FI102921B - Menetelmä biologisesti aktiivisten reagenssien valmistamiseksi sukkiin i-imidiä sisältävistä polymeereistä, analyysielementti ja menetelmiä n iiden käyttämiseksi - Google Patents

Description

! 102921

Menetelmä biologisesti aktiivisten reagenssien valmistamiseksi sukkiini-imidiä sisältävistä polymeereistä, ana-v lyysielementti ja menetelmiä niiden käyttämiseksi 5 Tämä keksintö koskee menetelmää biologisesti aktii visten reagenssien valmistamiseksi, jossa käytetään poly-meerihiukkasia. Se koskee myös analyysielementtejä, jotka sisältävät tällaisia biologisesti aktiivisia reagensseja, ja immuunimäärityksiä ja spesifiseen sitoutumiseen perus-10 tuvia analyysimenetelmiä, joissa niitä käytetään. Lisäksi se koskee analyyttistä puhdistusmenetelmää, jossa käytetään näitä reagensseja. Tätä keksintöä voidaan käyttää erilaisiin kliinisiin, diagnostisiin, lääketieteellisiin ja tutkimustarkoituksiin.

15 Käytännön lääketieteessä ja tutkimuksessa ja ana lyyttisissä ja diagnostisissa menettelyissä tarvitaan jatkuvasti erilaisissa juoksevissa aineissa, kuten biologisissa nesteissä esiintyvien kemiallisten ja biologisten aineiden nopeita ja tarkkoja määrityksiä. Spesifiset si-20 toutumisreaktiot tarjoavat yhden tällaisen menetelmän, jossa käytetään reagoivia aineita, joista ainakin yksi on immobilisoitu kiinteälle alustalle. Tämä menetelmä mahdollistaa tyypillisesti vesiliukoisten reagoimattomien aineiden erottamisen veteen liukenemattomasta reaktiotuottees-•: 25 ta. Lisäksi tällaisia immobilisoituja reagensseja voidaan käyttää affiniteettikromatografiassa halutun biologisesti aktiivisen materiaalin poistamiseksi mainitunlaisten aineiden seoksesta.

Joissakin tapauksissa hiukkasmaiset alustat, joita 30 käytetään spesifisissä sitoutumisreaktioissa, on suunniteltu siten, että niiden ulkopinnoilla on aktiivisia ryhmiä. Tämä mahdollistaa biologisten aineiden reagoinnin - hiukkasten ulkopinnan kanssa. Jos hiukkasmainen alusta on polymeerinen, se voidaan usein valmistaa monomeereista, 35 joissa on asianomaisia aktiivisia ryhmiä. US-patenttijul- 2 102921 kaisu 5 030 697 koskee polymeeriin sidottua kytkettävissä olevaa väriainetta, joka sisältää vesiliukoista kopolymee-riä, siihen kovalenttisesti sidottua väriainetta ja funktionaalisia ryhmiä, jotka mahdollistavat polymeeriväriai-5 neen kovalenttisen kytkeytymisen biologisiin materiaaleihin.

Epätoivottu epäspesifinen proteiinin adsorptio on ollut jatkuva ongelma käytettäessä polymeeristä materiaalia kiinteänä alustana analyyttisissä ja diagnostisissa 10 menetelmissä. Epäspesifinen proteiini on epätoivottava, koska se aiheuttaa epätoivottua taustaa ja peittää oikeita tuloksia.

Polymeerinpinnan hydrofiilinen luonne on myös ollut huomattavan tutkimustyön kohteena. Hydrofiilisyyden kasvu 15 vähentää joidenkin muttei kaikkien proteiinien adsorptiota.

Teollisuudessa tarvittaisiin materiaalia, josta voidaan valmistaa kiinteitä alustoja ja joka on veteen liukenematonta, silloittamatonta, huokosetonta ja kykene-20 vää liittymään kemiallisiin ja biologisiin materiaaleihin.

Edellä mainitut ongelmat voitetaan menetelmällä biologisesti aktiivisen reagenssin valmistamiseksi, joka menetelmä käsittää vaiheen, jossa saatetaan reagoimaan (I) veteen liukenematon, huokoseton hiukkanen, jos-25 sa ainakin ulkopinta koostuu silloittamattomasta kopoly-meeristä, jossa on toistuvia yksiköitä, jotka ovat peräisin (a) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty-mättömästä polymeroitavissa olevasta oleofiilisesta mono- 30 meerista, jotka tekevät kopolymeerin hydrofobiseksi ja • joiden osuus on 80-99,9 mol-%, sillä edellytyksellä, että yksikään näistä monomeereista ei ole ristisitoutuva monomeeri; (b) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty-35 mättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joissa 3 on sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmä ja joiden osuus on 0,1 - 20 mol-%, ja (c) yhdestä tai useammasta hydrofiilisestä etylee-nisesti tyydyttymättömästä polymeroitavissa olevasta mono-5 meerista, joiden osuus on 0 - 10 mol-%, (II) biologisesti aktiivisen aineen kanssa, jolloin (I) ja (II) sitoutuvat kovalenttisesti ami-diryhmän kautta sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmän sukkii-ni-imidoksiosan syrjäytysreaktiolla.

10 Tämä keksintö tarjoaa käyttöön myös analyysielemen- tin, joka käsittää nestettä läpäisevän alustan, jossa on yksi tai useampia reaktiovyöhykkeitä ja joka sisältää vähintään yhdellä vyöhykkeistä biologisesti aktiivista rea-genssia, 15 jolle elementille on tunnusmerkillistä, että biolo gisesti aktiivinen reagenssi on edellä kuvatun kaltainen.

Lisäksi tämä keksintö tarjoaa käyttöön analyysiele-mentin, Joka käsittää huokosettoman alustan, jolle on sijoitettu virtausyhteyteen ja seuraavassa järjestyksessä 20 reagenssikerros, joka sisältää yhtä tai useampaa reagenssia detektoitavissa olevan signaalin antamiseksi määrityksessä reaktiona entsyymiin, huokoinen levityskerros, joka sisältää biologisesti aktiivista reagenssia, ja 25 mihin tahansa huokosettoman alustan yläpuolella olevaan kerrokseen sijoitettuun entsyymiin sidottua ligan-dianalogia, jolle elementille on tunnusmerkillistä, että biologisesti aktiivinen aineosa sisältää 30 (i) edellä kohdassa (I) kuvatun hiukkasen ja ligan- dia vastaavan reseptorin, joka on sidottu kovalenttisesti hiukkaseen amidiryhmän kautta sukkiini-imidoksikarbonyyli-ryhmän sukkiini-imidoksiosan syrjäytysreaktiolla.

Lisäksi keksintö tarjoaa käyttöön menetelmän spesi-35 fisen sitoutuvan ligandin määrittämiseksi, jossa N .

4 102921 A. saatetaan näyte, jonka epäillään sisältävän vesiliukoista spesifistä sitoutuvaa ligandia, kosketukseen biologisesti aktiivisen reagenssin kanssa, jolloin muodostuu ligandin veteen liukenematon spesifinen sitoutumis- 5 kompleksi reseptorin kanssa, ja B. detektoidaan kompleksin läsnäolo osoituksena ligandin läsnä- tai poissaolosta näytteessä, jolle menetelmälle on tunnusmerkillistä, että biologisesti aktiivinen reagenssi on edellä kuvattu rea-10 genssi.

Tämä keksintö tarjoaa lisäksi käyttöön menetelmän spesifisen sitoutuvan ligandin määrittämiseksi käyttämällä kompetitiivista sitoutumismääritystä, jossa A. saatetaan näyte, jonka epäillään sisältävän ve- 15 siliukoista spesifistä sitoutuvaa ligandia, kosketukseen biologisesti aktiivisen reagenssin kanssa, B. ennen vaiheessa A aikaansaatavaa kontaktia, samanaikaisesti sen kanssa tai sen jälkeen saatetaan näyte kosketukseen ligandia vastaavan reseptorin kanssa, jolloin 20 muodostuu reseptorin vesiliukoinen spesifinen sitoutumis-kompleksi vesiliukoisen ligandin kanssa ja reseptorin veteen liukenematon sitoutumiskompleksi veteen liukenemattoman ligandin kanssa, C. erotetaan veteen liukenematon kompleksi vesiliu- 25 koisista materiaaleista ja D. detektoidaan veteen liukenemattoman kompleksin läsnäolo osoituksena ligandin läsnä- tai poissaolosta näytteessä, jolle menetelmälle on tunnusmerkillistä, että bio-30 logisesti aktiivinen reagenssi käsittää edellä kohdassa (I) kuvatun hiukkasen ja (II) ligandimolekyylejä, jotka on sidottu kovalenttisesti hiukkaseen amidiryhmän kautta suk-kiini-imidoksikarbonyyliryhmän sukkiini-imidoksiosan syr-j äytysreaktiolla.

s 102921 Tämä keksintö tarjoaa käyttöön myös menetelmän immunologisen spesieksen määrittämiseksi, jossa A. saatetaan näyte, jonka epäillään sisältävän immunologista spesiestä, kosketukseen reagenssin kanssa, 5 joka sisältää edellä kuvatun kaltaisen hiukkasen ja kyseistä spesiestä vastaavan reseptorin, jolloin muodostuu spesieksen veteen liukenematon immunologinen kompleksi reseptorin kanssa, edullisesti mikrohuokoiselle 10 suodatuskalvolle immobilisoidun reagenssin kanssa, B. poistetaan vesiliukoiset materiaalit kompleksista, edullisesti suodattamalla, ja C. detektoidaan kompleksin läsnäolo osoituksena immunologisen spesieksen läsnä- tai poissaolosta näytteessä, 15 jolle menetelmälle on tunnusmerkillistä, että hiuk kanen on edellä kohdassa (I) kuvatun kaltainen ja reseptori on sidottu kovalenttisesti hiukkaseen amidiryhmän kautta sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmän sukkiini-imidoksiosan syrjäytysreaktiolla.

20 Lisäksi keksintö tarjoaa käyttöön analyyttisen puh distusmenetelmän, jossa A. johdetaan biologisesti aktiivisten aineiden seosta sisältävä näyte affiniteettikromatografiaregenssin yli, joka sisältää ·*: 25 edellä kuvatun hiukkasen ja spesifisesti sitoutuvaa ainetta, ja B. otetaan talteen reagenssilla oleva yksi tai useampi ennelta määrätty biologisesti aktiivinen aine, jolle menetelmälle on tunnusmerkillistä, että hiuk-30 kanen on edellä kohdassa (I) kuvatun kaltainen, spesifi-sesti sitoutuva aine on sidottu kovalenttisesti hiukkaseen amidiryhmän kautta sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmän suk-kiini-imidoksiosan syrjäytysreaktiolla ja spesifisesti sitoutuva aine on spesifinen biologisesti aktiivisia ai-35 neita sisältävässä näyteseoksessa olevalle yhdelle tai t 6 102921 useammalle ennalta määrätylle biologisesti aktiiviselle aineelle.

