SE446666B - PROCEDURE AND DEVICE FOR DETERMINING A MOVABLE COMPONENT IN ONE IN A CONTAINER INFORTED LIQUID SAMPLE, WHICH THIS COMPONENT REACTS WITH IMMOBILIZED COMPONENT APPLIED ON A MATRIBLE WITH SIMILAR PROVISIONS - Google Patents

PROCEDURE AND DEVICE FOR DETERMINING A MOVABLE COMPONENT IN ONE IN A CONTAINER INFORTED LIQUID SAMPLE, WHICH THIS COMPONENT REACTS WITH IMMOBILIZED COMPONENT APPLIED ON A MATRIBLE WITH SIMILAR PROVISIONS

Info

Publication number
SE446666B
SE446666B SE7806400A SE7806400A SE446666B SE 446666 B SE446666 B SE 446666B SE 7806400 A SE7806400 A SE 7806400A SE 7806400 A SE7806400 A SE 7806400A SE 446666 B SE446666 B SE 446666B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
component
matrix
reaction
fins
container
Prior art date
Application number
SE7806400A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE7806400L (en
Inventor
Roger Norman Piasio
David Allan Perry
Pangal Narayan Nayak
Original Assignee
Roger Norman Piasio
David Allan Perry
Pangal Narayan Nayak
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
Priority claimed from US05/805,431 external-priority patent/US4197287A/en
Priority claimed from US05/905,552 external-priority patent/US4225575A/en
Application filed by Roger Norman Piasio, David Allan Perry, Pangal Narayan Nayak filed Critical Roger Norman Piasio
Publication of SE7806400L publication Critical patent/SE7806400L/en
Publication of SE446666B publication Critical patent/SE446666B/en

Links

Classifications

    • 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
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

446 666 kemiska metoder icke kan skiljas från andra substanser som vanligen är närvarnade i samma reaktionsblandning. Detta innebär att enbart försvinnande avfen reaktiv komponent ur lösningen eller ackumule- ring på den fasta fasen icke kan mätas direkt. Ytterligare steg måste därför genomföras för åstadkommande av en mätbar förändring relaterad till bindningsgraden. 446,666 chemical methods are indistinguishable from other substances which are usually present in the same reaction mixture. This means that only the disappearance of a reactive component from the solution or accumulation on the solid phase cannot be measured directly. Additional steps must therefore be taken to achieve a measurable change related to the degree of binding.

Två olika huvudmetoder har hittills använts. Enligt den ena, kallad konkurrernade eller indirekt immunoanalys, är den immo- biliserade komponenten närvarande i reglerad mängd och den rörliga komponenten närvarande i okänd mängd. Till den okända mängden rör- lig komponent sättes en känd mängd av samma komponent, vilken har märkts genom tillsättning av en mätbar substituent som icke stör komponentens immunologiska reaktiva egenskaper. Märkningssubstansen kan utgöras av en radioisotop, en kromofor, en fluorofor eller ett» enzym. Den mängd märkt komponent som bindes immunokemiskt till den fasta fasen beror pà mängden omärkt komponent i lösning konkurreran- de om samma bindningsställen. Ju mera omärkt komponent som är när- varande, desto mindre mängd märkt Enligt den andra huvudmetoden, kallad sandvichmetoden eller den direkta metoden, underkastas den fasta fasen innehållan- de en viss mängd immunokemiskt bunden rörlig komponent inverkan av ett reagens som också kan bindas immunokemiskt till den fasta fasen men endast på ställen redan upptagna av den immunokemiskt bundna _rörliga komponenten. Reagenset kan vara märkt, t.ex. med en radio- istop, en fluorofor, en kromofor eller ett enzym. Mängden bundet märkt reagens är ett direkt mätt pá mängden bunden rörlig komponent, som i sin tur är ett mått på mängden rörlig komponent ursprungligen närvarande i reaktionsblandningen.Two different main methods have been used so far. According to one, called competitive or indirect immunoassay, the immobilized component is present in a regulated amount and the moving component is present in an unknown amount. To the unknown amount of moving component is added a known amount of the same component, which has been labeled by the addition of a measurable substituent which does not interfere with the immunological reactive properties of the component. The labeling substance may be a radioisotope, a chromophore, a fluorophore or an enzyme. The amount of labeled component that binds immunochemically to the solid phase depends on the amount of unlabeled component in solution competing for the same binding sites. The more unlabeled component that is present, the less amount labeled. According to the second main method, called the sandwich method or the direct method, the solid phase containing a certain amount of immunochemically bound mobile component is subjected to the action of a reagent which can also be immunochemically bound to the solid phase but only in places already occupied by the immunochemically bound _moving component. The reagent may be labeled, e.g. with a radioisstop, a fluorophore, a chromophore or an enzyme. The amount of bound labeled reagent is a direct measure of the amount of bound mobile component, which in turn is a measure of the amount of mobile component initially present in the reaction mixture.

Om märkningssubstansen är en radioisotop, kallas metoden för radioimmunoanalys vare sig konkurrerande eller icke-konkurrer- ande teknik användes. Om märkningssubstansen är ett enzym, kallas metoden för enzymbunden immunoanalys. Mängden enzymmärkt reaktions- komponent mätes enligt vilken som helst lämplig metod för mätning av det använda enzymets aktivitet.If the label is a radioisotope, the method of radioimmunoassay is called whether competing or non-competitive techniques were used. If the label is an enzyme, the method is called enzyme-linked immunoassay. The amount of enzyme-labeled reactant is measured according to any suitable method for measuring the activity of the enzyme used.

Nedan anges exempel pà andra reaktioner i fast fas av den ovan beskrivna typen. Immunoradiometrisk analys för kvantitativ be- stämning av ett antigen genomföres genom att man först omsätter ett känt överskott av märkt antïkropp med den okända mängden antigen i en reaktion i homogen fas. Immobiliserat antigen i överskottsmängd tillsättes därefter för bindning av den icke omsatta, lösliga, 446 666 3 märkta antikroppen. Mängden okänt antigen bestämmas genom att man mäter skillnaden mellan den totala mängden märkt antikropp och den mängd som bindes till den fasta fasen. Denna metod ger direkt kvan- titativa resultat endast med ett envärt antigen, dvs. ett antigen som kan binda endast en antikroppmolekyl.The following are examples of other solid phase reactions of the type described above. Immunoradiometric analysis for quantitative determination of an antigen is performed by first reacting a known excess of labeled antibody with the unknown amount of antigen in a homogeneous phase reaction. Excess immobilized antigen is then added to bind the unreacted, soluble, labeled antibody. The amount of unknown antigen is determined by measuring the difference between the total amount of labeled antibody and the amount that binds to the solid phase. This method gives direct quantitative results only with a monovalent antigen, ie. an antigen that can bind only one antibody molecule.

Enzymkatalyserade reaktioner genomföres lämpligen i fast fas. Ett enzym immobiliserat på en fastfasmatris kan användas för kvantitativ bestämning eller kvalitativt pávisande av substratet för enzymet i ett prov av biologiskt material. Mjölksyra i serum kan t.ex. bestämmas med användning av en matris belagd med mjölk- syradehydrogenas. På liknande sätt kan karbamid bestämmas genom användning av en fastfasmatris uppbärande immobiliserat ureas. För- utom vid kliniska tillämpningar kan enzymanalyser användas för kva- litetskontroll vid industriella processer och även för genomförande av processteg. Immobiliserat penicillinas kan t.ex. användas för över- vakning av kvaliteten på ett penicillin under tillverkningen därav.Enzyme-catalyzed reactions are conveniently carried out in solid phase. An enzyme immobilized on a solid phase matrix can be used for quantitative determination or qualitative detection of the substrate for the enzyme in a sample of biological material. Lactic acid in serum can e.g. determined using a matrix coated with lactic acid dehydrogenase. Similarly, urea can be determined using a solid phase matrix carrying immobilized urease. In addition to clinical applications, enzyme analyzes can be used for quality control in industrial processes and also for carrying out process steps. Immobilized penicillinase can e.g. be used to monitor the quality of a penicillin during its manufacture.

Immobiliserade proteaser eller nukleaser kan användas för att av- lägsna eller inaktivera förorenande proteiner eller nukleínsyror.Immobilized proteases or nucleases can be used to remove or inactivate contaminating proteins or nucleic acids.

Insättningsmatriserna enligt uppfinningen kan bekvämt avlägsnas vid vilket som helst lämpligt reaktionssteg så att graden av den önska- de reaktionen lätt kan regleras.The insertion matrices of the invention can be conveniently removed at any suitable reaction step so that the degree of the desired reaction can be easily controlled.

Närvaro av ett kliniskt viktigt enzym i ett prov av bio- logiskt material kan också påvisas genom användning av ett substrat för enzymet nnnobiliserat på en fastfasmatris. Ett exempel på en dylik analys är den metod som beskrivas i den amerikanska patent- ansökan 795 497. Ett annat exempel på användning av immobiliserade substrat vid enzymanalyser är bestämning av lysozym, där radioaktivt märkt Micrococcus lysodeikticus är kovalent bunden pà ytan av en fastfasmatris.The presence of a clinically important enzyme in a sample of biological material can also be detected by using a substrate for the enzyme immobilized on a solid phase matrix. An example of such an assay is the method described in U.S. Patent Application 795,497. Another example of the use of immobilized substrates in enzyme assays is the determination of lysozyme, in which radiolabeled Micrococcus lysodeikticus is covalently bound to the surface of a solid phase matrix.

Andra exempel pà användbara reaktioner i fast fas är specifika bindningsreaktioner med vissa proteiner. Såsom exempel kan nämnas ß-daktoglobulin som specifikt binder folinsyra, speci- fika receptorproteiner i stånd att binda hormoner, såsom den från bröstkancertumörceller hos råttor isolerade receptorsubstans som specifikt binder prolaktin, och den mångfald växtproteiner, t.ex. concanavalin A, som specifikt kan binda vissa kolhydrater.Other examples of useful solid phase reactions are specific binding reactions with certain proteins. Examples which may be mentioned β-dactoglobulin which specifically binds folic acid, specific receptor proteins capable of binding hormones such as the receptor substance isolated from breast cancer tumor cells in rats which specifically bind prolactin, and the variety of plant proteins, e.g. concanavalin A, which can specifically bind certain carbohydrates.

Vanliga kemiska reaktionskomponenter kan användas i fast- fasreaktioner. Man kan t.ex. använda reaktionskomponenter kapabla att bilda färgade komplex, såsom bildning av glykosylderivat eller diazokoppling till ett reagens immobiliserat pà ytan av en fastfas- 446 666 matris, antingen separat eller i kombination med en enzymkatalyse- rad reaktion, så att en färgförändring äger rum på matrisens yta. Även jonbytesreaktioner kan bekvämt genomföras med användning av en fastfasmatris enligt. uppfinningen. Ovanstående exempel är en- dast illustrerande, och andra möjligheter är uppenbara för fack- mannen.Conventional chemical reactants can be used in solid phase reactions. One can e.g. use reactants capable of forming colored complexes, such as the formation of glycosyl derivatives or diazo coupling to a reagent immobilized on the surface of a solid phase matrix, either separately or in combination with an enzyme-catalyzed reaction, so that a color change takes place on the surface of the matrix. Even ion exchange reactions can be conveniently carried out using a solid phase matrix according to. the invention. The above examples are illustrative only, and other possibilities are obvious to those skilled in the art.

Vid dylik fastfasteknik immobiliseras det (de) använda reagenset (reagensen) vanligen genom beläggning på eller bindning till fastfasmaterialet, antingen genom adsorption eller genom ko- valent bindning, varefter fastfasmaterialet nedsänkes i det prov som skall analyseras. Olika metoder för koppling av reagens till fastfasmaterial är kända; se t.ex. de amerikanska patentskrifterna 3652 761, 3879 262 och 3896 217.In such solid state techniques, the reagent (s) used are usually immobilized by coating on or bonding to the solid phase material, either by adsorption or by covalent bonding, after which the solid phase material is immersed in the sample to be analyzed. Various methods for coupling reagents to solid phase materials are known; see e.g. U.S. Patent Nos. 3652,761, 3,879,262 and 3,896,217.

Såsom icke begränsande exempel på vanligen använda fast- fasmaterial kan man nämna glasrör och polymerrör, vilka belägges med ett eller flera reagens på innerytan;polymerbelagda stänger; mikro- och makropärlor framställda av polymerer, glas eller porösa material.Non-limiting examples of commonly used solid phase materials include glass tubes and polymer tubes which are coated with one or more reagents on the inner surface; micro- and macro-beads made of polymers, glass or porous materials.

Immunokemiska analyser är mycket användbara vid medicinsk forskning och vid ställande av diagnoser. Dessa analyser är mycket specifika på grund av att antigen-antikropp-reaktioner är mycket selektiva. Antigen-antikropp-bfndningen är mycket fast, så att när bindningsreaktionen väl har ägt rum bestämmes påvisbarhetsgränsen av möjligheten att påvisa märkningssubstansen. Immunokemiska ana- lyser är ytterst mångsidiga på grund av att de kan användas för att bestämma specifika substanser selektivt mot en bakgrund av kemiskt liknande substanser. På grund av dessa fördelaktiga egenskaper har ett omfattande arbete nedlagts på att förbättra immunokemiska ana- lysers praktiska genomförande, känslighet, noggrannhet, snabbhet och användbarhet. Utvecklingen av immunoanalyser i fast fas har varit ett av de viktigaste framstegen inom detta område.Immunochemical analyzes are very useful in medical research and in making diagnoses. These assays are very specific because antigen-antibody responses are highly selective. The antigen-antibody binding is very solid, so that once the binding reaction has taken place, the limit of detectability is determined by the ability to detect the label substance. Immunochemical analyzes are extremely versatile because they can be used to determine specific substances selectively against a background of chemically similar substances. Due to these beneficial properties, extensive work has been done to improve the practical implementation, sensitivity, accuracy, speed and usefulness of immunochemical analyzes. The development of solid phase immunoassays has been one of the most important advances in this field.

En av fördelarna med fastfassystem är att reaktionspro- dukten eller reaktionsprodukterna kan separeras från reaktionslös- ningen med relativ lätthet, dvs. genom fysikaliskt avlägsnande av fastfasmaterialet. Vid icke-fastfasreaktioner eller homogena reak- tioner erhålles däremot vanligen en homogen lösning, vilken kräver mera invecklade separationsmetoder.One of the advantages of solid phase systems is that the reaction product or products can be separated from the reaction solution with relative ease, ie. by physical removal of the solid phase material. In the case of non-solid phase reactions or homogeneous reactions, on the other hand, a homogeneous solution is usually obtained which requires more complicated separation methods.

Införandet av fastfasteknik har möjliggjort genomförande av nya processer, vilka har varit ytterst svåra att genomföra i fri 446 666 5 lösning. Ett exempel härpå är den ovan beskrivna sandwichtekniken.The introduction of solid state technology has made it possible to implement new processes, which have been extremely difficult to implement in a free solution. An example of this is the sandwich technique described above.

