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Die
Erfindung betrifft ein universell einsetzbares Testsystem und Verfahren
zur schnellen und einfachen Analyse von Flüssigkeiten,
vorzugsweise für sterile Untersuchungen von biologischen
Flüssigkeiten, vorzugsweise von Urin. Das erfindungsgemäße
Testsystem umfasst mindestens einen, vorzugsweise aus durchsichtigem
Kunststoff gefertigten Testbecher, der ggf. hermetisch abschließbar
ist und der ggf. mindestens eine analytische Testformulierung enthält.
Die gewählte Testformulierung, die auch separat im Testsystem
angeordnet sein und nachträglich in eine Probelösung
eingeworfen werden kann, reagiert bei einem Analysenkontakt mit
den zu bestimmenden Stoffen (Substanzen) in der zu prüfenden
Flüssigkeit im Test-Becher und bildet ein spezifisches,
sichtbares, kompaktes und stabiles Produkt (wie z. B. Trübung,
Farbe, Fluoreszenz).
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Das
Produkt der Reaktion zwischen Testformulierung und zu prüfenden
Stoffen muss schnell bildbar und so beweglich sein, dass es sich
im geneigten Zustand des Bechers unten absetzt und sich automatisch
in die untere Ecke auf dem Boden des Bechers konzentriert.
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Das
erfindungsgemäße Testsystem umfasst auch ein Video-/Auswertungssystem,
welches zur visuellen Bewertung des Produkts der Reaktion der prüfenden
Stoffen und/oder für eine Aufnahme dieses Produkts in der
Becher-Probe geeignet ist, wie z. B. eine Digitalfotokamera (vorzugsweise
von einem Mobiltelefon) mit weiteren zum Vergleich erhaltenden Referenzbildern,
z. B. auf einem Monitor oder einer gedruckten Fotoskala.
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Testbechersysteme
zur Bestimmung von einigen Stoffen in zu prüfenden Flüssigkeiten
sind genügend bekannt (z. B. aus
WO 96/28717 A1 oder Systeme
zum Schwangerschaftstest). Aber diese Becher sind nicht universell
einsetzbar. Die Vorrichtungen erlauben keinen Schutz für
das Personal gegen infektiöse Materialien. Wenn das Personal
direkt oder indirekt mit dem Probematerial (z. B. dem Urin) von
potenziell ansteckenden Patienten in Kontakt kommt, ist das selbstverständlich
gefährlich und unangenehm.
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Aus
DE 103 31 108 C2 ist
ein universell einsetzbares Testbehältnis zur sterilen
Analyse, vorzugsweise zur Bestimmung von Substanzen in Urinproben,
bekannt, das einen Becher mit einem oder einigen integrierten analytischen
Elementen darstellt. Bei einer Analysendurchführung mit
diesem Behältnis muss der Nutzer zuerst die Folie entfernen,
die jedes Element abdeckt. Dann, die Beobachtung durch zwei Wände
(von analytischem Element und Becher) und besonders die gleichzeitigen
Bewertungen von zwei oder mehreren Analysenergebnissen ist unbequem.
Dabei existiert kein Bechersystem, das erlaubt die prüfenden
Stoffen quantitativ zu bestimmen. Entsprechende Konstruktionen sind
kompliziert und ziemlich teuer.
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Die
Aufgabe der Erfindung war es deshalb, ein gefahrloses und bequemes
Testsystem zu finden und bereitzustellen, das ohne größeren
technischen Aufwand gestattet, z. B. ein Analysenergebnis sowohl
qualitativ, halbquantitativ (vor allem z. B. als Warnsignaltest)
zu bestimmen als auch die Stoffe quantitativ zu messen.
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Eine
besondere Aufgabe bestand darin, ein System zu entwickeln, das eine
hohe analytische Empfindlichkeit (z. B. für die Eiweißanalyse – ab
20 mg/l) mit einer einfachen Analyseprozedur gestattet und das keiner
Arbeit mit einer Musterprobe (Aliquote) erfordert, d. h. das z.
B. ohne Transferpipetten, Reagenzröhrchen und Stopfen usw.
auskommt.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe durch ein Testsystem und ein Verfahren gemäß den
Ansprüchen realisiert.
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Das
erfindungsgemäße Testsystem zur schnellen und
einfachen Bestimmung von Substanzen in Flüssigkeiten unter
Verwendung eines Video-/Auswertungssystems umfasst
- – eine Standvorrichtung 1 mit integrierter
Lichtquelle, die mindestens einen durchsichtigen Becher für
eine zu prüfenden Flüssigkeit 4a und
ggf. einen durchsichtigen Becher für eine Kontrollflüssigkeit 4 aufweist,
wobei die obere Fläche der Standvorrichtung 1 zur
Aufnahme der Becher variabel horizontal (eben) oder geneigt einstellbar
ist, sowie
- – mindestens eine analytische Testformulierung für
die zu untersuchenden Substanzen in den Flüssigkeiten,
wobei die Testformulierungen sich entweder im Becher (vgl. 1)
oder in einem separaten abschließbaren Gefäß (vgl. 1-1 oder 1-2)
befinden und bei einem Kontakt mit den zu bestimmenden Substanzen
in der zu prüfenden Flüssigkeit im Test-Becher 4a ein
spezifisches, sichtbares, kompaktes und stabiles Produkt bilden.
