RU2398235C2 - Test-system with application of elements of non-enzymatic recognition of analysed substance - Google Patents

Test-system with application of elements of non-enzymatic recognition of analysed substance Download PDF

Info

Publication number
RU2398235C2
RU2398235C2 RU2008111981/14A RU2008111981A RU2398235C2 RU 2398235 C2 RU2398235 C2 RU 2398235C2 RU 2008111981/14 A RU2008111981/14 A RU 2008111981/14A RU 2008111981 A RU2008111981 A RU 2008111981A RU 2398235 C2 RU2398235 C2 RU 2398235C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
analyte
sample
recognition
calibration
test
Prior art date
Application number
RU2008111981/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008111981A (en
Inventor
Маттиас ШТИНЕ (DE)
Маттиас Штине
Эльке ХОРСТКОТТЕ (DE)
Эльке ХОРСТКОТТЕ
Дирк КУЛЬМАЙЕР (DE)
Дирк КУЛЬМАЙЕР
Юриг Уин ДЖОНС (DE)
Юриг Уин ДЖОНС
Original Assignee
Эгомедикаль Технологиз Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эгомедикаль Технологиз Аг filed Critical Эгомедикаль Технологиз Аг
Priority to RU2008111981/14A priority Critical patent/RU2398235C2/en
Publication of RU2008111981A publication Critical patent/RU2008111981A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2398235C2 publication Critical patent/RU2398235C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: test-element has surfaces located at set distance opposite each other and containing two similar structures that form sections with high and low surface energy. At least one of sensitive sections of the first and second surfaces is provided with at least one element of non-enzymatic recognition able to provide reaction of affinity with analysed substance. Method of test-element manufacturing includes formation of sections with high and low surface energy on bottom layer with the first surface. Sections with high surface energy form hydrophilic system of sample distribution, formation of structure of sections with high and low surface energy on upper layer with the second surface, covering given sensitive sections of the first surface with calibration compositions, covering given sensitive sections of the second surface with recognition composition, which contains recognition element, and application of layers of the first and second surfaces onto opposite sides of central layer with a cut. Described is test-system which includes test-element by i.i. 1-15, and method of qualitative and/or quantitative determination of at least one analysed substance in a sample of physiological or water liquid, using application of physiological sample liquid on test-element by i.i. 1-15.
EFFECT: increase of analysis accuracy.
26 cl, 21 dwg, 2 tbl

Description

Область, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к тест-системе для количественного и качественного определения анализируемого вещества в жидкой среде, такой как проба водной или физиологической жидкости. В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к тест-системе для количественной и качественной оценки реакции между молекулой-хозяином и молекулой-гостем, в частности для исследований сродства и иммуноисследований.The present invention relates to a test system for the quantitative and qualitative determination of an analyte in a liquid medium, such as a sample of an aqueous or physiological fluid. In a preferred embodiment, the present invention relates to a test system for quantitatively and qualitatively evaluating a reaction between a host molecule and a guest molecule, in particular for affinity studies and immunoassays.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Диагностика и подтверждение различных заболеваний и состояния здоровья с самого начала являлась основной задачей для специалистов в медицине. В настоящее время в распоряжении врачей имеется множество способов диагностики, которые позволяют точно поставить диагноз и подтвердить различные заболевания и состояния пациентов в жидкостях организма. Определение различных состояний пациента, в частности, особенно важны для врачей, поскольку необходимо соответствовать различным потребностям и требованиям. Определение различных анализируемых веществ в жидкостях организма, таких как кровь, сыворотка и моча, играет значимую роль при борьбе с различными заболеваниями.Diagnosis and confirmation of various diseases and health conditions from the very beginning was the main task for specialists in medicine. Currently, doctors have at their disposal many diagnostic methods that make it possible to accurately diagnose and confirm various diseases and conditions of patients in body fluids. Determining the various conditions of a patient, in particular, is especially important for doctors, since it is necessary to meet different needs and requirements. The determination of various analytes in body fluids, such as blood, serum and urine, plays a significant role in the fight against various diseases.

Кроме того, врачи и пациенты требуют точных систем результатов тестов и изделий, которые легко использовать, и которые удобны, особенно для мониторинга и ухода на дому. Такое удобство тесно связано с числом выполняемых врачом или пациентом операций для получения окончательных результатов теста и требуемым объемом пробы в случае, когда в тест-системе требуется кровь или сыворотка в качестве жидкости пробы и неинвазивная процедура взятия пробы.In addition, doctors and patients require accurate test result systems and products that are easy to use and convenient to use, especially for monitoring and home care. This convenience is closely related to the number of operations performed by the doctor or patient to obtain the final test results and the required sample volume when the test system requires blood or serum as a sample liquid and a non-invasive sampling procedure.

Типичными примерами является регистрация хорионического гонадотропина человека при тестах на беременность или определение сердечного тропонина I, сердечного тропонина Т, СКМВ, миоглобина и натрийуретического пептида головного мозга (BNP), как сердечных маркеров для определения фактического инфаркта.Typical examples are registration of human chorionic gonadotropin during pregnancy tests or determination of cardiac troponin I, cardiac troponin T, SCMB, myoglobin and natriuretic brain peptide (BNP) as cardiac markers for determining actual heart attack.

Дополнительными примерами анализируемых веществ, значение которых возрастает, являются маркеры опухолей, используемые и крайне важные для мониторинга пациентов после терапии для описания хода болезни до того, как какая-либо канцерогенная ткань может быть обнаружена клинически или путем визуализации. Примерами этих маркеров являются СЕА, PSA, CA19-9, СА125. СЕА или карциноэмбриональный антиген, переносимый кровью белок, упомянутый впервые, как вырабатываемый опухолями желудочно-кишечного тракта.Additional examples of analytes that are increasing in importance are tumor markers that are used and crucial for monitoring patients after therapy to describe the course of the disease before any carcinogenic tissue can be detected clinically or by imaging. Examples of these markers are CEA, PSA, CA19-9, CA125. CEA or carcinoembryonic antigen, a blood-borne protein, first mentioned as being produced by tumors of the gastrointestinal tract.

Аналогично другим примером возрастающей важности при лечении и(или) контроле заболевания, синонимичным с осложнениями, относящимися к сахарному диабету, является диабетическая ретинопатия. Такое состояние представляет собой заболевание сетчатки и в соответствии с множеством сообщений возникает приблизительно у трети пациентов, страдающих диабетом.Similarly, another example of increasing importance in the treatment and / or control of a disease synonymous with complications related to diabetes is diabetic retinopathy. This condition is a retinal disease and, according to many reports, occurs in about a third of patients with diabetes.

PSA или специфический антиген простаты, вырабатывается нормальной простатой. Это энзим, называемый серин-протеаза, который обычно действует как антикоагулянт для сохранения семенной жидкости. Обычно только малые количества попадают в систему кровообращения. Увеличенная простата и злокачественная простата выделяют значительные количества в систему кровообращения и мочу, которые можно обнаружить методами диагностики и скрининга.PSA, or a specific antigen of the prostate, is produced by the normal prostate. This is an enzyme called serine protease, which usually acts as an anticoagulant to preserve seminal fluid. Usually only small amounts enter the circulatory system. An enlarged prostate and a malignant prostate secrete significant amounts into the circulatory system and urine, which can be detected by diagnostic and screening methods.

Во всех перечисленных выше тестах и многих других используются реакции сродства интересующего анализируемого вещества (молекула-гость) и специфический для данного анализируемого вещества элемент распознавания (молекула-хозяин) для количественной оценки наличия или отсутствия соответственно количественной оценки концентрации молекул анализируемого вещества.All of the tests listed above and many others use affinity reactions of the analyte of interest (guest molecule) and a recognition element specific for the analyte (host molecule) to quantify the presence or absence of, respectively, the quantitative assessment of the concentration of analyte molecules.

Специалисты в этой области классифицируют выполненный анализ как иммунологический анализ. В случае реакции сродства, описанной выше в примерах, осуществляемой между антителом или фрагментом антитела в качестве элемента распознавания, интересующий анализируемое вещество затем обычно называют антигеном. Этот тип исследования сродства наиболее широко известен и используется в области клинической и терапевтической диагностики.Specialists in this field classify the analysis as an immunological analysis. In the case of the affinity reaction described above in the examples, carried out between an antibody or antibody fragment as a recognition element, the analyte of interest is then usually called an antigen. This type of affinity study is most widely known and used in the field of clinical and therapeutic diagnostics.

В 2003 году 9,6 миллиона граждан США были признаны заболевшими раком. Исследование Американского общества по борьбе с раком указывает, что раннее распознавание и скрининг могут снизить смертность от рака, например, колоректального рака на 30%, рака шейки матки на 60%. Кроме того, другие типы заболеваний, которые все шире распространяются на западе, включают, среди прочих, ожирение, диабет и артрит. Кроме того, диагностика заболеваний с использованием иммунологических анализов даст врачам возможность раннего применения лекарственных средств и терапии для снижения вероятности выполнения сложной и часто инвазивной терапии. Такая терапия может быть опасной из-за риска бактериальной инфекции, дорогостоящей, и вероятность полного восстановления пациента за определенное время после проявления заболевания в организме пациента снижена.In 2003, 9.6 million US citizens were recognized as having cancer. A study by the American Cancer Society indicates that early recognition and screening can reduce mortality from cancer, such as colorectal cancer by 30%, cervical cancer by 60%. In addition, other types of diseases that are spreading more and more in the West include, among others, obesity, diabetes, and arthritis. In addition, the diagnosis of diseases using immunological tests will give doctors the possibility of early use of drugs and therapy to reduce the likelihood of complex and often invasive therapy. Such therapy can be dangerous due to the risk of bacterial infection, which is expensive, and the probability of the patient recovering completely within a certain time after the manifestation of the disease in the patient's body is reduced.

В частности, в то время как распространение некоторых вирусов во всем мире сократилось, распространение других вирусов возросло, и Всемирная организация здравоохранения сообщает, что к 2005 году оцененное число людей с вирусом иммунодефицита (ВИЧ) во всем мире достигнет 40 миллионов - увеличение на 8% относительно 2000 года. Дополнительные данные предполагают, что у стран третьего мира или развивающихся стран отмечено значительное увеличение числа лиц, у которых диагностировано это заболевание, и для некоторых стран нередко возрастание 15% по отношению к предыдущим датам сравнения.In particular, while the spread of some viruses worldwide has declined, the spread of other viruses has increased, and the World Health Organization reports that by 2005 the estimated number of people with immunodeficiency virus (HIV) in the world will reach 40 million - an increase of 8% relative to the year 2000. Additional data suggests that third-world countries or developing countries show a significant increase in the number of people diagnosed with this disease, and for some countries there is often an increase of 15% compared to previous comparison dates.

Следовательно, насущной проблемой для врачей является их неспособность быстро и точно получить результаты тестов для определения того, страдает ли пациент каким-либо заболеванием. Один из протоколов тестирования таких заболеваний, как ВИЧ, туберкулез, рак, является взятие пробы крови у пациента и передача ее в лабораторию для анализа. Действительно, такой протокол может оказаться проблематичным для пациента, поскольку временная задержка между первоначальной консультацией и получением результата теста вызывает взаимный стресс и ненужную задержку лечения и, следовательно, повышенный риск для пациентов. Однако диагностика на месте и клиники, принимающие больных без предварительной записи, становятся наиболее распространенными в некоторых странах, уравновешивая явную неэффективность отделов здравоохранения, но цены в них привлекательны только для наиболее обеспеченных членов общества.Therefore, an urgent problem for doctors is their inability to quickly and accurately obtain test results to determine if a patient is suffering from any disease. One of the protocols for testing diseases such as HIV, tuberculosis, and cancer is to take a blood sample from a patient and transfer it to a laboratory for analysis. Indeed, such a protocol can be problematic for the patient, since the time delay between the initial consultation and the receipt of the test result causes mutual stress and unnecessary delay in treatment and, therefore, an increased risk for patients. However, on-site diagnostics and clinics that accept patients without an appointment are becoming more common in some countries, balancing the apparent inefficiency of the health departments, but the prices are attractive only to the most affluent members of society.

Кроме того, оборудование для тестов в кабинете у врача может оказаться дорогостоящим для некоторых практикующих врачей, и часть из них может предпочесть пересылку проб жидкости в лабораторию для анализа. Дополнительно стоимость обращения за медицинской помощью в ряде стран при посещении врача может быть чрезмерно высокой для некоторых людей, поскольку не все случаи страхования являются бесплатными при диагностике на месте. Кроме того, диагностика и мониторинг заболевания в некоторых случаях могут проводиться два раза, т.е. врачи требуют подтверждения присутствия или отсутствия заболевания в жидкости организма, и, во-вторых, степени развития заболевания путем анализа уровня концентрации анализируемого вещества в жидкости организма.In addition, the equipment for tests in the doctor’s office may be expensive for some practitioners, and some may prefer to send fluid samples to the laboratory for analysis. Additionally, the cost of seeking medical care in some countries when visiting a doctor may be excessively high for some people, since not all insurance cases are free for on-site diagnostics. In addition, the diagnosis and monitoring of the disease in some cases can be carried out twice, i.e. doctors require confirmation of the presence or absence of the disease in the body fluid, and, secondly, the degree of development of the disease by analyzing the level of concentration of the analyte in the body fluid.

Таким образом, люди, которые чувствуют, что они подвергаются риску заболевания, выигрывают при тестах диагностики на месте (PoC) или тестах диагностики на дому, поскольку последняя позволяет проводить тест в удобном для них окружении. Кроме того, врачи добиваются эффективной ежедневной работы, если они могут выполнять диагностический тест на рабочем месте, не обращаясь к дорогостоящим услугам лаборатории. Во многих случаях обеспечение таких диагностических комплектов дает пациенту элемент контроля его заболевания.Thus, people who feel they are at risk of disease benefit from on-site diagnostic tests (PoC) or home-based diagnostic tests, since the latter allows the test to be carried out in an environment that is convenient for them. In addition, doctors achieve effective daily work if they can perform a diagnostic test at the workplace without resorting to expensive laboratory services. In many cases, providing such diagnostic kits gives the patient an element of control of his disease.

Существуют различные тест-элементы либо для тестирования на дому таких физиологических состояний, как диабет, беременность и фертильность, но имеется минимальное оборудование для тестов, которое может обеспечить простой диагностический инструмент для получения сведений о состоянии и ходе заболевания с быстрым и точным результатом при диагностике на месте или на дому.There are various test elements for either testing at home physiological conditions such as diabetes, pregnancy and fertility, but there is minimal test equipment that can provide a simple diagnostic tool to obtain information about the condition and course of the disease with quick and accurate results when diagnosing place or at home.

Возможны различные принципы регистрации (детекции), применимые в оборудовании для лабораторных тестов и(или) терапевтических тест-элементов, которые определяют наличие и уровень анализируемого вещества в пробе теста, например иммунологический анализ агглютинации, иммунологический анализ диффузии, анализ модулятора энзима, иммунологические анализы на основе флуоресценции и анализ коэнзима-апоэнзима.There are various principles of registration (detection) that are applicable in equipment for laboratory tests and (or) therapeutic test elements that determine the presence and level of an analyte in a test sample, for example, immunological analysis of agglutination, immunological analysis of diffusion, analysis of an enzyme modulator, immunological tests for fluorescence-based and coenzyme-apoenzyme analysis.

Соответственно многие современные отрасли и, в частности, область мониторинга метаболизма, сталкиваются с проблемой обеспечения тест-элемента со следующими характеристиками и свойствами:Accordingly, many modern industries and, in particular, the field of metabolism monitoring, face the problem of providing a test element with the following characteristics and properties:

- тест-элемент должен обеспечивать либо точные качественные либо точные количественные результаты теста в водной жидкости или жидкостях организма при возможно малом числе этапов применения для пользователя;- the test element must provide either accurate qualitative or accurate quantitative test results in aqueous fluids or body fluids with as few steps as possible for the user;

- для тест-элемента должно быть необходимо лишь малое количество пробы, таким образом врач или пациент может использовать минимально инвазивные способы взятия пробы;- only a small amount of sample should be needed for the test element, so the doctor or patient can use minimally invasive methods of sampling;

- тест-элемент должен предусматривать лишь малое число технологических операций при производстве и, следовательно, недорогое изготовление, и использоваться для изделий, помогающих пациентам при самоконтроле физиологических параметров, и(или) врачом на месте работы.- the test element should provide only a small number of technological operations during production and, therefore, inexpensive manufacturing, and be used for products that help patients with self-monitoring of physiological parameters, and (or) the doctor at the place of work.

В предшествующем уровне техники описаны системы и примеры решения или частичного решения вышеперечисленных проблем, в частности упомянутые ниже публикации особенно интересны для описываемого изобретения.The prior art describes systems and examples of solutions or partial solutions to the above problems, in particular the publications mentioned below are particularly interesting for the described invention.

В патенте US 4213893 описан флавин-аденин-динуклеотид (ФАД), меченый конъюгат, используемый в качестве меченого конъюгата при специфических анализах связывания для определения лиганда или специфического члена пары связывания в жидкой среде, такой как сыворотка. ФАД меченые конъюгаты, используемые при анализе связывания для лигандов, мониторируют для анализа путем измерения активности ФАД, т.е. активности коэнзима или простстической группы меченого конъюгата.US Pat. No. 4,213,893 discloses a flavin adenine dinucleotide (FAD), a labeled conjugate, used as a labeled conjugate in specific binding assays to determine a ligand or a specific member of a binding pair in a liquid medium such as serum. FAD labeled conjugates used in ligand binding assays are monitored for analysis by measuring FAD activity, i.e. activity of a coenzyme or prostatic group of a labeled conjugate.

В патенте US 4708933 описан анализ однородной твердотельной иммунолипосомы, в котором используется отделение боковой фазы антигенной липосомы, приводящее к нарушению устойчивости и лизису липосомы, которые можно оценить количественно и использовать для определения наличия и(или) концентрации антигенов, антител и подобных реагентов в биологических жидкостях.US Pat. No. 4,708,933 describes an analysis of a homogeneous solid-state immunoliposome, which uses the separation of the lateral phase of an antigenic liposome, leading to impaired stability and lysis of the liposome, which can be quantified and used to determine the presence and (or) concentration of antigens, antibodies and similar reagents in biological fluids .

В статье RJ Tyhach и др. в журнале Clinical Chemistry 27: 1499-1504; "Adaptation of Prostatic-Group-Label Homogeneous Immunoassay to reagent - strip format", опубликованной в 1981 г., описан способ иммунологического анализа метки простстической группы (PGLIA), осуществленный в формате полоски с реагентом, с использованием флавин N6-(N′-2,4-динитрофенил-6-аминогексил)аденин динуклсотида (DNP-FAD) в качестве производной простетической группы и 6-N-(2,4-динитрофенил)аминокапроновой кислоты (DNP-капроат) в качестве конкурентного лиганда. DNP-FAD, не связанные антителом, объединяется с апоэнзимом глюкозооксидазы, который вступает в реакцию с глюкозой и кислородом, создавая цвет посредством системы, связанной пероксидазой. Скорость возникновения цвета, таким образом, зависит от концентрации DNP-капроата.In an article by RJ Tyhach et al. In Clinical Chemistry 27: 1499-1504; "Adaptation of Prostatic-Group-Label Homogeneous Immunoassay to reagent - strip format", published in 1981, describes a method for immunological analysis of the prostatic group label (PGLIA), carried out in the form of a strip with a reagent, using flavins N6- (N′- 2,4-dinitrophenyl-6-aminohexyl) adenine dinucleotide (DNP-FAD) as a derivative of the prosthetic group and 6-N- (2,4-dinitrophenyl) aminocaproic acid (DNP-caproate) as a competitive ligand. Non-antibody DNP-FAD combines with the glucose oxidase apoenzyme, which reacts with glucose and oxygen, creating color through a peroxidase-linked system. The rate of color formation, therefore, depends on the concentration of DNP caproate.

В статье Butler и др. в журнале Journal of Clinical Investigation 115:86-93 (2005); "SDF-1 is both necessary and sufficient to promote proliferative retinopathy", опубликованной в 2005 году, описана связь между белком, известным как SDF-1, и ретинопатией.In an article by Butler et al. In Journal of Clinical Investigation 115: 86-93 (2005); "SDF-1 is both necessary and sufficient to promote proliferative retinopathy," published in 2005, describes the relationship between a protein known as SDF-1 and retinopathy.

В ЕР 163393 описан способ иммунологического анализа латекса для определения присутствия интересующего лиганда в невыделяемой жидкости организма и наличия химической добавки, содержащей галогензамещенную карбоновую кислоту или соль этой кислоты в реагирующей смеси для снижения неспецифического влияния на иммунологический анализ латекса. Добавление такой добавки позволяет использовать иммунологические анализы агглютинации для количественного определения уровней эндогенных метаболитов и контролировать специфические интересующие лиганды, такие как лекарственные препараты, терапевтические реагенты и специфические связывающие белки в пробах.EP 163393 describes a method for immunological analysis of latex to determine the presence of a ligand of interest in an undetectable body fluid and the presence of a chemical additive containing a halogen-substituted carboxylic acid or a salt of this acid in the reaction mixture to reduce the non-specific effect on the immunological analysis of latex. The addition of such an additive allows the use of immunological agglutination assays to quantify the levels of endogenous metabolites and to control specific ligands of interest, such as drugs, therapeutic reagents, and specific binding proteins in the samples.

В WO 2002/086472 описано использование флуоресцентных молекулярных роторов, у которых меняется интенсивность флуоресценции на основе вязкости среды. Молекулярные роторы модифицированы углеводородными цепями или гидрофильными группами, чтобы обеспечить измерение мембраны или вязкости жидкости.WO 2002/086472 describes the use of fluorescent molecular rotors in which fluorescence intensity changes based on the viscosity of the medium. Molecular rotors are modified with hydrocarbon chains or hydrophilic groups to allow measurement of the membrane or fluid viscosity.

В заявке РСТ/ЕР 2004002284 описана тест-система для фотометрического обнаружения и количественного определения анализируемого вещества, например глюкозы, в физиологической жидкости, например крови, которая снабжена встроенной калибровочной системой с использованием метода добавления стандарта. Этот элемент содержит первую и вторую поверхности, образующие систему распределения пробы, чувствительные участки которой покрыты каталитическим и калибровочным составом соответственно, который позволяет выполнить обнаружение/определение анализируемого вещества по энзиматической реакции.PCT / EP 2004002284 describes a test system for photometric detection and quantification of an analyte, for example glucose, in a physiological fluid, such as blood, which is equipped with an integrated calibration system using the standard addition method. This element contains the first and second surfaces forming a sample distribution system, the sensitive sections of which are coated with a catalytic and calibration composition, respectively, which allows the detection / determination of the analyte by enzymatic reaction.

Однако до настоящего времени нет тест-системы, пригодной для диагностики на месте или на дому, которая позволяла бы оценить неэнзиматическую реакцию между интересующим анализируемым веществом и специфическим для этого анализируемого вещества элементом распознавания при выполнении встроенной калибровки и(или) измерения контроля качества для интересующего анализируемого вещества в данной пробе физиологической или водной жидкости.However, to date there is no test system suitable for on-site or at-home diagnostics that would allow evaluating the non-enzymatic reaction between the analyte of interest and the recognition element specific to that analyte when performing built-in calibration and (or) measuring quality control for the analyte of interest substances in a given sample of physiological or aqueous fluid.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Соответственно в настоящем изобретении предлагается тест-элемент для определения концентрации по меньшей мере одного анализируемого вещества в пробе физиологической или водной жидкости с первой поверхностью и второй поверхностью на заданном расстояние друг напротив друга, причем обе поверхности снабжены, по существу, одинаковыми структурами, образующими участки с высокой и с низкой поверхностной энергией, которые выровнены (совмещены), по существу, конгруэнтно, так что участки с высокой поверхностной энергией образуют систему распределения пробы по меньшей мере с двумя чувствительными участками, где по меньшей мере один из чувствительных участков первой и второй поверхностей снабжен по меньшей мере одним элементом неэнзиматического распознавания анализируемого вещества.Accordingly, the present invention provides a test element for determining the concentration of at least one analyte in a sample of physiological or aqueous fluid with a first surface and a second surface at a predetermined distance from each other, both surfaces being provided with substantially the same structures forming sections with high and low surface energy, which are aligned (aligned), essentially congruent, so that areas with high surface energy form a distribution system dividing the sample with at least two sensitive areas, where at least one of the sensitive areas of the first and second surfaces is provided with at least one non-enzymatic recognition element of the analyte.

