DE19938839A1 - Method for the detection of analytes in a measurement sample and measurement carrier therefor - Google Patents

Abstract

The invention relates to a method of detecting analytes in a sample. According to said method, analyte-specific binders (15) are immobilized on a plurality of detection fields (5, 7) on one of the planar faces of a disk-shaped substrate (3). The sample is contacted with said detection fields (5, 7) and the presence or/and the quantity of the analytes (17) to be detected is determined by optically evaluating the detection fields (5, 7). According to the invention, a substrate (3) is used that is produced from an optically transparent material. The detection fields (5, 7) are arranged along at least one spiral line (27) distributed across the substrate (3). After the sample has been contacted with the detection fields (5, 7), a reflecting layer (21) is flatly applied on the substrate (3) on the planar face carrying the detection fields (5, 7). Alternatively, a magnetic read-out of the substrate can be made instead of the optical read-out.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit dem Nachweis von Analyten in einer Meßprobe. Als Analyten kommen beispielsweise Proteine, Peptide, Nukleinsäuren und deren Derivate sowie Moleküle, die an diesen binden können, in Frage.The invention is concerned with the detection of analytes in a Test sample. For example, proteins, peptides, Nucleic acids and their derivatives as well as molecules that bind to them can question.

Als Meßprobe kommt jede Probe in Frage, von der vermutet wird, daß sie mindestens einen Teil der gesuchten Analyten enthält. Es kann sich dabei z. B. um eine Blutprobe, eine Serumprobe oder/und eine Urinprobe handeln, oder allgemein um jede Lösung, die den gesuchten Analyten enthält.Any sample that is suspected to be a suitable measurement sample contains at least part of the analytes sought. It can happen e.g. B. is a blood sample, a serum sample and / or a urine sample, or generally any solution containing the analyte sought.

Zum Nachweis von Analyten in einer Meßprobe ist der Einsatz sogenannter Bindungsassays bekannt. Bei solchen Bindungsassays werden im all­ gemeinen Analyten durch ihre spezifische Wechselwirkung mit Rezeptoren nachgewiesen. Beispiele für solche Wechselwirkungen sind Protein/Protein- Wechselwirkungen, die beispielsweise während der Genexpression auf­ treten, Enzym/Substrat- oder Enzym/Effektor-Wechselwirkungen, die im Stoffwechsel auftreten, oder Protein/DNA- oder Protein/RNA-Wechselwir­ kungen während der Genexpression. Ein systematisches Verständnis dieser molekularen Wechselwirkungen ist eine Grundvoraussetzung für das Verständnis aller biologischen Vorgänge sowohl in normalen als auch in erkrankten Zellen.To detect analytes in a measurement sample, the use of so-called Binding assays known. With such binding assays, common analytes through their specific interaction with receptors proven. Examples of such interactions are protein / protein Interactions that occur during gene expression, for example occur, enzyme / substrate or enzyme / effector interactions that occur in the Metabolism occurs, or protein / DNA or protein / RNA interactions gene expression. A systematic understanding of this molecular interactions is a prerequisite for that Understanding of all biological processes both in normal and in diseased cells.

Weiterhin können mit Bindungsassays auch Nukleinsäuren nachgewiesen werden. DNA/DNA-Wechselwirkungen spielen eine Hauptrolle in der Molekularbiologie, insbesondere bei der Identifizierung von Genen und bei Strategien zur Kartierung von DNA, beim Nachweis und der Quantifizierung der Genexpression sowie bei der molekularen Diagnose oder Therapie von Erkrankungen. In Frage kommen selbstverständlich auch DNA/RNA- und RNA/RNA-Wechselwirkungen.Binding assays can also be used to detect nucleic acids become. DNA / DNA interactions play a major role in that Molecular biology, especially in the identification of genes and in Strategies for mapping DNA, detection and quantification  gene expression as well as in the molecular diagnosis or therapy of Diseases. Of course, DNA / RNA and RNA / RNA interactions.

Aufgrund der großen Anzahl von Genen, Proteinen, chemischen Effektoren oder RNA-Aptameren erfordert ein Verstehen oder Eingreifen in bioche­ mische Prozesse häufig die Erkennung, Quantifizierung oder Klassifizierung einer Vielzahl von molekularen Wechselwirkungen oder die Identifizierung von wirksamen Wechselwirkungspartnern aus einer großen Anzahl von möglichen Kombinationen. Das Screening und Analysieren einer großen Anzahl von molekularen Wechselwirkungen ist bei den im Stand der Technik bekannten Verfahren jedoch häufig begrenzt.Because of the large number of genes, proteins, chemical effectors or RNA aptamers require understanding or intervention in bioche processes often mix the detection, quantification or classification a variety of molecular interactions or identification of effective interaction partners from a large number of possible combinations. The screening and analysis of a large Number of molecular interactions is in the state of the art However, known methods are often limited.

Meßproben sollen oftmals auf eine Vielzahl von Analyten hin untersucht werden. Dabei ergibt sich das Problem, daß bei der Auswertung große Datenmengen anfallen. Um in der Praxis erfolgreich zu bestehen, muß die Auswertung jedoch in vertretbarer Zeit möglich sein. Bekannte Analysesy­ steme haben sich hier als nur bedingt zufriedenstellend erwiesen.Measurement samples should often be examined for a large number of analytes become. The problem that arises here is that when evaluating large Amounts of data are incurred. In order to be successful in practice, the However, evaluation may be possible within a reasonable time. Known analytics systems have proven to be only partially satisfactory here.

Aus einem Artikel "Metal Nano Clusters as Transducers for Bioaffinity Interactions" von Thomas Schalkhammer in Monatshefte für Chemie 000,1-­ 26, Springer-Verlag 1998, Seiten 1-26, ist ein Sensoraufbau für bioreko­ gnitive Bindungsvorgänge und katalytisch-enzymatische Prozesse bekannt, bei dem auf einem Polycarbonat-Substrat eine Spiegelschicht aus Silber und darüber eine Abstandsschicht aus einem Polymermaterial angeordnet sind. Die Abstandsschicht dient ihrerseits als Träger für die darauf immobilisierten Binder. Die Auswertung erfolgt mit Hilfe von Metall-Clustern, mit denen die nachzuweisenden Analyten markiert werden und die in elektromagnetische Wechselwirkung mit der metallischen Spiegelschicht treten. In Sensorberei­ chen starker Überdeckung mit gebundenen Metall-Clustern wird Licht, das von der dem Polycarbonat-Substrat abgewandten Seite der Spiegelschicht her eingestrahlt wird, stärker absorbiert als in überdeckungsfreien oder schwächer überdeckten Sensorbereichen, was die optische Auslesung des Sensors über Absorptionsmessungen ermöglicht.From an article "Metal Nano Clusters as Transducers for Bioaffinity Interactions "by Thomas Schalkhammer in monthly magazines for chemistry 000.1- 26, Springer-Verlag 1998, pages 1-26, is a sensor structure for bioreko known binding processes and catalytic-enzymatic processes, in which on a polycarbonate substrate a mirror layer of silver and a spacer layer made of a polymer material is arranged above it. The spacer layer in turn serves as a carrier for those immobilized on it Binder. The evaluation is carried out with the help of metal clusters with which the Analytes to be detected are marked and those in electromagnetic Interact with the metallic mirror layer. In sensor area strong coverage with bound metal clusters will light that from the side of the mirror layer facing away from the polycarbonate substrate is irradiated here, more strongly absorbed than in non-overlap or  weakly covered sensor areas, which the optical reading of the Sensor via absorption measurements.

Für die Funktion dieses bekannten Sensors ist die Dicke der Abstands­ schicht ein entscheidender Parameter. Diese muß in einem vorgegebenen Bereich gewählt werden, der von der Wellenlänge des bei der späteren Auswertung eingestrahlten Lichts abhängt. Es muß insbesondere sicherge­ stellt sein, daß die Abstandsschicht auf ihrer gesamten Ausdehnung eine gleichmäßige Dicke besitzt. Hierfür ist ein hoher herstellungstechnischer Aufwand zu betreiben.The thickness is the distance for the function of this known sensor layer a crucial parameter. This must be in a given Range can be chosen from the wavelength of the at the later Evaluation of incident light depends. It must be secured in particular represents that the spacer layer over its entire extent uniform thickness. For this is a high manufacturing technology Effort to operate.

In dem angesprochenen Artikel werden für die optische Auswertung dieses Sensors schon Lesegeräte vorgeschlagen, die es erlauben, auch größere Datenmengen zu bewältigen, unter anderem CD-ROM-Lesegeräte.In the article mentioned, this is used for the optical evaluation Sensors have already proposed readers that allow even larger ones Manage amounts of data, including CD-ROM readers.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, wie mit geringem Aufwand, nicht nur was die datentechnische Auswertung anbelangt, sondern auch was die Bereitstellung des Sensors anbelangt, eine Meßprobe auf eine große Fülle von Analyten hin untersucht werden kann.The object of the invention is to show a way how with little Effort, not only in terms of data processing analysis, but also as far as the provision of the sensor is concerned, a test sample can be examined for a large abundance of analytes.

Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung nach einem ersten Aspekt von einem Verfahren zum Nachweis von Analyten in einer Meßprobe aus, bei dem auf einem scheibenförmigen Substrat auf einer seiner Flachseiten analytspezifische Binder in einer Vielzahl von Nachweisfeldern immobilisiert werden, sodann die Meßprobe in Kontakt mit den Nachweisfeldern gebracht wird und anschließend das Vorhandensein oder/und die Menge der nach­ zuweisenden Analyten durch optische Auswertung der Nachweisfelder er­ mittelt wird.In solving this problem, the invention is based on a first aspect from a method for the detection of analytes in a measurement sample, in which on a disc-shaped substrate on one of its flat sides analyte-specific binders immobilized in a variety of detection fields are then brought into contact with the detection fields and then the presence or / and the amount of after assigning analytes by optical evaluation of the detection fields is averaged.

Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, daß ein aus einem optisch transparenten Material gefertigtes Substrat verwendet wird, daß die Nachweisfelder längs mindestens einer Spirallinie oder/und einer Vielzahl konzentrischer Kreislinien verteilt auf dem Substrat angeordnet werden und daß nach Inkontaktbringung der Meßprobe mit den Nachweisfeldern ein optischer Reflektor der die Nachweisfelder tragenden Flachseite des Substrats benachbart angeordnet wird.According to the invention, it is provided that one of an optical Transparent material manufactured substrate is used that the Detection fields along at least one spiral line and / or a large number  concentric circular lines can be arranged distributed on the substrate and that after the sample has been brought into contact with the detection fields an optical reflector on the flat side of the Substrate is arranged adjacent.

Bei der Erfindung können die Nachweisfelder direkt auf dem Substrat ausgebildet werden. Hierbei kann es sich empfehlen, die Substratoberfläche zunächst chemisch vorzubehandeln oder durch Vorbehandlung mit einem Sauerstoffplasma eine Oberflächenmodifizierung zu bewirken. Diese Modifikation kann das Aufbringen der Binder zur Ausbildung der analyt­ spezifischen Nachweisfelder erleichtern. Unterhalb der Binder ist bei der Erfindung demnach keine Abstandsschicht mit einer präzise einzuhaltenden Dicke auf das Substrat aufzubringen, wie dies bei dem von Schalkhammer bekannten Sensor zwingend erforderlich ist. Insofern ergibt sich ein reduzierter fertigungstechnischer Aufwand.In the invention, the detection fields can be directly on the substrate be formed. It may be advisable to use the substrate surface first to be chemically pretreated or by pretreatment with a Oxygen plasma to effect a surface modification. This Modification can be the application of the binder to form the analyt facilitate specific detection fields. Below is the truss Accordingly, the invention does not have a spacer layer with a precise one to be observed Apply thickness to the substrate, such as that of Schalkhammer known sensor is mandatory. In this respect there is a reduced manufacturing effort.

Der Reflektor wird für die optische Auswertung des Assays benötigt. Er kann von einer Reflexionsschicht gebildet werden, die nach Abschluß der molekularbiologischen Verfahrensschritte auf das Substrat über den Nachweisfeldern aufgebracht wird. Aufgrund ihres guten Reflexionsver­ mögens empfehlen sich metallische Werkstoffe. Grundsätzlich sind auch andere Materialien denkbar, etwa Dielektrika. Bevorzugt wird die Reflexions­ schicht aus Aluminium gebildet. Denkbar ist auch Silber als Material für die Reflexionsschicht. Die Reflexionsschicht kann durch chemisches Auf­ dampfen ausgebildet werden. Möglich ist aber auch, eine vorgefertigte reflektierende Folie auf das Substrat aufzukleben.The reflector is required for the optical evaluation of the assay. He can be formed by a reflective layer, which after completion of the molecular biological process steps on the substrate over the Detection fields is applied. Because of their good reflection ver Metallic materials are recommended. Basically, too other materials conceivable, such as dielectrics. The reflection is preferred layer made of aluminum. Silver is also conceivable as a material for the Reflective layer. The reflection layer can by chemical Auf vapors are trained. But it is also possible to have a prefabricated one stick the reflective film on the substrate.

Alternativ ist es denkbar, daß der Reflektor im Abstand von dem Substrat angeordnet wird, er also nicht direkt auf das Substrat aufgebracht wird. Beispielsweise kann der Reflektor von einer Spiegelplatte gebildet sein, die in einem Auswertegerät angebracht ist, welches zur Auswertung des Assays verwendet wird. Alternatively, it is conceivable for the reflector to be at a distance from the substrate is arranged, so it is not applied directly to the substrate. For example, the reflector can be formed by a mirror plate that is attached in an evaluation device which is used to evaluate the Assays is used.  

Die optische Transparenz des Substrats macht es zusammen mit dem auf der substratfernen Seite der Nachweisfelder angeordneten Reflektor möglich, zur optischen Auswertung dieses erfindungsgemäßen molekular­ biologischen Sensors auf die Hardware handelsüblicher CD-Lesegeräte zurückzugreifen. Insbesondere bei spiraliger Anordnung der Nachweisfelder und bei Ausbildung des Reflektors als direkt auf das Substrat aufgebrachte Reflexionsschicht können solche handelsüblichen CD-Lesegeräte mit vergleichsweise geringem Aufwand so modifiziert werden, daß aus dem rückkehrenden Licht des die Nachweisfelder abtastenden Laserstrahls die gewünschten Informationen herausgefiltert werden können. Denkbar ist es, daß hierzu lediglich Software-Modifikationen erforderlich sind. Selbst bei kreisförmiger Anordnung der Nachweisfelder ist die Technik solcher CD- Lesegeräte grundsätzlich anwendbar, sofern die konstruktiven und softwaremäßigen Voraussetzungen für einen Sprung des die Nachweisfelder abtastenden Laserstrahls von Kreislinie zu Kreislinie geschaffen werden.The optical transparency of the substrate opens it up with that the reflector arranged on the side of the detection fields remote from the substrate possible for the optical evaluation of this molecular invention biological sensor on the hardware of commercially available CD readers to fall back on. Especially when the detection fields are arranged in a spiral and when the reflector is formed as directly applied to the substrate Such a commercially available CD reader can use a reflection layer comparatively little effort can be modified so that from the returning light of the laser beam scanning the detection fields desired information can be filtered out. It is conceivable that only software modifications are required. Even at the technology of such CD- Readers basically applicable, provided the constructive and software requirements for a jump of the detection fields scanning laser beam can be created from circular line to circular line.

Besonders eignet sich ein CD-ROM-Lesegerät, das bei Einbettung in eine Computerarchitektur dem Anwender die Möglichkeit gibt, die Auswerte- Software selbst zu definieren.A CD-ROM reader is particularly suitable if it is embedded in a Computer architecture gives the user the opportunity to Define software yourself.

Die Auswertung der Nachweisfelder kann abhängig vom gewählten Aus­ wertealgorithmus quantitative wie auch qualitative Aussagen liefern. Mittels geeigneter Marker können die optischen Eigenschaften, insbesondere das Absorptionsverhalten, von Nachweisfeldern, in denen sich Analyten an Rezeptoren angeheftet haben, von Nachweisfeldern, an deren Rezeptoren sich keine Analyten angeheftet haben, unterscheidbar gemacht werden. Auf diese Weise ist es beispielsweise über Absorptionsmessungen möglich, diejenigen Nachweisfelder zu erkennen, die nach Abschluß der molekularbio­ logischen Verfahrensschritte Analyten tragen. Dies wäre zunächst eine rein qualitative Aussage. Will man darüber hinaus auch quantitative Aussagen treffen, so ist es denkbar, die Nachweisfelder mehrmals abzutasten und eine Schwelle, die bei der Auswertung als Entscheidungsgrenze zwischen Vorhandensein und Nichtvorhandensein von Analyten genommen wird, von Abtastdurchgang zu Abtastdurchgang schrittweise zu verändern. Auf diese Weise können auch Aussagen über die Menge der in den einzelnen Nachweisfeldern hängengebliebenen Analyten getroffen werden.The evaluation of the detection fields can depend on the selected Aus value algorithm provide quantitative as well as qualitative statements. Means suitable markers can improve the optical properties, especially that Absorption behavior, from detection fields in which analytes accumulate Receptors have attached, from detection fields, to their receptors no analytes have attached, can be made distinguishable. On in this way it is possible, for example, via absorption measurements, to recognize those fields of detection which after completion of the molecular bio logical process steps carry analytes. This would be a pure one at first qualitative statement. If you also want quantitative statements meet, it is conceivable to scan the detection fields several times and one Threshold that is used in the evaluation as a decision boundary between  Presence and absence of analytes is taken from Gradually change the scanning cycle to the scanning cycle. To this Ways can also make statements about the amount of each Detection fields stuck analytes are taken.

