography
GB8903627D0 (en) * 1989-02-17 1989-04-05 Unilever Plc Assays
JP3005303B2 (ja) * 1991-01-31 2000-01-31 湧永製薬株式会社 測定装置
JPH04351962A (ja) * 1991-05-29 1992-12-07 Mochida Pharmaceut Co Ltd 特異結合分析方法および特異結合分析装置
US5821073A (en) * 1996-05-09 1998-10-13 Syntron Bioresearch, Inc. Method and apparatus for single step assays of whole blood
JP3640278B2 (ja) * 1996-12-20 2005-04-20 日本化薬株式会社 アッセイ装置およびそれを用いるアッセイ方法
US6319466B1 (en) * 1997-07-16 2001-11-20 Charm Sciences, Inc. Test device for detecting the presence of a residue analyte in a sample
WO1999030145A1 (en) * 1997-12-05 1999-06-17 Mosaic Technologies Slotted electrophoresis gel composition and methods of use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
AU770488B2 (en) 2004-02-26
JP4580131B2 (ja) 2010-11-10
DE60028976D1 (de) 2006-08-03
WO2001011363A1 (en) 2001-02-15
US6528322B1 (en) 2003-03-04
JP2003506717A (ja) 2003-02-18
CA2383436A1 (en) 2001-02-15
EP1198710A1 (en) 2002-04-24
DE60028976T2 (de) 2007-01-18
ATE331219T1 (de) 2006-07-15
EP1198710B1 (en) 2006-06-21
AU6331200A (en) 2001-03-05
CA2383436C (en) 2009-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2265957T3 (es) Un metodo y un aparato para determinar analitos.
KR100946566B1 (ko) 측방 유동 면역 분석 디바이스
US5521102A (en) Controlled sensitivity immunochromatographic assay
JP4579414B2 (ja) リガンド結合アッセイおよび阻害性分析物分離領域を有するキット
US9599609B2 (en) Lateral flow strip assay with immobilized conjugate
KR20180088382A (ko) 다중 측면 흐름 분석 시스템 및 이를 이용하는 방법
JPH0627738B2 (ja) 特異的結合アッセイ装置および方法
JPH02138870A (ja) クロマトグラフ試験装置及び該試験装置を用いてイムノアッセイを行う方法
US7087389B2 (en) Highly cost-effective analytical device for performing immunoassays with ultra high sensitivity
WO2009136477A1 (ja) バイオセンサ
JP2001500249A (ja) 定量的免疫クロマトグラフィー測定法
KR20120029549A (ko) 신속한 결과 및 향상된 감도를 갖는 측방 유동 면역 분석 디바이스
ES2207027T3 (es) Metodo de determinacion de un analito en una muestra usando una matriz de flujo que comprende la adicion de reactivos en dos o mas posiciones de la matriz.
JP4653574B2 (ja) ヘモグロビンA1cの測定方法
US6228658B1 (en) Method of using a test strip for the immunochemical detection of substances
Lönnberg et al. Membrane assisted isoform immunoassay: A rapid method for the separation and determination of protein isoforms in an integrated immunoassay
Lönnberg et al. Chromatographic performance of a thin microporous bed of nitrocellulose
JP2505658B2 (ja) サンプル流体成分の分析測定用テストキャリヤ
Wang et al. Noncompetitive immunoassays using protein G affinity capillary chromatography and capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection
JPH07505477A (ja) 高感度フロースルー迅速免疫検出系
Jackson et al. Principles and applications of immunoaffinity chromatography
JP2003525426A (ja) 分析方法及びデバイス
US6902889B1 (en) Analytical method and advice
KR20190114631A (ko) 면역 크로마토그래피 센서 카트리지
Perry et al. An improved internal surface reversed phase