FI56750C - Rekationskaerl foer engaongsbruk vid immunologiskt bestaemning - Google Patents

Description

I55FH [B] (11)KUULUTUSJULKAISU

Ma 1 j l 'utläggningsskrift 56750 C Patentti myönnetty 10 C3 1930 5¾¾¾ w Patent aeddeiat ^ v ' (51) Kv.ik.*/Int.ci.· G 01 N 31/00 G 01 N 33/16 |y| |_p| Q (21) Patenttihakemus— PatentansBknlng T8O656 (22) Hakemispllvl — AnsBknlngsdag 27-02-78 (23) Alkupilvi — Giltlghetsdag 27-02-78 (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offentllg 28-08-79

Patentti· ja rekisterihallitut .... , , . .....

1 (44) Nlhtiviiulpanon Ja kuuLJulkaltun pvm. —

Patent* och registerstyrelsen 7 Ansttktn utlagd och utl.skrtften publlcersd 30-11-79 _ (32)(33)(31) Pyykätty atuolkaui —Begird priorltat (71)(72) Reijo Vihko, Jaakonkuja 1 E 3, 90230 Oulu 23, Suomi-Finland(Fl) (7^) Oy Heinänen Ah (5U) Immunologisessa määrityksessä käytettävä kertakäyttöinen reaktio- astia - Reaktionskärl för engängshruk vid immunologisk hestämning _ Tämän keksinnön kohteena on immunologisessa määrityksessä käytettävä kertakäyttöinen reaktioastia, joka on tarkoitettu mitattavan aineen, merkkiaineen sekä vasta-aineen välisten reaktioiden suorittamiseen ^ ja jonka pintaan on kiinnitetty vasta-ainetta reaktiotuotteiden sitomiseksi reaktioastiaan.

Immunologisia analyysimenetelmiä käytetään varsinkin sairaala- ja tutkimuslaboratorioissa potilaista saatujen seeruminäytteiden sisältämien · yhdisteiden -kvantitatiiviseen määrittämiseen. Määritysten avulla saadaan tietoa potilaassa mahdollisesti esiintyvistä sairauksista tai ne voivat kuulua osana esim. raskaustilan seuraamiseen liittyviin tutkimuksiin. Tärkeimmän immunologisen analyysimenetelmän muodostaa nykyisin radioimmunologinen menetelmä (RIA), joka perustuu radioaktiivisen merkkiaineen käyttöön. Myös muut, ei-radioaktiiviset merkitsemistavat ovat periaatteessa mahdollisia, mutta pienemmän 2 56750 herkkyyden vuoksi niiden merkitys käytännössä on ainakin toistaiseksi vähäinen.

Immunologiset analyysimenetelmät perustuvat potilaasta saatavan mitattavan aineen ja vasta-aineen välillä tapahtuvaan reaktioon, esim. ns. antigeenin ja ns. antibodyn väliseen reaktioon, jossa muodostuu reaktiotuotteena liukenematon kompleksi. Radioaktiivisena merkkiaineena käytetään mitattavan aineen tai vasta-aineen kanssa lähes identtisiä 125 molekyylejä, jotka on merkitty tavallisesti J :11a tai tritiumilla. Merkitseminen ei vaikuta molekyylin kemiallisiin ominaisuuksiin ja määritystulos saadaan mittaamalla reaktioon osallistuneen merkkiaineen lähettämä säteily. Mitattavina aineina voivat tulla kysymykseen lukuisat biologisissa näytteissä esiintyvät aineet, kuten hormonit, proteiinit, lääkeaineet ja vitamiinit. Vasta-aineet ovat tällöin proteiinimolekyylejä, joita valmistetaan koe-eläimien, kuten kanien avulla. Radioimmunologisen menetelmän erityisenä etuna on -12 suuri herkkyys, joka sallii jopa suuruusluokkaa 10 g olevien ainemäärien tarkan ja spesifisen analysoinnin.

