RU2712249C1 - Quantitative immunochromatographic analysis method - Google Patents

Quantitative immunochromatographic analysis method Download PDF

Info

Publication number
RU2712249C1
RU2712249C1 RU2018141902A RU2018141902A RU2712249C1 RU 2712249 C1 RU2712249 C1 RU 2712249C1 RU 2018141902 A RU2018141902 A RU 2018141902A RU 2018141902 A RU2018141902 A RU 2018141902A RU 2712249 C1 RU2712249 C1 RU 2712249C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
analyte
sample
concentration
strip
capture zone
Prior art date
Application number
RU2018141902A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Евгеньевич Барский
Юрий Юрьевич Венгеров
Егор Евгеньевич Егоров
Артем Михайлович Старовойтов
Алексей Евгеньевич Туголуков
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Синтэко-Групп"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Синтэко-Групп" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Синтэко-Групп"
Priority to RU2018141902A priority Critical patent/RU2712249C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712249C1 publication Critical patent/RU2712249C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

FIELD: biochemistry.SUBSTANCE: invention refers to biochemical diagnostics, particularly to methods for assessing antigen concentration when analysing blood serum, urine, food products, environmental samples and other fluids by immunochromatography. Described is a method of determining concentration of an analyte in an analysed blood sample using immunochromatographic test strips (IC-strips) containing at least one capture zone with at least with one affine reagent, comprising: application of the analysed sample on an IC-strip; recording and processing reaction results during passage of analyte through gripping areas with their subsequent interpretation, wherein: a) using an IM strip with a grip zone formed as an extended object, providing sample depletion with affinity reagents along the path of its movement under action of capillary forces; b) recording and processing of reaction results is carried out by measuring integral intensity of colouring of all areas of the capture area after passing the sample through said zone, wherein the obtained intensity of colouring is a measure of concentration of the analysed analyte in the sample, as well as by measuring the intensity of colouring the areas of the gripping zone, which is carried out from the beginning of the reaction with a certain periodicity, wherein the rate of growth of the colour of the region is a measure of the concentration of the analysed analyte in the sample, and the time for movement of the colour along the portions of the capture zone is a measure of viscosity of the solution and temperature, which is taken into account when determining concentration of the analyte, wherein the final concentration of the analyte in the sample is determined from the results of the comparison with the calibration data obtained for the analysed analyte.EFFECT: technical result is method enables high-accuracy determination of concentration of labelled analyte in sample using IC analysis.5 cl, 6 dwg, 1 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится области биохимической диагностики, в частности, к способам оценки концентрации антигенов при проведении анализов сыворотки крови, мочи, пищевых продуктов, образцов окружающей среды и других жидкостей с помощью иммунохроматографии.The invention relates to the field of biochemical diagnostics, in particular, to methods for assessing the concentration of antigens in the analysis of blood serum, urine, food products, environmental samples and other fluids using immunochromatography.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время метод иммунохроматографии (ИХ), который в английской литературе часто называется Lateral Flow test, широко используется в стационарных медицинских и других лабораториях, а также в переносных устройствах во внелабораторных условиях для быстрого и высокочувствительного обнаружения и определения содержания в исследуемых образцах широкого спектра соединений, представляющих практический интерес, таких как, например, гормоны, наркотики и их метаболиты, антибиотики и др. (Lateral Flow Immunoassay. Eds. Wong R.C. Т. H. Y. - New York: Humana Press, 2009; M. Sajid, A.-N. Kawde, M. Daud. Designs, formats and applications of lateral flow assay: A literature review. Journal of Saudi Chemical Society 2015, v. 19, pp. 689-7056 https://www.creative-diagnostics.com/Immunochromatography-guide. htm.).Currently, the method of immunochromatography (THEM), which is often called the Lateral Flow test in the English literature, is widely used in stationary medical and other laboratories, as well as in portable devices in off-laboratory conditions for quick and highly sensitive detection and determination of the content of a wide range of compounds in the studied samples. of practical interest, such as, for example, hormones, drugs and their metabolites, antibiotics, etc. (Lateral Flow Immunoassay. Eds. Wong RC T. HY - New York: Humana Press, 2009; M. Sajid, A.-N . Kawde, M. Da ud. Designs, formats and applications of lateral flow assay: A literature review. Journal of Saudi Chemical Society 2015, v. 19, pp. 689-7056 https://www.creative-diagnostics.com/Immunochromatography-guide.htm. )

Принцип ИХ основан на способности анализируемого соединения (аналита) перемещаться вместе с потоком жидкости под действием капиллярных сил вдоль иммунохроматографической мембраны, обычно изготовляемой в виде узкой полоски (ИХ-полоска). ИХ-полоска имеет одну или несколько зон захвата иммунных комплексов и контрольную зону захвата, которые представляют собой полосы, расположенные поперек продольной оси полоски. Полосы имеют ширину от долей миллиметра до миллиметра и содержат аффинные вещества (антитела, антигены или конъюгаты низкомолекулярных гаптенов), способные специфически связываться с аналитом. Возле места нанесения анализируемого образца к ИХ-полоске прикреплена реагентная подушечка (обычно из стекловолокна), содержащая конъюгат антител с каким-либо маркером, позволяющим в дальнейшем определять аналит визуально или с помощью прибора. Схема ИХ-полоски для выявления антител по сэндвич методу показана на Фиг. 1.The principle of IC is based on the ability of the analyzed compound (analyte) to move together with the fluid flow under the action of capillary forces along the immunochromatographic membrane, usually made in the form of a narrow strip (IC strip). The IH strip has one or more capture zones of immune complexes and a control capture zone, which are strips located across the longitudinal axis of the strip. The bands have a width of fractions of a millimeter to a millimeter and contain affinity substances (antibodies, antigens, or conjugates of low molecular weight haptens) capable of specifically binding to the analyte. Near the place of application of the analyzed sample, a reagent pad (usually made of fiberglass) containing an conjugate of antibodies with some marker is attached to the IH-strip, which allows the analyte to be further determined visually or using an instrument. The scheme of the IC strip for detecting antibodies by the sandwich method is shown in FIG. 1.

Известно, что ИХ тесты наиболее широко используют для визуальной оценки интенсивности окрашивания полосы захвата после прохождения по ИХ-полоске исследуемого образца (http://faktor.ru/o_produktsii/iha). Множество отечественных и зарубежных фирм предлагают ИХ-полоски для проведения десятков различных клинико-диагностических тестов у людей, животных, и в окружающей среде (https://en.wikipedia.org/wiki/Lateral_low_test). Известно также, что интенсивность окрашивания полосы захвата может измеряться с помощью приборов (Quantitative detection of analytes on immunochtomatographic strips, 1996, US patent 5569608, A.E Урусов, А.В. Жердев, Т.А.Старовойтова, Ю.Ю. Венгеров, Б.Б. Дзантиев. Приборная регистрация иммунохроматографических тестов. Клиническая лабораторная диагностика, 2016, Том 51, №3. Стр. 173-179). Некоторые фирмы выпускают специализированные приборы для регистрации результатов ИХ анализа (www.synteco.ru/produktsiya/narkologiya, http://www.dirui-rus.com/katalog produktsii /analizatoryi mochi/h_100). При приборной регистрации ИХ тесты могут применяться для полуколичественных определений содержания аналита с построением калибровочных кривых, которые позволяют рассчитывать концентрацию аналита в образце по интенсивности окраски зоны захвата ИХ-полоски.It is known that their tests are most widely used to visually assess the intensity of staining of the capture band after passing through the IH-strip of the test sample (http://faktor.ru/o_produktsii/iha). Many domestic and foreign companies offer THEM strips for conducting dozens of different clinical diagnostic tests in humans, animals, and in the environment (https://en.wikipedia.org/wiki/Lateral_low_test). It is also known that the intensity of staining of the capture band can be measured using instruments (Quantitative detection of analytes on immunochtomatographic strips, 1996, US patent 5569608, AE Urusov, A.V. Zherdev, T.A. Starovoitova, Yu.Yu. Vengerov, B .B. Dzantiev, Instrument registration of immunochromatographic tests. Clinical Laboratory Diagnostics, 2016, Volume 51, No. 3. P. 173-179). Some companies produce specialized instruments for recording the results of their analysis (www.synteco.ru/produktsiya/narkologiya, http://www.dirui-rus.com/katalog produktsii / analizatoryi mochi / h_100). When instrumental registration of ICs can be used for semi-quantitative determination of analyte content with the construction of calibration curves that allow you to calculate the analyte concentration in the sample from the color intensity of the capture zone of the IC strip.