Wenn der Assay mit einem ggf. geeignet angepaßten CD-ROM-Laufwerk ausgelesen wird, ermöglicht ein angeschlossener Computer dem Anwender die Weiterverarbeitung der von dem Laufwerk gelieferten Datenmenge, wobei er das Ergebnis dieser Weiterverarbeitung auf externen Daten­ speichern abspeichern kann, beispielsweise um Datenbanken über Patienten zu erstellen. Zur Datenspeicherung können herkömmliche Standardspeicher, etwa Festplatten oder Floppy-Discs, verwendet werden. Mit Computerhilfe ist eine schnelle Auswertung der Datenflut des Laufwerks möglich. Die Kapazität herkömmlicher Computer und Speichersysteme ist in der Regel so ausreichend, daß auch komplexe Genanalysen darauf durchgeführt werden können.If the assay is using a suitably adapted CD-ROM drive is read out, a connected computer enables the user the further processing of the amount of data supplied by the drive, being the result of this further processing on external data save can save, for example to databases about patients to create. Conventional standard storage, such as hard drives or floppy discs. With computer help a quick evaluation of the data flood of the drive is possible. The Capacity of conventional computers and storage systems is usually like this sufficient that even complex genetic analyzes are carried out on it can.

In der Regel wird es erwünscht sein, scharf definierte Nachweisfelder zu erhalten, die zusätzlich sehr klein sein sollen, um eine hinreichende Zahl von Nachweisfeldern auf der Substratscheibe unterzubringen, die zweckmäßiger­ weise die Größe einer herkömmlichen CD (Compact Disc) besitzt. Wenn man davon ausgeht, daß der radiale Abstand zweier aufeinanderfolgender Spiralwindungen zweckmäßigerweise etwa 1,6 µm beträgt, so empfiehlt es sich, die Binder in Feldern aufzubringen, die radial nicht breiter als 1 µm sind, damit zwischen bezogen auf die Scheibenachse radial benachbarten Nachweisfeldern ein hinreichender Abstand besteht und jedes einzelne Nachweisfeld als solches ortsaufgelöst werden kann. Bevorzugt sind die Nachweisfelder radial sogar schmäler als 1 µm, wobei es zweckmäßig sein kann, sie mit einer radialen Breite auszubilden, die im wesentlichen der Breite der bei herkömmlichen CDs eingeprägten Datenvertiefungen (so­ genannte Pits) entspricht, nämlich etwa 0,5 µm. Gleichfalls empfiehlt es sich, entlang der Spirallinie bzw. einer Kreislinie einander benachbarte Nachweisfelder mit Abstand voneinander anzuordnen, um deren individuelle Auflösung durch das Auswertesystem zu ermöglichen. Die Nachweisfelder können als im wesentlichen quadratische oder kreisförmige Flächen ausgebildet werden. Denkbar ist auch, sie entsprechend der Gestalt der Datenpits herkömmlicher CDs in Umfangsrichtung, also in Spiral- bzw. Kreislinienrichtung, länglich auszubilden, etwa oval oder rechteckig.As a rule, it will be desirable to have clearly defined detection fields received, which should also be very small by a sufficient number of To accommodate detection fields on the substrate wafer, the more appropriate has the size of a conventional CD (Compact Disc). If one assumes that the radial distance between two successive Spiral turns are expediently about 1.6 µm, it is recommended to apply the binders in fields that are not radially wider than 1 µm are so that radially adjacent with respect to the disc axis There is a sufficient distance between the detection fields and each one Detection field as such can be resolved locally. Those are preferred Radial detection fields are even narrower than 1 µm, although it may be useful can form them with a radial width that is substantially the Width of the data wells embossed on conventional CDs (see above) called pits), namely about 0.5 µm. It also recommends adjacent to each other along the spiral line or a circular line  Arrange detection fields at a distance from each other to their individual To enable resolution by the evaluation system. The fields of evidence can be as essentially square or circular areas be formed. It is also conceivable that they correspond to the shape of the Data pits of conventional CDs in the circumferential direction, i.e. in spiral or Direction of circular lines, elongated, for example oval or rectangular.

Um die Binder unter den vorstehend skizzierten dimensionellen Randbedin­ gungen für die Nachweisfelder auf das Substrat aufzubringen, eignen sich insbesondere Mikroprinttechniken, Tintenstrahltechniken oder Elektrospray­ techniken. Zum Nachlesen, was Mikroprinttechniken anbelangt, wird bei­ spielhaft verwiesen auf: "Microfabrication, Microstructures and Microsy­ stems" von Dong Qin et al., "Topics In Current Chemistry", Band 194, 1998, Seite 6ff., Springer-Verlag. Bezüglich Tintenstrahltechniken wird beispielhaft verwiesen auf: "A new device for multifunctional dosage of liquids by a free jet" von N. Hey et al., Proceedings IEEE-Mems 1998, CH 36176. Elektrospraytechniken, insbesondere Nanoelektrospraytechniken, können beispielsweise in "Analytical Properties of the Nanoelectrospray Ion Source" von M. Wilm und M. Mann in Analytical Chemistry, Band 68, Nr. 1, 1. Januar 1996, Seiten 1-8, sowie in "Electrospray and Taylor-Cone theory, Dole's beam of macromolecules at last?" von M. Wilm, M. Mann in International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes 136 (1994), Seiten 167-180, nachgelesen werden. Diese Techniken ermöglichen es, die Nachweisfelder mit hoher Ortsauflösung gezielt mit vorbestimmten Bindern zu versehen. Die Binder können auf die Außenoberfläche der Substrat­ scheibe aufgebracht werden. Denkbar ist es auch, in Analogie zu den Datenpits herkömmlicher CDs kleine Vertiefungen in die Außenoberfläche des Substrats einzubringen und darin die analytspezifischen Binder zu immobilisieren. Falls solche Vertiefungen für die Binder vorgesehen werden, wird es zweckmäßig sein, diese mit einer radialen Breite von etwa 0,5 µm auszubilden, entsprechend der Breite der Datenpits herkömmlicher CDs. Around the trusses under the dimensional boundary conditions outlined above Applying conditions for the detection fields to the substrate are suitable in particular microprinting techniques, inkjet techniques or electrospray techniques. For reading about microprint technologies, go to playfully referred to: "Microfabrication, Microstructures and Microsy stems "by Dong Qin et al.," Topics In Current Chemistry ", Volume 194, 1998, page 6ff., Springer-Verlag. Regarding inkjet techniques exemplarily referred to: "A new device for multifunctional dosage of liquids by a free jet "by N. Hey et al., Proceedings IEEE-Mems 1998, CH 36176. Electrospray techniques, especially nanoelectrospray techniques, can, for example, in "Analytical Properties of the Nanoelectrospray Ion Source "by M. Wilm and M. Mann in Analytical Chemistry, volume 68, no. 1, January 1, 1996, pages 1-8, and in "Electrospray and Taylor-Cone theory, Dole's beam of macromolecules at last? "by M. Wilm, M. Mann in International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes 136 (1994), Pages 167-180, can be read. These techniques allow the Detection fields with high spatial resolution specifically with predetermined binders to provide. The binders can be on the outer surface of the substrate disc are applied. It is also conceivable, in analogy to the Data pits of conventional CDs have small depressions in the outer surface of the substrate and therein the analyte-specific binders immobilize. If such recesses are provided for the trusses, it will be useful to have a radial width of about 0.5 microns training, according to the width of the data pits of conventional CDs.  

Um biologische Wechselwirkungen auf molekularer Ebene zu untersuchen, kommen als Analyten insbesondere Nukleinsäuren oder/und Proteine in Betracht. So kann das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden, um Protein/Protein-Wechselwirkungen, wie sie beispielsweise während der Genexpression oder als Zeltsignale auftreten, Enzym/Substrat- oder Enzym/Effekt-Wechselwirkungen während des Stoffwechsels oder Protein/DNA- oder Protein/RNA-Wechselwirkungen während der Gen­ expression nachzuweisen.To study biological interactions at the molecular level, come as analytes in particular nucleic acids and / or proteins Consideration. Thus, the method according to the invention can be used to Protein / protein interactions, such as during the Gene expression or occur as tent signals, enzyme / substrate or Enzyme / effect interactions during metabolism or Protein / DNA or protein / RNA interactions during the gene evidence of expression.

Durch geeignete Wahl der Binder in den Nachweisfeldern können auch DNA/DNA-Wechselwirkungen nachgewiesen werden, wie es insbesondere zur Genidentifizierung und zur Kartierung von Genen, beim Untersuchen und Quantifizieren der Genexpression sowie bei der molekularen Diagnose und/oder Therapie von Erkrankungen von Bedeutung ist.With a suitable choice of the binder in the detection fields, too DNA / DNA interactions can be demonstrated, as is particularly the case for gene identification and mapping of genes, when testing and Quantify gene expression as well as in molecular diagnosis and / or therapy of diseases is important.

