DE19506802A1 - Reagensträger zur Zugabe von Reagentien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reagensträger zur Zugabe von Reagentien.

Chemische Reaktionen zwischen 2 oder mehreren Reaktionskomponenten benötigen zu Ihrer Durchführung, z. B. Start, Aufrechterhaltung, Kontrolle, Steuerung und/oder Beendigung in der Regel eine Beeinflußung von außen, z. B. die Zufuhr von Energie in Form von Licht- oder Wärmestrahlung geeigneter Wellenlänge, oder die Zugabe von Reagentien, z. B. zur Initiierung, Katalyse, Beendigung und/oder zur Feststellung des Umsatzgrades, z. B. durch qualitative oder quantitative Bestimmung einer der Reaktionsteilnehmer oder des Endproduktes.

Chemischen Reaktionen kommt in zunehmendem Maße auch immer mehr Bedeutung zu bei der Konzentrationsbestimmung von Enzymen, Substraten, Hormonen, oder zur Verfolgung von Reaktionsabläufen, wie sie z. B. im Rahmen medizinischer Untersuchungs- und Diagnostizierverfahren, in der Lebensmittelanalyse, der Wasser- und Abwasseranalyse, verwendet werden. Bei der sogenannten enzymatischen Analyse, einem Spezialgebiet der biochemischen Analyse, werden Enzyme oder Substrate als Nachweisreagentien benutzt. Mit der enzymatischen Analyse ist es möglich, in Gemischen, z. B. Blut, Urin, Bioreaktorproben, Abwasser, eine einzige spezielle Substanz selektiv zu analysieren; mit standardisierten Substraten lassen sich so auch bestimmte Enzyme qualitativ oder quantitativ erfassen.

Ein bevorzugtes Beispiel, dem der Ablauf chemischer und bio­ chemischer Reaktionen für eine biologische oder medizinische Bestimmungsmethode zugrundeliegt und dem immer größere Bedeutung zukommt, ist der sogenannte Immunoassay (IA). Beim Immunoassay handelt es sich um ein hochsensitives, auf der Spezifität immunologischer Reaktionen beruhendes Bestimmungsverfahren, für dessen qualitative und quantitative Auswertung eine Markierung eines der Reaktionspartner mit einer gut nachweisbaren und meßbaren Indikatorsubstanz erfolgt. Eine besondere Ausführungsform eines solchen Immunoassays stellt der Enzymimmunoassay (EIA) dar, bei dem enzymatische und immunochemische Analysenverfahren kombiniert werden, und der insbesondere zur Bestimmung von Antigenen, Antikörpern oder Haptenen verwendet wird. Im EIA werden Enzyme (z. B. Peroxidase) und Substrate als Detektionssystem verwendet; durch Zugabe eines geeigneten Substrats erfolgt die Messung der Enzymaktivität des Konjugats, wobei durch die katalytische Wirkung des Enzyms eine Verstärkung des Meßeffektes erzielt werden kann (vgl. z. B. Römmp Chemielexikon, 9. Auflage (1990) 1189).

Die Konzentrationsbestimmung, z. B. die Bestimmung des durch ein Enzym, z. B. Peroxidase, aus dem Substrat freigesetzten Farbstoffes, kann nach einem dafür geeigneten und üblichen Bestimmungsverfahren durchgeführt werden, z. B. photometrisch (Messung von Durchlicht oder der Reflexion), durch Messung der Fluoreszenz, durch Messung der Lumineszenz (z. B. in einem LIA), turbidimetrisch, und durch Messung der Radioaktivität.

Die Zugabe der Reagentien für einen Reaktionsablauf, z. B. zur Kontrolle und insbesondere zur Konzentrationsbestimmung in einem der vorstehend genannten Analyseverfahren, muß meistens in ganz bestimmten Mengen erfolgen, wozu in der Regel mehrere Arbeitsschritte zur Herstellung von Lösungen bestimmter Konzentration und Zusammenmischen in einem bestimmten Verhältnis erforderlich sind. Nach einer gegebenenfalls erforderlichen Inkubation kann die Konzentrationsbestimmung der Zielsubstanz dann visuell (z. B. für qualitative und halb­ quantitative Untersuchungen) oder mit Hilfe eines entsprechenden Meßgerätes erfolgen, wobei zur Messung und Auswertung wieder manuell, teil- oder vollautomatisch gearbeitet werden kann, z. B. mittels eines für derartige Zwecke geeigneten elektronischen Rechners.