Tämä keksintö tarjoaa käyttöön reagensseja, jotka ovat käyttökelpoisia erilaisissa analyyttisissä, diagnos-5 tisissa ja puhdistusmenetelmissä.

Lisäksi tarjotaan käyttöön menetelmä nukleiinihapon detektoimiseksi, jossa (a) muodostetaan veteen liukenematon hybridisaatiotuote nukleiinihapon ja reagenssin välille Ja (b) detektoidaan hybridisaatiotuotteen läsnäolo 10 osoituksena kiinnotuksen kohteena olevan nukleiinihapon läsnäolosta tai määrästä, jolle menetelmälle on tunnusmerkillistä, että rea-genssi sisältää edellä kohdassa (I) kuvatun kaltaiseen hiukkaseen aktiivisen sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmän 15 kautta kovalenttisesti sidottua oligonukleotidia, joka on suurin piirtein komplementaarinen kiinnostuksen kohteena-olevalle nukleiinihapolle.

Tämän keksinnön etuna on, että tietyt sukkiini-imi-diryhmän sisältävät kopolymeerit ovat helpommin ja täydel-20 lisemmin sisällytettävissä veteen liukenemattomiin latek-sihiukkasiin ja helpottavat siten proteiinien tai muiden biologisten yhdisteiden liittämistä. Lisäksi tämän keksinnön yhteydessä käyttökelposilla kopolymeereillä on seu-raavia etuja: (1) ne ovat liukenemattomia veteen ja (2) 25 turpoamattomia vedessä, (3) kolloidi on stabiili biokemiallisten immobilisointimenetelmien yhteydessä, (4) ne eivät sisällä pinta-aktiivisia aineita eivätkä (5) polymeeriä suojaavia kolloideja, (6) ne ovat huokosettomia, (7) ne eivät muodosta ristisidoksia ja (8) ne ovat monodisper-30 goituvia.

Kopolymeerien olennaiset toistuvat yksiköt ovat peräisin (a) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty-mättömästä polymeroitavissa olevasta oleofiilisesta mono-35 meerista, jotka tekevät mainitun kopolymeerin hydrofobi- 7 102921 seksi ja joiden osuus on 80-99,9 mol-%, edullisemmin 90 - 99,9 mol-% ja edullisimmin 95 - 99,9 mol-%, sillä edellytyksellä, että yksikään näistä monomeereista ei ole ristisitoutuva monomeeri, ts. monomeeri jossa kaksi tai 5 useampia additiomekanismilla polymeroitavissa olevia vi-nyyliryhmiä, joilla on kyky polymeroitua siten, että muodostuu kolmiulotteinen, silloittunut polymeeriverkosto, (b) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty-mättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joissa 10 on sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmä ja joiden osuus on 0,1 - 20 mol-%, edullisemmin 0,1 - 10 mol-% ja edullisimmin 0,1-5 mol-%, ja (c) yhdestä tai useammasta ristisidoksia muodosta-mattomasta etyleenisesti tyydyttymättömästä polymeroita- 15 vissa olevasta monomeerista, kuten ionisista tai polaarisista hydrofiilisistä monomeereista, joiden osuus on 0-10 mol-%, edullisesti 0-5 mol-% ja edullisemmin 0-3 mol-%.

Kopolymeeri sisältää edullisesti edellä kuvatun 20 kaltaista monomeeria (b), jota edustaa seuraava rakenne: ” H \ y)· jossa R on vetyatomi, 1-3 hiiliatomia sisältävä alkyy-30 liryhmä tai halogeeniatomi, L on kytkentäryhmä, jonka kytkevässä ketjussa on vähintään kaksi hiiliatomia ja joka koostuu vähintään kahden ryhmän yhdistelmästä, joita ryhmiä ovat 1-8 hiili-atomia sisältävät alkyleeniryhmät, 6-12 hiiliatomia si- « 8 102921 sältävät aryleeniryhmät’, heteroatomit ja heteroatomin sisältävät ryhmät, m on 0 tai 1, n on 1 tai 2 ja P on 0 tai 1, sillä edellytyksellä, että kun n on 2, yksi alkyleeni- ja ary-5 leeniryhmistä on trivalenttinen.

Tarkemmin määriteltynä edellä mainitussa rakenteessa R on vetyatomi, 1-3 hiiliatomia sisältävä alkyyliryh-mä (kuten metyyli-, etyyli-, isopropyyli- tai n-propyyli-ryhmä) tai halogeeniatomi (kuten kloori- tai bromiatomi). 10 R on edullisesti vetyatomi, metyyliryhmä tai klooriatomi. R on edullisemmin vetyatomi tai metyyliryhmä.

L on orgaaninen kytkentäryhmä, jonka kytkevässä ketjussa on vähintään kaksi hiiliatomia ja joka on yhdistelmä, joka sisältää vähintään kaksi ryhmää, joita ovat 15 (1) alkyleeniryhmät, joissa on 1 - 8 hiiliatomia, kuten metyleeni-, etyleeni-, trimetyleeni-, propyleeni-, penta-metyleeni- tai 2,2-dimetyyli-l,3-propyleeniryhmä, (2) aryleeniryhmät, joissa on 6 - 12 hiiliatomia, kuten fenylee-ni-, tolyleeni-, ksylyleeni- tai naftyleeniryhmä, (3) di-20 valenttiset heteroatomit, kuten happi- (oksi-) tai rikki- ( tio- ) atomi, ja (4) heteroatomin sisältävät ryhmät, kuten karbonyyli-, sulfonyyli- tai iminoryhmä (-NR1, jossa R on vetyatomi tai 1-6 hiiliatomia sisältävä alkyyliryh-mä, kuten metyyli-, etyyli-, propyyli-, butyyli-, pentyy-25 li tai heksyyliryhmä).

Alkyleeniryhmät voivat sisältää 1-8 hiiliatomia ja ne voivat olla haaroittuneita, lineaarisia tai syklisiä, substituoimattomia tai substituoituja yhdellä tai useammalla alkyyliryhmällä (edullisesti 1-8 hiiliatomia 30 sisältävällä, kuten metyyli-, etyyli-, isopropyyli-, hek-syyli- tai oktyyliryhmällä), alkoksyyliryhmällä (edullisesti 1-12 hiiliatomia sisältävällä, kuten metoksyyli-, etoksyyli-, propoksyyli-, t-butoksyyli- tai oktyylioksyy-liryhmällä, sykloalkyyliryhmällä (edullisesti 4-6 hiili-35 atomia sisältävällä, kuten syklobutyyli-, sykloheksyyli- 9 102921 tai syklopentyyliryhmällä) tai aryyliryhmällä (edullisesti 6-12 hiiliatomia sisältävällä, kuten fenyyli-, tolyyli-, ksylyyli-, naftyyli-, 4-metoksifenyyli- tai kloorifenyyli-ryhmällä). Tällaiset ryhmät eivät ole vaikeita suunnitel-5 tavia tai syntetisoitavia synteettisen kemian alan ammattimiehelle. Aryleeniryhmät voivat sisältää 6 - 12 rengas-hiiliatomia ja alkyleeniryhmien yhteydessä määriteltyjä substituentteja.

m on 0 tai 1, n on 1 tai 2 ja P on 0 tai 1 sillä 10 edellytyksellä, että kun n on 2, yksi mainituista alkylee-ni- ja aryleeniryhmistä on trivalenttinen.

P ja m ovat edullisimmin 0.

Monomeeri (b) on edullisesti styreeni tai styreeni-johdannainen tai akryyli- tai metakryylihappoesteri. Se on 15 edullisemmin N-akryloyylioksisukkiini-imidi, 4-(2-sukkii-ni-imidoksikarbonyylietyylitiometyyli)styreeni, 4-[l,2- bis(sukkiini-imidoksikarbonyyli)etyylitiometyyli]styreeni tai4-(2-sukkiini-imidoksikarbonyylifenyylitiometyyli)sty-reeni.

20 Vaikka edellä kohdassa (b) kuvattuja monomeereja voidaan polymeroida homopolymeereiksi, niitä käytetään edullisesti kopolymeerien valmistukseen yhdessä yhden tai useamman muun etyleenisesti tyydyttymättömän polymeroita-vissa olevan monomeerin kanssa. Esimerkeiksi edellä yksi-*: 25 köiden (a) yhteydessä luetellut oleofiiliset monomeerit ovat käyttökelpoisia antamaan tuloksena olevalle kopoly-meerille ominaisuuksia, jotka tekevät siitä hydrofobisem-man ja veteen liukenemattomamman. Haluttaessa voidaan käyttää tällaisten monomeerien seosta. Yhdisteisiin, jois-30 ta yksiköt (a) voivat olla peräisin, kuuluvat vinyyliaro-·' maattiset yhdisteet (esimerkiksi styreeni ja styrenijoh dannaiset, kuten 4- vinyylitolueeni, a-metyylistyreeni, 2,5-dimetyylistyreeni, 4-t-butyylistyreeni ja 2-klooristy-reeni), akryyli- ja metakryylihappoesterit ja -amidit 35 (esimerkiksi metyyliakrylaatti, metyylimetakrylaatti, 10 102921 n-butyyliakrylaatti, 2-etyyliheksyylimetakrylaatti, bent-syyliakrylaatti ja N-fenyyliakryyliamidi), butadieeni, akryylini tri ill, vinyyliasetaatti, vinyylibentsyyliasetaat-ti, vinyylibromidi ja vinylideenikloridi. Edullisia mono-5 meereja (a) ovat vinyyliaromaattiset yhdisteet ja edullisin styreeni.

Lisäksi voidaan toivottujen ominaisuuksien antamiseksi kopolymeroida etyleenisesti tyydyttymättömiä polyme-roitavissa olevia monomeereja (c), jotka ovat muita kuin 10 edellä monomeereina (a) tai (b) kuvatut. Tällaisiin mono-meereihin kuuluvat anioniset monomeerit, jotka sisältävät sulfonihapporyhmiä, tai niiden suolat, mukaan luettuina 2-akryyliamido-2-metyylipropaanisulfonihappo,3-metakrylo-yylioksipropaani-l-sulfonihappo, p-styreenisulfonihappo ja 15 niiden suolat. Monomeeriryhmään (c) kuuluvat myös ionitto-mat hydrofiiliset monomeerit, kuten akryyliamidi, metak-ryyliamidi, N-isopropyyliakryyliamidi, 2-hydroksietyyliak-rylaatti, 2-hydroksietyylimetakrylaatti, pentaetyleenigly-kolimonometakrylaatti ja N-vinyyli-2-pyrrolidoni. Lisäksi 20 voitaisiin käyttää monomeereja, joissa on aktiivisia mety-leeniryhmiä, kuten 2-asetoasetoksietyylimetakrylaattia, samoin kuin monia muita monomeereja, joita on liian lukuisia tässä mainittaviksi.