Одним из направлений в развитии методов ИХ является применение тест-полосок для одновременного определения концентрации нескольких аналитов в исследуемом образце. С этой целью ИХ-полоску изготавливают таким образом, что она содержит несколько зон захвата с аффинными реагентами, специфичными к разным аналитам (Single or multiple analyte semi quantitative/ quantitative rapid diagnostic flow test system for large molecules. 2001, R. Buck, US patent 6,258,548. Multi-analyte assay. 2007, Japan patent JP 5214723 B2). Другим направлением развития методов ИХ является повышение чувствительности. С этой целью для детекции связывания аналитов с аффинными реагентами применяют маркеры, обладающие флуоресценцией при облучении видимым светом (Method and test strip for determining an analyte. 2002, Jorg Bausback US patent 6,335,205 B1, Lateral flow quantitative assay method and strip and laser-induced fluorescence detection device therefor, Kie-Bong Nahm, et. al. 2002, US patent 7371582 B2).One of the directions in the development of IC methods is the use of test strips to simultaneously determine the concentration of several analytes in the test sample. For this purpose, an IH strip is made in such a way that it contains several capture zones with affinity reagents specific for different analytes (Single or multiple analyte semi quantitative / quantitative rapid diagnostic flow test system for large molecules. 2001, R. Buck, US patent 6,258,548. Multi-analyte assay. 2007, Japan patent JP 5214723 B2). Another direction in the development of IC methods is to increase sensitivity. To this end, to detect the binding of analytes to affinity reagents, markers with fluorescence when exposed to visible light are used (Method and test strip for determining an analyte. 2002, Jorg Bausback US patent 6,335,205 B1, Lateral flow quantitative assay method and strip and laser-induced fluorescence detection device therefor, Kie-Bong Nahm, et. al. 2002, US patent 7371582 B2).

Из уровня техники известно также проведение количественных исследований с помощью ИХ полосок посредством измерения скорости накопления окраски в процессе прохождения аналита с конъюгатом вдоль полоски (фирма Scienion). Однако достоверность и точность результатов, полученных с использованием данного метода, вызывает сомнения, так как известно, что вязкость и температура, которые влияют на скорость окрашивания тестовой полосы, не учитываются в данном методе.The prior art also known to conduct quantitative studies using their strips by measuring the rate of accumulation of color during the passage of the analyte with the conjugate along the strip (company Scienion). However, the reliability and accuracy of the results obtained using this method is doubtful, since it is known that the viscosity and temperature, which affect the speed of dyeing of the test strip, are not taken into account in this method.

Вместе с тем важнейшим показателем ИХ тестов является их точность. При прохождении по ИХ-полоске исследуемого образца только часть аналита взаимодействует с аффинными реагентами зоны захвата. Другая часть образца с аналитом продвигается дальше по полоске, достигая контрольной полосы, или вообще уходя во всасывающую подушку; при этом, количество аналита, связавшегося с зоной захвата, зависит от концентрации его в исследуемом образце, а также от вязкости образца и от температуры, при которой проходит реакция (https://dspace.lboro.ac.uk/dspace-jspui/bitstream/2134/12905/1/Thesis-2004-Li.pdf).However, the most important indicator of their tests is their accuracy. When passing through the IC strip of the test sample, only part of the analyte interacts with the affinity reagents of the capture zone. The other part of the sample with analyte moves further along the strip, reaching the control strip, or generally leaving into the suction pad; the amount of analyte bound to the capture zone depends on its concentration in the test sample, as well as on the viscosity of the sample and the temperature at which the reaction takes place (https://dspace.lboro.ac.uk/dspace-jspui/bitstream /2134/12905/1/Thesis-2004-Li.pdf).

Известно, что одним из основных направлений при разработке современных методов ИХ является разработка способов повышения точности определения связавшегося аналита (Truus Posthuma-Trumpie, Jakob Korf Lateral Flow Assay: Its Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats. A Literature Survey, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2008, v. 393(2), pp. 569-582. U. Babu, F. Aberl, M. Scheibenzuber, R. Sambursky, R. VanDine, J. Sambursky. Method to increase specificity and/or accuracy of lateral flow immunoassays. 2016, US patent 9.250,236 B2, Dongfang Li, 2004, Development of immunoassay screening methods using long wavelength fluorescence Doctoral Thesis Loughborough University). Для повышения точности анализа некоторые фирмы предлагают специальные приемы и устройства, которые позволяют уменьшить влияние вязкости исследуемого образца (Viscosity independent paper microfluidic inhibition. W. Guo, J. Hansson, and W. van der Wijngaart. Proceedings of The 20th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2016 (pp. 13-14). а также проводить ИХ при постоянной поддерживаемой температуре (https://atl-ltd.ru/wp-content/uploads/2015/06/heatsensor-duo.png). Однако эти приемы усложняют и удорожают проведение анализа, что ограничивает области применения способа.It is known that one of the main directions in the development of modern IC methods is the development of methods for increasing the accuracy of determining bound analyte (Truus Posthuma-Trumpie, Jakob Korf Lateral Flow Assay: Its Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats. A Literature Survey, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2008, v. 393 (2), pp. 569-582. U. Babu, F. Aberl, M. Scheibenzuber, R. Sambursky, R. VanDine, J. Sambursky. Method to increase specificity and / or accuracy of lateral flow immunoassays. 2016, US patent 9.250,236 B2, Dongfang Li, 2004, Development of immunoassay screening methods using long wavelength fluorescence Doctoral Thesis Loughborough University). To increase the accuracy of the analysis, some companies offer special techniques and devices that can reduce the influence of the viscosity of the test sample (Viscosity independent paper microfluidic inhibition. W. Guo, J. Hansson, and W. van der Wijngaart. Proceedings of The 20th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2016 (pp. 13-14) .and also conduct them at a constant temperature (https://atl-ltd.ru/wp-content/uploads/2015/06/heatsensor-duo.png However, these methods complicate and increase the cost of analysis, which limits the scope of the method.