Die Zugabe von Reagentien zur Durchführung chemischer Reaktionsabläufe, wie z. B. zur qualitativen oder quantitativen Bestimmung einer Zielsubstanz, ist in der Regel mit dem Nachteil behaftet, daß durch die oft getrennt erforderliche Zugabe mehrerer verschiedener Reagentien, meistens in Form mehrerer Lösungen bestimmter Konzentrationen, jedes einzelne Reagens zuerst in bestimmter Menge, z. B. in Form einer Lösung bestimmter Konzentration und Menge, bereitgestellt und abgemessen werden muß, was in der Regel eine vorhergehende Lösung, Verdünnung, Abmessung und/oder Vermischung erforderlich macht; eine solche Arbeitsweise ist bei chemisch instabilen Substanzen oft mit weiteren Problemen verbunden. So kann es z. B. erforderlich sein, die Reaktionslösung unter bestimmten Bedingungen (z. B. unter Kühlung und/oder in einer Inertgasatmosphäre) auf zubewahren, oder kurz vor der Durchführung der eigentlichen Reaktion (Bestimmung) frische Lösungen eines oder mehrerer der verwendeten Reagentien herzustellen.

Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung war es deshalb, einen Reagensträger zur Zugabe chemischer und/oder biologischer Reagentien bereitzustellen, mit dem die vorstehend genannten Nachteile in hohem Maße vermieden werden können, und mit dem eine leichte, problemlose und gleichzeitige und/oder synchrone Reagentiendosierung und -zugabe mit breiter Anwendbarkeit möglich ist. Diese Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist ein Reagensträger zur Zugabe chemischer oder biologischer Reagentien gemäß Patentanspruch 1, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er in Form eines Ringes oder Hohlzylinders ausgestaltet ist, der ein oder mehrere chemische oder biologische Reagentien enthält.

Bevorzugte Ausführungsformen davon sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 13.

Die Abmessungen des erfindungsgemäßen Reaktionsträgers, insbesondere der Außendurchmesser des Ringes oder Hohlzylinders, oder die Höhe des Hohlzylinders, sind in weiten Grenzen varierbar; sie richten sich nach der beabsichtigten Verwendung.

Zur Verwendung in einem Analysenverfahren, z. B. einem Enzymimmunoassay, bei dem die Vertiefungen einer Mikrotiterplatte zur Aufnahme des Reaktionsgemisches dienen, und die eine bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Reagensträgers darstellt, wird der Außendurchmesser des Ringes oder Hohlzylinders vorzugsweise so gewählt, daß der Reagensträger in die Vertiefungen einer solchen Mikrotiterplatte eingeführt werden kann. Bei Verwendung anderer Einrichtungen zur Aufnahme des Reaktionsgemisches z. B. von ähnlichen Platten mit weniger oder auch mehr kleineren oder größeren Vertiefungen von Tüpfelplatten, genormten Reagensgläsern usw., kann es zweckmäßig sein, die Reagensträger entsprechend anzupassen.

Mit den erfindungsgemäßen Reaktionsträgern ist es auch auf einfache Weise möglich, entsprechende Reaktionen (z. B. Test und Vergleich) in getrennten Reaktionsbehältern, z. B. den Vertiefungen einer Mikrotiterplatte, genau zur gleichen Zeit durchzuführen.

In dem erfindungsgemäßen Reagensträger beträgt das Verhältnis Außendurchmesser/Innendurchmesser des Ringes oder Hohlzylinders vorzugsweise 1 bis 10; das Verhältnis Dicke des Ringes oder Höhe des Hohlzylinders/Außendurchmesser beträgt vorzugsweise 0,1 bis 1,5.

