FI78180C - Reaktionskaerl foer immunologiska bestaemningar. - Google Patents

Description

781 80

Reaktioastia immunologisia määrityksiä varten Reaktionskärl för immunologiska bestämningar

Keksinnön kohteena on immunologisissa määrityksissä käytettävä putkimainen reaktioastia, jonka astian suljetun tai alapään sisäseinään on kiinnitetty vasta-aine, johon mitattava aine (antigeeni) ja merkkiaine (merkitty antigeeni) sitoutuvat.

Ennestään tunnetaan reaktioastioita, jotka on tehty koeputkesta päällystämällä putken sisäseinä vasta-aineella. Tunnetaan myös systeemejä, joissa tavanomaiseen käsittelemättömään koeputkeen pudotetaan vasta-aineella päällystetty pallo tai muun muotoinen kappale, johon tutkittava aine ja merkkiaine sitoutuvat (US 4,320,087, 4,225,575).

Edellä mainittujen reaktioastioiden epäkohtana on pitkä sitoutumisaika joka kuluu tutkittavan antigeenin ja merkkiaineen sitoutumiseen vasta-aineeseen tai koeputkessa olevaan, vasta-aineella päällystettyyn palloon tai muuhun kappaleeseen. Tämä johtuu siitä, että sitoutumisreaktion nopeuden määrää mitattavan aineen (antigeenin) ja merkkiaineen (merkityn antigeenin) diffuusio putkessa olevassa liuoksessa putken seinämille. Tavallisessa koeputkessa diffuusiomatkat ovat pitkät ja sitoutuminen hidasta. Molekyylin koon kasvaessa sen diffuusionopeus pienenee, joten esim. suurimolekyylis-ten proteiinihormoonien määritys on hidasta. Vasta-aineella päällystettyä palloa käytettäessä sitoutumis-nopeus ei merkittävästi lisäänny päällystettyyn putkeen verrattuna. Pallon tai muun kappaleen pudottaminen koeputkeen aiheuttaa määrityksen tekijälle yhden työvaiheen lisää. Samaa reaktioastiasysteemiä varten tarkoitettujen erillisten osien käsittely ja varastoin 2 781 80 ti on myös hankalaa, ja putkeen pudotettavan kappaleen vasta-aineella päällystetty pinta voi helposti vaurioitua mikä voi aiheuttaa epätarkkuuksia testituloksissa.

Reaktioastioina käytetyt koeputket tai pallot ja muut kappaleet on valmistettu yleensä polystyreenistä tai polypropeenista. Vasta-aine on kiinnitetty näiden pintaan adsorboimalla tai usean vaiheen kautta kemiallisesti. Tämä kiinnitystäpä on mutkikas ja satojen tuhansien putkien päällystäminen yhtäläisiksi samassa tai useammassa erässä on erittäin vaikeaa.

Keksinnön mukaisella reaktioastiällä vältytään edellä mainituista epäkohdista ja sille on ominaista että sisäseinän pintaa reaktioastiän suljetussa päässä tai sen läheisyydessä on suurennettu yhdellä tai useammalla, astian pituusakselin kanssa yhdensuuntaisella pinnalla, jotka yhtenä kappaleena astian seinämän kanssa ulkonevat astian sisään sallien nesteen vapaan virtauksen putken sisällä.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan astia on poimutettu. Vaihtoehtoisesti on astia väliseinillä jaettu useaan osaan siten että neste pääsee vapaasti virtaamaan osasta toiseen. Keksinnön mukainen reaktioastia voi käsittää myös putken jonka sisällä on toinen, pohjasta ylöspäin suunnattu pienempisäteinen sama-akselinen putki.

Keksinnön mukaisesti on reaktioastian alempi tai suljettu osa varustettu ainakin yhdellä ja sopivasti enintään kahdeksalla poimulla, jotka mieluimmin on symmetrisesti sijoitettu putken kehää pitkin. Erään edullisen 3 78180 suoritusmuodon mukaan astia on varustettu 4-6:11a symmetrisesti sijoitetulla poimulla. Kukin poimu voi ulottua seinästä reaktioastian sisään matkan verran joka on noin 1/8 - jonkin verran alle puolen välillä, kuten 1/8 noin 5/12, edullisesti noin 1/5 -1/3 astian poikkileikkauksen sisähalkaisijasta diffuusiomatkojen pienentämiseksi riittävästi mutta edelleen nesteen vapaan virtauksen sallimiseksi astian sisällä. Poimujen pitkittäinen muoto taas edistää astian helppoa ja tarkkaa tyhjentämistä. Poimut kulkevat pituussuunnassa reaktio-astiaa pitkin matkan verran joka on riittävä ulottumaan astiassa olevan näytteen pinnan yläpuolelle. Tämä pituus vastaa esimerkiksi yleensä noin 1/4 - 1/2, erityisesti noin 1/3 astian pituudesta kun astia on mikrokoe-putken muotoinen.

