NO314206B1

NO314206B1 - Kvantitativt kjemisk analysemetode, anordning/innretning, samt anvendelse av nevnte metode og analysesett

Info

Publication number: NO314206B1
Application number: NO20012150A
Authority: NO
Inventors: Erling Sundrehagen
Original assignee: Erling Sundrehagen
Priority date: 2001-04-30
Filing date: 2001-04-30
Publication date: 2003-02-10
Also published as: NO20012150D0; CN1256590C; NO20012150L; WO2002095409A1; US20020160428A1; JP2004527760A; CN1522371A; EP1384078A1

Description

Bakgrunn

I 1986 innleverte Mochnal & al. i Ortho Diagnostic Systems i konsernet Johnson & Johnson en patentsøknad som senere ble utstedt som European Patent 0250137. Oppfinnelsen tilveiebrakte en metode for kvantisering av en analytt ( d.v.s. de substanser som skal bestemmes) i et komplekst prøvemateriale , f.eks. urin eller blod,karakterisert vedat man har en porøs membranstripe med immobiliserte molekyler for analytter, og anvender andre molekyler som er belagt på gullkolloid-partikler som man bringer i kontakt med en alikvot av prøvematerialet og som en lar strømme igjennom den porøse membranstripen, og lengden av den delen av stripen hvor nevnte gullkolliodpartikler blir tilbakeholdt, er proporsjonal med konsentrasjonen av analyttmolekylene i prøvematerialet.

Denne metoden ble eksemplifisert med en metodebeskrivelse for kvantitativ analyse av luteiniserende hormon i urin og for humant gonadotropin i urin og legemiddelet teophylllin i blod, hvor lengden av den stripe som dannes av de signalgivende gull-kolloidpartikler i den foreskrevne teststripe var direkte proporsjonal med konsentrasjonen av analyttmolekylene i prøvematerialet. Reagensene var enkle, raske og har lav produksjonskostnad, og det trengtes ingen fremkallingsreagenser, spesialap-parater eller temperaturkontroll. Likevel har Johnson & Johnson eller Ortho Diagnostic Systems aldri lansert kommersielle produkter basert på denne teknologi.

EP 0250137B1 gir ingen detaljert beskrivelse av hvordan element C i krav 1 skal gjennomføres, det vil si ingen detaljert beskrivelse av overføringen av væske til membranstripen. Nederst på side 3 angis det at reagensene holdes i en beholder og at reagensene bringes til kontakt med den nevnte mambranstripe som inneholder immobiliserte bindingsmolekyler. Den eneste eksempliifseringen på gjennomfør-ingen av element c i krav 1 finnes i første linje på side 5, hvor det beskrives at membranstripens ene ende dyppes i en blanding av prøvematerialet og reagens. Tilsvarende beskrives i første linje på side 10 i eksempel 7 at stripen dyppes til en dybde på 10 mm. I eksempel 3, beskrivelse av membranen, er ingen detalj angitt utover en detaljert beskrivelse av membranstripen. Den eneste rimelig tolkningen er derfor at denne membranstripen dyppes ned i reagens/prøvemateriale uten spesielle overføringsinnretninger.

Det er betydelige ulemper forbundet med en slik dyppeteknologi når den forsøkes å gjøre kvantitativ. En ulempe er at prepareringen av reagens/prøvematerial blandingen vil kunne kreve øvelse og/eller kompetanse i nøyaktig beredning av blandingen. Siden membranstripen skal holdes nede i reagens/ prøvematerialet, må det enten tillages en holder for membranstripen eller det må anvendes et reagensrør som holder for membranstripen, som også kan fungere som

reagens/prøvematerialbeholder. I slike rør er det en tendens til at væske migrerer

annerledes langs kantene av membranstripen enn sentralt i stripen, og væskefronten blir fort ujevn.

Videre kan den stripen som er beskrevet i EP 02S0137B1 egne seg godt for kvantitativ analyse av analytter med relativt liten biologisk variasjon, eller for eks. legemidler med såkalt smal terapeutisk bredde (liten konsentrasjonsforskjell i blod fra terapeutisk område til toksiske verdier).

Det for denne oppfinneren eneste kjente kommersielle produkt som tar i bruk noe som ligner prinsippet fra EP 0250137B1 er firmaet Syva ( Senere Dade Behring, ett av verdens største firma for diagnostikkprodukter) sitt immunokromatografiske enzymbaserte produkt, beskrevet i US Patent 443504, som anvendte rørformede beholdere og smale membranstriper. Produktet er beskrevet i artikkelen "Enzyme immunochromatography - a quantitative immunoassay requiering no instrumentation", i Clinical Chemistry vol 31,1144-1150,1985. Men Syva's produkt anvendte flere beholdere med reagens, herunder også enzymsubstratbeholdere, og metoden var nokså komplisert i sin utførelse. Produktet ble etter en tid på tross av god etterspørsel diskontinuert, i følge Syva's salgsrepresentant i Norge på grunn av en komplisert og kostbar industriell fremstilling.

EP 0250137B1 beskriver striper som inneholder forskjellige mengder spesifikke bindingsmolekyler per flateenhet i forskjellige felter av stripen, for å kunne måle større konsentrasjonsområder (også kalt større dynamisk måleområde). Patentinnehaver har imidlertid aldri markedsført slike striper, og det er teknisk og industrielt vanskelig å gjennomføre slik produksjon med god presisjon. Enklere er det å anvende radiale analyseteknikker slik det ble innført av Mancini et al.. Immunochemistry, 2: 235-254 (1965)) i radialimmunoprecipitasjonsteknikker i agarosegel. Ved hjelp av radial migrasjon kan det oppnås et betydelig større dynamisk måleområde, fordi migrasjons!engde i dette format blir proporsjonalt med kvadratroten av arealet. En radiusøkning fra 1 til 3 cm vil således gi en areal økning med en faktor 9, og vil således kunne anvendes for et større

konsentrasjonsmåleområde.

Samtidig med Ortho's og Syva's kommersielt sett mindre vellykkede utvikling av prinsippene for arealmålinger ved immunkromatografi, skjedde det en kommersielt sett meget vellykket utvikling av et annet hovedprinsipp for tynnsjikt immunkromatografi, for de fleste kjent fra moderne graviditetstester: Det kan refereres til Rosenstein & Bloomster's US Patent 4,855,240, og May & al i EP 291 194, 1988. Denne teknologi er kjennetegnet ved at prøvematerialet eventuelt tilblandet reagens, dryppes i en brønn eller på en filterbit, fast montert på en fuktighetssugende membranstripe, hvorved prøvematerialet migrerer inn i og utover langs den porøse membranen. Den migrerende væske oppløser tørkede spesifikke bindingsmolekyler som på forhånd er kjemisk bundet til signalgivende substanser, og disse bindingsmolekyler (typisk antistoffer) binder seg videre til analyttmolekylene fra prøvematerialet. Lengre fremme i migrasjonsstripen er det videre immobilisert ytterligere spesifikke bindingsmolekyler, typisk i en stripe på tvers av migrasjonsretningen eller f. eks., ved en mønsterfigur, f. eks. et kors. Når analyttmolekylene med påbundne spesifikke bindingsmolekyler med videre påbundne signalgivende substanser passerer nevnte striper eller figurer med immobiliserte bindingsmolekyler, oppkonsentreres de signalgivende substanser i disse striper eller mønsterfigurer. En positiv prøve avleses som farge eller fluorescence i nevnte stripe eller mønsterfigur. En lang rekke firma produserer og markedsfører slike produkter.

Om vi starter med to av verdens tre største diagnostikkfirma og deres produktlister, ser vi at denne form for kvalitativ tynnsjikts immunokromatografi er i utstrakt bruk. Bayer, USA, selger Clinitek hCG urin test og Clinitek Microalbumin urin test. Abbott Labortories i USA selger Fact Pluss Pregnancy Test, TestPack hCG Combo, TestPack Chlamydia, TestPack Strep A, TestPack Rotavirus, og TestPack RSV. Av de mindre men mer spesialiserte firma kan nevnes Nubenco Medical International, USA, som selger slike tester for hCG, LH, Chagas, Chlamydia, Cholera, CK MB, Dengue, Myoglobin, Strep A, Hepatitt B antigen, Tropnin I, Hemoglobin i avføring, samt for antistoffer mot Deng, Helicobacter Pylori, Hepatitt B antistoffer, mononucleose antistoffer, antistoffer mot Treponoma Pallidum og Mycobacteria Tuberculosis, samt for deteksjon av tumormarkørene Alfa Fetoprotein , Carcinoembryonalt antigen og Prostatospesifikt antigen. Millipore Inc i USA, som er spesialisert produsent av filtermaterialer, selger fulle hardvare "byggesett" for slike tester fra deres OEM-avdeling, såkalt HiFlow assembly kits. Pall Gelman plc, UK, har til og med utgitt en manual for fremstilling av slike produkter, se deres brosjyre "Immunokmatographic, Lateral Flow or Test Strip Development Ideas" som også kan lastes ned fra deres Internett hjemmeside. Acon Laboratories, Inc., i USA har stor egen produksjon og salg av slike tester, særlig til det kinesiske markedet, men leverer også tester såkalt OEM til andre firma for videresalg under kundens varemerke.