Das Material, aus dem der erfindungsgemäße Reaktionsträger aufgebaut ist, wird insbesondere im Hinblick auf seine Verwendung entsprechend ausgewählt. Bevorzugt besteht der Ring oder Hohlzylinder des erfindungsgemäßen Reagensträgers aus Glas, Metall, Keramik, Papier, z. B. Filterpapier, und/oder Kunststoff. Der Ring oder Hohlzylinder kann aus einem durchsichtigen oder opaken Material bestehen, wobei sich hier die Auswahl insbesondere nach der beabsichtigten Meßmethode, z. B. photometrischer Bestimmung im Durchlicht oder Messung der Reflexion, richtet. In einer zweckmäßigen Ausführungsform besteht der erfindungsgemäße Ring oder Hohlzylinder, insbesondere bei Verwendung zusammen mit einer Mikrotiterplatte, aus dem gleichen Material, wie die Mikrotiterplatten, d. h. üblicherweise aus Kunststoff, insbesondere aus Polystyrol oder Polyvinylchlorid. Der Ring oder Hohlzylinder kann auch teilweise oder ganz aus einem porösen oder semipermeablen Material bestehen, z. B. einem an sich bekannten porösen Kunststoff oder einer porösen Keramikmasse, die entsprechende Poren und Kanäle aufweisen, in denen das oder die Reagentien enthalten sind, und aus denen sie durch das Reaktionsmedium, in dem die übrigen Reaktionsteilnehmer vorzugsweise in gelöster und/oder dispergierter Form vorliegen, freigesetzt werden können. In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäße Reagensträger auch teilweise oder ganz aus einem sich im Reaktionsmedium auflösenden Material bestehen. An die Oberflächen des erfindungsgemäßen Ringes oder Hohlzylinders kann das Reagens auf eine an sich bekannte, z. B. zur Herstellung immobilisierter Phasen und Mikrotiterplattenbeschichtungen übliche Weise, gebunden sein.

In dem Ring oder Hohlzylinder des erfindungsgemäßen Reagensträgers können die Reagentien gleichmäßig über die Oberfläche und/oder das Innere des Ringes oder Hohlzylinders verteilt sein; es können aber auch verschiedene Reagentien in verschiedenen voneinander getrennten Zonen des Ringes oder Hohlzylinders enthalten sein, die z. B. aus aufeinanderliegend angeordneten Schichten des Ringes oder Hohlzylinders ausgebildet sind, oder aber voneinander getrennte Sektoren des Ringes oder Hohlzylinders bilden. Der Ring oder Hohlzylinder kann auch an seiner Umfangsfläche und/oder der oberen und/oder unteren Oberfläche eine Beschichtung aufweisen, die eine oder mehrere Reagentien enthält, aus der diese dann durch das Reaktionsmedium freigesetzt werden. Eine solche Beschichtung kann z. B. eine semipermeable Membran sein. Eine solche Membran kann z. B. auch die einzelnen Schichten eines aus übereinander angeordneten Schichten ausgebildeten Ringes oder Hohlzylinders bilden. Sie kann aber auch als obere und/oder untere Deckschicht ausgebildet sein,die den Hohlzylinder oder Ring unten (als Bodenfläche) und/oder oben (als Deckfläche) abschließt; in diesem Fall bildet die Beschichtung der unteren oder oberen Oberfläche des Ringes oder des Hohlzylinders und die den eigentlichen Hohlzylinder abschließende Boden- oder Deckschicht vorzugsweise eine Einheit, d. h. eine die äußere Umfangsfläche abdeckende Scheibe. Ein mit einer Bodenschicht oder Boden- und Deckschicht versehener Reaktionsträger kann z. B. in seinem Inneren einen oder mehreren Reagenzien, z. B. auch in mikroverkapselter Form, enthalten, die z. B. nach Auflösen der Bodenschicht und/oder Deckschicht freigesetzt werden können, oder mit dem durch die als semipermeable Wände ausgebildeten Schichten eindringenden Reaktionssystem reagieren können.