Dabei kann die Testformulierung in fester oder in flüssiger
Form vorliegen, z. B. als Granulat, Gel oder Pulver oder als Lösung
oder Suspension. Das separate Gefäß kann insbesondere
für Lösungen und Flüssigkeiten z. B.
Transferpipetten einschließen, so dass der Test auch als
Gieß- oder Spritztest zur Anwendung kommen kann.
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In
einer bevorzugten Ausführung umfasst die Standvorrichtung 1 ein
bewegliches Element 5, mit welchem man den geneigten oder
horizontalen Zustand einstellen kann.
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Als
integrierte Lichtquelle werden z. B. unterschiedliche, abnehmbare
elektrische Lampen, einschließlich Fotodioden verwendet,
sowie ggf. in Kombination mit Batterien, Akkumulatoren und ggf.
einem optischen Filter.
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Die
Erfindung hat den großen Vorteil, dass an sich übliche
Videosysteme verwendet werden können, vorzugsweise eine
Digitalkamera oder ein Handy mit eingebauter Digitalfotokamera.
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Dabei
weist das Testsystem zum Fotografieren der Analysenergebnisse oder
für Mikrofilmaufnahmen ggf. weiterhin einen Lichtschirm 7 auf.
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Die
verwendeten Testbecher 4, 4a bestehen in der Regel
aus einem durchsichtigen Kunststoff, aber auch Glas und andere durchsichtige
Materialien sind einsetzbar.
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De
verwendeten analytischen Testformulierungen können im Testbecher 4 befestigt
oder frei vorliegen. Alternativ kann an Träger für
die Testformulierungen vorhanden sein, vorzugsweise aus Papier oder Kunststoff.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die Testformulierung
im Becher 4 mit einer durchsichtigen, dünnen,
auftauchfähigen Schutzfolie abgedeckt. Ggf. können
auch mehrere Testformulierungen eingesetzt werden, die zur Reaktion
mit zu prüfenden Stoffen geeignet sind und entsprechende
Produkte bilden.
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Die
Testformulierungen werden vorzugsweise so verwendet, dass das Analyseergebnis
von der Menge der zu prüfenden Flüssigkeit unabhängig
ist.
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Das
erfindungsgemäße Testsystem mit einem universell
einsetzbaren Testbecher ist hervorragend zur schnellen und einfachen
Analyse von Flüssigkeiten und als Einwurftest-Variante
geeignet, bevorzugt für sterile Untersuchungen von biologischen
Flüssigkeiten, vorzugsweise zur Bestimmung von Substanzen
in Urinproben. Ein erfindungsgemäß eingesetzter
Testbecher kann dazu einen hermetisch abschließbaren Deckel
aufweisen.
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Verwendbare
Testformulierungen sind dem Fachmann bekannt. Sie sind so gefertigt,
dass beim Kontakt mit zu bestimmenden Stoffen (Substanzen) in einer
zu prüfenden Flüssigkeit sich im Test-Becher ein
spezifisches, sichtbares, kompaktes und längere Zeit stabiles
Produkt bildet (wie z. B. eine Trübung, eine Färbung, Fluoreszenz).
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Das
Produkt von einer Reaktion zwischen Testformulierung und zu prüfenden
Stoffen muss sich schnell bilden und so beweglich sein, das es z.
B. im geneigten Zustand des Bechers hinunter kriechen kann und sich
automatisch in der unteren Ecke auf dem Boden des Bechers konzentrieren
kann. Die analytische Testformulierung im Test-Becher und/oder einem
weiteren separaten Gefäß kann als Granulat, als
Gel, in dichter Pulverform oder in anderen festen Formen vorliegen
aber auch in stabilisierter flüssiger Form z. B. in einer Transferpipette.
Es kann sowohl befestigt als auch frei vorliegen, oder mit verschiedenen
Trägern, wie z. B. Papier oder Kunststoff (einschließlich
schwimmfähige) verbunden werden. Dabei kann die Testformulierung
im Becher mit einer dünnen, durchsichtigen, auftauchfähigen
Folie abgedeckt sein. Für eine Einwurftest-Variante befindet
und bewährt sich die Testformulierung vor der Analyse separat
im geschlossenen Gefäß in wurffähigem
Zustand. In Form von Lösungen und Suspensionen kann das
Testsystem mittels Transferpipette dann als Spritztest angewendet
werden.