Erään toisen suoritusmuodon mukaan voi keksinnön mukainen reaktioastia olla varustettu väliseinillä jotka ulkonevat astian sisään ja jotka sallivat nesteen vapaan virtauksen astian eri osien välillä. Väliseinät voivat muodostaa esimerkiksi pääasiassa suoran kulman astian seinämään nähden tai ne voivat olla muodoltaan harjamaisia. Edellä poimutetun astian yhteydessä esitetty mitä tulee väliseinien tai harjojen lukumäärään, niiden pituuteen pitkittäisuunnassa sekä niiden ulkone-miseen astian sisään, pätee myös tämän suoritusmuodon yhteydessä.

Erittäin edulliseksi reaktioastiaksi on osoittautunut koeputki, jonka alempi tai suljettu pää on varustettu viidellä symmetrisesti putken sisäseinään tehdyllä harjalla, jotka ulkonevat seinästä putken sisään matkan 4 78180 verran joka vastaa noin 1/3 putken poikkileikkauksen halkaisijasta.

Keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaan reaktioastia käsittää kaksi erisäteistä sama-akselista putkea, jolloin sisempi putki ulkonee ulomman putken pohjasta ylöspäin rajoittaen näin putkien väliin rengasmaisen välitilan. Sisempi putki voidaan muodostaa puristamalla ulomman putken pohjaa ylöspäin aukkoa kohti. Vaihtoehtoisesti sisempi putki voidaan kiinnittää ulomman putken pohjan sisäpintaan. Rengasmaisen tilan leveys voi vaihdella, mutta on sopivasti noin 1/5 - 1/3 ulomman putken sisähalkaisijasta. Toinen tai molemmat sama-akseliset putket voivat myös olla varustetut rengasmaiseen tilaan ulkonevilla poimuilla tai harjoilla tai väliseinillä, edellä esitettyä vastaavasti. Tällöin sisempi ja ulompi putki on mieluimmin varustettu esim. samalla lukumäärällä keskenään lomittuvia poimuja (kuv. 4) .

Keksinnön mukainen reaktioastia on mieluimmin valmistettu muovista tai muusta aineesta joka sisältää hydro-fiilisia funktionaalisia ryhmiä, kuten -COOH, -OH, -CHO, -NH2 jne. Sopivia reaktioastiassa käytettäviä muoveja ovat esim. polyakrylaatti-etyleeni-ko-polymeerit; polystyreenijohdannaiset, kuten polyamino-styreeni, polystyreeniakrylonitriili tai polyvinyyli-bentsyylikloridi; polyhydroksietyylimetakrylaatti, tris-akryyli-NH2·

Kokeet ovat osoittaneet että keksinnön mukaisessa reaktioastiassa olevasta liuoksesta tutkittava aine 5 78180 (antigeeni) ja merkitty aine (merkitty antigeeni) sitoutuvat nopeasti astian seinämään kiinnitettyyn vasta-aineeseen. Keksinnön mukaisella reaktioastialla voidaan immunologinen määritys tehdä nopeasti ja virhemahdollisuus vähenee koska sitoutumisreaktio voidaan viedä lähes loppuun ennen liuoksen kaatamista astiasta ja seinämään sitoutuneen merkkiaineen määrän mittausta. Tästä on huomattava etu käyttäjälle kun yleensä joudutaan tekemään satoja määrityksiä päivässä.

Vasta-aineen kiinnittäminen keksinnön mukaiseen reak-tioastiaan tapahtuu yksinkertaisesti ja luotettavasti koska reaktioastian materiaali sisältää funktionaalisia ryhmiä.

Oheinen piirustus havainnollistaa keksinnön mukaista reaktioastiaa.

Kuva 1 esittää alapäästä poimutetun reaktioastian pituus- ja poikkileikkausta.

Kuva 2 esittää pystyseinillä osastoihin jaetun reaktio-astian pituus- ja poikkileikkausta.

Kuva 3 esittää kahdesta erisäteisestä sama-akselisesta putkesta muodostetun reaktioastian pysty- ja poikkileikkausta.

Kuva 4 esittää sellaisen reaktioastian poikkileikkausta jossa kuvan 3 mukainen sisä- ja ulkopukti on poimutettu.

6 78180

Kuva 5 esittää tutkittavan aineen (antigeenin ) ja merkkiaineen (merkityn antigeenin) sitoutumisprosenttia ajan funktiona keksinnön mukaisella reaktioastialla mitattuna (kuvaaja A) ja tavallisella koeputkella mitattuna (kuvaaja B).