Tämän keksinnön mukaisia kopolymeerejä valmistetaan 25 käyttämällä tavanomaisia emulsio- tai suspensiopolymeroin- timenetelmiä, joita kuvaavat esimerkiksi Sorenson et ai. Preparative Methods of Polymer Science, 2. p., Wiley and Sons, New York 1968 ja Stevens teoksessa Polymer Chemistry, An Introduction, Addison Wesley Publishing Co., Lontoo 30 1975.

On ratkaisevaa, että tässä kuvattuja kopolymeerejä käytetään hiukkasmaisessa muodossa tämän keksinnön mukaisten reagenssien valmistukseen. Keskimääräinen hiukkaskoko voi vaihdella suuresti reagenssin käyttötarkoituksen mu- n 102921 kaan. Se on yleensä 0,01 - 20 mm, edullisesti 0,01 - 10 mm ja edullisemmin 0,05 - 5 mm.

Tämän keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetuissa reagensseissa on yksi tai useampi biologisesti ak-5 tiivinen aine, jotka on liitetty kovalenttisesti polymee-rihiukkasiin amidiryhmien kautta syrjäyttämällä hiukkasten ulkopinnalla olevat aktiiviset sukkiini-imidiesteriryhmät. Tässä käytettynä termin "biologisesti aktiivinen aine" piiriin on tarkoitettu kuuluvaksi mikä tahansa orgaaninen 10 yhdiste, joka esiintyy elävässä organismissa tai on käyt-tökelponen diagnosoinnissa, hoidossa tai elävien organismien solumateriaalin geneettisessä käsittelyssä ja jolla on kyky olla vuorovaikutuksessa muun biologisen tai kemiallisen materiaalin kanssa. Tällaiset aineet voivat olla 15 biologisissa nesteissä luonnossa esiintyviä tai esiintymättömiä. Tällaisilla materiaaleilla täytyy olla kyky liittyä hiukkasiin aktiivisten sukkiini-imidoksiryhmien syrjäytyksen kautta. Siten tämä merkitsee yleisesti ottaen, että biologisesti aktiivisessa aineessa on reaktioon 20 käytettävissä oleva amino- tai sulfhydryyliryhmä.

Reagenssin aiotun käyttötarkoituksen mukaan biologisesti aktiivisiin aineisiin kuuluvat, mainittuihin kuitenkaan rajoittumatta, aminohapot, peptidit, polypeptidit, proteiinit (mukaan luettuina vasta-aineet, C-aktiivinen 25 proteiinit ja avidiini sekä sen johdannaiset), lipoprote-iinit, glykoproteiinit, hormonit, lääkeaineet (esimerkiksi digoksiini, fenytoiini, fenobarbitaali, tyroksiini, trijo-dityroniini, gentamisiini, karbamatsepiini ja teofyllii-ni), steroidit, vitamiinit, polysakkaridit, glykolipidit, 30 alkaloidit, mikro-organismit, virukset, alkueläimet, sienet, loiset, rikketsiat, homeet, veren komponentit, kudosten ja elinten komponentit, farmaseuttiset aineet, haptee-nit, lektiinit, toksiinit, nukleiinihapot (mukaan luettuina joko yksi- tai kaksisäikeiset oligonukleotidit), anti-35 geeniset materiaalit (mukaan luettuina proteiinit ja hii- n 102921 lihydraatit), avidiini ja sen johdannaiset, biotiini ja sen johdannaiset ja minkä tahansa edellä mainitun materiaalin komponentit.

Erityisen käyttökelpoisia keksinnön mukaisella me-5 netelmällä valmistettuja reagensseja ovat reagenssit, joissa biologisesti aktiivinen aine on kiinnostuksen kohteena olevalle ligandille spesifinen reseptori. Niinpä spesifistä reaktiota, johon reagenssi osallistuu, voidaan käyttää erilaisiin menetelmiin (joita kuvataan yksityis-10 kohtaisemmin jäljempänä). Esimerkkeihin ligandi-reseptori-komplekseista (ts. ligandin ja reseptorin reaktiotuotteista) kuuluvat, mainittuihin kuitenkaan rajoittumatta, vas-ta-aine-antigeeni-, vasta-aine-hapteeni-, avidiini-biotii-ni-, sokeri-lektiini-, gelatiini-fibronektiini- ja prote-15 iini A -IgG-kompleksit. Tämän keksinnön yhteydessä pidetään myös komplementaarisia nukleiinihappoja (ts. komplementaaristen säikeiden hybridisaatiotuotteita) spesifisesti sitoutuvina materiaaleina. Tällaisten komplementaaristen nukleiinihappojen (mukaan luettuina vähintään 2 emästä 20 sisältävät oligonukleotidit) ei tarvitse olla komplementaarisia joka emäsparin suhteen, eikä nukleiinihapposek-venssin joka asemassa tarvitse olla yhteensopivaa emästä. Tämä tarkoittaa, että toinen säikeistä voi olla toista pidempi tai yhdelle säikeelle voi olla lukuisia sille 25 komplementaarisia oligonukleotideja eri sekvensseissä.

Käyttökelpoisimpia biologisesti aktiivisia aineita ovat alalla immuuniaktiivisina spesieksinä tunnetut aineet, jotka osallistuvat immunologiseen reaktioon ja joihin kuuluu (1) mikä tahansa aine, joka vaikuttaessaan im-30 muunikompetenttiin isäntään johtaa spesifisen vasta-aineen « syntymiseen, jolla on kyky sitoutua kyseisen aineen kanssa, ja (2) siten syntynyt vasta-aine. Niinpä immunologinen spesies voi olla antigeeninen materiaali tai vasta-aine (mukaan luettuina antivasta-aineet ja autovasta-aineet). 35 Sekä monoklonaaliset että polyklonaaliset vasta-aineet \.

> I

13 102921 ovat käyttökelpoisia, ja ne voivat olla kokonaisia molekyylejä tai niiden erilaisia fragmentteja, kunhan niissä on vähintään yksi aktiivinen kohta hiukkasilla olevien aktiivisten sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmien kanssa tapah-5 tuvaa reaktiota varten.

Erityisen käyttökelpoisiin biologisesti aktiivisiin aineisiin kuuluvat Streptococcus A:n, HIV-I:n, hampaiden ympäryskudoksen sairauteen liittyvän mikro-organismin, karbamatsepiinin, tyroksiinin, ihmisen koriongonadotropii-10 nin, fenobarbitaalin, fenytoiinin, digoksiinin ja C-aktii- visen proteiinin vastaiset vasta-aineet.

Tietyissä suoritusmuodoissa immunologinen spesies on entsyymi, jossa on aktiivinen ryhmä liittymistä varten. Tyypillisiin esimerkkeihin entsyymeistä kuuluvat, mainit-15 tuihin kuitenkaan rajoittumatta, piparjuuriperoksidaasi, glukoosioksidaasi, ureaasi, β-galaktosidaasi, aspartaatti-aminotransaminaasi, alaniiniaminotransaminaasi, laktaatti-dehydrogenaasi, kreatiinifosfokinaasi, y-glutamyylitrans-ferääsi, alkalinen fosfataasi, hapan fosfataasi ja eturau-20 hasen hapan fosfataasi.

Joissakin suoritusmuodoissa, kuten kompetitiivisis-sa sitoutumismäärityksissä lääkkeiden tai raskauden määrittämiseksi, biologisesti aktiivinen aine on ihmisen ko-riongonadotropiinin, fenobarbitaalin, fenytoiinin tai di-*: 25 goksiinin vastainen vasta-aine.

Biologisesti aktiivista ainetta voidaan haluttaessa muuntaa tai muuttaa kemiallisesti aktiivisten ryhmien lisäämiseksi siihen liittämistä varten, mukaan luettuna liittämiseen tarkoitetun kytkentäryhmän lisääminen.

30 Menettely, jota käytetään biologisesti aktiivisen • aineen kiinnittämiseen polymeerihiukkasiin tämän keksinnön mukaisten reagenssien valmistamiseksi, on yleisesti esi tettynä seuraava.

Polymeerihiukkasten vesisuspensio käsitellään suo-35 raan polymeerihiukkasiin kovalenttisesti sidottavan biolo- 9 14 102921 glsesti aktiivisen materiaalin puskuroidulla liuoksella tai suspensiolla biologisesti aktiivisen aineen ja polymeerin välisen massasuhteen ollessa 0,1:1 000 - 1:1, edullisesti 1:1 000 - 100:1 000, ja pH:n ollessa alueella 5 7 - 10, edullisesti 8,5 - 9,5. Seosta sekoitetaan riittävä aika reaktion saattamiseksi loppuun, ts. jopa muutamia tunteja, vaikkakin 2-28 tuntia on yleensä sopiva aika. Reaktiot keskeytetään tarvittaessa naudan seerumialbumii-nilla, eristetään sitten hiukkaset (edullisesti sentrifu-10 goimalla) ja suspendoidaan uudelleen puskuroituun fysiologiseen suolaliuokseen. Eristys- ja uudelleensuspendointi-vaiheita toistetaan yksi tai useampi kerta ja lopullinen dispersio valmistetaan siten, että sen kiintoainepitoisuus on 0,1 - 40, edullisesti 1-10 paino-%, ja stabiloidaan 15 (edullisesti käyttämällä 0,02 % mertiolaattia). Tätä me-nettyä voidaan muuntaa huomattavasti, erityisesti aikoja, lämpötilaa, puskureita, stabilointiaineita tai muita rea-gensseja ja eristys- ja keskeytysmenetelmiä, saavuttaen vastaavia tuloksia.

20 Reaktioseoksessa hiukkaskiintoaineen prosentuaali nen osuus on yleensä 0,01 - 40 %, edullisesti 1 - 10 %, reagenssin valmistuksen yhteydessä. Biologisesti aktiivisen aineen määrä suunnitellaan yleensä siten, että tämän aineen massasuhde kopolymeeriin on 0,1:1 000 - 1,1, edul-25 lisesti 1:1 000 - 100:1 000. Tulisi kuitenkin ymmärtää, että kaikki aine ei ehkä sitoudu kovalenttisesti hiukkasiin. Itse asiassa sitä saattaa adsorboitua vain pieni määrä, ja jotkut aineet eivät ehkä sitoudu ollenkaan.