Для повышения точности способа ИХ необходимо выявить весь аналит, который нанесен на полоску из исследуемого образца. В связи с этим наиболее близкими решениями к предлагаемому изобретению являются методы, в которых описано применение ИХ-полосок, содержащих несколько зон захвата с одними и теми же аффинными реагентами. Такой способ проведения ИХ анализа описан в нескольких патентах (Method for the determination of analyte concentration if a lateral flow sandwich immunoassay exhibiting high-dose Hai-Hang Kuo, 2001, US patent 6,183,972 B1. Device and method for obtaining clinically significant analyte ratios Hai-Hang Kuo 2002, US patent 6,436,721 B1). Авторы запатентованных решений предлагают использовать такие полоски для расширения динамического диапазона измеряемых концентраций аналита. Часть аналита, не связавшаяся с первой полосой захвата, движется по ИХ-полоске дальше и реагирует со следующей зоной захвата. Авторы предлагаемых патентов предлагают использовать каждую зону захвата для определения концентрации аналита в одном диапазоне, но не предлагают использовать данный подход для повышения точности измерений. К тому же две-три дополнительных полосы не позволяют построить кривую истощения аналита при прохождении по ИХ-полоске, не дают полной уверенности, что весь аналит связался с зонами захвата. Кроме того, интенсивность окрашивания каждой зоны захвата по-прежнему будет зависеть от скорости движения образца по ИХ-полоске.To increase the accuracy of the method of IC, it is necessary to identify the entire analyte, which is applied to the strip from the test sample. In this regard, the closest solutions to the proposed invention are methods that describe the use of IH strips containing several capture zones with the same affinity reagents. This method of conducting their analysis is described in several patents (Method for the determination of analyte concentration if a lateral flow sandwich immunoassay exhibiting high-dose Hai-Hang Kuo, 2001, US patent 6,183,972 B1. Device and method for obtaining clinically significant analyte ratios Hai- Hang Kuo 2002, US patent 6,436,721 B1). The authors of the patented solutions suggest using such strips to expand the dynamic range of the measured analyte concentrations. The part of the analyte that did not contact the first capture band moves further along the IH-strip and reacts with the next capture zone. The authors of the proposed patents propose using each capture zone to determine the analyte concentration in one range, but do not propose using this approach to increase the accuracy of measurements. In addition, two or three additional bands do not allow constructing the analyte depletion curve when passing through the IH-strip, do not give full confidence that the entire analyte was associated with the capture zones. In addition, the staining intensity of each capture zone will continue to depend on the speed of movement of the sample along the IH strip.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Технической проблемой является отсутствие решений, позволяющих с высокой точностью определять концентрацию меченного маркером аналита, в образце с использованием ИХ анализа.The technical problem is the lack of solutions that can accurately determine the concentration of the analyte labeled with a marker in the sample using their analysis.

Технический результат достигается тем, что для анализа используют ИХ-полоску с зоной захвата, сформированной в виде протяженной непрерывной или прерывистой полосы, содержащей аффинные молекулы к аналиту, которые обеспечивают его истощение по ходу движения вдоль полоски под действием капиллярных сил. Регистрацию результатов анализа производят путем измерения концентрации маркера по интегральной интенсивности окрашивания зоны захвата во время или после прохождения образца через эту зону, при этом, полученная величина интенсивности окрашивания, а также характер изменения интенсивности окрашивания внутри зоны захвата характеризуют концентрацию и интегральное содержание исследуемого аналита в образце.The technical result is achieved by the fact that for the analysis they use an IH strip with a capture zone formed in the form of an extended continuous or discontinuous strip containing affinity molecules for the analyte, which ensure its depletion along the strip under the action of capillary forces. The results of the analysis are recorded by measuring the concentration of the marker by the integrated intensity of the staining of the capture zone during or after the sample passes through this zone, while the obtained value of the staining intensity, as well as the nature of the change in the intensity of staining inside the capture zone, characterize the concentration and integral content of the analyte under study in the sample .

Техническим результатом данного изобретения является повышение точности определения концентрации аналита в исследуемом образце за время, требуемое для прохождения образца вдоль зоны захвата ИХ-полоски. По мере продвижения образца по зоне захвата ИХ-полоски происходит истощение аналита аффинными реагентами и интенсивность окрашивания зоны захвата (зон захвата), изготовленной в виде протяженного объекта (продольной полосы или набора индивидуальных пятен, идущих вдоль продольной оси ИХ-полоски), уменьшается. Определение интегральной интенсивности окрашивания зоны захвата (зон захвата), а также регистрация изменений интенсивности окрашивания по мере прохождения образца вдоль ИХ-полоски, позволяет в значительной мере уменьшить влияние на результаты количественного анализа аналита (аналитов) в образце вязкости образца и окружающей температуры и повысить точность анализа. Дополнительно с помощью той же ИХ-полоски можно измерять интенсивность окрашивания зон захвата для контрольного образца, содержащего известное количество аналита сравнения.The technical result of this invention is to increase the accuracy of determining the concentration of analyte in the test sample for the time required for the passage of the sample along the capture zone of the IC strip. As the sample moves along the capture zone of the IQ strip, the analyte is depleted with affinity reagents and the staining intensity of the capture zone (capture zones) made in the form of an extended object (a longitudinal strip or a set of individual spots along the longitudinal axis of the IX strip) decreases. Determination of the integrated intensity of the coloration of the capture zone (capture zones), as well as the registration of changes in the intensity of the coloration as the sample passes along the strip, allows to significantly reduce the effect on the results of quantitative analysis of the analyte (s) in the sample viscosity of the sample and the ambient temperature and increase the accuracy analysis. Additionally, using the same IH strip, it is possible to measure the color intensity of the capture zones for a control sample containing a known amount of reference analyte.

Определение концентрации аналита в образце достигается путем измерений интенсивности окрашивания зон захвата ИХ-полоски и последующего анализа полученных данных, в случае, когда зоны захвата представлены в виде непрерывной полосы определенной ширины или в виде нескольких пятен определенного диаметра, содержащих аффинные реагенты и расположенных вдоль продольной оси ИХ-полоски. При этом с помощью прибора регистрируется (А) интенсивность окрашивания каждой зоны захвата после прохождения образца вдоль ИХ-полоски, и (или) (Б) скорость изменения интенсивности окраски зон захвата по мере прохождения образца вдоль ИХ-полоски.Determination of the analyte concentration in the sample is achieved by measuring the intensity of the coloration of the capture zones of the IH strip and subsequent analysis of the data obtained, in the case where the capture zones are presented as a continuous strip of a certain width or as several spots of a certain diameter containing affinity reagents and located along the longitudinal axis THEM strips. In this case, using the instrument, (A) the intensity of coloring of each capture zone after passing the sample along the IH strip is recorded, and (or) (B) the rate of change in the color intensity of the capture zones as the sample passes along the IH strip.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1. представлена схема стандартной ИХ-полоски при проведении анализа по сэндвич методу, где:In FIG. 1. presents a diagram of a standard IC strip when conducting analysis by the sandwich method, where:

1. Зона нанесения образца (подушка)1. Sample application area (pillow)

2. Зона, содержащая конъюгат (подушка)2. The area containing the conjugate (pillow)

3. Тестовая зона3. Test area

4. Контрольная зона4. The control zone

5. Всасывающая подушка5. Suction cushion

6. Начало анализа (нанесение образца)6. Start of analysis (application of the sample)

7. Продвижение комплексов коньюгата с антигеном по полоске7. Advance of conjugate complexes with antigen in a strip

8. Конечная стадия анализа. Не связавшиеся реагенты перешли во всасывающую подушку.8. The final stage of analysis. Unbound reagents passed into the suction pad.

9. Антиген9. Antigen

10. Конъюгат (антитела к антигену, содержащие метку)10. Conjugate (antibodies to the antigen containing the label)

11. Комплексы антиген-конъюгат11. Antigen-conjugate complexes

12. Антитела специфические12. Specific antibodies

13. Антитела вторичные13. Secondary antibodies

14. Комплексы конъюгата с вторичными антителами14. Conjugate complexes with secondary antibodies

15. Комплексы вторичное антитело-конъюгат-антиген15. Secondary antibody-conjugate-antigen complexes

На фиг. 2 представлены изображения зон захвата десяти ИХ-полосок, изготовленных в виде пятен с одинаковой концентрацией аффинных реагентов (антитела к тотальному IgE) и расположенных вдоль продольной оси ИХ-полоски. Цифры под изображениями (от 2 до 1000 ед/мл) показывают концентрацию аналита в исследуемом образце. Маркер - флуорохром Су5, изображения инвертированы. Перемещение образца слева направо.In FIG. Figure 2 presents images of the capture zones of ten IH strips made in the form of spots with the same concentration of affinity reagents (antibodies to total IgE) and located along the longitudinal axis of the IH strip. The numbers below the images (from 2 to 1000 units / ml) indicate the concentration of the analyte in the test sample. Marker - Su5 fluorochrome, images are inverted. Move the sample from left to right.