Det har også blitt konstruert apparater for å måle intensiteten i disse striper eller figurer, men det har vært vanskelig å lage kjemi og innretninger som gir

tilstrekkelig presise og nøyaktige resultater. Det har blitt utviklet meget sofistikerte teknologier for å overkomme disse begrensninger, se typisk US 6136610: "Method and apparatus for performing a lateral flow assay" av Polito & al. Det fremkommer av US 6136610 at det trengs meget kompliserte og avanserte metoder og apparater for å gjøre denne metoden kvantitativ, og det er meget komplisert og kostbart å oppnå industrielt reproduserbar presisjon og nøyaktighet, foreløpig har det faktisk ikke latt seg gjøre i kommersiell sammenheng.

Roche Diagnostics har videreutviklet en variant av dette kromatografiprinsippet hvor intensiteten av fargeutvikling i testfeltet hvortil de signalgivende substanser vandrer, anvendes som semikvantitativt mål for bestemmelse av albumin i urin. Diabetes care, vol. 20, nummer 11, s. 1642 - 1646, beskriver dette.

US patent 5958790 av Erich Cerny beskriver en vertikal filterimmunoassaymetode basert på vertikal gjennomstrømning av prøvealikvot gjennom et filter med spesifikke bindingsmolekyler, etterfulgt av bindingsmolekyler med påbundne signalgivende substanser som gullkolloider. Metoden anvendes kommersielt ved at intensiteten av lysrefleksjon avleses med et reflektometer i sin kvantitative utførelsesform og metoden fordrer nøyaktig pipettering av reagenser. Ved hjelp av volumkalibrerte pipetter og et reflektometer kan metoden gjøres kvantitativ med god presisjon.

Siden de beskrevne laterale eller vertikale immunokromatografiske metoder ikke har latt seg gjøre kvantitative uten anvendelse av instrumenter, hvorfor har da ikke Ortho eller senere Johnson & Johnsen eller Syva eller senere Dade Behring videreutviklet sine laterale tynnsjiktkromatografi ske metoder beskrevet i EP 0250137B1 og US 4435504 til kommersielle kvantitative analyseprodukter ved hjelp av slike brønner eller fastmonterte filterbiter for pådrypping av reagenser? Denne oppfinner og mange av mine kollegaer har forsøkt å konstruere brønner eller påmonterte filterbiter som gir regelmessige og reproduserbare migrasjonsfigurer og arealer i henhold til prinsippene i EP 0250137B1, uten å lykkes. Kanteffekter og kontakteffekter har gjort det umulig å lage en reproduserbar løsning i industriell skala. Diverse foringer, O-ringer og forskjellige typer lim eller adhesiver har vært forsøkt uten suksess. Hajizadeh og Wiljesuriya beskriver i US Patent 6,180,417 og EP 1 046 913 A2 en immunokromatografistripe som har en ikke-porøs mottakerenhet som er i direkte kontakt med det absorberende materialet i kromatografistripen. Det gjenstår å se om Bayer vil løse de industrielle problemer som har begrenset fremstilling av slike industriprodukter, og det er bemerkelsesverdig at Bayer bare beskriver anvendelse av sin innretning i forbindelse med kvalitative analyseprodukter.

Målsetningen for arbeidet som ligger til grunn for den foreliggende oppfinnelse har således vært å finne frem til en industrielt reproduserbar analysemetode hvor signalgivende substanser migrerer reproduserbart og tilveiebringer figurer eller arealer hvis størrelse direkte kan anvendes til å bestemme en eller flere analytters konsentrasjon i et prøvemateriale med stort dynamisk konsentrasjonsmåleområde, egnet for utførelse av personer uten laboratoriemessig spesialtrening.

Kortfattet beskrivelse av oppfinnelsen.

Den foreliggende oppfinnelse utgjøres av en kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve,karakterisert vedat

en prøve inneholdende analytten eller analyttene blandes med et reagens 14 inneholdt i en beholder 2, 9, hvori reagensen inneholder signalgivende substans(er) slik at det tilveiebringes en blanding som deretter absorberes ved hjelp av et væskeoverførende materiale 4,13 inneholdt i en væskeoverføringsinnretning 3,12, og hvori den væskeoverførende innretningen samtidig eller deretter bringes i kontakt med en væskemotagende innretning som omfatter et porøst væskemotagende materiale omfattende immobiliserte reagenser med spesifikk bindingskapasitet for analytten eller analyttene, eller immobiliserte analyttmolekyler eller analoger eller derivater eller fragmenter derav, hvori blandingen transporteres ut i det porøse væskemotagende materialet i nevnte væskemotagende innretning og danner et mønster hvori mønsteret eller arealet av mønsteret eller arealet av mønsterelementene anvendes som et mål på konsentrasjonen av analytt(er) i prøven.

Med samtidig kontakt mellom det nevnte væskeoverførende materiale i den nevnte væskeoverførende materiale med på den ene side blandingen av reagens og prøvemateriale i nevnte beholder og på den annen side med et porøst væskemotagende materiale i en den nevnte annen væskemotagende innretning, menes her en kontakt som etableres enten

samtidig, eller

første med blandingen av reagens og prøvemateriale, eller

først med det porøst væskemotagende materiale i en den nevnte annen væskemotagende innretning.

I en foretrukket utførelsesform er den kvantitative kjemiske analysemetode i følge oppfinnelsen kjennetegnet ved at prøven blandes med en flytende reagens 14 inneholdende signalgivende substanser i en beholder 2,9, og hvori - en væskeoverførende innretning 3,12 som inneholder et væskeoverførende materiale 4,13 føres inn i nevnte beholder slik at nevnte væskeoverførende materiale kommer i kontakt med nevnte blanding i nevnte beholder, og viderekarakterisert vedat - nevnte væskeoverførende materiale i den nevnte væskeoverførende innretning i løpet av nevnte kjemiske analysemetodes utførelse bringes i samtidig kontakt med på den ene side nevnte blanding av reagens og prøvemateriale og på den annen side i kontakt med et porøst væskemotagende materiale i en annen væskemotagende innretning, og hvori

nevnte væskeoverførende materiale i nevnte væskeoverførende innretning ikke er fast montert i kontakt med det porøse væskemotagende materiale i nevnte annen væskemotagende innretning, men bringes i slik kontakt som den del av utførelsen av denne metoden, og hvori

nevnte porøse væske motagende materiale i nevnte væskemotagende innretning omfatter immobiliserte reagenser som har spesifikk bindingsaffinitet for nevnte analytt eller analytter eller at nevnte immobiliserte reagenser utgjøres av immobiliserte analyttmolekyler eller analoger eller derivater eller fragmenter av analyttmolekyler,

hvorved nevnte blanding transporteres gjennom den væskeoverførende innretning og over i og sprer seg ut i det porøse væskemotagende materialet i nevnte væskemotagende innretning, hvorved det mønsteret, arealet av mønsteret og/eller arealet av mønsteretementene som fremkommer av de signalgivende substansers fordeling i nevnte porøse væskemotagende materiale i nevnte væskemotagende innretning, anvendes som mål på konsentrasjonen av analytt eller analyttene i prøven.

En annen særlig foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse erkarakterisert vedat nevnte beholder 2,9 er en væskelekkasjesikker beholder, og viderekarakterisert vedat den væskeoverførende innretning som inneholder et væskeoverførende materiale gjennom en væskelekkasjesikker port føres inn i nevnte beholder slik at nevnte væskeoverførende materiale kommer i kontakt med nevnte blanding i nevnte beholder.

Den foreliggende oppfinnelse er viderekarakterisert vedat det væsketransporterende materialet i den væskeoverførende innretning kan utgjøres av et porøst væsketransporterende materiale egnet til å transportere væske ved hjelp av kapillærkrefter eller overtrykk eller undertrykk.

En annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse erkarakterisert vedat væskeoverføringsinnretningen 3,12 omfatter en ikke porøs pennesplitt eller en rørformet overføring som ikke er montert i permanent kontakt med den væskemotagende innretning 5, men som bringes i kontakt med den væskemotagende innretning under utførelsen av den kvantitative kjemiske analysemetode.