В предпочтительном варианте осуществления тест-элемент имеет n заданных чувствительных участков (6а) первой поверхности (2а), покрытых n калибровочными составами (18), изготовленными из m контрольных ("холостых") составов и n-m составов, содержащих различные уровни калибровочного соединения (33), при этом n - целое число больше 2, m - целое число равное или больше 1, и n>m, иIn a preferred embodiment, the test element has n predetermined sensitive areas (6a) of the first surface (2a), covered with n calibration compounds (18) made of m control (“blank”) compositions and nm compositions containing different levels of the calibration compound (33 ), while n is an integer greater than 2, m is an integer equal to or greater than 1, and n> m, and

n заданных чувствительных участков (6′а) второй поверхности (4а), покрытых составом, содержащим специфический элемент (32) неэнзиматического распознавания анализируемого вещества.n given sensitive areas (6′a) of the second surface (4a) coated with a composition containing a specific element (32) of non-enzymatic recognition of the analyte.

В настоящем изобретении также предлагается тест-система, состоящая из измерительного устройства и тест-элемента, например, в форме полоски, для неэнзимативных реакций сродства между интересующим анализируемым веществом и специфическим элементом неэнзиматического распознавания анализируемого вещества. Для встроенных механизмов калибровки и контроля качества в тест-системе используются методы добавления стандарта, использующие систему распределения пробы тест-элемента, содержащую требуемые стандарты и(или) контроль качества. Система оптимизирована для выполнения иммунологических анализов, анализов рецепторов или других исследований сродства быстрым и простым способом с простым и одноразовым тест-элементом, предпочтительным для диагностики на месте и тестирования на дому.The present invention also provides a test system consisting of a measuring device and a test element, for example, in the form of a strip, for non-enzymic affinity reactions between the analyte of interest and a specific non-enzymatic recognition element of the analyte. For built-in calibration and quality control mechanisms, the test system uses standard adding methods using a test element sample distribution system containing the required standards and (or) quality control. The system is optimized for immunological, receptor, or other affinity studies in a quick and easy way with a simple and one-time test element, preferred for on-site diagnostics and home testing.

Изготовление тест-элемента по настоящему изобретению не требует выполнения большого числа технологически сложных операций и обеспечивает производство недорогих элементов.The manufacture of the test element of the present invention does not require a large number of technologically complex operations and ensures the production of inexpensive elements.

Для лучшего понимание особенностей и преимуществ настоящего изобретения ниже приводится подробное описание примеров и предпочтительных вариантов осуществления в сочетании с приложенными чертежами:For a better understanding of the features and advantages of the present invention, the following is a detailed description of examples and preferred embodiments in combination with the attached drawings:

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

на фиг.1 показан вид в перспективе одного варианта осуществления тест-элемента по настоящему изобретению в форме тест-полоски;1 is a perspective view of one embodiment of a test element of the present invention in the form of a test strip;

на фиг.2 показан вид в перспективе варианта осуществления по фиг.1, показывающий участок взятия пробы и систему распределения пробы в увеличенном масштабе;FIG. 2 is a perspective view of the embodiment of FIG. 1, showing an enlarged scale sampling section and a sample distribution system;

на фиг.3 показан вид в перспективе по частям элемента по фиг.1, показывающий три отдельных слоя конструкции;figure 3 shows a perspective view in parts of the element of figure 1, showing three separate layers of the structure;

на фиг.4 показаны различные формы выреза центрального слоя, образующие полость для пробы совместно с первым и вторым слоем;figure 4 shows various forms of a cutout of the Central layer, forming a cavity for the sample together with the first and second layer;

на фиг.5 показан вид в поперечном сечении чувствительного участка системы распределения пробы, сконструированного с гидрофобными направляющими элементами;5 shows a cross-sectional view of a sensitive portion of a sample distribution system constructed with hydrophobic guide elements;

на фиг.6 показан вид в поперечном сечении другого варианта осуществления чувствительного участка системы распределения пробы с использованием гидрофильных каналов;FIG. 6 is a cross-sectional view of another embodiment of a sensitive portion of a sample distribution system using hydrophilic channels;

на фиг.7 показан схематический принцип реакции агглютинации: А) введение среды пробы жидкости, В) растворение состава распознавания и калибровки, С) заключительное образование агглютината между анализируемым веществом, элементом распознавания и калибровочным соединением;Fig. 7 shows a schematic principle of an agglutination reaction: A) introducing a fluid sample medium, B) dissolving the recognition and calibration composition, C) final agglutinate formation between the analyte, the recognition element and the calibration compound;

на фиг.8 показан схематический принцип агглютинирующих микрочастиц: А) введение среды пробы жидкости, В) растворение состава распознавания и калибровки, С) заключительное образование агглютината между анализируемым веществом, элементом распознавания, иммобилизованным на микрочастицах и калибровочным соединением;Fig. 8 shows a schematic principle of agglutinating microparticles: A) introducing a fluid sample medium, B) dissolving the recognition and calibration composition, C) final agglutinate formation between the analyte, the recognition element immobilized on microparticles and the calibration compound;

на фиг.9 показаны различные варианты осуществления системы распределения пробы с различными схемами каналов и чувствительными участками, пригодными для различных методов калибровки;Fig. 9 shows various embodiments of a sample distribution system with various channel designs and sensitive areas suitable for various calibration methods;

на фиг.10 показан чувствительный к пробе участок системы распределения пробы по фиг.6 в сочетании с излучателем света и регистрирующим (детектирующим устройством в поперечном сечении, конфигурированный для измерения поглощения;figure 10 shows the sample-sensitive portion of the sample distribution system of figure 6 in combination with a light emitter and a recording (detection device in cross section, configured to measure absorption;

на фиг.11 показано расположение регистрирующего (детекторного) устройства для тест-элемента, конфигурированного для оценки рассеяния света или флуоресценции;figure 11 shows the location of the recording (detector) device for a test element configured to evaluate light scattering or fluorescence;

на фиг.12 схематически показаны результаты и оценка для количественного анализа неконкурентного А) и конкурентного анализа В);on Fig schematically shows the results and assessment for the quantitative analysis of non-competitive A) and competitive analysis B);

на фиг.13 приведены примеры определения концентрации анализируемого вещества с использованием метода линейного добавления стандарта;in Fig.13 shows examples of determining the concentration of the analyte using the method of linear addition of the standard;

на фиг.14 приведен график, показывающий метод проверки достоверности для рассчитанного результата и калибровочных данных;Fig. 14 is a graph showing a validation method for a calculated result and calibration data;

на фиг.15 показаны примеры флуоресцентных красителей с неспецифическим сродством белков;on Fig shows examples of fluorescent dyes with non-specific affinity of proteins;

на фиг.16 показан схематический принцип реакции агглютинации посредством флуоресцентного молекулярного ротора: А) введение среды пробы жидкости, В) растворение состава распознавания и калибровки, С) заключительное образование агглютината между анализируемым веществом, элементом распознавания, калибровочным соединение и неспецифическим флуоресцентным молекулярным ротором в качестве репортерного элемента;on Fig shows a schematic principle of the agglutination reaction by means of a fluorescent molecular rotor: A) the introduction of a liquid sample medium, B) the dissolution of the recognition and calibration composition, C) the final formation of agglutinate between the analyte, recognition element, calibration compound and a non-specific fluorescent molecular rotor as reporter element;

на фиг.17 показаны примеры неспецифических флуоресцентных молекулярных роторов;on Fig shows examples of non-specific fluorescent molecular rotors;

на фиг.18 показан схематический принцип реакции сродства, использующей специфический флуоресцентный краситель в качестве репортерного элемента: А) введение среды пробы жидкости; В) растворение состава распознавания и калибровки, С) заключительное образование комплекса сродства между анализируемым веществом, элементом распознавания, калибровочным соединением и специфическим репортерным элементом;Fig. 18 shows a schematic principle of an affinity reaction using a specific fluorescent dye as a reporter element: A) introducing a fluid sample medium; B) dissolution of the recognition and calibration composition, C) the final formation of an affinity complex between the analyte, recognition element, calibration compound and a specific reporter element;

на фиг.19 показан принцип реакции анализа распознавания при помощи апоэнзима (AARA от англ. "apo-enzyme assisted recognition assay");on Fig shows the principle of the reaction of recognition analysis using apoenzyme (AARA from the English. "apo-enzyme assisted recognition assay");

на фиг.20 показано влияние сбоев регистрации во время ламинирования на объем пробы тест-элемента, а также верхняя часть относительно вида в поперечном сечении альтернативного варианта осуществления (с), который предусматривает большие допустимые пределы для фиксации нижнего и верхнего слоев без ущерба для качества тест-полоски;on Fig shows the effect of registration failures during lamination on the sample volume of the test element, as well as the upper part relative to the cross-sectional view of an alternative embodiment (c), which provides large allowable limits for fixing the lower and upper layers without compromising the quality of the test strips;

на фиг.21 показан способ изготовления тест-элемента, используемый для анализов сродства и иммунологических анализов.on Fig shows a method of manufacturing a test element used for affinity analyzes and immunological analyzes.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Как показано на фиг.1 и фиг.2, тест-элемент 1 для анализа вещества по настоящему изобретению представляет собой многослойную компоновку, содержащую нижний слой 2, центральный слой 3, расположенный над нижним слоем 2, и верхний слой 4, расположенный над центральным слоем 3. Центральный слой 3 содержит вырез 5, который образует полость в сочетании с нижним слоем 2 и верхним слоем 4. Внутри полости расположена система 6 распределения пробы, которая сообщается с расположенным на краю тест-полоски участком 9 взятия пробы. Используемый пользователем участок 9 взятия пробы предпочтительно имеет форму скругленного выступа 10, расположенного на одной из главных сторон тест-полоски для анализируемого вещества для более простого взятия пробы. На другой главной стороне тест-полоски против участка 9, 10 взятия пробы расположено вентиляционное отверстие 11, через которое заполняющая систему распределения проба физиологической жидкости или жидкости на водной основе вытесняет воздух и поступает на заданные чувствительные участки 6а, 6′а (см. фиг.3). Следует отметить, что при этой конструкции необходимо только одно вентиляционное отверстие независимо от количества заданных чувствительных участков, используемых внутри тест-элемента. Описанные элементы системы распределения пробы с участками с высокой поверхностной энергией, участком взятия пробы, вентиляционным отверстием, центральным слоем и вырезом в центральном слое образуют собственно тест-элемент, который создает внутренний капиллярный эффект, обеспечивающий распределение взятой физиологической жидкости или жидкости на водной основе на заданные чувствительные участки.As shown in FIGS. 1 and 2, the test element 1 for analyzing a substance of the present invention is a multilayer arrangement comprising a lower layer 2, a central layer 3 located above the lower layer 2, and an upper layer 4 located above the central layer 3. The central layer 3 contains a cutout 5, which forms a cavity in combination with the lower layer 2 and the upper layer 4. A sample distribution system 6 is located inside the cavity, which communicates with the sampling section 9 located on the edge of the test strip. The sampling portion 9 used by the user is preferably in the form of a rounded protrusion 10 located on one of the main sides of the test strip for the analyte for easier sampling. On the other main side of the test strip against the sampling section 9, 10, there is a vent 11 through which the filling system of the distribution of the physiological or water-based liquid displaces the air and enters the desired sensitive sections 6a, 6a (see FIG. 3). It should be noted that with this design, only one ventilation hole is required, regardless of the number of specified sensitive sections used inside the test element. The described elements of the sample distribution system with high surface energy areas, a sampling area, a ventilation hole, a central layer and a cutout in the central layer form the test element itself, which creates an internal capillary effect, which ensures the distribution of physiological or aqueous liquids to the given sensitive areas.

Кроме того, тест-полоска 1 содержит регистрирующие (позиционирующие) элементы 7, 8, используемые для различения нескольких типов тест-элементов анализируемого вещества для определения различных анализируемых веществ. Посредством этого измерительное устройство для нескольких анализируемых веществ настроено на выполнение специальной программы или процедур с выбираемыми параметрами при введении полоски для определения конкретного анализируемого вещества.In addition, the test strip 1 contains recording (positioning) elements 7, 8, used to distinguish several types of test elements of the analyte to determine the various analytes. By means of this, the measuring device for several analytes is configured to carry out a special program or procedures with selectable parameters when a strip is introduced to determine the specific analyte.

Как показано на фиг.3, на которой представлена многослойная структура по фиг.1 и 2 в разобранном виде, нижний слой 2 обеспечивает первую поверхность 2а, и верхний слой 4 обеспечивает вторую поверхность 4а. Первая поверхность 2а и вторая поверхность 4а сконструированы с участками, которые создают систему 6 распределения пробы. Структура системы 6 распределения пробы содержит заданное число чувствительных к анализируемому веществу участков 6а и каналов пробы 6b, которые совмещены и зафиксированы в основном конгруэнтно при сборке многослойной структуры. Центральный слой 3 обеспечивает расстояние между первой поверхностью 2а нижнего слоя 2 и второй поверхностью 4а верхнего слоя 4 и содержит вырез 5 для создания внутренней полости совместно с первой поверхностью 2а нижнего слоя 2 и второй поверхностью 4а верхнего слоя 4. Система 6 распределения пробы, которая образована между первой поверхностью 2а и второй поверхностью 4а, расположена внутри полости, созданной вырезом 5 центрального слоя 3 и первой поверхностью 2а нижнего слоя 2 и второй поверхностью 4а верхнего слоя 4. Предпочтительно внутренняя полость, по существу, конструктивно больше, чем система распределения пробы.As shown in FIG. 3, in which the multilayer structure of FIGS. 1 and 2 is shown in a disassembled form, the lower layer 2 provides a first surface 2a, and the upper layer 4 provides a second surface 4a. The first surface 2a and the second surface 4a are constructed with portions that create a sample distribution system 6. The structure of the sample distribution system 6 contains a predetermined number of analyte-sensitive sections 6a and sample channels 6b, which are aligned and fixed mainly congruently during assembly of the multilayer structure. The central layer 3 provides a distance between the first surface 2a of the lower layer 2 and the second surface 4a of the upper layer 4 and contains a cutout 5 for creating an internal cavity together with the first surface 2a of the lower layer 2 and the second surface 4a of the upper layer 4. The sample distribution system 6, which is formed between the first surface 2a and the second surface 4a, it is located inside the cavity created by the cutout 5 of the central layer 3 and the first surface 2a of the lower layer 2 and the second surface 4a of the upper layer 4. Preferably, the inner the cavity is essentially structurally larger than the sample distribution system.

Поскольку назначение выреза 5 центрального слоя состоит только в создании полости для системы 6 распределения пробы, вырез 5 центрального слоя 3 может иметь различную форму; примеры показаны на фиг.4. На фиг.4а показана полость 12 тест-элемента в форме зонтика, на фиг.4b показана прямоугольная полость 13 тест-элемента, и на фиг.4с - полость 14 для пробы имеет круглую форму. Вырез 5 центрального слоя 3 не влияет на размер заданных чувствительных участков 6а и размер каналов 6b системы 6 распределения пробы и, следовательно, не влияет или не меняет требуемый объем пробы. По сравнению с системой 6 распределения пробы форма полости, показанная на фиг.4, довольно проста, таким образом обеспечивая использование простых пробивных штампов и быструю обработку с меньшими требованиями по точности установки.Since the purpose of the cutout 5 of the Central layer is only to create a cavity for the system 6 of the distribution of the sample, the cutout 5 of the Central layer 3 may have a different shape; examples are shown in figure 4. On figa shows the cavity 12 of the test element in the shape of an umbrella, on fig.4b shows the rectangular cavity 13 of the test element, and on figs - cavity 14 for the sample has a circular shape. The cutout 5 of the central layer 3 does not affect the size of the given sensitive sections 6a and the size of the channels 6b of the sample distribution system 6 and, therefore, does not affect or does not change the required sample volume. Compared to the sample distribution system 6, the cavity shape shown in FIG. 4 is quite simple, thereby providing the use of simple punch dies and quick processing with less installation accuracy requirements.

Система 6 распределения пробы, расположенная в полости, образованной вырезом 5 центрального слоя 3 и первой поверхностью 2а нижнего слоя 2 и второй поверхностью 4а верхнего слоя 4, образована за счет создания участков с высокой и низкой поверхностной энергией на указанных поверхностях 2а и 4а. Участки с высокой и низкой поверхностной энергией на первой поверхности 2а нижнего слоя 2 и второй поверхности 4а верхнего слоя 4 совмещены и зафиксированы, по существу, конгруэнтно друг относительно друга. Поскольку нанесенная физиологическая жидкость или любая другая проба на водной основе смачивает только участки с высокой поверхностной энергией, таким образом, она ограничена в пределах заданных каналов 6b потока и чувствительных участков 6а системы 6 распределения пробы и между первой поверхностью 2а нижнего слоя 2 и второй поверхностью 4а верхнего слоя 4.The sample distribution system 6, located in the cavity formed by the cutout 5 of the central layer 3 and the first surface 2a of the lower layer 2 and the second surface 4a of the upper layer 4, is formed by creating areas with high and low surface energy on the indicated surfaces 2a and 4a. The high and low surface energy portions on the first surface 2a of the lower layer 2 and the second surface 4a of the upper layer 4 are aligned and fixed substantially congruently with respect to each other. Since the applied physiological fluid or any other water-based sample moistens only areas with high surface energy, it is thus limited within the specified flow channels 6b and sensitive sections 6a of the sample distribution system 6 and between the first surface 2a of the lower layer 2 and the second surface 4a top layer 4.

На фиг.5 показана конструкция системы распределения пробы с использованием гидрофобных "направляющих элементов". В этом варианте осуществления тест-элементы анализируемого вещества по настоящему изобретению - нижний слой 2 и верхний слой 4 покрыты гидрофобным слоем 16, за исключением участков, которые образуют каналы пробы, и чувствительных участков. Гидрофобный слой 16 создает участок с низкой поверхностной энергией, который проявляет силу отталкивания по отношению к нанесенной жидкости 15 пробы и, следовательно, ограничивает жидкость 15 пробы участками с высокой поверхностной энергией, которые образуют систему распределения пробы.Figure 5 shows the design of a sample distribution system using hydrophobic "guide elements". In this embodiment, the test elements of the analyte of the present invention - the lower layer 2 and the upper layer 4 are covered with a hydrophobic layer 16, with the exception of areas that form the channels of the sample, and sensitive areas. The hydrophobic layer 16 creates a low surface energy region that exerts a repulsive force with respect to the applied sample liquid 15 and, therefore, limits the sample liquid 15 to the high surface energy regions that form the sample distribution system.

Предпочтительно гидрофобный слой 16 наносится на гидрофильную поверхность 2а, 4а, которая смачивается физиологической жидкостью или жидкостью 15 водной пробы. Описанная выше процедура требует наличия гидрофильной поверхности, которую можно изготовить из натурального гидрофильного полимера, такого как целлофан или стекло, а также на основе гидрофобных поверхностей общих полимеров (примеры приведены ниже), придав гидрофобной поверхности гидрофильные свойства с использованием покрытия или физического или химического плазменного осаждения гидрофильных мономеров, которые можно испарить в вакууме, например, диоксида кремния, оксида этилена, этилен гликоля, пиррола или акриловой кислоты. Следовательно, структура "направляющих элементов" может быть реализована печатью гидрофобной краски на гидрофильные поверхности нижнего и верхнего слоев.Preferably, the hydrophobic layer 16 is applied to the hydrophilic surface 2a, 4a, which is wetted with physiological fluid or fluid 15 of an aqueous sample. The procedure described above requires a hydrophilic surface that can be made from a natural hydrophilic polymer, such as cellophane or glass, as well as based on hydrophobic surfaces of common polymers (examples are given below), giving the hydrophobic surface hydrophilic properties using a coating or physical or chemical plasma deposition hydrophilic monomers that can be evaporated in vacuo, for example, silicon dioxide, ethylene oxide, ethylene glycol, pyrrole or acrylic acid. Therefore, the structure of the "guide elements" can be realized by printing hydrophobic inks on the hydrophilic surfaces of the lower and upper layers.

Пригодная гидрофобная краска обладает углом смачивания с водой обычно больше 100° и поверхностной энергией обычно менее 25 мН/м и обычно содержит мономеры, олигомеры и полимеры с гидрофобными свойствами, придающие гидрофобные свойства добавки или гидрофобные пигменты и наполнители.A suitable hydrophobic paint has a contact angle with water usually greater than 100 ° and surface energy usually less than 25 mN / m and usually contains monomers, oligomers and polymers with hydrophobic properties, imparting hydrophobic properties to the additive or hydrophobic pigments and fillers.

На фиг.6 показана другая конструкция системы распределения пробы с использованием гидрофильных каналов. В этом варианте осуществления тест-элемента натуральный гидрофобный нижний слой 2 и верхний слой 4 покрыты гидрофильными соединениями или лаком 17, за счет чего образованы участки с высокой поверхностной энергией.6 shows another design of a sample distribution system using hydrophilic channels. In this embodiment of the test element, the natural hydrophobic lower layer 2 and the upper layer 4 are coated with hydrophilic compounds or varnish 17, whereby areas with high surface energy are formed.

Гидрофильный реагент 17, нанесенный печатью на гидрофобную поверхность 2а, 4а, сильно смачивается физиологической жидкостью или жидкостью водной пробы 15; таким образом, участки с высокой поверхностной энергией, создающие гидрофильные каналы системы распределения пробы, оказывают воздействие положительной капиллярной силы на нанесенную физиологическую жидкость или жидкость пробы на водной основе, чтобы передать жидкость пробы на отдельные чувствительные участки.The hydrophilic reagent 17, which is printed onto the hydrophobic surface 2a, 4a, is strongly wetted by a physiological or aqueous sample liquid 15; thus, areas with high surface energy that create hydrophilic channels in the sample distribution system exert a positive capillary force on the applied physiological or water-based sample liquid to transfer sample liquid to the individual sensitive areas.

Гидрофильная структура может быть реализована путем печати гидрофильных или амфифильных реагентов на гидрофобную поверхность. Краски с гидрофильными свойствами могут быть выбраны из широкого ряда полимеров с высокой молекулярной массой и их смесей, растворимых в полярных растворителях, например воде или спиртах. В частности, пригодны производные альгината, целлюлозы и сложного эфира целлюлозы, гидроксиэтил целлюлозы, смол, акриловой кислоты, поливинилового спирта, полиэтиленгликоля, оксида полиэтилена, поливинилпиролидона, полистирол сульфонат, поли(метилвинилового эфира/малеиновой кислоты), сополимеров винилпиролидона/триметиламмония и производных алкил-фосфохолина. Дополнительной оптимизации можно достичь за счет использования органомодифицированных добавок акрилатов кремния, которые являются перекрестно-сшитым видом органо-модифицированных поликсилоксанов и фторированных поверхностно-активных веществ. Пригодные покрытия обеспечивают угол смачивания с водой обычно менее 35° и поверхностную энергию обычно более 50 мН/м.The hydrophilic structure can be realized by printing hydrophilic or amphiphilic reagents on a hydrophobic surface. Paints with hydrophilic properties can be selected from a wide range of high molecular weight polymers and mixtures thereof, soluble in polar solvents such as water or alcohols. Particularly suitable are derivatives of alginate, cellulose and cellulose ester, hydroxyethyl cellulose, resins, acrylic acid, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polystyrene sulfonate, poly (methyl vinyl ether / maleic acid) trimethyl vinyl methyl copolymers -phosphocholine. Additional optimization can be achieved through the use of organically modified additives of silicon acrylates, which are a cross-linked type of organo-modified polysiloxanes and fluorinated surfactants. Suitable coatings provide an angle of contact with water typically less than 35 ° and surface energy typically more than 50 mN / m.

Нижний слой 2 и верхний слой 4, пригодные в качестве подложки для печати, могут быть образованы из материала типа стекла, поливинил ацетата, полиметилметакрилата, полидиметилсилоксана, сложных полиэфиров и полиэфирных смол, содержащих кольца флюорена, полистиролы, поликарбонаты и привитые сополимеры поликарбоната-полистирола, концевые модифицированные поликарбонаты, полиолефины, циклоолефины и сополимеры циклоолефинов и(или) сополимеры олефин-малеинимида.The lower layer 2 and the upper layer 4, suitable as a substrate for printing, can be formed from a material such as glass, polyvinyl acetate, polymethylmethacrylate, polydimethylsiloxane, polyesters and polyester resins containing fluorene rings, polystyrenes, polycarbonates and grafted copolymers of polycarbonate-polystyrene, terminal modified polycarbonates, polyolefins, cycloolefins and copolymers of cycloolefins and (or) copolymers of olefin-maleimide.

В случае, когда подложка относится к промежуточному гидрофобному типу, также возможно нанесение печатью гидрофильных каналов с окружающей гидрофобной структурой, т.е., комбинация конструкций по фиг.5 и фиг.6.In the case where the substrate is of the intermediate hydrophobic type, it is also possible to print hydrophilic channels with a surrounding hydrophobic structure, i.e., a combination of the structures of FIG. 5 and FIG. 6.