На фиг. 3 показана интенсивность флуоресценции индивидуальных пятен ИХ-полоски после анализа изображений, показанных на фиг. 2. Каждая кривая соответствует одной концентрации аналита (IgE). Концентрации аналита указаны справа от графика. Седьмое пятно отличается от фона только при самой большой концентрации IgE (1000 ед.)In FIG. 3 shows the fluorescence intensity of the individual spots of the IC strip after analyzing the images shown in FIG. 2. Each curve corresponds to one analyte concentration (IgE). Analyte concentrations are indicated to the right of the graph. The seventh spot differs from the background only at the highest concentration of IgE (1000 units)

На фиг. 4 схематически показаны варианты расположения зон (зоны) захвата на ИХ-полоске. 16 - зона захвата представляет собой сплошную полосу, содержащую антитела к аналиту; 17 - зоны захвата представляют собой индивидуальные пятна, содержащие одинаковые концентрации аффинных реагентов; 18 - зоны захвата представляют собой индивидуальные пятна, содержащие увеличивающуюся концентрацию аффинных реагентов.In FIG. 4 schematically shows the options for the location of zones (zones) capture on the IH strip. 16 - the capture zone is a continuous strip containing antibodies to the analyte; 17 - capture zones are individual spots containing the same concentration of affinity reagents; 18 - capture zones are individual spots containing an increasing concentration of affinity reagents.

На фиг. 5 представлены изображения ИХ-полосок при изготовлении зоны захвата в виде непрерывной полосы в свете флуоресценции маркера после проведения иммунохроматографии с образцами (представляющими собой сыворотки крови), содержащими различное количество аналита (аналит - тотальный IgE). В качестве зонда выбран anti-IgE в концентрации 1 мг/мл, нанесенный в виде полосы, идущей вдоль ИХ-полоски. Маркер - краситель Су5. Вдоль каждого изображения нанесена линия и под изображениями показано изменение интенсивности флуоресценции красителя Су5 вдоль этой линии.In FIG. Figure 5 shows the images of the IR strips in the manufacture of the capture zone as a continuous strip in the light of fluorescence of the marker after immunochromatography with samples (representing blood serum) containing different amounts of analyte (analyte - total IgE). As a probe, anti-IgE was selected at a concentration of 1 mg / ml, deposited in the form of a strip running along the EM strip. Marker - dye Su5. A line is plotted along each image, and a change in the fluorescence intensity of Cy5 dye along this line is shown below the images.

А - Концентрация IgE - 50 мг/мл.A - IgE concentration - 50 mg / ml.

Б - Концентрация IgE - 25 мг/мл.B - IgE concentration - 25 mg / ml.

В - Концентрация IgE - 12,5 мг/мл.B - The concentration of IgE - 12.5 mg / ml.

На фиг. 6 показано изображение зон захвата ИХ-полосок после анализа образцов с разной вязкостью. Вдоль каждого изображения нанесена линия и под изображениями показано изменение интенсивности флуоресценции красителя Су5 вдоль линии.In FIG. Figure 6 shows the image of the capture zones of the IC strips after analysis of samples with different viscosities. A line is plotted along each image, and a change in the fluorescence intensity of Cy5 dye along the line is shown below the images.

А. к образцу добавлено 10% бычьего сывороточного альбумина (БСА) по объему (образец с низкой вязкостью).A. 10% bovine serum albumin (BSA) by volume (low viscosity sample) was added to the sample.

Б. к образцу добавлено 10% по объему глицерина (образец с повышенной вязкостью).B. 10% by volume of glycerol (sample with increased viscosity) was added to the sample.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Ниже представлено более подробное описание заявляемого изобретения. Настоящее изобретение может подвергаться различным изменениям и модификациям, понятным специалисту на основе прочтения данного описания. Такие изменения не ограничивают объем притязаний. Например, могут изменяться маркеры для визуализации, и прибор для регистрации результатов анализа, программа анализа изображения, зонды, нанесенные на ИХ-полоску и т.д.Below is a more detailed description of the claimed invention. The present invention may be subjected to various changes and modifications understood by one skilled in the art upon reading this description. Such changes do not limit the scope of claims. For example, markers for visualization can be changed, and a device for recording analysis results, an image analysis program, probes deposited on an EM strip, etc.

В качестве ИХ-полосок может выступать мембрана, в которой имеются зоны захвата со специфическими аффинными реагентами к исследуемому аналиту, и по которой исследуемый образец с аналитом может двигаться за счет капиллярных сил. Наиболее широко для изготовления ИХ-полосок используются нитроцеллюлозные мембраны. В качестве мембраны также может выступать политетрафторэтилен, нейлон и т.д. Размер пор определяет скорость диффузии образца по мембране, что, в свою очередь, детерминирует время проведения анализа, поскольку при более крупных порах образец движется по ИХ-полоске быстрее.A membrane in which there are capture zones with specific affinity reagents to the analyte under study, and along which the sample under investigation can move due to capillary forces, can act as IH strips. Nitrocellulose membranes are most widely used for the manufacture of IC strips. The membrane can also be polytetrafluoroethylene, nylon, etc. The pore size determines the rate of diffusion of the sample across the membrane, which, in turn, determines the time of the analysis, since at larger pores the sample moves faster along the IH-strip.

Зоны захвата ИХ-полосок могут содержать одинаковую или разную концентрацию аффинных реагентов, причем, в зависимости от концентрации аффинных реагентов меняется количество связавшегося с ними аналита. В качестве аффинных реагентов могут выступать антигены или антитела к исследуемым аналитам.The capture zones of the IC strips may contain the same or different concentration of affinity reagents, and, depending on the concentration of affinity reagents, the amount of analyte bound to them changes. As affinity reagents can be antigens or antibodies to the studied analytes.

При проведении анализа по сэндвич-методу исследуемый образец наносят на начало ИХ-полоски (аналогично исследованию с помощью стандартной полоски, показанной на Фиг. 1), далее образец движется вдоль ИХ-полоски, и нанесенный на полоску аналит образца, связывается с конъюгатом, содержащим какой-либо маркер и находящимся зоне 2, образуя комплекс аналит-конъюгат. Маркером может служить коллоидное золото, краситель, флуорохром или другое вещество, концентрация которого может быть определена с помощью соответствующего прибора-анализатора. Этот комплекс движется вдоль ИХ-полоски и взаимодействует с аффинными реагентами, иммобилизованными в зоне или зонах захвата (расположенных в виде индивидуальных пятен или непрерывной полосы), в результате чего, в зависимости от применяемого маркера, эти зоны окрашиваются или начинают флуоресцировать.When carrying out the analysis by the sandwich method, the test sample is applied to the beginning of the IH strip (similar to the study using the standard strip shown in Fig. 1), then the sample moves along the IH strip, and the analyte deposited on the strip binds to the conjugate containing any marker and located zone 2, forming an analyte conjugate complex. The marker may be colloidal gold, dye, fluorochrome or other substance, the concentration of which can be determined using an appropriate analyzer. This complex moves along the IH strip and interacts with affinity reagents immobilized in the capture zone or zones (located as individual spots or a continuous strip), as a result of which, depending on the marker used, these zones become colored or begin to fluoresce.