Metoden i henhold til den foreliggende oppfinnelse er viderekarakterisert vedat nevnte beholder for blanding av reagens med prøvemateriale kan være en lukket beholder med en port hvor nevnte væskeoverføringsinnretning kan komme i kontakt med nevnte blanding, om hensiktmessig ved at nevnte beholder har en utsparing i en vegg hvor veggen er tynnere og viker når overføringsinnretningen føres igjennom på en tilsluttende måte, eller om hensiktsmessig ved at den væskeoverførende enhet og nevnte beholder skrus sammen, om hensiktsmessig med mindre gasspermeable åpninger i beholderen eller overføringsinnretningen, utformet slik at nevnte blanding ikke renner ut av beholderen eller vaeskeoverføringsinnretningen uavhengig av i hvilken stilling beholderen og/eller væskeoverføringsinnretningen holdes i.

Den foreliggende oppfinnelse er viderekarakterisert vedat nevnte beholder for blanding av reagens og prøvemateriale kan være utstyrt med en pakning 8 for innføring av prøvemateriale eller ved at det anvendes en tredje innretning inneholdende prøvematerialet, videre om ønsket at nevnte tredje innretning er med på å danne nevnte beholder når den er føyd sammen eller skrudd på de øvrige innretninger.

I en ytterligere foretrukket utførelsesform er analysemetode i følge oppfinnelsen kjennetegnet ved at nevnte tredje innretning ikke er en del av beholderen og for eksempel er et glasskapillær.

Den foreliggende oppfinnelse er viderekarakterisert vedat nevnte væskemotagende innretning 5 inneholder spesifikke bindingsmolekyler med affinitet for analytter eller analyttene, eller analoger av eller derivater av eller fragmenter av eller hele analyttmolekyler, enten i immobilisert form og/eller i tørket form eller dispergert på eller i partikler eller direkte i det porøse væskemotagende materialet i den nevnte væskemotagende innretning, med homogen eller inhomogen - men forhåndsbestemt

- distribusjon in det porøse væskemotagende materialet.

Den foreliggende oppfinnelse er viderekarakterisert vedat nevnte reagens kan inneholde signalgivende substanser i form av fargede partikler eller kolloider eller enzymer eller fluoroforer eller fargestoffer, med eller uten påbundne spesifikke bindingsmolekyler eller med eller uten påbundne analoger av eller derivater av Eller fragmenter av eller hele analyttmolekyler.

Den foreliggende oppfinnelse er viderekarakterisert vedat nevnte reagens kan omfatte kjemikalier som oppløser celler i prøvematerialet og/eller regulerer surhetsgrad eller ionestyrke eller holder eventuelle partikler dispergert.

Videre er den foreliggende oppfinnelsekarakterisert vedat nevnte væskeover-førende innretning kan ha en porestørrelse som holder tilbake celler slik som røde og hvite blodlegemer, men har en porestørrelse som er stor nok til å slippe igjennom nevnte signalgivende substanser.

Den foreliggende oppfinnelse er viderekarakterisert vedat hemoglobinet i prøvematerialet kan anvendes som signalgivende substans.

Den foreliggende oppfinnelse er viderekarakterisert vedat prøvematerialet kan forbehandles ved tilsetning av kjemikalier eller separeres eller ekstraheres forut for tilblandingen til nevnte reagens eller at nevnte reagens tilveiebringes ved at to eller flere forskjellige reagenser sammenblandes inne i nevnte beholder 2,9, eller det porøse væskemotagende materialet i den væskemotagende innretning 5 tilsettes ytterligere kjemikalier for å fremkalle eller forsterke eller tydeliggjøre de mønstre eller arealer av mønstre og/eller arealet av mønsterelementer som fremkommer i den nevnte væskemotagende innretning 5.

Den foreliggende oppfinnelse erkarakterisert vedat de mønstre eller arealer av mønstre og/eller arealet av mønsterelementer som fremkommer i den nevnte væskemotagende innretning kan avbildes eller skannes eller måles ved anvendelse av analoge eller digitale instrumenter basert på synlig eller ultrafiolett eller infrarødt eller nær-infrarødt lys, enten ved absorpsjonsmåling eller refleksjonsmåling eller fluorescencemåling, og at konsentrasjonen av analytten eller analyttene i prøvematerialet bestemmes basert på disse målinger.

En særskilt utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er videre kjennetegnet ved at det anvendes en lekkasjesikker beholder 9 for blanding av reagens 14 og prøvemateriale, og viderekarakterisert vedat den væskeoverførende innretning 3,12 inneholder et porøst væskeoverførende materiale 13 som er montert i fast kontakt med det porøse væskemotagende materialet i den væskemotagende innretning.

Til sist er det spesielt foretrukket at testprøven er en biologisk prøve.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en anordning/ innretning for utførelse av metoden for den foreliggende oppfinnelse, hvori den omfatter en væskelekkasjesikker beholder 2, 9 for blanding av testprøven med en reagens, en væskeoverføringsinnretning 3,12 som omfatter et væskeoverføirngsmateriale 13, og en væskemotagende innretning S som omfatter et væskemotagende materiale, satt sammen på en slik måte den væskeoverførende innretningen kan bringes i kontakt med innholdet i nevnte beholder gjennom en væskelekkasjesikker port 10,11 og med den væskemotagende innretning inneholdende det væskemotagende materialet.

I en utførelsesform av oppfinnelsen er anordningen /innretning en i følge oppfinnelsen kjennetegnet ved at det væskeoverførende materialet 13 i den væskeoverførende innretningen 12 består av et porøst væskeoverførende materiale egnet for overføring av væsker ved anvendelse av kapillærkrefter eller overtrykk eller undertrykk.

Det er videre foretrukket at en ikke-porøs pennesplitt eller en rørformet overføring er inkludert i den væskeoverførende innretningen 13 som ikke er montert i permanent kontakt med den væskemotagende innretning 5, men som bringes i kontakt med den væskemotagende innretning 5 under utførelsen av den kvantitative kjemiske analysemetode.

I en ytterligere foretrukket utførelsesform i følge oppfinnelsen har nevnte væskelekkasjesikre beholder 2,9 har en port 10,11 hvorigjennom nevnte væskeoverføringsinnretning kan komme i kontakt med nevnte blanding av testprøve og reagens 14, om hensiktmessig ved at nevnte beholder 2,9 har en utsparing i en vegg hvor veggen er tynnere og viker når o<y>erføringsinnretningen 3,12 føres igjennom på en tilsluttende måte, eller om hensiktsmessig ved at den væskeoverførende enhet og nevnte beholder skrus sammen, om hensiktsmessig med mindre gasspermeable åpninger i beholderen eller overføringsinnretningen 3,12, er utformet slik at nevnte blanding ikke renner ut av beholderen 2,9 eller væskeoverføringsinnretningen 3,12 uavhengig av i hvilken stilling beholderen og/eller væskeoverføringsinnretningen holdes i.

I enda en ytterligere foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er nevnte beholder for blanding av reagens og prøvemateriale utstyrt med en pakning 8 for innføring av prøvemateriale eller ved at det anvendes en tredje innretning inneholdende prøvematerialet, videre om ønsket at nevnte tredje innretning er med på å danne nevnte beholder når den er føyd sammen eller skrudd på de øvrige innretninger.

I enda en ytterligere foretrukket utførelsesform er anordningen/innretningen i følge oppfinnelsen kjennetegnet ved at nevnte væskemotagende innretning inneholder spesifikke bindingsmolekyler med affinitet for analytter eller analyttene, eller analoger av eller derivater av eller fragmenter av eller hele analyttmolekyler, enten i immobilisert form og/eller i tørket form eller dispergert på eller i partikler eller direkte i det porøse væskemotagende materialet i den nevnte væskemotagende innretning, med homogen eller ikke-homogen - men forhåndsbestemt - distribusjon i det porøse væskemotagende materialet.

Videre er det også foretrukket at nevnte reagens inneholder signalgivende substanser i form av fargede partikler eller kolloider eller enzymer eller fluoroforer eller fargestoffer, med eller uten påbundne spesifikke bindingsmolekyler eller med eller uten påbundne analoger av eller derivater av eller fragmenter av eller hele analyttmolekyler.

Det er også foretrukket at nevnte reagens omfatter kjemikalier som oppløser celler i prøvematerialet og/eller regulerer surhetsgrad eller ionestyrke eller holder eventuelle partikler dispergert.

I enda en foretrukket utførelsesform er anordningen / innretningen kjennetegnet ved at nevnte væskeoverførende innretning har en porestørrelse som holder tilbake celler slik som røde og hvite blodlegemer, men har en porestørrelse som er stor nok til å slippe igjennom nevnte signalgivende substanser.

