DE69405116T2

DE69405116T2 - Nachweis vorrichtung und herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE69405116T2
Application number: DE69405116T
Authority: DE
Inventors: Paul Henry Charles Mundill; Michael Evans Prior
Original assignee: Unipath Ltd
Current assignee: Alere Switzerland GmbH
Priority date: 1993-11-12
Filing date: 1994-11-08
Publication date: 1998-03-05
Anticipated expiration: 2014-11-09
Also published as: ES2109802T3; AU701716B2; ATE157171T1; JPH09504873A; WO1995013542A1; GR3025217T3; EP0728309A1; DE69405116D1; AU8106994A; EP0728309B1; JP2810238B2; DK0728309T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Assayvorrichtungen und verbesserte Wege zur Herstellung derartiger Vorrichtungen.
Mittlerweile sind viele Assayvorrichtungen erhältlich, die ein poröses Trägermaterial, z.B. einen Streifen, umfassen, durch den eine aufgetragene Probenflüssigkeit, wie Urin, permeieren kann, und bei denen das Assayergebnis mittels spezifischer Bindung eines nachweisbaren Materials in einer genau definierten Region (Nachweiszone) des Trägers, z.B. einer schmalen Linie oder einem kleinen Punkt, die ein immobilisiertes spezifisches Bindungsreagenz enthält, zustandekommt. Ausführungen zur häuslichen Verwendung derartiger Vorrichtungen für die Analyse von Urin, z.B. in Schwangerschaftstests und Ovulationsvorhersagetests, sind mittlerweile weithin im Handel erhältlich. Viele derartige Vorrichtungen beruhen auf den Prinzipien der Immunochromatographie und umfassen üblicherweise ein aus Kunststoffmaterial geformtes hohles Gehäuse, das einen vordosierte Reagenzien tragenden porösen Assaystreifen enthält. Die Reagenzien in der Vorrichtung können z.B. ein oder mehrere mit einem Direktmarkierungsstoff, z.B. einem Farbstoffsol, einem Metall-(z.B. Gold-)Sol, einem Nichtmetallelement-(z.B. Selen-, Kohlenstoff-)Sol oder einem gefärbten Latex- (Polystyrol-)Mikroteilchen, markierte Reagenzien einschließen, die bei Konzentrierung in einem vergleichsweise kleinen Testgebiet des Streifens für das Auge sichtbar sind. Der Benutzer muß lediglich eine Urinprobe auf einen Teil des Gehäuses auftragen, um den Assay zu starten. Das Assayergebnis wird innerhalb weniger Minuten ohne weitere Veranlassung durch den Benutzer für das Auge sichtbar.
Beispiele derartiger Vorrichtungen sind in den EP-A-291 194 und EP-A-383 619 beschrieben, deren Offenbarung durch Bezugnahme Bestandteil dieser Anmeldung wird. Die Probensammlung kann zweckmäßigerweise mittels eines saugfähigen Elements erreicht werden, das einen Teil des Gehäuses bildet und bereitwillig Probenflüssigkeit, z.B. aus einem Urinstrahl, aufnehmen kann. Wahlweise kann das saugfähige Element aus dem Gehäuse der Vorrichtung hervorstehen, um den Probenauftrag zu erleichtern.
Eine besondere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Herstellung von Assayvorrichtungen zu verbessern, indem die genaue Positionierung einer relativ kleinen Nachweiszone innerhalb der Vorrichtung erleichtert wird. Dies weist den Vorteil auf, daß während der Herstellung aufgrund der Produktion wenigerer fehlerhafter Vorrichtungen, bei denen die Nachweiszone falsch angeordnet ist, weniger Ausschuß auftritt. Auch das anschließende Ablesen eines Assayergebnisses in der Nachweiszone wird erleichtert, weil z.B. eine angegliederte optische Auslesevorrichtung gegebenenfalls nicht "abtasten" muß, um die exakte Position der Nachweiszone zu identifizieren, bevor ein Assayergebnis bestimmt wird.
In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung eine Assayprobentestvorrichtung bereit, die in einem Gehäuse einen porösen, flüssigkeitspermeablen Träger umfaßt, wobei der Träger eine Nachweiszone hiervon einschließt, in der durch spezifische Bindung eines nachweisbaren Materials direkt oder indirekt an ein in der Nachweiszone immobilisiertes Bindungsreagenz ein Assayergebnis offenbart wird und das Vorrichtungsgehäuse eine innenliegende Positionierhilfe einschließt, die in eine entsprechende, dem Träger zugeordnete Positionierhilfe, mit dieser zusammenwirkend, eingreift, so daß die Nachweiszone im Vorrichtungsgehäuse bezüglich der Positionierhilfe auf dem Vorrichtungsgehäuse genau positioniert ist. Z.B. umfaßt die innenliegende Positionierhilfe einen Stift oder dergleichen, der mit einem Loch oder einer Vertiefung im Träger in Eingriff gebracht werden kann, wobei die Nachweiszone bezüglich des Lochs oder der Vertiefung an einer genau vorherbestimmten Position auf dem Träger angeordnet ist.
