SE454811B - Anordning for kemiska analyser innefattande ett sammanhengande ark av flera vikbara segment samt anvendning av anordningen for kemiska analyser - Google Patents

Description

15 20 25 30 454 811 - - I 2 för vissa kvalitativa bestämningar, där vissa hälso- eller sjuk- domstillstând kan påvisas av en patient själv, innan något läkar- besök behöver göras.

Sásom antyddes ovan är anordningen emellertid ingalunda be- gränsad till användning i samband med immunokemiska;analyser, men för enkelhets skull kommer.den ändock nedan att beskrivas mera detaljerat i samband därmed för att den skall förstås bättre. I detta sammanhang kan dessutom tilläggas, att de beskrivna analy- serna och de därvid använda reagenserna är välkända och finns be- lysta i otaliga skrifter, varför detaljer beträffande sådant icke torde behöva upprepas härí utan kan hämtas från lämplig litteratur inom området. Som ett exempel på teknik inom området immunokemiska analyser kan nämnas den teknik som omtalas i svensk patentansökan 8205751-4, men ej heller denna litteraturreferens är avsedd att på något sätt vara uttömmande inom området.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Anordningen enligt uppfinningen kan kortfattat beskrivas som ett komplett testkit för att utföra en analys av ovan angivet slag, där samtliga för analysens genomförande kemiskt aktiva delar är inbyggda i anordningen, dvs. inget steg av analysen behöver ut- föras utanför anordningen som sådan. Dessa kemiskt aktiva delar är anordnade på ett sådant sätt att de bringas i kontakt med provet och varandra via ett enkelt viksystem. Detta viksystem kan dess- utom göras helt självinstruerande, dvs. instruktioner för analy- sens genomförande kan vara inbyggda i viksystemet, varvid dessutom ett antal numrerade flikar kan förekomma i viksystemet, vilka fli- kar steg för steg ger anvisning om operationsföljden. Till detta kommer att det i själva anordningen dessutom är inbyggd en resul- tatpresentation, som i exempelvis färgform eller fluorescensform ger ett positivt, negativt eller eventuellt kvantitativt svar.

Med andra ord kan alla erforderliga reagenser och reaktionssteg byggas in i en mycket enkel, kompakt och prisbillig konstruktion, vilket öppnar oanade möjligheter speciellt inom området medicin.

Anordningen enligt uppfinningen utmärkes närmare bestämt av att den innefattar ett sammanhängande ark med minst tre segment, av vilka det första innehåller ett utrymme, på vilket åtminstone ett av nämnda reagens är närvarande från början och där kontakten mellan prov och reagens kan äga rum och där reagenset är närva- 10 15 20 25 30 35 454 811 rande från början, det andra innehåller ett utrymme, företrädes- vis med önskat detekteringsreagens närvarande.från början, på vilket den detekterbara substansen kan påvisas, varvid det förs- ta och det andra segmentet är vikbara på ett sådant sätt att ut- rymmet med reagenset kan bringas att överlappa utrymmet för på- visning, och det tredje innehåller ett separationsorgan eller -medium för separation av reagens, som ej har reagerat vid kon- takten mellan prov och reagens, varvid detta tredje segment är anordnat att kunna víkas in mellan nämnda första och nämnda andra segment, och varvid eventuella övriga ingående segment är vikbara på ett sådant sätt att önskade segment kan överlappa var- andra för genomförande av erforderliga analyssteg.

Grundidén bakom föreliggande uppfinning är med andra ord ett antal segment med inbyggda reagens, vilka segment är förenade med varandra till en sammanhängande konstruktion och på ett sådant sätt att de kan víkas så att önskade reagens kommer i kontakt med varandra. Även om den enklaste och därmed billigaste konstruktio- nen innebär att nämnda ark föreligger i ett enda stycke, t.ex. i form av ett pappersark eller ett plastark med vikningslinjer, ut- efter vilka förekommande segment kan víkas över varandra, skall med uttrycket "sammanhängande ark" dock förstås vilken som helst konstruktion där de olika segmenten hänger ihop med varandra. Så- lunda kan uppfinningen naturligtvis även tillämpas genom tillverk- ning av separata segment, vilka därefter kopplas ihop med varandra medelst sammanlänkningsorgan av typ gångjärn eller liknande. Så- dana mera sofistikerade anordningar torde vara tillämpliga i första hand på anordningar som är avsedda att användas flera gånger, t.ex. genom att de utrymmen som innehåller kemiska reagen- ser är lätt utbytbara, men i många fall är anordningen avsedd för engångsbruk, och i dessa fall torde av kostnadsskäl ett enkelt vikbart material vara att föredra.