Det er videre ytterligere foretrukket at anordningen omfatter en prøvetagnings-innretning 6 inneholdende et kapillær 7, en pakning 8 som omgir prøvetagnings- innretningen, en beholder 2, 9 med en væskelekkasje sikker port 10,11, som er nøyaktig tilpasset til væskeoverføringsinnretningen, hvori et forseglet og bevegelig væskeoverførende materiale er montert.

Det er videre foretrukket er det at anordningen ytterligere omfatter en skanningsanordning, slik som analoge eller digitale instrumenter basert på synlig eller ultrafiolett eller infrarødt eller nært infrarødt lys eller en kombinasjon derav for å måle absorpsjonen eller refleksjonene eller fluorescensen eller en kombinasjon derav, en datamaskin for håndtering av dataene, et displaymedium og et medium for å lagre dataene.

Oppfinnelsen omfatter videre anvendelse av metoden i følge oppfinnelsen, hvori konsentrasjonene av en eller flere analytter i en biologisk prøve, slik som blod, sputum, mucus, feces, ekspektorat og vev måles.

I en utførelsesform av anvendelsen i følge oppfinnelsen er analyttene valgt fra gruppen bestående av autoantistoffer, antistoffer, saprofytter, bakterier, andre infeksiøse midler, hemoglobin, albumin, CRP, U-albumin, glykosylert albumin, glykosylert hemoglobin, ferritin, ASAT, ALAT, LDH, myoglobin, Troponin I, fettsyrebindende protein, amylase, HCG, U-HCG, theophyllin og antibiotika.

Oppfinnelsen omfatter videre et analysesett for anvendelse i metoden i følge oppfinnelsen kjennetegnet ved at settet omfatter anordningen i følge oppfinnelsen, reagenser for blanding med testprøven, eventuelt ytterligere separate tilleggsreagenser for forbehandling eller separering av prøvemateriale eller tilsetning til den væskemotagende innretningen 5 for tydeliggjøring av signalet.

Beskrivelse av figurer.

Figur 1 A, B og C beskriver en utførelsesform av anordningen/innretningen i følge oppfinnelsen for blanding og overføring av testprøve-reagensblandingen og den væskemotagende innretning, der 1 A illustrerer blodprøvetagning med

prøvetagningsinnretning 1, 1 B viser innføring av prøvematerialet i beholder 2 som er i forbindelse med en væskeoverførende innretning 3, og 1 C illustrerer overføring av testprøve-reagensblanding via den væskeoverførende innretningen omfattende et væskeoverførende materiale 4 til en væskemotagende innretning 5. Figur 2 illustrerer en ytterligere utførelsesform av anordningen/innretningen i følge oppfinnelsen for blanding og overføring av testprøve-reagensblanding, omfattende prøvetagningsinnretning 6 med innebygget kapillær 7, pakning 8, beholder 9, væskelekkasjesikker port 10,11, væskeoverføringsinnretning 12, og væskeoverførende materiale 13. Figur 3A-E illustrerer en utførelsesform av anordningen/innretningen i følge oppfinnelsen for overføring av prøvemateriale gjennom prøvetagningsinnretningen hvori analytten(e) bringes i kontakt med signalgivende substanser 14 (3A til 3C), og hvoretter analytt-reagensbl åndingen bringes i kontakt med det væskeoverførnede materialet 13 ved åpning av den væskelekkasjesikre porten 10,11 (3 D-E).

Detaljert beskrivelse av den foreliggende oppfinnelse.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en metode og innretning for kvantitering av en eller flere anal ytt er i en prøve eller i et prøvemateriale ved hjelp av ett enkelt flytende reagens. Dette reagens omfatter signalgivende substanser og anvendes i kombinasjon med

en beholder 2,9 for tilblanding av prøve - gjerne en alikvot av et prøvemateriale - til reagenset 14,

en væskeoverføringsinnretning 3,12, og

en væskemotagende innretning 5 omfattende et porøst materiale som mottar den overførte væske

Den foreliggende oppfinnelse har således gjort det mulig å lage en samlet innretning som kan karakteriseres som en penn for kvantitering av anal ytt er i komplekse prøvematerialer. Utvendig sett ligner den i sin mest foretrukne utførelsesform en filtpenn eller en fyllepenn eller patronpenn med filtspiss eller fiberspiss eller pennesplitt, hvorved væske fra en beholder gjennom en overføringsinnretning føres ned på en todimensjonal matrise laget av f. eks. papir eller et filtermateriale, for eksempel nitrocellulose eller mer moderne videreutviklede materialer med lignende egenskaper.

Egnede prøvematerialer for kvantitativ analyse i henhold til den foreliggende oppfinnelse er kroppsvæsker eller ekstrakter derav, typisk urin, spytt, blodserum, blodplasma, blodhemolysat, antikoagulert blod eller fullblod, cerebrospinalvæske, ekstrakter eller fraksjoner av kroppsvæske, eller væsker eller ekstrakter fra planteriket, eller væsker eller suspensjoner eller andre flytende eller suspenderte aggregattilstander i naturen, som vandige løsninger, f. eks. avløpsvann. I den foreliggende oppfinnelse blir en prøve — gjeme som en alikvot av et prøvemateriale

- blandet med et reagens 14 i en beholder 2,9. Alikvoten føres typisk inn i beholderen etter at den er sugd opp i en prøvetagningsinnretning 1, f. eks. et lite kapillærrør 7 med et forhåndbestemt indre volum, som fylles ved at overflatespenningen gjør at prøvematerialet fortrenger den luft som er i kapillærrør et. Dette kapillærrøret kan være rett eller spiralformet eller være inne i en innretning som også kan tjenestegjøre f. eks. som propp i nevnte beholder, slik at innretningen lukker beholderen slik at den blir væskelekkasjesikker når og etter at prøvematerialet blandes med reagenset. Denne blanding kan f. eks. fremkomme ved

at beholderen rystes manuelt eller ved hjelp av et instrument, slik at prøvemateriale flyter ut i reagenset og blandes.

En væskelekkasjesikker beholder for blandingen av reagens og prøvemateriale er en foretrukket utførelsesform, men ikke påkrevd. Fordelen er at beholderen i væskelekkasjesikker utførelsesform kan holdes i alle mulige romlige stillinger uten at væskeblandingen lekker ut, på samme måte som med en penn, som fortrinnsvis skal kunne holdes i forskjellige stillinger for å frembringe den ønskede skrift.

Oppfinnelsen er videre kjennetegnet ved at en væskeoverførende innretning 3,12 føres inn i nevnte beholder, fortrinnsvis gjennom en lekkasjesikker port 10,11. Denne væskeoverføringsinnretning kan i en foretrukket utførelsesform utgjøres helt eller delvis av et porøst materiale som suger til seg væske, analog til spissen av filtpenner eller patronpenner eller tusjpenner, eller i andre utførelsesformer i form av et rørformet materiale eller en splittformet innretning, slik som en pennesplitt eller et tynt metallrør. Reagensbeholderen og nevnte overføringsinnretning kan således være utformet lignende en fyllepenn eller en tusjpenn, hvor reagens/prøvematerialblandingen overføres via en pennesplitt eller en rørformet overføring eller mest foretrukket en overføring som består av et porøst materiale som suger til seg vandig væske, men atskiller seg noe fra de vanligste penner idet overføringsinnretningen ikke skal føres i kontakt med reagenset før etter at reagenset er blandet med prøvematerial-alikvoten. Dette kan f. eks. tilveiebringes ved at nevnte beholder har en utsparing i en vegg hvor veggen er tynnere og viker når væskeoverføringsinnretningen føres igjennom på en tilsluttende måte, eller ved at den væskeoverførende enhet og nevnte beholder skrus sammen, eller at den væskeoverførende enhet har en hul spiss som trykkes inn i nevnte beholder.

I en væskelekkasjesikke utførelsesform vil det som regel være behov for å slippe luft inn i beholderen når væske vandrer ut av beholderen 2,9 gjennom væskeoverføringsinnretningen 3,12, for å hindre undertrykk i beholderen og derved bremsing av væskeoverføringen. Mindre gasspermeable åpninger kan derfor med fordel anvendes. Med fordel anvendes det åpninger som er så små eller smale at væsken p.g.a. overflatespenning ikke renner ut, men store nok til at gassmolekyler diffunderer inn.

Den foreliggende oppfinnelse anvender videre en væskeoverførende innretning 3,12 som inneholder et væskeoverførende materiale 4,13 som føres inn i nevnte beholder slik at nevnte væskeoverførende materiale kommer i kontakt med nevnte blanding i nevnte beholder. Videre bringes nevnte væskeoverførende materiale 4,13 i den nevnte væskeoverførende innretning 3,12 i samtidig kontakt med på den ene side nevnte blanding av reagens 14 og prøvemateriale og på den annen side i kontakt med et porøst væskemotagende materiale i en annen væskemotagende innretning 5, og viderekarakterisert vedat nevnte væskeoverførende materiale 4,13 i nevnte væskeoverførende innretning 3,12 ikke er fast montert i kontakt med det porøse væskemotagende materiale i nevnte annen væskemotagende innretning 5, men bringes i slik kontakt som den del av utførelsen av denne metoden.