Denna teknik skulle kräva ett stort överskott av en av reaktions- komponenterna för att kunna genomföras i homogen lösning. Ännu vik- tigare är att separation av det första antigen-antikropp-komplexet från en homogen lösning kräver användning av invecklade fysikalisk- kemiska metoder, särskilt om antigenet är relativt litet jämfört med antikroppen och molekylviktsskillnaden är liten mellan den fria antikroppen och den komplexbundna antikroppen. Vid användning av fastfassystem är däremot separationsprocessen ytterst enkel. En av huvudfördelarna med fastfastekniken, nämligen lättheten att separe- 'ra de fasta och de flytande faserna, bringas till ett maximum vid genomförande av förfarandet enligt uppfinningen genom användning av ytterst enkla organ för separation av faserna. Detta beskrives längre fram i beskrivningen. Även om fastfasteknkken i teorin uppvisar många fördelar jämfört med analys i fri lösning eller homogena system, har den dock vissa begränsningar, huvudsakligen beroende på de fastfaskon- fïâurationer som hittills har använts. Eftersom minst ett av rea- gensen i ett fastfassystem är effektivt immobiliserat genom bindning till den fasta fasens yta, är rekatbnshastigheten i fastfassystem :::1íí:ïi::šr:nä:a:i:0ï0Efin:dsystem (fria lösningar). Vidare finns fasens yta varvid de:nananb' âeñgens som kan blndas på den fasta ' maxlmlmaflåd b@r0P på den specifika ytan, På Peaåensets renhet 00h Då den Specifika procedur som användes för ä: :lïïšßefi på ytan. optimalt bör så mycket som möjligt av alets Yta belaggas så att reaktionshastigheten ökar och reaktionstiden minskar. _ De först använda fastfassystemen var provrör belagda på Ü::::::::¿e§á:::ne::ï::lKïa kommersiella belagda rör kan man nämna USA; "Rianen" från New En~:ned šstruments, Sunnyvale, Kalifornien, setts, USA. och de rör sos :n K uclear, Northßillerica, Massachu- ten 3 867 gl? Även om beïa es rives i den amerikanska patentskrif. - gda ror har visat sig vara användbara, ger de icke alla de fördelar som kan uppnås med fastfassystem. En huvudnackdel är att förhållandet yta/volym är relativt litet, och rïaktionskinetiken kan ytterligare hindras genom att den reaktiva ïian ar belagen vid gransen av losningens volym, vilken gräns kan gga relativt lângtírån losningens huvudmassa. Det genomsnittliga avståndet mellan de rörliga reaktionskomponenterna och den reaktiva ytan är därför stort. Dessutom maste varje provrör belägga; sepa_ 446 666 6 rat under statiska betingelser, och detta villkor medför att mäng- den beläggningsmaterial varierar från rör till rör, något som med- för varierande analysresultat. Den anbragta beläggningen kan vara olikformig och även diskontinuerlig, så att nâgra areor av potenti- ellt reaktiv yta kan sakna beläggning medan andra kan vara alltför kraftigt belagda för att optimal reaktivitet skall uppnås. I båda fallen minskas den yta som är tillgänglig för reaktion med den rör- liga komponenten, vilket medför försämrad känslighet och reprodu- cerbarhet. Den satsvisa metoden för beläggning av rör är också re- lativt dyrbar. Reaktioner genomförda i belagda rör utsättes för fel förorsakade av konvektion i reaktionsfluiditet. Konvektion kan medföra att resultaten varierar med så mycket som en tiopotens.This technique would require a large excess of one of the reactants to be able to be carried out in homogeneous solution. More importantly, separation of the first antigen-antibody complex from a homogeneous solution requires the use of complex physicochemical methods, especially if the antigen is relatively small compared to the antibody and the molecular weight difference between the free antibody and the complexed antibody is small. When using solid phase systems, on the other hand, the separation process is extremely simple. One of the main advantages of the solid state technique, namely the ease of separating the solid and liquid phases, is maximized in carrying out the process according to the invention by using extremely simple means for separating the phases. This is described later in the description. Although solid state technology in theory has many advantages over free solution analysis or homogeneous systems, it does have some limitations, mainly due to the solid state configurations used heretofore. Since at least one of the reagents in a solid phase system is effectively immobilized by binding to the surface of the solid phase, the reaction rate in solid phase systems is ::: 1íí: ïi :: šr: nä: a: i: 0ï0E fi n: d systems (free solutions). Furthermore, there is the surface of the phase whereby the: nananb 'âeñgens which can be blended on the solid' maxlmlma fl åd b @ r0P on the specific surface, On Peaåensets purity 00h Then the Specific procedure used for ä:: lïïšße fi on the surface. optimally, as much of the surface of the beer as possible should be coated so that the reaction rate increases and the reaction time decreases. The first used solid phase systems were test tubes coated on Ü :::::::: ¿e§á ::: ne :: ï :: lKïa commercial coated tubes can be mentioned USA; "Rian" from New En ~: ned šstruments, Sunnyvale, California, seen, USA. and they concern sos: n K uclear, Northßillerica, Massachuten 3 867 gl? Although beïa es are torn in the U.S. patent. gda tubes have proven to be useful, they do not provide all the benefits that can be achieved with solid phase systems. A major disadvantage is that the surface / volume ratio is relatively small, and the reaction kinetics can be further hindered by the reactive surface being coated at the boundary of the volume of the solution, which limit can be relatively far from the main mass of the solution. The average distance between the moving reactants and the reactive surface is therefore large. In addition, each test tube must be coated; sepa_ 446 666 6 under static conditions, and this condition means that the amount of coating material varies from pipe to pipe, which results in varying analysis results. The applied coating may be non-uniform and also discontinuous, so that some areas of potentially reactive surface may lack coating while others may be too heavily coated to achieve optimal reactivity. In both cases, the surface area available for reaction with the moving component is reduced, which results in reduced sensitivity and reproducibility. The batch method for coating pipes is also relatively expensive. Reactions performed in coated tubes are subject to defects caused by convection in reaction fluidity. Convection can cause the results to vary by as much as ten power.

Försök att förbättra belagda rör har lett till ett fler- tal system med ökat förhållande yta/volym hos fastfassystemet. man har sålunda åstadkommit mycket veckade ytor, minskat den erforder- liga vätskevolymen och framställt ytor av finfördelat material.Attempts to improve coated pipes have led to a number of systems with an increased surface / volume ratio of the solid phase system. Thus, very pleated surfaces have been created, the required liquid volume has been reduced and surfaces of finely divided material have been produced.

"SPAC"-systemet från Mallinkrodt Chemical Company ör ett belagt rörsystem med veckade ytor som ger ökad specifik yta. Rören är dessutom försedda med en löstagbar undre sektion, vilken kan satsbeläggas för att man skall uppnå större likformighet från rör till rör, Till följd av denna satsbeläggning av rörbottnarna kommer såväl utsidan som insidan av rören att bli belagd. Detta gör det svårt för laboratorieteknikern att arbeta med rören utan att komma i kontakt med beläggningsmaterialet på utsidan, och värdefulla im- munologiska raktionskomponenter går förlorade. Den veckade ytan säges öka den tillgängliga reaktiva ytan 3-4 gånger. Den reaktiva ytan förblir emellertid vid lösningens periferi, och man uppnår icke optimal geometri vad beträffar den genomsnittliga diffusions- sträckan från lösningen till den reaktiva ytan. På grund av ytans speciella struktur kan det vara svårt atttvätta ytan fri från föro- renande ämnen. "SPAC"- systemet är liksom rörsystem i allmänhet känsligt för konvektionsströmmar som kan ge stora fel (se ovan).The "SPAC" system from Mallinkrodt Chemical Company is a coated pipe system with pleated surfaces that provides increased specific surface area. The pipes are also provided with a detachable lower section, which can be batch coated in order to achieve greater uniformity from pipe to pipe. As a result of this batch coating of the pipe bottoms, both the outside and the inside of the pipes will be coated. This makes it difficult for the laboratory technician to work with the tubes without coming into contact with the coating material on the outside, and valuable immunological reaction components are lost. The pleated surface is said to increase the available reactive surface 3-4 times. However, the reactive surface remains at the periphery of the solution, and optimal geometry is not obtained with respect to the average diffusion distance from the solution to the reactive surface. Due to the special structure of the surface, it can be difficult to wash the surface free of contaminants. The "SPAC" system, like the pipe system, is generally sensitive to convection currents which can cause large errors (see above).

Konventionen kan minskas genom att reaktionen genomföres 1 ett bad med konstant temperatur. Denna teknik medför emellertid behov av ytterligare utrustning. Vid bestämning av haptenantigener är systemet dessutom icke optimalt, om reaktionen genomföras vid 57°C enligt tillverkarens rekommendationer. Det har visats, att en ökad tempe- ratur vid vissa antikropp-hapten-reaktioner tenderar att öka dissoeiationshastigheten för antikropp~hapten-komplexet i förhåll- 446 666 7 ande till bildningshastigheten; se Smith, T.W. och Skubitz, K.M. , Biochemistry, 14, 1496 (1975) och Keave, P.M., Walker, W.H.C.The convention can be reduced by carrying out the reaction in a constant temperature bath. However, this technology requires additional equipment. In addition, when determining hapten antigens, the system is not optimal if the reaction is carried out at 57 ° C according to the manufacturer's recommendations. It has been shown that an increased temperature in certain antibody-hapten reactions tends to increase the dissociation rate of the antibody-hapten complex relative to the rate of formation; see Smith, T.W. and Skubitz, K.M. , Biochemistry, 14, 1496 (1975) and Keave, P.M., Walker, W.H.C.

Gauldie, J. och Abraham, G.E., Clin. Chem. 22, 70 (1976).Gauldie, J. and Abraham, G.E., Clin. Chem. 22, 70 (1976).

Olika typer av fastfasmatriser avsedda att införas i reaktionsfluidet har beskrivits. I den amerikanska patentskriften 3 951 748 beskrives t.ex. en veckad eller svampliknande matris av- sedd att införas i provlösningen. Denna matris har relativt stor specifik yta, men den kan vara svar att tvätta ordentligt efter av- slutad reaktion. Dessutom är ett dylika system i praktiekn begränsat till användning av sådana reagens och reaktionskomponenter som är relativt lätta att eluera från den svampliknande matrisen. Svamp- liknande matriser har vidare en tendens att reagera fullständigt med endast en del av reaktionsfluidet, dvs. med den del som tränger in i porerna.Various types of solid phase matrices intended to be introduced into the reaction fluid have been described. U.S. Pat. No. 3,951,748 discloses e.g. a pleated or sponge-like matrix intended to be introduced into the sample solution. This matrix has a relatively large specific surface area, but it can be an answer to wash properly after the reaction is completed. In addition, such a system is in practice limited to the use of such reagents and reactants which are relatively easy to elute from the sponge-like matrix. Furthermore, fungal-like matrices have a tendency to react completely with only a part of the reaction fluid, i.e. with the part penetrating into the pores.

En annan typ av matris, vid vars användning reaktions- fluidet utbredes i ett tunt skikt över den belagda matrisytan, be- skrives i de amerikanska patentskrifterna 3 826 619 och 3 464 798.Another type of matrix, in which use the reaction fluid is spread in a thin layer over the coated matrix surface, is described in U.S. Pat. Nos. 3,826,619 and 3,464,798.

Båda dessa skrifter beskriver en kombination av en behållare och en insättningsmatris med sådan form, att den pressar ut reaktions- vätskan i ett tunt skikt mellan behállarväggen och matrisytan. In- sättningsmatrisen måste passa exakt i behållaren, och volymen reak- tionsvätska måste regleras noggrant, eftersom variationer ogynnsamt skulle påverka analysens reproducerbarhet. Apparaten enligt USP 3 826 619 är avsedd enbart för kvalitativ, direkt immunologisk ana- lys. Eftersom reaktionslösningen utpressas i ett tunt skikt av insätt- ningsmatrisen, mäste reaktionsvolymen med nödvändighet vara liten, och i USP 3 826 619 anges att den beskrivna anordningen är avsedd för små volymer outspätt serum. En av nackdelarna med denna typ av analys är att antigen-antikropp-reaktionernas hastighet kan va- riera till följd av variationer i det outspädda serumets pH-värde; detta pH-värde kan variera mellan 6 och 9 i kliniska prov. pH-värdet kan regleras genom tillsättning av buffert, men buffert- saltkoncentrationer högre än O,lM tenderar att dissociera antigen- antikropp-komplex. Därför måste man använda en stor volym buffert med låg jonstyrka för noggrann reglering av pH-värdet, och detta kan öka reaktionsvolymen i oacceptabel grad. Fel pá grund av olämp- ligt pH-värde kan tolereras vid kvalitativa analyser, särskilt vid analys av prover innehållande den substans som skall påvisas i hög koncentration, men icke vid sådana kvantitativa analyser som före- 446 666 8 liggande uppfinning avser. Om utspädning med buffert erfordras, kan en låg koncentration av det ämne som skall påvisas leda till ut- spädning bortom detektionsnivån, vilket kan leda till falska nega- tiva resultat. En utföringsform av ínsättningsmatrisen enligt USP 3 826 619 är en fenförsedd insättningsmatris, som något liknar ut- föringsformen med 4 fenor enligt föreliggande uppfinning. Denna kända matris är avsedd för kvalitativ analys, när stora mängder serum är tillgängliga, men det anges icke att den kan användas på något annat sätt än den runda eller koniska utföringsformen, dvs. för tunnskiktsanalys. De anordningar som beskrives i USP 3 826 619 har icke tillverkats kommersiellt.Both of these publications describe a combination of a container and an insertion matrix in such a form that it squeezes out the reaction liquid in a thin layer between the container wall and the matrix surface. The insertion matrix must fit exactly into the container, and the volume of reaction liquid must be carefully controlled, as variations would adversely affect the reproducibility of the assay. The device according to USP 3,826,619 is intended only for qualitative, direct immunological analysis. Since the reaction solution is squeezed into a thin layer of the insertion matrix, the reaction volume must necessarily be small, and USP 3,826,619 states that the device described is intended for small volumes of undiluted serum. One of the disadvantages of this type of assay is that the rate of antigen-antibody responses may vary due to variations in the pH of the undiluted serum; this pH value can vary between 6 and 9 in clinical trials. The pH can be adjusted by adding buffer, but buffer salt concentrations higher than 0.1M tend to dissociate antigen-antibody complexes. Therefore, a large volume of low ionic strength buffer must be used to accurately control the pH, and this may increase the reaction volume to an unacceptable degree. Errors due to inappropriate pH value can be tolerated in qualitative analyzes, in particular in the analysis of samples containing the substance to be detected in high concentration, but not in such quantitative analyzes as the present invention relates to. If dilution with buffer is required, a low concentration of the substance to be detected may lead to dilution beyond the detection level, which may lead to false negative results. An embodiment of the insertion matrix according to USP 3,826,619 is a fin-provided insertion matrix, which is somewhat similar to the 4-fin embodiment of the present invention. This known matrix is intended for qualitative analysis, when large amounts of serum are available, but it is not stated that it can be used in any other way than the round or conical embodiment, i.e. for thin layer analysis. The devices described in USP 3,826,619 have not been manufactured commercially.

En annan känd matristyp är "StiQ" från International Diag- nostic Technology Corporation, Santa Clara, Kalifornien, USA, vilken är avsedd att användas vid den analysmetod som beskrives i den amerikanska patentskriften 4 020 151. Härvid användes en skiv- formad, obelagd insättningsmatris av ett material som kan adsorbcra proteiner ur serum. Begränsningarna med detta system beror icke en- bart på ogynnsamma geometriska förhållanden eller ogynnsamt förhåll- ande yta/volym utan beror huvudsakligen på problem förknippade med det inledande adsorptionssteget, såsom närvaron av störande substan- ser och svårighet att erhålla mätbar adsorption av komponenter när- varande i låg koncentration.Another known matrix type is "StiQ" from International Diagnostic Technology Corporation, Santa Clara, California, USA, which is intended for use in the assay method described in U.S. Patent 4,020,151. A disc-shaped, uncoated insertion matrix is used. of a material that can adsorb proteins from serum. The limitations of this system are not only due to unfavorable geometric conditions or unfavorable surface / volume ratios but are mainly due to problems associated with the initial adsorption step, such as the presence of interfering substances and difficulty in obtaining measurable adsorption of components present. in low concentration.

Ett annat försök att öka förhållandet yta/volym genom minsk- ning av reaktionsvolymen beskrives av Friedel,R, och Dwenger, A. i Clin. Chem. 21, 967 (1975). Härvid belägges kapillärrör på insidan med ett specifikt adsorptionsmedel, och reaktionsblandningen införes i kapillärrören.Another attempt to increase the area / volume ratio by decreasing the reaction volume is described by Friedel, R, and Dwenger, A. in Clin. Chem. 21, 967 (1975). In this case, capillary tubes are coated on the inside with a specific adsorbent, and the reaction mixture is introduced into the capillary tubes.

Ett system som ger en stor specifik yta per volymsenhet är belagda mikroglaspärlor, såsom "Immo Phase" från Corning Glass Works. Detta system är ett exempel på användning av finfördelade partiklar. Man använder en stor belagd yta och uppnår en hög reak- tionshastighet. På grund av sedimentering av partiklarna under reaktionen kräver en optimering av detta system att de provrör, vil- ka under reaktionen innehàller partiklarna, tillslutes och omskakas vertikalt under reaktionen för att alla ytorna skall komma i kon- takt med reaktionskomponenterna. Användning av partiklar kräver dessutom flera centrifugeringar och tvättningar för att man skall erhålla en fullständig separation av den immobiliserade.produkten från reaktionskomponenterna i lösningen. Ytor av glaspartiklar har den ytterligare nackdelen, att det sker en större icke-specifik bind- 446 666 - 9 nina av proteiner :iii glas än :111 plast.One system that provides a large specific surface area per unit volume are coated microglass beads, such as "Immo Phase" from Corning Glass Works. This system is an example of the use of finely divided particles. A large coated surface is used and a high reaction rate is achieved. Due to sedimentation of the particles during the reaction, an optimization of this system requires that the test tubes, which during the reaction contain the particles, be closed and shaken vertically during the reaction in order for all surfaces to come into contact with the reactants. In addition, the use of particles requires several centrifugations and washes in order to obtain a complete separation of the immobilized product from the reactants in the solution. Surfaces of glass particles have the further disadvantage that there is a greater non-specific binding of proteins: iii glass than: 111 plastic.

Tidigare försök att förbättra fastfasmatriser, såsom belagda ror, har vanligen lett till en viss förbättring av reaktionshastig- heten eller reaktionstiden, men en dylik förbättring har vanligen àtfoljts av en besvärligare analysprocedur eller en försämrad flexi- bilitet. Enligt föreliggande uppfinning åstadkommas både ett större förhållande yta/volym och en förbättrad reaktionskinetik. Dessutom förbättras màngsidigheten och förenklas analysproçeduren.Previous attempts to improve solid phase matrices, such as coated tubes, have usually led to some improvement in reaction rate or reaction time, but such improvement has usually been accompanied by a more cumbersome assay procedure or reduced flexibility. According to the present invention, both a larger surface area / volume ratio and an improved reaction kinetics are achieved. In addition, the versatility is improved and the analysis procedure is simplified.