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Teil
des Testsystems kann auch eine Bewertungsvorrichtung zur visuellen
Bewertung des Produkts der Reaktion von zu prüfenden Stoffen
mit der Testformulierung sein. Für die Aufnahmen des Produktes
in der Becher-Probe wird z. B. eine Digitalfotokamera (vorzugsweise
von einem Mobiltelefon) verwendet, wobei diese mit zuvor erstellten
Referenzbildern z. B. auf einem Monitor oder einer gedruckten Fotoskala
verglichen werden können.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch ein Verfahren das aus zwei Stufen besteht:
Zuerst wird eine Referenzreihe an Konzentrationen von den zu prüfenden
Stoffen erstellt und die Ergebnisse (Bilder) werden z. B. auf einem
Mobiltelefon oder in einem Rechner eingegeben und gespeichert. Anschließend
wird die zu prüfende Probe analysiert und die erstellten
Bilder werden mit der Referenzskala auf dem Monitor (oder einer
gedruckten Scala) verglichen:
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1) Allgemeine Anweisungen zur qualitativen
und grob halbquantitativen Analyse, ein so genannter „Warnsignal-Test”:
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Man
gießt eine zu prüfende Flüssigkeit direkt
in den Test-Becher (ca. 5 bis 100 ml) und in Abhängigkeit vor
der gewählten Analysenmethoden stellt man nach 1–4
Minuten, ggf. bis ca. 15 Minuten den Testbecher in den Ständer
der Testsystems, vorzugsweise im geneigten Zustand, anschließend
vergleicht man visuell das Bild auf dem Boden des Bechers mit Bildern
einer gedruckten Referenzfotoskala und bestimmt so leicht und schnell
den Stoffgehalt.
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Bei
Anwendung des Wurftestes oder Spritztestes gießt man zuerst
die zu prüfende Flüssigkeit in einen leeren Becher
und wirft, gießt oder spritzt dann dahinein eine entsprechende
feste oder flüssige Testformulierung zur Analysenbestimmung.
Eine andere Prozedur erfolgt analog wie oben beschrieben; die Ergebnisse waren
in allen Fällen gleichwertig.
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2) Anweisungen zur ausführlichen
halbquantitativen und quantitativen Analyse:
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Man
gießt 20 ml einer zu prüfenden Flüssigkeit
direkt in einen Becher, dann wird ggf. kurz (ca. ein paar Sekunden)
geschüttelt. Nach ca. 5 bis 15 Minuten vergleicht man visuell
das Bild der Probe im Becher, vorzugsweise im horizontalen Zustand,
mit Bildern z. B. auf einer Handymonitorskala oder einer gedruckten
Referenzfotoskala und bestimmt so halbquantitativ den Stoffgehalt.
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Zur
quantitativen Bestimmung eines Stoffesgehalt kann man die Bilder
von zu prüfenden Proben mit einer digital Fotokamera fotografieren
(ggf. mit Mobiltelefon mit eingebauter Fotokamera) und dann bearbeitet man
die Fotos mit einem an sich bekannten Programm, wie z. B. dem Rechner-PhotoM-Programm.
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Um
eine Quantitativbestimmung durchführen zu können,
müssen alle Bilder (z. B. von einer Trübung) fotografiert
werden, z. B. von einer Digitalfotokamera (ggf. mit einem Handy)
und auf einen Rechner, der ein photometrisches Programm enthält, übertragen
und als Dateien gespeichert werden. (Photometrische Programme sind
dem Fachmann bekannt;
Erfindungsgemäße Verwendung
können z. B. die PhotoM-Programme PhotoM 121 oder PhotoM
131 finden, wie z. B.
http://softsearch.ru/programs/9-788-photom-download.shtml
http://softsearch.ru/programs/115-308-photom-download.shtml
http://www.softar.ru/index.php?action=program&program=2839
http://www.download.ru/soft/science/education/photom/6975).
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Damit
können diese Bilder bearbeitet werden, wobei die gefärbten,
getrübten und fluoreszierten Flüssigkeiten in
optischen Einheiten (z. B. Extinktion) gemessen werden können
und anschließend die Konzentration von den zu prüfenden
Stoffen quantitativ bestimmt werden.
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Im
Detail kann dies wie folgt erfolgen:
Die Photobilder von der
Monitorskala einer zu prüfenden Probe, einer Kontrollprobe
(vorzugsweise Wasser mit dem Schnelltest) und ggf. einer Standardprobe
werden zum Beispiel ins Fenster des Programms ”PhotoM 121” eingesetzt
und werden (z. B. bei der Trübungsmessung) ins Negativ
transformiert. Die Kontrollprobe wird speziell markiert. Und dann
(z. B. nach einzelnen Maus-Klicks) entstehen in Ziffern-Einheiten
optischer Dichte im Verhältnis zur Kontrolle von jeder
Probe. So kann man leicht die Konzentration von den zu prüfenden
Stoffen bestimmen.