В качестве исследуемых образцов могут выступать любые биологические жидкости, содержащие вещества (аналиты), к которым имеются специфические аффинные вещества, иммобилизуемые в зонах захвата. Регистрацию интенсивности окрашивания зон захвата осуществляют с помощью прибора в зависимости от типа применяемого маркера. Например, при использовании маркера в виде коллоидного золота используют рефлектометр, регистрирующий интенсивность отражения, при использовании флуоресцирующих маркеров используют флуориметр, измеряющий интенсивность флуоресценции участков ИХ-полоски.The studied samples can be any biological fluids containing substances (analytes) to which there are specific affinity substances immobilized in the capture zones. Registration of the intensity of coloring of the capture zones is carried out using the device, depending on the type of marker used. For example, when using a marker in the form of colloidal gold, a reflectometer recording the intensity of reflection is used; when using fluorescent markers, a fluorimeter is used to measure the fluorescence intensity of the sections of the IH strip.

Ниже представлено описание примеров реализации изобретения, демонстрирующее результаты анализа 10 образцов с зонами захвата, изготовленными в виде индивидуальных пятен с одинаковым содержанием аффинного реагента на нитроцеллюлозной ИХ-полоске. На полоску нанесены два ряда по 7 пятен, содержащих одинаковое количество аффинного реагента (anti-IgE в концентрации 1 мг/мл). Образцы содержат различные концентрации аналита (см. фиг. 2). При прохождении образца через первую зону захвата (первую тестовую зону) часть аналита, содержащего в качестве маркера флуоресцирующий краситель Су5, связывается с реагентами, иммобилизованными в этой зоне, при этом количество связавшегося аналита зависит от его концентрации в образце, а также от скорости движения образца по ИХ-полоске. Не связавшийся с первым пятном аналит продолжает движение вдоль ИХ-полоски и вступает во взаимодействие с аффинными реагентами, находящимися во втором пятне и т.д. Видно, что пятна, расположенные ближе к началу полоски, окрашены сильнее; по мере продвижения образца вдоль полоски происходит истощение образца, в результате чего следующие пятна окрашены слабее. На Фиг. 3 показано распределение интенсивности флуоресценции пятен. Как видно по данным, представленным на фигуре 3, даже при высокой концентрации аналита в исследуемом образце последнее пятно дает сигнал, практически совпадающий с фоном, что свидетельствует о высокой степени истощения аналита по мере продвижения его вдоль ИХ-полоски. Количество пятен и содержание в них аффинного вещества подбирают таким образом, чтобы интенсивность окраски последнего пятна не отличалась от окраски фона, то есть, чтобы после прохождения исследуемым образцом всех зон захвата в нанесенном на полоску образце уже не осталось аналита, поскольку практически весь аналит связался с реагентами зон захвата. Обычно, при расположении вдоль ИХ полоски 7-ми пятен последнее пятно уже не окрашено, что свидетельствует о том, что по мере продвижения образца по ИХ полоске происходит его полное связывание с реагентами зон захвата. Интенсивность окрашивания зон захвата измеряют по мере прохождения образца по ИХ-полоске. В нашем случае измерение проводили с помощью прибора, аналогичного описанному ранее (Yu. Lysov, V. Barsky, D. Urasov, R. Urasov, A. Cherepanov, D. Mamaev, Y. Yegorov, A. Chudinov, S. Surzhikov, A. Rubina, O. Smokdovskaya, A. Zasedatelev. Biomedical Optics Express, Vol.8, No. 11, Nov 2017, 4799) и программы, например, Imageware (D. Gryadunov, E. Dementieva, V. Mikhailovich, T. Nasedkina, A. Rubina, E. Savvateeva, E. Fesenko, A.Chudinov, D. Zimenkov, A. Kolchinsky, and A. Zasedatelev, "Gel-based microarrays in clinical diagnostics in Russia", Expert Rev. Mol. Diagn. 11(8), 839-853 (2011).Below is a description of examples of implementation of the invention, showing the results of the analysis of 10 samples with capture zones made in the form of individual spots with the same affinity reagent content on a nitrocellulose IC strip. Two rows of 7 spots each containing the same amount of affinity reagent (anti-IgE at a concentration of 1 mg / ml) are applied to the strip. Samples contain various analyte concentrations (see FIG. 2). When a sample passes through the first capture zone (first test zone), a part of the analyte containing the fluorescent dye Cu5 as a marker binds to reagents immobilized in this zone, while the amount of bound analyte depends on its concentration in the sample, as well as on the speed of the sample on their strip. The analyte, which did not contact the first spot, continues to move along the IH-strip and interacts with affinity reagents located in the second spot, etc. It is seen that the spots located closer to the beginning of the strip are colored more strongly; as the sample moves along the strip, the sample is depleted, as a result of which the following spots are less colored. In FIG. Figure 3 shows the distribution of spot fluorescence intensity. As can be seen from the data presented in figure 3, even at a high analyte concentration in the test sample, the last spot gives a signal that almost matches the background, which indicates a high degree of analyte depletion as it moves along the IH strip. The number of spots and the content of affinity substance in them are selected in such a way that the color intensity of the last spot does not differ from the background color, that is, so that after the sample passes through all the capture zones in the sample applied to the strip, there is no analyte left, since almost the entire analyte contacted capture zone reagents. Usually, when 7 spots are located along the strip of 7, the last spot is no longer stained, which indicates that as the sample moves along the strip of stripes, it is completely bound to the capture zone reagents. The intensity of the coloration of the capture zones is measured as the sample passes through the IH strip. In our case, the measurement was carried out using a device similar to that described previously (Yu. Lysov, V. Barsky, D. Urasov, R. Urasov, A. Cherepanov, D. Mamaev, Y. Yegorov, A. Chudinov, S. Surzhikov, A Rubina, O. Smokdovskaya, A. Zasedatelev. Biomedical Optics Express, Vol. 8, No. 11, Nov 2017, 4799) and programs, e.g. Imageware (D. Gryadunov, E. Dementieva, V. Mikhailovich, T. Nasedkina , A. Rubina, E. Savvateeva, E. Fesenko, A. Chudinov, D. Zimenkov, A. Kolchinsky, and A. Zasedatelev, "Gel-based microarrays in clinical diagnostics in Russia", Expert Rev. Mol. Diagn. 11 (8), 839-853 (2011).

На Фиг. 3 показана величина сигналов индивидуальных пятен ИХ-полосок после проведения анализов образцов с разной концентрацией аналита. Даже при высокой концентрации аналита в исследуемом образце последнее пятно дает сигнал, практически совпадающий с фоном, что свидетельствует о высокой степени истощения аналита по мере продвижения его вдоль ИХ-полоски.In FIG. Figure 3 shows the magnitude of the signals of individual spots of the IC strips after analysis of samples with different analyte concentrations. Even at a high analyte concentration in the test sample, the last spot gives a signal that practically coincides with the background, which indicates a high degree of analyte depletion as it moves along the IH strip.

При воспроизводимых условиях постановки анализа для каждого образца интенсивность окрашивания зоны захвата пропорциональна концентрации аналита в исследуемом образце. В случае одинаковой концентрации проявляющих веществ в пятнах с аффинными реагентами, интенсивность их окрашивания по мере удаления от старта будет закономерно уменьшаться, и содержание аналита в исследуемом образце можно определять разными способами.Under reproducible conditions for setting the analysis for each sample, the staining intensity of the capture zone is proportional to the analyte concentration in the test sample. In the case of the same concentration of developing substances in spots with affinity reagents, the intensity of their staining will naturally decrease with distance from the start, and the analyte content in the test sample can be determined in different ways.

1. Как и при стандартном анализе ИХ-полосок, интенсивность окрашивания любого пятна после прохождения образца отражает исходную концентрацию аналита в образце для данной вязкости образца и данной температуре. Именно этот способ регистрации результатов иммунохроматографического анализа применяется при использовании стандартных ИХ-полосок. Регистрация интенсивности окрашивания всех пятен дает более точную информацию о концентрации аналита в исследуемом образце.1. As in the standard analysis of the IC strips, the staining intensity of any spot after passing through the sample reflects the initial analyte concentration in the sample for a given viscosity of the sample and a given temperature. It is this method of recording the results of immunochromatographic analysis that is used when using standard IR strips. Registration of the staining intensity of all spots gives more accurate information about the concentration of the analyte in the test sample.