Såsom exempel på teknikens ståndpunkt kan man även nämna den amerikanska patentskriften 3 206 602, vilken dock icke beskriver någon fastfasmatris.As an example of the prior art, mention may also be made of U.S. Pat. No. 3,206,602, which, however, does not describe a solid phase matrix.

Enligt föreliggande uppfinning àstadkommes ett förfarande för bestämning av en rörlig komponent i ett i en behållare infört vätskeprov, varvid den rörliga komponenten reagerar med en immo- biliserad komponent på en inuti vätskeprovet nedsänkt, handtags- försedd insats i behållaren. Detta förfarande kännetecknas av att den immobiliserade komponent som användes har applicerats i form av en fastsittande likformig beläggning pá minst 8, företrädes- vis 8-18 från insatsens handtag radiellt åt olika håll utskjutande fenor med släta ytor och med stora dimensioner i förhållande till behållarens inre utrymme, att den genomsnittliga diffusions- sträckan för den rörliga komponentens molekyler till de med den immobiliserade komponenten belagda fenytorna blir avsevärt mindre än den genomsnittliga diffusionssträckan till behållarens inner- ytor i frånvaro av insatsen; och att man mäter en genom komponen- ternas reaktion pá dessa fenytor uppkommen kemisk, enzymatisk el- ler immunokemisk förändring såsom mått pá den rörliga komponentens koncentration i provet.According to the present invention, there is provided a method of determining a movable component in a liquid sample inserted into a container, wherein the movable component reacts with an immobilized component on a handle-shaped insert immersed inside the liquid sample. This method is characterized in that the immobilized component used has been applied in the form of a fixed uniform coating of at least 8, preferably 8-18 from the handle of the insert radially projecting fins with smooth surfaces and with large dimensions in relation to the interior of the container space, that the average diffusion distance of the molecules of the moving component to the phenyls coated with the immobilized component becomes considerably smaller than the average diffusion distance to the inner surfaces of the container in the absence of the insert; and measuring a chemical, enzymatic or immunochemical change produced by the reaction of the components on these phenytes as a measure of the concentration of the moving component in the sample.

Uppfinningen avser även en anordning för bestämning av en rörlig komponent i ett vätskeprov, omfattande en behållare för vätskeprovet, företrädesvis ett provrör, och en i vätskeprovet i behållaren nedsänkbar handtagsförsedd insats, som uppbär en immo- biliserad komponent, avsedd att reagera med den rörliga komponen- ten. Denna anordning kännetecknas av att insatsen i och för bestämning av den rörliga komponentens koncentration omfattar minst 8, företrädesvis 8-18 från insatsens handtag åt olika håll utskjutande fenor, som har släta ytor, uppbär den immobiliserade komponenten i form av en fastsittande likformig beläggning och har så stora dimensioner i förhållande till behållarens inre ut- rymme, att den genomsnittliga diffusionssträckan för den rörliga 446 666 10 komponentens molekyler till de med den immobiliserade komponenten belagda fenytorna blir avsevärt mindre än den genomsnittliga dif- fusionssträckan till behâllarens innerytor i frånvaro av insatsen.The invention also relates to a device for determining a moving component in a liquid sample, comprising a container for the liquid sample, preferably a test tube, and a handle-provided insert immersable in the liquid sample in the container, which carries an immobilized component, intended to react with the moving component. - ten. This device is characterized in that the insert for determining the concentration of the movable component comprises at least 8, preferably 8-18 fins projecting in different directions from the handle of the insert, which have smooth surfaces, support the immobilized component in the form of a fixed uniform coating and have such large dimensions in relation to the interior space of the container that the average diffusion distance of the molecules of the movable component to the phenyls coated with the immobilized component becomes considerably smaller than the average diffusion distance to the inner surfaces of the container in the absence of the insert.

Fördelarna med uppfinningen är att tidsfel vid påbörjande och avbrytande av reaktionen elimineras, vidare att reaktionshastigheten är hög, att fel vid volym- överföring minskas, att mätfelen blir mindre vid en given känslig- het, och att manipulerandet förenklas. Den höga reaktionshastighet som kan uppnås med de föredragna utföringsformerna gör det möjligt att genomföra immunokemiska analyser vid rumstemperatur eller lägre temperatur, något som kan vara fördelaktigt jämfört med högre tempe- raturer för reaktioner som närmar sig jämvikt. Anordningen enligt uppfinningen är enkel att tillverka och följaktligen billig.The advantages of the invention are that time errors in the initiation and interruption of the reaction are eliminated, further that the reaction rate is high, that errors in volume transfer are reduced, that the measurement errors become smaller at a given sensitivity, and that the manipulation is simplified. The high reaction rate that can be achieved with the preferred embodiments makes it possible to perform immunochemical analyzes at room temperature or lower temperature, which can be advantageous compared to higher temperatures for equilibrium reactions. The device according to the invention is simple to manufacture and consequently inexpensive.

Många olika matriser kan konstrueras enligt de principer som anges i föreliggande beskrivning. De väsentliga kännetecknen är att ma- trisen innefattar ett handtag och ett flertal huvudsakligen släta, plana eller krökta ytor fästade vid handtaget, varvid dessa ytor är anordnade på sådant sätt och har sådan form och storlek i förhållan- de till reaktionsvätskan, att införande av matrisen däri minskar den genomsnittliga diffusionssträckan för den rörliga komponentens molekyler till matrisytorna jämfört med den genomsnittliga diffusions- sträckan till reaktionskärlets innerytor i frånvaro av matris. De specifikt beskrivna utföringsformerna anges endast såsom exempel och är icke avsedda att begränsa uppfinningen. En given matrisform kan men behöver icke vara utformad i överensstämmelse med storle- ken och formen hos det reaktionskärl, i vilket matrisen skall in- föras. Vidare erfordras ingen finpassning inuti reaktionskärlet.Many different matrices can be constructed according to the principles set forth in the present specification. The essential features are that the matrix comprises a handle and a plurality of substantially smooth, flat or curved surfaces attached to the handle, these surfaces being arranged in such a way and having such a shape and size in relation to the reaction liquid, that introduction of the matrix therein, the average diffusion distance of the molecules of the moving component to the matrix surfaces decreases compared to the average diffusion distance to the inner surfaces of the reaction vessel in the absence of matrix. The specifically described embodiments are given by way of example only and are not intended to limit the invention. A given matrix shape may but need not be designed in accordance with the size and shape of the reaction vessel into which the matrix is to be inserted. Furthermore, no fitting is required inside the reaction vessel.

Matrisen måste naturligtvis sträcka sig i huvudsak längs hela höjden av vätskeprovet. I några system sträcker sig matrisytan företrädes- vis ovanför reaktionsvätskans yta, varigenom man åstadkommer ett i 446 666 ' 11 huvudsak konstant geometriskt förhållande längs vätskeprovets hela höjd och desutom säkerställer att samma geometriska förhållande kom- mer att ràda oberoende av eventuella förändringar i vätskevolymen.The matrix must, of course, extend substantially along the entire height of the liquid sample. In some systems, the matrix surface preferably extends above the surface of the reaction liquid, thereby achieving a substantially constant geometric relationship along the entire height of the liquid sample and also ensuring that the same geometric ratio will prevail regardless of any changes in liquid volume.

Föredragna anordningar med en given storlek är t.ex. lika lämpade för olika analyser där reaktionsvolymerna áciljer sig åt med upp till 3 gånger.Preferred devices of a given size are e.g. equally suitable for different analyzes where the reaction volumes differ by up to 3 times.

En alternativ utföringsform av en fastfasmatris enligt upp- finningen användbar vid kemiska, enzymatiska och immunokemiska ana- lyser är speciellt användbar i samband med automatisk pipetterings- utrustning. Denna matris kan också användas för genomförande av van- liga manuella satsanalyser. Matrisen har en sluten bäraryta som av- gränsar en brunnliknande volym, vari ett vätskeprov kan anbringas när matrisen placeras i en behållare, såsom ett provrör. Ett fler- Ital inâtriktade organ bildar företrädesvis ett enhetligt stycke tillsammans med den slutna bärarytan. Den innersta änden av dessa inåtriktade organ avgränsar en centralt belägen cylindrisk volym, 1 vilken man kan insätta en automatisk pipetteringsanordning för införande och uppsugning av vätskeprov.An alternative embodiment of a solid phase matrix according to the invention useful in chemical, enzymatic and immunochemical analyzes is particularly useful in connection with automatic pipetting equipment. This matrix can also be used to perform standard manual batch analyzes. The matrix has a closed support surface which delimits a well-like volume, in which a liquid sample can be applied when the matrix is placed in a container, such as a test tube. A multi-ital oriented member preferably forms a unitary piece together with the closed carrier surface. The innermost end of these inwardly directed members defines a centrally located cylindrical volume, into which an automatic pipetting device for inserting and aspirating liquid samples can be inserted.

Användning av den föredragna fenförsedda matrisen har i nâgra fall resulterat i en oväntad och ännu oförklarad ökning av reaktionshastigheten utöver vad som kunde förutses på basis av den specifika ytan. Efter upptäckten av att geometriska faktorer påver- kar reaktionshastigheten har det blivit viktigt att säkerställa likformig fastfasgeometri.frán ett prov till ett annat för att säk- ra resultat skall erhållas. Anordningarna enligt uppfinningen ger dylik likformighet och bidrager dessutom till att eliminera mänsk- liga och mekaniska fel, såsom variationer i omrörningshastighet, tidsfel, konvektionoch liknande.Use of the preferred fin-provided matrix has in some cases resulted in an unexpected and as yet unexplained increase in the reaction rate beyond what could be predicted on the basis of the specific surface area. Following the discovery that geometric factors affect the reaction rate, it has become important to ensure uniform solid-phase geometry from one sample to another to ensure reliable results. The devices according to the invention provide such uniformity and also help to eliminate human and mechanical errors, such as variations in stirring speed, time errors, convection and the like.

Vid förfarandet enligt uppfinningen genomföres en fastfas- reaktion med användning av en eller flera reaktionskomponenter fixe- rade pà ytan av en matris nedsänkt i reaktionsvätskan. Såsom exem- pel beskrives reaktioner genomförda i provrör, i vilka matriser in- sättes. Reaktionen startas genom att en matris införes i ett prov- rör innehållande den rörliga komponenten, och reaktionen avbrytes genom avlägsnande av matrisen. Eventuellt kan reaktionen igàngsät~ tas på nytt genom förnyat införande av matrisen, eller en andra reaktion kan startas genom införande av en ny matris uppbärande en andra fixerad komponent. Matrisen kan eventuellt placeras i ett andra provrör innehållande ett reagens, eller den kan direkt över- 446 666 12 föras till en kammare för radioaktivitetsräkning eller till någon annan mätutrustning beroende på naturen av analysmetoden.In the process of the invention, a solid phase reaction is carried out using one or more reactants fixed on the surface of a matrix immersed in the reaction liquid. Examples are reactions carried out in test tubes in which matrices are inserted. The reaction is started by inserting a matrix into a test tube containing the mobile component, and the reaction is stopped by removing the matrix. Optionally, the reaction can be restarted by re-introducing the matrix, or a second reaction can be started by introducing a new matrix carrying a second fixed component. The matrix may optionally be placed in a second test tube containing a reagent, or it may be directly transferred to a radioactivity counting chamber or to some other measuring equipment depending on the nature of the assay method.

Kinetiken för fastfasreaktioner är mera komplex än kineti- ken för reaktioner i homogen fas. En detaljerad teoretisk grund för optimering av insättningsmatrisens konstruktion är icke till- gänglig. Vissa grundläggande fakta av allmän natur kan man dock ta hänsyn till. Den totala arean i kontakt med lösningen är en viktig faktor. Ju större denna area är, desto större mängd fixerad komponent kan delta i reaktionen. En ökning av den verksamma koncentrationen av endera komponenten ökar vanligen den totala reaktionshastigheten.The kinetics of solid phase reactions are more complex than the kinetics of homogeneous phase reactions. A detailed theoretical basis for optimizing the construction of the deposit matrix is not available. However, some basic facts of a general nature can be taken into account. The total area in contact with the solution is an important factor. The larger this area, the greater the amount of fixed component can participate in the reaction. An increase in the effective concentration of either component usually increases the overall reaction rate.

Eftersom mängden fixerad komponent bland annat bestämmes av den fasta fasens area, varierar reaktionshastigheten direkt med förhål- landet yta/volym. Ett ökat förhållande yta/volym uppnås enligt upp- finningen medelst en insättningsmatris, som har en süirre yta än provrörets inneryta. En annan faktor som möjligen_påverkar reak- tionshastigheten är det genomsnittliga diffusionsavstàndet mellan den rörliga och den fixerade reaktionskomponenten. Med "det genom- snittliga diffusionsavståndet" avses summan av de sträckor, som varje molekyl rörlig komponent måste diffundenför att längs kortaste möjliga väg nå en fixerad komponent, dividerad med det totala an- talet dylika molekyler. Matriserna enligt uppfinningen är konstru- erade så att det genomsnittliga diffusionsavståndet mellan moleky- lerna av den rörliga komponenten och en komponent fixerad på ma- trisens ytor är avsevärt mindre än det genomsnittliga diffusions- avståndet när den fixerade komponenten i stället häftar vid reak- tionskärlets innerytor och ingen insättningsmatris är närvarande. Överföring av rörliga komponenter till de reaktiva ytorna an- tages underlättas genom en minskning av genomsnittsavstàndet mel- lan de rörliga komponenterna och de reaktiva ytorna. Ökade reak- tionshastigheter har iakttagits vid använining av insättningsma- triserna enligt uppfinningen (se utföringsexemplen).Since the amount of fixed component is determined, among other things, by the area of the solid phase, the reaction rate varies directly with the ratio surface / volume. According to the invention, an increased surface / volume ratio is achieved by means of an insertion matrix, which has a more acidic surface than the inner surface of the test tube. Another factor that possibly affects the reaction rate is the average diffusion distance between the moving and the fixed reactant. "Average diffusion distance" means the sum of the distances that each molecular moving component must diffuse in order to reach a fixed component along the shortest possible path, divided by the total number of such molecules. The matrices of the invention are designed so that the average diffusion distance between the molecules of the moving component and a component fixed on the surfaces of the matrix is considerably smaller than the average diffusion distance when the fixed component instead adheres to the inner surfaces of the reaction vessel. and no deposit matrix is present. The transfer of moving components to the reactive surfaces is assumed to be facilitated by a reduction of the average distance between the moving components and the reactive surfaces. Increased reaction rates have been observed when using the insertion matrices according to the invention (see exemplary embodiments).

I ett antal fall har man överraskande funnit, att den er- hållna ökningen av reaktionshastigheten var större än vad som kun- de förväntas på basis av det ökade förhållandet yta/volym. Reak- tionerna har också visat sig nå jämvikt snabbare vid användning av fenförsedda matriser än vid användning av belagda rör. Även om dessa fenomen icke är väl karakteriserade ellerkvañtifierade, synes de observeras oftare och tydligare vid användning av fenförsedda 446 666 13 matriser med ett större antal fenor.In a number of cases, it has surprisingly been found that the resulting increase in the reaction rate was greater than what could be expected on the basis of the increased area / volume ratio. The reactions have also been shown to reach equilibrium faster when using finely equipped matrices than when using coated pipes. Although these phenomena are not well characterized or qualified, they appear to be observed more often and more clearly when using finely equipped matrices with a larger number of fins.

Den ökade reaktionshastigheten och det snabbsre uppnáendet av jämvikt observeras med tillräcklig frekvens (även om dessa fe- nomen icke alltid uppträder) för att motivera antagandet att an- dra geometriska faktorer än matrisens specifika yta signifikant kan påverka fastfasreaktioners hastighet. Användning av matriser enligt uppfinningen förväntas därför ge gynn_samma reaktionshastigheter för fastfasreaktioner i allmänhet. Det inses lätt att praktiska överväganden~kan bestämma en övre gräns för det antal separata ele- ment, såsom fenor, som kan fästas vid matrisens handtag. Elementen bör t.ex. icke sitta alltför tätt, ty då kan kapillärkrafter för- orsaka att reaktionsblandning kvarhålles mellan elementen, något som försvårar tvättning och dränering. Om en fenförsedd stång skall framställas genom formning, kan dessutom antalet fenor begrän- sas av möjligheten att tillverka en form med önskat antal fenor.The increased reaction rate and the rapid attainment of equilibrium are observed with sufficient frequency (although these phenomena do not always occur) to justify the assumption that geometric factors other than the specific surface of the matrix can significantly affect the rate of solid phase reactions. The use of matrices according to the invention is therefore expected to give favorable reaction rates for solid phase reactions in general. It is readily appreciated that practical considerations may determine an upper limit on the number of separate elements, such as fins, which may be attached to the matrix handle. The elements should e.g. do not sit too tightly, because then capillary forces can cause the reaction mixture to be retained between the elements, which makes washing and drainage more difficult. If a fin-provided rod is to be produced by molding, the number of fins can also be limited by the possibility of manufacturing a mold with the desired number of fins.