Die Schichten, Sektoren und/oder einzelnen Beschichtungen, aus denen der Ring oder Hohlzylinder des erfindungsgemäßen Reagensträgers besteht oder die er enthält, sind vorzugsweise fest miteinander verbunden, z. B. durch einen geeigneten Kleber. Die einzelnen Abschnitte (Schichten, Sektoren, Membranen) können dabei mehrere Reagentien enthalten, vorzugsweise enthalten sie aber nur ein einziges Reagens, wodurch eine vorzeitige Wechselwirkung zwischen zwei oder mehreren Reagentien vor der Durchführung der eigentlichen Bestimmungsmethode sicher vermieden werden kann. Der Hohlzylinder eines erfindungsgemäßen Reaktionsträgers kann z. B. aus zwei oder mehreren konzentrisch übereinander angeordneten erfindungsgemäßen Ringen und/oder Hohlzylindern geringerer Höhe aufgebaut sein, die lösbar oder vorzugsweise fest, z. B. durch Verkleben, miteinander verbunden sind.

Eine oder vorzugsweise mehrere der Oberflächen des erfindungsgemäßen Ringes oder Hohlzylinders können zur Vergrößerung der Oberfläche auch entsprechend ausgestaltet sein, z. B. aufgerauht oder ziehharmonikaartig gefaltet.

Mit dem erfindungsgemäßen Reaktionsträger ist es möglich, ein oder mehrere Reagentien auf einfache und problemlose Weise einem Reaktionsmedium zuzuführen. Insbesondere ist es erfindungsgemäß möglich, auch instabile Reagentien oder miteinander in Reaktion tretende Reagentien leicht, problemlos und gleichzeitig zuzugeben, ohne daß vor der eigentlichen Bestimmungsreaktion zeitaufwendige und komplizierte Maßnahmen erforderlich sind, wie z. B. ein Auflösen, Einstellen auf eine bestimmte Konzentration, Abmessen und Mischen.

Mit dem erfindungsgemäßen Reaktionsträger ist es möglich, ein oder mehrere Reagentien bereits in einer bestimmten gewünschten Menge bereitzustellen, wodurch es vor der eigentlichen Durchführung der Bestimmungsreaktion nur noch erforderlich ist, einen oder mehrere gleiche oder verschiedene erfindungsgemäße Reagensträger zuzusetzen, wobei deren Mengenanteil auf einfache Weise, z. B. durch Abzählen oder Abwiegen, festgelegt werden kann. Die erfindungsgemäßen Reagensträger können aber auch bereits in entsprechenden Dosiseinheitspackungen bereitgestellt werden, die z. B. ein oder mehrere Reagentien für einen Test enthalten, gegebenenfalls in Inertgasatmosphäre eingeschlossen. Auf diese Weise ist es möglich, gemäß der Anleitung für einen bestimmten Test den Inhalt einer oder mehrerer Probenfläschchen, die erfindungsgemäße Reagensträger enthalten, einem Reaktionsmedium auf einfache Weise und ohne vorhergehende aufwendige Zusatzmaßnahmen, zuzugeben.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Reagensträgers, insbesondere in Form seiner vorstehend und nachstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen, zur Durchführung chemischer oder biochemischer Reaktionen. Vorzugsweise finden die erfindungsgemäßen Reaktionsträger Verwendung in Mikrotiterplatten-Verfahren, z . B. in entsprechenden Immunoassays, und insbesondere Enzymimmunoassays.

Unter chemischen Reaktionen sind erfindungsgemäß auch physikalisch-chemische Reaktionen zu verstehen, und unter biochemischen Reaktionen auch biologische Reaktionen. So kann z. B. eine z. B. durch Temperaturänderung verursachte physikalisch-chemische Reaktion, z. B. Auskristallisation oder Lösung, durch Zugabe entsprechend gekühlter oder erwärmter erfindungsgemäßer Reagensträger gesteuert werden.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist auch ein Kit zur Durchführung eines Bestimmungsverfahrens, insbesondere eines Enzymimmunoassays, der aus einem oder mehreren die erfindungsgemäße Träger enthaltenden Einheitdosisbehältern und gegebenenfalls weiteren Behältern mit Hilfsstoffen besteht.