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Verwendete
Testbecher basieren auf Marktverkauften Urin- oder Trink-Bechern
und sind im Prinzip einfach konstruiert und so zur Massenherstellung
geeignet.
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Es
entsteht so beim Anwender eine einfache Analyseprozedur zur Stoffbestimmung,
unter minimaler Handarbeit und sterilen Bedingungen für
das Personal. So nimmt z. B. zur Eiweißbestimmung der Patient selbst
etwas Urin in einem Test-Becher, (es ist möglich, da die
Reagenzformulierung mit einer Folie bedeckt sein kann), dann bringt
er den verschlossenen Becher zur Ergebnisbewertung und stellt es
auf das Testsystem. In dieser Zeit bildet sich im Becher automatisch
ein Produkt, das sich in bestimmten Teilen des Boden eines, ggf.
geneigten Bechers konzentriert. Dabei taucht die Folie vom Boden
nach oben auf.
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Das
Fachpersonal beobachtet und bewertet das Produkt (Ergebnis) und
hat dabei keinen Kontakt mit der zu prüfenden Probe und überhaupt
keine Handarbeit. Diese einfache Testsystem mit einem analytischen Becher
und seine Verwendung (ohne Transferpipetten, ohne Reagenzröhrchen
und ohne Handarbeit des Personals), hat viele Vorteile für
das medizinische Personal, besonders bei der Analyse von Bioflüssigkeiten
von potenziell infizierten Patienten. Es dient vor allem als erstes
empfindliches visuell konstatiertes Warnsignal bei einigen Erkrankungen
und Syndromen (z. B. bei Nierenerkrankungen, sowie bei urologischen-
und onkohämatologischen Krankheiten – Myelom und
Leukämien). Es hat den grollen Vorteil bei Anwendungen
in Arztpraxen, Notfall-Medizin, Sportmedizin Extremasituationen
sowie bei der Eigenanwendung (z. B. zur Verlaufskontrolle bei Osteoporose,
an der Millionen Frauen leiden, weil die Knochenschädigungen
mit der Calciumausscheidung in Zusammenhang stehen).
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Alle
Testvarianten (Test-Becher, Einwurftest, Gieß- oder Spritztest)
haben ihre Vorteile und der Anwender kann selbst wählen
welcher Methode er den Vorzug gibt. Zur Bestimmung von Substanzen
kann in einer ersten Analyse mit einem Testbecher ein so genannter
Warnsignaltest durchgeführt werden, wobei man keinerlei
Bewertungsvorrichtung benötigt. Diese Erstanalyse kann
bei Tageslicht z. B. mit einem Papierhintergrund oder elektrischem
Licht im Zimmer sowie unter Feldbedingungen erfolgen. Damit besteht
die Möglichkeit, dass ein Prüfer mehr als 300
Analysen pro Stunde erledigen kann.
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Anschließend
wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Bevorzugte Ausführungsformen sind in
den 1 bis 7 dargestellt:
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Legende zu den Abbildungen
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1 Test-Becher,
Absicht vor der Anwendung
- 1) Becher
- 2) Deckel
- 3) Testformulierung
- 4) Schutzfolie
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1-1 Gefäß mit dem Einwurftest
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1-2 Transferpipette mit einem Spritzreagens (Eiweiß Spritztest)
- a) Pipette
- b) Spritzreagens
- c) Deckel
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2 Bewertungsvorrichtung
- 1) Ständer mit der Beleuchtung
- 2) Lampenschalter
- 3) Optischer Filter
- 4) Test-Becher mit Kontrollflüssigkeit (z.
B. Wasser)
- 4a) Test-Becher mit zu prüfender Probe und
mit dem Produkt von Stoffe/Reagenz (unten)
- 5) Bewegliches Element, mit welchem man den Ständer
in horizontalen Zustand stellen kann
- 6) Becherhalter
- 7) Lichtschirm
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3 Ergebnisse-Fotobilder
mit Eiweißlosung von 20 mg/L in drei Eiweißtest-Bechern
mit 20, 50 und 100 ml von Flüssigkeit (von links nach rechts)
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4-1 oben:
Schematische Handymonitorskala
zur Bewertung des Präzipitatsbildes zwecks Bestimmung des
Gesamteiweißgehaltes (von links nach rechts in mg/L 0-20-50-150);
unten:
zu
prüfende Urinprobe (50) von Patient mit Diabetes
(Aufnahmen von geneigten Bechern).
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4-2 Gleiche Eiweißproben und Urin wie
auf 4-1; Aufnahmen von 20 ml jeder
geschüttelten Probe; Testbecher wurde horizontal gestellt.
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4-3 Oben: schematische Handymonitorskala zur Bewertung
des Eiweißgehaltes in einer Urinprobe mit Eiweißspritztest,
von links nach rechts in mg/L
10-20-60-200.
