ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИММУНОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Российский патент 1994 года по МПК G01N33/53 A61B10/00 

Изобретение относится к исследованию физико-химических свойств веществ, в частности, к аналитическому устройству для проведения иммунохимического анализа с прямой меткой на основе тонкослойной хроматографии и сухой химии (иммунохроматографический анализ, ИХА).

ИХА относится к новому поколению биоаналитических систем, основными преимуществами которых являются простота и удобство в использовании; экспрессность - 5 мин без какой-либо подготовки или добавления реагентов; стабильность при хранении - два года при комнатной температуре; высокий уровень чувствительности. Основные области применения тест-систем на основе ИХА - здравоохранение, сельское хозяйство, биотехнология, пищевая промышленность.

Данный тип анализа основан на использовании микропористого тонкослойного носителя (мембрана из нитрата целлюлозы, хроматографическая бумага, микрогранулярный силикагель и др.), ламинированного на подложке. На полоску (хроматографическую) носителя наносят и высушивают иммунореагенты в виде линий или зон, последовательность расположения которых и расстояния между ними определяют стадии реакции и их продолжительность. При погружении начальной части полоски в образец происходит перемещение жидкости вдоль полоски за счет капиллярных сил, регидратация нанесенных реагентов и их взаимодействие.

Меченый специфический связующий реагент (антитела, антигены, лигант, рецептор, нуклеиновые кислоты) является подвижным реагентом и перемещается с током жидкости вдоль полоски. В качестве прямой метки в иммунохроматографическом анализе могут использоваться окрашенные микрочастицы из полимеров, металлов, органических красителей и других соединений. Немеченый специфически связующий реагент (антитела, антигены, лигант, рецептор, нуклеиновые кислоты) прочно иммобилизуется на носителе и в присутствии в исследуемом образце аналита может взаимодействовать с меченым реагентом в неконкурентной или конкурентной реакции. Так, при двусайтовом иммунохроматографическом анализе на первом этапе регидратируется и вымывается меченое антитело, на второй - в зоне прочносвязанных с носителем вторых антител формируется окрашенный комплекс: меченое антитело-аналит-иммобилизованное антитело.

Для фиксирования полоски и отдельных ее частей в необходимом положении, защиты носителя и иммунореагентов от факторов внешней среды хроматографическую полоску заключают в пластмассовый корпус (диагностическое устройство).

В зависимости от конструкции диагностического устройства добавление исследуемого образца осуществляется различными методами.

Известно несколько вариантов, когда в верхней пластинке диагностического устройства предусмотрена лунка, дно которой непосредственно или через вставочные фильтры (содержащие или не содержащие меченый специфически связующий реагент) прилежит к хроматографической полоске.

Образец добавляют с помощью одноразовой пластмассовой пипетки, дозируя его по числу капель. В этом случае возможны ошибки в дозировании до 25-35% за счет скорости капельного нанесения и угла наклона кончика пластмассовой пипетки. Учитывая, что данный тип диагностикумов предназначен, главным образом, для самостоятельного (домашнего) использования, ошибки возможны и при подсчете капель.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является диагностическое устройство для иммунохимического анализа, содержащее хроматографическую полоску, заключенную в корпус, предназначенный для защиты носителя и иммунореагентов от факторов внешней среды. Полоска начальной своей частью контактирует с приемным элементом в виде вкладыша из крупнопористого гидрофильного полимерного материала. Второй конец вкладыша выступает за пределы корпуса и служит для погружения в образец при проведении реакции.

Дозирование исследуемой жидкости осуществляется путем выдерживания в ней вкладыша в течение 3-5 мин. Для предотвращения повреждения вкладыша предусмотрен защитный наконечник в виде колпачка.

В результате иммунохимической реакции на хроматографической полоске образуются окрашенные линии: опытная и контрольная. Оценка реакции может проводиться визуально или с помощью измерительных приборов.

Основным недостатком диагностического устройства, выбранного в качестве прототипа, являются необходимость при дозировании пробы исследуемой жидкости выдерживать вкладыш в ней в вертикальном положении в течение 3-5 мин. Кроме этого, вкладыш из крупнопористого материала может быть легко поврежден после снятия защитного наконечника-колпачка. Все это приводит к увеличению числа возможных ошибок оператора, особенно при самостоятельном (в домашних условиях) использовании диагностикума.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в упрощении дозирования пробы исследуемой жидкости и, следовательно, в повышении удобства, а также в уменьшении возможной ошибки оператора при постановке анализа.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 изображены соответственно верхняя и нижняя части корпуса (вид с внутренней стороны); на фиг.3 - корпус в сборе (вид сбоку); на фиг.4 и 5 - фрагменты выполнения, соответственно, верхней и нижней частей корпуса по примеру реализации изобретения. Устройство содержит корпус 1 с выполненным за одно целое наконечником 2, со всех сторон защищающим приемный элемент - вкладыш из крупнопористого материала (на чертеже не показан), который расположен в центральной части внутренней полости наконечника, оставляя свободными только щелевидные пространства вокруг вкладыша, являющегося по существу фильтром. На нижней и боковой поверхностях наконечника выполнены сквозные щелевидные отверстия 3, соединяющиеся с внутренней полостью наконечника. Форма и ширина сквозных отверстий, а также их расположение на стенках наконечника (передней, задней, боковой) могут меняться в зависимости от назначения диагностического устройства.