2. Скорость нарастания интенсивности окрашивания пятна во времени также отражает концентрацию аналита в образце. В этом случае скорость нарастания сигнала кроме величины исходной концентрации аналита зависит также от вязкости образца и от температуры.2. The rate of increase in the intensity of staining of the spot over time also reflects the concentration of analyte in the sample. In this case, the signal rise rate, in addition to the initial analyte concentration, also depends on the viscosity of the sample and temperature.

3. Разница во времени появления достоверного сигнала между соседними пятнами характеризует вязкость образца и температуру проведения анализа.3. The time difference between the appearance of a reliable signal between adjacent spots characterizes the viscosity of the sample and the temperature of the analysis.

4. Сумма интенсивностей окрашивания всех пятен (всех зон захвата) является мерой концентрации аналита в исследуемом образце независимо от вязкости образца и от температуры.4. The sum of the staining intensities of all spots (all capture zones) is a measure of the analyte concentration in the test sample, regardless of the viscosity of the sample and temperature.

Зоны захвата ИХ-полоски могут быть изготовлены по-разному. На фиг. 4 показано изображение ИХ-полоски, в которой зона захвата представляет собой полосу определенной ширины, содержащую одинаковую концентрацию аффинных реагентов вдоль полосы. Зоны захвата могут быть представлены в виде индивидуальных пятен, в которых концентрация аффинных реагентов остается постоянной или постепенно увеличивается.The capture zones of the EM strip can be made in different ways. In FIG. 4 shows an image of an IK strip in which the capture zone is a strip of a certain width containing the same concentration of affinity reagents along the strip. Capture zones can be represented as individual spots in which the concentration of affinity reagents remains constant or gradually increases.

На Фиг. 5 показаны примеры определения концентрации IgE в сыворотках крови, содержащих различные концентрации IgE. Для определения была изготовлена полоска из нитроцеллюллозы NC-150 фирмы Sartorius размером 5×50 мм. На этой полоске зона захвата была изготовлена в виде одной продольной полосы, содержащей аллерген тотальный Anti-IgE в концентрации 1 мг/мл. Длина полосы составляла 3 мм, ширина -около 0,8 мм. С одной стороны полоски прикрепляли несколько слоев фильтровальной бумаги для впитывания нанесенного на полоску раствора.In FIG. Figure 5 shows examples of determining the concentration of IgE in serum containing various concentrations of IgE. For determination, a strip of nitrocellulose NC-150 from Sartorius, 5 × 50 mm in size, was made. On this strip, the capture zone was made in the form of a single longitudinal strip containing a total Anti-IgE allergen at a concentration of 1 mg / ml. The strip length was 3 mm; the width was about 0.8 mm. On one side of the strip, several layers of filter paper were attached to absorb the solution applied to the strip.

Сыворотки, содержащие IgE, выдерживали в растворе конъюгата, содержащего в качестве маркера Су5 в течение 2-х мин, затем полученную смесь (различные белки сыворотки, связавшиеся с окрашенным конъюгатом IgE, и чистый конъюгат) наносили на край ИХ полоски, противоположный тому, к которому была прикреплена фильтровальная бумага, и позволяли свободно диффундировать. Через 30 мин. получали изображение полоски в свете флуоресценции Су5 с помощью микрофлуориметра (Yu. Lysov, V. Barsky, D. Urasov, R. Urasov, A. Cherepanov, D. Mamaev, Y. Yegorov, A. Chudinov, S. Surzhikov, A. Rubina, O. Smokdovskaya, A. Zasedatelev. Biomedical Optics Express, Vol.8, No. 11, Nov 2017, 4799) и изображения оцифровывали.Sera containing IgE were kept in a solution of the conjugate containing Cy5 as a marker for 2 min, then the resulting mixture (various serum proteins bound to the colored IgE conjugate and pure conjugate) was applied to the edge of the STRIP, opposite to to which filter paper was attached, and allowed to diffuse freely. After 30 minutes An image of the strip was obtained in the light of Su5 fluorescence using a microfluorimeter (Yu. Lysov, V. Barsky, D. Urasov, R. Urasov, A. Cherepanov, D. Mamaev, Y. Yegorov, A. Chudinov, S. Surzhikov, A. Rubina , O. Smokdovskaya, A. Zasedatelev. Biomedical Optics Express, Vol. 8, No. 11, Nov 2017, 4799) and the images were digitized.

На изображении нитроцеллюлозной полоски видно, что по мере продвижения анализируемого образца содержание маркера (Су5) в зоне захвата, содержащей anti-IgE, падает. При этом в центре полосы содержание маркера падает быстрее, чем по краям, полоса с anti-IgE после реакции имеет как-бы два «хвоста». Это явление воспроизводится при всех постановках опыта с разными концентрациями IgE в сыворотке и объясняется тем, что образец двигается одним фронтом по всей ширине полоски, и кроме того, молекулы, находящиеся в движущемся комплексе, двигаются не только вдоль нитроцеллюлозной мембраны, но и постоянно диффундируют поперек мембраны. Поэтому в центре полосы с anti-IgE происходит закономерное истощение образца с окрашенным IgE; а за счет поперечной диффузии свежих порций IgE наблюдается дополнительное окрашивание краев полосы и истощения IgE по краям полосы не наблюдается. Кроме того, наблюдается повышение интенсивности флуоресценции всей полоски, вызванное неспецифической адсорбцией компонентов диффундирующей смеси молекул, в том числе, содержащих Су5, с нитроцеллюлозой.The image of the nitrocellulose strip shows that as the analyzed sample advances, the content of the marker (Cy5) in the capture zone containing anti-IgE decreases. At the same time, the marker content in the center of the band drops faster than at the edges, the anti-IgE band after the reaction has two “tails”. This phenomenon is reproduced in all experimental settings with different concentrations of IgE in serum and is explained by the fact that the sample moves along one front along the entire width of the strip, and in addition, the molecules in the moving complex move not only along the nitrocellulose membrane, but also constantly diffuse across membranes. Therefore, in the center of the band with anti-IgE, a regular depletion of the sample with colored IgE occurs; and due to the transverse diffusion of fresh portions of IgE, additional coloring of the edges of the strip is observed, and IgE depletion at the edges of the strip is not observed. In addition, there is an increase in the fluorescence intensity of the entire strip caused by nonspecific adsorption of the components of the diffusing mixture of molecules, including those containing Cy5, with nitrocellulose.

На этом же рисунке (фиг. 5) показано, как изменяется интенсивность флуоресценции маркера вдоль линии, проведенной по оси зоны захвата. На фиг. 5А, 5Б, 5В показано, как меняется содержание маркера вдоль оси зоны захвата при иммунохроматографии образцов с разным содержанием IgE. Видно, что по мере уменьшения IgE в образце уменьшается высота пика и скорость падения интенсивности окрашивания вдоль оси. Это результат того, что для данной концентрации anti-IgE уменьшение концентрации IgE в образце приводит к более быстрому его истощению по мере продвижения вдоль зоны захвата.The same figure (Fig. 5) shows how the fluorescence intensity of the marker changes along a line drawn along the axis of the capture zone. In FIG. 5A, 5B, 5B show how the marker content changes along the axis of the capture zone during immunochromatography of samples with different IgE contents. It is seen that, as IgE decreases in the sample, the peak height and the rate of decrease in staining intensity along the axis decrease. This is the result of the fact that, for a given anti-IgE concentration, a decrease in the IgE concentration in the sample leads to its faster depletion as it moves along the capture zone.