В альтернативном варианте осуществления либо первая либо вторая поверхность предусмотрена с гидрофильной/гидрофобной структурой (6, 16), поскольку соответствующая поверхность обеспечивает гомогенную структуру гидрофильных пикселей, окруженных гидрофобным участком, создавая тем самым поверхность с полугидрофильными, полугидрофобными свойствами (амфифильный характер поверхности), что устраняет необходимость совмещения гидрофильной и гидрофобной структур (6, 16) первой поверхности с эквивалентной гидрофильной и гидрофобной структурой (6′, 16′) второй поверхности. Свойства такой амфифильной поверхности можно легко спроектировать посредством геометрической структуры гидрофильных пикселей и общего соотношения между гидрофильным и гидрофобным участком. В описанном изобретении амфифильный характер, соответственно соотношение между гидрофильными пикселями и гидрофобными участками спроектировано таким, чтобы жидкость пробы проходила от гидрофильного пикселя к гидрофильному пикселю, только если противоположная поверхность обеспечивает гидрофильный характер. Если противоположная поверхность обеспечивает гидрофобный характер, движение жидкости внутри капиллярного зазора тест-элемента прекращается. Этот механизм позволяет создавать по вышеописанному способу функциональный тест-элемент без строгого требования точной регистрации соответствующей структуры системы распределения пробы, предусмотренной на первой и второй поверхностях.In an alternative embodiment, either the first or second surface is provided with a hydrophilic / hydrophobic structure (6, 16), since the corresponding surface provides a homogeneous structure of hydrophilic pixels surrounded by a hydrophobic region, thereby creating a surface with semi-hydrophilic, semi-hydrophobic properties (amphiphilic surface nature), which eliminates the need to combine the hydrophilic and hydrophobic structures (6, 16) of the first surface with the equivalent hydrophilic and hydrophobic structure ( 6 ′, 16 ′) of the second surface. The properties of such an amphiphilic surface can be easily designed through the geometric structure of the hydrophilic pixels and the general relationship between the hydrophilic and hydrophobic region. In the described invention, the amphiphilic character, respectively, the ratio between the hydrophilic pixels and the hydrophobic regions is designed so that the sample fluid passes from the hydrophilic pixel to the hydrophilic pixel only if the opposite surface provides a hydrophilic character. If the opposite surface provides a hydrophobic character, the movement of fluid inside the capillary gap of the test element is stopped. This mechanism allows the creation of a functional test element according to the above method without the strict requirement of accurate registration of the corresponding structure of the sample distribution system provided on the first and second surfaces.

Однако предпочтительно, чтобы и первая и вторая поверхности были предусмотрены с одинаковыми структурами с высокой и низкой поверхностной энергией для обеспечения быстрого распределения жидкости пробы внутри гидрофильных каналов системы распределения пробы.However, it is preferable that both the first and second surfaces be provided with the same structures with high and low surface energy to ensure rapid distribution of sample fluid within the hydrophilic channels of the sample distribution system.

Более того, можно физически поднять участки с высокой поверхностной энергией первой и второй поверхностей относительно участков с низкой поверхностной энергией за счет травления, тиснения или просто печати гидрофильного слоя 17 толщиной больше примерно в три - пять раз на первой и второй поверхности. Благодаря этому подъему капиллярный зазор гидрофильных каналов становится меньше относительно окружающего участка и оказывает более сильное воздействие капилляров на жидкость пробы.Moreover, it is possible to physically lift areas with high surface energy of the first and second surfaces relative to areas with low surface energy by etching, embossing, or simply printing the hydrophilic layer 17 with a thickness of about three to five times more on the first and second surfaces. Due to this rise, the capillary gap of the hydrophilic channels becomes smaller relative to the surrounding area and has a stronger effect of the capillaries on the sample liquid.

Требование к объему для системы распределения пробы, содержащейся в тест-элементе анализируемого вещества по предпочтительному варианту осуществления, очень низкое и составляет примерно 0,5 мкл - 1,0 мкл, требуется примерно только 100 нл - 150 нл на чувствительный участок, в зависимости от того, созданы ли участки с высокой и низкой поверхностной энергией гидрофобными направляющими элементами или гидрофильными каналами или их комбинацией. Однако для специалистов очевидно, что объем системы распределения пробы различен для различных конструкций и в зависимости от числа использованных заданных чувствительных участков.The volume requirement for the sample distribution system contained in the analyte test element of the preferred embodiment is very low and is about 0.5 μl - 1.0 μl, only about 100 nl - 150 nl per sensitive area is required, depending on whether areas with high and low surface energy are created by hydrophobic guide elements or hydrophilic channels or a combination thereof. However, for specialists it is obvious that the volume of the sample distribution system is different for different designs and depending on the number of used given sensitive sections.

Как показано на фиг.5 и 6, участки с высокой поверхностной энергией первой и второй поверхностей 2а, 4а, образующие чувствительные участки, покрытые составами 18, 19, способствуют регистрации и позволяют определить анализируемое вещество в жидкости 15 пробы. В варианте осуществления, показанном на фиг.5 и 6, первая поверхность 2а чувствительного участка покрыта калибровочным составом 18. Калибровочный состав содержит калибровочное соединение, которое может быть анализируемым веществом или эквивалентной анализируемому веществу молекулой, которая обладает сродством к элементу распознавания. Вторая поверхность 4а чувствительного участка покрыта составом 19 распознавания, содержащим элемент распознавания, например рецептор, антитело или фрагмент антитела, такой как фрагмент Fab, который обладает сродством к анализируемому веществу и который может способствовать регистрации и определению анализируемого вещества в жидкости пробы. Конкретные примеры калибровочного соединения, а также элементов распознавания приведены ниже.As shown in FIGS. 5 and 6, the areas with high surface energy of the first and second surfaces 2a, 4a, forming sensitive areas coated with compositions 18, 19, facilitate registration and allow the analyte to be determined in the sample liquid 15. In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the first surface 2a of the sensitive portion is coated with a calibration composition 18. The calibration composition comprises a calibration compound, which may be an analyte or a molecule equivalent to the analyte that has affinity for the recognition element. The second surface 4a of the sensitive portion is coated with a recognition composition 19 containing a recognition element, for example, a receptor, an antibody or an antibody fragment, such as a Fab fragment, which has affinity for the analyte and which can facilitate the registration and determination of the analyte in the sample fluid. Specific examples of the calibration compound as well as recognition elements are given below.

Как упомянуто выше, в зависимости от необходимости для врача в выполнении теста различные заболевания организма требуют различной чувствительности и различных динамических диапазонов, т.е. тест-системы для ВИЧ требуют высокочувствительного подхода для регистрации порога, но неширокого динамического диапазона, в то время как обнаружение гликозилированного гемоглобина HbAlc, 3-месячный маркер для развития диабета и податливости пациента, требует широкого динамического диапазона, но не очень чувствительного порога.As mentioned above, depending on the need for the doctor to perform the test, various diseases of the body require different sensitivity and different dynamic ranges, i.e. HIV test systems require a highly sensitive approach for detecting a threshold, but not a wide dynamic range, while the detection of glycosylated hemoglobin HbAlc, a 3-month marker for the development of diabetes and patient compliance, requires a wide dynamic range, but not a very sensitive threshold.

Далее, возникновение осложнений диабета, таких как диабетическая ретинопатия, требует очень чувствительного подхода с использованием регистрирующего средства на основе белка. Например, обнаружение такого осложнения может по меньшей мере двойным исследованием, т.е., обычно возникновение ретинопатии контролируется офтальмологами, и диагностику и состояние диабетической ретинопатии выполняют согласно подробному исследованию сетчатки с помощью офтальмоскопа. При втором способе обнаружения диабетической ретинопатии известно, что концентрация белка Фактор-1 на основе стромальных клеток (SDF-1) возрастает при развитии диабетической ретинопатии, коррелируя с тяжестью заболевания. Такой белок, следовательно, можно использовать как основу для анализа при регистрации и мониторинге осложнения заболевания, такого как ретинопатия.Further, the occurrence of diabetes complications, such as diabetic retinopathy, requires a very sensitive approach using a protein-based recording agent. For example, the detection of such a complication can be done with at least double examination, i.e., the occurrence of retinopathy is usually monitored by ophthalmologists, and the diagnosis and condition of diabetic retinopathy is performed according to a detailed retinal examination with an ophthalmoscope. In the second method for detecting diabetic retinopathy, it is known that the concentration of Factor-1 protein based on stromal cells (SDF-1) increases with the development of diabetic retinopathy, correlating with the severity of the disease. Such a protein, therefore, can be used as a basis for analysis in the registration and monitoring of complications of a disease, such as retinopathy.

Таким образом, методы регистрации и режимы должны быть адаптированы к требованиям диагностических потребностей соответственно требованиям терапии пациента. Описанные далее примеры предпочтительны не только как осуществление тест-элемента для выполнения требуемой диагностической задачи. Они содержат большинство случаев химических и(или) биохимических соединений, таких как флуоресцентные красители, микрочастицы, коэнзимы и апоэнзимы, обеспечивающие или усиливающие регистрацию нужной реакции сродства (реакция распознавания) между анализируемым веществом и соответствующим анализируемому веществу специфическим элементом распознавания, таким образом, можно обратиться в основном к этим соединениям в качестве репортерных элементов или к их множеству в качестве репортерной системы.Thus, registration methods and modes should be adapted to the requirements of diagnostic needs according to the requirements of patient therapy. The examples described below are preferred not only as an implementation of a test element to perform the required diagnostic task. They contain most cases of chemical and (or) biochemical compounds, such as fluorescent dyes, microparticles, coenzymes and apoenzymes, providing or enhancing the registration of the desired affinity reaction (recognition reaction) between the analyte and the corresponding analyte specific recognition element, thus, you can apply mainly to these compounds as reporter elements or to their many as a reporter system.

Тест-системы, использующие репортерные элементы для анализа сродстваTest systems using reporter elements for affinity analysis

Методы агглютинацииAgglutination Methods

На фиг.7 показана схема и принцип первого варианта осуществления настоящего изобретения, применимого для анализа сродства и иммунологических анализов или в основном установленного для исследований распознавания. В этом варианте осуществления описана реакция агглютинации, которая указывает качественно относительно количественной реакции между интересующим анализируемым веществом 31 и специфическим для него элементом 32 распознавания. В этом конкретном случае анализируемым веществом 31 может быть белок, такой как белок вируса или хориогонадотропин hCG, и элемент 32 распознавания может быть антителом для этого белка.7 shows a diagram and principle of a first embodiment of the present invention, applicable for affinity analysis and immunological analyzes, or generally established for recognition studies. In this embodiment, an agglutination reaction is described that indicates qualitatively a quantitative reaction between the analyte of interest 31 and its specific recognition element 32. In this particular case, analyte 31 may be a protein, such as a virus protein or hCG choriogonadotropin, and recognition element 32 may be an antibody for that protein.

На фиг.7 схематически показана эта реакция, если жидкая проба 15, содержащая интересующее анализируемое вещество 31, попадает на чувствительный к пробе участок, содержащий элемент 32 распознавания и калибровочное соединение 33 и присоединенный к первой и второй поверхностям 2а и 4а. Элемент 32 распознавания, а также калибровочное соединение 33 растворяются жидкостью пробы 15 и элементом 32 распознавания, вступающим в реакцию с калибровочным соединением 33, а также с анализируемым веществом 31, содержащимся в жидкости пробы. Для хода реакции элемент 32 распознавания способен и должен связываться с несколькими молекулами анализируемого вещества, таким образом, элементы 32 распознавания, следовательно, сшиваются или агглютинируют все молекулы анализируемого вещества в большие скопления 34. Размер этих скоплений или частиц приводит к рассеянию света лазера в зависимости от их физического размера. Если скопления меньше, чем длина волны света, скопление вызывает особый тип рассеяния, называемый специалистами в этой области рэлеевским, поскольку скопления больше, чем длина волны света, вызывают рассеяние, называемое рассеянием Ми. Для определения наличия, соответственно количества анализируемого вещества могут быть использованы различные типы рассеяния, и различна картина рассеяния в зависимости от длины волны лазера.Fig. 7 schematically shows this reaction if a liquid sample 15 containing the analyte of interest 31 enters a sample-sensitive region containing a recognition element 32 and a calibration connection 33 and attached to the first and second surfaces 2a and 4a. The recognition element 32, as well as the calibration compound 33, are dissolved by the sample liquid 15 and the recognition element 32, which reacts with the calibration compound 33, as well as with the analyte 31 contained in the sample liquid. For the course of the reaction, the recognition element 32 is capable and must bind to several molecules of the analyte, thus, the recognition elements 32, therefore, crosslink or agglutinate all the molecules of the analyte into large clusters 34. The size of these clusters or particles leads to the scattering of laser light depending on their physical size. If the clusters are smaller than the wavelength of light, the cluster causes a special type of scattering, called Rayleigh specialists in this field, since the clusters are larger than the wavelength of light, cause scattering called Mie scattering. Various types of scattering can be used to determine the presence, or quantity, of the analyte, and the scattering pattern is different depending on the laser wavelength.

В случае, когда элемент или элементы 32 распознавания иммобилизированы на микрочастицах 35, например, из золота, латекса или полистирола, как показано на фиг.8, за реакцией агглютинации между множеством таких микрочастиц с повышенной чувствительностью и анализируемым веществом можно проследить с помощью простого фотоизмерительного устройства или даже глаза. Во время реакции агглютинации количество одиночных микрочастиц снижается за счет агглютинации, таким образом, число центров рассеяния в пробе сокращается, и свет рассеивается после описанной реакции, обеспечивая более высокое пропускание света через чувствительный к пробе участок.In the case where the recognition element or elements 32 are immobilized on microparticles 35, for example, of gold, latex or polystyrene, as shown in Fig. 8, the agglutination reaction between a plurality of such microparticles with increased sensitivity and the analyte can be monitored using a simple photo-measuring device or even eyes. During the agglutination reaction, the number of single microparticles decreases due to agglutination, thus, the number of scattering centers in the sample is reduced, and the light is scattered after the described reaction, providing a higher light transmission through the sample-sensitive area.

Аналогично этому отсутствие реакции сродства между анализируемым веществом и элементом распознавания в жидкой среде пробы обнаруживается по отсутствию реакции агглютинации и, следовательно, характеризуется низким пропусканием света через чувствительный к пробе участок.Similarly, the absence of an affinity reaction between the analyte and the recognition element in the liquid medium of the sample is detected by the absence of an agglutination reaction and, therefore, is characterized by a low light transmission through the sample-sensitive region.

Тест-элемент обеспечен покрытием чувствительных участков 6′а первой поверхности 2а нижнего слоя 2 с пригодным элементом 32 распознавания относительно микрочастиц 35 с повышенной чувствительностью. Предпочтительно микрочастицы 35 могут быть из латекса, золота или желатина, но более предпочтительно из золота. Могут быть использованы другие известные частицы, такие как углерод, полистирол или т.п., что очевидно для специалистов в этой области. В альтернативном варианте микрочастицы 35 могут быть нанесены покрытием на чувствительные участки 6а второй поверхности 4а верхнего слоя 4. Кроме того, микрочастицы могут быть нанесены покрытием и на чувствительные участки первой поверхности 2а, и на чувствительные участки второй поверхности 4а, поскольку для анализа анализируемого вещества не требуется калибровочного состава 18 относительно калибровочного соединения 33.The test element is provided with a coating of sensitive sections 6′a of the first surface 2a of the lower layer 2 with a suitable recognition element 32 relative to microparticles 35 with increased sensitivity. Preferably, the microparticles 35 may be of latex, gold or gelatin, but more preferably of gold. Other known particles can be used, such as carbon, polystyrene or the like, which is obvious to those skilled in the art. Alternatively, the microparticles 35 can be coated on the sensitive areas 6a of the second surface 4a of the upper layer 4. In addition, the microparticles can be coated on both the sensitive areas of the first surface 2a and the sensitive areas of the second surface 4a, since the analyte is not analyzed calibration composition 18 is required relative to calibration compound 33.

В других и более предпочтительных вариантах осуществления чувствительные участки 6а первой поверхности 2а покрыты калибровочными составами 18, обеспечивающими выполнение анализа положительного и отрицательного контроля параллельно определению анализируемого вещества, таким образом создавая возможность гарантии для пользователя, что измерение выполнено правильно, и что тест-система, а также применяемый тест-элемент полностью функциональны. Такая подача через систему распределения обеспечивает высокую концентрацию калибровочного соединения (анализируемое вещество или эквивалентная анализируемому веществу молекула, которые обладают сродством к элементу распознавания) на одном чувствительном участке, например 6′а3, который позволяет полностью осуществить реакцию агглютинации. Таким образом, показания чувствительного участка 6′а3 соотносятся приблизительно со 100% или полной шкалой показаний измерительного устройства. Второй чувствительный участок, например 6′а2, содержит соединение-ингибитор, подавляющий реакцию сродства анализируемого вещества 31 с элементом распознавания или не вступающий в реакцию элемент распознавания, такой как нечувствительные микрочастицы, таким образом, соотношение показаний чувствительного участка 6′а2 составляет приблизительно 0% реакции агглютинации. В этом варианте осуществления концентрация элемента распознавания относительно микрочастиц с повышенной чувствительностью на всех заданных чувствительных участках 6а будет одинаково представлять оптимизированную концентрацию для конкретного анализа, оптимизированного в этой лаборатории.In other and more preferred embodiments, the sensitive sections 6a of the first surface 2a are coated with calibration formulations 18, which allow the analysis of positive and negative control to be performed in parallel with the determination of the analyte, thereby creating a guarantee for the user that the measurement is correct and that the test system, and the test element used is also fully functional. Such a feed through a distribution system provides a high concentration of the calibration compound (analyte or molecule equivalent to the analyte, which have an affinity for the recognition element) in one sensitive area, for example 6′a3, which allows the agglutination reaction to be completely carried out. Thus, the readings of the sensitive section 6′a3 correspond to approximately 100% or the full scale of the readings of the measuring device. The second sensitive portion, for example 6′a2, contains an inhibitor compound that suppresses the affinity reaction of the analyte 31 with the recognition element or a non-reactive recognition element, such as insensitive microparticles, thus the ratio of the readings of the sensitive portion 6′a2 is approximately 0% agglutination reactions. In this embodiment, the concentration of the recognition element with respect to microparticles with increased sensitivity in all given sensitive areas 6a will equally represent the optimized concentration for a specific analysis optimized in this laboratory.

В дополнительном и наиболее предпочтительном варианте осуществления два чувствительных участка первой поверхности 2а нижнего слоя 2 покрыты калибровочными составами 18, содержащими различные и заданные концентрации анализируемого вещества или соединений, вызывающих одну и ту же или эквивалентную некаталитическую реакцию сродства с элементом распознавания.In a further and most preferred embodiment, the two sensitive regions of the first surface 2a of the lower layer 2 are coated with calibration formulations 18 containing different and predetermined concentrations of the analyte or compounds that cause the same or equivalent non-catalytic affinity reaction with the recognition element.

В наиболее упрощенной калибровочной модели оптический отклик, вызываемый реакцией сродства между анализируемым веществом и элементом распознавания, является линейным или легко может быть линеаризован посредством соответствующей математической функции, такой как f(log(x)) или f(1/x). После введения жидкой пробы с использованием участка 9 взятия пробы проба будет распределена на чувствительные к пробе участки. Здесь проба растворяет калибровочный состав 18, нанесенный покрытием на первую поверхность 2а, и состав распознавания 19, нанесенный покрытием на вторую поверхность 4а, инициирующий реакцию сродства между анализируемым веществом 31, калибровочным соединением 33 и элементом 32 распознавания. Благодаря различным концентрациям калибровочного состава на чувствительных участках 6′а2 и 6′а3, который добавлен к анализируемому веществу, содержащемуся в пробе, измерительное устройство и соответственно регистрирующее устройство могут соотнести оптические показания всех чувствительных участков 6а с концентрацией анализируемого вещества в жидкости пробы. Необязательно чувствительный к пробе участок 6с не содержит элемента распознавания или неспецифического связывающего реагента, такого как микрочастицы без повышения чувствительности, таким образом, нанесение жидкости пробы на чувствительный участок 6с не запускает агглютинацию и используется для оценки фоновых сигналов жидкости пробы 15 в тест-элементе анализируемого вещества. Описанный способ калибровки известен специалистам в этой области как "метод добавления стандарта" и используется в лабораториях для проб со "сложной" матрицей пробы.In the most simplified calibration model, the optical response caused by the affinity reaction between the analyte and the recognition element is linear or can be linearized by means of an appropriate mathematical function, such as f (log (x)) or f (1 / x). After injection of the liquid sample using the sampling section 9, the sample will be distributed into the sample-sensitive areas. Here, the sample dissolves the calibration composition 18, coated on the first surface 2a, and the recognition composition 19, coated on the second surface 4a, initiating an affinity reaction between the analyte 31, calibration compound 33 and the recognition element 32. Due to the different concentrations of the calibration composition in the sensitive sections 6′a2 and 6′a3, which is added to the analyte contained in the sample, the measuring device and correspondingly recording device can correlate the optical readings of all sensitive sections 6a with the concentration of the analyte in the sample liquid. The optionally sample-sensitive portion 6c does not contain a recognition element or non-specific binding reagent, such as microparticles without increasing sensitivity, thus applying sample fluid to the sensitive portion 6c does not trigger agglutination and is used to evaluate the background signals of sample fluid 15 in the analyte test element . The described calibration method is known to those skilled in the art as a "standard addition method" and is used in laboratories for samples with a "complex" sample matrix.

На фиг.9 показаны различные структуры системы распределения пробы, которые могут быть осуществлены посредством гидрофильных каналов, как показано на фиг.6, или посредством гидрофобных "направляющих элементов", как показано на фиг.5, или посредством комбинации гидрофильных каналов и гидрофобных направляющих элементов. Ячейка А1 на фиг.9 показывает случаи для простейшей системы распределения пробы. Столбец А фиг.9 показывает формальную конструкцию систем распределения пробы без корректировки фона, в то время как столбец В обеспечивает конструкции для систем распределения пробы с корректировкой фона, столбец С указывает наивысший порядок полиномиального уравнения калибровки, достижимый с соседними конструкциями, и столбец n указывает требуемое число заданных чувствительных участков каждой поверхности и соответственно число требуемых измерений. Буквы в каждой конструкции указывают положение корректировки фона (с), пробу (1), и все связанные калибровочные участки (2, 3, 4, 5, 6) с возрастанием количества калибровочного соединения. Самая простая калибровка представлена линейным уравнением, где взаимосвязь между измерением и концентрацией анализируемого вещества строго пропорциональна. Калибровка тест-элемента в основном выполняется с использованием метода добавления стандарта путем добавления калибровочного соединения различных калибровочных участков к пробе и последующего расчета линейного или монотонного нелинейного уравнения калибровки. На фиг.13 приведено более подробное пояснение случая I. Калибровочная модель или порядок (столбец С) должен соответствовать выбранному анализируемому веществу и используемому химическому способу регистрации, следовательно, нельзя применять линейную калибровочную модель к химической реакции, которая подчиняется модели четвертого порядка и наоборот. Однако еще можно использовать тест-элемент, предназначенный для пяти стандартных добавок для линейной калибровки, большее количество стандартов обеспечивает даже более точное измерение и статистическую достоверность с более высокой значимостью с точки зрения коэффициента корреляции, стандартного отклонения и стандартной погрешности теста по сравнению с линейной калибровкой, основанной на двух стандартах.FIG. 9 shows various structures of a sample distribution system that can be implemented by hydrophilic channels, as shown in FIG. 6, or by hydrophobic “guide elements”, as shown in FIG. 5, or by a combination of hydrophilic channels and hydrophobic guide elements . Cell A1 in FIG. 9 shows cases for a simple sample distribution system. Column A of FIG. 9 shows the formal design of sample distribution systems without background adjustment, while column B provides structures for sample distribution systems with background adjustment, column C indicates the highest order polynomial calibration equation achievable with adjacent structures, and column n indicates the desired the number of specified sensitive areas of each surface and, accordingly, the number of required measurements. The letters in each design indicate the position of the background correction (s), the sample (1), and all associated calibration sections (2, 3, 4, 5, 6) with increasing number of calibration compounds. The simplest calibration is represented by a linear equation, where the relationship between the measurement and the concentration of the analyte is strictly proportional. Calibration of the test element is mainly carried out using the method of adding a standard by adding a calibration compound of various calibration sections to the sample and then calculating a linear or monotonous nonlinear calibration equation. 13 provides a more detailed explanation of case I. The calibration model or order (column C) must correspond to the selected analyte and the chemical registration method used, therefore, it is impossible to apply a linear calibration model to a chemical reaction that obeys the fourth-order model and vice versa. However, you can still use a test element designed for five standard additives for linear calibration, a larger number of standards provides even more accurate measurement and statistical reliability with higher significance in terms of correlation coefficient, standard deviation and standard error of the test compared to linear calibration, based on two standards.