Unten: zu
prüfende Probe (60)
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5 Schematische
Handymonitorskala zur Bewertung des Präzipitatbildes zwecks
Bestimmung des Calciumgehaltes (von links nach rechts in mg/L 0-90-175-350);
Aufnahmen
von oben 20 ml jeder geschüttelten Probe in den Testbechern,
die horizontal auf schwarzen Hintergrund gestellt wurden.
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6 Schematische
Handymonitorbildern zur Bewertung des Ketongehaltes im Urin. Aufnahmen des
rotes Produktes von Proben durch die Becherwand im Testbecher der
horizontal auf weißen Hintergrund gestellt wurde.
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6-1 Keton-Schwimmtest
Oben: Test zur Anwendung
a) Testfeld b) Transportfeld (Griff)
Unten: schematische Darstellung
Handymonitorbilder zur Bewertung des Ketongehaltes in einer Urinprobe, Aufnahmen
der sich rötenden Testfelder von links nach rechts, Bewertung
in Bällen, Aufnahmen direkt im Becher
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7 Schematische
Handymonitorskala zur Bewertung der Fluoreszenz zwecks Bestimmung
des Creatingehaltes in Flüssigkeiten (von links nach rechts
in Einheiten von Fluoreszenz 0-30-100)
entsprechend von 0-0,3-1,0
Mikromol Creatin
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Beispiele
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Es
wurde ein Becher aus Polystyrol mit unten/oben Durchmesser 50/70
mm und mit der Höhe 90 mm verwendet.
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Für
Untersuchungen des Gesamteiweißes in Flüssigkeiten
wurde zuerst die Präzipitatbildungsprobe durchgeführt.
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Die
Testformulierung, die auf dem Boden des Bechers befestigt ist (
1)
oder in Einwurftest-Variante hatte eine Zusammensetzung gemäß
DE-A1 10 2004 046
326 und enthielt 100 Mikroliter (inkl.) der Reagenzmischung.
Die Testformulierung wurde mit einer Schutzfolie bedeckt und der
Test-Becher mit einem Deckel geschlossen (
1).
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Beispiel 1
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Untersuchungen mit verschiedenen Mengen
von zu prüfender Flüssigkeit
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Zuerst
wurde eine allgemeine Untersuchung mit gleicher Eiweißlösung
von 20 mg/L in drei Eiweißtest-Bechern mit 20, 50 und 100
ml durchgeführt. Dabei gießt man einfach die Flüssigkeit
direkt in einen Becher und ab ca. 2 Minuten stellt man den Becher
in die Bewertungsvorrichtung in geneigtem Zustand und vergleicht
visuell das Bild auf dem Boden des Bechers mit Bildern auf eine
zuvor gedruckten Referenzfotoskala und bestimmt so den Stoffgehalt.
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Wie
es auf dem Bild gezeigt wurde, hängt das Ergebnis von der
Menge der zu prüfenden Flüssigkeit bei diesen
Untersuchungen nicht ab. Das Reaktionsprodukt bildet sich und bleibt
ziemlich lange auf dem Boden des Bechers bestehen (3).
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Gleiche
Ergebnisse wurden auch bei allgemeinen Untersuchungen mit Eiweiß-Einwurftest,
mit Ketonen- und Creatingehalten beobachtet.
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Beispiel 2
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Untersuchungen mit Eiweißlösungen,
Vorbereitung von Handymonitorskala
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Es
wurde eine Reihe Lösungen (mit 0,9% Natriumchlorid) mit
menschlichem Albumin mit folgenden Konzentrationen: 0 20 50 und
150 mg/L vorbereitet.
- 1) Eine allgemeine Untersuchung
mit Eiweißlösung wurden wie im Beispiel 1 durchgeführt
und in der Bewertungsvorrichtung mit Fotodiode mit weißem
Lichtfilter (von unten), und mit Handy Nokia-6120 mit Fotokamera – 2
Megapixel – fotografiert, dann wurden die Bilder gespeichert
und mittels PC als Fotoskala gedruckt.
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Jede
zu prüfenden Probe kann man bei allgemeiner Untersuchung
visuell in der Bewertungsvorrichtung mit gedruckter Fotoskala vergleichen
und in ein paar Sekunden das Ergebnis besonders als erstes Warnsignal
(ja oder nein! und grob wie viel?) erhalten. So wie z. B. für
Urinproben des Patienten mit Diabetes.
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Die
Ergebnisse sind in 4-1 schematisch vorgestellt.
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Insgesamt
wurden von uns ca. dreihundert Proben von normalem Urin mit künstlicher
Zugabe von Eiweiß, mit Konzentrationen ab 20 mg/L, die
mit erfindungsgemäßen Tests und dem allgemeinen
Verfahren als „Warnsignal” geprüft wurden.
Dabei wurden keine falsch negativen Ergebnisse mit beiden Varianten
der Methode getroffen.