Molekulare Wechselwirkungen und Enzymaktivitäten können durch die Bindung von RNA-Aptameren oder kleinen chemischen Verbindungen an Makromoleküle beeinflußt werden. Natürliche und synthetische Effek­ tormoleküle erlauben es deshalb häufig, biochemische Verfahren durch Modulation von oder Eingreifen in makromolekulare Wechselwirkungen zu manipulieren.Molecular interactions and enzyme activities can be determined by the Binding of RNA aptamers or small chemical compounds Macromolecules are affected. Natural and synthetic effects Therefore, door molecules often allow biochemical processes Modulation of or intervention in macromolecular interactions manipulate.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Substratmaterial um ein nicht poröses Material. Die Verwendung eines nicht porösen Trägers ermöglicht das definierte Aufbringen auch kleiner Nachweisfelder, so daß eine Miniaturisie­ rung des Testformats bzw. das Aufbringen einer Vielzahl von Nachweisfel­ dern möglich ist. Geeignete Materialien für das scheibenförmige Substrat sind z. B. Kunststoffe und Glas. Für CD-ROM-Laufwerksapplikationen handelt es sich bevorzugt um ein fokussierendes Material, insbesondere um Polycarbonat. The substrate material is preferably a non-porous one Material. Using a non-porous support makes this possible Defined application even small detection fields, so that a miniature Test format or the application of a variety of proof fields which is possible. Suitable materials for the disc-shaped substrate are z. B. plastics and glass. For CD-ROM drive applications it is preferably a focusing material, in particular Polycarbonate.  

Die Immobilisierung der Binder an den Nachweisfeldern kann nach an sich bekannten Verfahren durchgeführt werden. Die Immobilisierungsstrategie hängt von der Art des zu immobilisierenden Moleküls und des jeweiligen Substrats ab. Im allgemeinen können Binder direkt an eine Matrix über eine chemische Reaktion gebunden werden, beispielsweise über eine spezielle Aminosäure in einem Protein (insbesondere Cystein oder Lysin) oder über das Phosphatgrundgerüst einer DNA. Die Immobilisierung kann auch mit bifunktionellen chemischen Quervernetzern oder über eine spezifische hochaffine Wechselwirkung, wie etwa die Biotin/Streptavidin-Wechselwir­ kung durchgeführt werden. Die analytspezifischen Binder können auf der Oberfläche auch adsorbiert werden, wobei eine kovalente Bindung jedoch bevorzugt ist. Als Binder werden auf die Oberfläche des Substrats Substanzen oder/und Moleküle aufgebracht, die in der Lage sind, den gewünschten Analyten spezifisch, insbesondere mit hoher Affinität, zu binden.The immobilization of the binders in the detection fields can in itself known methods are carried out. The immobilization strategy depends on the type of molecule to be immobilized and the particular one Substrate. In general, binders can be attached directly to a matrix chemical reaction, for example via a special Amino acid in a protein (especially cysteine or lysine) or above the basic phosphate structure of a DNA. Immobilization can also be done with bifunctional chemical crosslinkers or via a specific high affinity interaction such as the biotin / streptavidin interaction be carried out. The analyte-specific binders can be found on the Surface can also be adsorbed, but a covalent bond is preferred. As a binder on the surface of the substrate Substances and / or molecules applied that are able to desired analytes specifically, in particular with high affinity tie.

Nach Inkontaktbringen der Meßprobe mit den Nachweisfeldern wird das Vorhandensein oder/und die Menge der nachzuweisenden Analyten durch optische Auswertung der Nachweisfelder ermittelt. Hier können alle dem Fachmann bekannten Methoden herangezogen werden. Ein übliches Verfahren, um molekulare Wechselwirkungen zu analysieren, besteht aus mehreren Schritten: Ein erster Wechselwirkungspartner, z. B. ein analyt­ spezifischer Binder oder Rezeptor, wird mit einem festen Träger kovalent oder adsorptiv verknüpft. Beim Inkontaktbringen der Meßprobe mit den Nachweisfeldern kann ein zweiter Wechselwirkungspartner, z. B. der Analyt, mit dem Rezeptor wechselwirken. Anschließend wird das Vorhan­ densein des Analyten (oder das Nichtvorhandensein in kompetitiven Testformaten) an der Stelle, an der der Rezeptor immobilisiert ist, nach­ gewiesen. Die Wechselwirkung zwischen den zwei Bindepartnern wird bevorzugt unter Bedingungen durchgeführt, bei denen beide Reaktanten in einer nativen, aktiven Konfiguration vorliegen, bevorzugt in einer flüssigen Reaktion. Besonders bevorzugt wird das Inkontaktbringen unter einem annähernd physiologischen pH-Wert und bei ionischen Bedingungen durchgeführt.After bringing the test sample into contact with the detection fields, the Presence or / and the amount of analytes to be detected by optical evaluation of the detection fields determined. Here everyone can do that Methods known to those skilled in the art can be used. A common one Methods to analyze molecular interactions consists of several steps: A first interaction partner, e.g. B. an analyte specific binder or receptor, becomes covalent with a solid support or linked by adsorption. When the sample is brought into contact with the A second interaction partner, e.g. B. the Analyte, interact with the receptor. Then the existing existence of the analyte (or absence in competitive Test formats) at the point where the receptor is immobilized pointed. The interaction between the two binding partners is preferably carried out under conditions in which both reactants in a native, active configuration, preferably in a liquid Reaction. Contacting under one is particularly preferred  approximately physiological pH and under ionic conditions carried out.

Der Nachweis erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren durch Detektion einer Änderung der optischen Eigenschaften der Nachweisfelder. Die optische Änderung der Nachweisfelder kann z. B. durch Isotope, Enzyme, Fluorochrome, Farbstoffe, Metallkolloide, Beads oder ähnliches herbei­ geführt werden, die als Markersystem dienen. Zum Nachweis wird einer der Wechselwirkungspartner, d. h. der Rezeptor oder der Analyt, direkt oder indirekt markiert. Bevorzugt werden zur Detektion Proteine oder Nu­ kleinsäuren mit einer Biotineinheit derivatisiert, wonach eine Erkennung durch Streptavidinkonjugate möglich ist.In the method according to the invention, detection is carried out by detection a change in the optical properties of the detection fields. The optical change of the detection fields can e.g. B. by isotopes, enzymes, Fluorochromes, dyes, metal colloids, beads or the like that serve as a marker system. One of the Interaction partner, d. H. the receptor or the analyte, directly or indirectly marked. For detection, proteins or nu are preferred Small acids derivatized with a biotin unit, after which a recognition through streptavidin conjugates is possible.

Bevorzugt resultiert das Nachweisverfahren in der Präzipitation eines Farbstoffs oder der Lokalisierung eines Fluorochroms an der Stelle der molekularen Wechselwirkung oder in der Anlagerung von Metall-Clustern mit starker elektromagnetischer Wechselwirkung. Latex-Beads oder Kunststoff-Beads können ebenfalls angebunden werden. Sie bewirken aufgrund ihres Brechungsverhaltens und ihrer gekrümmten (sphärischen) Oberfläche eine Streuung des einfallenden Ausleselichts, die als Intensitäts­ minderung detektierbar ist. Bei geeigneter Dimensionierung der Beads können Effekte der destruktiven Interferenz erzielt werden.The detection method preferably results in the precipitation of a Dye or the location of a fluorochrome at the site of the molecular interaction or in the attachment of metal clusters with strong electromagnetic interaction. Latex beads or Plastic beads can also be attached. They effect due to their refractive behavior and their curved (spherical) Surface a scatter of the incident reading light, called the intensity reduction is detectable. With suitable dimensioning of the beads effects of destructive interference can be achieved.

Die wechselwirkenden Moleküle, also der Rezeptor und der Analyt, können entweder direkt über ihre spezifischen Bindestellen nachgewiesen werden oder indirekt, indem sie mit einem Marker versehen werden, der eine bekannte spezifische Bindestelle enthält. Beispiele für solche Marker sind Epitope, für die monoklonale Antikörper bekannt sind, oder eine Biotingrup­ pe, die mit Streptavidin bindefähig ist. Daneben ist auch das direkte spezifische Binden eines Antikörpers an den Analyten möglich. Antikörper und Streptavidin werden bevorzugt mit einem Enzym konjugiert, um eine Auswertung der Nachweisfelder zu ermöglichen. Beispiele für bevorzugte Enzyme sind Meerrettichperoxidase, alkalische Phosphatase und β-Galak­ tosidase. Bei Zugabe geeigneter Substrate läuft eine enzymatische chromogene Reaktion ab, wobei gefärbte Produkte entstehen, die an den Orten präzipitieren, an denen die Enzyme gebunden sind und somit das Vorhandensein des Analyten anzeigen. Geeignete Substrate der obigen Enzyme, die eine optische Auswertung ermöglichen, sind für Meerrettich­ peroxidase beispielsweise Diaminobenzidin (DAB), welches ein in Wasser und Ethanol unlösliches braunes Produkt ergibt, DAB + Metall, welches in Gegenwart von Kobalt oder Nickel ein graues bis schwarzes unlösliches Produkt ergibt, Chlornaphtol, das eine blauschwarze, wasserlösliche Färbung ergibt, Aminoethylcarbazol, das ein rotes, wasserunlösliches Produkt ergibt. Bevorzugte Substrate für alkalische Phosphatase sind Naphthol-AS-BI-Phosphat/New-Fuchsin, was ein rotes, unlösliches Produkt ergibt, Bromchlorindolylphosphat/Nitrotetrazolium, was ein schwarz­ violettes Präzipitat ergibt, und für β-Galaktosidase Bromchlorindolyl-b-D- Galaktpyranosit (BCIG), was ein unlösliches blaues Produkt ergibt. Der Nachweis der Analyten kann hier leicht durch optische Detektion des gefärbten Bereichs erfolgen.The interacting molecules, i.e. the receptor and the analyte, can either directly via their specific binding sites or indirectly by providing them with a marker that indicates a contains known specific binding site. Examples of such markers are Epitopes for which monoclonal antibodies are known, or a biotin rupt pe, which is bindable with streptavidin. Next to it is direct specific binding of an antibody to the analyte possible. antibody and streptavidin are preferably conjugated to an enzyme to produce a To enable evaluation of the detection fields. Examples of preferred  Enzymes are horseradish peroxidase, alkaline phosphatase and β-galac tosidase. When suitable substrates are added, an enzymatic one runs chromogenic reaction, resulting in colored products that are attached to the Precipitate places where the enzymes are bound and thus the Show the presence of the analyte. Suitable substrates of the above Enzymes that enable an optical evaluation are for horseradish Peroxidase, for example, diaminobenzidine (DAB), which is a in water and ethanol insoluble brown product, DAB + metal, which in Presence of cobalt or nickel a gray to black insoluble Product results in chloronaphtol, which is a blue-black, water-soluble Coloring gives aminoethyl carbazole, which is a red, water-insoluble Product results. Preferred substrates for alkaline phosphatase are Naphthol-AS-BI-Phosphat / New-Fuchsin, which is a red, insoluble product results in bromochloroindolyl phosphate / nitrotetrazolium, which is a black violet precipitate, and for β-galactosidase bromochloroindolyl-b-D- Galactic pyranosite (BCIG), which gives an insoluble blue product. The Detection of the analytes can easily be done here by optical detection of the colored area.