Более того, также возможен повтор измерений пробы и стандарта, таким образом, можно выполнить две независимые линейные калибровки для одной конкретной пробы пробе физиологической или водной жидкости с вариантами осуществления, показанными в ряду IV. Аналогично этому можно использовать тот же самый тест-элемент для определения двух анализируемых веществ. Дополнительно система для нескольких анализируемых веществ может быть осуществлена в пределах того же набора заданных чувствительных участков, если выбранная химическая реакция регистрации не создает проблем помех, таким образом, продукты извлечения и продукты одной реакции не участвуют в других реакциях, и полученный индикатор в виде красителя поглощает свет, по существу, в другом диапазоне длин волн.Moreover, it is also possible to repeat the measurements of the sample and standard, thus, it is possible to perform two independent linear calibrations for one specific sample of a sample of physiological or aqueous liquid with the embodiments shown in row IV. Similarly, you can use the same test element to determine two analytes. Additionally, the system for several analytes can be implemented within the same set of specified sensitive areas if the selected chemical registration reaction does not cause interference problems, thus, the extraction products and products of one reaction do not participate in other reactions, and the resulting indicator in the form of a dye absorbs light, essentially in a different wavelength range.

В дополнительном и альтернативном вариантах осуществления тест-элемента калибровка носит более качественный характер. Здесь результат чувствительного участка 6а1 сравнивается с зафиксированными пределами положительного стандарта 25с и отрицательного стандарта 26с, предусмотренными на дополнительных чувствительных участках, например 6а2 и 6а3 (см.подробно на фиг.12). Такой способ удобен для анализируемых веществ, требующих только качественной индикации, в основном известных по тест-системам на беременность.In additional and alternative embodiments of the test element, the calibration is of a better quality. Here, the result of the sensitive portion 6a1 is compared with the fixed limits of the positive standard 25c and negative standard 26c provided for additional sensitive areas, for example 6a2 and 6a3 (see details in FIG. 12). This method is convenient for analytes that require only high-quality indications, mainly known for pregnancy test systems.

В случае нелинейного оптического отклика реакции между анализируемым веществом и элементом распознавания могут быть использованы другие калибровочные модели, если система распределения пробы принята в соответствии с фиг.9 для нелинейного характера путем введения большего числа заданных чувствительных к пробе участков в системе распределения пробы тест-элемента. Специалисты в этой области отметят, что фиг.9 дает примеры для систем распределения пробы для целей иллюстрации. Другие геометрические решения также возможны и используются для выполнения аналогичных или связанных задач.In the case of a non-linear optical response of the reaction between the analyte and the recognition element, other calibration models can be used if the sample distribution system is adopted in accordance with Fig. 9 for a non-linear nature by introducing a larger number of specified sample-sensitive sections in the sample distribution system of the test element. Those skilled in the art will note that FIG. 9 provides examples for sample distribution systems for illustration purposes. Other geometric solutions are also possible and are used to perform similar or related tasks.

Оптический отклик реакции между анализируемым веществом и элементом 32 распознавания, содержащимся в составе 19 распознавания, измеряется измерительным устройством или регистрирующим (детекторным) устройством. Измерительное устройство или регистрирующее устройство обеспечивает держатель полоски по меньшей мере с одной, но предпочтительно с множеством компоновок, содержащих источник 20 света для испускания длины 24 волны через заданный чувствительный к пробе участок 6, как показано на фиг.10. Длина 24 волны света 20 может быть в диапазоне 300-800 нм, но предпочтительно между 400 и 650 нм и наиболее предпочтительно 635 нм. Свет, испускаемый источником света, проходит через оптическую схему 21, 22, такую как линза и апертура, нижний слой 2, жидкую среду 15, верхний слой 4 чувствительного участка и регистрируется на противоположной стороне тест-элемента регистрирующим устройством 23. Предпочтительно устройство регистрации света содержит оптическую схему 21 а и 22а, такую как апертура, линза и(или) оптический фильтр, и по меньшей мере одно из следующего: фотодиод, фототранзистор, фотоэлемент, фотоумножитель или группа устройств с зарядовой связью. Более предпочтительно устройство регистрации света содержит фотодиод. Источник света может быть светоизлучающим диодом или лазерным диодом с соответствующей длиной волны.The optical response of the reaction between the analyte and the recognition element 32 contained in the recognition part 19 is measured by a measuring device or a recording (detection) device. The measuring device or recording device provides a strip holder with at least one, but preferably with a plurality of arrangements, containing a light source 20 for emitting a wavelength of 24 through a predetermined sample-sensitive section 6, as shown in FIG. 10. The wavelength of 24 light 20 may be in the range of 300-800 nm, but preferably between 400 and 650 nm and most preferably 635 nm. The light emitted by the light source passes through an optical circuit 21, 22, such as a lens and aperture, a lower layer 2, a liquid medium 15, an upper layer 4 of a sensitive portion and is detected on the opposite side of the test element by a recording device 23. Preferably, the light recording device comprises an optical circuit 21a and 22a, such as an aperture, a lens, and / or an optical filter, and at least one of the following: a photodiode, a phototransistor, a photocell, a photomultiplier, or a group of charge-coupled devices. More preferably, the light recording device comprises a photodiode. The light source may be a light emitting diode or a laser diode with an appropriate wavelength.

В случае реакции агглютинации, контролируемой непосредственно по рассеянию света и без помощи микрочастиц, наиболее удобно расположить источник света и регистрирующее устройство не друг напротив друга, а под углом приблизительно 90 градусов для достижения максимальной чувствительности. Предпочтительный угол между источником света и регистрирующим устройством составляет между 80 и 120 градусами, но наиболее предпочтителен угол приблизительно 109 градусов, и тест-элемент расположен в оптической регистрирующей схеме таким образом, что угол между нижним слоем и источником света и угол между верхним слоем и регистрирующим устройством составляет приблизительно 54 градуса для снижения фонового шума из-за внутреннего отражения на различных поверхностях чувствительного участка (или более в основном тест-элемента), как показано на фиг.11. Таким образом, регистрирующее устройство видит только волну 24 света, отклоненную рассеянием на агглютинированных частицах, и не видит волну 24а света, испускаемого источником света. Тем не менее, специалисты в этой области отметят, что фактический угол должен быть оптимизирован для конкретного применения, требуемой чувствительности и требований к измерительному устройству относительно регистрирующего устройства. Кроме того, схема, показанная на фиг.11, может быть использована для регистрации флуоресценции, если источник 20 света и фотодетектор 23 конфигурированы с дополнительными фильтрами, обеспечивающими дискриминацию между длиной волны возбуждения и испускания.In the case of an agglutination reaction controlled directly by light scattering and without the help of microparticles, it is most convenient to position the light source and the recording device not opposite each other, but at an angle of approximately 90 degrees to achieve maximum sensitivity. The preferred angle between the light source and the recording device is between 80 and 120 degrees, but the angle of about 109 degrees is most preferred, and the test element is located in the optical recording circuit so that the angle between the lower layer and the light source and the angle between the upper layer and the recording the device is approximately 54 degrees to reduce background noise due to internal reflection on various surfaces of the sensitive area (or more mainly of the test element), as shown in and Fig.11. Thus, the recording device only sees the light wave 24 deflected by scattering on agglutinated particles, and does not see the light wave 24a emitted by the light source. However, those skilled in the art will note that the actual angle must be optimized for the particular application, the required sensitivity, and the requirements for the measuring device relative to the recording device. In addition, the circuit shown in FIG. 11 can be used to detect fluorescence if the light source 20 and the photodetector 23 are configured with additional filters that discriminate between the excitation and emission wavelengths.

Кроме того, падение световых волн на каждый чувствительный к пробе участок 6 при возникновении реакции сродства вызывает рассеяние световых волн. Поскольку концентрация анализируемого вещества на каждом чувствительном участке различна из-за добавления анализируемого вещества или добавления эквивалентного анализируемому веществу соединения в качестве калибровочного соединения 33, оптическая плотность каждого результирующего светового пучка также различна. В случае наличия по меньшей мере трех чувствительных участков, расположенных в пределах системы распределения пробы, тем самым по меньшей мере два чувствительных участка содержат различные уровни калибровочного соединения, можно рассчитать неизвестную концентрацию анализируемого вещества 31 в жидкой среде пробы 15 на заданном чувствительном участке без калибровочного соединения (6′а1), поскольку соотношение между агглютинацией и концентрацией анализируемого вещества следует линейной или монотонно возрастающей, соответственно убывающей, модели. Потенциальные системы распределения пробы, соответствующие калибровочным моделям, основанным на полиномиальном соотношении, показаны на фиг.9, как описано выше.In addition, the incidence of light waves in each sample-sensitive region 6 when an affinity reaction occurs causes the scattering of light waves. Since the concentration of the analyte in each sensitive region is different due to the addition of the analyte or the addition of a compound equivalent to the analyte as the calibration compound 33, the optical density of each resulting light beam is also different. If there are at least three sensitive sites located within the sample distribution system, thus at least two sensitive sites contain different levels of the calibration compound, you can calculate the unknown concentration of the analyte 31 in the liquid medium of the sample 15 at a given sensitive area without a calibration connection (6′a1), since the ratio between agglutination and the concentration of the analyte follows a linear or monotonically increasing, respectively, decrease cabbage, models. Potential sample distribution systems corresponding to calibration models based on a polynomial relationship are shown in FIG. 9 as described above.

В случае, когда реакция агглютинации не возникает, т.е. нет реакции между анализируемым веществом 31 и элементом распознавания 32 на чувствительном участке, свет рассеивается, что приводит к псевдовысокой оптической плотности (поглощение). И, напротив, в случае ~ 100% агглютинации в соответствии с сильной реакцией между анализируемым веществом, соответственно калибровочным соединением и элементом распознавания на первой поверхности нижнего слоя и второй поверхности верхнего слоя свет рассеивается минимально, что приводит к низкой оптической плотности.In the case when the agglutination reaction does not occur, i.e. there is no reaction between the analyte 31 and the recognition element 32 in the sensitive area, the light is scattered, which leads to a pseudo-high optical density (absorption). Conversely, in the case of ~ 100% agglutination, in accordance with the strong reaction between the analyte, the calibration compound, and the recognition element on the first surface of the lower layer and the second surface of the upper layer, the light is scattered minimally, which leads to a low optical density.

На фиг.12 показаны примеры графиков поглощения в зависимости от концентрации с режимом качественной регистрации. Здесь заданные чувствительные участки 6а2 и 6а3 конфигурированы для обеспечения информации по динамическому диапазону реакции агглютинации, указанный участок 6а2 обеспечивает сравнение с ~ 0% агглютинацией, представляющей отрицательный стандарт 26с, соответственно участок 6а3 обеспечивает сравнение со ~ 100% агглютинацией, представляющей положительный стандарт 25с, таким образом, показания этих чувствительных участков можно использовать для подтверждения измерения, выполненного на чувствительном участке 6а1.On Fig shows examples of absorption graphs depending on the concentration with high-quality registration mode. Here, the specified sensitive sections 6a2 and 6a3 are configured to provide information on the dynamic range of the agglutination reaction, said section 6a2 provides a comparison with ~ 0% agglutination representing the negative standard 26c, respectively, section 6a3 provides a comparison with ~ 100% agglutination representing the positive standard 25c, such thus, the readings of these sensitive areas can be used to confirm the measurement performed on the sensitive area 6a1.

На фиг.13 показаны примеры графиков и оценки поглощения в зависимости от концентрации реакции агглютинации между анализируемым веществом и элементом распознавания в жидкой среде, пригодные для количественного анализа. Концентрация элемента распознавания, который может быть, например, заданным количеством антитела или антитела, иммобилизованного на микрочастицах, на чувствительных участках с 6а1 по 6а3, оптимизированным для достижения соответствующей чувствительности и динамического диапазона для интересующего анализируемого вещества. Кроме того, на четвертом и необязательно чувствительном участке измеряется рассеяние света или оптическое поглощение пробы, расположенной на чувствительном участке 6с. Показания этого чувствительного участка представляют количественную оценку для фона пробы, обеспечивающую полную информацию неспецифической части реакции, вызванной материалами тест-элемента, такими как пленки, неактивные соединения покрытий, неспецифические белки или микрочастицы без повышения их чувствительности или сама матрица пробы, которые особенно нужны для количественной оценки проб.On Fig shows examples of graphs and estimates of absorption depending on the concentration of the agglutination reaction between the analyte and the recognition element in a liquid medium, suitable for quantitative analysis. The concentration of the recognition element, which may be, for example, a predetermined amount of an antibody or an antibody immobilized on microparticles, in sensitive areas 6a1 through 6a3, optimized to achieve the appropriate sensitivity and dynamic range for the analyte of interest. In addition, light scattering or optical absorption of a sample located in the sensitive portion 6c is measured in the fourth and optionally sensitive portion. The readings of this sensitive area provide a quantitative estimate for the background of the sample, providing complete information on the non-specific part of the reaction caused by the materials of the test element, such as films, inactive coating compounds, non-specific proteins or microparticles without increasing their sensitivity or the sample matrix itself, which is especially needed for quantitative sample evaluation.

Как упомянуто выше, нанесение покрытия калибровочным составом 18, содержащим калибровочное соединение 33 и состав 19 распознавания, содержащий элемент 32 распознавания, соответственно элемент распознавания, иммобилизованный на соответствующих микрочастицах 35, может быть выполнено несколькими известными способами, такими как микроконтактная печать, печать с дозированием краски или способы осаждения, или другие способы осаждения с капиллярным контактом. Концентрация активных компонентов в покрытиях или красителях, таких как калибровочное соединение и элемент распознавания в пределах тест-элемента, может быть оптимизирована лабораторными методами для определения приемлемого динамического диапазона и чувствительности тест-системы для конкретного интересующего анализируемого вещества.As mentioned above, coating with a calibration composition 18 containing a calibration compound 33 and a recognition composition 19 containing a recognition element 32, respectively, a recognition element immobilized on respective microparticles 35, can be performed by several known methods, such as microcontact printing, ink dispensing printing or precipitation methods or other capillary contact precipitation methods. The concentration of active components in coatings or dyes, such as a calibration compound and a recognition element within the test element, can be optimized by laboratory methods to determine the acceptable dynamic range and sensitivity of the test system for a particular analyte of interest.

Если динамический диапазон конкретного теста оценен в лаборатории, определенные характеристики можно запрограммировать в измерительном устройстве или устройстве регистрации в качестве окна 29 достоверности, как показано на фиг.14, для выполнения подтверждения результатов после измерений и, кроме того, для оценки статистических параметров выполненного калибровочного расчета 30, такого как стандартное отклонение, стандартная погрешность и коэффициент регрессии.If the dynamic range of a particular test is evaluated in the laboratory, certain characteristics can be programmed in the measuring device or recording device as a confidence window 29, as shown in Fig. 14, to confirm the results after the measurements and, in addition, to evaluate the statistical parameters of the performed calibration calculation 30, such as standard deviation, standard error, and regression coefficient.

Способы регистрации на основе флуоресценцииFluorescence based registration methods

Характеристики описанных выше способов для анализа агглютинации зависят от скорости анализа и структуры измерительного устройства, причем эти параметры взаимосвязаны. По молекулярной шкале микрочастицы огромны и приблизительно больше, чем антитело IgG (иммуноглобулин G), от 1000 до 10000 раз, что является обычным примером для элемента распознавания. В случае элемента(ов) 32 распознавания, иммобилизованных на микрочастицах 35, диффузия микрочастиц гораздо медленнее, чем диффузия только одного элемента распознавания, влияющая на время анализа и, следовательно, характеристики потенциального продукта, но реакцию агглютинации можно контролировать очень простым и затратоэффективным устройством регистрации или даже глазом, если выбраны соответствующие микрочастицы, что обусловлено тем фактом, что интенсивность рассеяния возрастает примерно в 1020, если размер частиц увеличен с коэффициентом 5.The characteristics of the methods described above for analysis of agglutination depend on the speed of analysis and the structure of the measuring device, and these parameters are interrelated. On a molecular scale, the microparticles are huge and approximately larger than the IgG antibody (immunoglobulin G), from 1,000 to 10,000 times, which is a common example for a recognition element. In the case of recognition element (s) 32 immobilized on microparticles 35, diffusion of microparticles is much slower than diffusion of only one recognition element, which affects the analysis time and, therefore, the characteristics of the potential product, but the agglutination reaction can be controlled by a very simple and cost-effective registration device or even with the eye, if the appropriate microparticles are selected, which is due to the fact that the scattering intensity increases by about 1020 if the particle size is increased by a factor 5 th.

С другой стороны, реакцию агглютинации между анализируемым веществом и неиммобилизованным элементом 32 распознавания можно успешно контролировать на молекулярном уровне правильными устройствами мониторинга на основе лазера, как описано выше. Можно даже количественно оценить молекулярную массу элемента распознавания и результирующий агглютинат после реакции с анализируемым веществом. Однако стоимость необходимого оборудования, главным образом, за счет использованной лазерной технологии мешает использованию при диагностике на месте или мониторинге на дому.On the other hand, the agglutination reaction between the analyte and the non-immobilized recognition element 32 can be successfully controlled at the molecular level by the correct laser-based monitoring devices, as described above. You can even quantify the molecular weight of the recognition element and the resulting agglutinate after reaction with the analyte. However, the cost of the necessary equipment, mainly due to the use of laser technology, interferes with the use of on-site diagnostics or monitoring at home.

Дополнительный вариант осуществления изобретения обеспечивает решение, которое является средним между двумя описанными методами агглютинации. На молекулярном уровне агглютинация элемента распознавания и анализируемого вещества создает сетку малых частиц белка, меняющую отдельную молярность воды и белков, даже хотя это не влияет на общий баланс массы между белками и водой. После реакции агглютинации некоторые области в жидкости пробы имеют более высокую концентрацию, а некоторые более низкую концентрацию белков по сравнению с моментов времени перед реакцией агглютинации. Это изменение физических свойств может быть зафиксировано и сообщено либо посредством флуоресцентного закаливания молекул красителя, которые обладают высоким сродством к белкам, или посредством флуоресцентных молекулярных роторов.An additional embodiment of the invention provides a solution that is midway between the two agglutination methods described. At the molecular level, the agglutination of the recognition element and the analyte creates a network of small protein particles that changes the individual molarity of water and proteins, even though this does not affect the overall mass balance between proteins and water. After the agglutination reaction, some areas in the sample fluid have a higher concentration, and some lower protein concentration compared to the time moments before the agglutination reaction. This change in physical properties can be detected and reported either by fluorescent hardening of dye molecules that have high affinity for proteins, or by fluorescent molecular rotors.

Флуоресцентные красители с неспецифическим сродством к белкам в качестве репортерного элементаFluorescent dyes with non-specific protein affinity as a reporter element

Основополагающий принцип этого способа регистрации состоит во влиянии зависящего от концентрации флуоресцентного закаливания. Выше некоторой концентрации молекулы флуоресцентного красителя становятся поглотителями флуоресценции, испускаемой молекулами другого флуоресцентного красителя, таким образом, общее регистрируемое испускание пробы снижается с увеличением концентрации. Это снижение зависит от природы флуоресцентного красителя и непосредственного расстояния между двумя молекулами флуоресцентного красителя, другими словами, чем ближе молекулы красителя и короче расстояние, тем сильнее будет флуоресцентное закаливание. В однородном растворе описанный и хорошо известный эффект флуоресцентного закаливания просто зависит от концентрации флуоресцентного красителя, поскольку порог закаливания зависит от используемого флуоресцентного красителя или смеси флуоресцентных красителей. Эффект закаливания становится интересным для анализа распознавания, только если красители неравномерно распределены в жидкости пробы и некоторым образом отражают агглютинацию анализируемого вещества и элемента распознавания, приводящую к неравномерному распределению анализируемого вещества и элементов распознавания в жидкости пробы. Дополнительно полезно выбирать флуоресцентные красители, которые обнаруживают возросший квантовый выход флуоресценции только после поглощения красителей на поверхности белков для минимизации фонового сигнала. Пригодные варианты для этого принципа анализа можно найти в классе амфифильных цвиттер-ионных красителей на основе анилин-пиридиния с двумя гомологичными сериями, полученными из дибутиланилино-пиридиний-бутилсульфоната, и красителей на основе стрирола (так же известных, как гемицианиновые красители), таких как RH364, RH160, RH237, RH421, di-4-ANEPBS, BNBIQ, ANNINE-5 и ANNINE-6. Структурные формулы примеров этих красителей приведены на фиг.15. Однако более известные красители, такие как "нильский голубой" А, флоксин В, 1-анилино-8-нафталин сульфонат (ANS) или их производные также могут использоваться для описанного способа.The underlying principle of this registration method is the influence of concentration-dependent fluorescence hardening. Above a certain concentration, the fluorescent dye molecules become absorbers of the fluorescence emitted by the molecules of another fluorescent dye, so the total recorded emission of the sample decreases with increasing concentration. This decrease depends on the nature of the fluorescent dye and the direct distance between the two molecules of the fluorescent dye, in other words, the closer the dye molecules and the shorter the distance, the stronger the fluorescent hardening. In a homogeneous solution, the described and well-known effect of fluorescent hardening simply depends on the concentration of the fluorescent dye, since the quenching threshold depends on the fluorescent dye used or a mixture of fluorescent dyes. The hardening effect becomes interesting for recognition analysis only if the dyes are unevenly distributed in the sample liquid and in some way reflect the agglutination of the analyte and the recognition element, resulting in an uneven distribution of the analyte and recognition elements in the sample liquid. Additionally, it is useful to select fluorescent dyes that detect an increased quantum fluorescence yield only after dye absorption on the surface of the proteins to minimize the background signal. Suitable options for this principle of analysis can be found in the class of amphiphilic zwitterionic dyes based on aniline-pyridinium with two homologous series derived from dibutylaniline-pyridinium-butyl sulfonate and dyes based on styrene (also known as hemicyanin dyes), such as RH364, RH160, RH237, RH421, di-4-ANEPBS, BNBIQ, ANNINE-5 and ANNINE-6. Structural formulas of examples of these dyes are shown in Fig.15. However, more well-known colorants such as Nile Blue A, Phloxin B, 1-anilino-8-naphthalene sulfonate (ANS) or their derivatives can also be used for the described method.

Ключевой реакций этого способа является покрытие in-situ элемента распознавания и анализируемого вещества внутри жидкой среды пробы выбранным красителем, таким образом, реакция ограничена элементами распознавания и анализируемого веществами, которые в основном относятся к семейству белков. Однако последовательность событий, реакция агглютинации и поглощение красителя, не важны, поскольку поглощение красителя не препятствует агглютинации. Во время агглютинации молярность отдельного красителя возрастает внутри агглютината и вызывает эффект закаливания. Концентрация красителя, предусмотренного в тест-элементе анализируемого вещества, должна быть оценена для каждой комбинации красителя, элемента распознавания и анализируемого вещества, а также для других условий эксперимента, но в основном зависит от охвата белка красителя, постоянной связывания белка красителя, компактности агглютината и наложение интеграла возбуждения и испускания, который является функцией стоксова сдвига частоты и полуширины полосы пропускания спектра флуоресценции красителя.The key reaction of this method is the in-situ coating of the recognition element and the analyte inside the sample liquid with the chosen dye, thus, the reaction is limited to the recognition and analyte elements, which are mainly related to the protein family. However, the sequence of events, agglutination reaction and dye uptake are not important, since dye uptake does not interfere with agglutination. During agglutination, the molarity of an individual dye increases inside the agglutinate and causes a hardening effect. The concentration of the dye provided for in the analyte test element should be estimated for each combination of the dye, recognition element and analyte, as well as for other experimental conditions, but mainly depends on the coverage of the dye protein, the constant binding of the dye protein, the compactness of the agglutinate and the application the excitation and emission integral, which is a function of the Stokes frequency shift and the half-width of the passband of the dye fluorescence spectrum.