При повторном проведении ИХ определения концентрации аналита IgE в одной и той же сыворотке площади под кривой, отражающей изменение флуоресценции маркера вдоль зоны захвата, варьируют в пределах ±5%. Величины максимума сигнала и площадей под кривыми для разных разведений этой сыворотки, показаны в Таблице, в которой представлены значения площадей под кривыми, характеризующими изменение концентрации маркера (Су5) при прохождении образцов, содержащих уменьшающуюся концентрацию аналита (тотальный IgE) вдоль полосы, содержащей аффинный реагент.When the IC is repeated, the IgE analyte concentration is determined in the same serum, the area under the curve reflecting the change in marker fluorescence along the capture zone varies within ± 5%. The values of the signal maximum and the areas under the curves for different dilutions of this serum are shown in the Table, which presents the values of the areas under the curves characterizing the change in marker concentration (Cy5) when passing samples containing a decreasing analyte concentration (total IgE) along the band containing the affinity reagent .

По данным, представленным в Таблице, наблюдается корреляция между концентрацией аналита и измеряемыми величинами.According to the data presented in the Table, there is a correlation between the concentration of the analyte and the measured values.

Figure 00000001
Figure 00000001

Следует отметить, что в данном эксперименте ИХ определение проводилось в идентичных условиях для сыворотки с одной и той же величиной вязкости. Для проверки того, как работает предлагаемый способ при анализе сывороток с разной вязкостью, мы изготовили два разведения одной той же сыворотки. В первом случае в исходную сыворотку добавили 10% по объему глицерина, во втором случае в ту же сыворотку добавили 10 по объему БСА. Таким образом, мы получили две образца с одинаковой концентрацией аналита (в данном случае анализировали аналит тотальный IgE), но с разной вязкостью. На фиг. 6 показано изменение максимальной интенсивности и формы кривой изменения интенсивности флуоресценции маркера для одной и этой сыворотки, с добавкой глицерина или буфера. Изображения ИХ-полосок после взаимодействия с аффинными реагентами в зоне захвата в свете флуоресценции маркера показаны на фиг. 6. Судя по данным, представленным на фиг. 6, как величина максимума, так и форма кривой изменения содержания маркера вдоль зоны захвата меняются при изменении вязкости сыворотки. Так, для образца, разбавленного глицерином, максимальная величина сигнала маркера составляет 31000 у.е., в то время, как для сыворотки, разбавленной буфером -28000. В то же время площадь под кривой, отражающей взаимодействие маркера с аффинными реагентами, остается постоянной. Эти данные еще раз свидетельствуют о том, что только измерение величины окрашивания зоны захвата в стандартных ИХ = полосках недостаточно для точных измерений, в то время.It should be noted that in this experiment, their determination was carried out under identical conditions for serum with the same viscosity value. To test how the proposed method works when analyzing sera with different viscosities, we made two dilutions of the same serum. In the first case, 10% by volume of glycerol was added to the initial serum; in the second case, 10 by volume of BSA was added to the same serum. Thus, we obtained two samples with the same analyte concentration (in this case, the total IgE analyte was analyzed), but with different viscosities. In FIG. Figure 6 shows the change in the maximum intensity and the shape of the curve of the change in the fluorescence intensity of the marker for one and this serum, with the addition of glycerol or buffer. Images of the IR strips after interaction with affinity reagents in the capture zone in the light of fluorescence of the marker are shown in FIG. 6. Judging by the data presented in FIG. 6, both the maximum value and the shape of the curve of the marker content along the capture zone change with a change in serum viscosity. So, for a sample diluted with glycerol, the maximum value of the marker signal is 31000.e., while for a serum diluted with a buffer -28000. At the same time, the area under the curve reflecting the interaction of the marker with affinity reagents remains constant. These data once again indicate that only the measurement of the coloration of the capture zone in standard TH = strips is not enough for accurate measurements at that time.

При проведении исследований конкурентным методом ИХ-полоска также содержит реагентную подушку и зоны захвата (http://www.ivdtechnology.com/article/concurrent-engineering-lateral-flow-diagnostics), однако в этом случае концентрацию аффинных реагентов в зонах захвата и количество зон захвата подбирают таким образом, чтобы в первом пятне, расположенном по ходу движения образца, не было никакой окраски.When conducting competitive research, the IH-strip also contains a reagent pad and capture zones (http://www.ivdtechnology.com/article/concurrent-engineering-lateral-flow-diagnostics), however, in this case, the concentration of affinity reagents in the capture zones and the number of capture zones is selected so that in the first spot located along the direction of movement of the sample, there is no color.

В случае нанесения на ИХ-полоску несколько различных протяженных зон захвата, содержащих аффинные реагенты к разным аналитам, такая полоска может быть использована для параллельного мультипараметрического анализа нескольких аналитов.In the case of applying several different extended capture zones containing affinity reagents to different analytes onto an IK strip, such a strip can be used for parallel multiparameter analysis of several analytes.

Для повышения точности измерений на ИХ-полоске можно расположить несколько наборов полос или пятен, содержащих аффинные реагенты, идентичные первому набору, идущих параллельно первому набору и расположенных поперек продольной оси ИХ-полоски.To increase the accuracy of measurements on an IH strip, several sets of strips or spots containing affinity reagents identical to the first set, parallel to the first set and located across the longitudinal axis of the IH strip, can be arranged.

Дополнительное увеличение точности определения концентрация аналита может быть достигнуто путем введения поправки на вязкость образца и температуру анализа. Такую поправку можно внести путем добавления в исследуемый образец какого-либо другого, контрольного аналита в известной концентрации. При этом на ИХ-полоске должны находиться зоны захвата с аффинными реагентами, специфичными к контрольному реагенту. При калибровке ИХ-полоски производителем в паспорте полоски должны находиться поправочные коэффициенты. Эти коэффициенты необходимо вводить, если кривая изменения яркости контрольной зоны захвата аффинными реагентами у контрольного аналита отличается от заложенной для нормальных вязкостей или температуры.An additional increase in the accuracy of determining the concentration of analyte can be achieved by adjusting for the viscosity of the sample and the temperature of the analysis. Such a correction can be made by adding to the test sample any other, control analyte in a known concentration. At the same time, capture bands with affinity reagents specific to the control reagent should be located on the IH strip. When calibrating the ИХ strips by the manufacturer, correction coefficients should be in the strip passport. These coefficients must be entered if the curve for changing the brightness of the control capture zone with affinity reagents in the control analyte differs from that for normal viscosities or temperatures.

Claims (10)