Käytännössä radioimmunologisia määrityksiä suoritetaan käyttämällä valmiita reagenssisarjoja, jotka sisältävät mm. vasta-aineen ja merkkiaineen. Mitattava aine saadaan potilaan verinäytteestä, jonka seerumi punasolujen erottamisen jälkeen siirretään reaktioastiaan. Mikäli merkkiaine vastaa kemiallisesti mitattavaa ainetta, lisätään se reaktioastiaan vasta-aineen kanssa. Toisaalta nykyisin käytetään reaktioastioina myös koeputkia, joissa esim. antibody on valmiiksi kiinnitetty putken sisäpinnalle. Mitattavan aineen sisältämä seerumi ja merkkiaine tuodaan tällöin koeputkeen ja reaktiotuotteina syntyvät kompleksiset yhdisteet sitoutuvat putken seinämään, jonka radioaktiivisuus mitataan reagoimattoman merkkiaineen poistamisen jälkeen. Jos merkkiaineena käytetään radioaktiivisesti merkittyä vasta-ainetta, on reaktiot suoritettava kahdessa vaiheessa siten, että mitattavan aineen annetaan ensin kiinnittyä putkeen ja seuraavassa vaiheessa putkeen tuodaan merkkiainetta, joka edelleen sitoutuu mitattavaan aineeseen.

Immunologisiin määrityksiin soveltuville vasta-aineille on ominaista erittäin suuri spesifisyys eli kyky reagoida ainoastaan tietyn, mittauksen kohteena olevan aineen kanssa. Vastaavasti jokainen mitattava aine vaatii oman reagenssisarjansa ja haluttaessa mitata monia eri aineita, nousee suoritettavien määritysten lukumäärä suureksi.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa mainittu epäkohta mahdollistamalla useiden aineiden samanaikainen määritys, jolloin laboratorioiden 3 56750 suorittamat diagnoosit ym. tutkimukset nopeutuvat tältä osin aivan ratkaisevasti. Tunnusomaista keksinnölle on se, että reaktioastia muodostuu toisiinsa irroitettavasti kiinnitetyistä osista, joiden pinnoilla on erilaisia vasta-aineita niin, että useammat mitattavat aineet ovat samanaikaisesti määritettävissä samasta reaktioastian sisältämästä näytteestä. Tällöin eri aineet sitoutuvat reaktioastian eri osiin kuhunkin osaan kiinnitetyn vasta-aineen mukaisesti ja reaktion tapahduttua osat irroitetaan toisistaan radioaktiivisuuden mittaamista varten. Esimerkiksi raskauden seurannassa sikiön yleinen hyvinvointi, mahdolliset synnynnäiset sairaudet tai mahdollinen kaksois-" raskaus voidaan todeta eräiden äidin veressä esiintyvien aineiden perusteella ja keksinnön mukaista reaktioastiaa käyttäen nämä aineet voidaan kaikki määrittää samanaikaisesti.

Eräälle keksinnön edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että reaktioastia muodostuu putkimaisista osista. Reaktioastia voi tällöin käsittää peräkkäisiä putkimaisia osia, joiden sisäpinnat on osittain tai kokonaan päällystetty erilaisilla vasta-aineilla. Tällainen reaktioastia muistuttaa tavanomaista koeputkea ja sen käyttö on yhtä vaivatonta. Toisaalta on mahdollista muodostaa reaktioastia sisäkkäisistä osista, joista ulomman, putkimaisen osan sisäpinnassa ja sisemmän osan ulkopinnassa on erilaisia vasta-aineita.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti esimerkkien avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa

Kuv. 1 esittää peräkkäisistä putkimaisista osista muodostuvaa reaktio-astiaa, " Kuv. 2 esittää kuvion 1 mukaista reaktioastiaa, jonka osat on irroi-tettu toisistaan ja

Kuv. 3 esittää sisäkkäisistä osista muodostuvaa reaktioastiaa osittain leikattuna.

Kuviossa 1 on esitetty radioimmunologisessa määrityksessä käytettävä kertakäyttöinen reaktioastia 1, joka muodostuu neljästä peräkkäisestä putkimaisesta osasta 2-5, jotka ovat irroitettavissa toisistaan kuvion 2 mukaisesti. Osat kiinnittyvät toisiinsa osiin 3-5 kuuluvien liitoselimien 6 ja osien 2-4 sisäpinnoilla 7 sijaitsevien rengasmaisten urien Θ välityksellä. Reaktioastia on sopivimmin valmistettu muovista.