После нанесение жидкой среды пробы на участок 9 взятия пробы проба будет распределена системой 6 распределения пробы на чувствительные к пробе участки 6а. Здесь проба растворяет калибровочный состав 19, содержащий флуоресцентный краситель и калибровочное соединение 32 на поверхности 2а первого слоя 2, и состав распознавания 18, содержащий элемент распознавания 32 на поверхности 4а второго слоя 4. После смешивания предусмотренных на первой и второй поверхностях соединений начинается реакция, тем самым элемент распознавания и анализируемое вещество, при условии что анализируемым веществом является белок, становится покрытым красителем, и популяция молекул элемента распознавания, соответственно частиц претерпевает сшивку с анализируемым веществом. Таким образом, степень флуоресцентного закаливания можно измерить регистрирующим устройством тест-элемента. Для качественных режимов регистрации два чувствительных к пробе участка конфигурированы как отрицательный контроль 6′а2 и положительный контроль 6′а3. Измерение отрицательного контроля относится к флуоресценции всего содержимого белков пробы плюс добавленные компоненты, предусмотренные на соответствующих чувствительных к пробе участках, без агглютинации. Во избежание реакции агглютинации чувствительный участок 6′а2 покрыт неспецифическим элементом распознавания без сродства к анализируемому веществу. Следовательно, показания флуоресценции этого чувствительного участка приводят к 100% сигналу, характеризующему верхний предел динамического диапазона.After applying the liquid sample medium to the sampling section 9, the sample will be distributed by the sample distribution system 6 to the sample sensitive sections 6a. Here, the sample dissolves the calibration composition 19 containing the fluorescent dye and the calibration compound 32 on the surface 2a of the first layer 2, and the recognition composition 18 containing the recognition element 32 on the surface 4a of the second layer 4. After mixing the compounds provided on the first and second surfaces, the reaction begins, the recognition element itself and the analyte, provided that the analyte is a protein, becomes coated with a dye, and the population of molecules of the recognition element, respectively particles of undergoing crosslinking with the analyte. Thus, the degree of fluorescence hardening can be measured by the recording element of the test element. For high-quality registration modes, two sample-sensitive regions are configured as a negative control 6′a2 and a positive control 6′a3. A negative control measurement refers to the fluorescence of the entire contents of the sample proteins plus the added components provided for in the respective sample-sensitive areas without agglutination. To avoid the agglutination reaction, the sensitive portion 6′a2 is covered with a nonspecific recognition element without affinity for the analyte. Therefore, the fluorescence readings of this sensitive region lead to a 100% signal characterizing the upper limit of the dynamic range.

И наоборот, измерение положительного контроля, расположенного на чувствительном к пробе участке 6′а3, относится к флуоресценции полностью образованного и агглютинировавшего скопления красителя, обеспечивающего максимальное возможное флуоресцентное закаливание. Такое положительный контроль может быть обеспечен за счет избытка калибровочного соединения, соответственно анализируемого вещества или эквивалента анализируемого вещества с калибровочным составом, нанесенным покрытием на чувствительный к пробе участок 6′а3. Эта конфигурация не только позволяет сообщить о наличии или отсутствии анализируемого вещества, но также дает возможность сообщения полуколичественной информации о концентрации анализируемого вещества в относительных единицах по сравнению с измерениями отрицательного и положительного контроля, такой как низкая, средняя и высокая концентрация.Conversely, the measurement of the positive control, located on the 6′a3 sensitive portion of the sample, refers to the fluorescence of a fully formed and agglutinated accumulation of dye, which provides the maximum possible fluorescence hardening. Such a positive control can be achieved due to the excess of the calibration compound, respectively, of the analyte or the equivalent of the analyte with the calibration composition, coated on the sample sensitive section 6′a3. This configuration not only allows you to report the presence or absence of the analyte, but also allows you to report semi-quantitative information about the concentration of the analyte in relative units compared with the measurements of negative and positive control, such as low, medium and high concentration.

Если соотношение между концентрацией анализируемого вещества и флуоресцентным закаливанием линейное в нужном диапазоне концентрации анализируемого вещества или может быть линеаризовано с помощью соответствующей математической формулы, количественные результаты для анализируемого вещества могут быть получены, если известное количество калибровочного соединения осаждено на чувствительные участки 6′а2 и 6′а3, тем самым концентрация калибровочного соединения на чувствительном участке 6′а3 выше, чем концентрация калибровочного соединения на участке 6′а2. В случае, когда это соотношение нелинейно, количественная информация для анализируемого вещества может быть получена с использованием тест-элементов анализируемого вещества, обеспечивающих более высокое число чувствительных к пробе участков и больше двух различных уровней концентрации калибровочного соединения (фиг.9). Используемый устройством обработки способ расчета концентрации анализируемого вещества по линейному методу добавления стандарта одинаков для обоих примеров помимо предварительной обработки сигнала и шкалы, как указано на фиг.13А и 13В. Таким образом, более подробное исследование методов добавления стандарта в этом примере опущено.If the ratio between the concentration of the analyte and fluorescent hardening is linear in the desired concentration range of the analyte or can be linearized using the appropriate mathematical formula, quantitative results for the analyte can be obtained if a known amount of the calibration compound is deposited on sensitive sections 6′a2 and 6 ′ a3, thereby the concentration of the calibration compound in the sensitive section 6′a3 is higher than the concentration of the calibration compound neniya 6'a2 on site. In the case when this ratio is non-linear, quantitative information for the analyte can be obtained using test elements of the analyte, providing a higher number of sample-sensitive areas and more than two different concentration levels of the calibration compound (Fig. 9). The processing method used by the processing device to calculate the analyte concentration by the linear method of adding the standard is the same for both examples, in addition to signal pre-processing and scale, as indicated in FIGS. 13A and 13B. Thus, a more detailed study of methods for adding a standard in this example is omitted.

Неспецифические флуоресцентные молекулярные роторы в качестве репортерных элементов для анализа агглютинацииNonspecific fluorescent molecular rotors as reporter elements for agglutination analysis

Ход реакции агглютинации, приводящей к агглютинату 34 со связанными флуоресцентными молекулярными роторами, показан на фиг. с 16 А по 16 С. В этом случае в тест-системе используется тот эффект, что флуоресцентные молекулярные роторы 36 увеличивают их флуоресценцию, если вращение специальных групп в молекулярной структуре затруднено либо повышением вязкости либо за счет пространственного затруднения. Соответственно квантовый выход флуоресценции использованного красителя возрастает с увеличением размера агглютината и уровня перекрестной сшивки, поскольку оба параметра зависят от концентрации анализируемого вещества.The progress of the agglutination reaction leading to agglutinate 34 with associated fluorescent molecular rotors is shown in FIG. from 16 A to 16 C. In this case, the test system uses the effect that the fluorescent molecular rotors 36 increase their fluorescence if the rotation of special groups in the molecular structure is hindered either by an increase in viscosity or due to spatial difficulty. Accordingly, the fluorescence quantum yield of the dye used increases with increasing size of the agglutinate and the level of crosslinking, since both parameters depend on the concentration of the analyte.

Типичные флуоресцентные молекулярные роторы основаны на главной структуре ксантиновых красителей. Ксантиновые красители получены конденсацией фталевого ангидрида с резорцином (и производными) или m-аминофенолом (и производными), из которых флуоресцеин является прототипом (все такие красители содержат ядра ксантина). Однако не все ксантиновые красители являются флуоресцентными молекулярными роторами. Хотя флуоресцеин обеспечивает базовую структуру для молекулярного ротора, он не обеспечивает нужной зависимости и соотношения между флуоресценцией и межмолекулярным вращением боковых групп. Этот эффект не превалирует во флуоресцеине из-за боковых гидроксильных групп в положении 3′ и 6′ молекулы, на который влияет только рН среды пробы и не влияет микровязкость жидкости пробы.Typical fluorescent molecular rotors are based on the main structure of xanthine dyes. Xanthine dyes are obtained by condensation of phthalic anhydride with resorcinol (and derivatives) or m-aminophenol (and derivatives), of which fluorescein is the prototype (all such dyes contain xanthine nuclei). However, not all xanthine dyes are fluorescent molecular rotors. Although fluorescein provides the basic structure for a molecular rotor, it does not provide the desired relationship and relationship between fluorescence and intermolecular rotation of the side groups. This effect does not prevail in fluorescein because of the lateral hydroxyl groups at position 3 ′ and 6 ′ of the molecule, which is affected only by the pH of the sample medium and is not affected by the micro viscosity of the sample liquid.

Эффективные флуоресцентные молекулярные роторы основаны на лежащей в основе структуре ксантина, превалирующей в родаминовых красителях. Эти красители получены путем конденсации фталевого ангидрида с m-диалкиламинофенолами. Гидроксильные группы (НО-) флуоресцеина заменены в родаминовых красителях вторичными аминогруппами (R2N-) в качестве эффективных роторов в молекулярной структуре. Родамин В, иногда называемый кислотный красный 52, содержит две группы этила в качестве остатков R в молекулярной структуре роторов и обеспечивает требуемые характеристики флуоресценции и молекулярной подвижности, используемых в тест-системе.Effective fluorescent molecular rotors are based on the underlying xanthine structure prevailing in rhodamine dyes. These dyes are obtained by condensation of phthalic anhydride with m-dialkylaminophenols. The hydroxyl groups of (HO-) fluorescein in the rhodamine dyes are replaced by secondary amino groups (R2N-) as effective rotors in the molecular structure. Rhodamine B, sometimes called acid red 52, contains two ethyl groups as R residues in the molecular structure of the rotors and provides the required fluorescence and molecular mobility characteristics used in the test system.

Родамин В или сульфородамин В с повышенной растворимостью в воде является просто примером флуоресцентного молекулярного ротора для описанного применения. Красители на основе аурамина О, кристаллического фиолетового, p-N,N-диметиламинобензонитрила, p-N,N-диметиламинобензилиденмалононитрила, юлолидинбензилиденмалононитрила, Родамина 19, Родамина 6G, оксазина 1, оксазина 4, оксазина 170, розамина, красители на основе карбопиронина, красители на основе пиронина и тиазина являются дополнительными примерами эффективных флуоресцентных молекулярных роторов. Типичные молекулярные структуры показаны на фиг.17.Rhodamine B or sulforodamine B with increased solubility in water is simply an example of a fluorescent molecular rotor for the described application. Dyes based on Auramine O, crystalline violet, pN, N-dimethylaminobenzonitrile, pN, N-dimethylaminobenzylidene malalononitrile, yulolidinbenzylidene malononitrile, Rhodamine 19, Rhodamine 6G, oxazine 1, oxazine 4, oxazine-based dyestuff, rosamine carbone, pyro amine pyrene thiazines are further examples of effective fluorescent molecular rotors. Typical molecular structures are shown in FIG.

Для достижения нужного динамического диапазона и чувствительности с тест-системой, соответственно оптимального слежения за реакцией между интересующим анализируемым веществом и соответствующим элементом распознавания, наиболее подходящий флуоресцентный молекулярный ротор необходимо отобрать или даже модифицировать в отношении размера роторов. Однако модификация флуоресцентных молекулярных роторов входит в объем настоящего изобретения.To achieve the desired dynamic range and sensitivity with the test system, respectively, optimal tracking of the reaction between the analyte of interest and the corresponding recognition element, the most suitable fluorescent molecular rotor must be selected or even modified with respect to the size of the rotors. However, the modification of fluorescent molecular rotors is included in the scope of the present invention.

Специфический репортерный элемент флуоресценции с использованием общего вращения молекулы для конкурентных и неконкурентных анализов распознаванияA specific fluorescence reporter element using total molecular rotation for competitive and non-competitive recognition analyzes

В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения флуоресцентный краситель участвует в реакции сродства между анализируемым веществом и элементом распознавания, поскольку специфический остаток R красителя обладает сродством к элементу распознавания. В соответствии с этим способом все функциональные группы, некоторые из функциональных групп или часть функциональных групп молекул красителя заменены специфическим остатком R, представляющим структуру реагента, участвующего в реакции, например, анализируемого вещества, пептида, гормона, лекарственного средства или нуклеиновой кислоты, такой как олигонуклеотид или короткого аптамера. Три примера внизу показывают возможные модификации флуоресцентных красителей флуоресцеина. Родамина 6G и оксазина 4:In an additional embodiment of the present invention, the fluorescent dye is involved in the affinity reaction between the analyte and the recognition element, since the specific dye residue R has an affinity for the recognition element. In accordance with this method, all functional groups, some of the functional groups or part of the functional groups of the dye molecules are replaced by a specific residue R representing the structure of the reagent involved in the reaction, for example, the analyte, peptide, hormone, drug or nucleic acid, such as an oligonucleotide or a short aptamer. The three examples below show possible modifications of fluorescent dyes fluorescein. Rhodamine 6G and Oxazine 4:

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003

В противоположность примеру флуоресцентного молекулярного ротора, приведенному выше, где изменение внутримолекулярной гибкости меняет их квантовый выход флуоресценции, введенная в настоящее время схема регистрации для тест-элемента сосредоточена на общем вращении молекул флуоресцентного красителя со специфическим сродством к элементу распознавания. Для специалистов очевидно, что общее вращение молекул в данной жидкой среде пробы зависит от гидродинамического диаметра молекулы, который связан с молекулярной массой флуоресцентного красителя. Общее вращение молекул флуоресцентного красителя можно напрямую контролировать посредством поляризации флуоресценции, впервые открытой Перрином в 1926 г.In contrast to the fluorescence molecular rotor example above, where a change in intramolecular flexibility changes their quantum fluorescence yield, the currently introduced registration scheme for the test element focuses on the general rotation of the fluorescent dye molecules with a specific affinity for the recognition element. For specialists, it is obvious that the general rotation of the molecules in a given liquid sample medium depends on the hydrodynamic diameter of the molecule, which is associated with the molecular weight of the fluorescent dye. The general rotation of the fluorescent dye molecules can be directly controlled by the polarization of fluorescence, first discovered by Perrin in 1926.

Поляризация флуоресценции в основном обратно пропорциональна скорости вращения молекулы, таким образом, чем быстрее краситель вращается, тем ниже наблюдаемый сигнал поляризации флуоресценции, и, следовательно, он пропорционален молекулярной массе, соответственно явному гидродинамическому размеру молекулы. Другими словами, чем больше молекула, тем сильнее сигнал поляризации флуоресценции.The fluorescence polarization is mainly inversely proportional to the rotation speed of the molecule, so the faster the dye rotates, the lower the observed fluorescence polarization signal, and therefore it is proportional to the molecular weight, corresponding to the apparent hydrodynamic size of the molecule. In other words, the larger the molecule, the stronger the fluorescence polarization signal.

Для регистрации поляризации флуоресценции линейный поляризованный свет используется для возбуждения нужного флуоресцентного красителя, и результирующее испускание флуоресценции измеряется после второго поляризационного фильтра, плоскость поляризации которого ориентирована либо параллельно (I||), либо перпендикулярно (I) плоскости устройства возбуждения. Когда такой линейный поляризованный свет поглощается флуорофором, он может стать деполяризованным, при условии, что молекула поворачивается в растворе на значительный угол за период ее срока флуоресценции.For registration of fluorescence polarization of the linear polarized light used to excite the desired fluorescent dye, and the resulting fluorescence emission is measured after the second polarizing filter, whose polarization plane is oriented either parallel (I ||), or perpendicular (I ⊥) excitation device plane. When such linear polarized light is absorbed by the fluorophore, it can become depolarized, provided that the molecule rotates in the solution at a significant angle over the period of its fluorescence period.

Например флуоресцеин, флуоресцентный краситель с молекулярной массой ~ 332 D, присоединенный к лигандам с молекулярной массой ниже 5000 D, возвращает только слабый сигнал поляризации флуоресценции, что обусловлено значительно деполяризацией, присущей быстрому вращению молекул - более 4 нс времени флуоресценции флуорофора. Это означает, что во время второго измерения с фильтрами, ориентированными перпендикулярно друг другу, значительная интенсивность испускания проходит через регистрирующее устройство, так что I значителен и по величине аналогичен I||. Это приводит к относительно низкому сигналу поляризации.For example, fluorescein, a fluorescent dye with a molecular mass of ~ 332 D, attached to ligands with a molecular mass below 5000 D, returns only a weak fluorescence polarization signal, which is due to the significantly depolarization inherent in the rapid rotation of molecules - more than 4 ns of fluorophore fluorescence time. This means that during the second measurement with filters oriented perpendicular to each other, a significant emission intensity passes through the recording device, so I ⊥ is significant and similar in magnitude to I || . This results in a relatively low polarization signal.

В случае, когда флуоресцентный краситель связывает большой элемент распознавания, степень вращения молекул за время флуоресценции сильно снижается, и деполяризация сигнала незначительна. Следовательно, малая интенсивность испускания измеряется с поляризационными фильтрами, ориентированными перпендикулярно друг другу, при этом I мал, что создает относительно высокие результирующие сигналы поляризации.In the case where the fluorescent dye binds a large recognition element, the degree of rotation of the molecules during the fluorescence is greatly reduced, and the signal depolarization is negligible. Therefore, a low emission intensity is measured with polarizing filters oriented perpendicular to each other, while I ⊥ is small, which creates relatively high resulting polarization signals.

Для наблюдения поляризации флуоресценции измерительное устройство должно быть конфигурировано с двумя поляризационными фильтрами, причем один - в оптической схеме 21, 22 источника света 20, а другой - в оптической схеме 21а, 22а оптического регистрирующего устройства 23. Измерительное устройство должно измерять интенсивность флуоресценции дважды. Для одного измерения поляризационные фильтры ориентированы параллельно друг другу (I||); второе измерение выполняют с фильтрами, ориентированными перпендикулярно друг другу (I). Устройства предыдущего уровня техники позволяют выбрать различные плоскости поляризации с поляризационными фильтрами, смонтированными в колесе или других механических фиксаторах, позволяющих изменить вращение или физическое перемещение. Механический выбор фильтров обеспечивает высокую универсальность и некоторые преимущества для лабораторного оборудования. Однако это не подходит для малых и переносных устройств или даже ручных устройств.To observe fluorescence polarization, the measuring device must be configured with two polarizing filters, one in the optical circuit 21, 22 of the light source 20, and the other in the optical circuit 21a, 22a of the optical recording device 23. The measuring device must measure the fluorescence intensity twice. For one measurement, polarizing filters are oriented parallel to each other (I || ); the second measurement is performed with filters oriented perpendicular to each other (I ). The devices of the prior art make it possible to select different polarization planes with polarizing filters mounted in a wheel or other mechanical locks, allowing changing rotation or physical displacement. The mechanical selection of filters provides high versatility and some advantages for laboratory equipment. However, this is not suitable for small and portable devices or even handheld devices.

Немеханическим решением этой проблемы является выбор параллельной или перпендикулярной плоскости поляризации посредством жидкокристаллического фильтра или жидкокристаллического устройства выбора плоскости поляризации. Жидкокристаллический фильтр или жидкокристаллическое устройство выбора плоскости поляризации можно считать конструкцией типа "сэндвича" из трех несущих слоев, параллельных друг другу, между которыми расположены два слоя жидких кристаллов, которые можно ориентировать в одной плоскости поляризации, приложив потенциал к двум прилегающим несущим слоям, охватывающим жидкие кристаллы. Потенциал, приложенный к двум прилегающим несущим слоям, можно регулировать посредством блока обработки измерительного устройства. Специалисты в этой области знакомы с соотношением жидкокристаллического устройства выбора плоскости поляризации с модифицированным жидкокристаллическим блоком отображения.A non-mechanical solution to this problem is to select a parallel or perpendicular plane of polarization by means of a liquid crystal filter or a liquid crystal device for selecting a plane of polarization. A liquid crystal filter or a liquid crystal polarization plane selection device can be considered as a “sandwich” type design of three load-bearing layers parallel to each other, between which are two layers of liquid crystals that can be oriented in the same plane of polarization, applying potential to two adjacent load-bearing layers, covering liquid crystals. The potential applied to two adjacent bearing layers can be controlled by the processing unit of the measuring device. Those skilled in the art are familiar with the relationship of a liquid crystal device for selecting a plane of polarization with a modified liquid crystal display unit.

Блок обработки измерительного устройства в настоящее время позволяет рассчитать по двум измеренным интенсивностям флуоресценции обеих плоскостей поляризации поляризацию флуоресценции Р по следующей формуле:The processing unit of the measuring device currently allows calculating the fluorescence polarization P from the two measured fluorescence intensities of both polarization planes according to the following formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

Из формулы очевидно, что поляризация Р является безразмерной величиной и, следовательно, не зависит от концентрации использованного флуоресцентного красителя, интенсивности источника света и, что наиболее важно, от ослабления интенсивности флуоресценции из-за свойств самой пробы. Этот принцип регистрации одинаково действенен для конкурентного и неконкурентного анализа распознавания, как описано ниже.It is obvious from the formula that the polarization P is a dimensionless quantity and, therefore, does not depend on the concentration of the used fluorescent dye, the intensity of the light source and, most importantly, on the attenuation of the fluorescence intensity due to the properties of the sample itself. This registration principle is equally valid for competitive and non-competitive recognition analysis, as described below.

Конкурентные анализы обнаруживают обратно пропорциональную зависимость между количеством анализируемого вещества и поляризацией флуоресценции, таким образом, низкая концентрация анализируемого вещества дает сильную поляризацию флуоресценции, а высокая концентрация анализируемого вещества дает малую поляризацию флуоресценции (как показано на фиг.12В). Дополнительно элемент распознавания считается активным связывающим элементом или молекулой-хозяином, такой как антитело, и анализируемое вещество считается пассивным связывающим элементом или молекулой-гостем.Competitive assays reveal an inversely proportional relationship between the amount of analyte and the fluorescence polarization, thus, a low concentration of the analyte gives a strong polarization of fluorescence, and a high concentration of the analyte gives a low polarization of fluorescence (as shown in figv). Additionally, the recognition element is considered an active binding element or a host molecule, such as an antibody, and the analyte is considered a passive binding element or a guest molecule.

И наоборот, высокая концентрация анализируемого вещества обязательно даст высокий выход флуоресценции при использовании вышеописанного способа агглютинации с неспецифическими флуоресцентными молекулярными роторами, когда флуоресцентный молекулярный ротор не участвует непосредственно, но вынужден и препятствует вращению посредством реакции распознавания (как показано на фиг.12А).Conversely, a high concentration of the analyte will necessarily give a high fluorescence yield when using the above-described agglutination method with non-specific fluorescent molecular rotors, when the fluorescent molecular rotor is not directly involved, but is forced and impedes rotation by the recognition reaction (as shown in Fig. 12A).

Схема хода реакции между анализируемым веществом 31 и элементом распознавания и специфическим репортерным элементом 37 показана на фиг.18. После введения пробы А) и растворения состава распознавания и калибровочного состава, содержащего специфический флуоресцентный краситель в качестве репортерного элемента В), происходит реакция распознавания С). Теперь анализируемое вещество 31, содержащееся в среде пробы 15, конкурирует со специфическими остатками флуоресцентного красителя 37 для имеющихся элементов распознавания, предусмотренных на второй поверхности 4а чувствительного к пробе участка, образуя сложную сетку 38 между всеми элементами реакции. Если концентрация молекул анализируемого вещества высока, почти все места связывания предусмотренного элемента распознавания 32 будут заняты, что приводит к неограниченному свободно вращающемуся специфическому флуоресцентному красителю 37 с низкой поляризацией флуоресценции. И наоборот, если концентрация молекул анализируемого вещества в среде пробы низкая, участки связывания элемента распознавания 32 в основном заняты специфическими остатками флуоресцентного красителя 37, таким образом приводя к ограниченным молекулам красителя и высокой поляризации флуоресценции. Это основное соотношение концепции конкурентного анализа показано на фиг.12В.A flow diagram of the reaction between the analyte 31 and the recognition element and the specific reporter element 37 is shown in FIG. After the introduction of sample A) and dissolution of the recognition composition and the calibration composition containing a specific fluorescent dye as a reporter element B), the recognition reaction C) occurs. Now, the analyte 31 contained in the sample medium 15 competes with the specific residues of the fluorescent dye 37 for the existing recognition elements provided on the second surface 4a of the sample-sensitive region, forming a complex grid 38 between all reaction elements. If the concentration of the analyte molecules is high, almost all of the binding sites of the provided recognition element 32 will be occupied, which leads to an unlimited freely rotating specific fluorescent dye 37 with low polarization of fluorescence. Conversely, if the concentration of the analyte molecules in the sample medium is low, the binding sites of the recognition element 32 are mainly occupied by specific residues of the fluorescent dye 37, thus leading to limited dye molecules and high fluorescence polarization. This basic correlation of the concept of competitive analysis is shown in FIG.

Однако специалисты в этой области могут рассмотреть дополнительную конфигурацию, в которой сам анализируемое вещество действует как активный связывающий элемент, соответственно как молекула-хозяин. Это происходит в случае, когда интересующим анализируемым веществом является антитело, т.е. если пациента тестируют на его отклик на вакцинацию. В этом случае специфический флуоресцентный краситель реагирует непосредственно с анализируемым веществом без участия другого элемента реакции, таким образом, реакция является неконкурентной, и поляризация флуоресценции будет пропорциональна концентрации анализируемого вещества в динамическом диапазоне реакции. Этот случай показан на фиг.12А.However, specialists in this field may consider an additional configuration in which the analyte itself acts as an active binding element, respectively, as a host molecule. This happens when the analyte of interest is an antibody, i.e. if the patient is tested for his response to vaccination. In this case, a specific fluorescent dye reacts directly with the analyte without the participation of another reaction element, so the reaction is non-competitive, and the fluorescence polarization will be proportional to the concentration of the analyte in the dynamic range of the reaction. This case is shown in figa.