Kuvan 1 esittämällä tavalla on reaktioastian seinän pinta-alaa lisätty neljän poimun P avulla jotka ulottuvat vähän matkaa putkea pitkin. Tällä tavalla on putken neste-täyttöinen tila V saatu kapeammaksi. Tässä suoritusmuodossa on kahden vastakkain olevan poimun välinen välimatka jonkin verran yli puolet putken halkaisijasta. Samanlaiset ominaisuudet on kuvan 2 mukaisella reaktioastialla, jossa nestetila V on jaettu neljään osastoon väliseinillä tai harjoilla S, jotka ulkonevat putken sisään matkan verran, joka on noin kolmasosa halkaisijasta. Kuvan 3 mukaisesti nestetila V jää kahden sama-akselisen ja erisäteisen putken T^ ja T2 väliin. Kuvan 4 mukaisesti nestetila on kahden sama-akselisen putken välissä, kuten kuvassa 3, mutta ulko-putki X ja sisäputki Y on kumpikin poimutettu kuten kuvassa 1.

Keksinnön mukaista reaktioastiaa käytetään seuraavalla tavalla. Näyte ja merkkiaine annostellaan reaktioastiaan. Tämän jälkeen näytteen antigeeni ja merkkiaineena toimiva merkitty antigeeni sitoutuvat reaktioastian seinällä olevaan vasta-aineeseen. Sitoutu-misreaktion edettyä tarpeeksi pitkälle kaadetaan liuos pois reaktioastiasta ja reaktioastian seinään tarttunut merkkiainemäärä mitataan. Merkkiainemäärä voidaan mitata myös reaktioastiasta poistetusta liuoksesta. Mit- 7 78180 tausmenetelmä riippuu käytetystä merkkiaineesta. Vasta-aineen kiinnittäminen reaktioastian seinään tapahtuu sitomalla vasta-aine kemiallisesti reaktioastian materiaalin sisältämien funktionaalisten ryhmien kanssa.

Tällä tavalla valmistettuna saadaan samanlaisia reak-tioastioita vaikka valmistuserät ovat suuria ja lisäksi ne säilyvät hyvin varastossa. Reaktioastian muodon ansiosta antigeenin ja merkkiaineen sitoutuminen reaktio-astian seinälle kiinnitettyyn vasta-aineeseen on nopeaa. Reaktioastian avulla voidaan määrittää kaikkia aineita ja aineyhdistelmiä, jotka ovat immunologisesti määritettävissä. Reaktioastian seinään kiinnitetty "vasta-aine" voi olla myös antigeeni.

Claims (10)

1. Putkimainen reaktioastia immunologisia määrityksiä varten, jonka astian sisäseinämään ainakin sen suljetussa päässä tai tämän pään läheisyydessä on kiinnitetty vasta-aine, johon vasta-aineeseen mitattava aine ja merkkiaine sitoutuvat reaktioastiassa olevasta liuoksesta, tunnettu siitä, että sisäseinämän pintaa reaktioastian suljetussa päässä tai sen läheisyydessä on suurennettu yhdellä tai useammalla, astian pituus-akselin kanssa yhdensuuntaisella pinnalla, jotka yhtenä kappaleena astian seinämän kanssa ulkonevat astian sisään sallien nesteen vapaan virtauksen putken sisällä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen astia, tunnettu siitä, että pinnat muodostavat säteen suunnassa sisäänpäin ulkonevat poimut astian seinämässä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen astia, tunnettu siitä, että pinnat muodostavat säteen suunnassa sisäänpäin ulkonevat, astian sisäseinämään tehdyt harjat tai väliseinät.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen astia, tunnettu siitä, että pinta on muodostettu puristamalla astian pohjaa sisäänpäin sen aukkoa kohti pääasiassa reaktio-vyöhykettä vastaavalta osalta.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen astia, tunnettu siitä, että pinta on muodostettu kiinnittämällä astian pohjaan pienempisäteinen sama-akselinen putki.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen astia, tunnettu siitä, että toinen tai molemmat putket on varustettu säteen suunnassa putkien väliseen rengasmaiseen tilaan ulkonevilla poimuilla tai harjoilla tai vä 9 78180 liseinillä, jotka edullisesti on sovitettu limittäin toisiinsa nähden.

7. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen astia, tunnettu siitä, että astia on varustettu enintään kahdeksalla, edullisesti neljällä - kuudella poimulla, harjalla tai väliseinällä.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen astia, tunnettu siitä, että poimut, harjat tai väliseinät ulkonevat re-aktioastiaan matkan verran joka on noin 1/8 - noin hieman alle puolen välillä, kuten 1/8 - 5/12, edullisesti 1/5 - 1/3 astian poikkileikkauksen sisähalkaisi-jasta.

8 78180

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen astia, tunnettu siitä, että se on valmistettu hydrofii-lisiä funktionaalisia ryhmiä sisältävästä aineesta.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen astia,t u n n e t t u siitä, että aine on polyakrylaatti-etyleeni-kopolymeeri; polystyreenijohdannainen, kuten polyami-nostyreeni, polystyreeniakrylonitriili tai polyvinyylibentsyylikloridi; polyhydroksietyylimetakry-laatti; tris-akryyli-NH2.