1. Способ определения концентрации аналита в исследуемом образце крови с помощью иммунохроматографических тест-полосок (ИХ-полосок), содержащих, по меньшей мере, одну зону захвата с, по меньшей мере, одним аффинным реагентом, включающий1. The method of determining the concentration of analyte in the test blood sample using immunochromatographic test strips (IH strips) containing at least one capture zone with at least one affinity reagent, including - нанесение на ИХ-полоску исследуемого образца,- applying to the IC strip of the test sample, - регистрацию и обработку результатов реакции при прохождении аналита через зоны захвата с их последующей интерпретацией,- registration and processing of the reaction results during the passage of the analyte through the capture zone with their subsequent interpretation, отличающийся тем, что:characterized in that: а) используют ИХ-полоску с зоной захвата, сформированной в виде протяженного объекта, обеспечивающего истощение образца аффинными реагентами по ходу его движения под действием капиллярных сил;a) use an IH-strip with a capture zone formed in the form of an extended object, which ensures depletion of the sample by affinity reagents along its movement under the action of capillary forces; б) регистрацию и обработку результатов реакции производят путем измерения интегральной интенсивности окрашивания всех участков зоны захвата после прохождения образца через эту зону, при этом полученная величина интенсивности окрашивания является мерой концентрации исследуемого аналита в образце, а также путем измерения интенсивности окрашивания участков зоны захвата, которое производят с начала реакции с определенной периодичностью, при этом скорость нарастания окрашивания участка является мерой концентрации исследуемого аналита в образце, а время продвижения окраски вдоль участков зоны захвата является мерой вязкости раствора и температуры, которую учитывают при определении концентрации аналита, при этом итоговую концентрацию аналита в образце определяют по результатам сравнения с калибровочными данными, полученными для исследуемого аналита.b) registration and processing of the reaction results is carried out by measuring the integrated intensity of the staining of all portions of the capture zone after passing the sample through this zone, while the obtained value of the staining intensity is a measure of the concentration of the analyte under study in the sample, as well as by measuring the intensity of staining of the portions of the capture zone, which produce from the beginning of the reaction with a certain periodicity, while the growth rate of the staining of the plot is a measure of the concentration of the analyte in the sample, and the advance of coloration along portions of the grip region is a measure of the solution viscosity and temperature, which take into account in determining the analyte concentration, wherein the final concentration of the analyte in the sample is determined by comparison with calibration data obtained for the test analyte. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что протяженный объект, обеспечивающий истощение образца, сформирован в виде линии или набора пятен.2. The method according to p. 1, characterized in that the extended object, providing depletion of the sample, is formed in the form of a line or a set of spots. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрация аффинного реагента в зоне захвата постоянна или изменяется по заранее определенному закону по длине зоны захвата.3. The method according to p. 1, characterized in that the concentration of the affinity reagent in the capture zone is constant or changes according to a predetermined law along the length of the capture zone. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в образец вводят контрольный аналит, присутствие которого потенциально невозможно в исследуемом образце, в известной концентрации, при этом ИХ-полоска содержит зону или зоны захвата с аффинными реагентами, специфичными к контрольному аналиту.4. The method according to p. 1, characterized in that a control analyte is introduced into the sample, the presence of which is potentially impossible in the test sample, in a known concentration, while the IH strip contains a capture zone or zones with affinity reagents specific to the control analyte. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку полученных результатов осуществляют путем сопоставления интегральной интенсивности окрашивания данной зоны захвата, а также характера изменений интенсивности окрашивания внутри зоны захвата и/или скорости изменения интенсивности окрашивания данной зоны захвата или ее участков с заранее полученными калибровочными данными, для контрольного аналита определяются поправочные коэффициенты, используемые при определении концентрации исследуемого аналита.5. The method according to p. 1, characterized in that the processing of the results is carried out by comparing the integrated intensity of the staining of the given capture zone, as well as the nature of the changes in the intensity of the staining inside the capture zone and / or the rate of change in the intensity of the coloring of this capture zone or its sections with previously obtained calibration data for the control analyte are determined by the correction factors used to determine the concentration of the analyte under study.
RU2018141902A 2018-11-28 2018-11-28 Quantitative immunochromatographic analysis method RU2712249C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141902A RU2712249C1 (en) 2018-11-28 2018-11-28 Quantitative immunochromatographic analysis method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018141902A RU2712249C1 (en) 2018-11-28 2018-11-28 Quantitative immunochromatographic analysis method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712249C1 true RU2712249C1 (en) 2020-01-27

Family

ID=69184107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018141902A RU2712249C1 (en) 2018-11-28 2018-11-28 Quantitative immunochromatographic analysis method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712249C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6183972B1 (en) * 1998-07-27 2001-02-06 Bayer Corporation Method for the determination of analyte concentration in a lateral flow sandwich immunoassay exhibiting high-dose hook effect
US6335205B1 (en) * 1996-03-13 2002-01-01 Roche Diagnostics Gmbh Method and test strip for determining an analyte
US6436721B1 (en) * 1997-07-25 2002-08-20 Bayer Corporation Device and method for obtaining clinically significant analyte ratios
RU2532352C2 (en) * 2012-06-28 2014-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии имени А.Н. Баха РАН Российской академии наук (ИНБИ РАН) Method of carrying out immunochromatographic analysis for serodiagnostics
RU2645907C1 (en) * 2016-09-07 2018-02-28 Общество с ограниченной ответственностью "Рикомед" Viscosity of environment as tool to control end of immunochromatographic test systems detection

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6335205B1 (en) * 1996-03-13 2002-01-01 Roche Diagnostics Gmbh Method and test strip for determining an analyte
US6436721B1 (en) * 1997-07-25 2002-08-20 Bayer Corporation Device and method for obtaining clinically significant analyte ratios
US6183972B1 (en) * 1998-07-27 2001-02-06 Bayer Corporation Method for the determination of analyte concentration in a lateral flow sandwich immunoassay exhibiting high-dose hook effect
RU2532352C2 (en) * 2012-06-28 2014-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии имени А.Н. Баха РАН Российской академии наук (ИНБИ РАН) Method of carrying out immunochromatographic analysis for serodiagnostics
RU2645907C1 (en) * 2016-09-07 2018-02-28 Общество с ограниченной ответственностью "Рикомед" Viscosity of environment as tool to control end of immunochromatographic test systems detection

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Сотников Д.В. Определение специфических антител методом иммунохроматографии: количественные закономерности и практические приложения. Дисс. на соик. уч. ст. к.х.н., Москва 2016. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ang et al. Quantitative, single-step dual measurement of hemoglobin A1c and total hemoglobin in human whole blood using a gold sandwich immunochromatographic assay for personalized medicine
CN102680692B (en) Immunochromatographic quantitative test reagent based on near-infrared fluorescent marker
CN103197074B (en) Based on the immunochromatography quantitative detecting reagent of near-infrared fluorescent Nano microsphere label
ES2393074T3 (en) Procedure for measuring true dose response curves of dynamic internal calibration
Song et al. Highly sensitive paper-based immunoassay using photothermal laser speckle imaging
US20160161406A1 (en) Cartridge for analyzing specimen by means of local surface plasmon resonance and method using same
CN105510577A (en) Method for rapidly and quantitatively detecting multiple analytes in blood by adopting multi-point calibration
Chen et al. Antigen detection based on background fluorescence quenching immunochromatographic assay
KR101718485B1 (en) Device for Detecting Colored Reaction or Fluorescence Reaction of Immunochromatography
CN105988008B (en) Determine device, kit and method
Li et al. An ultrasensitive competitive immunochromatographic assay (ICA) based on surface-enhanced Raman scattering (SERS) for direct detection of 3-amino-5-methylmorpholino-2-oxazolidinone (AMOZ) in tissue and urine samples
Sankiewicz et al. An SPR imaging immunosensor for leptin determination in blood plasma
JP2009098080A (en) Immunochromatographic measurement apparatus
US8778612B2 (en) Method for quantitatively determining a number of analytes
EP3916387B1 (en) Lateral flow assay device for traumatic brain injury diagnosis using time-resolved fluorescence analysis, and method for diagnosing traumatic brain injury by using same
KR20160120675A (en) Rapid Quantitative Diagnostic Kit
RU2712249C1 (en) Quantitative immunochromatographic analysis method
KR20020066792A (en) Rapid Diagnosis Kit for Diabetes Using Immunochoromatography and Detection Method
JPWO2003100425A1 (en) Immunological chromatographic test strip reading and quantifying device
US11668711B2 (en) Multiplexed diagnostic assay for iron and vitamin A deficiency and methods of use thereof
Kawde et al. Moving enzyme-linked immunosorbent assay to the point-of-care dry-reagent strip biosensors
CN113113079B (en) Method for identifying hook effect in quantitative immunochromatography test
EP3433617B1 (en) Method for quantitative assessment in biological sample of the phosphorylated and non-phosphorylated form of rkip
US10557857B1 (en) System and method for bone loss assay
JP3481894B2 (en) Measurement method using immunological chromatographic method