Базовая конструкция тест-элемента основана на приведенном выше описании. Кроме того, тест-элемент может быть сконфигурирован для получения качественных результатов или количественных результатов. Качественные результаты дают информацию о наличии или отсутствии анализируемого вещества, или информацию, присутствует ли анализируемое вещество в низкой или высокой концентрации, чего можно достигнуть измерением с положительным и отрицательным контролем для определения динамического диапазона тест-системы. Соответственно чувствительный участок 6′а2 сконфигурирован на отрицательный контроль, когда флуоресцентный краситель не ограничен реакцией сродства, таким образом, регистрирующее устройство может оценить фоновую флуоресценцию (в случае конкурентного способа это будет положительный контроль). Это состояние может быть достигнуто путем использования неспецифического элемента распознавания на чувствительном участке 6а2.The basic design of the test element is based on the above description. In addition, the test element can be configured to obtain qualitative results or quantitative results. Qualitative results provide information on the presence or absence of the analyte, or information on whether the analyte is present in low or high concentrations, which can be achieved by measuring with positive and negative controls to determine the dynamic range of the test system. Accordingly, the sensitive portion 6′a2 is configured for negative control when the fluorescent dye is not limited by the affinity reaction, so the recording device can evaluate the background fluorescence (in the case of the competitive method, this will be a positive control). This condition can be achieved by using a non-specific recognition element in the sensitive area 6a2.

Чувствительный участок 6а3 сконфигурирован на положительный контроль, когда флуоресцентный краситель становится полностью ограниченным либо полностью оформившимся агглютинатом, либо если флуоресцентный краситель полностью захвачен элементом распознавания, таким образом, устройство регистрации тест-системы может регистрировать максимальную флуоресценцию (в случае конкурентного способа это будет отрицательный контроль). Таким образом, калибровочный состав содержит достаточно анализируемого вещества или калибровочного соединения для запуска полностью завершенной реакции сродства.The sensitive section 6a3 is configured for a positive control when the fluorescent dye becomes completely bounded by either fully formed agglutinate, or if the fluorescent dye is completely captured by the recognition element, so the test system recording device can detect maximum fluorescence (in the case of a competitive method, this will be a negative control) . Thus, the calibration composition contains enough analyte or calibration compound to trigger a fully completed affinity reaction.

Количественные результаты достигаются с тест-элементом анализируемого вещества, если по меньшей мере два чувствительных к пробе участка сконфигурированы по меньшей мере с двумя различными концентрациями калибровочного соединения в калибровочном составе. Минимальное количество из двух различных уровней калибровочных соединений должно быть достаточно для оценки анализируемых веществ с линейными характеристиками отклика. Если такая характеристика является более сложной, число чувствительных к пробе участков, соответственно число различных калибровочных составов должно быть увеличено, чтобы удовлетворить требованиям подходящих калибровочных моделей, таких как уравнение полиномов более высокого порядка.Quantitative results are achieved with the test element of the analyte if at least two sample-sensitive sections are configured with at least two different concentrations of the calibration compound in the calibration composition. The minimum number of two different levels of calibration compounds should be sufficient to evaluate analytes with linear response characteristics. If this characteristic is more complex, the number of sample-sensitive sections, respectively, the number of different calibration compositions should be increased to satisfy the requirements of suitable calibration models, such as the equation of higher order polynomials.

При выполнении этих требований для конкурентной линейной модели калибровочный состав, содержащий специфический флуоресцентный краситель и калибровочное соединение, такое как анализируемое вещество или эквивалентная анализируемому веществу молекула, нанесен покрытием на чувствительные участки 6′а2 и 6′а3 поверхности 2а первого слоя 2. Калибровочный состав, нанесенный покрытием на чувствительный к пробе участок 6′а1, содержит только специфический флуоресцентный краситель в качестве репортерного элемента, но не содержит добавочного калибровочного соединения. Чувствительные участки с 6а1 по 6а3 на поверхности 4а второго слоя 4 покрыты составом распознавания, содержащим элемент распознавания в нужной концентрации.When these requirements are met for a competitive linear model, a calibration composition containing a specific fluorescent dye and a calibration compound, such as an analyte or a molecule equivalent to the analyte, is coated on the sensitive areas 6′a2 and 6′a3 of surface 2a of the first layer 2. Calibration composition, coated on a sample-sensitive region 6′a1, contains only a specific fluorescent dye as a reporter element, but does not contain an additional libration compound. Sensitive sections 6a1 through 6a3 on the surface 4a of the second layer 4 are coated with a recognition composition containing a recognition element in the desired concentration.

В случае неконкурентного способа специфический флуоресцентный краситель становится элементом распознавания и нанесен покрытием на чувствительный участок на противоположной стороне калибровочного соединения. Для пояснения конфигурации для линейной конкурентной и линейной неконкурентной тест-систем приведены в Табл.1.In the case of a non-competitive method, a specific fluorescent dye becomes a recognition element and is coated on a sensitive area on the opposite side of the calibration compound. To clarify the configuration for linear competitive and linear non-competitive test systems, see Table 1.

Таблица 1Table 1 Составы различных покрытий, требуемых для различных чувствительных к пробе участков при конкурентном и неконкурентном анализеCompositions of various coatings required for various sample sensitive sites in competitive and non-competitive analysis Положение в системе распределения пробыPosition in the sample distribution system Конкурентный анализCompetitive analysis Неконкурентный анализNoncompetitive analysis 6а1 (1-я поверхность)6a1 (1st surface) Уровень 0
калибровочный состав: только специфический флуоресцентный краситель
Level 0
calibration composition: only specific fluorescent dye
Уровень 0
калибровочный состав = Контрольной состав
Level 0
calibration composition = control composition
6′а1 (2-я поверхность)6′a1 (2nd surface) Состав распознавания: активно связывающий компонент, т.е.антитело в качестве элемента распознаванияRecognition composition: actively binding component, i.e., an antibody as a recognition element Состав распознавания: специфический флуоресцентный красительRecognition Composition: Specific Fluorescent Dye Положение в системе распределения пробыPosition in the sample distribution system Конкурентный анализCompetitive analysis Неконкурентный анализNoncompetitive analysis 6а2 (1-я поверхность)6a2 (1st surface) Уровень 1 калибровочный состав: анализируемое вещество или эквивалент с первой концентрацией в качестве калибровочного соединения, специфический флуоресцентный красительLevel 1 calibration composition: analyte or equivalent with a first concentration as a calibration compound, specific fluorescent dye Уровень 1 калибровочный состав: анализируемое вещество или эквивалент с первой концентрацией в качестве калибровочного соединенияLevel 1 calibration composition: analyte or equivalent with first concentration as calibration compound 6′а2 (2-я поверхность)6′a2 (2nd surface) Состав распознавания: активно связывающий компонент, т.е. антитело в качестве элемента распознаванияRecognition Composition: Actively binding component, i.e. antibody as recognition element Состав распознавания: специфический флуоресцентный красительRecognition Composition: Specific Fluorescent Dye 6а3 (1-я поверхность)6a3 (1st surface) Уровень 2 Калибровочный состав: анализируемое вещество или эквивалент со второй концентрацией в качестве калибровочного соединения, специфический флуоресцентный красительLevel 2 Calibration composition: analyte or equivalent with a second concentration as a calibration compound, specific fluorescent dye Уровень 2
Калибровочный состав: анализируемое вещество или эквивалент со второй концентрацией в качестве калибровочного соединения
Level 2
Calibration composition: analyte or equivalent with a second concentration as a calibration compound
6′а3 (2-я поверхность)6′a3 (2nd surface) Состав распознавания: активно связывающий компонент, т.е. антитело в качестве элемента распознаванияRecognition Composition: Actively binding component, i.e. antibody as recognition element Состав распознавания: специфический флуоресцентный красительRecognition Composition: Specific Fluorescent Dye 6с (1-я поверхность)6s (1st surface) Контрольной состав не содержит флуоресцентный краситель или элемент распознавания для анализируемого веществаThe control composition does not contain a fluorescent dye or recognition element for the analyte Контрольной состав не содержит флуоресцентный краситель или калибровочное соединениеThe control composition does not contain a fluorescent dye or calibration compound 6′с (2-я поверхность)6′s (2nd surface) Контрольной состав не содержит флуоресцентный краситель или элемент распознавания для анализируемого веществаThe control composition does not contain a fluorescent dye or recognition element for the analyte Контрольной состав не содержит флуоресцентный краситель или калибровочное соединениеThe control composition does not contain a fluorescent dye or calibration compound

Средство для анализа распознавания с помощью апоэнзима (AARA) в качестве репортерного элементаApoenzyme Recognition Analysis Tool (AARA) as a reporter element

Метод анализа распознавания с помощью апоэнзима (AARA) можно использовать для регистрации присутствия анализируемого вещества в жидкой среде без физического разделения свободных и связанных видов промыванием, которое является общим недостатком иммунологических анализов, например анализа иммунособентов, связанных энзимом (ELISA), препятствующим введение этой концепции в универсальную тест-систему. Однако способ AARA может быть ограничен малыми анализируемого веществами, такими как гормоны, стероиды, пептиды (например, натрийуретический пептид В-типа (BNP)), сердечные маркеры типа тропонина I (TnI), тропонина Т (TnT) и тропонина С (TnC), гаптены, органические молекулы типа пестицидов, лекарственные средства (особенно при неправильном применении: амфетамины, барбитураты, бензодиазепины, кокаин, метамфетамины, опиаты, фенциклидин, ТНС) или взрывчатые вещества. Некоторые из известных и используемых маркеров опухолей в диагностической области, например карциноэмбриональный антиген (СЕА) приблизительно с 180000 дальтонами может быть слишком крупным для этой концепции анализа.The apoenzyme recognition analysis method (AARA) can be used to detect the presence of an analyte in a liquid medium without physically separating free and bound species by washing, which is a common drawback of immunological assays, such as enzyme linked immunosorbent assay (ELISA), which impedes the introduction of this concept into universal test system. However, the AARA method may be limited to small analytes such as hormones, steroids, peptides (e.g., B-type natriuretic peptide (BNP)), cardiac markers such as troponin I (TnI), troponin T (TnT) and troponin C (TnC) , haptens, organic molecules such as pesticides, drugs (especially if used improperly: amphetamines, barbiturates, benzodiazepines, cocaine, methamphetamines, opiates, phencyclidine, TNS) or explosives. Some of the known and used tumor markers in the diagnostic field, for example, a carcinoembryonic antigen (CEA) with approximately 180,000 daltons, may be too large for this concept of analysis.

На фиг.19 показан механизм принципа AARA, используемый в тест-системе по настоящему изобретению с элементом 32 распознавания (например, антитело), где анализируемое вещество 39, меченное коэнзимом, способно вступать в реакцию с соответствующим апоэнзимом 40 для образования энзиматического активного голоэнзима 41. В количественном определении анализируемого вещества посредством AARA используется тот факт, что концентрация анализируемого вещества 31 пропорциональна восстановленной концентрации голоэнзима, соответственно модулированной активности энзима для голоэнзима, полученного восстановлением меченого анализируемых веществ коэнзима и апоэнзима.19 shows the AARA principle mechanism used in the test system of the present invention with a recognition element 32 (e.g., an antibody), where the analyte 39, labeled with coenzyme, is capable of reacting with the corresponding apoenzyme 40 to form the enzymatic active holoenzyme 41. In the quantification of the analyte by AARA, the fact that the concentration of the analyte 31 is proportional to the restored holoenzyme concentration, respectively modulated active STI enzyme for holoenzyme obtained by reduction of labeled analytes coenzyme and apoenzyme.

В конкретном примере коэнзимом может быть флавин-аденин-динуклеотид (FAD), соединенный с производной интересующего анализируемого вещества, например BNP, поскольку апоэнзим глюкозооксидазы используется как часть репортерного элемента. При отсутствии свободного анализируемого вещества меченый коэнзим вступает в реакцию с элементом распознавания, в этом случае BNP специфическим антителом, таким образом подавляя восстановление голоэнзима. Чем больше свободного анализируемого вещества (например, BNP) содержится в жидкой среде пробы, тем больше в пропорциональном соотношении элемент распознавания становится захваченным анализируемым веществом, и тем пропорционально больше меченый коэнзим становится доступен для восстановления голоэнзима. Для описанного механизма важно, чтобы меченый коэнзим 39 становился пространственно защищенным элементом 32 распознавания, предотвращая восстановление с апоэнзимом 40. Как известно специалистам в этой области, активированный GOD начинает окислять глюкозу до глюконолактона и пероксида водорода, которые можно использовать для последующих и соответствующих хромогенных реакций. Тест-элемент сконструирован по меньшей мере с двумя, но предпочтительно с тремя чувствительными к пробе участками для выполнения AARA. Конструкция соответствует приведенному выше описанию, предусматривая нижний слой 2 и верхний слой 4 на заданном расстоянии друг напротив друга с системой 6 распределения пробы на поверхностях 2а и 4а. С некоторыми полимерными пленками может быть предпочтительно обеспечить систему 6 распределения пробы не только с гидрофильным покрытием 17, но также с гидрофобными направляющими элементами 16 для достижения оптимального распределения пробы.In a specific example, the coenzyme may be a flavin adenine dinucleotide (FAD) coupled to a derivative of the analyte of interest, for example BNP, since the glucose oxidase apoenzyme is used as part of a reporter element. In the absence of a free analyte, the labeled coenzyme reacts with the recognition element, in this case BNP, with a specific antibody, thus inhibiting the restoration of the holoenzyme. The more free analyte (for example, BNP) is contained in the liquid medium of the sample, the more proportionally the recognition element becomes captured by the analyte, and the proportionally more labeled coenzyme becomes available to restore the holoenzyme. For the described mechanism, it is important that labeled coenzyme 39 becomes a spatially protected recognition element 32, preventing recovery with apoenzyme 40. As is well known to those skilled in the art, activated GOD begins to oxidize glucose to gluconolactone and hydrogen peroxide, which can be used for subsequent and corresponding chromogenic reactions. The test element is designed with at least two, but preferably three, sample sensitive sites for performing AARA. The design corresponds to the above description, providing for the lower layer 2 and the upper layer 4 at a predetermined distance opposite each other with a sample distribution system 6 on surfaces 2a and 4a. With some polymer films, it may be preferable to provide a sample distribution system 6 not only with a hydrophilic coating 17, but also with hydrophobic guide elements 16 to achieve an optimal sample distribution.

Главным отличием описанных выше вариантов осуществления для агглютинации является покрытие активных компонентов и их комбинации на первой и второй поверхностях. Способ AARA требует более двух, в этом случае четырех активных компонентов плюс хромогенные репортерные элементы, содержащие энзимы, такие как пероксидаза хрена и подложки энзиматических красителей. Здесь важно сочетать только неактивные комбинации компонентов на одной и той же поверхности чувствительных участков. Эти неактивные комбинации представляют собой смесь из двух или более химических соединений, которые не вступают в реакцию друг с другом, таких как две энзиматические подложки, поскольку активная комбинация представляет собой смесь двух реактивных соединений, таких как энзим и соответствующая энзиматическая подложка или элемент распознавания (т.е. антитело) и соответствующее анализируемое вещество (например, антиген). Эти неактивные комбинации, предусмотренные на одной поверхности в виде состава или печатной краски, растворяются при контакте с жидкой средой пробы и, следовательно, образуют активную комбинацию с соединениями противоположной поверхности после смешивания, запускающего химическую или физическую реакцию.The main difference between the above embodiments for agglutination is the coating of the active components and their combinations on the first and second surfaces. The AARA method requires more than two, in this case four active components plus chromogenic reporter elements containing enzymes such as horseradish peroxidase and enzymatic dye substrates. It is important to combine only inactive combinations of components on the same surface of sensitive areas. These inactive combinations are a mixture of two or more chemical compounds that do not react with each other, such as two enzymatic substrates, since the active combination is a mixture of two reactive compounds, such as an enzyme and the corresponding enzymatic substrate or recognition element (t ie, antibody) and the corresponding analyte (e.g., antigen). These inactive combinations, provided on the same surface as a composition or printing ink, dissolve upon contact with the liquid medium of the sample and, therefore, form an active combination with compounds of the opposite surface after mixing, which triggers a chemical or physical reaction.

В соответствии с этим способом каждый чувствительный к пробе участок первой поверхности покрыт калибровочными составами, которые содержат анализируемое вещество или эквивалентную молекулу, меченный анализируемым веществом коэнзим, плюс соединения, требуемые для фотометрической оценки, такие как хромоген и энзиматическая подложка, требуемая голоэнзимом. В зависимости от принципа калибровки концентрация калибровочного соединения в калибровочном составе меняется на n-1 или n-2 числе чувствительных к пробе участков, таким образом, по меньшей мере один чувствительный к пробе участок не несет калибровочного соединения. Чувствительные к пробе участки на второй поверхности покрыты составом распознавания, содержащим элемент распознавания для распознавания интересующего анализируемого вещества, апоэнзим, плюс дополнительные энзимы, если это требуется для хроматогенной реакции.According to this method, each sample-sensitive portion of the first surface is coated with calibration formulations that contain the analyte or an equivalent molecule labeled with the analyte coenzyme, plus the compounds required for photometric evaluation, such as the chromogen and enzymatic substrate required by the holoenzyme. Depending on the principle of calibration, the concentration of the calibration compound in the calibration composition changes by n-1 or n-2 the number of sample-sensitive sections, so at least one sample-sensitive section does not carry a calibration compound. Sites sensitive to the sample on the second surface are coated with a recognition composition containing a recognition element for recognizing the analyte of interest, apoenzyme, plus additional enzymes, if required for the chromatogenic reaction.

Метод добавления стандарта для AARAAARA Standard Addition Method

Как упомянуто выше, роль определения того, существует ли анализируемое вещество в жидкой среде, важна для врачей. Также важно определение концентрации анализируемого вещества в жидкой среде. В одном варианте осуществления настоящего изобретения тест-элемент конфигурирован для количественного определения интересующего анализируемого вещества на основе метода линейного добавления стандарта. Для этого примера рассматривается линейное соотношение анализируемого вещества в нужном диапазоне мониторинга анализируемого вещества.As mentioned above, the role of determining whether an analyte exists in a liquid medium is important to doctors. It is also important to determine the concentration of the analyte in a liquid medium. In one embodiment of the present invention, a test element is configured to quantify an analyte of interest based on a linear standard addition method. For this example, we consider the linear ratio of the analyte in the desired monitoring range of the analyte.

Аналогично вышеописанному способу AARA тест-элемент имеет четыре чувствительных участка на первой поверхности и второй поверхности, совмещенные, по существу, конгруэнтно, для создания системы распределения пробы. Три чувствительных к пробе участка (6′а1, 6′а2, 6′а3) покрыты калибровочным составом 18, поскольку калибровочный состав, нанесенный покрытием на чувствительные к пробе участки 6′а2, 6′а3, содержит две различные заданные и известные концентрации калибровочного соединения 33. В противоположность этому чувствительный к пробе участок 6′а1 покрыт калибровочным составом, не содержащим калибровочного соединения или анализируемого вещества. Чувствительный к пробе участок 6′с не покрыт калибровочным соединением и используется для оценки фона пробы. Чувствительные к пробе участки (6а1, 6а2, 6а3) на второй поверхности 4а покрыты составом 19 распознавания, предусмотренным с заданной концентрацией элемента 32 распознавания, апоэнзима и, если это необходимо, дополнительных энзимов. Чувствительный к пробе участок 6с, аналогично противоположно расположенному участку 6′с, обеспечивает отсутствие состава распознавания или состава без активных компонентов соответственно элемента распознавания. В Табл.2 приведен обзор вышеописанной конфигурации.Similar to the AARA method described above, the test element has four sensitive sections on the first surface and the second surface, combined essentially congruently to create a sample distribution system. Three sample-sensitive areas (6′a1, 6′a2, 6′a3) are covered by the calibration composition 18, since the calibration composition, coated on the sample-sensitive sections 6′a2, 6′a3, contains two different preset and known concentrations of the calibration Compounds 33. In contrast, the sample-sensitive portion 6′a1 is coated with a calibration composition that does not contain a calibration compound or analyte. The sample-sensitive section 6′s is not covered by the calibration compound and is used to evaluate the background of the sample. Sites sensitive to the sample (6a1, 6a2, 6a3) on the second surface 4a are coated with a recognition composition 19 provided for a given concentration of the recognition element 32, apoenzyme and, if necessary, additional enzymes. The sample-sensitive portion 6c, similarly to the oppositely located portion 6′c, ensures the absence of a recognition composition or composition without active components, respectively, of a recognition element. Table 2 provides an overview of the above configuration.

Таблица 2table 2 Функциональные компоненты для калибровочных составов и составов распознавания, требуемые для анализа распознавания с помощью апоэнзимаFunctional components for calibration and recognition compositions required for analysis of recognition using apoenzyme Положение в системе распределения пробыPosition in the sample distribution system 1-я поверхность
Функциональные соединения калибровочных составов
1st surface
Functional compounds of calibration compounds
2-я поверхность
Функциональные соединения состава распознавания
2nd surface
Recognition Functional Compounds
6′а1/6а16′a1 / 6a1 меченное коэнзимом анализируемое вещество, энзиматические подложки, хромогеныcoenzyme-labeled analyte, enzymatic substrates, chromogens элемент распознавания (т.е. специфическое к анализируемому веществу антитело), апоэнзим, дополнительные энзимы, если требуется для оптической и фотометрической регистрацииrecognition element (i.e. antibody specific for the analyte), apoenzyme, additional enzymes, if required for optical and photometric registration 6′а2/6а26′a2 / 6a2 Заданные калибровочные соединения С=1 (т.е. анализируемое вещество или эквивалент), меченное коэнзимом анализируемое вещество, энзиматические подложки, хромогеныSpecified calibration compounds C = 1 (i.e., analyte or equivalent), coenzyme-labeled analyte, enzymatic substrates, chromogens элемент распознавания (т.е. специфическое к анализируемому веществу антитело), апоэнзим, дополнительные энзимы, если требуется для оптической и фотометрической регистрацииrecognition element (i.e. antibody specific for the analyte), apoenzyme, additional enzymes, if required for optical and photometric registration Положение в системе распределения пробыPosition in the sample distribution system 1-я поверхность
Функциональные соединения калибровочных составов
1st surface
Functional compounds of calibration compounds
2-я поверхность
Функциональные соединения состава распознавания
2nd surface
Recognition Functional Compounds
6′а3/6а36′a3 / 6a3 Заданные калибровочные соединения С=2 (т.е. анализируемое вещество или эквивалент), меченное коэнзимом анализируемое вещество, энзиматические подложки, хроматогеныSpecified calibration compounds C = 2 (i.e. analyte or equivalent), coenzyme labeled analyte, enzymatic supports, chromatogens элемент распознавания (т.е. специфическое к анализируемому веществу антитело), апоэнзим, дополнительные энзимы, если требуется для оптической и фотометрической регистрацииrecognition element (i.e. antibody specific for the analyte), apoenzyme, additional enzymes, if required for optical and photometric registration 6′с/6с6′s / 6s без покрытия или инертное покрытие без активных компонентовuncoated or inert coating without active ingredients без покрытия или инертное покрытие без активных компонентовuncoated or inert coating without active ingredients

После нанесения жидкой среды пробы на систему распределения пробы, обеспечивающее повторное растворение калибровочного состава и состава распознавания и последующие реакции между ними, источник 20 света и схема 23 регистрации измерительного устройства измеряют первое оптическое поглощение 25а жидкой среды, расположенной на чувствительном к пробе участке 6′а2 с первым уровнем калибровочного соединения, как показано на фиг.13А. Показания этого чувствительного участка 6а2 представляют собой сигнал, пропорциональный сочетанной концентрации калибровочного соединения на участке 6′а2 и концентрации анализируемого вещества в жидкой среде 15. Параллельно второе оптическое поглощение 26а измеряется для жидкой среды 15 пробы, расположенной на чувствительном участке 6а3 со вторым уровнем калибровочного соединения на участке 6′а3, представляющим сигнал, пропорциональный сочетанной концентрации калибровочного соединения и концентрации анализируемого вещества. Кроме того, третье оптическое поглощение 27а определяется чувствительным участком 6а1, не содержащим калибровочного соединения в калибровочном составе, нанесенном на чувствительный участок 6′а1. Таким образом, жидкая среда 15 пробы содержит только неизвестную концентрацию анализируемого вещества 28. Согласно теории метода линейного добавления стандарта, устройство обработки тест-системы может рассчитать по измеренному поглощению 25а, 26а, 27а и известным концентрациям калибровочного соединения на чувствительных к пробе участках 6′а2, 6′а3, неизвестную концентрацию анализируемого вещества, коэффициенты для уравнения калибровки у=с0+с1х, коэффициент корреляции и стандартное отклонение для выполнения анализа посредством линейного регрессионного анализа. Специфическая концентрация различных компонентов, содержащихся в составе распознавания и различных калибровочных составах согласно Табл.2, должна быть оптимизирована посредством стандартного лабораторного эксперимента для достижения оптимальных характеристик тест-системы. Кроме того, если соотношение между оптическим поглощением и концентрацией анализируемого вещества обнаруживает нелинейную характеристику, метод добавления стандарта можно модифицировать и применить к такому нелинейному поведению, обеспечив больше чувствительных к пробе участков, как показано на фиг.9.After applying the liquid medium to the sample distribution system, which ensures the re-dissolution of the calibration composition and recognition composition and subsequent reactions between them, the light source 20 and the registration circuit of the measuring device 23 measure the first optical absorption 25a of the liquid medium located in the sample-sensitive section 6′a2 with the first level of the calibration connection, as shown in figa. The readings of this sensitive section 6a2 are a signal proportional to the combined concentration of the calibration compound in section 6′a2 and the concentration of the analyte in the liquid medium 15. In parallel, the second optical absorption 26a is measured for the liquid medium 15 of the sample located on the sensitive section 6a3 with the second level of the calibration compound in section 6′3, representing a signal proportional to the combined concentration of the calibration compound and the concentration of the analyte. In addition, the third optical absorption 27a is determined by the sensitive portion 6a1 not containing the calibration compound in the calibration composition deposited on the sensitive portion 6′a1. Thus, the liquid medium 15 of the sample contains only an unknown concentration of the analyte 28. According to the theory of the method of linear addition of the standard, the processing system of the test system can calculate the measured absorption 25a, 26a, 27a and known concentrations of the calibration compound in the sample-sensitive sections 6′a2 , 6′3, unknown concentration of analyte, coefficients for the calibration equation y = c0 + c1x, correlation coefficient and standard deviation for performing analysis by linear p gressionnogo analysis. The specific concentration of the various components contained in the recognition composition and the various calibration compositions according to Table 2 should be optimized through a standard laboratory experiment to achieve optimal test system performance. In addition, if the relationship between optical absorption and analyte concentration exhibits a non-linear characteristic, the method of adding a standard can be modified and applied to such non-linear behavior, providing more sample-sensitive areas, as shown in Fig. 9.