Während der Herstellung der Assayvorrichtung kann die entsprechende Positionierhilfe verwendet werden, um die genaue Ausbildung, z.B. mittels Reagenzdrucktechniken, der Nachweiszone auf dem Träger zu erleichtern oder zu steuern. Zusätzlich oder alternativ kann die genaue Plazierung des Trägers innerhalb des Vorrichtungsgehäuses durch die Positionierung erleichtert oder gesteuert werden.
Die EP-A-492 326 offenbart Teststreifen, die durch Einschieben in eine separate Auslesevorrichtung ausgelesen werden und mit einer Hilfe zur Positionierung des Streifens in einer Ausleseposition im Auslesegerät versehen sind.
Die Erfindung stellt insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Assayvorrichtung bereit, die einen porösen Streifen in einem Gehäuse umfaßt, wobei der Streifen mindestens eine Nachweiszone einschließt, die durch Auftragen eines Reagenzes auf einen Bogen porösen Materials ausgebildet wird, bevor der Bogen in eine Mehrzahl identischer Streifen unterteilt wird, wovon jeder eine Portion des gedruckten Reagenzes trägt, bei dem:
a) vor dem Reagenzienauftrag der Bogen porösen Materials mit einer Mehrzahl von Löchern oder Vertiefungen versehen wird, wobei mindestens ein Loch oder eine Vertiefung in jeder Region des Bogens liegt, die bei Unterteilung des Bogens einen einzelnen Streifen bildet;
b) während des Reagenzienauftrags der Bogen mittels der Löcher oder Vertiefungen zu einer Druckvorrichtung positioniert gehalten wird, so daß der Auftrag des Reagenzes auf den Bogen in vorbestimmter Position bezüglich der Löcher oder Vertiefungen geschieht; und
c) im Anschluß an die Unterteilung des Bogens die Assayvorrichtung zusammengefügt wird, indem ein einzelner Streifen mittels zusammenwirkenden Eingriffs zwischen dem mindestens einen Loch oder der Vertiefung und einer Positionierhilfe in dem Gehäuse positioniert wird.
Die Löcher oder Vertiefungen liegen vorzugsweise entlang der Längsperipherie des Bogens. Der Reagenzienauftrag kann das Aufdrucken des Reagenzes in einer oder mehreren Linien, die im wesentlichen parallel zu einer Anordnung der Löcher oder Vertiefungen liegen, einschließen.
Ein Vorteil der Ausbildung eines innenliegenden Positioniersystems, welches eine genaue Positionierung der Nachweiszone in der Testvorrichtung gewährleistet, besteht darin, daß die automatisierte Herstellung und Qualitätssicherung der Testvorrichtungen erleichtert werden kann. Falls die Testvorrichtungen nach der Einzelanwendung wegwerfbar sein sollen, müssen sie in großen Stückzahlen bei niedrigen Kosten hergestellt werden. Die innenliegende Positionierung kann die automatisierte Herstellung und hohe Durchsatzzahlen erleichtern. Andere Zonen, die eine kritische Plazierung erfordern, wie z.B. eine Kontrollzone, können, falls gewünscht, ebenfalls mittels der Erfindung genauer positioniert werden. Lediglich beispielhaft wird nun eine erfindungsgemäße Assayvorrichtung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von denen:
Figur 1 eine Gesamtansicht eines Bogens Trägermaterial, z.B. Nitrocellulosepapier, im Verlauf des Reagenzienauftrags auf den Bogen und die Unterteilung des Bogens in Assaystreifen zeigt.
Figur 2 zeigt eine "explodierte" Ansicht einer erfindungsgemäßen Assayvorrichtung, die einen wie in Figur 1 gezeigt hergestellten Assaystreifen beinhaltet.
Mit Bezug auf Figur 1 soll der Bogen 100 von porösem Trägermaterial in eine Mehrzahl identischer Assaystreifen 101 aufgeteilt werden, indem entlang der Mittelachse A-A und der Querachsen B-B geschnitten wird.
