Способ изготовления калибровочных образцов для поверки флуоресцентного ридера Российский патент 2024 года по МПК G01N1/28 C09K11/00 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам калибровки флуоресцентных ридеров. Для калибровки флуоресцентных ридеров необходимы специальные калибровочные образцы с аналогичными характеристиками для иммунохроматографических тест-полосок. Макет флуоресцентного ридера представляет из себя небольшой настольный прибор с одноплатным компьютером, ПЗС-матрицей с оптикой, источником излучения и блоком питания. Принцип работы прибора состоит в следующем: тест-полоска равномерно освещается светодиодами определенной длиной волны, за счет чего происходит возбуждение флуоресцентных меток, далее специальная камера регистрирует изображение с тест-полоски, сигналы с фотоматрицы обрабатываются с помощью специальной программы на персональном компьютере.

Изготовление рабочих тест-полосок трудоемкий процесс, требующий специфического дорогостоящего оборудования, включающий нанесение биологических образцов на определенные зоны тест-полоски, необходимость проведения конъюгации биологических образцов с флуоресцентными метками и процесс иммунохроматографического анализа. При этом рабочие тест-полоски имеют ограниченный срок хранения и изменяют со временем флуоресцентный аналитический сигнал. Поэтому такие иммунохроматографические тест-полоски не желательно использовать для калибровки флуоресцентного оборудования. В связи с вышеперечисленным появляется необходимость разработки более технологически простого и экономичного метода нанесения флуоресцентных меток на калибровочные тест-полоски. На данный момент в патентных базах практически отсутствуют патенты, относящиеся к данной тематике.

В патенте №219.017.8DF4 «Способ изготовления цветового шаблона и способ анализа колориметрических тест-полосок с его использованием» (дата приоритета: 20.06.2019) описывается способ создания водного раствора определяемого вещества определенной концентрации и создания стандартной тест-полоски за счет опускания в приготовленный водный раствор. Метод отличается своей простотой, однако недостатками предложенного способа являются неэкономичность, невозможность данным способом получить отдельно тестовую и контрольную зоны на тест-полосках, что ограничивает их использование в применении данных образцов для калибровки флуоресцентных ридеров, работающих с иммунохроматографическими тест-полосками.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является патент RU 2 524 234 C2 «Люминесцентное покрытие для увеличения эффективности преобразования энергии падающего света и способ его получения» (дата приоритета: 16.10.2012), в котором описывается способ получения люминесцирующего покрытия в полимерной матрице. Данное покрытие предполагается использовать для солнечных элементов или других источников света. Недостатком данного метода является невозможность получить узкие полосы люминофоров для калибровки флуоресцентных ридеров.

Задачей данного изобретения является разработка способа изготовления калибровочных образцов для флуоресцентного ридера за счет использования флуоресцирующей композиции квантовых точек, которые обеспечивают дальнейшую устойчивость флуоресценции и технологичность нанесения этой композиции на материал тест-полоски с помощью рейсфедера, капилляров или специализированной платформы для нанесения узких полосок с последующей термической полимеризацией или фотополимеризацией для закрепления и сохранения свойств квантовых точек.

При осуществлении данного изобретения создается технический результат, который заключается в уменьшении стоимости калибровочных тест-полосок и упрощения способа их создания за счет таких методов нанесения, как рейсфедер, капилляры или специализированные платформы, увеличения срока хранения калибровочных образцов за счет добавления метилметакрилата или иных мономером с добавкой инициаторов полимеризации с последующей его термической полимеризацией или фотополимеризацией.

Сущность данного изобретения:

1.Флуоресцирующая композиция для изготовления тест-полосок для поверки и калибровки флуоресцентного ридера для иммунохроматографической диагностики заболеваний с использованием протеомных систем, включающая флуорофоры и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве флуорофоров используются квантовые точки в количестве 0,001-20%, а в качестве растворителя используется глицерин, раствор сахарозы 50%, крахмала 15% или поливинилового спирта 30% в воде с добавкой мономеров метилметакрилата, причем содержание мономеров метилметакрилата составляет 0,5%-40%.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что включает дополнительную добавку инициаторов полимеризации.

3. Способ нанесения флуоресцирующей композиции по пп.1, 2 на тест-полоску, в котором нанесение композиции на тест-полоску осуществляют по меньшей мере одним из методов, включающих рейсфедер и капилляры.