En særskilt foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen erkarakterisert vedat det anvendes et porøst væskeoverførende materiale 4,13 i nevnte væskeoverførende innretning 3,12. Dette porøse væskeoverførende materialet er samtidig i kontakt med blandingen av reagens og prøvemateriale i nevnte beholder 2,9, og i kontakt med et porøst væskemotagende materiale i en separat væskemotagende innretning 5. Væskeblandingen vil derved transporteres gjennom overføringsinnretningen over til det porøse væskemotagende materiale i den væskemotagende innretning. Ved å anvende en væskeoverførende innretning som ikke er fast montert på eller i kontakt med det porøse væskemotagende materialet i den væskemotagende innretning, kan man oppnå industrielt produserbar innretning for en reproduserbar metode for overføring av væske med gode og regelmessige utbredelsesfigurer i det porøse materialet i den nevnte væskemotagende innretning 5. Væsken vil således bre seg jevnt og regelmessig utover i det porøse væskemotagende materialet i den væskemotagende innretning 5. Dette er illustrert i figur 1 a-c, hvor som nevnt ovenfor, figur 1 a illustrerer taking av en blodprøve i en prøvetagningsinnretning 1 med innebygget kapillær, figur 1 b illustrerer innføring av prøvematerialet inn i beholder 2 som fra før av inneholder reagenset, figur 1 c illustrerer overføringen av blandingen av reagens og prøvemateriale fra den nevnte beholder, gjennom væskeoverførende innretningen 3 og inn i det porøse væskemotagende materialet i den væskemotagende innretning 5, og en væskeutbredelsesfigur i nevnte porøse væskemotagende materialet i den væskemotagende innretning. Mønsteret eller arealet av mønsteret eller mønsterelementer som fremkommer som resultatet av de signalgivende substansers utbredelse i det porøse materialet i den væskemotagende innretning 5 kan derved anvendes som mål på konsentrasjonen av analytter eller analyttene i prøvematerialet, etter samme prinsipper som er beskrevet i EP 0250137 Bl, men er ikke begrenset til den type signalgivende substanser som er beskrevet i EP 0250137 Bl. Særlig foretrukket er et jevnt tykt væskemotagende porøst materiale i den væskemotagende innretning 5 med jevnt immobilisert utbredelse av immobiliserte reagenser som har spesifikk bindingsaffinitet for nevnte analytt eller analytter eller at nevnte immobiliserte reagenser utgjøres av immobiliserte analyttmolekyler eller analoger eller derivater eller fragmenter av analyttmolekyler, fordi dette vil gi direkte proporsjonalitet mellom analyttkonsentrasjon i prøvematerialet og arealet av de utberedelsesfigurer som de signalgivende substanser danner i det porøse væskemotagende materialet i den væskemotagende innretning.

For å oppnå størst mulig dynamisk måleområde for metoden, vil nevnte porøse væskemotagende materiale i den væskemotagende innretning fortrinnsvis være sirkelformet, og nevnte væskeoverføringsinnretning vil bringes i kontakt med sentrum av det porøse væskemotagende materialet i den nevnte væskemotagende innretning, og det vil dannes ringer av de signalgivende substanser. Om beholderen for blandingen av reagens og prøvemateriale sammen med innretningen for væskeoverføring har en pennlignende utførelse, vil tuppen av denne penn typisk kunne plasseres i sentrum av det porøse væskemotagende materialet i den væskemotagende innretning, og det vil dannes ringer av de signalgivende substanser, og disse ringer kan måles ved hjelp av enkle midler.

Om nevnte reagens omfatter immobiliserte spesifikke bindingsmolekyler med affinitet for analyttmolekylene, vil nevnte analyttmolekyler med påbundne signalgivende substanser bli fanget av de immobiliserte bindingsmolekyler og danne ringer som har areal proporsjonalt med analyttkonsentrasjonen, og de signalgivende substanser som ikke er bundet til analyttmolekyler vil migrere ut til periferien av det porøse væskemotagende materialet i nevnte væskemotagende innretning.

I en såkalt kompetitiv utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er analoger av eller derivater av eller fragmenter av eller hele analyttmolekyler bundet til de signalgivende substanser , og disse vil binde seg til de spesifikke bindingsmolekyler i den nevnte væskemotagende innretning. Ved denne kompetitiv utførelsesform kan en dra nytte av det termodynamiske prinsipp at ved samme temperatur er de kinetiske bevegelse av små molekyler mye raskere enn for store molekyler. Analyttmolekyler fra prøvematerialet som ikke er bundet til signalgivende substanser vil kunne reagere meget raskt med de spesifikke bindingsmolekyler, mens spesielt partikulære signalgivende substanser med påbundne analyttmolekyler vil reagere meget langsommere enn frie analyttmolekyler. Partikulære signalgivende substanser vil derfor i denne utførelsesform danne ytre ringer, mens analyttmolekylene fra prøvematerialet vil danne en indre signalfri ring, fortrinnsvis en indre ring med et areal som er proporsjonal med analyttmolekylkonsentrasjonen i prøvematerialet.

I en annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse anvendes immobiliserte analoger av eller derivater av eller fragmenter av eller hele antigener i det porøse væskesugende materialet i den nevnte væskemotagende innretning. Antigener er molekyler som reagerer med spesifikke antistoffer med affinitet for slike antigener. Ved denne utførelsesform kan det måles antistoffer i prøvematerialet som er rettet mot spesifikke antigener, noe som er medisinsk indisert spesielt ved såkalte autoimmune sykdommer, hvor pasienten danner antistoffer mot antigener som finnes i egen kropp, og ved infeksjonssykdommer hvor pasienten danner antistoffer mot de infeksiøse agens. Det anvendes da typisk konkurrerende antistoffer bundet til de signalgivende substanser, sistnevnte antistoffer typisk produsert polyklonalt eller monoklonalt i dyr eller i cellekulturer, eller ved hjelp av rekombinant teknikk i cellekulturer, herunder bakteriekulturer, eller i planter. Også her kan det anvendes fragmenter eller analoger eller derivater av antistoffer, eller konkurrerende molekyler fremstilt ved kombinatoriske kjemiske eller biokjemiske bibliotek, herunder "phage display". Nærmere beskrivelse av disse teknikker og sykdomssituasjoner er beskrevet i den alminnelig tilgjengelige medisinske og biokjemiske faglitteratur.

For å tilpasse størrelsen av de mønsterfigurer som dannes, kan det være aktuelt til nevnte reagens å tilsette kalibrerende konkurrerende substanser. Det kan for eksempel være aktuelt å tilsette til reagenset kjente mengder spesifikke bindingsmolekyler som ikke har påbundne signalgivende substanser, som vil konkurrere om bindingen til analyttmolekylene i prøvematerialet. Det kan også være aktuelt å tilsette kjente mengder analoger av eller derivater av eller fragmenter av eller hele analyttmolekyler som vil reagere med tilstedeværende spesifikke bindingsmolekyler og således påvirke mønsterfigurene som dannes.

Metoden i henhold til den foreliggende oppfinnelse er basert på transport av vandige løsninger gjennom den væskeoverførende innretning og til og innen den væskemottagende innretning. Oppfinnelsen er ikke avgrenset til en type transporterende kraft, men de kapillærkrefter som fremkommer når vandig løsning kommer i kontakt med porøse materialer, vil kunne utgjøre en transporterende kraft som er spesielt gunstig for utførelse av den metode som er kjennetegnet ved den foreliggende oppfinnelsen. I prinsippet kan også gassovertrykkskrefter eller gassundertrykkskrefter (vacuum) anvendes, ofte i forbindelse med suge- eller trykkpumper, men dette er som regel mindre hensiktsmessig fra et praktisk synspunkt.

Som porøse væskeoverførende materialer i den nevnte væskeoverførende innretning anvendes det typiske slike materialer som anvendes i tusjpennespisser eller såkalte filtpenner, typisk - men ikke avgrenser til - filt, svamp (naturlig og syntetisk) men særlig foretrukket polyletylenfibre (tette eller hulfibre) polyesterfibre (tette eller hulfibre) eller andre plastpolymerfibre (tette eller hulfibre). Ved anvendelse av hulfibre oppnås særlig gunstige kappillæreffekter, men også tette fibre kan anvendes, da det i disse utførelsesformer oppnås kapillære spalter mellom fibrene. Noen materialer er limt sammen, andre er sammensmeltet eller sammentrykket eller ekstrudert eller støpt eller spunnet sammen.