Biologisesti aktiivisen aineen ja hiukkasten sekoi-30 tus tehdään lämpötilassa 5-50 °C, edullisesti 18 -40 eC, ja se kestää 2-28 tuntia, edullisesti 4-24 tuntia. Aika vaihtelee lämpötilan, biologisesti aktiivisen aineen ja halutun peiton mukaan. Voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa puskuria, mutta 4-(2-hydroksietyyli)-l-pi-35 peratsiinipropaanisulfonihappo on edullinen.

ls 102921

Erilaisten reagenssien tyyppillisten valmistus-menettelyjen yksityiskohdat esitetään jäljempänä olevissa esimerkeissä.

Nukleiinihapporeagenssit valmistetaan edullisesti 5 samalla tavalla kuin muut edellä kuvatut reagenssit, mutta tarkemmin määriteltynä polymeerihiukkasia, joiden keskimääräinen hiukkaskoko on 0,01 - 10 mm, on läsnä suspensiossa vähintään kiintoainepitoisuutena 1 % ja edullisesti 5 - 25 %. Tämän piirteen etuna on, että sillä saadaan ai-10 kaan reagenssi, joka antaa paljon voimakkaamman signaalin sytomegalovirus-DNA:n määrityksessä.

Yleisesti esitettynä menetelmässä nukleiinihappore-agenssien valmistamiseksi saatetaan vesisuspensio, joka sisältää sukkiini-15 imidipitoisia polymeerihiukkasia, joiden keskimääräinen hiukkaskoko on 0,05 - 10 mm ja joita on läsnä vähintään kiintoainepitoisuutena 1 %, kosketukseen oligonukleotidin kanssa, jossa on aktiivinen amiini- tai sulfhydryyliryhmä, joka reagoi aktiivisten sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmien 20 kanssa, jolloin hiukkasten ja oligonukleotidin välille muodostuu kovalenttinen kytkentä.

Ellei oligonukleotidissa ole tarvittavia aktiivisia amiini- tai sulfhydryyliryhmiä, niitä voidaan lisätä käyttämällä tunnettuja menettelyjä ja reagoivia aineita.

'·. 25 Tämän keksinnön mukaisissa analyyttisissä tai diag nostisissa menetelmissä kyseisiä reagensseja voidaan käyttää minkä tahansa spesifisesti sitoutuvan ligandin detek-tointiin jolle on olemassa reseptorimolekyyli. Tämän keksinnön mukaisessa reagenssissa oleva biologisesti aktiivi-30 nen aine voi olla spesifisesti aktiivinen joko ligandin tai sen reseptorin suhteen. Ligandin detektointi voidaan tehdä liuoksessa tai kuivassa muodossa (kuvataan jäljempänä) käyttämällä vesipohjaisista nesteistä (kuten biologisista nesteistä) tai kudos- tai solumateriaalien liuoksis-35 ta koostuvia tutkittavia näytteitä, ja määritys voi olla ie 102921 kvantitatiivinen, kvalitatiivinen tai molempia. Tarkemmin määriteltynä keksintöä voidaan käyttää eläinten, ihmisen tai kasvien biologisten nesteiden, edullisesti kuitenkin ihmisen nesteiden tutkimiseen, mukaan luettuina kokoveri, 5 seerumi, plasma, imuneste, sappineste, virtsa, selkäydinneste, yskökset, kyynelneste, hiki, irtosolunäytteet, ku-dosviljelmät, uloste, solunesteet, emätineritteet ja siemenneste. On myös mahdollista tutkia ihmis- tai eläinkudoksesta, kuten luurankolihaksesta, sydämestä, munuaisis-10 ta, keuhkoista, aivoista, luuytimestä tai ihosta valmistettuja nestemäisiä preparaatteja.

Ligandi voi olla lääke, hapteeni, hormoni, antigeeninen materiaali (lipopolysakkaridi tai proteiini) tai vasta-aine, jossa on yksi tai useampia kompleksoitumiskoh-15 tia yhden tai useamman saman tai eri reseptorimolekyylin kanssa. Tämän keksinnön mukaisissa immuunimääritykeissä ligandi voi olla lääke (kuten digoksiini, fenytoiini tai karbamatsepiini), hormoni (kuten kilpirauhasta stimuloiva hormoni, ihmisen koriongonadotropiini, luteinisoiva hor-20 moni ja tyroksiini), retroviruskomponentti tai retroviruk-sen vastainen vasta-aine (kuten HIV-I:n komponentti tai sen vasta-aine), infektoiva bakteeri tai sen komponentti tai sen vastainen vasta-aine (kuten Streptococcus A -antigeeni, klamydia- tai gonokokkiantigeeni tai niiden vasta-25 aine), virus tai sen komponentti (kuten hepatiitti-, syto-megalo- tai herpesvirusantigeeni) tai vasta-aine, syöpää aiheuttava aine tai C-aktiivinen proteiini. Ligandi voi olla myös biotiini tai sen johdannainen, jolloin reseptori on avidiini tai sen johdannainen.

30 Joissakin suoritusmuodoissa ligandi voi olla nuk- ' leiinihappo (tavallisesti yksisäikeisessä muodossa), jonka määrä tai läsnäolo detektoidaan käyttämällä reseptorimole-kyylinä komplementaarista yksisäikeistä nukleiinihappoa. On olemassa erilaisia määritystapoja nukleiinihappojen 35 detektoimiseksi, jotka kaikki ovat ammattimiehille tuttu- 17 102921 ja. HIV-I-DNA:n, fi-glöbiini-DNA:n tai sytomegalovirus-DNA: n detektointi ovat erityisen kiinnostuksen kohteina tämän keksinnön toteutuksen yhteydessä.

Ligandi on edullisesti antigeeninen materiaali, 5 hapteeni tai lääke. Reseptori on edullisesti vasta-aine mainitulle antigeeniselle materiaalille, hapteenille tai lääkkeelle.

Kuten edellä kuvattiin, käytetään kompetitiivisia sitoutumismäärityksiä, ja ne voidaan toteuttaa liuoksessa. 10 Liuosmääritys on määritys, jossa reagensseja käytetään suspensiossa, joka sisältää reagenssia ja tutkittavaa näytettä, jonka epäillään sisältävän kiinnostuksen kohteena olevaa ligandia. Tällä määrityksellä voidaan määrittää joko sitoutuneita (ts. kompleksoituneita) tai sitoutumat-15 tornia (ts. kompleksoitumattomia) materiaaleja. Sitoutuneiden ja sitoutumattomien materiaalien fysikaalinen erottaminen voidaan haluttaessa tehdä käyttämällä mitä tahansa sopivaa erotusmenetelmää. Käytettäessä analyyttisiä elementtejä (kuvataan jäljempänä) voidaan käyttää joko pys-20 tysuoraa tai vaakaruoraa erotusta. Sitoutunut ligandi voidaan määrittää käyttämällä valonsironta-, turbidimetria-, radiometria- tai spektrofotometriamenetelmiä.

Kompetitiivisessa sitoutumismäärityksessä reagenssia on yleensä läsnä pitoisuutena, joka riippuu immuno-'. 25 logisen spesieksen (ts. reseptorin) määrästä polymeeri- hiukkasilla ja kiinnostuksen kohteena olevasta ligandista. Ligandianalogia (ligandia, joka on leimattu detektoitavis-sa olevaksi) käytetään myös, jolloin ligandi ja ligandi-analogi kilpailevat keskenään reaktioon käytettävissä ole-30 vasta tunnetusta määrästä reseptoria. Määritys tehdään yleensä saattamalla fysikaalisesti kosketukseen ja sekoittamalla reagenssi, ligandianalogi ja tutkittava näyte sopivassa säiliössä, niin että tapahtuu kompleksoituminen. Inkubointia voidaan käyttää kompleksoitumisen edistämisek-35 si sekä kompleksien detektointiin mahdollisesti tarvitta- ie 102921 via kemiallisia tai biologisia reaktoita (kuten värinmuo-dostusta).

Ligandi on tarkemmin määriteltynä immunologinen spesies. Ligandin ja reseptorin välisessä reaktiossa muo-5 dostuu immunologinen kompleksi, joka on detektoitavissa, kun vesiliukoiset (kompleksoitumattomat) materiaalit on erotettu kompleksista (esimerkiksi suodattamalla tai sent-rifugoimalla). Tämä osoittaa spesieksen läsnä- tai poissaolon näytteessä.

10 Tämän keksinnön mukaiset menetelmät voidaan toteut taa myös käyttämällä kuivia analyyttisiä elementtejä. Yksinkertaisin elementti voi koostua adsorbointiaineesta ja nestettä läpäisevästä substraatista, esimerkiksi ohuesta levystä itsekantavaa adsorboivaa tai imukykyistä materiaa-15 lia, kuten suodatinpaperista tai paperiliuskasta. Tässä substraatissa on yksi tai useampia reaktiovyöhykkeitä, kemiallisia, biologisia tai spesifisiä sitoutumisreaktioi-ta varten. Tämän keksinnön mukaista reagenssia on läsnä ainakin yhdellä näistä vyöhykkeistä. Muut mahdolliset vyö-20 hykkeet voivat sisältää muita reagensseja, kuten väriaineita, väriä muodostavia yhdisteitä, kompleksointiaineita, hapettumisenestoaineita, entsyymien substraatteja tai puskureita, ja muita ammattimiehelle tuttuja materiaaleja. Tällaiset elementit tunnetaan alalla testiliuskoina, ana-·. 25 lyysielementteinä, levyinä tai puikkoina.

Elementtien valmistuksessa käyttökelpoisiin adsorboiviin materiaaleihin voivat kuulua selluloosapitoiset materiaalit (kuten huokoiset paperit), huokoiset polymee-rikalvot, lasikuitumatot, kudotut tai kutomattomat kankaat 30 ja muuta ammattimiehen tuntemat materiaalit. Edullisia f alustoja ovat huokoiset levityskerrokset.

Edulliset elementit voivat sisältää yhden tai useampia päällekkäisiä nestettä läpäiseviä kerroksia, jotka kaikki on asetettu huokosettoman, nestettä läpäisemät-35 tömän tukialustan (joka voi olla läpinäkyvä tai läpinäky- 19 102921 mätön) päälle, joka koostuu sopivasta polymeeri-, selluloosa- tai metalimateriaalista. Kerroksia voidaan käyttää eri tarkoituksiin, kuten reaktiovyöhykkeinä, pohjavyöhyk-keinä, reagenssivyöhykkeinä, sulkuvyöhykkeinä, säteilyä 5 pysäyttävinä vyöhykkeinä ja muihin alalla hyvin tunnettuihin tarkoituksiin. Reagenssit ja puskurit voivat haluttaessa liikkua pitkin toivottuihin reaktioihin tarkoitettuja kerroksia määrityksen tekemiseksi ja detektoitavissa olevan tuotteen ja sitoutuneiden ja sitoutumattomien mate-10 riaalien erottumisen aikaansaamiseksi.