Den genom dylika hänsyn påtvingade övre gränsen beror på matrisens storlek och det ändamål för vilket den skall användas. För matri- ser avsedda att användas i reaktionsvolymer av storleksordningen 1 ml är det föredragna antalet fenor minst 8. I en särskilt före- dragen utföringsform användes 18 fenor anordnade radiellt omkring ett centralt handtag.The upper limit imposed by such considerations depends on the size of the matrix and the purpose for which it is to be used. For matrices intended for use in reaction volumes of the order of 1 ml, the preferred number of fins is at least 8. In a particularly preferred embodiment, 18 fins arranged radially around a central handle are used.

Uppfinningen medför även andra fördelar. Ökningen av den totala ytan gör det möjligt att genomföra kvantitativa bestämning- ar inom ett brett koncentrationsintervall för den rörliga komponen- ten på grund av ökad detekterbarhet i den undre delen av konoen- I trationsintervallet och ökad bindningskapacitet, så att en proportio- nell respons är möjlig vid högre koncentrationer av den rörliga komponenten. Dessutom kan matriserna enligt uppfinningen användas för genomförande av kvantitativa analyser enligt den direkta me- toden (sandwichmetoden). För denna användning är den ökade bind- ningskapaciteten hos matriserna enligt uppfinningen nödvändig för immobilisering av material över hela intervallet av möjliga kon- centrationer, mera än vad som erfordras för enkla "ja-nej" -försök (se amerikanska patentskriften 3826 619). Enligt en föredragen ut- föringsform av uppfinningen (se exempel 7) kan man kvantitativt bestämma antigenkoncentrationer inom ett brett intervall vid immu- nuanalys enligt sandwichmetoden. Vid immunoanalyser av konkurrer- ande typ bestämmas analysomràdet av en komplex växelverkan mellan matrisgeometrin, mängden och fördelningen av antikropp immobiliserad 446 666 14 på matrisytan och immobiliseringsmetoden. Antalet, placeringen, storleken och formen av matrisens ytelement påverkar den immuno- kemiska reaktionens kinetik, som i sin tur påverkar den mängd immo- biliserad komponent som erfordras för att ge en differentiell respons pá den mängd rörlig komponent som skall mätas. Den bundna komponentens stabilitet och likformigheten av denna komponents för- delning är andra parametrar som påverar den belagda matrisens ut- formning. Fördelaktiga resultat erhålles vid konkurrerande immuno- analys med användning av belagda matriser enligt uppfinningen genom att det är möjligt att reglera alla väsentliga faktorer som påver- kar känslighet, analysomráde och reproducerbarhet. Vid förfarandet enligt uppfinningen användes dessutom en tillräckligt stor reaktions- volym för att ett serumprov skall kunna utspädas med buffert för reglering av pH-värdet och minskning av fel beroende på variationer i pH-värdet eller andra faktorer, såsom proteinkoncentrationen, från prov till prov. Dessutom kan en konstant provvolym åstadkommas. An- ordningarna enligt uppfinningen är icke begränsade till användning i en enda bestämd reaktionsvolym, eftersom de icke är beroende av finpassning med reaktionskärlet. Reaktionskärlet behöver icke ha speciell form eller storlek. Matrisen enligt uppfinningen behöver icke passa exakt i reaktionskärlet eller ens vidröra kärlets väggar Matriselementen med släta, plana eller krökta ytor bör væa jämnt anordnade längs höjden av reaktionsvätskan och i nâgra system före- trädesvis sträcka sig ovanför vätskeytan för att ge ett i huvud- sak likformigt geometriskt förhållande mellan den rörliga komponen- tens molekyler och matrisytorna vid olika stora vätskevolymer.The invention also brings other advantages. The increase in the total area makes it possible to carry out quantitative determinations within a wide concentration range for the moving component due to increased detectability in the lower part of the concentration range and increased binding capacity, so that a proportional response is possible at higher concentrations of the moving component. In addition, the matrices according to the invention can be used for carrying out quantitative analyzes according to the direct method (sandwich method). For this use, the increased binding capacity of the matrices of the invention is necessary for immobilizing materials over the full range of possible concentrations, more than is required for simple "yes-no" attempts (see U.S. Pat. No. 3,826,619). According to a preferred embodiment of the invention (see Example 7), antigen concentrations can be quantified within a wide range by immunoassay according to the sandwich method. In competing-type immunoassays, the range of analysis is determined by a complex interaction between the matrix geometry, the amount and distribution of antibody immobilized on the matrix surface and the immobilization method. The number, location, size and shape of the surface elements of the matrix affect the kinetics of the immunochemical reaction, which in turn affects the amount of immobilized component required to provide a differential response to the amount of moving component to be measured. The stability of the bonded component and the uniformity of the distribution of this component are other parameters that affect the design of the coated matrix. Advantageous results are obtained in competitive immunoassay using coated matrices according to the invention in that it is possible to regulate all essential factors that affect sensitivity, assay area and reproducibility. In addition, the process of the invention uses a sufficiently large reaction volume for a serum sample to be diluted with buffer to control the pH and reduce errors due to variations in the pH or other factors, such as the protein concentration, from sample to sample. In addition, a constant sample volume can be achieved. The devices according to the invention are not limited to use in a single determined reaction volume, since they do not depend on fitting with the reaction vessel. The reaction vessel need not have a special shape or size. The matrix of the invention need not fit exactly into the reaction vessel or even touch the walls of the vessel. The matrix elements with smooth, flat or curved surfaces should be evenly arranged along the height of the reaction liquid and in some systems preferably extend above the liquid surface to geometric relationship between the molecules of the moving component and the matrix surfaces at different large volumes of liquid.

Vid både direkt och indirekt immunoanalys beror den erfor- derliga reaktionstiden på den hastighet, med vilken reaktionen när- mar sig jämvikt. Vid förfarandet enligt uppfinningen nås jämvikt snabbare än vid konventionell analys i belagda provrör, varför den erforderliga reaktionstiden är kortare. Vid användning av en ma- atris enligt uppfinningen kan man desutom mycket exakt påbörja och avbryta reaktionen. Denna fördel blir betydelsefull, när det är nödvändigt att genomföra ett stort antal analyser samtidigt. I dy- lika fall minskas till ett minimum den manipuleringstid som åtgår för att starta och stoppa reaktionen, och reaktionstiden kan regleras exakt för alla proverna 1 en serie. Detta är en stor fördel jämfört med användning av belagda rör, vilka mäste dekanteras, svamplik- 446 666 15 nande matriser, vilka måste urpressas för avlägsnande av de sista spåren reaktionsblandning, och partikelfcrmigt material, som måste centrifugeras och dekanteras.In both direct and indirect immunoassay, the required reaction time depends on the rate at which the reaction approaches equilibrium. In the process according to the invention, equilibrium is reached faster than in conventional analysis in coated test tubes, so that the required reaction time is shorter. In addition, when using a matrix according to the invention, one can very precisely start and stop the reaction. This advantage becomes significant when it is necessary to perform a large number of analyzes simultaneously. In such cases, the manipulation time required to start and stop the reaction is reduced to a minimum, and the reaction time can be regulated exactly for all the samples in a series. This is a great advantage over the use of coated tubes which must be decanted, sponge-like matrices which must be extruded to remove the last traces of reaction mixture, and particulate matter which must be centrifuged and decanted.

En ytterligare fördel beroende pà den ökade reaktionshas- tighetnaoch matrisernas ökade kapacitet är att samma matris kan användas för både sandwichanalyser och konkurrernade analyser. Vid användning för kvantitativ konkurrernade analys ger matrisen enligt uppfinningen ett proportionellt reaktionsgensvar inom ett brett koncentrationsintervall.An additional advantage due to the increased reaction rate and the increased capacity of the matrices is that the same matrix can be used for both sandwich analyzes and competitive analyzes. When used for quantitative competitive analysis, the matrix of the invention provides a proportional reaction response within a wide concentration range.

Den geometriska konfigurationen av matriserna enligt upp- finningen medför ytterligare fördelar. Såsom ovan har angivits resulterar användning av matriserna i en tydlig ökning av reak- tionshastigheten som icke kan tillskrivas den ökade ytan. Även om detta fenomen hittills icke har kunnat förklaras, antages det att en serie plana eller krökta ytor sträckande sig i hela vätskeprovets höjd minskar det genomsnittliga avståndet mellan rörliga komponenter och fixerade komponenter fördelade på nämnda ytor och att denna minskning medför en högre total reaktionshastighet. Förutom högre reaktionshastighet och därmed sammanhängande fördelar ger anordning- en enligt uppfinningen mera likformiga resultat. Det geometriska sambandet mellan den rörliga och den fixerade komponenten är kon- stant och reproducerbart från försök till försök i motsats till när man använder partikelformiga fasta faser, där partiklarna har en tendens att sedimentera med en hastighet som beror på partikel- storleken och partikelstorleksfördelningen. Förfarandet enligt uppfinningen är mindre känsligt för konvektionsfel, som är ett stort problem vid användning av belagda rör. Anordningarna enligt uppfinningen är försedda med i huvudsak släta ytor, vilka möjlig- gör snabb dränering av reaktionsblandningen när matrisen upptages ur lösningen. Denna egenskap gör det möjligt att snabbt avbryta re- aktionerna, förenklar eller eliminerar tvättningssteg samt minskar eventuella föroreningsrisker när radioisotoper användes. Manga möje liga mänskliga felkällor elimineras härigenom. Man föredrager att an- vända matriser med maximal ytjämnhet tillverkade genom formning, var- vid formytorna poleras till spegelglans. Maximal ytjämnhet kan upp- nås genom att matrisen formas av plast i en form med ytorna polera- de till spegelglans. Att fördelar 446 666 16 uppnås med maximalt släta ytor kan synas oväntat, eftersom ojämna ytor ger en större specifik yta. Dylika maximalt släta ytor användes emellertid i en föredragen utföringsform av anordningen för att maximera avlägsnandet av reaktionsvätska från matrisytorna och mi- nimera icke-specifika bakgrundsstörningar.The geometric configuration of the matrices according to the invention entails further advantages. As stated above, the use of the matrices results in a clear increase in the reaction rate which cannot be attributed to the increased surface area. Although this phenomenon has not been explained so far, it is believed that a series of flat or curved surfaces extending throughout the height of the liquid sample reduces the average distance between moving components and fixed components distributed on said surfaces and that this decrease results in a higher overall reaction rate. In addition to a higher reaction rate and associated advantages, the device according to the invention gives more uniform results. The geometric relationship between the movable and the fixed component is constant and reproducible from experiment to experiment in contrast to when using particulate solid phases, where the particles have a tendency to settle at a rate depending on the particle size and particle size distribution. The method according to the invention is less sensitive to convection defects, which is a major problem when using coated pipes. The devices according to the invention are provided with substantially smooth surfaces, which enable rapid drainage of the reaction mixture when the matrix is taken up from the solution. This property makes it possible to quickly interrupt the reactions, simplifies or eliminates washing steps and reduces any pollution risks when radioisotopes are used. This eliminates many possible human sources of error. It is preferred to use matrices with maximum surface evenness produced by molding, whereby the mold surfaces are polished to a mirror gloss. Maximum surface smoothness can be achieved by the matrix being formed of plastic in a mold with the surfaces polished to a mirror gloss. That advantages 446 666 16 are achieved with maximally smooth surfaces may seem unexpected, since uneven surfaces give a larger specific surface area. However, such maximally smooth surfaces are used in a preferred embodiment of the device to maximize the removal of reaction liquid from the matrix surfaces and minimize non-specific background interference.

Av ovanstående framgår att utformning av en riktigt funge- rande matris kräver uppmärksamhet på alla de faktorer och variabler som påverkar den reaktion som skall genomföras. Förutom att åstad- komma en matris som ger ökad reaktionshastighet, driftfördelan mi- mala bakgrundsstörningar och alla andra fördelar med uppfinningen är det viktigt att åstadkomma en belagd yta med immobiliserad reak- tionskomponent fördelad på sådant sätt att dess reaktivitet är maximal. Den immobiliserade komponenten bör fördelas så likformigt som möjligt över ytan. Man måste undvika luckor i beläggningen; dylika luckor kan förorsakas av t.ex. luftbubblor belägna på ma- trisytan under beläggningssteget. Molekylerna av den immobilisera- de komponenten måste exponeras på matrisytan och får icke begravas i överskott av reaktionskomponent eller annat bärarmaterial. Den immobiliserade komponenten bör företrädesvis vara tillräckligt starkt bunden till matrisen för att icke en märkbar mängd av denna komponent skall desorberas eller på annassätt avlägsnas under inku- berings- och tvättningsstegen.From the above it appears that the design of a properly functioning matrix requires attention to all the factors and variables that affect the reaction to be carried out. In addition to providing a matrix that provides increased reaction rate, the operational advantage of minimal background disturbances and all other advantages of the invention, it is important to provide a coated surface with immobilized reactant distributed in such a way that its reactivity is maximum. The immobilized component should be distributed as evenly as possible over the surface. Gaps in the coating must be avoided; such gaps can be caused by e.g. air bubbles located on the matrix surface during the coating step. The molecules of the immobilized component must be exposed on the matrix surface and must not be buried in excess of the reactant or other carrier material. The immobilized component should preferably be strongly bonded to the matrix so that a significant amount of this component is not desorbed or otherwise removed during the incubation and washing steps.

Utföringsformer försedda med ett flertal individuella ut- skjutande ytor, såsom fenor eller pinnar, kan användas för genom- förande av flera analyser samtidigt, om olika fenor belägges med olika material (olika immobiliserade komponenter). Den utförings- form som visas i fig. 3 är särskilt lämpad för dylika ändamål.Embodiments provided with a plurality of individual protruding surfaces, such as fins or pins, can be used to perform several analyzes simultaneously, if different fins are coated with different materials (different immobilized components). The embodiment shown in Fig. 3 is particularly suitable for such purposes.

Pinnarna eller stavarna kan vara individuellt fästbara och löstag- bara sâ att man kan genomföra en kombination av önskadeznalyser i ett enda reaktionssteg och därefter mäta resultaten individuellt.The sticks or rods can be individually attachable and detachable so that a combination of desired analyzes can be performed in a single reaction step and then the results measured individually.

Förutom de ovan angivna fördelarna med de nya insättnings- matriserna vid kvantitativa analyser existerar också produktions- fördelar av kommersiell betydelse. Man kan särskilt immobilisera den fixerade komponenten på ett stort antal matriser samtidigt, an- tingen satsvis eller kontinuerligt. Detta ger likformiga produkter till lågt pris.In addition to the above-mentioned advantages of the new deposit matrices in quantitative analyzes, there are also production advantages of commercial significance. In particular, the fixed component can be immobilized on a large number of matrices simultaneously, either batchwise or continuously. This provides uniform products at a low price.

En utföringsform av matrisen enligt uppfinningen är lämplig att använda i kombination med en automatisk pipetteringsapparat. 446 666 17 Denna utföringsform saknar handtag och har i stället en bäraryta avgränsande en cylindrisk, brunnliknande volym, vilken fylles med vätskeprov när matrisen placeras i ett provrör. Ett flertal radiellt inåtriktade organ har sin ytterände fästad vid bärarytans insida.An embodiment of the matrix according to the invention is suitable for use in combination with an automatic pipetting apparatus. 446 666 17 This embodiment lacks handles and instead has a support surface delimiting a cylindrical, well-like volume, which is filled with liquid sample when the matrix is placed in a test tube. A plurality of radially inwardly directed members have their outer end attached to the inside of the support surface.

De inåtriktade organen och bärarytan är företrädesvis framställda i ett stycke genom formpressning eller strängpressning. Alternativt kan de framställas i_separata stycken, vilka fästes vid varandra genom någon lämplig hopfogningsteknik, såsom spont och not, eller med hjälp av bindemedel. Organens innerändar avgränsar en centralt belägen oylindrisk volym, vilken gör det möjligt att snabbt införa (och även avlägsna) en automatisk pipetteringsapparats sond ända till botten av ett provrör innehållande matrisen. De radiellt inåt- riktade organen är anordnade i plan som skär den centralt belägna cylindriska volymens mittaxel. Ju större antalet dylika organ är, desto större är den reaktiva arean och desto snabbare sker reak- tionen med de praktiska begränsningar som ovan har diskuterats i samband med matrisen i form av en fenförsedd stäng. Alternativt kan matrisens ena ände vara tillsluten till bildning av ett rör med inàtriktade organ, vars fria ändar avgränsar en central volym, i vilken en pipett kan införas.The inwardly directed members and the support surface are preferably made in one piece by compression molding or extrusion. Alternatively, they may be made in separate pieces, which are attached to each other by any suitable joining technique, such as tongue and groove, or by means of adhesive. The inner ends of the members define a centrally located non-cylindrical volume, which makes it possible to quickly insert (and even remove) the probe of an automatic pipetting device all the way to the bottom of a test tube containing the matrix. The radially inwardly directed members are arranged in planes which intersect the central axis of the centrally located cylindrical volume. The larger the number of such members, the larger the reactive area and the faster the reaction takes place with the practical limitations discussed above in connection with the matrix in the form of a fin-equipped rod. Alternatively, one end of the matrix may be closed to form a tube with aligned means, the free ends of which define a central volume into which a pipette can be inserted.