Ofta innefattar analyser av ifrågavarande slag ett steg där en eller flera komponenter eller reaktanter skall separeras från övriga komponenter eller reaktanter innan detekteringen kan eller bör utföras. Detta kan exempelvis gälla separation av vätska från fast fas (fastfasreagens eller vid reaktionen bildad fast fas).

Av denna anledning innehåller anordningen enligt uppfinningen ett tredje segment försett med ett separationsorgan eller -medium, vilket segment är anordnat att víkas in mellan ovannämnda första 10 15 20 25 30 35 454 811l _.- 4 och andra-segment för åstadkommande av önskad separation.

Beträffande separationsorganet på det tredje segmentet gäl- ler att detta, liksom för övrigt använda reagens, väljes helt i enlighet med känd teknik. I manga fall torde det härvid vara möj- ligt att helt enkelt använda ett filterpapper för att önskad funk- tion skall erhållas, vilket naturligtvis också bidrar till att hålla priset nere. I I vissa fall innebär analysen reaktioner i flera steg innan detekteringen kan utföras. Anordningen enligt uppfinningen är trots sin enkelhet användbar även i sådana fall, nämligen ge- nom att man helt enkelt bygger in ytterligare segment däri, vil- ka innehåller önskat reagens och vilka är anordnade att vikas in i lämplig ordningsföljd för åstadkommande av reaktion med provet eller med en i ett tidigare steg bildad reaktionsprodukt.

En annan utföringsform av anordningen enligt uppfinningen är en sådan som innefattar ett ektra segment enbart avsett för applicering av provet eller för utspädning av detsamma innan det medelst detta extra segment vikes i kontakt med ett reagens på annat segment.

Ytterligare en utföringsform av anordningen enligt uppfin- ningen är en anordning vari detekteringsreagenset är ett färg- alstrande reagens och vari ett av segmenten innehåller ett eller flera fönster med referensfärg eller -färger, med vilken eller vilka alstrad färg direkt kan jämföras för utvärdering av analy- sen. Med andra ord har man i förväg försett anordningen med en eller flera färger, vilka ger ett direkt kvalitativt eller kvan- titativt mått på den substans, som skall detekteras, och med vilka den vid analysen uppkomna färgen kan jämföras. Företrädesvis är nämnda fönster naturligtvis anordnat eller anordnade på samma segment där den vid analysen erhållna färgen uppträder, så att de färger eller färgnyanser som skall jämföras ligger i omedel- bar anslutning till varandra. _ Sistnämnda utföringsform möjliggör direkt en visuell av- läsning, och även om en sådan visuell avläsning kan göras med stor noggrannhet, kan det i vissa fall vara önskvärt att detek- tera färgen optiskt. Anordningen enligt uppfinningen kan natur- ligtvis även konstrueras för detta, så att den direkt kan place- ras i ett instrument för optisk avläsning av uppkommen färg. Aven andra detekteringsreagens än sådana som ger färger kan utnyttjas, Q! 10 15 20 25 30 35 454 811 " ' 5 och i sådana fall arbetar man enligt den kända tekniken, varför detta inte behöver beskrivas närmare här. Som exempel kan dock nämnas fluorescens och luminescens.

I vissa fall kan det vara önskvärt att avbryta den vid ana- lysen använda detekteringsreaktionen, t.ex. efter en viss förut- bestämd tid för att bildadfärg exakt skall kunna jämföras med referensfärger, och i ett sådant fall är det möjligt att förse anordningen enligt uppfinningen med ytterligare ett segment för- sett med ett utrymme, som innehåller en inhibitor för den använda detekteringsreaktionen. Detta segment är därvid anordnat att kun- na víkas i kontakt med det segment, där detekteringsreaktionen sker för att på sa sätt inhibera eller avbryta detekteringsreak- tionen.