Vaikka on edullista, että tämän keksinnön mukainen reagenssi sisällytetään elementtiin käyttöä varten, tämä ei ole ratkaisevaa, koska reagenssi voidaan lisätä elementtiin määrityksen tekohetkellä yhdessä tutkittavan 15 näytteen kanssa. Tämän keksinnön mukainen ligandianalogi ja reagenssi (joka sisältää asianomaista reseptoria) sijaitsevat elementissä eri vyöhykkeillä, niin etteivät ne kompleksoidu ennenaikaisesti.

On edullista, että ligandianalogi leimataan entsyy-20 millä, kuten edellä kuvatulla entsyymillä, ligandi on antigeeninen materiaali, hormoni, hapteeni tai lääke ja reseptori on vastaava vasta-aine tai immuunireagoiva aine. Tällaiset elementit ovat erityisen käyttökelpoisia karbam-atsepiinin, tyroksiinin, fenobarbitaalin, fenytoiinin tai ’ 25 digoksiinin määrittämisessä. Ne ovat edullisimmin käyttö kelpoisia fenobarbitaalin, fenytoiinin tai digoksiinin määrittämisessä.

Tämän keksinnön mukaisesti voidaan valmistaa joukko erilaisia elementtejä määritysmenetelmän mukaan. Ne voivat 30 olla muodoltaan erilaisia, mukaan luettuina halutun levyiset pitkänomaiset nauhat, arkit, levyt tai palat.

Tämän keksinnön mukainen liuoksessa tai kuivana tehtävä määritys voi olla manuaalinen tai automaatistettu. Yleisesti esitettynä käytettäessä kuivia elementtejä ana-35 lysoitavan aineen määritys tehdään ottamalla elementti 20 102921 rullasta, paloja sisältävästä pakkauksesta tai muusta lähteestä ja saattamalla se fysikaaliseen kosketukseen tutkittavan näytteen kanssa. Tämä menetelmä mahdollistaa myös näytteen ja elementissä olevien reagenssien sekoittumisen 5 yhdellä tai useammalla testivyöhykkeellä. Tällainen kosketus voidaan toteuttaa millä tahansa sopivalla tavalla, esimerkiksi kastamalla tai upottamalla elementti näytteeseen tai edullisesti laittamalla näytepisara elementille sopivalla välineellä. Myös huuhtelunesteitä voidaan käyt-10 tää määrityksessä.

Määritystulokset saadaan yleensä tarkkailemalla de-tektoitavissa olevia spektrofotometrisiä muutoksia elementissä joko visuaalisesti tai sopivan detektointilaitteen avulla.

15 Tämän keksinnön yksi suoritusmuoto ovat agglutinaa- tiomääritykset. Niissä ligandi kompleksoidaan tämän keksinnön mukaisen reagenssin kanssa, jolloin tapahtuu hiukkasten detektoitavissa oleva agglutinaatio tai kokkaroitu-minen. Tuloksena oleva agglutinaatio voidaan detektoida 20 eri tavoin, esimerkiksi visuaalisesti tai sopivalla lait teella valonsironnan detektoimiseksi.

Agglutinaatiomääritykset tehdään edullisesti käyttämällä tämän keksinnön mukaisia reagensseja, jotka on leimattu jollakin tavalla detektoitavissa oleviksi. Merk-·. 25 kiaineisiin kuuluvat hiukkasessa tai siihen liitetyssä biologisesti aktiivisessa aineessa oleva radioisotooppi ja hiukkaseen liitetty kolorimetrinen tai fluorimetrinen väriaine. Väriaine on edullisimmin hiukkasen sisällä. Tämä estää biologisesti aktiivisen aineen liittämisen tai sen 30 kompleksoinnin häiriintymisen. Tällaiset hiukkaset voivat ·' olla ydin-vaippahiukkasia, joiden ydinpolymeerissä on vä riainetta vaippapolymeerin ollessa väriaineetonta. Ydin-vaippapolymeerihiukkasissa vaippapolymeerillä on koostumus, jossa on tarvittavia aktiivisia sukkiini-imidoksikar- 2i 102921 bonyyliryhmiä. Ydinpolymeeri voi kuitenkin olla erilaista eikä sen tarvitse sisältää aktiivisia ryhmiä.

Tämän keksinnön mukaisesti immunologinen spesies voi olla antigeeninen materiaali ja reseptori sitä vastaa-5 va vasta-aine. Vaihtoehtoisesti immunologinen spesies voi olla vasta-aine ja reseptori sille spesifinen antigeeninen materiaali.

Tämän keksinnön mukaista reagenssia voidaan käyttää immunometrisissä määrityksissä. Mainitunlaisissa määrityk-10 sissä kiinnostuksen kohteena oleva ligandi kompleksoidaan kahden tai useamman (samanlaisen tai erilaisen) reseptori-molekyylin kanssa, joista yksi on tehty liukenemattomaksi tai on tehtävissä liukenemattomaksi (esimerkiksi avidiini-biotiinisidoksella) ja yksi on vesiliukoinen ja asianmu-15 kaisesti leimattu (esimerkiksi radioisotoopilla, entsyymillä, kemiluminesoivalla ryhmittymällä tai muulla alalla tunnetulla merkkiaineella). Ligandin, kuten ihmisen ko-riongonadotropiinin, immunometrinen määritys voidaan tehdä esimerkiksi tämän keksinnön mukaisella reagenssilla, jossa 20 on kyseisen hormonin vastaisia vasta-aineita yhdistettyinä entsyymillä leimattuihin gonadotropiinin vastaisiin vasta-aineisiin, jotka kompleksoituvat eri epitooppikohtien kanssa kuin reagenssivasta-aineet. Tuloksena oleva kerros-kompleksi on liukenematon, detektoitavissa ja erotettavis-·. 25 sa kompleksoitumattomista materiaaleista (esimerkiksi mik- rohuokoisella suodatuskalvolla). Yhdessä edullisessa suoritusmuodossa tämän keksinnön mukaisessa reagenssissa on kiinnostuksen kohteena olevaa ligandia vastaava reseptori, ja se on immobilisoitu kalvolle.

30 Kerrosmäärityksessä kiinnostuksen kohteena oleva ligandi saatetaan edullisesti, joko ennen veteen liukenemattoman kompleksin muodostamista tämän keksinnön mukaisen reagenssin kanssa, samanaikaisesti sen kanssa tai sen jälkeen, reagoimaan sen suhteen spesifisesti aktiivisen, ve-35 teen liukenevan spesifisen sitoutuvan komponentin kanssa.

22 102921

Muihin ligandeihin, joita voidaan detektoida tämän keksinnön mukaisilla kerrosmäärityksillä, kuuluvat, mainittuihin kuitenkaan rajoittumatta, Streptococcus-antigee-nit, hampaan ympäryskudoksen sairauksiin liittyvistä mik-5 ro-organismeista eristetyt antigeenit, hepatiittivirusan-tigeenit ja HIV-I- ja muut retrovirusantigeenit.

Kerrosmäärityksessä tämän keksinnön mukainen rea-genssi voidaan suoraan saattaa reagoimaan kiinnostuksen kohteena olevan ligandin kanssa, esimerkiksi ligandin ol-10 lessa antigeeni ja reagenssin sisältäessä sitä vastaavia vasta-aineita. Vaihtoehtoisesti reagenssi kompleksoidaan epäsuorasti, ts. välissä olevan kytkentäryhmän kautta, ligandin kanssa.

Tämän keksinnön yksi suoritusmuoto on hybridisaa-15 tiomääritys, jossa kohteena oleva nukleiinihappo detektoi-daan käyttämällä komplementaarisia koettimia. Yksi koetti-mista voidaan leimata, ja toinen on immobilisoitu tai im-mobilisoitavissa. Tämän keksinnön mukaista reagenssia voidaan käyttää immobilisoituna koettimena (sidottuna koetti-20 mena) tällaisissa määrityksissä. Näitä reagensseja voidaan käyttää sidottuina koettimina myös esimerkiksi polymeraasiketjureaktiolla tehdyn monistuksen jälkeen. Monistettu nukleiinihappo immobilisoidaan hybridisaatiolla käyttämällä tämän keksinnön mukaista reagenssia.

*. 25 Edullisissa hybridisaatiomäärityksissä kiinnostuksen kohteena oleva nukleiinihappo monistetaan käyttämällä polymeraasiketjureaktiota ja sopivia reagensseja (esimerkiksi DNA-polymeraasia, dNTP:itä, alukkeita) ennen sitomista tämän keksinnön mukaisella reagenssilla. HIV-I-DNA, 30 sytomegalovirus-DNA ja β-globiini-DNA on helppo detektoida käyttämällä monistusta ja tämän keksinnön mukaista detek-tointia. Yhdessä suoritusmuodossa yksi alukkeista on bio-tinyloitu ja monistetun nukleiinihapon detektointi tehdään käyttämällä avidiinin ja entsyymin konjugaattia. Hybridi-35 soitu tuote voidaan sitoa käyttämällä reagenssia, joka 23 102921 voidaan kiinnittää jonkintyyppiseen alustaan tai sijoittaa sen määrättyyn kohtaan, mukaan luettuna mikrohuokoinen alusta, kuten kalvo, tai tarvittavat aineet sisältävän reaktiotaskun osasto.

5 Tämän keksinnön mukaiset analyyttiset, kerros- ja hybridisaatiomääritykset voidaan tehdä käyttämällä sopivia laitteita ja menettelyjä, niin että kompleksoitu tai hyb-ridisoitu tuote sidotaan tai erotetaan kompleksoitumatto-mista materiaaleista suodattamalla, sentrifugoimalla tai 10 muulla tavalla. Tällaiset määritykset tehdään edullisesti käyttämällä kertakäyttöisiä testivälineitä, jotka sisältävät mikrohuokoisia suodatuskalvoja (esimerkiksi tuotteet, joita myyvät Pali Corp. ja SureCell™-testivälineiden nimellä Eastman Kodak Co.).