Eine weitere Möglichkeit zum Nachweis der Wechselwirkungsstellen ist die Anfärbetechnik mit Goldkolloiden, wobei auch andere Typen von Metall­ clustern bzw. -Beads verwendet werden können. Hier sind insbesondere Silberteilchen vorteilhaft, die die Sensitivität eines optischen Nachweis­ systems aufgrund nichtlinearer optischer Effekte nahe einer Metalloberfläche der Reflexionsschicht erhöhen können. Weiterhin bevorzugt ist die Verwendung von Farbstoffen als Marker, insbesondere von gefärbten Latexpartikeln. Es können auch Glas-Beads aus Siliziumoxid verwendet werden, die mit einem Farbstoff in hoher Konzentration gefüllt sind.Another way of proving the interaction sites is Staining technique with gold colloids, using other types of metal clusters or leads can be used. Here are in particular Silver particles beneficial, which is the sensitivity of an optical detection systems due to nonlinear optical effects near a metal surface the reflection layer can increase. The is also preferred Use of dyes as markers, especially colored ones Latex particles. Glass beads made of silicon oxide can also be used that are filled with a dye in high concentration.

Neben der Messung der Absorption ist bei Wahl geeigneter Marker, beispielsweise fluoreszierender Stoffe, auch eine Messung der Fluoreszenz möglich, wobei hier die Detektionswellenlänge eine andere als die einge­ strahlte Wellenlänge ist. Sofern marktgängige CD-Laufwerke, insbesondere CD-ROM-Laufwerke, bei der Auswertung herangezogen werden sollen, können im Fall von Fluoreszenzmessungen konstruktive Laufwerksmodifika­ tionen neben einer entsprechenden Anpassung der Software erforderlich sein. Insbesondere kann es notwendig sein, einen speziell auf die Fluo­ reszenzwellenlänge abgestimmten Detektor einzubauen.In addition to measuring the absorption, when selecting suitable markers, for example fluorescent substances, also a measurement of fluorescence possible, here the detection wavelength is different than the one  radiated wavelength is. If available CD drives, in particular CD-ROM drives to be used for evaluation can constructive drive modifications in the case of fluorescence measurements in addition to a corresponding adjustment of the software his. In particular, it may be necessary to design one specific to the Fluo built-in detector wavelength.

Die Erfindung ermöglicht es, auf der die Nachweisfelder tragenden Flachseite des Substrats zusätzliche Informationen einzuschreiben, die zeitgleich mit den Nachweisfeldern ausgelesen und ausgewertet werden können. Demgemäß wird vorgeschlagen, daß auf der die Nachweisfelder tragenden Flachseite des Substrats entlang der Spirallinie bzw. mindestens einer Kreislinie zusätzlich Datenfelder ausgebildet werden, welche meß­ probenbezogene oder/und nachweisfeldbezogene oder/und auswertungs­ bezogene Informationen enthalten. Bei den meßprobenbezogenen Informa­ tionen kann es sich beispielsweise um Informationen über Ort und Zeit der Gewinnung der Meßprobe, über die Art der Meßprobe oder über die Person handeln, der die Meßprobe entnommen wurde. Die nachweisfeldbezogenen Informationen können molekularbiologische oder biochemische Angaben über die Nachweisfelder enthalten, insbesondere über den Bindertyp der einzelnen Nachweisfelder. Die auswertungsbezogenen Informationen können Angaben über das zum Nachweis der Analyten angewendete Detektions­ prinzip, etwa enzymatische Detektion, Detektion über Farbstoffe, Detektion über Metall-Cluster oder dergleichen, enthalten. Ferner können sie Angaben darüber enthalten, welches physikalische Abtastprinzip ein Lesegerät anwenden soll, etwa eine Absorptionsmessung oder eine Fluoreszenzmes­ sung. Zudem können die auswertungsbezogenen Informationen dem Lesegerät Lage und Ort der Nachweisfelder auf dem Substrat angeben und ihm damit signalisieren, wann das Lesegerät von einer Software zum Lesen der Datenfelder auf eine Software zum Lesen der Nachweisfelder um­ schalten soll. Insbesondere ist denkbar, daß die auswertungsbezogenen Informationen schon zumindest Teile einer Auswerte-Software enthalten, die vom Lesegerät bei der Auswertung der Nachweisfelder abgearbeitet wird. Auf diese Weise kann der Anwender von mühsamen Programmierungsauf­ gaben zur Softwareanpassung seines Computerarbeitsplatzes entlastet werden. Die vollständige Auswerte-Software kann bereits herstellerseitig, soweit geeignete Software-Standards existieren, in den Sensor einge­ schrieben werden.The invention makes it possible to carry the detection fields Flat side of the substrate to write additional information that can be read out and evaluated at the same time as the detection fields can. Accordingly, it is proposed that the fields of detection bearing flat side of the substrate along the spiral line or at least a circular line additional data fields are formed, which measure sample-related and / or detection field-related or / and evaluation related information included. For the information related to the measurement sample For example, information about the location and time of the Obtaining the test sample, the type of test sample or the person act from which the test sample was taken. The field of evidence Information can include molecular biological or biochemical information contain about the detection fields, especially about the binder type of individual detection fields. The evaluation-related information can Information about the detection used to detect the analytes principle, such as enzymatic detection, detection via dyes, detection over metal clusters or the like. They can also provide information contain what physical scanning principle a reader to use, such as an absorption measurement or a fluorescence measurement solution. In addition, the evaluation-related information can Specify the position and location of the detection fields on the substrate and signal him when the reader is reading from a software of the data fields to software for reading the detection fields should switch. In particular, it is conceivable that the evaluation-related Information already contains at least parts of an evaluation software that  is processed by the reader when evaluating the detection fields. In this way, the user can go from tedious programming relieved him of software adjustments to his computer workstation become. The complete evaluation software can already be insofar as suitable software standards exist, inserted into the sensor be written.

Grundsätzlich ist es denkbar, die Nachweisfelder und die Datenfelder längs der Spirallinie getrennt anzuordnen. Es kann aber zweckmäßig sein, Nachweisfelder und Datenfelder abwechselnd entlang der Spirallinie anzuordnen, beispielsweise in der Weise, daß einem einzelnen Nachweisfeld oder einer Gruppe von Nachweisfeldern ein Datenfeld zugeordnet wird, das dem Nachweisfeld bzw. der Gruppe von Nachweisfeldern längs der Spirallinie vorhergeht und dem Auswertesystem Informationen über dieses Nachweisfeld bzw. diese Gruppe von Nachweisfeldern liefert.In principle, it is conceivable to run the verification fields and the data fields lengthways to arrange the spiral line separately. But it can be useful Detection fields and data fields alternately along the spiral line to arrange, for example in such a way that a single detection field or a data field is assigned to a group of detection fields that the detection field or the group of detection fields along the Spiral line precedes and the evaluation system information about this Verification field or this group of verification fields provides.

Sofern die Nachweisfelder längs konzentrischer Kreislinien angeordnet werden, können Nachweisfelder und Datenfelder ebenfalls abwechselnd entlang mindestens einer Kreislinie angeordnet werden. Denkbar ist aber auch, daß Nachweisfelder und Datenfelder jeweils auf gesonderten Kreislinien ausgebildet werden.If the detection fields are arranged along concentric circular lines detection fields and data fields can also alternate be arranged along at least one circular line. But is conceivable also that detection fields and data fields each on separate Circular lines are formed.