Matriserna enligt uppfinningen kan också användas i indu- striella laboratorier för genomförande av kemiska eller enzymkataly- serade rutinanalyser (t.ex. kvalitetskontroll) som kan genomföras i fastfassystem. Dessutom kan matriserna användas vid kontinerliga eller diskontinuerliga processer, där man önskar avlägsna en speci- fik substans ur en reaktionsblandning. Matriser belagda med jonbyta- re kan t.ex. användas för att avlägsna specifika joner ur lösningar, och specifikt adsorberande proteiner immobiliserade på matriser enligt uppfinningen kan användas för att avlägsna föroreningar, såsom spårmetaller, ur produktionsströmmar. Konventionella katalysatorer kan anbringas på ytorna av de beskrivna insättningsmatriserna för kontinuerlig omvandling av reaktionskomponenter, behandling av av- lopp och liknande. Matriser enligt uppfinningen avsedda att passa till reaktionskärl av lämplig storlek kan användas för processer i industriell skala eller laboratorieskala. Fastfasreaktioner med gasformiga reaktionskomponenter, àngor, aerosoler, partikelsuspen- sioner och liknande kan också genomföras. Matriserna enligt uppfin- ningen kan vara speciellt användbara i strömmande system, vari man önskar genomföra reaktioner utan att minska strömningshastigheten 446 666 18 eller införa ett mottryek.The matrices according to the invention can also be used in industrial laboratories for carrying out chemical or enzyme-catalyzed routine analyzes (eg quality control) which can be carried out in solid phase systems. In addition, the matrices can be used in continuous or discontinuous processes, where it is desired to remove a specific substance from a reaction mixture. Matrices coated with ion exchangers can e.g. can be used to remove specific ions from solutions, and specifically adsorbent proteins immobilized on matrices of the invention can be used to remove impurities, such as trace metals, from production streams. Conventional catalysts can be applied to the surfaces of the described insert matrices for continuous conversion of reactants, treatment of effluents and the like. Matrices according to the invention intended to fit reaction vessels of suitable size can be used for processes on an industrial scale or laboratory scale. Solid phase reactions with gaseous reactants, vapors, aerosols, particle suspensions and the like can also be carried out. The matrices according to the invention can be particularly useful in flowing systems, in which it is desired to carry out reactions without reducing the flow rate or introducing a back pressure.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till den bifogade ritningen, på vilken fig. l visar den föredragna ut- föringsformen av en fastfasmatris enligt uppfinningen; fig. 2 visar en modifikation av utföringsformen i fig. l innefattande ett flertal hålför ökning av den reaktiva arean; fig. 3 visar en annan utförings- form innefattande ett flertal nedàtriktade pinnar; fig. 4 visar en utföringsform med kcncentriska cylindriska ytor; fig. 5 visar en ut- föringsform med en kontinuerligt utskjutande yta i form av en spi- ralramp; fig. 6 visar en utföringsform med ovanför varandra anordnade skivor; fig. l4a och 14 b är mikrofotografier av matrisytor tagna i avsökningselektronmikroskop.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows the preferred embodiment of a solid phase matrix according to the invention; Fig. 2 shows a modification of the embodiment of Fig. 1 comprising a plurality of holes for increasing the reactive area; Fig. 3 shows another embodiment comprising a plurality of downwardly directed pins; Fig. 4 shows an embodiment with concentric cylindrical surfaces; Fig. 5 shows an embodiment with a continuously projecting surface in the form of a spiral ramp; Fig. 6 shows an embodiment with discs arranged one above the other; Figs. 14a and 14b are photomicrographs of matrix surfaces taken in scanning electron microscopes.

I fig. 1 visas den föredragna geometriska formen av en in- sättningsmatris lO konstruerad i enlighet med uppfinningen. Denna matris är försedd med ett flertal, på lika avstånd från varandra anordnade fenor 12, vars ytterkanter 14 avgränsar en i stort sett cylindriskvplym som passar i ett provrör 16, varvid ytterkanterna 14 blir belägna mycket nära rörets innervägg 18. Provröret 16 funge- rar såsom en behållare för det prov som skall analyseras (kvanti- tativ eller mnditativ bestämning av sådana komponenter som anti- kroppar och antigener). Matrisen har ett vertikalt stångformat handtag 22, vid vilket de radiellt utskjutande fenorna 12 är fästade.Fig. 1 shows the preferred geometric shape of an insertion matrix 10 constructed in accordance with the invention. This matrix is provided with a plurality of equally spaced fins 12, the outer edges 14 of which define a substantially cylindrical plume which fits in a test tube 16, the outer edges 14 being located very close to the inner wall 18 of the tube. The test tube 16 functions as a container for the sample to be analyzed (quantitative or indicative determination of such components as antibodies and antigens). The die has a vertical rod-shaped handle 22, to which the radially projecting fins 12 are attached.

Fenornas radie är lika med eller något mindre än provrörets 16 ra- die. Varje fenas bottendel 26 är företrädesvis formad på sådant sätt att matrisen följer rörets botten. Fenorna utgör företrädes- vis delar av en enhetlig struktur innefattande den centrala stången.The radius of the fins is equal to or slightly less than the radius of the test tube 16. The bottom part 26 of each fin is preferably shaped in such a way that the matrix follows the bottom of the tube. The fins preferably form parts of a uniform structure comprising the central rod.

Fenorna kan dock även fästas vid stången genom någon lämplig hop- fogningsteknik, såsom spont och not, eller med hjälp av något lämp- ligt bindemedel.However, the fins can also be attached to the rod by any suitable joining technique, such as tongue and groove, or by means of any suitable adhesive.

Den i fig. l visade utföringsformen är försedd med åtta radiellt utskjutande och på lika avstånd från varandra anordnade fenor, men man kan även använda ett annat antal fenor och en annan konfiguration. En ökning av matrisens area genom ökning av antalet fenor har visat sig öka hastigheten av reaktionen mellan den rörliga och den fixerade komponenten. Vidare har man överraskande funnit, att en med åtta fenor försedd matris i många fall ger en proportio- nellt större reaktionshastighet i relation till ett belagt rör än vad som kan förklaras medelst skillnaden i reaktiv area (se fig. 7 446 666 _ 19 och 10). Liknande fördelar har observerats med ett större antal fenor, såsom 12, 16 och 18. Med hänsyn till dessa iakttagelser ut- göres den föredragna utföringsformen av en sådan matris som visas i fig. 1 försedd med 8-18 fenor. En matris med 18 fenor är den allra mest.firedragna utföringsformen. Vid användning av dylika fenför- sedda matriser begränsas antalet fenor i praktiken av den ökade svå- righeten att erhålla fri dränering på grund av kapillärvidhäftning av reaktionsvätskan, särskilt nära handtaget där fenorna närmar sig varandra under en allt mindre vinkel med ökat antal fenor.The embodiment shown in Fig. 1 is provided with eight radially projecting and equally spaced fins, but a different number of fins and a different configuration can also be used. An increase in the area of the matrix by increasing the number of fins has been found to increase the rate of reaction between the moving and the fixed component. Furthermore, it has surprisingly been found that an matrix provided with eight fins in many cases gives a proportionally greater reaction rate in relation to a coated tube than can be explained by the difference in reactive area (see Figs. 7 446 666 _ 19 and 10). ). Similar advantages have been observed with a larger number of fins, such as 12, 16 and 18. In view of these observations, the preferred embodiment of such a matrix as shown in Fig. 1 is provided with 8-18 fins. An array of 18 fins is the most straightforward embodiment. When using such fin-equipped matrices, the number of fins is in practice limited by the increased difficulty in obtaining free drainage due to capillary adhesion of the reaction liquid, especially near the handle where the fins approach each other at an ever smaller angle with increasing number of fins.

En jämförelse mellan de i fig. 7 visade resultaten med en matris med 8 fenor och ett belagt rör indikerar att även andra faktorer påverkar reaktionshastigheten än storleken av den expone- rade area som är belagd med fixerad komponent. Dessa faktorer är för närvarande icke kända, men det antages att det minskade genom- snittliga diffusionsavstándet vid användning av en matris med 8 fenor (jämfört med användning av ett belagt rör) är en dylik fak- tor.A comparison between the results shown in Fig. 7 with an array of 8 fins and a coated tube indicates that factors other than the size of the exposed area coated with fixed component also affect the reaction rate. These factors are currently unknown, but it is assumed that the reduced average diffusion distance when using an 8-fin matrix (compared to using a coated tube) is one such factor.

I fig. 2 visas en utföringsform, vilken är identisk med den i fig. 1 visade i alla avseenden förutom att den är försedd med ett flertal hål 28 i fenorna för ökning av den area med fixerad komponent som vätes av det prov som analyseras. Hålen 28 kan sträcka sig fullständigt genom fenorna. Såsom visas i fig. 2 kan hålen vara cirkulära eller avlånga; de kan även ha vilken som helst annan form. För att matrisens area skall ökas genom åstadkommande av cirkulära hål måste hálens radie vara mindre än dubbla väggtjock- leken 30.Fig. 2 shows an embodiment which is identical to that shown in Fig. 1 in all respects except that it is provided with a plurality of holes 28 in the fins for increasing the area of fixed component wetted by the sample being analyzed. The holes 28 can extend completely through the fins. As shown in Fig. 2, the holes may be circular or elongated; they can also have any other shape. In order for the area of the matrix to be increased by making circular holes, the radius of the hole must be less than double the wall thickness 30.

I fig. 3 visas en utföringsform innefattande ett handtag 50, vid vilket är fästat en plan skiva 52 med en diameter något mindre än diamekrn av det provrör, i vilket matrisen är avsedd att passa. Ett flertal nedåtriktade pinnar 54 är fästade vid ski- van 52. Pinnarna 54 kan vara lika långa, eller de kan vara olika långa så att de följer provrörets rundade botten. De i fig. 5 vi- sade pinnarna har oirkulärt tvärsnitt, men även andra tvärsnitt är möjliga. Pinnarna 54 kan vara individuellt fästbara eller löstag- bara . Den i fig. 3 visade utföringsformen är särskilt lämpad för invecklade analyser innefattande flera olika testreaktioner i samma prov, men den är också helt allmänt användbar vid fastfasreaktioner.Fig. 3 shows an embodiment comprising a handle 50, to which a flat disc 52 with a diameter slightly smaller than the diameter of the test tube, in which the matrix is intended to fit, is attached. A plurality of downwardly directed pins 54 are attached to the disc 52. The pins 54 may be the same length, or they may be of different lengths so as to follow the rounded bottom of the test tube. The pins shown in Fig. 5 have a non-circular cross-section, but other cross-sections are also possible. The pins 54 can be individually attachable or detachable. The embodiment shown in Fig. 3 is particularly suitable for complex analyzes involving several different test reactions in the same sample, but it is also quite generally useful in solid phase reactions.

I fig. 4 visas en utföringsform med en central stång 22, vid vilken ett flertal koncentriska cylindriska ytor är fästade 446 666 20 med hjälp av radiellt utskjutande stag 64. I fig. 4 visas tvâ cy- lindriska ytor, 60 och 62. För att man skall erhålla en anpassning till provrörets rundade botten sträcker sig den inre cylindern 60 nedanför den yttre cylindern 62, och den centrala stången 22 sträcker sig längre ned än den inre cylindern 60. En grupp av nedre stag 66 ger styvhet åt matrisens nedre del och underlättar också dräneringen av vätska: I fig. 5 visas en utföringsform med en radiellt utskjutande yta i form av en spiralramp 56, som slingrar sig omkring en central kärna 32 fästad vid ett handtag 22. Denna anordning innefattar en kontinuerlig, i huvudsak horisontell yta 36 och en vertikal yta 54 bildade av rampen respektive av dess yttersida. Rampens lutning ger fri tyngdkraftsdränering av reaktionsvätskan när anordningen upp- tages därur. Matrisen i fig. 5 är särskilt lämpad för genomförande av reaktioner, vid vilka omrörning är önskvärd. Matrisen är avsmal- nande vid den nedre änden 38 så att den passar i ett provrör med rundad botten.Fig. 4 shows an embodiment with a central rod 22, to which a plurality of concentric cylindrical surfaces are fastened 446 666 by means of radially projecting struts 64. Fig. 4 shows two cylindrical surfaces, 60 and 62. In order to to accommodate the rounded bottom of the test tube, the inner cylinder 60 extends below the outer cylinder 62, and the central rod 22 extends further down than the inner cylinder 60. A group of lower struts 66 provide rigidity to the lower part of the die and facilitate also the drainage of liquid: Fig. 5 shows an embodiment with a radially projecting surface in the form of a spiral ramp 56, which winds around a central core 32 attached to a handle 22. This device comprises a continuous, substantially horizontal surface 36 and a vertical surface 54 formed by the ramp and by its outside, respectively. The slope of the ramp provides free gravity drainage of the reaction liquid when the device is taken up therefrom. The matrix in Fig. 5 is particularly suitable for carrying out reactions in which stirring is desirable. The matrix is tapered at the lower end 38 so that it fits in a test tube with a rounded bottom.

I fig. 6 visas en utföringsform med ett flertal horisontellt anordnade skivor 42 fästade vid ett centralt handtag 22. Skivorna 42 har i huvudsak parallella övre och undre ytor 44 samt vertikala kanter 46. I den nedre delen 48 av matrisen har skivorna en kontur passande till ett provrör med rundad botten. Även om den i fig. 6 visade matrisen är användbar, kräver den och liknande utförings- former saknande fritt dränerbara ytor en längre tvättningstid än de fritt dränerbara utföringsformerna enligt fig. l-5. Även matriser med andra geometriska konfigurationer än vad som visas i fig. l-6 är användbara enligt uppfinningen. De geome- triska konfigurationerna bör företrädesvis ha vertikalt orientera- de släta ytor i kontakt med vätskeprovet för att underlätta tyngd- kraftsdränering efter upptagande ur provröret. Man kan enligt upp- finningen använda vilken som helst geometrisk konfiguration, som har en fritt dränerbar, relativt stor area. Ju större den vätbara arean är, desto snabbare sker reaktionen mellan den rörliga och den fixerade komponenten.Fig. 6 shows an embodiment with a plurality of horizontally arranged discs 42 attached to a central handle 22. The discs 42 have substantially parallel upper and lower surfaces 44 and vertical edges 46. In the lower part 48 of the matrix a disc has a contour fitting to a test tube with a rounded bottom. Although the matrix shown in Fig. 6 is useful, it and similar embodiments lacking freely drainable surfaces require a longer washing time than the freely drainable embodiments of Figs. 1-5. Matrices with other geometric configurations than those shown in Figures 1-6 are also useful according to the invention. The geometric configurations should preferably have vertically oriented smooth surfaces in contact with the liquid sample to facilitate gravity drainage after being taken out of the test tube. According to the invention, any geometric configuration can be used which has a freely drainable, relatively large area. The larger the wettable area, the faster the reaction between the moving and the fixed component.

Innan insättningsmatrisen enligt uppfinningen nedföres i ett vätskeprov innehållande en rörlig komponent, vilken skall be- stämmas kvatitativt eller påvisas kvalitativt, belägges alla ytor med den fixerade komponenten. Ett stort antal matriser kan beläggas 446 666 21 samtidigt, varvid tillverkningskostnaderna kan nedbringas ända där- hän, att det blir ekonomiskt att kasta bort använda matriser.Before the insertion matrix according to the invention is immersed in a liquid sample containing a moving component, which is to be determined quantitatively or demonstrated qualitatively, all surfaces are coated with the fixed component. A large number of matrices can be coated 446 666 21 at the same time, whereby the manufacturing costs can be reduced to the point where it becomes economical to dispose of used matrices.

Matriserna kan tillverkas av nästan vilket som helst sta- bilt, vattenolösligt material, ç.ex. polymetakrylat, polypropen och polystyren.The matrices can be made of almost any stable, water-insoluble material, e.g. polymethacrylate, polypropylene and polystyrene.

Fig. l4a är ett mikrofotografi av ytan av en föredragen utföringsform, en med 18 fenor försedd matris formad i en polerad form. Förstoring 500 gånger; elektronstràlens avsökningsvinkel 450.Fig. 14a is a photomicrograph of the surface of a preferred embodiment, an 18-fin matrix formed in a polished mold. Magnification 500 times; electron beam scanning angle 450.