Som porøse og væskemotagende materialer kan det anvendes både hydrofile materialer eller hydrofobe materialer. Hydrofile materialer gir ofte gode sugeegenskaper, mens hydrofobe materialer ofte gir enda bedre egenskaper for immobilisering av spesifikke bindingsmolekyler.

Mindre foretrukne utførelsesformer enn den væskelekkasjesikre utførelsesform, er utførelsesformer hvor det anvendes en mer åpen beholder for blandingen av reagens og prøvematerialet. Også i denne utførelsesform anvendes en væskeoverføringsinnretning, men siden denne utførelsesform ikke er lekkasjesikker, vil som regel overføringen av væske skje mot tyngdekraften, gjerne oppover fra nevnte beholder. Mest typisk i denne utførelsesform anvendes en overføringsinnretning som inneholder et porøst væskeabsorberende materiale som trekker væske som følge av de kapillærkrefter som fremkommer når væske kommer i kontakt med dette materialet og som ikke er i fast fysisk kontakt med det porøse væskemotagende materialet i den væskemotagende innretning. Denne overføringsinnretning bringes i kontakt både med blandingen av reagens og prøvemateriale i nevnte beholder, og det porøse væskemotagende materialet i den væskemotagende innretning, typisk i sentrum av denne væskemotagende innretning for at væskeblandingen skal migrere radialt ut i det porøse væskemotagende materialet.

Den foreliggende oppfinnelse er således tilveiebragt dels ved å anvende en separat væskeoverføringsinnretning som beskrevet over som ikke er i fast eller permanent kontakt med det porøse væskemotagende materialet hvor det dannede mønster avleses, og dels ved å anvende en væskelekkasjesikker beholder 2,9 for blandingen av reagens og prøvemateiralalikvot. På denne måte oppnås en kontrollert væskeoverføring slik som tidligere har vært brukt i penner og skrivesaker for å oppnå en kontrollert skrift eller tegning, men i den foreliggende oppfinnelse for å danne kontrollerte kvantitative figurarealer for kjemisk kvantitering av analyttmolekyler. Fortrinnsvis anvendes en kombinasjon av disse to elementer i den foreliggende oppfinnelse.

I en mindre foretrukket utførelsesform er metoden i henhold til den foreliggende oppfinnelsekarakterisert vedat det anvendes en lekkasjesikker beholder for blanding av reagens og prøvemateriale i kombinasjon med at den nevnte væskeoverføringsinnretning og den nevnte væskemotagende innretning utgjøres av en sammenhengende innretning med et sammenhengende porøst væskesugende materiale.

De nevnte signalgivende substanser utgjøres fortrinnsvis av partikulært materiale, typisk av metallkolloider eller av polymer natur, eventuelt av latekstype, eller av karbonpartikler. Slike fargede partikler er meget vel kjent i litteraturen og av den alminnelige fagmann, og er alminnelig tilgjengelig fra leverandører som British Biocell, UK, og Bangs Laboratories, Indiana, USA. Disse firma leverer også slike partikler fysisk eller kjemisk belagt med antigener eller antistoffer eller andre bindingsmolekyler eller derivater av disse eller analoger av eller derivater av eller fragmenter av eller hele analyttmolekyler. Polymerpartikler leveres i alle størrelser og farger, også som fluorescerende partikler. Partiklenes størrelse og fargeintensitet må tilpasses den nødvendige sensitivitet og kapasitet for målemetoden, samt porestørrelsen for det porøse væskemotagende materialet i nevnte væskemotagende innretning 5. Videre må de vær tilpasset til det instrument som skal avlese resultatet eller for visuell direkte avlesning, om dette skal anvendes.

Små partikler reagerer raskere enn store partikler og har kapasitet for binding av flere bindingsmolekyler per masseenhet partikler, mens større partikler gir sterkere farge eller fluorescence i forhold til den mengde bindingsmolekyler som anvendes.

De signalgivende substanser kan også utgjøres av fluorescerende fargestoffer direkte konjugert til bindingsmolekylene, men vil i alminnelighet trenge en fluorescenceskanner for å bli avlest. Fargestoffer direkte konjugert til bindingsmolekylene kan anvendes for analytter med høy konsentrasjon, og anvendelse av blodprøvers egne hemoglobinmolekyler er en spesiell utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, ofte da med chimere antistoffer med affinitet både for hemoglobin og for analyttmolekyler. Videre kan enzymer anvendes som signalgivende substanser, men den nevnte væskemotagende innretning må i så fall som regel tilføres en enzymsubstratholdende tilleggsløsning, f. eks. med et substrat som presippiterer som fargestoff.

De nevnte bindingsmolekyler kan omfatte monoklonale eller polyklonale antistoffer eller antigenbindende fragmenter eller derivater av disse, eventuelt FAB eller FAB2 eller FAB'2 fragmenter, eller polymere fremstilt ved kombinatoriske teknikker, syntetiske eller biologiske herunder "phage display", som f. eks. peptidbindere eller nukleinsyreaptamere eller molekyler som har naturlig spesifikk bindingsaktivitet som f. eks. haptoglobin eller "intrisic factor" eller folatbindende proteiner. Om det anvendes spesifikke bindingsmolekyler både i den væskemottagende innretning og bundet til de signalgivende substanser, må det påsees at analyttmolekylene kan binde de spesifikke bindingsmolekylene simultant.

Det nevnte reagens som kjennetegner den foreliggende oppfinnelse kan videre med fordel inneholde kjemikalier som oppløser celler i prøvematerialet, som detergenter, og/eller buffersubstanser som regulerer pH oh ionestyrke eller holder eventuelle partikler dispergert.

Oppfinnelsen kan videre værekarakterisert vedat det nevnte væskeoverførende materiale i den væskeoverførende innretning 3,12 har en porestørrelse som holder tilbake celler som røde eller hvite blodlegemer men har en porestørrelse som er stor nok til å slippe igjennom nevnte signalgivende substanser.

Om det ønskes en forsterking av bindingene mellom de signalgivende substanser og analyttmolekylene eller mellom analyttmolekylene og de spesifikke bindingssubstanser i den væskemotagende innretning 5, kan det anvendes simultant flere typer bindingsmolekyler, eventuelt med spesifisitet for forskjellige deler av analyttmolekylene.

I enkelte utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse kan det fordelaktig foretas fortynninger eller homolysering eller ekstraksjoner eller denaturering eller separasjoner av prøvematerialet før det tas inn i nevnte beholder. Typisk kan substanser som foreligger i meget høy konsentrasjon fordre fortynning for ikke å overbelaste bindingskapasiteten i metoden i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Andre analytter, som f. eks. folater eller vitamin B12 fordrer denaturering som koking for å eksponere analyttmolekylstrukturen. Karbohydratfattige transferriner må oftest separeres fra øvrige isotransferriner før kvantitering av de karbohydratfattige transferriner kan finne sted, og vannprøver må typisk oppkonsentreres eller filterekstraheres før analyse.

Reagenset 14 i nevnte beholder 2,9 for blanding av reagens og prøvemateriale kan i mindre foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse være delt i to avdelinger, oftest p.g.a. manglende holdbarhet om reagenset er kombinert i en løsning. Dette kan f. eks. anordnes ved at de to avdelinger kombineres rett før bruk, f.eks. men ikke begrenset til at den ene delen av reagenset er plassert i en glassampulle inne i beholderen, og videre at nevnte beholder er i myk plast, og at nevnte glassampulle brytes ved at det klemmes utenpå nevnte mykplastbeholder, og at reagenset derved blandes. Dette siste kan gjøres før eller etter tilblanding av prøvematerialet.

Eventuelt kan de to deler av et avdelt reagens oppbevares i to avdelinger som føyes sammen eller skrus sammen rett før bruk, eller ved at det ene delreagenset eller begge delreagensene fylles inn rett før bruk, eventuelt slik blekk fylles eller pumpes inn i fyllepenner. Også om reagenset tilveiebringes som ferdig reagens kan det fylles inn i beholderen eller bringes inn i beholderen i form av en patron, slik blekk kan bringes inn i penner ved hjelp av patroner. En annen variant er å anvende fyl lb are patroner, som deretter plasseres inn i den pennlignende inneretning, eller det kan anvendes industrielt ferdig produserte patroner inneholdende reagens.