Die Datenfelder sollen zweckmäßigerweise von der gleichen Seite der Substratscheibe her ausgelesen werden können wie die Nachweisfelder. Dabei besteht eine Möglichkeit darin, zur Bildung der Datenfelder Ver­ tiefungen in die Nachweisfelder tragende Flachseite des Substrats einzubringen, wobei der Reflektor so angebracht wird, daß er in die Vertiefung hineinreicht. Zweckmäßigerweise erfolgen die Codierung der Daten und die Anordnung der Vertiefungen nach Maßgabe eines gängigen CD-Formats, insbesondere des CD-ROM-Formats, so daß die Datenfelder mittels herkömmlicher CD-Laufwerke ohne Softwaremodifikationen gelesen werden können. The data fields should expediently be from the same side of the Substrate disk can be read out like the detection fields. One possibility is to form the data fields Ver depressions in the flat side of the substrate bearing the detection fields bring in, the reflector is mounted so that it in the Deepening. The coding of the Data and the arrangement of the wells according to a common CD format, especially the CD-ROM format, so that the data fields read using conventional CD drives without software modifications can be.  

Es ist sogar denkbar, zur Bildung der Datenfelder auf Vertiefungen zu verzichten. Durch Anbindung von optisch absorbierenden oder streuenden Substanzen an das Substrat kann ebenfalls Einfluß auf die Reflexion des zur Auslesung auf die Nachweis- und Datenfelder gerichteten Lichtstrahls genommen werden. So ist es denkbar, bei geeigneter Wahl von Metall- oder Kunststoff-Beads ähnliche Effekte destruktiver Interferenz zu erzielen, wie sie auch durch Vertiefungen in der Substratoberfläche erreicht werden. Es kann daher vorgesehen sein, daß zur Bildung der Datenfelder eine ein­ fallendes Leselicht beeinflussende Substanz auf die die Nachweisfelder tragende Flachseite des Substrats aufgebracht wird.It is even conceivable to go into depths to form the data fields dispense. By connecting optically absorbing or scattering Substances on the substrate can also influence the reflection of the Reading of the light beam directed to the detection and data fields be taken. So it is conceivable with a suitable choice of metal or Plastic beads to achieve similar effects to destructive interference, such as they can also be achieved by depressions in the substrate surface. It can therefore be provided that a to form the data fields falling reading light influencing substance on the detection fields bearing flat side of the substrate is applied.

Weil bei Ausbildung des Reflektors als auf das Substrat aufgebrachte Reflexionsschicht die letztere erst nach Abschluß sämtlicher molekularbiolo­ gischer oder biochemischer Analyseschritte aufgebracht wird, sind Vorher- Nachher-Messungen der Nachweisfelder nicht möglich, also Messungen vor und nach Inkontaktbringung der Meßprobe mit den Nachweisfeldern. Um dennoch aus den Meßsignalen verläßliche Aussagen darüber zu gewinnen, ob und welche Nachweisfelder mit Analyten besetzt sind, kann es vorteilhaft sein, auf der die Nachweisfelder tragenden Flachseite des Substrats entlang der Spirallinie bzw. mindestens einer Kreislinie zusätzlich mindestens ein Referenzfeld auszubilden, dessen optische Eigenschaften als Referenz bei der Auswertung der Nachweisfelder verwendet werden. Beispielsweise können diese Referenzfelder einen bekannten, für analytfreie Nachweisfelder typischen Referenzabsorptionsgrad für das Licht des abtastenden Lichtstrahls besitzen, der von einem Absorptionsgrad unterscheidbar ist, den analytbehaftete Nachweisfelder typischerweise besitzen. Daneben können auch Referenzfelder ausgebildet sein, die den Analyten oder/und Marker enthalten und die bei korrekter Durchführung des Verfahrens als positive Kontrolle dienen. Die Referenzfelder können zudem zur Kalibrierung und zur Quantifizierung der Messungen herangezogen werden. Because when the reflector is designed as applied to the substrate Reflection layer the latter only after all molecular biolo chemical or biochemical analysis steps are applied. Subsequent measurements of the detection fields are not possible, i.e. measurements before and after the sample has been brought into contact with the detection fields. Around nevertheless to get reliable information from the measurement signals, it can determine whether and which detection fields are occupied by analytes be advantageous on the flat side of the Additional substrate along the spiral line or at least one circular line form at least one reference field, the optical properties of which Reference can be used in the evaluation of the detection fields. For example, these reference fields can be a known one, for analyte-free ones Detection fields typical reference absorption level for the light of the have a scanning light beam of an absorption level is distinguishable, the analytical detection fields typically have. In addition, reference fields can also be formed that correspond to the Contain analytes and / or markers and which, if the Serve as a positive control. The reference fields can also used for calibration and quantification of the measurements become.  

Im Bereich der Nachweisfelder kann sich eine verminderte Haftung der Reflexionsschicht einstellen, wenn diese unmittelbar auf die darunter­ liegende molekularbiologische oder biochemische Ebene aufgebracht wird. In diesem Fall kann es günstig sein, nach Inkontaktbringung der Meßprobe mit den Nachweisfeldern zunächst eine Deckschicht aus einem optisch transparenten Material auf die Nachweisfelder aufzubringen, bevor die Reflexionsschicht aufgebracht wird. Die Deckschicht kann auch zur Fixierung der Reagenzien in den Nachweisfeldern dienen. Das Material und die Dicke der Deckschicht wird man so aufeinander abstimmen, daß eine Beeinflussung der optischen Eigenschaften des Sensors durch die Deck­ schicht, etwa durch Fokussierungs- oder Absorptionseffekte, nicht oder zumindest in beherrschbarer Weise erfolgt. Ein Material auf Polymerbasis hat sich für die Deckschicht als geeignet gezeigt. Sie kann z. B. als Folie oder mittels eines Sprühverfahrens aufgebracht werden. Sofern der Sensor auch Vertiefungen in Datenfeldern aufweist, wird man sicherstellen müssen, daß die Vertiefungen nicht durch das Material der Deckschicht wieder aufgefüllt werden, um einen Verlust der durch die Vertiefungen repräsentier­ ten Dateninformationen zu vermeiden. Sprühverfahren sind zur lokalen Aufbringung der Deckschicht denkbar. Vorstellbar ist es auch, die Ober­ fläche der Substratscheibe gedanklich in Segmente, etwa Kreissektoren, aufzuteilen, von denen ein Teil ausschließlich für Nachweisfelder und ein anderer Teil ausschließlich für Datenfelder reserviert wird. Die Segmente mit Datenfeldern können dann sehr leicht von der Deckschicht freigehalten werden.A reduced liability of the Adjust the reflective layer if this is directly on the one below lying molecular biological or biochemical level is applied. In this case, it may be advantageous to bring the test sample into contact with the detection fields first a top layer from an optical apply transparent material to the detection fields before the Reflective layer is applied. The top layer can also be used Fixing the reagents in the detection fields. The material and the thickness of the top layer will be coordinated so that a Influencing the optical properties of the sensor through the deck layer, for example by focusing or absorption effects, not or at least in a manageable manner. A polymer-based material has been shown to be suitable for the top layer. You can e.g. B. as a film or be applied by means of a spray process. Unless the sensor also has deepening in data fields, one will have to ensure that the wells are not through the material of the top layer again to be replenished to represent a loss represented by the wells to avoid data data. Spraying methods are local Application of the cover layer is conceivable. It is also conceivable for the waiters area of the substrate disk in segments, such as circular sectors, to divide, a part of which is used only for fields of proof and a other part is reserved exclusively for data fields. The segments with Data fields can then easily be kept free of the top layer become.

Das Substrat mit den darauf immobilisierten Bindern kann als handelbare Einheit verpackt und an Anwender verschickt werden. Denkbar ist es, daß der Hersteller einen kundenspezifischen Satz von Bindern zusammenstellt und auf das Substrat aufbringt. Vorstellbar ist auch, kundenunspezifisch, aber applikationsspezifisch, beispielsweise für bestimmte Genanalysen, einen Satz von Bindern auf ein Substrat aufzubringen und dieses als vorbereiteten Meßträger anzubieten. Es empfiehlt sich, diesen Meßträger zu trocknen, bevor er verpackt und verschickt wird. Die zu untersuchende Meßprobe wird dann vom Anwender, also vom Käufer des Meßträgers, aufgebracht. Gleiches kann auch für markerenthaltende Reagenzien gelten. Die Aufbringung der Reflexionsschicht und ggf. der Deckschicht nach Abschluß des molekularbiologischen bzw. biochemischen Nachweisver­ fahrens, das auch Waschschritte umfassen kann, kann beim Anwender erfolgen, sofern diesem hierfür geeignete Geräte zur Verfügung stehen. Denkbar ist auch, daß der Anwender den analytbehafteten Meßträger zum Hersteller oder zu einem anderen Labor zurücksendet, wo diese Schichten aufgebracht werden.The substrate with the binders immobilized on it can be traded Unit packaged and shipped to users. It is conceivable that the manufacturer puts together a customer-specific set of binders and applies it to the substrate. It is also conceivable, customer-specific, but application-specific, for example for certain genetic analyzes, apply a set of binders to a substrate and this as to offer the prepared measuring carrier. It is recommended to use this measuring carrier  dry before packing and shipping. The one to be examined The user, i.e. the buyer of the measuring carrier, upset. The same can also apply to marker-containing reagents. The application of the reflection layer and, if necessary, the top layer after Completion of the molecular biological or biochemical detection ver driving, which can also include washing steps, can be done by the user provided that suitable devices are available for this. It is also conceivable for the user to use the analyte-carrying measuring carrier Manufacturer or returns to another laboratory where these layers be applied.