En intressant tillämpning av anordningen enligt uppfinningen representeras av det fall där analysen innefattar separation av fluidumfas, vanligen vätskefas, från fast fas och detektering av en substans i fluídumfasen. En föredragen anordning i ett sådant fall utmärkes av att utrymmet pa det första segmentet innefattar en behållare, vari provet är avsett att appliceras för att reage- « ra med i behållaren anordnat fastfasreagens alternativt för att reagera till bildning av en fast fas, att utrymmet i det andra segmentet innehåller detekteringsreagens för önskad substans i fluidumfasen, och att ett tredje segment, som innehåller ett se- parationsorgan, vilket möjliggör passage av fluidumfasen men ej den fasta fasen, är anordnat att kunna víkas in mellan behållaren i det första segmentet och detekteringsutrymmet på det andra seg- mentet. Vid invertering av anordningen kommer nämligen i detta fall fluidumfasen och därmed den substans som skall detekteras i kontakt med detekteringsreagenset utan att den fasta fasen på nå- got sätt stör detekteringsreaktionen.

För att reagenset i behållaren pa det första segmentet skall kunna förvaras utan yttre påverkan, innan provet appliceras, är lämpligen behållarens öppning täckt med någon form av skyddande skikt, t.ex. en folie, som haller reagenset på plats innan appli- ceringen av provet sker.

Sàamxænydesovæi kan otaliga funktioner byggas in i anord- ningen enligt uppfinningen. Sålunda kan den även förses med ett eller flera ytterligare segment, vilka är av annat slag än de ti- digare omtalade kemiskt aktiva delarna. Exempel på sådana segment 10 15 20 25 30 35 45g 311 6 är segment försedda med instruktioner avseende anordningens hand- havande, med utrymme för notering av patientens namn, med utrymme för patientdata och liknande uppgifter. Även dessa segment är företrädesvis vikbara på ett sådant sätt att samtliga segment kan överlappa varandra i önskad ordning. - För att ytterligare bygga upp eller förbättra det själv- instruerande viksystemet kan det í många fall vara fördelaktigt att förse segmenten med ett antal numrerade flikar, vilka steg för steg ger anvisning om den ordningsföljd, i vilken segmenten skall öppnas. Härigenom torde man i mycket stor utsträckning kun- na eliminera riskerna för felaktigt handhavande av analysanord- ningen.

Vad beträffar segmentens víkbarhet och överlappningen mel- lan de olika segmenten gäller att anordningen enligt uppfinningen företrädesvis är utformad på ett sådant sätt, att segmenten kan vikas för í huvudsak fullständig överlappning med varandra. Med andra ord är samtliga ingående segment fràn början, dvs. med an- ordningen färdig för användning, vikta sa att de ligger ovanpå varandra i lämplig ordningsföljd i en enda stapel. Den färdiga förpackningen får härígenom mycket kompakt form, t.ex. formen av en tändsticksförpackníng med vikbart lock. I ett sådant fall men även vid annan uppbyggnad av anordningen innefattar denna dess- fi; utom ett förslutningsorgan, lämpligen ytterligare ett segment, som möjliggör förslutning av anordningen i önskad konfiguration.

Enligt ännu en variant av anordningen enligt uppfinningen kan vissa lämpliga segment förses med rívlinjer, som möjliggör enkel avrivning av de segment som inte längre behövs när analysen är genomförd. Exempelvis kan det vara lämpligt att enbart spara det segment som innehåller den detekterade substansen och eventu- ellt även patientnummer och -data.

Uppfinningen hänför sig vidare till användning av den ovan beskrivna anordningen för kemiska analyser i största allmänhet och speciellt inom området medicin. En föredragen användning är här- vid vid immunokemiska analyser, t.ex. vid enzymímmunoanalys, fluorescensimmunoanalys och luminescensimmunoanalys.

RITNINGAR Anordningen enligt uppfinningen kommer nu att belysas mera í detalj i anslutning till de bilagda ritningarna, vilka visar 10 15 20 25 30 35 454 811 - - 1 en föredragen utföringsform av anordningen. Sålunda gäller att: Fig. 1a visar en vy ovanifrán av en anordning innefattande sex segment, Fig. 1b visar fyra av segmenten från Fig. 1a sedda från sidan, ' Fíg. 2 visar anordningen från Fig. 1a i hopvikt skick sedd ovanifrån respektive underifrån och ' Fig. 3-4 visar analyssekvensen vid användning av anordníngen enligt Pig. 1a vid enzymimmunoanalys.

Den i Pig. 1 visade anordningen omfattar ett sammanhängande ark med sex segment 6-11, av vilka segmenten 6-9 uppvisar kemiskt aktiva areor eller utrymmen, medan segmenten 10 och 11 represente- rar logistiska hjälpsegment för den kemiska hanteringen. Vissa av segmenten är dessutom försedda med flikar numrerade 1-5 avsedda att visa ordningsföljden för öppnande av anordningen. Figuren vi- sar slutligen ett mindre vikbart segment 12 avsett för förslut- ning av anordningen.