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Dabei
kann man diese Ergebnisse einfach mittels durchgehendem Strahl von
Taschenlampe bewerten: bei vorliegenden o. g. Eiweißgehalt
kann man deutlich eine Trübungskolonie in der bestrahlten
Flüssigkeit sehen.
- 2) Ausführliche
halbquantitative und quantitative Analyse:
Jede vorbereitete
Eiweißlösung für eine Referenzfotoskala
(20 ml) wurde direkt im Test-Becher oder (bei Einwurftest) in leeren
Becher gegossen, kurz geschüttelt und nach ca. 2 Minuten
in die Vorrichtung (vorzugsweise im horizontalen Zustand) gestellt,
dann wie oben fotografiert und bearbeitet.
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Zur
halbquantitativen Eiweißgehalt-Bestimmung vergleicht man
das Bild der zu prüfenden Probe mit Bildern auf einer Handy-
oder Rechner-Monitorskala oder mit gedruckter Monitorfotoskala.
So wurde in einer Probe von einem Patienten mit Diabetes der Eiweißgehalt
ca. 50 mg/l bestimmt. (Diese wurde mit Photometer F-11 mit der Standardkurve
bestätigt – 57 mg/l) (4-2).
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Aus
diesen Abbildungen kann man ersehen, dass jede geprüfte
Eiweißlösung (mit entsprechender Trübung)
in der Reihe von 0 bis 150 mg/l, mit dem erfindergemäßen Test
(und mit gleichem Ergebnisse mit Einwurfeiweißtest) auf
dem Handymonitor ein besonderes Bild mit deutlichem Unterschied
zu anderen zeigt.
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Das
erlaubt den Eiweißgehalt in diesem Bereich schnell, objektiv,
sehr deutlich und bequemer, als mit den Standards der Trübungen
halbquantitativ zu bestimmen. (Siehe zu prüfende Proben
von unten).
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Um
die Richtigkeit von quantitativen Messungen des Eiweißgehaltes
mit dem Test zu bestimmen, wurden von uns Eiweißlösungen
mit Konzentration von 50 mg/L 6 mal erfindungsgemäß analysiert
und dann die Fotos (vom Handy) mit dem Rechner-PhotoM-121 Programm
bearbeitet, wie vorn beschrieben worden ist. Ergebnisse werden auf
Tabelle 1 vorgestellt. Tabelle 1 Optische Dichte (OD) von Eiweißtrübung
bei erfindungsgemäßer Bewertung mit dem Test nach
PhotoM-Program
| Konzentration | Rohdaten
(OD) |
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | X |
| Cv | |
| 50
mg/l | 0,449 | 0,457 | 0,464 | 0,463 | 0,478 | 0,459 | 0,462 |
| 2,09 | |
- X = Mittelwert
- Cv = Variationskoeffizient
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Aus
den Abbildungen und der Tabelle kann man ersehen, dass man mit diesem
Programm PhotoM 121 quantitativ mit genügend Richtigkeit
und Genauigkeit den Eiweißgehalt bestimmen kann.
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Beispiel 3
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Untersuchungen mit künstlichen
Eiweißlösungen (menschliches Albumin (Eiweiß)
+ Urin) mittels Spritztest
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Ein
flüssiges Reagens mit dem Farbstoff Coomasi G-250 wurde
nach dem Prinzip von Bredford (Anal. Biochem. 72, 248, 1976) vorbereitet.
Dabei wurde das Reagens durch Zugabe von Natriumchlorid und Zitronensäure
so modifiziert, dass das spezifische Gewicht mehr als 1,2 ist. Dieses
Reagens wurde in den Ballon einer Pipette gegossen und hermetisch
abgedichtet und steht so als fertiger Spritztest zur Verfügung (1-3).
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Durchführung der Analyse:
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Becher
mit den künstlichen Proben (Urin + Eiweiß) mit
den folgenden Konzentrationen mg/L: 1020 60 200 wurden auf einen
Tisch mit hellem Hintergrund gestellt. Nach Abnahme des Deckels
wird das Reagens aus der Pipette einfach in den Becher gespritzt.
Nach 1–3 Minuten vergleicht man die Bilder in den Bechern hinsichtlich
Farbe, Intensität und Tönung mit einer vorgedruckten
Vergleichs-Fotofarbskala und bewertet so de Eiweißgehalt
ahlbquantitativ.
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Aufgrund
des erhöhten spezifischen Gewichtes kann das Reagens leicht
den Boden des Bechers erreichen und so im unteren Becherbereich
die Farbe automatisch konzentriert werden. Bei 10 mg/L ist diese schwach
grau-grün, bei 20 – grün, bei 60 – grün-blau,
bei 200 – stark grell blau (4-3).
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Beispiel 4
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Untersuchungen mit Calciumlösungen
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Ein
trockenes Reagenzgemisch für Calciumbestimmung wurde gemäß Gebrauchsmuster
Nr. 201 14 916.8 vorbereitet.