Auf der Reflexionsschicht kann noch eine Schutzschicht flächig aufgebracht werden, wobei sich wegen seiner Schlag- und Kratzfestigkeit ein Material auf Acrylbasis eignet. Der so geschützte Meßträger kann über lange Zeiträume hinweg aufbewahrt werden und jederzeit wieder ausgelesen werden.A protective layer can also be applied flatly on the reflection layer be a material because of its impact and scratch resistance acrylic-based. The measuring carrier protected in this way can last for a long time Periods are kept and read out again at any time become.

Die Erfindung betrifft ferner einen Meßträger zum Nachweis von Analyten in einer Meßprobe, der sich insbesondere zur Durchführung des vorstehend erläuterten Verfahrens eignet.The invention further relates to a measuring carrier for the detection of analytes in a test sample, which is particularly suitable for carrying out the above explained method is suitable.

Nach einem anderen Aspekt geht die Erfindung zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe von einem Verfahren zum Nachweis von Analyten in einer Meßprobe aus, bei dem auf einem scheibenförmigen Substrat auf mindestens einer seiner Flachseiten analytspezifische Binder in einer Vielzahl von Nachweisfeldern immobilisiert werden, sodann die Meßprobe in Kontakt mit den Nachweisfeldern gebracht wird und anschließend das Vorhanden­ sein oder/und die Menge der nachzuweisenden Analyten durch Auswertung der Nachweisfelder ermittelt wird. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, daß die Nachweisfelder magnetisch ausgewertet werden und hierzu Binder oder die nachzuweisenden Analyten mit magnetischen oder/und magneti­ sierbaren Markern markiert werden und daß die Nachweisfelder längs einer Vielzahl konzentrischer Kreislinien oder/und längs mindestens einer Spirallinie verteilt auf dem Substrat angeordnet werden.In another aspect, the invention is to solve the problem at the outset task of a method for the detection of analytes in a test sample, in which on a disc-shaped substrate at least one of its flat sides analyte-specific binders in a variety be immobilized by detection fields, then the measurement sample in contact is brought with the fields of evidence and then the existing be or / and the amount of analytes to be detected by evaluation the detection fields are determined. According to the invention, that the detection fields are evaluated magnetically and Binder or the analytes to be detected with magnetic or / and magneti markable markers are marked and that the detection fields along one  A large number of concentric circular lines and / or along at least one Spiral line can be arranged distributed on the substrate.

Die kreis- oder spiralförmige Verteilung der Nachweisfelder auf dem Substrat ermöglicht die Verwendung marktgängiger Magnetplatten-Lesegeräte, sogenannter Hard-Disc-Laufwerke. Gegebenenfalls wird eine softwaremä­ ßige Adaption der Laufwerkssteuerung notwendig sein. Die magnetische Auslesung der Nachweisfelder ermöglich es sogar, auf beiden Flachseiten des Substrats Nachweisfelder auszubilden, so daß sich die Packungsdichte der Sensoren mit Nachweisfeldern weiter erhöhen läßt. Hinsichtlich der gegenseitigen Abstände, der Größe und der Anordnung der Nachweisfelder sowie etwaiger Daten- und Referenzfelder auf dem Substrat treffen im wesentlichen die Angaben zu, die zuvor für den optisch auslesbaren Sensor gemacht wurden.The circular or spiral distribution of the detection fields on the substrate enables the use of standard magnetic disk readers, so-called hard disc drives. If necessary, a software Adaptive adaptation of the drive control may be necessary. The magnetic Reading the detection fields even makes it possible on both flat sides of the substrate to form detection fields so that the packing density which can further increase sensors with detection fields. With regard to the mutual distances, the size and the arrangement of the detection fields and any data and reference fields on the substrate meet in the essential to the information previously for the optically readable sensor were made.

Um zu verhindern, daß die Marker durch Kontakt mit einem Lesekopf des Auswertegeräts vom Substrat weggerissen werden, kann nach Inkontakt­ bringung der Meßprobe mit den Nachweisfeldern eine Fixierschicht auf die Nachweisfelder aufgebracht werden. Diese wird man zweckmäßigerweise flächig auf jede Nachweisfelder tragende Flachseite des Substrats auf­ bringen. Für die Fixierschicht hat sich ein Material auf Polymerbasis als geeignet erwiesen.To prevent the markers from coming into contact with a read head of the Evaluation device can be torn away from the substrate after contact bring the measurement sample with the detection fields a fixation layer on the Detection fields are applied. One expediently becomes this on the flat side of the substrate bearing each detection field bring. A polymer-based material has proven to be suitable for the fixing layer proven suitable.

Darüber hinaus kann vor der Ausbildung der Nachweisfelder oder nach Inkontaktbringung der Meßprobe mit den Nachweisfeldern eine magnetische oder/und magnetisierbare Partikel enthaltende Magnetschicht flächig auf jede Nachweisfelder tragende Flachseite des Substrats aufgebracht werden. Die Magnetschicht ermöglicht es, zusätzlich Daten in den Sensor ein­ zuschreiben, die zusammen mit den Nachweisfeldern ausgelesen werden können. Die magnetischen Eigenschaften der Magnetschicht wird man so wählen, daß die durch die Marker hervorgerufenen lokalen Schwankungen der magnetischen Feldstärke oder der magnetischen Flußdichte nicht infolge der Magnetschicht "verschwimmen" und undetektierbar werden. Zwar ist es grundsätzlich denkbar, daß die Magnetschicht unterhalb der molekular­ biologischen oder biochemischen Schicht des Sensors unmittelbar auf das Substrat aufgebracht wird. Zweckmäßig ist es jedoch, sie erst nach Abschluß der molekularbiologischen oder biochemischen Verfahrensschritte aufzubringen, da sie so zugleich als Fixierschicht dienen kann.In addition, before the training, the fields of evidence or after Contacting the test sample with the detection fields a magnetic or / and a magnetic layer containing magnetizable particles each flat side of the substrate bearing detection fields can be applied. The magnetic layer enables additional data to be entered into the sensor write down, which are read out together with the proof fields can. This is how the magnetic properties of the magnetic layer become choose the local fluctuations caused by the markers not as a result of the magnetic field strength or the magnetic flux density  the magnetic layer "blur" and become undetectable. Is it is basically conceivable that the magnetic layer below the molecular biological or biochemical layer of the sensor directly on the Substrate is applied. However, it is advisable only after Completion of the molecular biological or biochemical process steps to apply, since it can also serve as a fixing layer.

Die Erfindung betrifft ferner ein Testkit zur Durchführung des Verfahrens nach dem vorstehend beschriebenen ersten oder zweiten Aspekt. Das Testkit umfaßt dabei einen mit immobilisierten Bindern vorbereiteten Meßträger, Reagenzien zur Durchführung des Nachweisverfahrens, insbesondere optisch oder/und magnetisch detektierbare Nachweisreagen­ zien, sowie ggf. Wasch- oder/und Pufferlösungen. Der Meßträger liegt bevorzugt in getrockneter Form vor.The invention further relates to a test kit for performing the method according to the first or second aspect described above. The The test kit includes one prepared with immobilized binders Measuring carriers, reagents for performing the detection procedure, in particular optically and / or magnetically detectable detection reagents cien, and possibly washing or / and buffer solutions. The measuring carrier lies preferably in dried form.

Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung eines Meßträgers der vorstehend beschriebenen Art in einem Immunoassay oder/und Nukleinsäu­ rehybridisierungsassay oder/und Lektin-Zucker-Assay oder/und Protein- Nukleinsäure-Assay.Finally, the invention relates to the use of a measuring carrier type described above in an immunoassay and / or nucleic acid rehybridization assay and / or lectin-sugar assay or / and protein Nucleic acid assay.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:The invention will now be described with reference to the accompanying drawings explained. They represent:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen molekularbiologischen oder biochemischen Sensors ("Biosen­ sor") mit Nachweis- und Datenfeldern und Fig. 1 is a schematic sectional view of a molecular biological or biochemical sensor according to the invention ("Biosen sor") with detection and data fields and

Fig. 2 schematisch die Verteilung der Nachweis- und Datenfelder auf dem Biosensor. Fig. 2 shows schematically the distribution of the detection and data fields on the biosensor.