Segmentet 6 innefattar närmare bestämt en reaktionsbehâllare 13 innehållande ett fastfasreagens 14 och täckt med en folie 15.

Segmentet 7 uppvisar ett utrymme 16, som utgöres av ett filtrer- papper, medan segmentet 8 innehåller en kemiskt aktiv yta 17 i form av enzymsubstrat och en skyddande plastfolie 18. Segmentet 9 i sin tur har en kemiskt aktiv yta 19 i form av enzyminhibitor.

I Pig. 2 visas, som omtalades ovan, anordningen i hopvikt skick sedd underifrån respektive ovanifrán, varvid hänvisnings- beteckningarna är desamma som i Fig. 1. Av Pig. 2 framgår dock även två färgreagensfönster 20, med vilka den vid analysen bil- dade färgen i ytan 17 kan jämföras.

Beträffande handhavandet av den visade anordningen hänvi- sas till Fig. 3-4, i vilka sekvenser numrerade I-IX är markerade, vilka sekvenser kan beskrivas enligt följande.

I. Förpackningen brytes och öppnas med flik 1. Patientens namn och data kan antecknas på angivet utrymme med hjälp av en penna 21.

II. Flik 2 öppnas. Provet tillsättes reaktionsbehållaren 13 med hjälp av en provsticka_22, vilken stickes igenom folien 15. Provet blandas in i reaktionsblandníngen 14 med provstickan. Därefter får provet inkubera under lämplig tid. Flik 2 kan därvid återförslutas, om så önskas. 10 15 20 ZS 30 35 4st _s11 8 III. Efter inkubationen öppnas flik 2 ånyo, om denna har varit försluten. ' IV. Flik 3 öppnas, varvid filtrerpappersytan 16 frigöres, och under denna yta finns enzymsubstratytan 17. Segmentet med filtrer- papperet 16 vikes därefter över reagensbehállaren 1§. .w V. Anordningen inverteras momentant.

VI. Därefter öppnas flik 4, som frilägger enzymsubstratytan 17 samt enzymínhibitorytan 19.

VII. Ytan 19 vikes över ytan 17 med flik 5 för att stoppa den eventuella enzymreaktionen. Efter vikningen förblir dessa ytor sammanklistrade, då de i det visade fallet är försedda med klis- ter av det slag som möjliggör öppning och återförslutning.

VIII. Uvriga segment kan nu rivas bort. På de två sammanklistrade segment som finns kvar står patientens namn och data.

IX. Genom fönstret på den motsatta sidan av det kvarstående seg- mentet avläses den uppkomna färgreaktionen genom jämförelse med fönster 20 med referensfärger.

Beträffande den exemplífierade reaktionen gäller att färg- reaktionen är beroende av den mängd enzym som ej har upptagits av den fasta fasen 14 i reaktíonsbehållaren 13. Reaktíonssystemet i reaktionsbehållaren 13 är sålunda utformat på ett sådant sätt att mängden enzym som upptas av den fasta fasen 14 är direkt beroende av närvaron av antigen alternativt antíkropp i provet. Vid inver- teringen i Fig. 3, steg V, filtreras provet genom filtrerpapperet 16, som förhindrar den fasta fasen 14 att nå enzymsubstratytan 17. 551)

Claims (14)

ÄLQSA -- 454 811 PATENTKRAV

1. Anordning för kemiska analyser, speciellt inom om- rådet medicin, t.ex. immunokemiska analyser, där det prov som skall testas bringas i kontakt med minst ett reagens, som rea- gerar med provet till bildning av en detekterbar substans, vil- ken i sin tur sedan detekteras för kvalitativ eller kvantitativ bestämning, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett sammanhängande ark med minst tre segment (6,7,8), av vilka det första (6) innehåller ett utrymme (13), pà vilket åtminstone ett av nämnda reagens (14) är närvarande från början och där kontakten mellan prov och reagens kan äga rum och där reagenset är närvarande från början, det andra (8) innehåller ett utrymme (17), företrädesvis med önskat detekteringsreagens närvarande från början, på vilket den detekterbara substansen kan påvisas, varvid det första och det andra segmentet (6 resp. 8) är vik- bara på ett sådant sätt att utrymmet (13) med reagenset kan bríngas att överlappa utrymmet (17) för pàvisníng, och det tredje (7) innehåller ett separationsorgan eller -medium (16) för separation av reagens, som ej har reagerat vid kontakten mellan prov och reagens, varvid detta tredje segment (7) är anordnat att kunna víkas in mellan nämnda första (6) och nämnda andra (8) segment, och varvid eventuella övriga ingående segment är vikbara på ett sådant sätt att önskade segment kan överlappa varandra för genomförande av erforderliga analyssteg.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett fjärde segment (9) med ett utrymme (19) innehållande en inhibitor för den använda detekterings- reaktionen, vilket segment (9) är anordnat att kunna víkas i kontakt med det andra segmentet (8) så att detekteringsreak- tionen inhiberas.

3. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett eller flera segment innehållande reagens, vilka segment är anordnade att kunna víkas in i erforderlig ordningsföljd för reaktion med provet eller med en i ett tidigare steg bildad reaktionsprodukt.

4. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett eller flera ytterligare segment (10, 11) med instruktioner avseende anord- 454 811 _ _ 10 ningens handhavande och/eller patientdata o.dyl., vilka segment likaså är vikbara pà ett sådant sätt att segmenten kan överlappa varandra i önskad ordning.

5. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k nia d av att segmenten är försedda med ett antal numrerade flikar (1-§), vilka steg för steg ger anvisning om den ordningsföljd, i vilken segmenten skall öppnas.

6. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett segment av- sett för applicering eller utspädning av provet, vilket segment är anordnat att kunna vikas så att provet kommer i kontakt med önskat reagens på annat segment.

7. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att detekteringsreagenset är ett färgalstrande reagens och att ett av segmenten, företrädesvis det andra segmentet (8) med detekteringsutrymmet, innehåller ett eller flera fönster (20) med referensfärg(er), med vilken (vilka) alstrad färg direkt kan jämföras för utvärdering av analysen.

8. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att segmenten är vikbara på ett sädant sätt att de väsentligen helt överlappar varandra när anordníngen föreligger í form av en färdig förpackning.

9. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett förslutnings- segment (12) anordnat att kunna vikas för förslutning av för- packningenf

10. I 10. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att det sammanhängande arket med tillhörande vikbara segment är format í ett stycke av kartong, plast eller annat lätt vikbart material.

11. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att visst eller vissa segment (6, 7, 10, 11) är avrívningsbara, så att de kan avlägsnas från anordningen efter att ha utnyttjats.

12. Anordning enligt något av de föregående kraven för användning vid analyser innefattande separation av fluidum- fas från fast fas och detektering av en substans i fluidumfa- sen, k ä n n e t-e c k n a d av att utrymmet på det första m n 454 811 11 segmentet (6) innefattar en behållare (13), vari provet är av- sett att appliceras för att reagera med i behållaren anordnat fastfasreagens (14) alternativt för att reagera till bildning av en fast fas, varvid behàllaröppningen företrädesvis är täckt med ett skyddsskikt (15), Lex. en folie, som håller reagenset på plats innan provet appliceras, att utrymmet (16)'i det andra segmentet (8) innehåller detekteringsreagens för önskad substans i fluidumfasen och att det tredje segmentet (7) innehållande ett separationsorgan eller -medium (16), t.ex. ett fíltrerpapper, vilket möjliggör passage av fluidumfasen men ej den fasta fasen, är anordnat att kunna vikas in mellan behållaren (13) i det första segmentet (6) och detekteringsutrymmet (16) på det andra segmentet (8), så att vid invertering av anordningen fluidumfa- sen kan komma i kontakt med detekteríngsreagenset.

13. Anordning enligt något av de föregående kraven av- sedd för enzymimmunoanalys innefattande antigen-antikroppreak- tioner, k ä n n e t e c k n a d av att utrymmet i det första segmentet innehåller fast fas, på vilken enzym upptas i beroen- de av närvaron av antigen eller antíkropp i provet, och att det andra segmentet innehåller enzymsubstrat, vilket ger reaktion med enzym som ej har upptagits av den fasta fasen i nämnda ut- rymme i det första segmentet.

14. Användning av en anordning enligt något av kraven 1-13, k ä n n e t e c k n a d av att den sker för kemiska ana- lyser inom området medicin, t.ex. ímmunokemiska analyser, såsom enzymimmunoanalys, fluorescensimmunoanalys och lumínescensimmu- noanalys.