Die erfindungsgemäßen Reaktionsträger können, insbesondere abhängig von der chemischen oder biochemischen Reaktion, die durchgeführt werden soll, in verschiedener Größe und Gestalt zugegeben werden. Die Größe, Gestalt und Menge der erfindungsgemäßen Reaktionsträger richtet sich dabei insbesondere auch nach der Art des Reagens oder der Reagentien, die er enthält. Wenn das Reagens als Katalysator dient, so ist es in der Regel ausreichend, einen oder wenige entsprechend ausgestaltete Reaktionsträger dem Reaktionsmedium zuzugeben. Wenn der Reaktionsträger aber eine oder mehrere Reaktionskomponenten einer chemischen oder biochemischen Reaktion enthält, ist es meistens erforderlich, die Reaktionsträger in größerer Menge zuzugeben. So kann z. B. ein Reaktionsgefäß, z. B. ein entsprechender Kolben, eine Reagensglas, ein Zentrifugenglas oder eine Küvette zur photometrischen Messung mit den erfindungsgemäßen Reagensträgern teilweise oder ganz gefüllt werden, und nach Beendigung der Reaktion, die gegebenenfalls unter Rühren oder Agitieren des die Reagensträger enthaltenden Mediums durchgeführt wird, lassen sich die Reagensträger wieder auf einfache Weise von der Reaktionsmischung, die diese Reaktionsträger z. B. nach Art von Füllkörpern enthält, wieder einfach abtrennen, z. B. durch Abdekantieren, Filtration oder nach einem anderen dafür bekannten und üblichen Verfahren.

Aufgrund ihrer Ausgestaltung als Ring oder Hohlzylinder mit flachen unteren und oberen Begrenzungsflächen eignen sich die erfindungsgemäßen Reaktionsträger insbesondere auch für den Einsatz in Reaktionsgefäßen mit flachem Boden und kreisförmigem oder auch rechteckigem Querschnitt. In derartigen Behältern, wie z. B. den Vertiefungen einer üblichen Mikrotiterplatte, wird vorzugsweise ein Reagensträger mit gleichem Grundriß verwendet, wobei der Außendurchmesser des Ringes oder Hohlzylinders so verkleinert ist, daß der Reagensträger problemlos in den Reaktionsbehälter, z. B. die Vertiefung einer Mikrotiterplatte, eingeführt und ausgebracht werden kann, und zwischen der Innenwand des Behälters und der Umfangs-Außenwand des Ringes oder Hohlzylinders ein für die Durchführung der Reaktion ausreichend großer Abstand verbleibt. Durch die Verwendung von Reaktionsbehältern mit flachem Boden und entsprechend angepaßten erfindungsgemäßen Reaktionsträgern läßt sich auch eine Agglutination von Reaktionsteilnehmern, wie sie insbesondere bei Reaktionsgefäßen mit einem sich nach unten verjüngenden Querschnitt auftreten können, weitgehend vermeiden. Auf der anderen Seite ist es aber z. B. auch möglich, mittels entsprechend ausgestaltener erfindungsgemäßer Reaktionsträger, z. B. zur Blutgruppenbestimmung, das Auftreten von Agglutinationen qualitativ oder auch quantitativ zu bestimmen, z. B. durch photometrische Messung der Extinktionsänderung oder Trübung, die durch Ablagerung eines Agglutinates (Reaktionsniederschlages) im Bereich des Innendurchmessers des Reaktionsträgers verursacht wird.

Obwohl der Grundriß der erfindungsgemäßen Reagensträger in der Regel kreisförmig ist, ist er nicht darauf beschränkt; er kann z. B. auch ellipsenförmig und insbesondere quadratisch/ rechteckig ausgebildet sein. Ein rechteckiger Grundriß eignet sich z. B. vor allem für Reaktionen, die in Meßküvetten zur photometrischen Bestimmung durchgeführt werden. In diesem Fall ist der erfindungsgemäße Reaktionsträger dann vorzugsweise als Polyeder mit rechteckigem Querschnitt ausgestaltet, der einen zur äußeren Umfangsfläche parallen inneren Schacht aufweist.