Vor der Unterteilung werden parallele Linien (102-107) von Assayreagenzien auf den Bogen 100 plaziert. Lediglich beispielhaft sind die beteiligten Reagenzien ein erster immobilisierter Antikörper in den Linien 102 und 107 und ein zweiter unterschiedlicher immobilisierter Antikörper in den Linien 103 und 106. Der Reagenzienauftrag kann mittels eines "Stiftes" 108 oder dergleichen geschehen, der auf einem computergesteuerten "x-y"-Plotter-Mechanismus (nicht dargestellt) gefahren wird und über einen flexiblen Zudosierungsschlauch 109 mit geeigneter gepufferter Reagenzlösung versorgt wird. Wenn das Material des Bogens 100 Nitrocellulose ist, können Reagenzien, wie Antikörper oder Antigene, durch einfachen direkten Auftrag auf die Nitrocellulose immobilisiert werden, worauf das Bogenmaterial mit Albumin oder Polyvinylalkohol blockiert wird. Im Anschluß an den Reagenzienauftrag und das Blockieren können zwei Linien 104 und 105 von mobilem markierten Reagenz, z.B. einem Antigen (z.B. E3G, LH), das z.B. mit einem teilchenförmigen Direktmarkierungsstoff, wie einem gefärbten Latex, markiert ist, aufgetragen werden. Dieser Auftrag kann z.B. mittels eines anderen Stifts (nicht dargestellt) geschehen. Alternativ kann das markierte Reagenz (können die markierten Reagenzien) in einem separaten porösen Kissen oder dergleichen vorgehalten werden, anstatt direkt auf das Teststreifenmaterial aufgetragen zu werden.
Um eine präzise Positionierung der reagenzhaltigen Linien zu erreichen, wird jede Längsperipherie 110, 111 des Bogens 100 mit einer Mehrzahl identischer kleiner Löcher 112 gelocht, von denen jeweils eines innerhalb der Breite eines vorgesehenen Streifens 113 angeordnet ist. Die Löcher 112 werden im Bogen 100 vor dem Auftrag irgendwelcher Reagenzien gemacht. Der unbehandelte Bogen ist auf einem Rahmen (nicht dargestellt) oder einer ähnlichen Arbeitsoberfläche mittels eines Balkens 114 positioniert, der auf jeder Querperiphene des Bogens nach unten gedruckt wird. Lediglich einer dieser Balken ist (teilweise) dargestellt. Jeder Balken weist eine Mehrzahl von nach unten vorstehenden Zapfen 115 auf, von denen jeder genau in eines der Löcher 112 weist. Die Spurführung des Reagenzien auftragenden Stifts 108 wird durch die Position der den Bogen haltenden Balken paßgenau gesteuert, und demzufolge geschieht der Reagenzienauftrag in einer vorbestimmten genauen Linie bezüglich der Perforationen im Bogen.
Im Anschluß an alle notwendigen Reagenzienaufträge und andere Behandlungen des Bogens wird der Bogen durch Trennvorrichtungen (nicht dargestellt) in einzelne identische Streifen 101 unterteilt. Jeder einzelne Streifen enthält daher ein Positionierloch 112 mit zwei reagenzienhaltigen Linien oder Reaktionszonen (z.B. 102 und 103), die bezüglich des Lochs 112 in genau vorbestimmten Positionen angeordnet sind und sich entlang der Breite eines jeden Streifens erstrecken. An einer vom Loch 112 entfernten Stelle befindet sich eine Region (z.B. 104) des Streifens, die das mobile markierte Reagenz trägt. Die exakte Position des markierten Reagenzes bezüglich des Lochs ist nicht entscheidend.
Mit Bezug auf Figur 2 umfaßt eine erfindungsgemäße Assayvorrichtung ein Kunststoffgehäuse mit einer oberen und einer unteren Hälfte 200 und 201, die zur Aufnahme des Assaystreifens 101 und außerdem eines fakultativen saugfähigen Probenaufnahmeelements 202 angepaßt sind, das sich aus einem Ende 203 des zusammengefügten Gehäuses erstreckt. In der gezeigten zusammengefügten Vorrichtung überlappt das saugfähige Aufnahmeelement 202 das Ende 204 des Assaystreifens neben dem aufgetragenen markierten Reagenz.
Die obere Hälfte 200 des Gehäuses enthält ein Beobachtungsfenster 205, durch welches beide Nachweiszonen 102 und 103 von außerhalb des Gehäuses betrachtet werden können. Auf der Innenseite der oberen Hälfte des Gehäuses befindet sich ein abwärts gerichteter Stift oder Zapfen 206. Der Durchmesser des abwärts gerichteten Stifts oder Zapfen 206 ist an den des Lochs 102 im Assaystreifen 101 angepaßt, so daß der Streifen in der zusammengefügten Vorrichtung auf dem Zapfen sicher positioniert werden kann.