Det porøse væskemotagende materialet som utgjør hele eller deler av den væskemotagende innretning, kan utgjøres av forskjellige materialer. Typisk vil materialet utgjøres av nitrocellulose med relativt stor porestørrelse, spesielt om de signalgivende substanser består av partikulært materiale. Videreutviklede materialer er tilveiebragt senere år, slik som materialet Predator fra Pall Gelman, og hydrofile og hydrofobe materialer og derivater av nylon, cellulose og andre naturlige og syntetiske polymere. Slike materialer er alminnelig tilgjengelige fra Pall Gelman i UK, Millipore i US , Schleier & Schull i Tyskland og tallrike andre firma. Spesifikke bindingsmolekyler kan imidlertid også immobiliseres på partikler, ofte av hydrofob karakter, som dispergeres i det porøse materiale, og som p.g.a. sin størrelse vil bli immobilisert, d.v.s. ikke trekkes med av væskestrøm, i det porøse materialet.

Metoden i henhold til den foreliggende oppfinnelse er viderekarakterisert vedat avlesningen kan skje visuelt eller instrumentelt ved at de mønstre eller arealer av mønstre og/eller arealet av mønsterelementer som fremkommer i den nevnte væskemotagende innretning 5 avbildes eller skannes eller måles ved anvendelse av analoge eller digitale instrumenter basert på synlig eller ultrafiolett eller infrarødt eller nær-infrarødt lys, enten ved absorpsjonsmåling eller refleksjonsmåling eller fluorescencemåling, og at konsentrasjonen av analytten eller analyttene i prøvematerialet bestemmes basert på disse målinger. Hva enten avlesningen skjer instrumentelt eller visuelt, kan avlesningen assisteres ved at det er påtrykket kalibrerende indikatorer på den væskemotagende innretning, eventuelt på overliggende transparent materiale.

Metoden i henhold til den foreliggende oppfinnelse egner seg blant annet til analyse av konsentrasjonene av blant annet:

autoantistoffer som anticadiolipinantistoffer,

antistoffer mot antigener relatert til leddgikt,

antistoffer mot HIV, rubella og andre vira samt toxoplasmose,

sapprofytter, bakterier og andre infeksiøse agens,

haemoglobin

albumin

CRP

U-albumin

glycated albumin

glycated haemoglobin

ferritin

ASAT

ALAT

LDH

myoglobin

Troponin I

FattyAcidBindingProtein

amylase

HCG

U-HCG

samt en lang rekke medikamenter som:

theophyllin,

forskjellige antibiotika

og en lang rekke andre analytter.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre etanalysesett for de anordninger/innretninger og reagenser som er nødvendige for utførelsen av de metoder som erkarakterisert vedden foreliggende oppfinnelse. Nevnte analysesett i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter

et reagens 14 for utførelse av metoden i henhold til den foreliggende oppfinnelse en innretning for å bringe prøvemateriale, gjerne en alikvot av prøvemateriale, i kontakt med reagenset,

en beholder 2,9 for blandingen av prøvematerialet og reagens, fortrinnsvis en væskelekkasjesikker beholder, om ønsket delvis dannet ved hjelp av ovenstående innretning for å bringe prøvematerialet i kontakt med reagenset,

en væskeoverførende innretning 3,12 som inneholder et væskeoverførende materiale 4,13 av porøst eller ikke porøst materiale, fortrinnsvis for væskelekkasjesikker kontaktering med nevnte blanding med reagens og prøvemateriale i nevnte beholder,

en væskemotagende innretning 5 omfattende et porøst væskemotagende, nevnte porøse væskemotagende materiale i nevnte andre væskemotagende innretning omfattende reagenser som har spesifikk bindingsaffinitet for nevnte analytt eller analytter eller at nevnte reagenser utgjøres av immobiliserte analyttmolekyler eller analoger eller derivater eller fragmenter av analyttmolekyler, nevnte reagenser fortrinnsvis i immobilisert form,

og om ønsket separate tilleggsreagenser for forbehandling eller separering av prøvematerialet eller tilsetning til den væskemottagende innretning for tydeliggjøring av signalet.

Claims

1. En kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve, karakterisert vedat en prøve inneholdende analytten eller analyttene blandes med et reagens (14) inneholdt i en beholder (2, 9), hvori reagensen inneholder signalgivende substans(er) slik at det tilveiebringes en blanding som deretter absorberes ved hjelp av et væskeoverførende materiale (4,13) inneholdt i en væskeoverførende innretning (3,12), og hvori den væskeoverførende innretningen samtidig eller deretter bringes i kontakt med en væskemotagende innretning som omfatter et porøst væskemotagende materiale omfattende immobiliserte reagenser med spesifikk bindingskapasitet for analytten eller analyttene, eller immobiliserte analyttmolekyler eller analoger eller derivater eller fragmenter derav, hvori blandingen transporteres ut i det porøse væskemotagende materialet i nevnte væskemotagende innretning og danner et mønster hvori mønsteret eller arealet av mønsteret eller arealet av mønsterelementene anvendes som et mål på konsentrasjonen av analytt(er) i prøven.

2. En kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i følge krav 1, karakterisert vedat - prøven blandes med en flytende reagens (14) inneholdende signalgivende substanser i en beholder (2,9), og hvori - en væskeoverførende innretning (3,12) som inneholder et væskeoverførende materiale (4,13) føres inn i nevnte beholder slik at nevnte væskeoverførende materiale kommer i kontakt med nevnte blanding i nevnte beholder, og viderekarakterisert vedat - nevnte væskeoverførende materiale i den nevnte væskeoverførende innretning i løpet av nevnte kjemiske analysemetodes utførelse bringes i samtidig kontakt med på den ene side nevnte blanding av reagens og prøvemateriale og på den annen side i kontakt med et porøst væskemotagende materiale i en annen væskemotagende innretning, og hvori nevnte væskeoverførende materiale i nevnte væskeoverførende innretning ikke er fast montert i kontakt med det porøse væskemotagende materiale i nevnte annen væskemotagende innretning, men bringes i slik kontakt som den del av utførelsen av denne metoden, og hvori nevnte porøse væske motagende materiale i nevnte væskemotagende innretning omfatter immobiliserte reagenser som har spesifikk bindingsaffinitet for nevnte analytt eller analytter eller at nevnte immobiliserte reagenser utgjøres av immobiliserte analyttmolekyler eller analoger eller derivater eller fragmenter av analyttmolekyler, hvorved nevnte blanding transporteres gjennom den væskeoverførende innretning og over i og sprer seg ut i det porøse væskemotagende materialet i nevnte væskemotagende innretning, hvorved det mønsteret, arealet av mønsteret og/eller arealet av mønsterelementene som fremkommer av de signalgivende substansers fordeling i nevnte porøse væskemotagende materiale i nevnte væskemotagende innretning, anvendes som mål på konsentrasjonen av analytt eller analyttene i prøven.

3. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til kravene 1-2, karakterisertvedat nevnte beholder er en væskelekkasjesikker beholder (10,11), og viderekarakterisert vedat den væskeoverførende innretning som inneholder et væskeoverførende materiale gjennom en væskelekkasjesikker port føres inn i nevnte beholder slik at nevnte væskeoverførende materiale kommer i kontakt med nevnte blanding i nevnte beholder.

4. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til krav 1, 2 eller 3, karakterisert vedat det væsketransporterende materialet i den væskeoverførende innretning utgjøres av et porøst væsketransporterende materiale egnet til å transportere væske ved hjelp av kapillærkrefter eller overtrykk eller undertrykk

5. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 4,karakterisert vedat den væskeoverførende innretning omfatter en ikke porøs pennesplitt eller en rørformet overføring som ikke er montert i permanent kontakt med den væskemotagende innretning, men som bringes i kontakt med den væskemotagende innretning under utførelsen av den kvantitative kjemiske analysemetode.

6. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 5, karakteriser tvedat nevnte beholder for blanding av reagens med prøvemateriale er en lukket beholder med en port hvor nevnte væskeoverførings-innretning kan komme i kontakt med nevnte blanding, om hensiktmessig ved at nevnte beholder har en utsparing i en vegg hvor veggen er tynnere og viker når overføringsinnretningen føres igjennom på en tilsluttende måte, eller om hensiktsmessig ved at den væskeoverførende enhet og nevnte beholder skrus sammen, om hensiktsmessig med mindre gasspermeable åpninger i beholderen eller overføringsinnretningen, utformet slik at nevnte blanding ikke renner ut av beholderen eller væskeoverføringsinnretningen uavhengig av i hvilken stilling beholderen og/eller væskeoverføringsinnretningen holdes i.

7. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 6,karakterisert vedat nevnte beholder for blanding av reagens og prøvemateriale er utstyrt med en pakning (8) for innføring av prøvemateriale eller ved at det anvendes en tredje innretning inneholdende prøvematerialet, videre om ønsket at nevnte tredje innretning er med på å danne nevnte beholder når den er føyd sammen eller skrudd på de øvrige innretninger.

8. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i følge krav 7, karakaterisertvedat nevnte tredje innretning ikke er en del av beholderen og for eksempel er et glasskapillær.

9. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 8,karakterisert vedat nevnte væskemotagende innretning inneholder spesifikke bindingsmolekyler med affinitet for analytter eller analyttene, eller analoger av eller derivater av eller fragmenter av eller hele analyttmolekyler, enten i immobilisert form og/eller i tørket form eller dispergert på eller i partikler eller direkte i det porøse væskemotagende materialet i den nevnte væskemotagende innretning, med homogen eller ikke-homogen - men forhåndsbestemt - distribusjon i det porøse væskemotagende materialet.

10. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 9,karakterisert vedat nevnte reagens inneholder signalgivende substanser i form av fargede partikler eller kolloider eller enzymer eller fluorophorer eller fargestoffer, med eller uten påbundne spesifikke bindingsmolekyler eller med eller uten påbundne analoger av eller derivater av eller fragmenter av eller hele analyttmolekyler.

11. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 10,karakterisert vedat nevnte reagens omfatter kjemikalier som oppløser celler i prøvematerialet og/eller regulerer surhetsgrad eller ionestyrke eller holder eventuelle partikler dispergert.

12. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 11,karakterisert vedat nevnte væskeoverførende innretning har en porestørrelse som holder tilbake celler slik som røde og hvite blodlegemer, men har en porestørrelse som er stor nok til å slippe igjennom nevnte signalgivende substanser.

13. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 12,karakterisert vedat hemoglobinet i prøvematerialet anvendes som signalgivende substans.

14. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 13, karakterisertvedat prøvematerialet forbehandles ved tilsetning av kjemikalier eller separeres eller ekstraheres forut for tilblandingen til nevnte reagens 14 eller at nevnte reagens tilveiebringes ved at to eller flere forskjellige reagenser sammenblandes inne i nevnte beholder, eller det porøse væskemotagende materialet i den væskemotagende innretning tilsettes ytterligere kjemikalier for å fremkalle eller forsterke eller tydeliggjøre de mønstre eller arealer av mønstre og/eller arealet av mønsterelementer som fremkommer i den nevnte væskemotagende innretning.

15. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 14,karakterisert vedat de mønstre eller arealer av mønstre og/eller arealet av mønsterelementer som fremkommer i den nevnte væskemotagende innretning avbildes eller skannes eller måles ved anvendelse av analoge eller digitale instrumenter basert på synlig eller ultrafiolett eller infrarødt eller nær-infrarødt lys, enten ved absorpsjonsmåling eller refleksjonsmåling eller fluorescencemåling, og at konsentrasjonen av analytten eller analyttene i prøvematerialet bestemmes basert på disse målinger.

16. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 15,karakterisert vedat det anvendes en lekkasjesikker beholder for blanding av reagens og prøvemateriale, og videre kjennetegnet ved at den væskeoverførende innretning inneholder et porøst væskeoverførende materiale som er montert i fast kontakt med det porøse væskemotagende materialet i den væskemottagende innretning.

17. Kvantitativ kjemisk analysemetode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en prøve i henhold til ett eller flere av kravene 1 til 16,karakterisert vedat testprøven er en biologisk prøve.

18. Anordning/innretning for anvendelse i en metode for konsentrasjonsbestemmelse av en eller flere analytter i en testprøve, karakterisert vedat den omfatter en væskelekkasjesikker beholder for blanding av testprøven med en reagens, en væskeoverføringsinnretning som omfatter et væskeoverføringsmateriale, og en væskemotagende innretning som omfatter et væskemotagende materiale, satt sammen på en slik måte den væskeoverførende innretningen kan bringes i kontakt med innholdet i nevnte beholder gjennom en væskelekkasjesikker port og med den væskemotagende innretning inneholdende det væskemottaagende materialet.

19. Anordning/innretning i følge krav 18, karakterisert vedat det væskeoverførende materialet i den væske-overførende innretningen består av et porøst væskeoverførende materiale egnet for overføring av væsker ved anvendelse av kapillærkrefter eller overtrykk eller undertrykk.

20. Anordning/innretning i følge kravene 18 til 19, karakterisert vedat en ikke-porøs pennesplitt eller en rørformet overføring er inkludert i den væskeoverførende innretningen som ikke er montert i permanent kontakt med den væskemotagende innretning, men som bringes i kontakt med den væskemotagende innretning under utførelsen av den kvantitative kjemiske analysemetode.

21. Anordning ifølge kravene 18-20, karakterisert vedat nevnte væskelekkasjesikre beholder (2,9) har en port (10,11) hvorigjennom nevnte væskeoverføringsinnretning kan komme i kontakt med nevnte blanding av testprøve og reagens (14), om hensiktmessig ved at nevnte beholder har en utsparing i en vegg hvor veggen er tynnere og viker når overføringsinnretningen føres igjennom på en tilsluttende måte, eller om hensiktsmessig ved at den væskeoverførende enhet og nevnte beholder skrus sammen, om hensiktsmessig med mindre gasspermeable åpninger i beholderen eller overføringsinnretningen, utformet slik at nevnte blanding ikke renner ut av beholderen eller væskeoverføringsinnretningen uavhengig av i hvilken stilling beholderen og/eller væskeoverføringsinnretningen holdes i.

22. Anordning i følge krav 18-21, karakterisert vedat nevnte beholder for blanding av reagens og prøvemateriale er utstyrt med en pakning (8) for innføring av prøvemateriale eller ved at det anvendes en tredje innretning inneholdende prøvematerialet, videre om ønsket at nevnte tredje innretning er med på å danne nevnte beholder når den er føyd sammen eller skrudd på de øvrige innretninger.

23. Anordning i følge kravene 18-22, karakaterisertvedat nevnte væskemotagende innretning inneholder spesifikke bindingsmolekyler med affinitet for analytter eller analyttene, eller analoger av eller derivater av eller fragmenter av eller hele analyttmolekyler, enten i immobilisert form og/eller i tørket form eller dispergert på eller i partikler eller direkte i det porøse væskemotagende materialet i den nevnte væskemotagende innretning, med homogen eller ikke-homogen - men forhåndsbestemt - distribusjon i det porøse væskemotagende materialet.

24. Anordning i følge kravene 18-23, karakterisert vedat nevnte reagens inneholder signalgivende substanser i form av fargede partikler eller kolloider eller enzymer eller fluorophorer eller fargestoffer, med eller uten påbundne spesifikke bindingsmolekyler eller med eller uten påbundne analoger av eller derivater av eller fragmenter av eller hele analyttmolekyler.

25. Anordning i følge kravene 18-24, karakterisert vedat nevnte reagens omfatter kjemikalier som oppløser celler i prøvematerialet og/eller regulerer surhetsgrad eller ionestyrke eller holder eventuelle partikler dispergert.

26. Anordning i følge kravene 18-25, karakterisert vedat nevnte væskeoverførende innretning har en porestørrelse som holder tilbake celler slik som røde og hvite blodlegemer, men har en porestørrelse som er stor nok til å slippe igjennom nevnte signalgivende substanser.

27. Anordning i følge kravene 18-26, karakterisert vedat anordningen omfatter en prøvetagningsinnretning (6) inneholdende et kapillær (7), en pakning (8) som omgir prøvetagningsinnretningen, en beholder (9) med en væskelekkasje sikker port (10,11), som er nøyaktig tilpasset til væskeoverføringsinnretningen, hvori et forseglet og bevegelig væskeoverførende materiale er montert.

28. Anordning i følge kravene 18-26, karakterisert vedat anordningen ytterligere omfatter en skanningsanordning, slik som analoge eller digitale instrumenter basert på synlig eller ultrafiolett eller infrarødt eller nært infrarødt lys eller en kombinasjon derav for å måle absorpsjonen eller refleksjonene eller fluorescensen eller en kombinasjon derav, en datamaskin for håndtering av dataene, et displaymedium og et medium for å lagre dataene.

29. Anvendelse avmetoden i følge kravene 1-17, hvori konsentrasjonene av en eller flere analytter i en biologisk prøve, slik som blod, sputum, mucus, feces, ekspektorat og vev måles.

30. Anvendelse av metoden i følge krav 1, hvori analyttene er valgt fra gruppen bestående av auto antistoffer, antistoffer, saprofytter, bakterier, andre infeksiøse midler, hemoglobin, albumin, CRP, U-albumin, glykosylert albumin, glykosylert hemoglobin, ferritin, ASAT, ALAT, LDH, myoglobin, Troponin I, fettsyrebindende protein, amylase, HCG, U-HCG, theophyllin og antibiotika.

31. Analysesett for anvendelse i metoden i følge kravene 1-17,karakterisert vedat settet omfatter anordningen i følge kravene 18-28, reagenser for blanding med testprøven, eventuelt ytterligere separate tilleggsreagenser for forbehandling eller separering av prøvemateriale eller tilsetning til den væskemotagende innretningen for tydeliggjøring av signalet.