4 56750 jolloin osat 2-5 voidaan vetämällä irroittaa helposti toisistaan.

Kuvion 3 mukainen reaktioastia 1 muodostuu kahdesta sisäkkäisestä osasta 9, 10, joiden väliin jäävässä tilassa 11 reaktio tapahtuu.

Osat voivat olla kiinnitetyt toisiinsa esim, ulomman, putkimaisen osan 9 sisäpinnan 12 ja sisemmän osan 10 ulkopinnan 13 väliin jännitettyjen liitoselimien avulla, joskaan tällaisia elimiä ei kuviossa ole esitetty. Olennaista on tällöin se, että osien 9, 10 irroittaminen toisistaan on vaivatonta.

Radioimmunologiset määritykset perustuvat lähinnä veressä esiintyvien mitattavien aineiden, spesifisten vasta-aineiden sekä radioaktiivisten merkkiaineiden välillä tapahtuviin reaktioihin. Kuvion 3 mukaisella raaktioastiällä voidaan suorittaa kahden ja kuvion 1 mukaisella reaktioastia 1la jopa neljän erilaisen mitattavan aineen samanaikainen määritys. Kuvion 3 mukaisessa astiassa ulomman osan 9 sisäpintaan 12 ja sisemmän osan 10 ulkopintaan 13 on kiinnitetty kahta erilaista vasta-ainetta (antibodya), joista kumpikin sitoo itseensä omaa anti-geeniään sekä merkkiainettaan. Reaktion tapahduttua osat 9, 10 irroi- tetaan toisistaan ja kummankin lähettämä säteily mitataan erikseen.

/

Vastaavasti kuvion 1 mukaisessa reaktioastiassa erilaiset vasta-aineet on kiinnitetty astian sisäpinnalle 7 siten, että osista 2-5 kukin sitoo itseensä omaa antigeeniään.

Esimerkkeinä ainekombinaatioista, joiden määrityksessä keksinnön mukaista reaktioastiaa voidaan käyttää, mainittakoon estrioli (Eg), istukan laktogeeninen hormoni (HPL) ja <<-fetoproteiini (o<-FP), joiden perusteella arvostellaan sikiön vointia, tyroksiini (T^), trijodotyroniini (Tg) ja kilpirauhasta stimuloiva hormoni (TSH), joiden perusteella arvioidaan kilpirauhasen toimintaa, sekä feny-toiini, karbamatsepiini, fenobarbitaali ja etosuksimidi, joiden perusteella voidaan seurata kaatumataudin hoitoa.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutus-muodot eivät rajoitu edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä määrityksen kohteiksi soveltuvat aineet ja ainekombinaatiot eivät suinkaan rajoitu niihin, jotka edellä on mainittu, vaan kysymykseen voivat tulla mitkä tahansa aineet, jotka ovat määritettävissä immunologisesta. Edelleen od mahdollista, että reaktioastiän pintaan kiinnitetty aine, josta patenttivaatimuksissa on yleisesti käytetty määritettä 5 56750 "vasta-aine”, voi olla myös antigeeni.

Keksintö ei myöskään rajoitu yksinomaan radioimmunologisiin määrityksiin (RIA), vaan sitä voidaan käyttää myös immunoradiometrisissä määrityksissä (IRMA) tai jopa menetelmissä, joissa merkkiaine ei ole radioaktiivinen. Myös itse rsaktioastia saattaa poiketa siitä, mitä edellä on esitetty. Esimerkiksi astiaan kuuluvien irroitettavien osien lukumäärä ei ole rajoitettu millään tavoin. Kuvion 3 esittämässä ratkaisussa voidaan sekä ulompi että sisempi osa haluttaessa muodostaa irroitettavista osista, joiden pinnoilla on erilaisia vasta-_ aineita. Sisemmän osan ei myöskään tarvitse välttämättä olla kuvion mukainen, vaan kysymykseen voivat tulla myös esim. tankomaiset tai rengasmaiset kappaleet, joita voidaan sijoittaa haluttu määrä ulom-^ man putken rajoittamaan reaktiotilaan.

C