Для предотвращения поступления жидкости в полость корпуса в обход вкладыша при любом положении устройства в зоне соединения наконечника с корпусом выполнены средства уплотнения вкладыша в виде центрального 4 и боковых 5 выступов, а также углублений 6 и 7, соответственно, в нижней и верхней частях корпуса, образующих буферную емкость (см. фиг.4, 5). Конструктивное выполнение средств уплотнения может быть различным как по форме выступов и углублений, так и по способам их расположения в корпусе.

В полости корпуса расположена хроматографическая индикаторная полоска (на чертеже не показана), контактирующая одним концом с крупнопористым вкладышем. Устройство может быть дополнительно снабжено крупнопористым впитывающим фильтром (на чертеже не показан), расположенным в корпусе и контактирующим со вторым свободным концом индикаторной полоски.

Устройство используют следующим образом.

При погружении носика в исследуемый образец (моча или другие биологические жидкости), происходит одновременное заполнение жидкостью щелевидного капиллярного пространства между поверхностью вкладыша и внутренней поверхностью наконечника, образующего, по существу, внутреннюю накопительную емкость пробы, и частичное ее впитывание начальной частью вкладыша (фильтром). После быстрого удаления наконечника корпуса из образца удерживается необходимый для данного типа анализа объем жидкости (180-240 мкл). Далее в любом положении корпуса образец впитывается за счет капиллярных сил последовательно крупнопористым вкладышем, хроматографической полоской и крупнопористым впитывающим фильтром (при наличии последнего в устройстве). При этом более длительное удержание наконечника в образце не влияет на результат реакции, т. к. в устройстве предусмотрены средства дозирования объема пробы исследуемой жидкости, выполненные в наконечнике. При выполнении устройства с крупнопористым впитывающим фильтром последний обеспечивает дополнительный контроль необходимого для реакции количества образца, определяемого впитывающей способностью фильтра.

Хроматографический процесс останавливается через 5-10 мин, после чего известным образом осуществляется оценка результатов реакции.

Преимуществами изобретения являются: простой быстрый способ добавления образца - только погружение в образец исследуемой жидкости наконечника диагностического устройства без необходимости выдерживания его в образце и отсчета точного времени окончания выдерживания; исключение возможных ошибок оператора в связи с уменьшением или увеличением времени погружения наконечника в образец, глубиной и углом наклона погружения наконечника, положением диагностического устройства в течение реакции, неточным отсчетом времени окончания реакции и учета результатов.

Использование: изобретение относится к диагностическому утройству для проведения иммунохимического анализа с прямой меткой на основе тонкослойной хроматографии и сухой химии. Сущность изобретения: в диагностическом устройстве предусмотрен наконечник, со всех сторон защищающий приемный элемент - вкладыш из крупнопористого гидрофильного материала. Наконечник содержит средства дозирования объема пробы в виде сквозных отверстий в стенках, сообщенных с внутренней накопительной емкостью пробы, образованной пространством между поверхностью вкладыша и внутренней поверхностью наконечника. Для исключения поступления образца в корпус и обход вкладыша предусмотрены герметизирующие элементы и буферная емкость в верхней и нижней частях корпуса на границе перехода его в наконечник. Забор образца проводят путем погружения наконечника диагностического устройства в исследуемую жидкость. Диагностическое устройство упрощает дозирование исследуемой жидкости и исключает возможные ошибки в связи с изменением продолжительности погружения в образец, положением диагностического устройства и неточным отсчетом времени окончания реакции и учета результатов анализа. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИММУНОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА, содержащее защитный корпус с наконечником, охватывающим приемный элемент в виде крупнопористого вкладыша, выступающего за пределы корпуса и контактирующего с одним из концов хроматографической индикаторной полоски, размещенной в корпусе, отличающееся тем, что наконечник выполнен за одно целое с корпусом и содержит средства дозирования объема пробы в виде сквозных отверстий в стенках, сообщенных с внутренней накопительной емкостью пробы, образованной пространством между поверхностью вкладыша и внутренней поверхностью наконечника, при этом в зоне соединения наконечника с копрусом дополнительно расположены средства уплотнения вкладыша. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства уплотнения выполнены в виде системы выступов и углублений в верхней и нижней частях корпуса, образующих буферную емкость.