15 Tämän keksinnön mukaista analyyttistä erotusmene telmää voidaan käyttää yhden tai useamman kiinnostuksen kohteena olevan analysoitavan aineen eristämiseen biologisten materiaalien seoksesta. Niinpä tämän keksinnön mukainen reagenssi (tai useampia reagensseja, joissa on eri-20 laisia aineita hiukkasiin kiinnitettyinä) laitetaan yleensä kolonniin, jonka läpi johdetaan biologisten materiaalien seosta sisältävää nestettä, jolloin reagenssi pääsee erottamaan nesteestä materiaalit, jotka halutaan eristää. Tämä voi olla hyödyllistä puhdistettaessa nukleiinihappo-\ 25 ja, entsyymejä, hiilihydraatteja, proteiineja, lipidejä, vitamiineja, steroideja, vasta-aineita, peptidejä tai hormoneja, ja menetelmää kutsutaan affiniteettikromatogra-fiäksi.

Affiniteettikromatografiaa voidaan käyttää myös 30 laimeiden proteiiniliuosten konsentrointiin proteiinien . .· denaturoitujen muotojen poistamiseksi puhdistetuista pro teiineista ja määrätyissä kemiallisissa muutoksissa muodostuneiden proteiini- ja peptidikomponenttien erottamiseksi .

102921 24 Tämän menetelmän yksi käyttö on nukleiinihappojen, kuten polymeraasiketjureaktiolla tehdyssä monistuksessa muodostuneiden nukleiinihappojen, puhdistus.

Tämän keksinnön mukainen reagenssi voidaan toimit-5 taa mitä tahansa kuvattua menetelmää varten yhtenä materiaalina, edellä kuvatun kaltaisessa analyyttisessä elementissä tai yhdistettynä diagnoosivälineistön muihin rea-gensseihin, testivälineisiin ja laitteisiin. Puhdistusmenetelmää varten reagenssi voidaan toimittaa myös affini-10 teettikromatografiakolonnissa.

Yhdessä puhdistusmenetelmäsuoritusmuodossa reagens-silla sidotaan yksi tai useampia näyteseoksessa olevia ennalta määrättyjä biologisesti aktiivisia aineita. Alkuperäinen eluentti heitetään pois ja sidotut aineet pois-15 tetaan kolonnista käyttämällä liuotinta, joka muuttaa aineiden sitoutumisominaisuuksiaa ja mahdollistaa niiden kompleksien purkamisen. Tällaisiin liuottimiin kuuluvat pH:ta muuttavat puskurit, kompleksin ioniluonnetta muuttavat suolaliuokset ja liuokset, jotka sisältävät toista 20 spesiestä, joka sitoutuu spesifisesti reagenssiin ja kor vaa sidotun aineen.

Vaihtoehtoisesti ennalta määrätyt reagenssin sitomat aineet heitetään pois ja otetaan talteen muut alkuperäiseen eluenttiin jääneet kemialliset tai biologiset ma-25 teriaalit.

Kaikki prosenttiosuudet ovat painoprosentteja, ellei toisin mainita.

» , · \ .

25 102921

Esimerkki 1

Antifenobarbitaalivasta-aineen immobilisointi keksinnön mukaisille polymeerihelmille ja vasta-aineaktiivi- suuden säilyminen 5 Tutkittiin seuraavat kopolymeerihelmet: Näyte Koostumus 1 Styreeni-N-akryloyylioksisukkiini-imidikopolymeeri 10 (moolisuhde 96,83:3,17; massasuhde 85:5) 2 Ydin-vaippapolymeeri, jonka ydin on styreeni-eteenidimetakrylaattikopolymeeriä (moolisuhde 99:1) ja vaippa styreeni-[m- ja p-(60:40)-(2-kloorietyy-1 i sul f onyy lime tyyli) styreeni] eteenidimetakrylaat- 15 titerpolymeeriä (moolisuhde 94,5:4,5:1) 3 Styreeni-[m- ja p-(60:40)-2-(2-kloorietyylisulfo-nyylimetyyli)styreeni]metakryylihappoterpolymeeri (moolisuhde 89,14:4,16:6.34) 20

Kaikki helmet käsiteltiin samanlaisissa olosuhteissa. Valmistettiin reaktiodispersio, joka sisälsi 0,3 mg antifenobarbitaalivasta-ainetta ja 30 mg (kuivamassa) helmiä puskurissa #1 [0,1 mol/1 N-(2-hydroksietyyli)piperat-. 25 siini-N'-(3-propaanisulfonihappoa), pH 8,5] lopputilavuu- den ollessa 1,5 ml, ja laitettiin se koeputkiin. Reaktio-seoksia sisältäviä suljettuja putkia pyöritettiin poikit-taisakselinsa ympäri huoneenlämpötilassa 4 tuntia. Reaktiot keskeytettiin lisäämällä 0,3 ml naudan seerumialbumii- 30 nia sisältävää (100 mg/1) liuosta. Putkia pyöritettiin « .* poikittaisakselinsa ympäri vielä 16 tuntia huoneenlämpöti lassa. Reaktioseokset sentrifugoitiin, supernatantit poistettiin ja helmet suspendoitiin uudelleen fosfaattipus-kuroituun fysiologiseen suolaliuokseen (1 ml; pH 7,4).

35 Tämä vaihe toistettiin vielä kolme kertaa. Viimeinen • 26 102921 uudelleensuspendointi tehtiin käyttämällä 1,8 ml fosfaat-tipuskuroitua fysiologista suolaliuosta (jäljempänä "fysiologinen suolaliuos") ja lisättiin mertiolaattia loppu-pitoisuudeksi 0,02 %.

5 Tehtiin samanlaiset reaktiot käyttämällä “^-lei mattua naudan gammaglobuliinia. Nämä reaktiot tehtiin pintaan adsorboituneen vasta-aineen kokonaismassan määrittämiseksi. Analyysi tehtiin seuraavasti: Erotettiin 0,18 ml reaktioseosta naudan seerumialbumiinin lisäämisen jälkeen 10 ja mitattiin sen radioaktiivisuus. Samoin kuin vasta-aine-helmien ollessa kyseessä helmet sentrifugoitiin; erotettiin 0,18 ml näytettä ja mitattiin sen radioaktiivisuus. Loppuosa supernatantista poistettiin ja helmet suspendoi-tiin uudelleen käyttämällä 1 ml fosfaattipuskuroitua fysi-15 ologista suolaliuosta. Helmet sentrifugoitiin uudelleen, suspendoitiin sitten 1 % natriumdodekyylisulfaattia sisältävään liuokseen (1 ml) ja mitattiin radioaktiivisuus. Pestyjen helmien radioaktiivisuuden suhdetta reaktioseok-sen alkuperäiseen radioaktiivisuuteen käytettiin leimatun 20 globuliinin määrän laskemiseen ja analogisesti helmien pinnoille adosrboituneen vasta-aineen määrän laskemiseen.

Aktiivisen vasta-aineen suhteelliset määrät helmissä määritettiin määrityksellä, jossa sekoitettiin vas-ta-ainehelmidispersioiden laimennussarjät määrättyyn pi-\ 25 toisuuteen yhtä kahdesta antigeenistä, jotka olivat ent syymillä leimattu fenobarbitaali ja 3H-fenobarbitaali. Reaktioseoksia, jotka sisälsivät laimennettuja vasta-aine-helmidispersioita ja entsyymimerkkiaineita fosfaattipusku-roidussa fysiologisessa suolaliuoksessa, joka sisälsi 30 0,1 % albumiinia, inkuboitiin 1 tunti huoneenlämpötilassa jatkuvasti sekoittaen. Inkuboinnin jälkeen helmet sentrifugoitiin ja otettin supernatantista näyte liuokseen jääneen antigeenin pitoisuuden määrittämistä varten. Laskettiin vasta-aineen sitoutumiskohtien määrä, joka tarvittiin 35 sitomaan 50 % antigeeneistä. Tulokset olivat seuraavat: 27 102921

Sitoutumiskohtien teoreettinen määrä (nmol), joka Näyte tarvitaan poistamaan 50 % antigeenistä_

Entsyymimerkkiaine ^H-fenobarbitaali

5e-10M 5e-9M

1 0.60 ' 25

2 M

i n 25 3 i/0 Nämä tulokset osoittavat, että näytteen 1 helmille 10 immobilisoitu vasta-aine voi sitoa enemmän fenobarbitaali- entsyymikonjugaattia tai fenobarbitaalilääkeainetta pienemmillä immobilisoidun vasta-aineen pitoisuuksilla, mikä osoittaa, että näille helmille immobilisoitu vasta-aine säilyttää paremmin aktiivisuutensa kuin muille helmille 15 immobilisoitu vasta-aine.

Esimerkki 2

Antifenytoiinivasta-aineen immobilisointi keksinnön mukaisille polymeerihelmille ja vasta-aineaktiivisuuden säilyminen 20 Tutkittiin seuraavat kopolymeerihelmet: Näyte Koostumus 1 Sama polymeeri kuin esimerkin 1 näytteessä 1, mutta moolisuhde on 87,32:12,68 eikä 96,83:3,17 25 2 Sama polymeeri kuin esimerkin 1 näytteessä 2 3 Styreeni-[m- ja p-(60:40)-(2-kloorietyyli-sulfonyylimetyyli)styreeni]-eteenidimetakrylaatti-terpolymeeri (moolisuhde 94,5:4,5:1) 4 Styreeni-akryylihappokopolymeeri 30 (moolisuhde 97,5:2,5) \ 5 Styreeni-[m- ja p-(60:40)-(4-karboksibutyryyli- < oksimetyyli)styreeni]kopolymeeri (moolisuhde 97,84:2,16) 102921 28 6 Styreeni-4-karboksibutyryy1ioksietyylimetakrylaat-tikopolymeeri (moolisuhde 97,84:2,16) 7 Styreeni-4-karboksibutyryylipolyoksietyleenimetak-rylaattikopolymeeri (moolisuhde 98,71:2,19) 5

Vasta-aineen lysiiniryhmien ja kopolymeerien 4-7 karboksyyliryhmien välisen reaktion aktivaattori on 1—(1-pyrrolidinyylikarbonyyli)pyridiumkloridi, jota kutsutaan jäljempänä "aktivaattoriksi".

10 Kaikki helmet käsiteltiin samoissa olosuhteissa.

Valmistettiin reaktiodispersioita, jotka sisälsivät 0,3 mg vasta-ainetta (antifenytoiinivasta-aine DPH 1,2) ja 30 mg kuivia helmiä, ja joiden lopputilavuus oli 1,5 ml. Helmille 1-3 käytettiin puskuria #1 (pH 8,5). Helmille 15 4-7 käytettiin puskuria #2 [0,1 mol/1 2-(4-morfoliini)- etaanisulfonihappoa] ja läsnä oli 0,5 mmol aktivaattoria/g helmiä (0,015 mmol). Vasta-ainetta pinnallaan sisältävät helmet valmistettiin seuraavasti.