Die untere Hälfte 201 des Gehäuses enthält ebenfalls ein Ergebnisbeobachtungsfenster 207, das in der zusammengefügten Vorrichtung direkt gegenüber dem Ergebnisfenster 205 in der oberen Hälfte des Gehäuses liegt. Die untere Hälfte des Gehäuses enthält auch ein Mittel, wie eine Vertiefung 208, die das untere Ende des Stifts oder Zapfens 206 aufnehmen kann, wenn die zwei Hälften des Gehäuses zur Ausbildung einer Einschlusses zusammengesetzt werden.
In der zusammengefügten Vorrichtung bewirkt der Vorgang des Einschließens des Streifens und des saugfähigen Elements zwischen der oberen und unteren Hälfte des Gehäuses, daß die überlappenden Abschnitte 204 und 209 des Streifens und des saugfähigen Elementes zusammengedrückt werden, um eine gute feuchtigkeitsleitende Verbindung zu liefern.

Claims

1. Assayprobentestvorrichtung, umfassend ein hohles Gehäuse und einen in dem Gehäuse enthaltenen porösen, flüssigkeits permeablen Träger, wobei der Träger eine vergleichsweise kleine Nachweiszone, wie eine schmale Linie oder einen kleinen Punkt, einschließt, in welcher Nachweiszone durch spezifische Bindung eines nachweisbaren Materials direkt oder indirekt an ein in der Nachweiszone immobilisiertes Bindungsreagenz ein Assayergebnis offenbart wird, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Gehäuse eine innenliegende Positionierhilfe einschließt, die während der Herstellung der Vorrichtung in eine entsprechende, dem Träger zugeordnete Positionierhilfe, mit dieser zusammenwirkend, eingreift, so daß die Nachweiszone im hohlen Gehäuse bezüglich der innenliegenden Positionierhilfe genau positioniert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innenliegende Positionierhilfe einen Zapfen oder dergleichen umfaßt, der mit einem Loch oder einer Vertiefung im Träger in Eingriff gebracht werden kann, wobei die Nachweiszone bezüglich des Lochs oder der Vertiefung an einer genau vorherbestimmten Position auf dem Träger angeordnet ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer Assayvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, in dem die entsprechende Positionierhilfe zur Steuerung der genauen Ausbildung der Nachweiszone auf dem Träger und zur genauen Plazierung des Trägers im hohlen Gehäuse herangezogen wird.

4. Verfahren zur Herstellung einer ein hohles Gehäuse und einen im Gehäuse enthaltenen porösen Streifen umfassenden Assayvorrichtung, wobei der Streifen mindestens eine Nachweiszone, wie eine schmale Linie oder einen kleinen Punkt, einschließt, die durch Auftragen eines Reagenzes auf einen Bogen porösen Materials ausgebildet wird, bevor der Bogen in eine Mehrzahl identischer Streifen unterteilt wird, wovon jeder eine Portion des gedruckten Reagenzes trägt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) vor dem Reagenzienauftrag der Bogen porösen Materials mit einer Mehrzahl von Löchern oder Vertiefungen versehen wird, wobei mindestens ein Loch oder eine Vertiefung in jeder Region des Bogens liegt, die bei Unterteilung des Bogens einen einzelnen Streifen bildet;

b) während des Reagenzienauftrags der Bogen mittels der Löcher oder Vertiefungen zu einer Druckvorrichtung positioniert gehalten wird, so daß der Auftrag des Reagenzes auf den Bogen in vorbestimmter Position bezüglich der Löcher oder Vertiefungen geschieht; und

c) im Anschluß an die Unterteilung des Bogens die Assayvorrichtung zusammengefügt wird, indem ein einzelner Streifen mittels zusammenwirkenden Eingriffs zwischen dem mindestens einen Loch oder der Vertiefung und einer Positionierhilfe im hohlen Gehäuse positioniert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher oder Vertiefungen entlang der Längsperipherie des Bogens liegen.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Reagenzienauftrag das Aufdrucken des Reagenzes in einer oder mehrerer Linien, die im wesentlichen parallel zu einer Anordnung der Löcher oder Vertiefungen liegen, einschließt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit einem Beobachtungsfenster versehen ist, durch das die Nachweiszone von außerhalb des Gehäuses betrachtet werden kann, wobei die Lokalisierung des Streifens im hohlen Gehäuse gewährleistet, daß sich die Nachweiszone bezüglich des Beobachtungsfensters in einer vorherbestimmten Position befindet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen mehr als eine Nachweiszone trägt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierhilfe im hohlen Gehäuse ein Zapfen ist.