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Es
wurde Ca-Test-Granulat mit 70 mg der Reagenzgemisch durch Presstechnologie
vorbereitet. Zur Vorbereitung von Ca-Test-Becher wurde ein Granulat
auf dem Bogen des Bechers befestigt. Bei Einwurf Ca-Test – befindet
sich dieses Granulat im geschlossenen Gefäß.
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Es
wurde eine Reihe Lösungen mit Calciumchlorid (mit entsprechendem
Calciumgehalt) mit folgenden Konzentrationen vorbereitet: 0 90 175
und 350 mg/l
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20
ml von jeder Lösung wurden sechs Mal in einzelne Test-Becher
gegeben, dann wurden die getrübten Proben kurz geschüttelt
und mit Handy einfach auf dem schwarzem Hintergrund von oben fotografiert
und die Bildern gespeichert.
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Anschließend
wurden die Bilder mit dem PhotoM-121-System auf dem Rechner bearbeitet.
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Die
Ergebnisse werden auf
5 und in Tabelle 2 vorgestellt: Tabelle 2 Optische Dichte von Ca-Trübung
im Ca-Testbecher bei erfindungsgemäßer Bewertung
der Bilder mit PhotoM-Programm
| Konzentration | Rohdaten |
| mg/1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | X | Cv |
| 90 | 0,322 | 0,330 | 0,32 | 0,339 | 0,318 | 0,32 | 0,32 | 2,34 |
| 175 | 0,688 | 0,675 | 0,68 | 0,678 | 0,679 | 0,66 | 0,67 | 1,45 |
| 350 | 0,984 | 0,973 | 0,97 | 0,989 | 0,966 | 0,96 | 0.97 | 1,14 |
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Gleiche
Daten wurden auch bei Ca-Einwurftest-Anwendung erhalten.
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Aus
der Abbildung kann man ersehen, dass man verschiedene der oben gezeigten
Konzentrationen des Calciumgehaltes (z. B. im Urin) durch Vergleich
mit der Fotoskala differenzieren kann. So kann man ganz leicht erhöhte
Ca-Werte bei einigen Erkrankungen (z. B. bei Osteoporose) als Warn-Verdachtssignal
feststellen. Zur mehr objektiven Vorstellung über reale
Bilder liegt eine Original-Fotoskala zur Calciumbestimmung vor.
Zur Verlaufskontrolle hat jedoch die quantitative Bewertung des
Calciumgehaltes mehr Bedeutung. Die Tabelle 2 zeigt, dass die quantitative
Bewertung des Calciumgehaltes mit benutztem PhotoM-Program genügend richtig
und sicher ist.
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Beispiel 5
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Verwendung des Tests zur Ketonbestimmung
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Ketontest
für Urin gilt als echtes Warnsignal bei diabetischer Ketonurie
und zeigt wann Arzt oder Patient selbst dringend mit entsprechenden
Arzneimitteln den Organismus versorgen muss.
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Es
wurde folgende Zusammensetzung von Testformulierung angewandt (modifiziertes
Reagenz von Lestarde):
| Natrium
Nitroprussid | 2,4
Gew% |
| Natrium
Carbonat | 48,8
Gew% |
| Natrium
Sulfat | 48,8
Gew% |
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Aus
dem Pulver von dieser Reagenzmischung wurde mit der Presstechnologie
eine trockene Testformulierung ausfertigt, die auf dem Boden des
Bechers befestigt wurde. Alternativ wurde diese Formulierung als Einwurftest
verwandt. Es wurden vier künstliche Lösungen mit
verschiedenen Konzentrationen von Ketonen (durch die Zugabe von
Azeton zu normalem Urin), die mit Teststreifen „Combi-Screen-Test” als
Referenzmethode, mit Bällen bewertet wurden. Sie wurden
gefärbt von farblos bis rose-rot-violett. Eine Visuellbewertung erfolgt
so: negativ – schwach positiv +, positiv ++ und stark positiv
+++.
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Verschiedenen
Menge dieser Lösungen wurden in einen Becher (fünf
Mal für jede) gegossen und nach ca. drei Minuten wurden
die Farbbilder auf dem Boden des Bechers (auf weißem Hintergrund)
beobachtet (6)
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Ergebnisse
in den Bechern und bei der Prüfung mit den Teststreifen
waren gleich.
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Aber
die Teststreifen halten das nur bis 3–4 Minuten, wobei
im Testbecher die Farbe bis 30 Minuten sichtbar bleibt.
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Gleiche
Ergebnisse erhielten wir bei Anwendungen mit dem Einwurftest (dreimalig
für jede Lösung).