Es kann auch zweckmäßig sein, auch den Querschnitt (Aufriß) des erfindungsgemäßen Reaktionsträgers dem Querschnitt (Aufriß) des Reaktionsgefäßes anzupassen; so kann es z. B., insbesondere im Hinblick auf die Bestimmung von Agglutinationsbildungen, oder bei Reaktionen, in denen eine Trennung der Reaktionsprodukte durch Zentrifugieren erfolgt, zweckmäßig sein, den Reaktionsträger an das Reaktionsgefäß anzupassen, z. B. dadurch, daß das untere Ende sich wie bei einem Zentrifugengefäß nach unten verjüngt, d. h. also, daß z. B. der untere Grundriß des erfindungsgemäßen Reaktionsträgers eine kleineren Durchmesser als der obere Grundriß des Reaktionsträgers besitzt, oder der Reaktionsträger sich nach unten hin kegelförmig verjüngt und mit einer abgerundeten Spitze abschließt. Auch die vorstehend aufgeführten Abänderungen (z. B. ein dem Reaktionsgefäß angepaßter ellipsenförmiger oder rechteckiger Grundriß, oder ein dem Reaktionsgefäß angepaßter sich nach unter verjüngender Aufriß) fallen ebenfalls unter dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform kann der erfindungsgemäße Reaktionsträger an seiner Bodenfläche auch einen ringförmigen Einsatz aufweisen, dessen Außendurchmesser und Querschnitt so gewählt ist, daß er in den Reaktionsträger paßt, wobei zwischen der Außenwand des Einsatzes und der Innenwand des Reaktionsträgers zweckmäßigerweise kein oder nur ein sehr geringer Abstand verbleibt, und wobei die Innenwände des Einsatzes einen sich nach unten verjüngenden Kegelstumpf bilden, wobei der Durchmesser des oberen Querschnittes etwa mit dem Durchmesser der Außenwand des Einsatzes übereinstimmt, und der Durchmesser des unteren Grundrisses entsprechend kleiner ist. Ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Reaktionsträger, der einen solchen sich nach unten verjüngenden Einsatz trägt, und insbesondere zur Bestimmung von Agglutinatbildung verwendet werden kann, zeigt die Abb. 8.

Werden die erfindungsgemäßen Reagensträger in einem Verfahren zur Bestimmung einer Zielsubstanz verwendet, z. B. in einem Enzymimmunoassay zur Bestimmung eines Antigens oder Antikörpers, so können die erfindungsgemäßen Reagensträger sowohl die entsprechenden Reagentien, als auch die die zu bestimmende Zielsubstanz enthaltende Probe, z. B. eine Körperflüssigkeit, in vorzugsweise mehreren verschiedenen Reaktionsträgern enthalten. Dazu ist es z. B. nur erforderlich, die Probe, z. B. Körperflüssigkeit, in einem entsprechenden erfindungsgemäßen Ring oder Hohlzylinder, der dann vorzugsweise aus saugfähigem porösem Kunststoff- oder Keramikmaterial, oder Filterpapier besteht, auf zusaugen, und dann auf geeignete Weise zusammen mit den übrigen Reagensträgern in ein sich in einem Reaktionsbehälter, z. B. der Vertiefung einer Mikrotiterplatte, befindliches Reaktionsmedium, z. B. aufeinanderliegend, einzubringen.

Die erfindungsgemäßen Reagensträger eignen sich aufgrund ihrer Ausgestaltung insbesondere auch sehr gut für eine photometrische Konzentrationsbestimmung im Durchlicht, weil das Strahlenbündel in einem solchen Fall parallel zur Achse durch die kreisförmige Öffnung des Ringes oder Hohlzylinders geführt werden kann. Wenn der erfindungsgemäße Reaktionsträger eine Bodenschicht aufweist, z. B. in Form einer semipermeablen Wand, einer ein Reagens enthaltenden Wand usw., die nicht vollkommen lichtdurchlässig ist, so wird in einer solchen Wand im Zentrum zweckmäßigerweise ein ausreichend großes Fenster vorgesehen, das aus einem vollkommen lichtdurchlässigen Material ausgebildet ist. Die den Reaktionsträger unten und/oder oben abschließende Wand, z. B. in Form einer Membran, und insbesondere ein im Zentrum einer solchen Membran vorgesehenes völlig durchsichtiges Fenster, kann zweckmäßigerweise auch eine Prägung (Markierung), z. B. in Form eines Zählnetz-Rasters zur mikroskopischen Beurteilung eines Niederschlages (z. B. eines Agglutinats) aufweisen.