Polymeerihiukkasdispersioannoksia, jotka sisälsivät 20 30 mg (kuivamassa) helmiä, laitettiin 2 ml:n mikrosentri- fugiputkiin. Lisättiin asianmukaisia puskureita siten, että seoksen tilavuus oli kussakin putkessa 1,5 ml. Helmiä sentrifugoitiin 10 min pyörimistaajuudella 13 000 min-1 ja heitettiin supernatantti pois. Helmet 1-3 suspendoitiin . 25 uudelleen puskuriin #1 (1,393 ml). Helmet 4-7 suspedoi- tiin uudelleen puskuriin #2 (1,093 ml). Putkiin 4-7 lisättiin aktivaattoriliuosta (0,05 mol/1 0,3 ml:ssa puskuria #2), putket suljettiin ja niitä pyöritettiin poikit-taisakselinsa ympäri 10 min. Kuhunkin putkeen lisättiin 30 annos (0,107 ml, 2,82 mg/ml) antifenytoiinivasta-ainetta, putket suljettiin ja niitä pyöritettiin poikittaisakselin-sa ympäri 4 tuntia.

Reaktiot keskeytettiin lisäämällä 0,3 ml naudan seerumialbumiinin liuosta (100 mg/ml). Putkia sekoitettiin 35 poikittaisakselinsa ympäri vielä 16 tuntia huoneenlämpötilassa. Reaktioseokset sentrifugoitiin, supernatantit pois- • · 2g 102921 tettiin ja säästettiin analyysia varten ja helmet suspen-doitiin uudelleen fysiologiseen suolaliuokseen (1 ml). Tämä vaihe toistettiin kolmesti. Viimeinen uudelleen-suspendointi tehtiin 1,6 ml:aan fysiologista suolaliuosta 5 ja lisättiin mertiolaattia loppupitoisuudeksi 0,02 %.

Reaktioseoksista saaduista supernatanteista analysoitiin kokonaisvasta-ainepitoisuus ELISA:11a. Tästä tuloksesta laskettiin pintaan sitoutuneen vasta-aineen määrä.

10 Aktiivisen vasta-aineen suhteelliset määrät valmis teissa määritettiin määrityksellä, jossa sekoitettiin vas-ta-alnehelmidispersioiden laimennussarjat määrättyyn pitoisuuteen yhtä kolmesta antigeenistä, jotka olivat hap-teeni-entsyymikonjugaatit, jotka oli valmistettu käyttä-15 mällä kahta eri hapteenia [5,5-difenyylihydantoiini-3-l-valeriaanahappo (hapteeni #1) ja 5-etyyli-5-enyylihydan-toiini-3-l-valeriaanahappo (hapteeni #2)] ja 3H-fenytoii-ni. Reaktioseoksia, jotka sisälsivät laimennettuja vasta-ainehelmidispersioita ja eri antigeenejä fosfaattipusku-20 roidussa fysiologisessa suolaliuoksessa, joka sisälsi 1,0 % albumiinia, inkuboitiin 1 tunti huoneenlämpötilassa jatkuvasti sekoittaen. Liuokseen sentrifugoinnln jälkeen jääneen entsyymimerkkiaineen tai 3H-fenytoiinin määrä määritettiin ja laskettiin vasta-aineen sitoutumiskohtien 25 teoreettinen määrä, joka tarvittiin sitomaan 50 % antigeeneistä. Tulokset olivat seuraavat: Näyte Sitoutumiskohtien teoreettinen määrä (nmol), joka tarvitaan sitomaan 50 % antigeenistä_ 30 Hapteeni jjfl Kapteeni^2 3H-fenytoiini 1 2,5 2,5 1; 2 2 2,5 4,0 1;2 3 2,0 5,0 1,1 4 10 120 12 5 15 120 6,0 35 6 10 80 6,0 7 25 >250 15 • · « 30 102921 Nämä tulokset osoittavat, että näytteen 1 helmille immobilisoitu vasta-aine sitoo hapteenia #2 immobilisoitu-jen sitoutumiskohtien pienemmällä pitoisuudella kuin millekään muille helmille immobilisoitu vasta-aine. Tämä 5 osoittaa, että vasta-aineessa säilyy enemmän hapteenin #2 sitoutumiskohtia, kun se immobilisoidaan keksinnön mukaisille helmille, kuin sidottaessa se muille helmille. Vasta-aineessa säilyy enemmän aktiivisuutta antigeenin suhteen immobilisoitaessa se näytteen 1 helmille kuin immobi-10 lisoitaessa se millekään muille karboksyylihapporyhmiä sisältäville helmille. Vasta-aineaktiivisuus hapteenin #1 ja 3H-fenytoiinin suhteen tehtäessä immobilisointi näytteen 1 helmille on samanlainen kuin vasta-aineen aktiivisuus immobilisoitaessa se kloorietyylisulfonyyliryhmiä sisältä-15 vää tyyppiä oleville helmille.

Esimerkki 3

Esimerkin 1 näytteen 1 hiukkasten reaktio naudan ^-gammaglobuliinin kanssa

Annos esimerkin 1 näytteen 1 (93 μΐ, 16,2 %) kiin-20 toainetta, joka sisälsi 15 mg polymeerikuiva-ainetta, yhdistettiin naudan leimatun (tritioidun) gammaglobuliinin liuokseen (27 μΐ, 10 mg/ml, 0,273 mg) ja täytettiin loppu-tilavuuteen 1,5 ml puskurilla #1 (pH 8,5) mikrosentrifugi-putkessa. Reaktion annettiin edetä 24 tuntia huoneenlämpö- 25 tilassa pyörittämällä putkia poikittaisakselinsa ympäri kierrostaajuudella 30 - 35 min'1 niiden ollessa kiinnitettyinä 45°:n kulmaan asetetulle pyörivälle levylle. Toinen annos käsiteltiin muuten edellä kuvatulla tavalla, mutta reaktio tehtiin lämpötilassa 37 eC.

30 Kuvattujen reaktioaikojen lopussa kukin reaktio keskeytettiin lisäämällä ylimäärin naudan seerumialbumii-nia (250 μΐ, 100 mg/ml) ja jatkamalla pyöritystä vielä 4 tuntia.

Sitoutuneen leimatun globuliinin kokonaismäärä mää-35 ritettiin mittamalla a) reaktioseosannoksen (250 μΐ) radioaktiivisuus (pulssia/min), b) supernatanttiannoksen _ _____ _____ \ .

3i 102921 (250 μΐ) radioaktiivisuus, kun reaktioseosta (1 ml) on sentrifugoitu kierrostaajudella 14 000 min'1 10 min, ja c) radioaktiivisuus materiaalista, joka on sitoutuneena lateksiin, kun kohdassa (b) saatu pelletti on pesty useaan 5 kertaan. Lateksiin kovalenttisesti sitoutuneen globuliinin osuus määritettiin reagoineesta lateksista (500 μΐ), jota oli inkuboitu puskurin #1 (400 μΐ) ja 10-prosenttisen nat-riumdodekyylisulfaattliuoksen (100 μΐ) kanssa 20 tuntia lämpötilassa 37 °C pyörittäen putkia poikittaisakselinsa 10 ympäri. Kovalenttisesti sitoutuneen määrän määrittämiseen käytetään samaa menettelyä, kuin kuvattiin edellä sitoutuneen leimatun globuliinin kokonaismäärän määrityksen yhteydessä. Tulokset esitetään taulukoissa I ja II.

Taulukko I 15

Polymeeriin sitoutunut globuliini Näyte Reaktioläm- Tarjolla oleva lei- Sitoutunut tng/globulii-pötila_ mattu globuliini osuus (%) nia/g polymeeriä_ 1 huoneenläm- 0,5 mg 82 2,7 pötila 20 2 37°C 0,5 mg 85 2,8

Taulukko II

25 Kovalenttisesti sitoutunut leimattu globuliini (natriumdodekyyli- • sulfaattikäsittelyn jälkeen) Näyte Reaktioläm- Sitoutunut m9 globulii- Kovalentti- pötila_ osuus (%) nia/g poly- sesti sitou- meeria_ tuneen glo buliinin suh-de kokonais- 30 määrään 1 huoneenlämpötila 57 1,9 0,69 2 37°C 60 2,0 0,71 Näiden reaktioiden tulokset osoittavat, että kum-35 massakin lämpötilassa on liittynyt kovalenttisesti suunnilleen yhtä suuret määrät leimattua globuliinia.

• · N< _______

Claims (15)

102921

1. Menetelmä biologisesti aktiivisen reagenssin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää 5 vaiheen, jossa saatetaan reagoimaan (I) veteen liukenematon, huokoseton hiukkanen, jossa ainakin ulkopinta koostuu silloittamattomasta kopoly-meeristä, jossa on toistuvia yksiköitä, jotka ovat peräisin 10 (a) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty- mättömästä polymeroitavissa olevasta oleofiilisesta mono-meerista, jotka tekevät kopolymeerin hydrofobiseksi ja joiden osuus on 80 - 99,9 mol-%, sillä edellytyksellä, että yksikään näistä monomeereista ei ole ristisitoutuva 15 monomeeri; (b) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty-mättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joissa on sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmä ja joiden osuus on 0,1 - 20 mol-%, ja 20 (c) yhdestä tai useammasta muusta hydrofiilisesta etyleenisesti tyydyttymättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joiden osuus on 0 - 10 mol-%, (II) biologisesti aktiivisen aineen kanssa, jolloin (I) ja (II) sitoutuvat kovalenttisesti ami- • 25 diryhmän kautta sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmän sukkii ni -imidoksiosan syrj äytysreaktiolla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että biologisesti aktiivinen aine on aminohappo, peptidi, polypeptidi, proteiini, lipoproteii- 30 ni, glykoproteiini, hormoni, lääkeaine, steroidi, vitamii ni, polysakkaridi, glykolipidi, alkaloidi, mikro-organismi, virus, alkueläin, sieni, loinen, rikketsia, home, veren komponentti, kudos- tai elinkomponentti, farmaseuttinen aine, hapteeni, lektiini, toksiini, nukleiinihappo, 35 antigeeninen materiaali, avidiini tai sen johdannainen, 102921 biotiini tai sen johdannainen tai jonkin edellä mainitun materiaalin komponentti.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että biologisesti aktiivinen aine on 5 vasta-aine.

4. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että monomeeria (b) edustaa seuraava rakenne: jossa 15. on vetyatomi, 1-3 hiiliatomia sisältävä alkyy- liryhmä tai halogeeniatomi, L on kytkentäryhmä, jonka kytkevässä ketjussa on vähintään kaksi hiiliatomia ja joka koostuu vähintään kahden ryhmän yhdistelmästä, joita ryhmiä ovat 1-8 hiili- 20 atomia sisältävät alkyleeniryhmät, 6-12 hiiliatomia si sältävät aryleeniryhmät, heteroatomit ja heteroatomin sisältävät ryhmät, m on 0 tai 1, n on 1 tai 2 ja P on 0 tai 1, sillä edellytyksellä, että kun n on 2, yksi alkyleeni- ja ary-. 25 leeniryhmistä on trivalenttinen.

5. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että monomeeri (b) on N-akryloyylioksisukkiini-imidi, 4-(2-sukkiini-imidoksi-karbonyylietyylitiometyyli)styreeni, 4-[1,2-bis(sukkiini - 30 imidoksikarbonyyli)etyylitiometyyli]styreeni tai 4- (2-suk- kiini-imidoksikarbonyylifenyylitiometyyli)styreeni.

6. Analyyttinen elementti, joka käsittää nestettä läpäisevän alustan, jossa on yksi tai useampia reaktiovyö-hykkeitä ja joka sisältää ainakin yhdellä mainituista vyö- 35 hykkeistä biologisesti aktiivista reagenssia, t u n - • · · „ 102921 n e t t u siitä, että biologisesti aktiivinen reagenssi sisältää (I) veteen liukenemattoman, huokosettoman hiukkasen, joka koostuu silloittamattomasta kopolymeeristä, jos- 5 sa on toistuvia yksiköitä, jotka ovat peräisin (a) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty-mättömästä polymeroitavissa olevasta oleofiilisesta mono-meerista, jotka tekevät kopolymeerin hydrofobiseksi ja joiden osuus on 80 - 99,9 mol-%, sillä edellytyksellä, 10 että yksikään näistä monomeereista ei ole ristisitoutuva monomeeri; (b) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty-mättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joissa on sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmä ja joiden osuus on 15 0,1-20 mol-%, ja (c) yhdestä tai useammasta muusta etyleenisesti tyydyttymättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joiden osuus on 0 - 10 mol-%, (II) biologisesti aktiivista ainetta, joka on si- 20 dottu kovalenttisesti hiukkaseen amidiryhmän kautta suk- kiini-imidoksikarbonyyliryhmän sukkiini-imidoksiosan syr-j äytysreaktiolla.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen elementti, tunnettu siitä, että biologisesti aktiivinen aine • 25 on vasta-aine.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen elementti, tunnettu siitä, että monomeeria (b) edustaa seu-raava rakenne: 30 Ί / \ ,° O o ' 102921 jossa R on vetyatomi, 1-3 hiiliatomia sisältävä alkyy-lilyhmä tai halogeeniatomi, L on kytkentäryhmä, jonka kytkevässä ketjussa on 5 vähintään kaksi hiiliatomia ja joka koostuu vähintään kah den ryhmän yhdistelmästä, joita ryhmiä ovat 1-8 hiili-atomia sisältävät alkyleeniryhmät, 6-12 hiiliatomia sisältävät aryleeniryhmät, heteroatomit ja heteroatomin sisältävät ryhmät, 10. on 0 tai 1, n on 1 tai 2 ja P on 0 tai 1, sillä edellytyksellä, että kun n on 2, yksi alkyleeni- ja ary-leeniryhmistä on trivalenttinen.

9. Analyyttinen elementti, joka käsittää huokoset-toman alustan, jolle on sijoitettu virtausyhteyteen ja 15 seuraavassa järjestyksessä reagenssikerros, joka sisältää yhtä tai useampaa reagenssia detektoitavissa olevan signaalin antamiseksi määrityksessä reaktiona entsyymiin, huokoinen levityskerros, joka sisältää biologisesti 20 aktiivista reagenssia, ja mihin tahansa huokosettoman alustan yläpuolella olevaan kerrokseen sijoitettuun entsyymiin sidottua ligan-dianalogia, tunnettu siitä, että biologisesti aktiivinen rea-25 genssi sisältää (I) veteen liukenemattoman, huokosettoman hiukkasen, joka koostuu silloittamattomasta kopolymeeristä, jossa on toistuvia yksiköitä, jotka ovat peräisin (a) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty-30 mättömästä polymeroitavissa olevasta oleofiilisesta mono- meerista, jotka tekevät kopolymeerin hydrofobiseksi ja joiden osuus on 80 - 99,9 mol-%, sillä edellytyksellä, että yksikään näistä monomeereista ei ole ristisitoutuva monomeeri; i · 102921 (b) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty-mättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joissa on sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmä ja joiden osuus on 0,1 - 20 mol-%, ja 5 (c) yhdestä tai useammasta muusta etyleenisesti tyydyttymättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joiden osuus on 0 - 10 mol-%, (II) ligandia vastaavaa reseptoria, joka on sidottu kovalenttisesti -hiukkaseen amidiryhmän kautta sukkiini-10 imidoksikarbonyyliryhmän sukkiini-imidoksiosan syrjäytys- reaktiolla.

10. Menetelmä spesifisesti sitoutuvan ligandin määrittämiseksi, tunnettu siitä, että A. saatetaan näyte, jonka epäillään sisältävän ve- 15 siliukoista spesifistä sitoutuvaa ligandia, kosketukseen biologisesti aktiivisen reagenssin kanssa, jolloin muodostuu ligandin veteen liukenematon spesifinen sitoutumiskom-pleksi reseptorin kanssa, ja B. detektoidaan kompleksin läsnäolo osoituksena 20 ligandin läsnä- tai poissaolosta näytteessä, jolloin biologisesti aktiivinen reagenssi sisältää (I) veteen liukenemattoman, huokosettoman hiukkasen, joka koostuu silloittamattomasta kopolymeeristä, jossa on toistuvia yksiköitä, jotka ovat peräisin . 25 (a) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty- mättömästä polymeroitavissa olevasta oleofiilisesta monomeerista, jotka tekevät kopolymeerin hydrofobiseksi ja joiden osuus on 80 - 99,9 mol-%, sillä edellytyksellä, että yksikään näistä monomeereista ei ole ristisitoutuva 3 0 monomeeri; (b) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty-mättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joissa on sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmä ja joiden osuus on 0,1 - 20 mol- %, ja 37 1 0 2 9 21 (c) yhdestä tai useammasta muusta etyleenisesti tyydyttymättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joiden osuus on 0 - 10 mol-%, ja (II) ligandia vastaavaa reseptoria, joka on sidottu 5 kovalenttisesti hiukkaseen amidiryhmän kautta sukkiini- imidoksikarbonyyliryhmän sukkiini-imidoksiosan syrjäytys-reaktiolla .

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ligandi on antigeeninen mate- 10 riaali, hapteeni tai lääkeaine ja reseptori on antigeenis tä materiaalia, hapteenia tai lääkeainetta vastaava vasta-aine .

12. Menetelmä spesifisesti sitoutuvan ligandin määrittämiseksi, tunnettu siitä, että

15 A. saatetaan näyte, jonka epäillään sisältävän ve siliukoista spesifistä sitoutuvaa ligandia, kosketukseen biologisesti aktiivisen reagenssin kanssa, B. ennen vaiheessa A aikaansaatavaa kontaktia, samanaikaisesti sen kanssa tai sen jälkeen saatetaan näyte 20 kosketukseen ligandia vastaavan reseptorin kanssa, jolloin muodostuu reseptorin vesiliukoinen spesifinen sitoutumis-kompleksi vesiliukoisen ligandin kanssa ja reseptorin veteen liukenematon sitoutumiskompleksi veteen liukenemattoman ligandin kanssa, . 25 C. erotetaan veteen liukenematon kompleksi vesiliu koisista materiaaleista ja D. detektoidaan veteen liukenemattoman kompleksin läsnäolo osoituksena ligandin läsnä- tai poissaolosta näytteessä, 30 jolloin biologisesti aktiivinen reagenssi sisältää (I) veteen liukenemattoman, huokosettoman hiukkasen, joka koostuu silloittamattomasta kopolymeeristä, jossa on toistuvia yksiköitä, jotka ovat peräisin (a) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty- 35 mättömästä polymeroitavissa olevasta oleofiilisesta mono- N . 38 1 0 2 9 21 meerista, jotka tekevät kopolymeerin hydrofobiseksi ja joiden osuus on 80 - 99,9 mol-%, sillä edellytyksellä, että yksikään näistä monomeereista ei ole ristisitoutuva monomeeri; 5 (b) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty- mättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joissa on sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmä ja joiden osuus on 0,1 - 20 mol-%, ja (c) yhdestä tai useammasta muusta etyleenisesti 10 tyydyttymättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joiden osuus on 0 - 10 mol-%, (II) ligandimolekyylejä, jotka on sidottu kovalent-tisesti hiukkaseen amidiryhmän kautta sukkiini-imidoksi-karbonyyliryhmän sukkiini-imidoksiosan syrjäytysreaktiol-15 la.

13. Analyyttinen puhdistusmenetelmä, tunnet -t u siitä, että A. johdetaan biologisesti aktiivisten aineiden seosta sisältävä näyte affiniteettikromatografiaregenssin 20 yli/ joka sisältää hiukkasen ja spesifisesti sitoutuvaa ainetta, ja B. otetaan talteen reagenssilla oleva yksi tai useampi ennelta määrätty biologisesti aktiivinen aine, jolloin hiukkanen käsittää veteen liukenemattoman, . 25 huokosettoman hiukkasen, joka koostuu silloittamattomasta kopolymeeristä, jossa on toistuvia yksiköitä, jotka ovat peräisin (a) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydyttymättömästä polymeroitavissa olevasta oleofiilisesta mono- 30 meerista, jotka tekevät kopolymeerin hydrofobiseksi ja joiden osuus on 80 - 99,9 mol-%, sillä edellytyksellä, että yksikään näistä monomeereista ei ole ristisitoutuva monomeeri; (b) yhdestä tai useammasta etyleenisesti tyydytty- 35 mättämästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, joissa • « 102921 on sukkiini-imidoksikarbonyyliryhmä ja joiden osuus on 0,1 - 20 mol-%, ja (c) yhdestä tai useammasta muusta etyleenisesti tyydyttymättömästä polymeroitavissa olevasta monomeerista, 5 joiden osuus on 0 - 10 mol-%, ja spesifisesti sitoutuva aine on sidottu kovalent-tisesti hiukkaseen amidiryhmän kautta sukkiini-imidoksi-karbonyyliryhmän sukkiini-imidoksiosan syrjäytysreaktiolla ja spesifisesti sitoutuva aine on spesifinen biologisesti 10 aktiivisia aineita sisältävän näyteseoksen yhdelle tai useammalle ennalta määrätylle biologisesti aktiiviselle aineelle. t « 40 102921