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Verbesserter Einwurftest – Keton-Schwimmtest
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Technologie:
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O.
g. Pulverreagens wurde in eine runde durchgehende Öffnung
eines schwimmfähigen Streifens eines Trägers zwischen
zwei wasserdurchlässige Blätter (z. B. Filterpapier)
gepresst, wodurch ein Testfeld konstruiert wird, das bei jeder Position
des Testes im Becher für den Kontakt mit der Probeflüssigkeit
erreichbar ist. Es wird so lokalisiert, dass beide Testseiten gleich
gut sichtbar sind. Prüfung und Ergebnisse
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Der
Schwimmtest wird mit einer Acetonlösung wie oben geprüft.
Die Aufnahmen erfolgten direkt im Becher von oben und mit einer
gedruckten Monitorskala verglichen (6-1).
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Weiterhin
wurden 20 Urinproben von Diabetikern mit dem Keton-Schwimmtest untersucht
(parallel mit bekannten Teststreifen). In fünf Proben wurde
mit beiden Untersuchungen Ketonurie nachgewiesen (von 1–2 Bällen).
Dabei ist der Schwimmtest erheblich von Vorteil, da er ein größeres
Testfeld hat (Durchmesser 1 cm) und das Ergebnis mehr als 10 Minuten
bewertbar bleibt (Referenzmethode 2–4 Minuten).
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Beispiel 6
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Verwendung zur Creatinbestimmung
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Creatin
ist ein wichtiger Marker von energetischen Stoffwechseln des Muskelgewebes
und diese Untersuchungen werden in der Medizindiagnostik und Sport
breit durchgeführt. Eine Erhöhung des Creatinwertes im
Blut und Urin dient deshalb als wesentliches Warnsignal bei verschiedenen
Schädigungen von Muskelgewebe wie z. B. Muskeldystrophie,
Verletzung bei Autokatastrophe, Krush-Syndrom u. a.
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Inzwischen
gibt es zur Zeit keine Schnelltests um Creatingehalt in Bioflüssigkeiten
nachzuweisen.
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Es
wurde ein Versuch der Möglichkeit der Creatinbestimmung
mit Hilfe des vorliegenden Tests und fluorimetrischer Methoden unternommen.
Die fluometrische Methode wurde nach I. Krasnov mit Ninhydrin-Alkohollösung
mit der Zugabe 4 N KOH, durchgeführt (J. Histochem., Citochem
21, 6, 568), aber dabei modifiziert und an den Test-Becher
adaptiert.
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Auf
dem Boden wurden Ninhydrin enthaltende Testformulierungen befestigt
und separat ca. 15 mm von diesen entfernt und an ein Granulat von
Kaliumhydroxid (KOH) befestigt. Es wurde drei Lösungen
von Creatin vorbereitet mit Konzentrationen von 0-0,3-1,0 Mikromol
(μM) und 0-30-100 Fluoreszenzeinheiten.
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Diese
Lösungen wurden in o. g. Test-Becher gegeben und dann ab
sofort in die Vorrichtung geneigt gestellt zur Ergebnisbeobachtung.
Dabei befand sich die Lampe mit einem ersten Lichtfilter bei 390
nm unter dem Becher.
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Mit
jeder Lösung wurde diese Prozedur Zehn mal parallel untergesucht
und nach o. g. Methoden wurde jede gegen ein 0-Kontrolle (Wasser
mit Reagenzien) beobachtet und ggf. fotografiert.
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Ergebnisse
werden schematisch auf 7 vorgestellt.
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0-Kontrolle
(Wasser mit Reagenzien) hat kein Leuchten oder Glimmen gezeigt.
Jede Lösung mit Creatin zeigte nach 1–3 Minuten
deutliches grünes Glimmen auf dem Boden des Bechers (mit
0,3 mkM), oder Leuchten (mit 1,0 mkM). Bei Untersuchung der Kreatinlösung
0,3 mkM wurde festgestellt, dass eine Fluoreszenz erst nach 2–3
Minuten entsteht, bei 1,0 mkM bereits nach 30 Sekunden.
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Das
Ergebnis bleibt sicht- und bewertbar für ca. 1,5 Stunden.
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So
konnte gezeigt werden, dass man mit dem erfindungsgemäßen
Test sicher und schnell auch Creatin in Flüssigkeiten bestimmen
kann. Intensität der Fluoreszenz und Zeit sind von der
Konzentration abhängig.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 96/28717
A1 [0004]
- - DE 10331108 C2 [0005]
- - DE 102004046326 A1 [0049]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - http://softsearch.ru/programs/9-788-photom-download.shtml [0027]
- - http://softsearch.ru/programs/115-308-photom-download.shtml [0027]
- - http://www.softar.ru/index.php?action=program&program=2839 [0027]
- - http://www.download.ru/soft/science/education/photom/6975 [0027]
- - Bredford (Anal. Biochem. 72, 248, 1976) [0063]
- - I. Krasnov mit Ninhydrin-Alkohollösung mit der Zugabe
4 N KOH, durchgeführt (J. Histochem., Citochem 21, 6, 568) [0086]