Auf diese Weise lassen sich z. B. die mit bekannten Systemen, z. B. auf der Basis einer Mehrschichtfilmtechnologie, bei denen nur eine Oberflächenmessung, z. B. Reflexionsmessung, aber keine Messung im Durchlicht erfolgen kann, verbundenen Nachteile vermeiden; auch Reagentien in Granulatform müssen zur Messung im Durchlicht erst in einem Lösungsmittel gelöst werden.

Mit den erfindungsgemäßen Reagensträgern läßt sich in der Regel auch das Volumen des Reaktionsmediums verringern, wodurch z. B. turbidimetrische Messungen erleichtert oder überhaupt erst möglich werden. Bei gleichbleibender Meßgenauigkeit und Empfindlichkeit läßt sich meist auch die Reagensmenge und/oder Probenmenge verringern.

Die Erfindung wird nun durch die nachfolgenden Beispiele näher veranschaulicht, ohne den Rahmen der Erfindung darauf zu beschränken.

Beispiele

Die Fig. 1 bis 5 zeigen beispielhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Reagensträgers.

In den Figuren bedeuten:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Reagensträgers 1 in Form eines Hohlzylinders;

Fig. 2 den Querschnitt eines aus mehreren übereinanderliegenden Schichten 2 ausgebildeten Reagensträgers 1 in Achsenebene;

Fig. 3 den Grundriß eines sektorförmig in 3 Segmente 3, 4, 5 aufgeteilten, als Ring oder Hohlzylinder ausgestalteten Reagensträgers 1;

Fig. 4 den Querschnitt in Achsenebene eines erfindungsgemäßen Reagensträgers 1, dessen untere und obere Begrenzungsfläche Rinnen 6 aufweist;

Fig. 5 die obere Begrenzungsfläche eines Reagensträgers 1 nach Fig. 4 in Draufsicht, wobei die Rinnen 7 konzentrisch angeordnet sind;

Fig. 6 den Querschnitt eines Reagensträgers 1 in Form eines Hohlzylinders, der unten mit einer Bodenschicht 10 abgeschlossen ist;

Fig. 7 den Querschnitt durch eine übliche Mikrotiterplatte 8 (8 × 12 cm, 8 × 12 = 96 Vertiefungen, Fassungsvermögen jeder Vertiefung ca. 250 µl), in der 3 Vertiefungen 9 einen erfindungsgemäßen Reagensträger 1 in Form eines Hohlzylinders enthalten; und

Fig. 8 den Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Reaktionsträger 1, der einen Einsatz 11 enthält, der auf der Bodenschicht 10 ruht; die Innenwand 12 des Einsatzes 11 bildet einen Kegelstumpf. Ein solcher Einsatz, der zweckmäßigerweise aus dem gleichen Material wie der erfindungsgemäße Reaktionsträger besteht, eignet sich z. B., wie auch in Fig. 8 dargestellt, zur Bestimmung des Auftretens eines Agglutinats 13 in einem Reaktionsgemisch 14. Der Einsatz kann auch fest mit dem Reaktionsträger verbunden sein, z. B. fest verklebt oder insbesondere mit diesem integriert.

Beispiel 1

Dieses Beispiel beschreibt einen erfindungsgemäßen Reagensträger in Form eines zur Einführung in Vertiefungen einer Mikrotiterplatte (Fig. 6) ausgestalteten Hohlzylinders zur Verwendung in einem ELISA-Enzymimmunoassays zur Bestimmung von Gesamt-Thyroxin. Als Reagensträger für den nach diesem Verfahren verwendeten Antikörper dient ein erfindungsgemäßer Hohlzylinder aus Polystyrol, der an seinen äußeren und inneren Oberflächen mit Thyroxin-Antikörper (Schaf) beschichtet ist. Nach Zugabe des Probenmaterials (Serum, Heparin-, EDTA-, Citrat- und Oxalat-Plasma) in die Vertiefungen der Mikrotiterplatte, die erfindungsgemäße, mit Thyroxin- Antikörpern beschichtete Reagensträger enthält, und Zugabe der Inkubationslösung (Inkubationstemperatur 20 bis 25°C, Inkubationszeit 30 Minuten), werden die erfindungsgemäßen Reagensträger aus den Vertiefungen herausgenommen und nach Überführung in die Vertiefungen einer anderen Mikrotiterplatte mit Substrat-Chromogen-Lösung (ABTS/H₂O₂) versetzt. Nach Inkubieren (30 Minuten) kann die photometrische Auswertung direkt im Durchlicht mittels eines Spektralphotometers (Wellenlänge: 420 nm) erfolgen.