Способ изготовления тест-элементаA method of manufacturing a test element

Тест-элемент по настоящему изобретению, который предпочтительно изготовлен в виде полоски, можно легко изготовить обычными для специалиста в этой области способами печати, пробивной штамповки и ламинирования. Конструкцию тест-элемента можно изготовить просто и затратоэффективным способом, который предпочтительно, но необязательно, непрерывный.The test element of the present invention, which is preferably made in the form of strips, can be easily manufactured by printing, punching and laminating methods customary to those skilled in the art. The design of the test element can be made simple and cost-effective way, which is preferably, but not necessarily, continuous.

На первом этапе изготовления структура системы распределения пробы образована созданием участка с высокой и низкой поверхностной энергией на подложке. В первом варианте осуществления участки с высокий поверхностной энергией, образующие каналы пробы и чувствительные участки на первой и второй поверхностях, созданы нанесением гидрофильного состава на гидрофобную поверхность подложки. Как подробно описано выше, также можно создать участки с высокой и низкой поверхностной энергией нанесением структуры гидрофобных "направляющих элементов" на гидрофильную поверхность. В предпочтительном случае подложка обладает промежуточными гидрофобными свойствами имеющейся в продаже прозрачной полимерной пленки, поскольку участки с низкой и высокой поверхностной энергией системы распределения пробы и чувствительные к пробе участки созданы печатью гидрофильных каналов под или окруженных гидрофобной структурой гидрофобных направляющих элементов.At the first stage of manufacturing, the structure of the sample distribution system is formed by creating a site with high and low surface energy on the substrate. In the first embodiment, high surface energy regions forming sample channels and sensitive regions on the first and second surfaces are created by applying a hydrophilic composition to the hydrophobic surface of the substrate. As described in detail above, it is also possible to create areas with high and low surface energy by applying a structure of hydrophobic "guide elements" to the hydrophilic surface. In a preferred case, the substrate has intermediate hydrophobic properties of a commercially available transparent polymer film, since areas of low and high surface energy of the sample distribution system and sample-sensitive areas are created by printing hydrophilic channels under or surrounded by a hydrophobic structure of hydrophobic guide elements.

Подложка может быть создана из материала типа стекла, поливинил ацетата, полиметилметакрилата, полидиметилсилоксана, полистиролов, сложных полиэфиров и полиэфирных смол, содержащих кольца флюорена, поликарбонаты и привитые сополимеры поликарбоната-полистирола, концевые модифицированные поликарбонаты, полиолефины, циклоолефины и сополимеры циклоолефинов и(или) сополимеры олефин-малеинимида.The substrate can be made of a material such as glass, polyvinyl acetate, polymethyl methacrylate, polydimethylsiloxane, polystyrenes, polyesters and polyester resins containing fluorene rings, polycarbonates and grafted polycarbonate-polystyrene copolymers, terminal modified polycarbonates, polyolefins, copolyolefins and cycloolene copolymers of olefin-maleinimide.

Нанесение гидрофильной структуры на гидрофобную подложку и(или) нанесение гидрофобных "направляющих элементов" на гидрофильную подложку или любая их комбинация могут быть осуществлены методом контактной печати и неконтактной печати, распыления, погружения или плазменного осаждения, в частности, пригодными способами являются флексография, литография, глубокая печать, способы переноса на основу твердого красителя или струйная печать.The application of the hydrophilic structure to the hydrophobic substrate and (or) the application of the hydrophobic "guide elements" to the hydrophilic substrate or any combination thereof can be carried out by contact printing and non-contact printing, spraying, immersion or plasma deposition, in particular, flexography, lithography, intaglio printing, methods of transferring onto a solid dye base or inkjet printing.

Однако предпочтительным способом изготовления является способ флексографии, который позволяет выполнить печать с высоким разрешением на ротационных печатных машинах и обеспечивает высокую производительность. Этот способ широко применяют для печати на полимерных пленках и повсеместно используют в упаковочной промышленности. Способ оптической регистрации, показанный на фиг.10 и 11, требует прозрачной и чистой краски с низкой вязкостью для гидрофильной структуры. Краски с низкой вязкостью предпочтительны для получения тонкого и ровного покрытия толщиной примерно 2-4 микрон. Оптическое окно спектра краски должно находиться в диапазоне длин волны, пригодном для оптической регистрации химической реакции. Требования к гидрофобной краске, помимо гидрофобных свойств, менее строгие, и ее можно использовать также для украшения тест-элемента нужным цветом, таким образом, для этого этапа предпочтительна непрозрачная краска. Использование четырехцветной машины для флексографической печати получило широкое распространение и ее использование, по существу, не создаст проблем. То же относится к литографическому устройству.However, the preferred manufacturing method is a flexography method, which allows high-resolution printing on rotary presses and provides high productivity. This method is widely used for printing on polymer films and is widely used in the packaging industry. The optical recording method shown in FIGS. 10 and 11 requires a transparent and clean low viscosity ink for a hydrophilic structure. Low viscosity paints are preferred for obtaining a thin and even coating of a thickness of about 2-4 microns. The optical window of the spectrum of the paint should be in the wavelength range suitable for optical registration of chemical reactions. The requirements for hydrophobic paint, in addition to hydrophobic properties, are less stringent, and it can also be used to decorate the test element with the right color, so opaque paint is preferred for this step. The use of a four-color flexographic printing machine is widespread and its use, in essence, will not create problems. The same applies to the lithographic device.

Наиболее пригодны для изготовления тест-элемента краски на базе растворителя, которые широко представлены различными изготовителями. Дополнительно все имеющиеся печатные краски можно подбирать с дополнительными добавками и пигментами для оптимизации требуемых параметров. Многие из этих красок основаны на смесях нитроцеллюлозного этанола или поливинил бутирал этанола и могут быть получены, например, в компании Sun Chemicals Inc. (35 Waterview Boulevard, Parsippany, Нью-Йорк, США) или Flint Ink Inc. (4600 Arrowhead Drive, Ann Arbor, Мичиган, США).The most suitable for the manufacture of a test element of the solvent-based paint, which are widely represented by various manufacturers. Additionally, all available printing inks can be selected with additional additives and pigments to optimize the required parameters. Many of these paints are based on mixtures of nitrocellulose ethanol or polyvinyl butyral ethanol and can be obtained, for example, from Sun Chemicals Inc. (35 Waterview Boulevard, Parsippany, New York, USA) or Flint Ink Inc. (4600 Arrowhead Drive, Ann Arbor, Michigan, USA).

Хотя краски на основе растворителя или закрепляемые под действием ультрафиолетового излучения применимы для изготовления тест-элемента, некоторыми предпочтительными свойствами обладают краски, закрепляемые пучком электронов (ЭП). Эти краски обеспечивают самое высокое сопротивление механическим и химическим факторам и содержат 100% полимеров, необязательно с пигментами, но без летучих органических растворителей и фотоингибиторов, которые, как доказано, влияют на стабильность при использовании сенсоров. Эти положительные достижения в улучшении характеристик получены за счет способности электронов создавать сшитые полимерные пленки и проникать вглубь поверхности.Although solvent-based paints or cured by ultraviolet radiation are suitable for the manufacture of a test element, paints fixed by an electron beam (EF) have some preferred properties. These paints provide the highest resistance to mechanical and chemical factors and contain 100% polymers, optionally with pigments, but without volatile organic solvents and photoinhibitors, which have been proven to affect stability when using sensors. These positive achievements in improving the performance were obtained due to the ability of electrons to create crosslinked polymer films and penetrate deep into the surface.

Печатные краски, которые закрепляются в потоке электронов, позволяют использовать способность акриловых мономеров и олигомеров к полимеризации. Использование акриловых соединений для приготовления печатных красок в настоящее время становится все более актуальным (см. J.T.Kunjappu. "The Emergence of Polyacrylatcs in Ink Chemistry," Ink World, февраль, 1999 г., стр.40). Простейшее акриловое соединение, а именно акриловая кислота имеет следующую формулу (I):Printing inks, which are fixed in the flow of electrons, allow you to use the ability of acrylic monomers and oligomers to polymerize. The use of acrylic compounds for the preparation of printing inks is currently becoming increasingly relevant (see J.T. Kunjappu. "The Emergence of Polyacrylatcs in Ink Chemistry," Ink World, February 1999, p. 40). The simplest acrylic compound, namely acrylic acid, has the following formula (I):

Figure 00000005
Figure 00000005

Двойная связь в акриловом фрагменте при взаимодействии с электронами (инициация) раскрывается и образует свободный радикал, в результате взаимодействия которого с другими образующими цепь (развитие цепи) мономерами образуются высокомолекулярные полимеры. Как уже было отмечено выше, радиационная полимеризация не требует никакого внешнего инициатора, поскольку излучение высокой энергии само генерирует свободные радикалы, благодаря чему в покрытии не остается никаких остатков инициаторов.The double bond in the acrylic fragment when interacting with electrons (initiation) opens and forms a free radical, as a result of the interaction of which with other chain-forming (chain development) monomers high molecular weight polymers are formed. As already noted above, radiation polymerization does not require any external initiator, since high energy radiation itself generates free radicals, so that no initiator residues remain in the coating.

К акриловым мономерам, которые закрепляются в потоке электронов, относится большое количество акриловых мономеров, начиная от простых акрилатов типа 2-феноксиэтилакрилата и изооктилакрилата и заканчивая форполимерами типа эпоксиакрилата бисфенола А и акрилатов сложных/простых полиэфиров (R.Golden. J. Coatings Technol., 69, 1997, с.83). Подобный (электронно-лучевой) способ закрепления печатных красок позволяет создать "функциональные печатные краски" с определенными химическими и физическими свойствами без использования растворителя и необходимых при работе с другими печатными красками систем закрепления, которые заметно усложняют весь технологический процесс изготовления предлагаемых в изобретении тест-элементов.Acrylic monomers that are fixed in an electron stream include a large number of acrylic monomers, ranging from simple acrylates such as 2-phenoxyethyl acrylate and isooctyl acrylate to prepolymers such as epoxy acrylate bisphenol A and acrylates / polyesters (R. Golden. J. Coatings Technol., 69, 1997, p. 83). A similar (electron-beam) method of fixing printing inks allows you to create "functional printing inks" with certain chemical and physical properties without the use of solvent and the fixing systems necessary when working with other printing inks, which significantly complicate the entire technological process of manufacturing the test elements proposed in the invention .

К акриловым мономерам, которые закрепляются в потоке электронов, относится большое количество акриловых мономеров, начиная от простых акрилатов типа 2-феноксиэтилакрилата и изооктилакрилата и заканчивая форполимерами типа эпоксиакрилата бисфенола А и акрилатов сложных/простых полиэфиров (R.Golden. J. Coatings Technol., 69, 1997, с.83). Подобный (электронно-лучевой) способ закрепления печатных красок позволяет создать "функциональные печатные краски" с определенными химическими и физическими свойствами без использования растворителя и необходимых при работе с другими печатными красками систем закрепления, которые заметно усложняют весь технологический процесс изготовления предлагаемых в изобретении тест-элементов.Acrylic monomers that are fixed in an electron stream include a large number of acrylic monomers, ranging from simple acrylates such as 2-phenoxyethyl acrylate and isooctyl acrylate to prepolymers such as epoxy acrylate bisphenol A and acrylates / polyesters (R. Golden. J. Coatings Technol., 69, 1997, p. 83). A similar (electron-beam) method of fixing printing inks allows you to create "functional printing inks" with certain chemical and physical properties without the use of solvent and the fixing systems necessary when working with other printing inks, which significantly complicate the entire technological process of manufacturing the test elements proposed in the invention .

Печатные краски с гидрофильными свойствами могут быть получены путем выбора растворимых в этаноле и воде полимеров и смесей этих полимеров. Можно использовать полимеры и производные полимеров, сополимеры и соединения на основе альгината, целлюлозы и сложного эфира целлюлозы, гидроксиэтил целлюлозы, смол, акриловой кислоты, поливинилового спирта, полиэтиленгликоля, оксида полиэтилена, винилпиролидона, полистирол сульфоната, поли(метилвинилового эфира/малеиновой кислоты), сополимеров винилпиролидона/триметиламмония и производных алкил-фосфохолина. Возможна дополнительная оптимизация за счет использования добавок органомодифицированных силиконакрилатов, которые являются сшиваемыми разновидностями органомодифицированных полисилоксанов, и фторированных поверхностно-активных веществ. Общее пригодное покрытие обычно обеспечивает угол смачивания с водой менее 35° и поверхностную энергию более 50 мН/м.Inks with hydrophilic properties can be obtained by selecting polymers soluble in ethanol and water and mixtures of these polymers. Polymers and derivatives of polymers, copolymers and compounds based on alginate, cellulose and cellulose ester, hydroxyethyl cellulose, resins, acrylic acid, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyethylene oxide, vinylpyrrolidone, polystyrene sulfonate, poly (methyl vinyl ester), malein can be used copolymers of vinylpyrrolidone / trimethylammonium and derivatives of alkyl phosphocholine. Additional optimization is possible due to the use of organo-modified silicone acrylate additives, which are crosslinkable varieties of organo-modified polysiloxanes, and fluorinated surfactants. A common suitable coating typically provides a contact angle with water of less than 35 ° and a surface energy of more than 50 mN / m.

Второй этап изготовления включает нанесение составов распознавания, содержащих элемент распознавания и дополнительные реагенты для получения печатных и(или) дозируемых красок, образующих однородный слой в пределах чувствительных к пробе участков.The second stage of manufacture includes the application of recognition compositions containing a recognition element and additional reagents to obtain printing and (or) dosed inks that form a uniform layer within the areas sensitive to the sample.

На всех соответствующих чувствительных к пробе участках противоположной поверхности осаждены калибровочные составы, содержащие нужное количество калибровочного соединения, требуемого для количественного или качественного режимов регистрации. В зависимости от механизма регистрации, например агглютинации, агглютинации с помощью флуоресценции или репортерных AARA дополнительные репортерные элементы могут быть добавлены либо к составу распознавания либо к калибровочному составу, если это необходимо, подробное описание дано выше и в Табл.1.On all relevant sample-sensitive sections of the opposite surface, calibration formulations were deposited containing the desired amount of calibration compound required for quantitative or qualitative recording modes. Depending on the registration mechanism, for example, agglutination, fluorescence agglutination or AARA reporter, additional reporter elements can be added either to the recognition composition or to the calibration composition, if necessary, a detailed description is given above and in Table 1.

Поскольку уровень концентрации, соответствующий общему количеству элемента распознавания, нанесенного на заданные чувствительные к пробе участки с 6а1 по 6а3, ответственен за чувствительность и динамический диапазон различных описываемых тест-элементов для анализируемого вещества, а также уровень концентрации и точность примененного калибровочного соединения ответственны за точность результатов теста, для этого применения первостепенно важно обеспечить тест-элементы с точной дозировкой вышеперечисленных элементов, соединений и компонентов. Достичь точной дозировки можно, например, за счет использования системы микродозирующего устройства, предлагаемого компанией Vermes Technik GmbH & Со. KG, Palnkamer Str. 18-20, D-83624 Otterfing, Германия. Эта система также позволяет дозировать нано- и микрочастицы, как это необходимо для некоторых реакций агглютинации. Состав покрытия должен быть легкорастворимым в жидкой среде пробы, чтобы обеспечить быстрое восстановление без остатков после введения жидкости пробы.Since the concentration level corresponding to the total number of recognition element deposited on the given sample sensitive areas 6a1 to 6a3 is responsible for the sensitivity and dynamic range of the various test elements described for the analyte, as well as the concentration level and accuracy of the applied calibration compound are responsible for the accuracy of the results test, for this application it is of paramount importance to provide test elements with an accurate dosage of the above elements, compounds and nents. Accurate dosing can be achieved, for example, by using the microdosing system offered by Vermes Technik GmbH & Co. KG, Palnkamer Str. 18-20, D-83624 Otterfing, Germany. This system also allows dosing of nano- and microparticles, as is necessary for some agglutination reactions. The composition of the coating should be readily soluble in the liquid medium of the sample in order to ensure rapid recovery without residue after the introduction of the liquid sample.

Следующий этап включает процедуру ламинирования, при которой нижний и верхний слои, представляющие собой первую и вторую поверхности системы распределения пробы, наложены слоями на центральный слой, определяя тем самым расстояние между первой и второй поверхностями нижнего и верхнего слоев. Центральный слой обеспечивает вырез для создания полости для системы распределения пробы на участках, где система распределения пробы образована на первой и второй поверхностях нижнего и верхнего слоев. Структура с высокой и низкой поверхностной энергией, образованная на первой и второй поверхностях нижнего и верхнего слоев, должна быть совмещена практически конгруэнтно, чтобы обеспечивать образование функциональной системы распределения пробы между первой и второй поверхностями.The next step involves the lamination procedure, in which the lower and upper layers, which are the first and second surfaces of the sample distribution system, are layered on the central layer, thereby determining the distance between the first and second surfaces of the lower and upper layers. The central layer provides a cutout to create a cavity for the sample distribution system in areas where the sample distribution system is formed on the first and second surfaces of the lower and upper layers. The structure with high and low surface energy formed on the first and second surfaces of the lower and upper layers should be combined almost congruently to ensure the formation of a functional system for the distribution of samples between the first and second surfaces.

Точная ху-установка (фиксация) нижнего и верхнего слоев становится критичной для функционирования элемента, если это не достигается, система распределения пробы не будет функционировать правильно и(или) обладать большим отклонением по отношению к указанному объему пробы. Допустимые пределы отклонения должны составлять +/- 5% ширины гидрофильных каналов для достижения надежных характеристик.Accurate hu-installation (fixation) of the lower and upper layers becomes critical for the functioning of the element, if this is not achieved, the distribution system of the sample will not function correctly and (or) have a large deviation with respect to the specified volume of the sample. Permissible deviation limits should be +/- 5% of the width of the hydrophilic channels to achieve reliable performance.

На фиг.20 показан вид сверху (слева) и вид в поперечном сечении (справа) тест-элемента и влияние качества установки. В случае 20а система распределения пробы собрана правильно с надежным совмещением гидрофильных каналов первой 2а и второй 4а поверхностей. Результат неправильно совмещенного тест-элемента показан на фиг.20б. Хотя проставка между нижним (2) и верхним слоем (4) одинакова в случае 20а и 20б, объем пробы ошибочно увеличен в случае (б), поскольку жидкость пробы частично покрывает гидрофобные направляющие элементы системы распределения пробы. Это вызвано жидкостью пробы внутри тест-элемента, которая стремится обладать минимальной площадью поверхности, граничащей с атмосферой, чтобы достичь наиболее предпочтительного энергетического состояния и, следовательно, преодолеть влияние гидрофобных участков.On Fig shows a top view (left) and a cross-sectional view (right) of the test element and the impact of installation quality. In case 20a, the sample distribution system is assembled correctly with the reliable combination of the hydrophilic channels of the first 2a and second 4a surfaces. The result of an incorrectly combined test element is shown in FIG. Although the spacer between the lower (2) and upper layer (4) is the same in cases 20a and 20b, the sample volume is erroneously increased in case (b), since the sample liquid partially covers the hydrophobic guide elements of the sample distribution system. This is caused by the sample fluid inside the test element, which tends to have a minimum surface area bordering the atmosphere in order to achieve the most preferred energy state and, therefore, overcome the influence of hydrophobic sites.

В альтернативном варианте осуществления, как показано на фиг.20в, система распределения пробы верхнего слоя 4 запланирована примерно на 10% меньше, чем система распределения пробы нижнего слоя 2, таким образом, общий объем пробы тест-элемента определен выступами системы распределения пробы нижнего слоя, обеспечивающими большие допустимые пределы для регистрации во время изготовления без ущерба для точности требуемого объема пробы. Для специалистов в этой области очевидно, что нижний и верхний слои взаимозаменяемы в описанном варианте осуществления без ущерба для сущности изобретения.In an alternative embodiment, as shown in FIG. 20c, the sample distribution system of the upper layer 4 is planned to be approximately 10% smaller than the sample distribution system of the lower layer 2, thus the total sample volume of the test element is determined by the protrusions of the sample distribution system of the lower layer providing large allowable limits for registration during manufacture without compromising the accuracy of the required sample volume. For specialists in this field it is obvious that the lower and upper layers are interchangeable in the described embodiment, without prejudice to the essence of the invention.

Нанесение центрального слоя, который может быть двухсторонней клейкой лентой предпочтительно толщиной 80 микрон или в альтернативном варианте в альтернативном варианте клеем-адгезивом, нанесенным с одинаковой толщиной, упрощено за счет относительно большого выреза в материале по сравнению с размером гидрофильных каналов. Правильная установка особенно важна на линиях непрерывного производства, где подложка поступает с несколькими измерительными устройствами до десятков измерительных устройств в минуту. Выступы подложки и натяжение полотна затрудняют установку в х-направлении (направление перемещения полотна) по сравнению с у-направлением, перпендикулярным перемещению полотна.The application of the central layer, which can be a double-sided adhesive tape, preferably 80 microns thick, or alternatively, in the alternative, adhesive adhesive applied with the same thickness, is simplified due to the relatively large cutout in the material compared to the size of the hydrophilic channels. Correct installation is especially important on continuous production lines where the substrate comes with several measuring devices up to dozens of measuring devices per minute. The protrusions of the substrate and the tension of the web make it difficult to install in the x-direction (the direction of movement of the web) compared with the y-direction perpendicular to the movement of the web.

Способ изготовления гибких полимерных пленок, обеспечивающий точное размещение структур первой и второй поверхностей, показан на фиг.21, где указаны этапы непрерывного производства полотна. На первом этапе производства по фиг.21а структуры системы 6 распределения пробы нижнего и верхнего слоев нанесены печатью на одну подложку 49 полотна, которая представляет собой материал создаваемых тест-элементов анализируемого вещества. Как показано на фиг.21, напечатанные структуры системы 6 распределения пробы расположены на полотне подложек 49 таким образом, что две системы распределения пробы находятся друг напротив друга слева и справа от зеркальной линии. Необязательно система распределения пробы присоединена на участках, которые образуют участки нанесения пробы. Таким образом, положение заданных чувствительных участков 6а, 6′а фиксировано друг относительно друга и не зависит от выступов материала и натяжения полотна.A method of manufacturing flexible polymer films, providing accurate placement of the structures of the first and second surfaces, shown in Fig.21, which indicates the steps of continuous production of the canvas. At the first stage of the production of FIG. 21a, the structures of the distribution system 6 of the samples of the lower and upper layers are printed on a single web substrate 49, which is the material of the test elements of the analyte being created. As shown in FIG. 21, the printed structures of the sample distribution system 6 are located on the substrate web 49 so that the two sample distribution systems are opposite each other to the left and right of the mirror line. Optionally, a sample distribution system is attached at sites that form sample application sites. Thus, the position of the given sensitive sections 6a, 6′a is fixed relative to each other and does not depend on the protrusions of the material and the tension of the canvas.

Штриховые линии 50 указывают линии будущего разреза для разделения тест-элементов на полоски, в то время как штриховые линии 51 указывают зеркальную линию заготовки полоски и будущую линию сгиба подложки полотна.The dashed lines 50 indicate the lines of the future section for dividing the test elements into strips, while the dashed lines 51 indicate the specular line of the strip blank and the future fold line of the web substrate.