Fig. lüb är ett mikrofotografi av ytan av en prototypmatris formad av samma plastmaterial som ovan (fig. l4a) men i en opolerad form. Förstoring 300 gånger; elektronstrålens avsökningsvinkel 450.Fig. Lüb is a photomicrograph of the surface of a prototype matrix formed of the same plastic material as above (Fig. 14a) but in an unpolished form. Magnification 300 times; electron beam scanning angle 450.

Uppfinningen illustreras genom följande exempel.The invention is illustrated by the following examples.

Exempel l.Example 1

Man framställde matriser av polymetakrylat i form av stänger försedda med 2, 4 resp. 8 fenor. Dessutom framställdes för jämförel- se ett belagt polystyrenrör. Matriserna liknade den i fig. l visade matrisen förutom att fenorna icke var rundade i nederdelen och där- för icke sträckte sig ända ned till den rundade bottendelen av reak- tionsröret. De uppmätta reaktiva ytorna var följande.Matrices of polymethacrylate were prepared in the form of rods provided with 2, 4 and 4, respectively. 8 fenor. In addition, a coated polystyrene pipe was prepared for comparison. The matrices were similar to the matrix shown in Fig. 1 except that the fins were not rounded in the lower part and therefore did not extend all the way down to the rounded bottom part of the reaction tube. The measured reactive surfaces were as follows.

Belagt rör 899 mmz Matris med 2 fenor 452 mm2 " " Ä " 660 mm2 " " 8 " 1075 m? Testreaktionen var en antigen-antikroppreaktion mellan l25I-tyroxin (T4) och anti-tyroxin-antikroppar från kanin. Antik- kroppen användes såsom fixerad komponent, och det radioaktiva anti- genet användes såsom rörlig komponent.Coated pipe 899 mmz Matrix with 2 fins 452 mm2 "" Ä "660 mm2" "8" 1075 m? The test reaction was an antigen-antibody reaction between 125 I-thyroxine (T4) and rabbit anti-thyroxine antibodies. The antibody was used as a fixed component, and the radioactive antigen was used as a mobile component.

För att immobilisera. antikroppen pà de ovan angivna fasta ytorna utspädes en 2,5%-ig lösning av glutaraldehyd med en lika stor volym 0,5 M natrimkarbonatbuffert med pH 9,5. De fasta ytorna nedsänktes i glutaraldehydlösningen under minst 3 timmar vid rums- temperatur och tvättades sedan med vatten. De med glutaraldehyd behandlade ytorna omsattes därpå omedelbart med en l:lOO0 utspäd- ning av anti-T4-serum i 0, 5 M natriumkarbonatbuffert (pH 9,5) un- der l2 timmar vid rumstemperatur.To immobilize. the antibody on the above solid surfaces is diluted with a 2.5% solution of glutaraldehyde with an equal volume of 0.5 M sodium carbonate buffer pH 9.5. The solid surfaces were immersed in the glutaraldehyde solution for at least 3 hours at room temperature and then washed with water. The glutaraldehyde-treated surfaces were then reacted immediately with a 1000 dilution of anti-T4 serum in 0.5 M sodium carbonate buffer (pH 9.5) for 12 hours at room temperature.

Ytorna tvättades sedan med vatten och förvarades i fosfat- buffrad saltlösning bestående av 0,006 M NaH2P0¿, 0,024 M KEHPOÄ och 0,15 M natriumklorid (pH 7,4); till denna lösning hade satts 446 666 22 O,l% oxserumalbumin och tillräckligt med mertiolat för frigörande av eventuellt T4 bundet till serumprotein. Hela blandningen kallas nedan för T4-buffert.The surfaces were then washed with water and stored in phosphate buffered saline consisting of 0.006 M NaH 2 PO 3, 0.024 M KEHPO 4 and 0.15 M sodium chloride (pH 7.4); to this solution had been added 446 666 22 0.1% bovine serum albumin and sufficient merthiolate to release any T4 bound to serum protein. The whole mixture is hereinafter referred to as T4 buffer.

Reaktioner_genomfördes genom att den belagda ytan uppbärande immobiliserade anfirtyroxin-antikroppar inkuberades med en liten mängd l25I-tyroxin i en total reaktionsvolym av 1,6 ml. Proverna ínkuberades under olika långa tider vid rumstemperatur. Resultaten anges i nedanstående tabell.Reactions were performed by incubating the coated surface carrying immobilized antibodyxin antibodies with a small amount of 125 I-thyroxine in a total reaction volume of 1.6 ml. The samples were incubated for various lengths of time at room temperature. The results are given in the table below.

Procent märkningssubstans bunden efter lvæatris med 2 fenor 9,5 17,4 21,7 26,7 31,9 52,0 68,2 raatris med 4 fenor 14,2 22,2 28,3 34,2 38,1 70,6 75,7 Matris med S fenor 20,4 31,1 ' 40,3 36,6 58,7 81,4 85,3 belagt rör 16,1 21,8 24,4 28,5 36,4 60,6 75,6 15 min 30 min 45 min l h 2 h l6h 65h Fördelarna med de fenförsedda matriserna framgår klart av dessa resultat. Det bör påpekas, att renheten av det använda 1251- tyrokinet var 65-90%, varför den maximalt uppnâbara bidningsgraden var 85-90%. Vid användning av matrisen med 8 fenor hade man således nästan uppnått jämvikt efter 16 timmar. Anmärkningvärt är, att ma- trisen med 4 fenor, vars yta var endast ca 3/4 av det belagda rörets yta, immobiliserade antigen med något högre hastighet än det belag- da röret. Även matrisen med två fenor immobiliserade mera antigen per ytenhet än det belagda röret. w hxemgel 2.Percent labeling substance bound by levitris with 2 fins 9.5 17.4 21.7 26.7 31.9 52.0 68.2 raatris with 4 fins 14.2 22.2 28.3 34.2 38.1 70, 6 75.7 Matrix with S fins 20.4 31.1 '40.3 36.6 58.7 81.4 85.3 coated tube 16.1 21.8 24.4 28.5 36.4 60.6 75.6 15 min 30 min 45 min lh 2 h l6h 65h The advantages of the fin-equipped matrices are clear from these results. It should be noted that the purity of the 1251 thyroquine used was 65-90%, so the maximum achievable degree of biting was 85-90%. Thus, when using the matrix with 8 fins, one had almost reached equilibrium after 16 hours. It is noteworthy that the matrix with 4 fins, the surface of which was only about 3/4 of the surface of the coated tube, immobilized antigen at a slightly higher rate than the coated tube. The matrix with two fins also immobilized more antigen per unit area than the coated tube. w hxemgel 2.

Man genomförde samma försök på samma sätt som i exempel 1, varvid reaktionerna fick äga rum under olika långa tider vid rums- temperatur resp. vid 37°C. Resultaten vid 3700 visas grafiskt i fig. 10. Av fig. 10 framgår, att matrisen med fyra fenor vid rumstempe- ratur band en större procent antigen än det belagda röret under större delen av reaktionstiden trots att den hade en mindre area än röret. Vid 37°C band matrisen med fyra fenor icke mer antigen än det belagda röret. Däremot band matrisen med 8 fenor nästan 1,6 gånger så mycket antigen som det belagda röret efter 60 minuters inkubering trots att dess yta endast var 1,2 gånger det belagda rörets yta. 446 666 23 Exempel 2.The same experiment was carried out in the same manner as in Example 1, the reactions being allowed to take place for different lengths of time at room temperature resp. at 37 ° C. The results at 3700 are shown graphically in Fig. 10. Fig. 10 shows that the matrix with four fins at room temperature bound a larger percentage of antigen than the coated tube for most of the reaction time even though it had a smaller area than the tube. At 37 ° C, the matrix with four fins bound no more antigen than the coated tube. In contrast, the matrix with 8 fins bound almost 1.6 times as much antigen as the coated tube after 60 minutes of incubation, even though its surface area was only 1.2 times the surface of the coated tube. 446 666 23 Example 2.

Man jämförde olika matrisers uppförande vid ökning av anti- genkoncentrationen. lan genomförde försöken på ungefär samma sätt som i exempel l med den skillnaden att antigenkdbentrationen vari- erades genom tillsättning av proteinbaserade standarder av omärkt tyroxin,under det att koncentrationen av 1251-tyroxin hölls konstant.The behavior of different matrices was compared when increasing the antigen concentration. The experiments were performed in much the same way as in Example 1, except that the antigen concentration was varied by adding protein-based standards of unlabeled thyroxine, while keeping the concentration of 1251-thyroxine constant.

Antigenkoncentrationen varierades från 25 till N00 nanogram tyroxin per ml serum, räknat på en provvolym av 0,025 ml. man jämförde ma- triser med 2, 4 och 8 fenor med ett belagt rör vid inkubering under 3 timmar vid 57°C i en totalleflktionsvolym av 1,725 ml. Reaktions- bufferten var den i exempel 1 beskrivna TÅ-bufferten. Resultaten visas grafiskt i fig. ll. De fenförsedda matriserna enligt uppfin- ningen uppförde sig på ungefär samma sätt (kurvor av samma form), medan det belæda röret uppförde sig annorlunda, vilket visar att reaktionshastigheten är olika i fenförsedda matriser och belagda rör. Man kan också se, att kurvorna för de fenförsedda matriserna (särskilt de med 4 och 5 fenor) har en större lutning över ett bre- dare intervall av antigenkonoentrationer än vad kurvan för det be- lagda röret har. De fenförsedda matriserna kan därför ge ett bättre differentiellt gensvar över ett bredare intervall av antigen- koncentrationer. ' I fig. 8 visas resultat från ett liknande experiment, där man jämförde en matris med 5 fenor med en matris med 16 fenor. Vid detta experiment inkuberades matriserna under 1,5 timmar vid rums- temperatur i en total reaktionsvolym av l,Ä25 ml (ßfenor) resp. 1,025 ml (16 fenor). Matrisen med 16 fenor är lämpligast för kvanti- tativa analyser, eftersom den ger en större respons och en brantare responskurva vid de flesta antigenkoncentrationer.The antigen concentration varied from 25 to N00 nanograms of thyroxine per ml of serum, based on a sample volume of 0.025 ml. Matrices with 2, 4 and 8 fins were compared with a coated tube when incubated for 3 hours at 57 ° C in a total batch volume of 1.725 ml. The reaction buffer was the TO buffer described in Example 1. The results are shown graphically in Fig. 11. The fin-provided matrices according to the invention behaved in approximately the same way (curves of the same shape), while the coated tube behaved differently, which shows that the reaction rate is different in fin-provided matrices and coated tubes. It can also be seen that the curves of the fin-provided matrices (especially those with 4 and 5 fins) have a larger slope over a wider range of antigen concentrations than the curve of the coated tube has. The fin-plated matrices can therefore provide a better differential response over a wider range of antigen concentrations. Fig. 8 shows results from a similar experiment comparing a matrix of 5 fins with a matrix of 16 fins. In this experiment, the matrices were incubated for 1.5 hours at room temperature in a total reaction volume of 1.25 ml (ßfenor) resp. 1.025 ml (16 fins). The matrix with 16 fins is most suitable for quantitative analyzes, as it gives a larger response and a steeper response curve at most antigen concentrations.

I fig. 9 visas resultat från ett likannde experiment, där man använde en matris med 8 fenor och genomförde en reaktion vid 22°C under 45 minuter. Den totala reaktionsvolymen var 1,525 ml, och provvolymen var 0,025 ml. Under dessa betingelser gav matrisen med 8 fenor ett användbart gensvar inom hela det provade koncentra- tionsområdet, och reaktionen var relativt snabb.Fig. 9 shows results from a similar experiment, using a matrix with 8 fins and carrying out a reaction at 22 ° C for 45 minutes. The total reaction volume was 1.525 ml, and the sample volume was 0.025 ml. Under these conditions, the 8-fin matrix gave a useful response throughout the concentration range tested, and the reaction was relatively rapid.

Exempel 4.Example 4.

En matris med 8 fenor jämfördes med ett belagt rör vid im- munokemisk bestämning av insulin. Insulin-antiserum från marsvin immobilíserades på ytorna av rör och matriser på samma sätt som 446 666 24 beskrives i exempel 1. Reaktionen genomfördes på samma sätt som i exempel l förutom att insulin användes såsom antigen. Varje reaktions- rzsr innehöll en identisk mängd l25I-närkc insulin tillsammans med en mängd omärkt insulin i fosfatbuffrad saltlösning innehållande oxserumalbumin. Den totala reaktionsvolymen var i båda fallen 1,5 ml innehållande 500lul omärkt insulinstandard och l ml fosfatbuff- rad saltlösning (se exempel l) innehållande 50 mg oxserumalbumin per ml. I nedanstående tabell anges försöksresultaten såsom procen- tuell andel bunden märkningssubstans.An array of 8 fins was compared with a coated tube in immunochemical determination of insulin. Insulin antiserum from guinea pigs was immobilized on the surfaces of tubes and matrices in the same manner as described in Example 1. The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that insulin was used as the antigen. Each reaction medium contained an identical amount of 125 I-near insulin together with an amount of unlabeled insulin in phosphate buffered saline containing bovine serum albumin. The total reaction volume in both cases was 1.5 ml containing 500 μl of unlabeled insulin standard and 1 ml of phosphate buffered saline (see Example 1) containing 50 mg of bovine serum albumin per ml. The table below shows the experimental results as a percentage of bound labeling substance.

Procent bundet märkt antigen 6,25 mikroenheter 25 mikroenheter 200 mikroenheter' matris belagt matris belagt matris belagt Tid, n enl. rör enl. rör enl. rör uppf. uppf. uppf. l 35 12 33 12 18 6 2 45 19 53 12+ 25 8 3 51 20 44 16 30 7 Den procentuella bindningsgraden var vanligen mera än dub- belt så stor vid användning av matrisen enligt uppfinningen med 8 fenor som vid användning av det belagda röret fastän matrisens yta endast var ca l, 2 gånger rörets yta (se exempel 1).Percent bound labeled antigen 6.25 micron units 25 micron units 200 micron units' matrix coated matrix coated matrix coated Time, n acc. pipes according to pipes according to tube opg. opg. opg. l 35 12 33 12 18 6 2 45 19 53 12+ 25 8 3 51 20 44 16 30 7 The percentage degree of bonding was usually more than twice as large when using the matrix according to the invention with 8 fins as when using the coated tube although the surface of the matrix was only about 1.2 times the surface of the tube (see Example 1).

Exemnel_§¿ _ Man jämförde matriser med 8 fenor med belagda rör och under- sökte inverkan av olika specifik yta, avsaknad av fenor sträckande sig ned i reaktionsrörets rundade botten, och eventuella skillnader i bindningsaffinitet mellan polymetakrylat och polystyren. Reak- tionen genomfördes på samma sätt som i exempel 3, varvid man inku- berade vid rumstemperatur under viss tid. Både rören och matriserna var tillverkade av polymetakrylat. Rören hade en plan botten, och rören och matriserna hade en lika stor belagd yta. Försöksresultaten visas grafiskt i fig. 13. Av resultaten framgår, att eliminering av de ovan angivna variablerna icke nämnvärt ändrade det allmänna re- sultatet i de föregående exemplen, dvs. att bindningen sker snabbare med de fenförsedda matriserna enligt uppfinningen än med belagda rör även när den belagda ytan är lika stor. 446 666 25 Exempel 6.Examples Matrices were compared with 8 fins with coated tubes and the effect of different specific surface area, lack of fins extending into the rounded bottom of the reaction tube, and possible differences in bonding affinity between polymethacrylate and polystyrene were investigated. The reaction was carried out in the same manner as in Example 3, incubating at room temperature for a certain time. Both the tubes and the matrices were made of polymethacrylate. The tubes had a flat bottom, and the tubes and matrices had an equally large coated surface. The experimental results are shown graphically in Fig. 13. The results show that elimination of the above variables did not significantly change the general result in the previous examples, ie. that the bonding takes place faster with the fin-provided matrices according to the invention than with coated tubes even when the coated surface is the same size. Example 6.