Beispiel 2

Dieses Beispiel beschreibt eine enzymatische Bestimmung von Harnsäure mit Uricase (vgl. D. Barham und P. Trinder, Analyst 97 (1972) 142 bis 145; P. Fossati et al, Clin. Chem. 26 (1980) 227 bis 231).

Die Bestimmung der Harnsäure erfolgt nach Umsetzung mit Uricase; das gebildete H₂O₂ wird mit 3,5-Dichlor-2- hydroxybenzolsulfonsäure (DCHBS) und 4-Aminophenazon (Katalyse mit Peroxidase) zu einem rotvioletten Chinoniminfarbstoff umgesetzt, der als Indikator dient.

Claims (16)

1. Reagensträger zur Zugabe chemischer und/oder biologischer Reagentien zu einem Reaktionssystem, dadurch gekennzeichnet, daß er in Form eines Ringes oder Hohlzylinders ausgestaltet ist, der ein oder mehrere chemische oder biologische Reagentien enthält.

2. Reagensträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring oder Hohlzylinder aus Glas, Metall, Keramik, Papier und/oder Kunststoff besteht.

3. Reagensträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Ringes oder Hohlzylinders so gewählt ist, daß der Reagensträger in die Vertiefungen einer Mikrotiterplatte eingeführt werden kann.

4. Reagensträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Außendurchmesser/Innendurchmesser des Ringes oder Hohlzylinders 1 bis 10 beträgt.

5. Reagensträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Dicke des Ringes oder Höhe des Hohlzylinders/Außenradius 0.1 bis 1.5 beträgt.

6. Reagensträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er die Reagentien über die Oberfläche und/oder das Innere des Ringes oder Hohlzylinders gleichmäßig verteilt enthält.

7. Reagensträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Reagentien in verschiedenen voneinander getrennten Zonen des Ringes oder Hohlzylinders enthalten sind.

8. Reagensträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander getrennten Zonen übereinander angeordnete Schichten des Ringes oder Hohlzylinders sind.

9. Reagensträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander getrennten Zonen Segmente des Ringes oder Hohlzylinders sind.

10. Reagensträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er an seiner Umfangfläche, der oberen und/oder unteren Oberfläche eine Beschichtung aufweist, die ein oder mehrere Reagentien enthält.

11. Reagensträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere konzentrisch aufeinander angeordnete Reagensträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 9 und 10 die aufeinander angeordneten Schichten des Ringes oder Hohlzylinders bilden.

12. Reagensträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung als obere und/oder untere Deckschicht ausgebildet ist, die auch den eigentlichen Hohlzylinder oder Ring unten und/oder oben abschließt.

13. Reagensträger nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er auf einer den Reaktionsträger (1) unten abschließenden Bodenschicht (10) einen Einsatz (11) trägt, dessen Außenwand parallel zur Innenwand des Reaktionsträgers verläuft und dessen Durchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des Reaktionsgefäßes entspricht, und dessen Innenwand (12) einen Kegelstumpf bildet, dessen kleinerer Durchmesser sich zur Bodenschicht benachbart befindet.

14. Verwendung eines Reagensträgers nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Durchführung chemischer oder biologischer Reaktionen.

15. Verwendung nach Anspruch 14 zur Durchführung von Immunoassays, insbesondere Enzymimmunoasssays.

16. Kit zur Durchführung eines Bestimmungsverfahrens, insbesondere eines Immunoassays, bestehend aus einem oder mehreren die Reagensträger nach einem der Ansprüche 1 bis 13 enthaltenden Einheitdosisbehältern und gegebenenfalls weiteren Behältern mit Hilfsstoffen.