После печати траекторий потока тест-элемента чувствительные участки 6а, 6′а системы распределения пробы покрывают калибровочным составом и составом распознавания. Например, чувствительные участки 6′а нижнего ряда подложки 49 полотна, которые представляют первую поверхность тест-элемента, покрывают калибровочным составом, содержащим репортерный элемент и различные уровни калибровочного соединения; один из калибровочных составов (например, расположенный на участке 6′а1) не содержит калибровочного соединения и обеспечивает показания жидкой среды пробы, тогда как чувствительные участки 6а верхнего ряда подложки 49 полотна, которые представляет вторую поверхность тест-элемента, покрывают составами распознавания, содержащими элемент распознавания, и в особом случае анализа распознавания с помощью апоэнзима также дополнительные части репортерной системы.After printing the flow paths of the test element, the sensitive sections 6a, 6′a of the sample distribution system are covered with a calibration composition and a recognition composition. For example, the sensitive sections 6′a of the lower row of the web substrate 49, which represent the first surface of the test element, are coated with a calibration composition comprising a reporter element and various levels of calibration compound; one of the calibration compositions (for example, located in section 6′a1) does not contain a calibration compound and provides indications of the liquid medium of the sample, while the sensitive sections 6a of the upper row of the substrate 49 of the web, which represents the second surface of the test element, are coated with recognition compositions containing the element recognition, and in the special case of apoenzyme recognition analysis are also additional parts of the reporter system.

Соответственно дополнительный слой накладывается на одну из поверхностей, например поверхность 2а нижнего слоя 2, представляющую центральный слой 52 тест-элемента, как показано на фиг.21б. Центральный слой 52 может быть изготовлен из двухсторонней клейкой ленты или клея-адгезива, который обеспечивает прорывы 5, раскрывающие систему 6 распределения пробы для создания полостей для систем распределения пробы в тест-элементах анализируемого вещества после заключительного этапа сборки.Accordingly, an additional layer is superimposed on one of the surfaces, for example, the surface 2a of the lower layer 2, representing the Central layer 52 of the test element, as shown in figv. The center layer 52 may be made of double-sided adhesive tape or adhesive glue that provides breakouts 5 that open the sample distribution system 6 to create cavities for the sample distribution systems in the test elements of the analyte after the final assembly step.

Тест-элемент по настоящему изобретению затем собирают посредством сгибания двух боковых сторон вдоль зеркальной линии 51, например, с помощью отгибающего аппарата или другого соответствующего оборудования, как показано на фиг.21в, создающего согнутое и ламинированное полотно 53, как показано на фиг.21г. Соответственно можно прижимным валиком плотно соединить центральный слой, нижний и верхний слои.The test element of the present invention is then assembled by folding two sides along the mirror line 51, for example, using a bending apparatus or other suitable equipment, as shown in FIG. 21c, creating a bent and laminated web 53, as shown in FIG. Accordingly, the center layer, the lower and upper layers can be tightly joined by the pressure roller.

Наконец, ламинированное полотно 53 вырезают или высекают в изделие нужной формы, тогда как линия 50 переносит примерную форму окончательной тест-полоски на полотно 53 перед разделением. При способе изготовления, показанном на фиг.21, верхняя часть подложки может быть отогнута на нижнюю часть без риска ухудшения фиксации в х-направлении полотна и обеспечивает более простой способ добиться правильной установки первой и второй поверхностей, образующих систему распределения пробы, по сравнению со способом с одним слоем.Finally, the laminated web 53 is cut out or carved into the product of the desired shape, while line 50 transfers the approximate shape of the final test strip to the web 53 before separation. In the manufacturing method shown in Fig. 21, the upper part of the substrate can be bent to the lower part without the risk of deterioration of fixation in the x-direction of the web and provides an easier way to achieve the correct installation of the first and second surfaces forming the sample distribution system, compared to the method with one layer.

Настоящее изобретение обеспечивает систему для определения концентрации клинически доступных и биохимических аналитов, которые имеются в лабораториях, поддерживающих иммунологические или аналогичные аналитические способы анализа сродства, такие как радио-, диффузионный- или иммунологические анализы бокового потока, соответственно анализы иммуносорбентов, связанных энзимом. Обычно анализируемое вещество регистрируют в жидкой среде пробы, такой как кровь, сыворотка, плазма, слюна, моча, интерстициальная и(или) внутриклеточная жидкость. Тест-элемент снабжен встроенной калибровочной системой и системой контроля качества, пригодной для формата тест-полоски с сухими реагентами с очень малым объемом пробы примерно 0,5 мкл. Изготовление тест-элемента по настоящему изобретению не требует выполнения множества технологически сложных операций и позволяет изготавливать недорогие тест-элементы.The present invention provides a system for determining the concentration of clinically available and biochemical analytes that are available in laboratories supporting immunological or similar affinity assay analytical methods, such as radio, diffusion or immunological side-stream analyzes, respectively, enzyme-linked immunosorbent assays. Typically, the analyte is recorded in a liquid sample medium, such as blood, serum, plasma, saliva, urine, interstitial and / or intracellular fluid. The test element is equipped with an integrated calibration system and a quality control system suitable for the format of the test strip with dry reagents with a very small sample volume of approximately 0.5 μl. The manufacture of the test element of the present invention does not require many technologically complex operations and allows the manufacture of inexpensive test elements.

Claims (26)

1. Тест-элемент для качественного и(или) количественного определения по меньшей мере одного анализируемого вещества в пробе физиологической или водной жидкости, имеющий первую и вторую поверхности (2а и 4а), расположенные на заданном расстоянии друг напротив друга и обе содержащие две, по существу, одинаковые структуры, образующие участки с высокой и низкой поверхностной энергией, выровненные в основном конгруэнтно относительно друг друга, так что участки с высокой поверхностной энергией образуют систему (6) распределения пробы с по меньшей мере двумя чувствительными участками (6а, 6′а), причем по меньшей мере один из чувствительных участков (6а, 6′а) первой и второй поверхностей (2а, 4а) снабжен по меньшей мере одним элементом (32) неэнзиматического распознавания, способным обеспечивать реакцию сродства с упомянутым по меньшей мере одним анализируемым веществом.1. A test element for the qualitative and (or) quantitative determination of at least one analyte in a sample of physiological or aqueous liquid, having first and second surfaces (2a and 4a) located at a given distance from each other and both containing two essentially the same structure, forming sections with high and low surface energy, aligned mainly congruently with each other, so that areas with high surface energy form a system (6) of distribution of the sample with at least at least two sensitive areas (6a, 6a), and at least one of the sensitive areas (6a, 6a) of the first and second surfaces (2a, 4a) is provided with at least one non-enzymatic recognition element (32) capable of provide an affinity reaction with said at least one analyte. 2. Тест-элемент по п.1, в котором
n заданных чувствительных участков (6а) первой поверхности (2а) покрыты n калибровочными составами (18), изготовленными из m контрольных составов и n-m составов, содержащих различные уровни калибровочного соединения (33), где n - целое число больше 2, m - целое число равное или больше 1, и n>m, и
n заданных чувствительных участков (6′а) второй поверхности (4а) покрыты составом, содержащим элемент (32) неэнзиматического распознавания.
2. The test element according to claim 1, in which
n given sensitive sections (6a) of the first surface (2a) are covered with n calibration compounds (18) made from m control compositions and nm compositions containing different levels of the calibration compound (33), where n is an integer greater than 2, m is an integer equal to or greater than 1, and n> m, and
n predetermined sensitive areas (6′a) of the second surface (4a) are coated with a composition containing a non-enzymatic recognition element (32).
3. Тест-элемент по п.2, имеющий дополнительный чувствительный участок (6 с) с неспецифическими материалами, которые не содержат ни элемент (32) распознавания анализируемого вещества, ни калибровочное соединение (33), обеспечивая измерение фоновых сигналов.3. The test element according to claim 2, having an additional sensitive section (6 s) with non-specific materials that do not contain either an analyte recognition element (32) or a calibration compound (33), providing measurement of background signals. 4. Тест-элемент по п.2, в котором калибровочное соединение (33) идентично или, по существу, эквивалентно анализируемому веществу.4. The test element according to claim 2, in which the calibration compound (33) is identical or essentially equivalent to the analyte. 5. Тест-элемент по меньшей мере по п.1, в котором специфический элемент(ы) (32) распознавания иммобилизован(ы) на микрочастицах.5. The test element of at least claim 1, wherein the specific recognition element (s) (32) is immobilized (s) on the microparticles. 6. Тест-элемент по одному из предшествующих пунктов, в котором состав распознавания и(или) калибровочный состав содержит(ат) репортерный элемент(ы), которые способствуют оптической регистрации/определению анализируемого вещества.6. The test element according to one of the preceding paragraphs, in which the recognition composition and (or) the calibration composition contains (at) the reporter element (s), which contribute to the optical registration / determination of the analyte. 7. Тест-элемент по п.6, в котором репортерным элементом является флуоресцентный краситель.7. The test element according to claim 6, in which the reporter element is a fluorescent dye. 8. Тест-элемент по п.7, в котором флуоресцентный краситель обладает сродством к элементу распознавания.8. The test element according to claim 7, in which the fluorescent dye has an affinity for the recognition element. 9. Тест-элемент по п.7, в котором флуоресцентный краситель обладает сродством к анализируемому веществу.9. The test element according to claim 7, in which the fluorescent dye has an affinity for the analyte. 10. Тест-элемент по п.6, в котором репортерным элементом является флуоресцентный молекулярный ротор.10. The test element according to claim 6, in which the reporter element is a fluorescent molecular rotor. 11. Тест-элемент по п.6, в котором репортерные элементы содержат средство для анализа распознавания с помощью апоэнзима.11. The test element according to claim 6, in which the reporter elements contain means for analyzing recognition using an apoenzyme. 12. Тест-элемент по п.11, в котором средство для анализа распознавания с помощью апоэнзима содержит элемент распознавания, апоэнзим, меченый анализируемым веществом коэнзим, подложку, необходимые для голоэнзима и хромогена.12. The test element according to claim 11, in which the means for analyzing recognition using an apoenzyme comprises a recognition element, an apoenzyme labeled with a coenzyme to be analyzed, a substrate necessary for the holoenzyme and chromogen. 13. Тест-элемент по одному из пп.1-5 или 7-12, в котором элементом (32) распознавания является антитело или фрагменты антитела к анализируемому веществу.13. The test element according to one of claims 1 to 5 or 7-12, in which the recognition element (32) is an antibody or antibody fragments to an analyte. 14. Тест-элемент по одному из пп.1-5 или 7-12, в котором специфическим элементом (32) распознавания является нуклеиновая кислота.14. The test element according to one of claims 1 to 5 or 7-12, in which the specific recognition element (32) is a nucleic acid. 15. Тест-элемент по одному из пп.1-5 или 7-12, в котором специфическим элементом (32) распознавания является рецептор анализируемого вещества.15. The test element according to one of claims 1 to 5 or 7-12, wherein the specific recognition element (32) is the analyte receptor. 16. Способ изготовления тест-элемента для анализа вещества, включающий следующие шаги:
формирование участков с высокой и низкой поверхностной энергией на нижнем слое (2) с первой поверхностью (2а), причем участки с высокой поверхностной энергией образуют гидрофильную систему (6) распределения пробы с n заданными чувствительными участками (6′а), где
n - целое число больше 2,
формирование соответствующей структуры участков с высокой и низкой поверхностной энергией на верхнем слое (4) со второй поверхностью (4а), покрытие n заданных чувствительных участков (6а) первой поверхности (2а) n калибровочными составами (18), изготовленными из m контрольных составов и n-m составов, содержащих различные уровни калибровочного соединения (33), где n - целое число больше 2, m - целое число равное или больше 1, и n>m,
покрытие n заданных чувствительных участков (6′а) второй поверхности (4а) составом (19) распознавания, содержащим элемент (32) распознавания, и
наложение слоев первой и второй поверхностей на противоположные стороны центрального слоя (3) с вырезом (5), обеспечивающим полость для системы распределения пробы, образованную участками с высокой поверхностной энергией (6, 6′) на первой и второй поверхностях (2а, 4а) нижнего и верхнего слоев (2, 4),
причем элемент (32) распознавания способен обеспечивать реакцию сродства с анализируемым веществом в пробе физиологической или водной жидкости, доставляемой к чувствительным участкам (6а, 6′а).
16. A method of manufacturing a test element for analysis of a substance, comprising the following steps:
the formation of areas with high and low surface energy on the lower layer (2) with the first surface (2a), and areas with high surface energy form a hydrophilic system (6) for the distribution of the sample with n given sensitive areas (6′a), where
n is an integer greater than 2,
the formation of the corresponding structure of areas with high and low surface energy on the upper layer (4) with the second surface (4a), coverage of n given sensitive sections (6a) of the first surface (2a) n with calibration compositions (18) made of m control compositions and nm compositions containing different levels of the calibration compound (33), where n is an integer greater than 2, m is an integer equal to or greater than 1, and n> m,
coating n predetermined sensitive areas (6′a) of the second surface (4a) with the recognition composition (19) containing the recognition element (32), and
overlapping layers of the first and second surfaces on opposite sides of the central layer (3) with a cutout (5) providing a cavity for the sample distribution system formed by areas with high surface energy (6, 6 ′) on the first and second surfaces (2a, 4a) of the lower and upper layers (2, 4),
moreover, the recognition element (32) is capable of providing an affinity reaction with the analyte in a sample of physiological or aqueous fluid delivered to sensitive areas (6a, 6′a).
17. Способ по п.16, в котором участки с высокой поверхностной энергией (6, 6′) создают нанесением гидрофильного состава на первую и вторую поверхности (2а, 4а).17. The method according to clause 16, in which areas with high surface energy (6, 6 ′) are created by applying a hydrophilic composition to the first and second surfaces (2a, 4a). 18. Способ по п.16, в котором участки с низкой поверхностной энергией создают нанесением гидрофобного состава на первую и вторую поверхности (2а, 4а).18. The method according to clause 16, in which areas with low surface energy are created by applying a hydrophobic composition to the first and second surfaces (2A, 4A). 19. Способ по п.17 или 18, в котором гидрофильный и(или) гидрофобный состав(ы) наносят на первую и вторую поверхности посредством контактной и неконтактной печати, распыления, погружения или плазменного осаждения, в частности, флексографии, литографии, глубокой печати, методов переноса на основу твердого красителя или струйной печати.19. The method according to 17 or 18, in which the hydrophilic and (or) hydrophobic composition (s) are applied to the first and second surfaces by contact and non-contact printing, spraying, immersion or plasma deposition, in particular, flexography, lithography, gravure printing , transfer methods on the basis of solid dye or inkjet printing. 20. Способ по одному из пп.16-18, в котором состав распознавания и(или) калибровочный состав(ы) (18, 19) наносят в виде покрытия на чувствительные участки (6а, 6′а) первой и второй поверхности посредством микроконтактной печати, микрораспыления или струйной печати.20. The method according to one of paragraphs.16-18, in which the recognition composition and (or) the calibration composition (s) (18, 19) are applied as a coating to the sensitive areas (6a, 6′a) of the first and second surfaces by means of a microcontact printing, micro-spraying or inkjet printing. 21. Способ по одному из пп.16-18, в котором нижний слой (2) и верхний слой (4) формируют из одной гибкой подложки и сгибают вдоль продольной зеркальной линии (45) с охватом центрального слоя (3) таким образом, что гидрофильные структуры (6, 6′), образующие систему распределения пробы с заданными чувствительными участками (6′а, 6а), совмещены и зафиксированы, по существу, конгруэнтно.21. The method according to one of paragraphs.16-18, in which the lower layer (2) and the upper layer (4) are formed from one flexible substrate and bent along a longitudinal mirror line (45) with the coverage of the Central layer (3) so that hydrophilic structures (6, 6 ′) forming a sample distribution system with predetermined sensitive areas (6′a, 6a) are aligned and fixed essentially congruently. 22. Тест-система для качественного и(или) количественного определения анализируемого вещества в пробе физиологической или водной жидкости, содержащая
тест-элемент по одному из пп.1-15, в котором
n заданных чувствительных участков (6а) первой поверхности (2а) покрыты n калибровочными составами (18), изготовленными из m контрольных составов и n-m составов, содержащих различные уровни калибровочного соединения (33), и n заданных чувствительных участков (6′а) второй поверхности (4а) покрыты составом, содержащим элемент (32) неэнзиматического распознавания, и где n - целое число больше 2, m - целое число равное или больше 1, и n>m,
устройство регистрации для регистрации изменений оптических свойств физиологической пробы, расположенное на 2n заданных чувствительных участках и обеспечивающее n результатов от 2n заданных чувствительных участков, и
устройство обработки для расчета всех калибровочных коэффициентов полиномиального уравнения калибровки, полученных по п измерениям, и одного коэффициента регрессии для подтверждения качества расчетных калибровочных коэффициентов уравнения калибровки.
22. A test system for the qualitative and (or) quantitative determination of the analyte in a sample of physiological or aqueous liquid, containing
a test element according to one of claims 1 to 15, in which
n preset sensitive sections (6a) of the first surface (2a) are covered with n calibration compositions (18) made from m control compositions and nm compositions containing different levels of the calibration compound (33), and n given sensitive sections (6′a) of the second surface (4a) are coated with a composition containing the non-enzymatic recognition element (32), and where n is an integer greater than 2, m is an integer equal to or greater than 1, and n> m,
a recording device for recording changes in the optical properties of a physiological sample located on 2n predetermined sensitive areas and providing n results from 2n predetermined sensitive areas, and
a processing device for calculating all calibration coefficients of the polynomial calibration equation obtained from n measurements, and one regression coefficient to confirm the quality of the calculated calibration coefficients of the calibration equation.
23. Тест-система по п.22, содержащая устройство выбора плоскости поляризации.23. The test system according to item 22, containing a device for selecting a plane of polarization. 24. Тест-система по п.23, в котором управление устройством выбора плоскости поляризации осуществляется устройством обработки.24. The test system of claim 23, wherein the device for selecting the polarization plane is controlled by the processing device. 25. Тест-система по п.23 или 24, в котором устройство выбора плоскости поляризации изготовлено по меньшей мере из одного жидкокристаллического блока.25. The test system according to item 23 or 24, in which the device for selecting the plane of polarization is made of at least one liquid crystal unit. 26. Способ качественного и(или) количественного определения по меньшей мере одного анализируемого вещества в пробе физиологической или водной жидкости, включающий:
нанесение жидкости физиологической пробы на тест-элемент по любому из пп.1-15,
присоединение тест-элемента к устройствам регистрации и обработки, регистрацию и соотнесение сигналов, полученных на различных чувствительных участках.
26. A method for the qualitative and (or) quantitative determination of at least one analyte in a sample of physiological or aqueous liquid, including:
applying a physiological sample liquid to a test element according to any one of claims 1 to 15,
connection of the test element to the registration and processing devices, registration and correlation of signals received at various sensitive sites.
RU2008111981/14A 2005-08-31 2005-08-31 Test-system with application of elements of non-enzymatic recognition of analysed substance RU2398235C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008111981/14A RU2398235C2 (en) 2005-08-31 2005-08-31 Test-system with application of elements of non-enzymatic recognition of analysed substance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008111981/14A RU2398235C2 (en) 2005-08-31 2005-08-31 Test-system with application of elements of non-enzymatic recognition of analysed substance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008111981A RU2008111981A (en) 2009-10-10
RU2398235C2 true RU2398235C2 (en) 2010-08-27

Family

ID=41260228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008111981/14A RU2398235C2 (en) 2005-08-31 2005-08-31 Test-system with application of elements of non-enzymatic recognition of analysed substance

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2398235C2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517161C2 (en) * 2012-04-02 2014-05-27 Максим Петрович Никитин Method of determining ligand content in sample (versions)
RU2519023C2 (en) * 2012-06-14 2014-06-10 Закрытое акционерное общество "ИММУНОСКРИН" (ЗАО "ИММУНОСКРИН") Method for detecting wide dynamic range analyte concentration
RU2549487C2 (en) * 2013-09-06 2015-04-27 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО "ДВГМУ" Минздрава России) PORTATIVE LABORATORY DEVICE "Crystallina" FOR STANDARDISATION OF PREANALYTIC STAGE OF CRYSTALLOGRAPHY
RU2674266C2 (en) * 2013-10-02 2018-12-06 Спд Свисс Пресижн Дайагностикс Гмбх Improved pregnancy test device and method
RU2685416C2 (en) * 2012-06-11 2019-04-18 Диагаст In vitro diagnosis device and uses thereof
US10794920B2 (en) 2015-04-02 2020-10-06 Spd Swiss Precision Diagnostics Gmbh Pregnancy test device and method
RU2818259C2 (en) * 2018-02-16 2024-04-26 Диагаст Bead-containing device for in vitro diagnostics and use thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HEISS et al, Dip-and read test strips for the determination of trinitrotoluene(tnt) in drinking water, ANALYTICA CHIMICA ACTA, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL., vol.396, no.2/3, 20.09.1999. DOSCH et al, Homogeneous immunoassay for the detection of trinitrotoluene (tnt) based on the reactivation of apoglucose oxidase using a novel fad-trinitrotoluene conjugate, FRESENIUS JORNAL OF ANALYTICAL CHEMISTRY, SPRINGER, BERLIN, DE, voo.361, no.2, May 1998. *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517161C2 (en) * 2012-04-02 2014-05-27 Максим Петрович Никитин Method of determining ligand content in sample (versions)
RU2685416C2 (en) * 2012-06-11 2019-04-18 Диагаст In vitro diagnosis device and uses thereof
US10591494B2 (en) 2012-06-11 2020-03-17 Diagast In vitro diagnosis device and uses thereof
RU2519023C2 (en) * 2012-06-14 2014-06-10 Закрытое акционерное общество "ИММУНОСКРИН" (ЗАО "ИММУНОСКРИН") Method for detecting wide dynamic range analyte concentration
RU2549487C2 (en) * 2013-09-06 2015-04-27 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО "ДВГМУ" Минздрава России) PORTATIVE LABORATORY DEVICE "Crystallina" FOR STANDARDISATION OF PREANALYTIC STAGE OF CRYSTALLOGRAPHY
RU2674266C2 (en) * 2013-10-02 2018-12-06 Спд Свисс Пресижн Дайагностикс Гмбх Improved pregnancy test device and method
US10228377B2 (en) 2013-10-02 2019-03-12 Spd Swiss Precision Diagnostics Gmbh Pregnancy test device and method
US11099199B2 (en) 2013-10-02 2021-08-24 Spd Swiss Precision Diagnostics Gmbh Pregnancy test device and method
US10794920B2 (en) 2015-04-02 2020-10-06 Spd Swiss Precision Diagnostics Gmbh Pregnancy test device and method
RU2818259C2 (en) * 2018-02-16 2024-04-26 Диагаст Bead-containing device for in vitro diagnostics and use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008111981A (en) 2009-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1920250B1 (en) Analyte test system using non-enzymatic analyte recognition elements
JP6796175B2 (en) Equipment and systems for collecting and analyzing vapor condensates, especially exhaled condensates, and how to use them.
JP4630089B2 (en) Specimen test element and its use
AU2005225088B8 (en) Combination assay for alcohol and drugs of abuse
US20100261286A1 (en) Microfluidic devices and methods of preparing and using the same
RU2398235C2 (en) Test-system with application of elements of non-enzymatic recognition of analysed substance
JP2019520580A (en) Fluid control
US20140094391A1 (en) Bio-nano-chips for on-site drug screening
JP2014529083A (en) Quantitative microfluidic device
NO332532B1 (en) A method for detecting a malantigen in a fluid sample as well as a disposable device suitable for practicing said method.
US20160109370A1 (en) Sensor for detecting saccharide and manufacturing method thereof and detection method of glycated hemoglobin using the same
EP3669179A1 (en) Devices, systems, and methods for performing optical and electrochemical assays
US20050032089A1 (en) Sample preparation for colorimetric and fluorescent assays as implemented on optical analysis discs
US20070166721A1 (en) Fluidic circuits, methods and apparatus for use of whole blood samples in colorimetric assays
US20130060114A1 (en) Test element for analyzing a body fluid
US20200393450A1 (en) Detection device for bioluminescent detection of biomarkers from a biological fluid sample using luminescent sensing proteins
KR20080044847A (en) Analyte test system using non-enzymatic analyte recognition elements
RU2394648C2 (en) Test-system of coagulation
US20140315224A1 (en) Detection device, detection strip, and detection system
US20030211006A1 (en) Multilayer reagent test strips that include at least one fluid flow control layer and methods for using the same
KR20080044848A (en) Coagulation test system
MX2008000678A (en) Microfluidic devices and methods of preparing and using the same
AU2002350271A1 (en) Diagnostic testing process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110901