I fig. l2 visas resultat av en sandwichanalys för bestäm- ning av u-fetoprotein, varvid matriser med 8 resp. l2 fenor jämför- des med ett belagt rör. Antikroppen till a-fetoprotein immobiliserades genom adsorption. De fenförsedda matriserna nedsänktes i 1,5 ml av en lösning innehållande 18 pg a-fetoprotein-antikropp per ml 0,5 M natriumkarbonatbuffert (pH 9,5) och inkuberadcs under två timmar vid 3700. Polystyrenrör belades pà liknande sätt genom att l,5 ml av samma antikropplösning infördes i varje rör, varpå man inkuberade under samma betingelser. Efter avslutad inkubationsperiod sköljdes rören och matriserna, varpå de under l timme placerades i fosfat- buffrad saltlösning (pH 7,4) innehållande 10 mg oxserumalbumin per ml. Rören och matriserna sköljdes därefter på nytt, och analysbuf- fert sattes till rören innehållande matriserna med 8 fenor (total volym l,5 ml), till rören innehållnde matriserna med 12 fenor (total volym l,l ml) och till de belagda rören (total volym 1,5 ml). Analys- bufferten var identisk med den i exempel 1 beskrivna T4-bufferten förutom att den icke innehöll mertiolat och att halten oxserumalbu~ min var lO mg/ml. Alfa-fetoprotein sattes till reaktionsrören i sä- dana mängder att man erhöll slutkoncentrationer av l ng, 2 ng, 20 ng, 200 ng och 400 ng per mL serum, räknat på en provvolym av 0.1 ml.Fig. 12 shows the results of a sandwich analysis for the determination of u-fetoprotein, wherein matrices with 8 resp. l2 fins were compared with a coated pipe. The antibody to α-fetoprotein was immobilized by adsorption. The fin-plated matrices were immersed in 1.5 ml of a solution containing 18 pg of α-fetoprotein antibody per ml of 0.5 M sodium carbonate buffer (pH 9.5) and incubated for two hours at 3700. Polystyrene tubes were similarly coated by 5 ml of the same antibody solution was introduced into each tube, then incubated under the same conditions. At the end of the incubation period, the tubes and matrices were rinsed, after which they were placed for 1 hour in phosphate buffered saline (pH 7.4) containing 10 mg of bovine serum albumin per ml. The tubes and matrices were then rinsed again, and assay buffer was added to the tubes containing the matrices with 8 fins (total volume 1.5 ml), to the tubes containing the matrices with 12 fins (total volume 1.1 ml) and to the coated tubes ( total volume 1.5 ml). The assay buffer was identical to the T4 buffer described in Example 1 except that it did not contain merthiolate and that the oxerum albumin content was 10 mg / ml. Alpha-fetoprotein was added to the reaction tubes in such amounts as to obtain final concentrations of 1 ng, 2 ng, 20 ng, 200 ng and 400 ng per mL of serum, based on a sample volume of 0.1 ml.

Omedelbart efter tillsättningen av d-fetoprotein tillsattes 100 ml 1251-märkt antixtopp till a-fetoprøtein (total aktivitet: 40 ooo registreringar per minut). Blandningen inkuberades vid }7°C under 1 timme 15 minuter. Efter inkuberingen avlägsnades matriserna, och rören dekanterades. Både rören och matriserna sköljdes snabbt, varpå den bundna radioaktiviteten räknades 1 en gamma-räknare.Immediately after the addition of d-fetoprotein, 100 ml of 1251-labeled antibody top was added to α-fetoprotein (total activity: 40,000 records per minute). The mixture was incubated at 7 ° C for 1 hour 15 minutes. After the incubation, the matrices were removed, and the tubes were decanted. Both the tubes and the matrices were quickly rinsed, after which the bound radioactivity was counted in a gamma counter.

Av resultaten i fig. 12 framgår, att de fenförsedda matriser- na enligt uppfinningen gav en större differentiell respons än det be- lagda röret vid alla antigenkoncentrationer, något som är av särskild betydelse vid de lägre koncentrationerna. Matrisen med 12 fenor gav den största responsen vid alla provade antigenkoncentrationer och gav också en något större differentiell respons än matrisen*med 8 fenor.From the results in Fig. 12 it appears that the fin-provided matrices according to the invention gave a greater differential response than the coated tube at all antigen concentrations, which is of particular importance at the lower concentrations. The matrix with 12 fins gave the largest response at all antigen concentrations tested and also gave a slightly larger differential response than the matrix * with 8 fins.

Exempel Z.Example Z.

En immunoanalys för bestämning av tyroxinstimulerande hor- mon (TSH) genomfördes med användning av en föredragen utföringsform av uppfinningen. Man använde matriser av polypropen av den typ som 446 666 26 visas i fig. l men med 18 fenor. Matriserna framställdes genom form- ning i en form med.polerade ytor så att de vid handtaget fästade fe- norna erhöll maximal ytjämnhet.An immunoassay for the determination of thyroxine-stimulating hormone (TSH) was performed using a preferred embodiment of the invention. Polypropylene matrices of the type shown in Fig. 1 but with 18 fins were used. The matrices were prepared by molding in a mold with polished surfaces so that the fins attached to the handle obtained maximum surface smoothness.

Matrisen belades med anti-TSH-antikropp genom att den fen- försedda delen nedsänktes i l,2 ml av en lösning innehållande ca l ng renad antikropp och lO ng oxserumalbumin i 0,0l M kalïumfosfat- buffert (pH 9,0) under 2 timmar vid BTOC. Matrisen tvättades därpå med vatten och nedsänktes i en lösning av gluaraldehyd (0,005 volym- procent) i 0,01 M kaliumfosfatbuffert (pH 9,0) under 2 timmar vid §7°C. Iatrisen tvättades sedan med vatten, tvättades därpå under 10 minuter med en långsamt rinnande vattenlösning av "Triton X-lOO" 2 mg/ml; pH 1,85), tvättades ånyo med vatten och förvarades fram till användningen l en fosfatbuffrad saltlösning vid 4%.The matrix was coated with anti-TSH antibody by immersing the finely divided portion in 1.2 ml of a solution containing about 1 ng of purified antibody and 10 ng of bovine serum albumin in 0.01 M potassium phosphate buffer (pH 9.0) for 2 hours. at BTOC. The matrix was then washed with water and immersed in a solution of gluaraldehyde (0.005% by volume) in 0.01 M potassium phosphate buffer (pH 9.0) for 2 hours at §7 ° C. The matrix was then washed with water, then washed for 10 minutes with a slow-flowing aqueous solution of "Triton X-100" 2 mg / ml; pH 1.85), washed again with water and stored until use in a phosphate buffered saline at 4%.

Matriser framställda på detta sätt nedsänktes i rör inne- hållande 0,2 ml TSH-standard (varierande aktivitet från rör till rör) och 0,2 ml 1251-märkt anti-TSH-antikropp (total aktivitet: l74 535 registreringar per minut per rör). En reaktion av denna typ, där den rörliga komponenten och indikatorn inkuberas-samtidigt tillsammans med den fixerade komponenten, kallas för en samtidig sand- wichanalys. En grupp av matriser inkuberades under 2 timmar vid 5700, en andra grupp inkuberades under 3 timmar vid 5700. Den to- tala reaktionsvolymen var 0,4 ml.Matrices prepared in this way were immersed in tubes containing 0.2 ml of TSH standard (varying activity from tube to tube) and 0.2 ml of 1251-labeled anti-TSH antibody (total activity: l74 535 registrations per minute per tube ). A reaction of this type, in which the moving component and the indicator are incubated-simultaneously with the fixed component, is called a simultaneous sandwich analysis. One group of matrices was incubated for 2 hours at 5700, a second group was incubated for 3 hours at 5700. The total reaction volume was 0.4 ml.

De erhållna resultaten är sammanställda i nedanstående tabell. 446 666 vi 2 mfiå SSS ä.The results obtained are summarized in the table below. 446 666 vi 2 m fi å SSS ä.

Sån ä SSS S2 2.2 SEN äfi SSS 258 . 3%: Sn 2.2 S22 :Um H22 022 .SSS 3 Siw 82 Sá SSS Så SS 92 SSS 3.3 SNS 2% SS 22 m . .Så Son S ~ SSS än ä; ZS S4 S3 Qïfl SS 34 22 . . šfl 33 RS S o S2: äó S3 83 . S2 S Qßmpfi: wmofi nfiuum mohxfiu ñvwuflc _ . -mm :mm »mm ^mnw>w -flwämmm ._ He pdnmwfimnoxv :nswwmcflsxnmë mmm nomswfiwwmwm |nfimmmcww~mmwwm .Hwuw w^ \ , wnmuwnsmwmcfiffi :wøcflnv 99:45 :flaaoxv mcwuwnøm sm . .. n: omwïë» .šmwfi :massa \.Hmmc..nmwn»wflww«a -wmnflflxsms cwøcfln. ïämwzwnmö psmfls mms ubwvoäïwwwwm .aoflgsxsfi s n Éwoopaflwuwwh .cofiwnsmwmfinwwfi 446 666 28 Resultaten av de dubblerade experimenten visar att reak- tíonssystemet är mycket reproducerbart. Den relativt obetydliga ök- ningen av mängden bunden märkningssubstans vid en ökning av inkuba- tionstiden från 2 till 3 timmar visar att reaktionen är snabb; hu- vuddelen av bindningen sker redan under de första två timmarna.Sån ä SSS S2 2.2 SEN ä fi SSS 258. 3%: Sn 2.2 S22: Um H22 022 .SSS 3 Siw 82 Sá SSS Så SS 92 SSS 3.3 SNS 2% SS 22 m. .Så Son S ~ SSS än ä; ZS S4 S3 Qï fl SS 34 22. . š fl 33 RS S o S2: äó S3 83. S2 S Qßmp fi: wmo fi n fi uum mohx fi u ñvwu fl c _. -mm: mm »mm ^ mnw> w -fl wämmm ._ He pdnmw fi mnoxv: nswwmc fl sxnmë mmm nomsw fi wwmwm | n fi mmmcww ~ mmwwm .Hwuw w ^ \, wnmuwnsmwmc fi f fi: wøox mfl nc. .. n: omwïë ».šmw fi: mass \ .Hmmc..nmwn» w fl ww «a -wmn flfl xsms cwøc fl n. ïämwzwnmö psm fl s mms ubwvoäïwwwwm .ao fl gsxs fi s n Éwoopa fl wuwwh .co fi wnsmwm fi nww fi 446 666 28 The results of the duplicate experiments show that the reaction system is highly reproducible. The relatively insignificant increase in the amount of labeled substance in an increase in the incubation time from 2 to 3 hours shows that the reaction is rapid; the main part of the binding takes place already during the first two hours.

Systemet har sådan känslighet, att man kan mäta så låga TSH-halter som 1,5 mikroenheter per ml, samtidigt som kapaciteten är tillräck- lig för mätning av TSH-halten upp till åtminstone 100 mikroenheter per ml.The system has such sensitivity that it is possible to measure TSH levels as low as 1.5 microunits per ml, while at the same time the capacity is sufficient for measuring the TSH content up to at least 100 microunits per ml.

Exempel 8.Example 8.

Man genomförde en analys av konkurrerande typ med en matris med 18 fenor. Matrisen belades med anti-digoxin-antikropp enligt en metod i huvudsak liknande den som beskrivas i exempel 7. Mängden anbragt antikropp var ca 250 ng per matris.A competitive type analysis was performed with a matrix of 18 fins. The matrix was coated with anti-digoxin antibody according to a method substantially similar to that described in Example 7. The amount of antibody applied was about 250 ng per matrix.

Man använde-en reaktionsvätska innehållande O, 0,5 el 6,0 ng omärkt digoxin per ml samt 1_3H_]-digoxin (totalt 16 l ; re- gistreringar per minut) i 0,01 M kaliumfosfat-buffert (pH 7,5É. Den totala reaktionsvolymen var 1,2 ml. Matrisen inkuberades i reak- GI' _. l 6 . N . o . _ . ionsvatskan vid 37 C eller vid rumstemperatur under de tidsperio- CI' O» er som anges i nedanstående tabell. Resültaten i tabellen anger proeent bundet märkt digoxin (medelvärden av två bestämningarš.A reaction liquid containing 0.5 or 6.0 ng of unlabeled digoxin per ml and 1.3 H 3 digoxin (total 16 l; registrations per minute) in 0.01 M potassium phosphate buffer (pH 7.5E) was used. The total reaction volume was 1.2 ml. The matrix was incubated in the reaction vessel at 37 DEG C. or at room temperature for the time periods indicated in the table below. in the table, proeent bound labeled digoxin indicates (mean values of two determinationsš.

Reaktionstemperatur Inkubationstid Digoxin-koncentration fng/ml- (minuter) O 0,5 6,0 37°C 10 41.09.! 30, 3:15 5, 5% 30 å snofiš 1+1,1:«ä 7,91% 90 1 65,2? 43,l% 7,9? Rumstemp. 10 É 33,5% 26,6% 6,55 I 90 58,5% 43,7% 6,l% Vid nivån 0,5 ng/ml erhölls maximal skillnad vid en inkuba- tionstid av 90 minuter vid 5700, men fullt mätbara skillnader er- hölls redan efter 10 minuters inkubering vid såväl rumstemperatur som 3700. 446 666 29 Exemnel Q.Reaction temperature Incubation time Digoxin concentration fng / ml- (minutes) 0 0.5 6.0 37 ° C 10 41.09.! 30, 3:15 5, 5% 30 å sno fi š 1 + 1,1: «ä 7,91% 90 1 65,2? 43.1% 7.9? Room temp. At 33.5% 26.6% 6.55 I 90 58.5% 43.7% 6.1% At the level of 0.5 ng / ml a maximum difference was obtained at an incubation time of 90 minutes at 5700, but fully measurable differences were obtained already after 10 minutes of incubation at both room temperature and 3700. 446 666 29 Exemnel Q.

Man genomförde en samtidig sandwichanalys för bestämning av TSH på det sätt som beskrives i exempel 7, varvid man använde en matris med 6 parallella fenor och plan botten (denna utförings- form är icke visad på ritningen). Denna matris formades i en opole- rad form (se exempel 10).A simultaneous sandwich analysis was performed to determine TSH in the manner described in Example 7, using a matrix with 6 parallel fins and a flat bottom (this embodiment is not shown in the drawing). This matrix was formed in an unpolished form (see Example 10).

TSH-antikropp immobiliserades genom adsorption (1,5 timmar vid 3700) í 0,01 M kaliumfosfatbuffert (pH 9,0) innehållande 1,5 pg anti-TSH-antikropprotein per ml och 15/ug I g G per ml. Efter ad-I sorptionsperioden tvättades matriserna två gånger med fosfatbuffrad saltlösning innehållande 10 yg oxserumalbumin per ml.TSH antibody was immobilized by adsorption (1.5 hours at 3700) in 0.01 M potassium phosphate buffer (pH 9.0) containing 1.5 μg anti-TSH antibody protein per ml and 15 μg 1 g G per ml. After the adsorption period, the matrices were washed twice with phosphate buffered saline containing 10 ug of bovine serum albumin per ml.

Reaktioner genomfördes i närvaro av de nedan angivna mäng- derna TSH-antikropp såsom indikatorreagens_ (total aktivitet: 127 OOO registreringar per minut). Reaktionsbufferten var fosfat- buffrad saltlösning, och reaktionerna genomfördes vid 37°C under de nedan angivna tidsperioderna. För att underlätta dränering och tvättning av matriserna efter upptagning ur reaktionsvätskan torka- des varje matris snabbt genom att den plana botten sattes mot en absorberande dyna, varefter matrisen centrifugerades i ett rör innehållande glaspärlor stödjande matrisen så att de sista spåren av reaktionsvätska avlägsnades. Matrisen nedsänktes därpå i en tvättbuffert, och processen upprepades tvâ gånger. De erhållna re- sultaten visas i nedanstående tabell.Reactions were performed in the presence of the amounts of TSH antibody listed below as indicator reagent (total activity: 127,000 registrations per minute). The reaction buffer was phosphate buffered saline, and the reactions were performed at 37 ° C for the time periods given below. To facilitate drainage and washing of the matrices after uptake of the reaction liquid, each matrix was quickly dried by placing the flat bottom against an absorbent pad, after which the matrix was centrifuged in a tube containing glass beads supporting the matrix so that the last traces of reaction liquid were removed. The matrix was then immersed in a wash buffer, and the process was repeated twice. The results obtained are shown in the table below.

TSH(mikroenheter/ml) Procent bunden märkningssubstans (korrigerat för 75% antikroppaffinitet, 1 h 2 h 16 h O 2,2% 2,6% 4,4% 1 2,7% 4,4% 25 4,¶% 5,13 50 5,8% 7,5% 7,2% Även om den använda matrisen är en av de minst föredragna utföringsformerna, ger dock även den mycket tillfredsställande re- sultat. gggmgel 10.TSH (microunits / ml) Percent bound label (corrected for 75% antibody affinity, 1 h 2 h 16 h O 2.2% 2.6% 4.4% 1 2.7% 4.4% 25 4, ¶% 5 .13 50 5.8% 7.5% 7.2% Although the matrix used is one of the least preferred embodiments, it also gives a very satisfactory result.

En matris med 18 fenor av den typ som användes i exempel 7 och 8 undersöktes i ett avsökningselektronmikroskop för bestämning 446 666 30 av den vid tillverkningen använda polerade formens effekt på yt- jämnheten. För jämförelse undersöktes även ytan av en prototypma- tris formad av samma plastmaterial i en opolerad form. I fig. l4a visas ytan av den i den polerade formen framställda matrisen (för- string B00 gånger; avsökningsvinkel 450). I fig. lüb visas ytan av den i den opolerade formen framställda matrisen (samma förstoring och avsökningsvinkel). Användning av en form med spegelpolerade ytor ger alltså en kraftigt förbättrad ytjämnhet. Även om båda ytorna känns ungefär lika släta och följakt- ligen är inom ramen för uppfinningen, föredrages vanligen den i den polerade fornæn framställda matrisen.An array of 18 fins of the type used in Examples 7 and 8 was examined in a scanning electron microscope to determine the effect of the polished shape on the surface smoothness used in the manufacture. For comparison, the surface of a prototype matrix formed from the same plastic material in an unpolished form was also examined. Fig. 14a shows the surface of the matrix produced in the polished mold (bead B00 times; scanning angle 450). Fig. Lüb shows the surface of the matrix produced in the unpolished form (same magnification and scanning angle). The use of a mold with mirror-polished surfaces thus provides a greatly improved surface smoothness. Although both surfaces feel approximately equally smooth and consequently are within the scope of the invention, the matrix produced in the polished fornæn is usually preferred.