4. Способ изготовления тест-полосок для поверки и калибровки флуоресцентного ридера для иммунохроматографической диагностики заболеваний с использованием протеомных систем, включающий нанесение флуоресцирующей композиции на тест-полоску способом по п.4, полимеризацию, сушку и нарезку тест-полосок.

На Фиг.1, где представлена схема получения тест-полосок для калибровки флуоресцентного ридера, включающая (1) приготовления раствора определенной концентрации для нанесения, (2) погружение рейсфедера в раствор (3) нанесения раствора флуоресцентных меток на тест-полоску с помощью рейсфедера.

Процесс изготовления рассмотрим на примере изготовления модельных тест-систем с использованием квантовых точек в качестве меток для иммунохроматографического анализа, где на определенную зону тест-полоски наносят заранее приготовленные растворы многослойных квантовых точек, флуоресцирующих при 680 нм (также возможно использовать и другие квантовые точки, органические красители, наночастицы металлов и т.д.) с помощью рейсфедера, капилляров или специализированной платформы. К раствору для нанесения предъявляются следующие требования: раствор должен иметь высокую вязкость, не оказывать мешающего влияния при проведении измерения с помощью флуоресцентного ридера, быть инертными по отношению к флуоресцентным меткам. Таким образом, в качестве растворителя можно применять: глицерин, раствор сахарозы 50%, поливиниловый спирт 30%, крахмала 15%.

Растворы для нанесения готовят следующим образом (на примере глицерина): готовят раствор в глицерине, куда добавляют 0,001-20 % квантовых точек и 0,5-40% мономеров. После приготовления растворов наносят тестовые и контрольные зоны с помощью рейсфедера, капилляров или специализированной платформы (2), далее тест-полоски с нанесенными зонами полимеризуют за счет фотоинициации или термоинициации. В итоге, получают тест-полоски с нанесенными на них тестовыми и контрольными зонами с определенной концентрацией квантовых точек (3).

На Фиг.2 представлены флуоресцентный скан тест-полоски с содержанием квантовых точек следующей концентрации: 1 - 1 мкМ, 2 - 3мкМ, 3 - 4,5 мкМ, 4 - 8,2 мкМ, 5 - 12 мкМ, 6 - 16 мкМ, 7 - 20мкМ.

Группа изобретений относится к аналитической химии. Раскрыта флуоресцирующая композиция для изготовления тест-полосок для поверки и калибровки флуоресцентного ридера для иммунохроматографической диагностики заболеваний с использованием протеомных систем, включающая флуорофоры и растворитель, при этом в качестве флуорофоров используются квантовые точки в количестве 0,001-20%, а в качестве растворителя используется глицерин, раствор сахарозы 50%, крахмала 15% или поливинилового спирта 30% в воде с добавкой мономеров метилметакрилата, причем содержание мономеров метилметакрилата составляет 0,5-40%. Также раскрыты способ нанесения указанной флуоресцирующей композиции на тест-полоску и способ изготовления тест-полосок для поверки и калибровки флуоресцентного ридера. Группа изобретений обеспечивает упрощение способа создания тест-полосок, а также увеличение срока хранения калибровочных образцов. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

1. Флуоресцирующая композиция для изготовления тест-полосок для поверки и калибровки флуоресцентного ридера для иммунохроматографической диагностики заболеваний с использованием протеомных систем, включающая флуорофоры и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве флуорофоров используются квантовые точки в количестве 0,001-20%, а в качестве растворителя используется глицерин, раствор сахарозы 50%, крахмала 15% или поливинилового спирта 30% в воде с добавкой мономеров метилметакрилата, причем содержание мономеров метилметакрилата составляет 0,5-40%.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что включает дополнительную добавку инициаторов полимеризации.

3. Способ нанесения флуоресцирующей композиции по пп. 1, 2 на тест-полоску, в котором нанесение композиции на тест-полоску осуществляют по меньшей мере одним из методов, включающих рейсфедер и капилляры.

4. Способ изготовления тест-полосок для поверки и калибровки флуоресцентного ридера для иммунохроматографической диагностики заболеваний с использованием протеомных систем, включающий нанесение флуоресцирующей композиции на тест-полоску способом по п. 4, полимеризацию, сушку и нарезку тест-полосок.