Vid användning av en föredragen matris, såsom den som visas i fig. l§a, erhålles mycket reproducerbara resultat med en låg bak- grund av icke-specifik bindning.When using a preferred matrix, such as that shown in Fig. 1a, very reproducible results are obtained with a low background of non-specific binding.

Exempel ll. _ Den i exempel 7 beskrivna matrisen användes vid enzymbunden immunoanalys för bestämning av ferritin, och resultaten jämfördes med dem som erhölls vid användning av ett belagt rör. Analysen var en sandwichanalys, där matrisen med 18 fenor eller det belagda röret belades med ferritin-antikropp och sedan fick reagera med en reaktionsvätska innehållande ett ferritinprov. Matrisen eller det belagda röret separerades därpå från reaktionsvätskan, tvättades och inkuberades med en anti-ferritin-antikropp konjugerad med ett enzym. Alternativt genomfördes en samtidig sandwichanalys, där ferritin och anüfferritin-antikropp-enzym-konjugat inkuberades till- sammans ned den immobiliserade anti-ferritin-antikroppen. I bada fallen erhölls bindning av öantikropp-enzym-konjugatet till den fasta fasen i en mängd proportionell mot mängden närvarande ferri- tin. Mängden bundet antikropp-enzym-konjugat mättes genom införande av ett kromogent enzymsubstrat, varvid den bundna enzymdelen av konjugatet gav en färgförändring. Graden av färgförändring var propor- tionell mot mängden bundet konjugat.Example ll. The matrix described in Example 7 was used in enzyme-linked immunoassay to determine ferritin, and the results were compared with those obtained using a coated tube. The assay was a sandwich assay, in which the matrix with 18 fins or the coated tube was coated with ferritin antibody and then reacted with a reaction liquid containing a ferritin sample. The matrix or coated tube was then separated from the reaction liquid, washed and incubated with an anti-ferritin antibody conjugated to an enzyme. Alternatively, a co-sandwich assay was performed, in which ferritin and anufferritin-antibody-enzyme-conjugate were incubated together down the immobilized anti-ferritin antibody. In both cases, binding of the islet antibody-enzyme conjugate to the solid phase was obtained in an amount proportional to the amount of ferritin present. The amount of bound antibody-enzyme conjugate was measured by the introduction of a chromogenic enzyme substrate, the bound enzyme portion of the conjugate giving a color change. The degree of color change was proportional to the amount of bound conjugate.

Vid samma inkubationstid gav användning av matrisen med 18 fenor en optisk täthet som var av storleksordningen 8 eller flera gånger större än den optiska täthet som erhölls vid användning av det belagda röret.At the same incubation time, use of the 18-fin matrix gave an optical density of the order of 8 or more times the optical density obtained when using the coated tube.

Ovan har föredragna utföringsformer av uppfinningen beskri- vits, men det är uppenbart att många olika modifikationer kan göras inom ramen för uppfinningen.Preferred embodiments of the invention have been described above, but it is obvious that many different modifications can be made within the scope of the invention.

Claims (9)

446 666 ' 31 P a t e n t k r a V446 666 '31 P a t e n t k r a V 1. l. Förfarande för bestämning av en rörlig komponent i ett i en behållare infört vätskeprov, varvid den rörliga komponenten reagerar med en immobiliserad komponent på en inuti vâtskeprovet nedsänkt, handtagsförsedd insats i behållaren, k ä n n e t e c k n a t a v att den immobiliserade komponent som användes har applicerats i form av en fastsittande likformig beläggning på minst 8, företrädes- vis 8-18 frân insatsens handtag radiellt åt olika håll utskjutande fenor med släta ytor och med så stora dimensioner i förhållande till behàllarens inre utrymme, att den genomsnittliga diffusionssträckan för den rörliga komponentens molekyler till de med den immobiliserade komponenten belagda fenytorna blir avsevärt mindre än den genomsnitt- liga diffusionssträckan till behâllarens innerytor i frånvaro av in- satsen; och att man mäter en genom komponenternas reaktion på dessa fenytor uppkommen kemisk, enzymatisk eller immunokemisk förändring såsom mått på den rörliga komponentens koncentration i provet.1. A method for determining a moving component in a liquid sample inserted into a container, wherein the moving component reacts with an immobilized component on a handle, submerged inside the liquid sample, characterized in that the immobilized component used has been applied in the form of a fixed uniform coating of at least 8, preferably 8-18 from the handle of the insert radially projecting fins with different surfaces and with such large dimensions in relation to the inner space of the container that the average diffusion distance of the molecules of the moving component to the phenyls coated with the immobilized component becomes considerably smaller than the average diffusion distance to the inner surfaces of the container in the absence of the insert; and measuring a chemical, enzymatic or immunochemical change caused by the reaction of the components on these phenytes as a measure of the concentration of the moving component in the sample. 2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att den på fenytorna applicerade, immobiliserade komponenten är en anti- kropp, att den rörliga komponenten är ett antigen, och att reaktionen är bindning av antigenet till antikroppen.A method according to claim 1, characterized in that the immobilized component applied to the phenytes is an antibody, that the mobile component is an antigen, and that the reaction is binding of the antigen to the antibody. 3. ' 3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att den på fenytorna applicerade,immobiliserade komponenten är ett enzym, och att den rörliga komponenten är en substans som kan undergâ en ke- misk omvandling katalyserad av enzymet.3. A method according to claim 1, characterized in that the immobilized component applied to the phenytes is an enzyme, and that the mobile component is a substance which can undergo a chemical transformation catalyzed by the enzyme. 4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att den rörliga komponenten är ett enzym, och att den på fenytorna appli- cerade, immobiliserade komponenten är en substans som kan undergâ en kemisk omvandling katalyserad av enzymet.4. A method according to claim 1, characterized in that the mobile component is an enzyme, and that the immobilized component applied to the phenytes is a substance which can undergo a chemical transformation catalyzed by the enzyme. 5. Anordning för bestämning av en rörlig komponent i ett vätske- prov, omfattande en behållare (16) för vätskeprovet, företrädesvis ett provrör, och en i vätskeprovet i behållaren nedsänkbar handtags- försedd insats (10), som uppbär en immobiliserad komponent, avsedd att reagera med den rörliga komponenten, k ä n n e t e c k n a d av att insatsen (10) i och för bestämning avåfin rörliga komponentens koncen- tration omfattar minst 8, företrädesvis 8-18 från insatsens handtag åt olika hål1\fi$kjütande fenor (12), som har släta ytor, uppbär den immo- biliserade komponenten i form av en fastsittande likformig beläggning I 446 666 32 och har så stora dimensioner i förhållande till behållarens (16) inre utrymme, att den genomsnittliga diffusionssträckan för den rör- liga komponentens molekyler till de med den immobiliserade komponenten belagda fenytorna blir avsevärt mindre än den genomsnittliga diffu- sionssträckan till behâllarens innerytor i frånvaro av insatsen.Device for determining a moving component in a liquid sample, comprising a container (16) for the liquid sample, preferably a test tube, and a handle-provided insert (10) immersable in the liquid sample in the container, carrying an immobilized component, intended to react with the movable component, characterized in that the insert (10) in determining the concentration of the movable component comprises at least 8, preferably 8-18 from the handle of the insert to different holes1 \ fi $ projecting fins (12), which has smooth surfaces, the immobilized component in the form of a fixed uniform coating I 446 666 32 and has such large dimensions in relation to the internal space of the container (16) that the average diffusion distance of the molecules of the moving component to those with the immobilized component coated phenytes become considerably smaller than the average diffusion distance to the inner surfaces of the container in the absence of the insert. 6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att fenornas (12) ytterkanter är formade i överensstämmelse med behål- larens (16) form.Device according to claim 5, characterized in that the outer edges of the fins (12) are formed in accordance with the shape of the container (16). 7. Anordning enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d a v , att insatsen (10) innefattar 16-18 fenor (12).Device according to claim 5 or 6, characterized in that the insert (10) comprises 16-18 fins (12). 8. Anordning enligt något av kraven 5-7, k ä n n e t e c k n a d a v att insatsen (10) är tillverkad genom formning i en form med po- lerade ytor.Device according to one of Claims 5 to 7, characterized in that the insert (10) is manufactured by molding in a mold with polished surfaces. 9. Anordning enligt något av kraven 5-8, k ä n n e t e c k n a d a v att handtaget (22) är en central stång, varvid fenorna (12) sträcker sig utmed en del av stångens längd.Device according to any one of claims 5-8, characterized in that the handle (22) is a central rod, the fins (12) extending along a part of the length of the rod.
SE7806400A 1977-06-10 1978-05-31 PROCEDURE AND DEVICE FOR DETERMINING A MOVABLE COMPONENT IN ONE IN A CONTAINER INFORTED LIQUID SAMPLE, WHICH THIS COMPONENT REACTS WITH IMMOBILIZED COMPONENT APPLIED ON A MATRIBLE WITH SIMILAR PROVISIONS SE446666B (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US80548077A 1977-06-10 1977-06-10
US05/805,431 US4197287A (en) 1977-06-10 1977-06-10 Method and apparatus for performing in nitro clinical diagnostic tests using a solid phase assay system having special utility for use with automatic pipetting equipment
US05/905,552 US4225575A (en) 1978-05-15 1978-05-15 Method and apparatus for performing in vitro clinical diagnostic tests using a solid phase assay system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7806400L SE7806400L (en) 1978-12-11
SE446666B true SE446666B (en) 1986-09-29

Family

ID=27420015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7806400A SE446666B (en) 1977-06-10 1978-05-31 PROCEDURE AND DEVICE FOR DETERMINING A MOVABLE COMPONENT IN ONE IN A CONTAINER INFORTED LIQUID SAMPLE, WHICH THIS COMPONENT REACTS WITH IMMOBILIZED COMPONENT APPLIED ON A MATRIBLE WITH SIMILAR PROVISIONS

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS5463796A (en)
AU (1) AU521002B2 (en)
CA (1) CA1109791A (en)
DE (1) DE2824742A1 (en)
DK (1) DK257378A (en)
FR (1) FR2394088A1 (en)
GB (1) GB1584129A (en)
SE (1) SE446666B (en)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4305924A (en) * 1979-08-08 1981-12-15 Ventrex Laboratories, Inc. Method and apparatus for performing in vitro clinical diagnostic tests using a solid phase assay system
US4378344A (en) * 1979-09-28 1983-03-29 Ventrex Laboratories, Inc. Method and apparatus for performing multiple, simultaneous in vitro diagnostic tests using a solid phase system
ZA806976B (en) * 1979-11-13 1981-10-28 Ventrex Lab Inc Method and apparatus for carrying out solid phase in vitro diagnostic assays
FI61965C (en) * 1980-01-17 1982-10-11 Suovaniemi Finnpipette DETECTING OF HEMOGLOBIN AND DETECTION
EP0040943B1 (en) * 1980-05-27 1984-08-29 Secretary of State for Social Services in Her Britannic Majesty's Gov. of the U.K. of Great Britain and Northern Ireland Improvements in or relating to support means
EP0146654A3 (en) * 1980-06-20 1986-08-20 Unilever Plc Processes and apparatus for carrying out specific binding assays
WO1982000058A1 (en) * 1980-06-20 1982-01-07 Porter P Processes and apparatus for carrying out specific binding assays
EP0085276A1 (en) * 1981-12-10 1983-08-10 Greiner Electronics Ag Method for the immuno-chemical detection of substances
JPS58189558A (en) * 1982-04-28 1983-11-05 Mochida Pharmaceut Co Ltd Vessel for immunological measurement
AU529210B3 (en) * 1983-02-02 1983-04-14 Australian Monoclonal Development Pty. Ltd. Monoclonal antibody in occult blood diagnosis
GB8406752D0 (en) * 1984-03-15 1984-04-18 Unilever Plc Chemical and clinical tests
US4657869A (en) * 1984-05-18 1987-04-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Self-contained device for carrying out specific binding assays
DE1130397T1 (en) * 1993-02-01 2002-04-04 Thermo Labsystems Oy, Helsinki Equipment for determining an analyte in a sample
FI930440A0 (en) * 1993-02-01 1993-02-01 Labsystems Oy BESTAEMNINGSFOERFARANDE
FI944939A0 (en) * 1994-10-20 1994-10-20 Labsystems Oy Foerfarande Foer separering av partiklar
FI944937A0 (en) 1994-10-20 1994-10-20 Labsystems Oy Separeringsanordning
FI944940A0 (en) * 1994-10-20 1994-10-20 Labsystems Oy Tvaofasigt separeringsfoerfarande
FI944938A0 (en) * 1994-10-20 1994-10-20 Labsystems Oy Foerflyttningsanordning
SE0002820L (en) * 2000-08-04 2002-02-05 Jordanian Pharmaceutical Mfg & Medical kit

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3826619A (en) * 1971-12-21 1974-07-30 Abbott Lab Test apparatus for direct radioimmuno-assay for antigens and their antibodies
CH583422A5 (en) * 1972-01-25 1976-12-31 Hoffmann La Roche
DE2438436B2 (en) * 1974-08-09 1979-11-29 Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim Shaped article with an enzymatically active surface and process for its production
US4020151A (en) * 1976-02-17 1977-04-26 International Diagnostic Technology, Inc. Method for quantitation of antigens or antibodies on a solid surface
FI54842C (en) * 1977-01-14 1979-03-12 Suovaniemi Finnpipette FORMULATION OF THE IMMUNITATION FOR IMMUNITATION AND ENZYMATION
US4116638A (en) * 1977-03-03 1978-09-26 Warner-Lambert Company Immunoassay device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5463796A (en) 1979-05-22
GB1584129A (en) 1981-02-04
AU521002B2 (en) 1982-03-11
DE2824742C2 (en) 1989-08-31
AU3692778A (en) 1979-12-13
FR2394088B1 (en) 1985-01-25
FR2394088A1 (en) 1979-01-05
DK257378A (en) 1978-12-11
SE7806400L (en) 1978-12-11
CA1109791A (en) 1981-09-29
DE2824742A1 (en) 1979-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4225575A (en) Method and apparatus for performing in vitro clinical diagnostic tests using a solid phase assay system
US4197287A (en) Method and apparatus for performing in nitro clinical diagnostic tests using a solid phase assay system having special utility for use with automatic pipetting equipment
SE446666B (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR DETERMINING A MOVABLE COMPONENT IN ONE IN A CONTAINER INFORTED LIQUID SAMPLE, WHICH THIS COMPONENT REACTS WITH IMMOBILIZED COMPONENT APPLIED ON A MATRIBLE WITH SIMILAR PROVISIONS
US4305924A (en) Method and apparatus for performing in vitro clinical diagnostic tests using a solid phase assay system
US4244694A (en) Reactor/separator device for use in automated solid phase immunoassay
CA1149279A (en) Method and apparatus for performing multiple, simultaneous in vitro diagnostic tests using a solid phase system
US4948726A (en) Enzyme immunoassay based on membrane separation of antigen-antibody complexes
EP0217403A2 (en) Solid-phase analytical device and method for using same
JPS5925461B2 (en) Formed pieces used in immunological tests and enzyme reactions and measurement methods using the formed pieces
EP0643777A1 (en) Calibration reagents for semi-quantitative binding assays and devices
JPS596390B2 (en) Experimental analysis equipment
US4317810A (en) Waffle-like matrix for immunoassay and preparation thereof
US4356260A (en) Enzymatic indicator system
US4962047A (en) Mixing and separating solid phase supports by pressure variation
US4708932A (en) Method and device for biospecific affinity reactions
US6410251B2 (en) Method for detecting or assaying target substance by utilizing oxygen electrode
JPS59501836A (en) Method for detecting and measuring biological substances by red blood cell adsorption
EP0031993A1 (en) Improved method and apparatus for carrying out solid phase in vitro diagnostic assays
EP0327786A1 (en) Method and apparatus for carrying out chemical or biochemical reactions in porous carrier phases
US4425320A (en) Method and apparatus for carrying out solid phase in vitro diagnostic assays
US5258309A (en) Procedure for automated solid-phase immunoassay using a centrifuge tube
AU7255594A (en) Water soluble polymers for use in immunoassays and dna hybridization assays
WO1990001167A1 (en) Porous support system for the immobilization of immunoassay components and assays performed therewith
JPH04208836A (en) Reaction container kit
JP2000146970A (en) Method and apparatus for immunoassay

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7806400-3

Effective date: 19870915

Format of ref document f/p: F