In Fig. 1, die die realen Größenverhältnisse nicht getreu wiedergibt, ist der Biosensor allgemein mit 1 bezeichnet. Er besitzt die Form einer Kreisscheibe. Seine Größe entspricht zweckmäßigerweise der einer herkömmlichen Compact Disc, deren Durchmesser üblicherweise etwa 12 cm beträgt. Der Biosensor 1 umfaßt ein Trägersubstrat 3, das aus einem optisch trans­ parenten Material, vorzugsweise Polycarbonat, gefertigt ist. Auf der in Fig. 1 oberen Flachseite des Substrats 3 sind Nachweisfelder 5, 7 sowie Datenfelder 9 ausgebildet. In den Datenfeldern 9 sind Informationen über die Meßprobe oder/und über die Nachweisfelder oder/und über die Auswertung niedergelegt. Wie bei herkömmlichen CDs sind die Informatio­ nen in den Datenfeldern 9 durch abwechselnde vertiefte Bereiche 11 und nicht vertiefte Bereiche 13 des Substrats 3 repräsentiert.In Fig. 1, which does not faithfully represent the real size relationships, the biosensor is generally designated 1 . It has the shape of a circular disk. Its size suitably corresponds to that of a conventional compact disc, the diameter of which is usually about 12 cm. The biosensor 1 comprises a carrier substrate 3 , which is made of an optically transparent material, preferably polycarbonate. Detection fields 5 , 7 and data fields 9 are formed on the upper flat side of the substrate 3 in FIG. 1. Information about the measurement sample and / or about the detection fields and / and about the evaluation is stored in the data fields 9 . As with conventional CDs, the information in the data fields 9 is represented by alternating recessed areas 11 and non-recessed areas 13 of the substrate 3 .

In den Nachweisfeldern 5, 7 sind analytspezifische Binder bzw. Rezeptoren immobilisiert. Diese Binder sind in Fig. 1 schematisch durch kurze Striche 15 symbolisiert. Jedes Nachweisfeld 5, 7 trägt eine Vielzahl von Bindern 15 gleichen oder unterschiedlichen Typs. Das Nachweisfeld 7 repräsentiert in Fig. 1 ein Nachweisfeld, an dem nach Inkontaktbringung der Meßprobe mit den Nachweisfeldern 5, 7 keine Analyten haftengeblieben sind. Dagegen repräsentiert das Nachweisfeld 5 ein Nachweisfeld, an dem Analyten haftengeblieben sind. Diese Analyten sind in Fig. 1 schematisch durch kleine Kreise 17 dargestellt, die zugleich die Marker symbolisieren, anhand deren die optische Detektion des Vorhandenseins der Analyten möglich ist.In the detection fields 5 , 7 analyte-specific binders or receptors are immobilized. These binders are schematically symbolized by short lines 15 in FIG. 1. Each detection field 5 , 7 carries a plurality of binders 15 of the same or different types. In FIG. 1, the detection field 7 represents a detection field, to which no analytes have adhered after the measurement sample has come into contact with the detection fields 5 , 7 . In contrast, the detection field 5 represents a detection field to which analytes have adhered. These analytes are shown schematically in FIG. 1 by small circles 17 , which at the same time symbolize the markers by means of which the presence of the analytes can be optically detected.

Die Nachweisfelder 5, 7 sind in eine Deckschicht 19 eingebettet, die nur in den die Nachweisfelder 5, 7 tragenden Bereichen des Substrats 3 aufge­ bracht ist, nicht jedoch in den die Datenfelder 9 tragenden Bereichen des Substrats 3. Die Deckschicht 19 besteht ebenfalls aus einem optisch transparenten Material, vorzugsweise einem Polymermaterial. Sie fixiert die Marker auf dem Substrat 3 und dient zugleich als Haftvermittler zwischen dem Substrat 3 und einer Reflexionsschicht 21, die flächig auf das Substrat 3 aufgebracht ist, über sämtliche Nachweisfelder 5, 7 und sämtliche Datenfelder 9 hinwegreicht und in die Vertiefungen 11 der Datenfelder 9 hineinreicht. Die Reflexionsschicht 21 besteht vorzugsweise aus Aluminium, kann aber beispielsweise auch aus Silber bestehen und wird zweckmäßiger­ weise durch chemisches Aufdampfen erzeugt. Die Reflexionsschicht 21 dient als Reflektor für das Licht eines Laserstrahls 23, der von der Unterseite des Substrats 3 her zur Auslesung der Nachweisfelder 5, 7 und der Datenfelder 9 auf den Biosensor 1 gerichtet wird. Das reflektierte Licht wird mittels gängiger Methoden ausgewertet. Beispielsweise wird es mittels eines Polarisationsfilters von dem eingestrahlten Licht getrennt und sodann auf seine Intensität hin ausgewertet. Das Material des Substrats 3 hat vorteilhafterweise einen solchen Brechungsindex, daß der Laserstrahl 23 auf seinem Hinweg im Substrat 3 fokussiert wird, so daß der letztlich auf die Nachweisfelder 5, 7 und die Datenfelder 9 einfallende Lichtfleck sehr klein gehalten werden kann.The detection fields 5 , 7 are embedded in a cover layer 19 which is brought up only in the regions of the substrate 3 bearing the detection fields 5 , 7 , but not in the regions of the substrate 3 bearing the data fields 9 . The cover layer 19 also consists of an optically transparent material, preferably a polymer material. It fixes the markers on the substrate 3 and at the same time serves as an adhesion promoter between the substrate 3 and a reflective layer 21 , which is applied flatly to the substrate 3 , extends over all detection fields 5 , 7 and all data fields 9 and into the depressions 11 of the data fields 9 reaches in. The reflection layer 21 is preferably made of aluminum, but can also consist of silver, for example, and is expediently produced by chemical vapor deposition. The reflection layer 21 serves as a reflector for the light of a laser beam 23 , which is directed onto the biosensor 1 from the underside of the substrate 3 for reading out the detection fields 5 , 7 and the data fields 9 . The reflected light is evaluated using common methods. For example, it is separated from the incident light by means of a polarization filter and then evaluated for its intensity. The material of the substrate 3 advantageously has a refractive index such that the laser beam 23 is focused on its way in the substrate 3 , so that the light spot ultimately incident on the detection fields 5 , 7 and the data fields 9 can be kept very small.

Zur Oberseite hin ist der Biosensor 1 durch eine flächig aufgebrachte Deckschicht 25 abgeschlossen, die den Biosensor 1 vor schädlichen. chemischen oder mechanischen Einflüssen schützt. Vorzugsweise besteht sie aus einem Acrylmaterial.Towards the top, the biosensor 1 is closed off by a flat covering layer 25 which protects the biosensor 1 from damage. protects chemical or mechanical influences. It preferably consists of an acrylic material.

Die Nachweisfelder 5, 7 und die Datenfelder 9 sind in abwechselnder Reihenfolge längs einer Spirallinie auf dem Substrat 3 angeordnet. Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt zweier aufeinanderfolgender Windungen der Spirallinie. Letztere ist in Fig. 2 als gestrichelte Linie dargestellt und mit 27 bezeichnet. Mit d ist ferner der radiale Abstand zwischen den beiden Windungen, also die Spiralsteigung, bezeichnet. Er beträgt beispielsweise etwa 1,6 µm. Die Vertiefungen 11, die bei Anwendung der für CDs, insbesondere CD-ROMs, gängigen Codierung abgestuft variable Umfangs­ länge besitzen können, sind beispielsweise etwa 0,5 µm in radialer Richtung breit. Um radiale Überlappungen mit den Nachweis- oder Datenfeldern benachbarter Spiralwindungen zu vermeiden, sind die Nachweisfelder 5, 7 ebenfalls radial so schmal ausgebildet, daß ein hinreichender Abstand zu den Feldern der benachbarten Spiralwindungen besteht. Insbesondere können die Nachweisfelder 5, 7 gleichfalls etwa 0,5 µm breit sein. Bei derartiger Bemessung kann ohne weiteres auch das "Ausfransen" in Kauf genommen werden, das bei enzymatischem Nachweis der in den Nachweis­ feldern 5 anhaftenden Analyten häufig zu beobachten ist. In Umfangs­ richtung können die Nachweisfelder 5, 7 länglich sein, so daß sie mit einer hinreichend großen Gesamtfläche ausgebildet werden können. Auch in Umfangrichtung werden die Nachweisfelder 5, 7 hinreichenden Abstand voneinander und von den Datenfeldern 9 aufweisen.The detection fields 5 , 7 and the data fields 9 are arranged in an alternating sequence along a spiral line on the substrate 3 . Fig. 2 shows a section of two successive turns of the spiral line. The latter is shown in Fig. 2 as a dashed line and designated 27 . With d is also the radial distance between the two turns, ie the spiral pitch. For example, it is approximately 1.6 μm. The depressions 11 , which can have variable circumferential lengths when using the encoding common for CDs, in particular CD-ROMs, are, for example, about 0.5 μm wide in the radial direction. In order to avoid radial overlaps with the detection or data fields of adjacent spiral windings, the detection fields 5 , 7 are also designed to be radially narrow enough that there is a sufficient distance from the fields of the adjacent spiral windings. In particular, the detection fields 5 , 7 can also be about 0.5 μm wide. With such a dimensioning, the "fraying" can easily be accepted, which is frequently observed in the case of enzymatic detection of the analytes adhering to the detection fields 5 . In the circumferential direction, the detection fields 5 , 7 can be elongated, so that they can be formed with a sufficiently large total area. Also in the circumferential direction, the detection fields 5 , 7 will have a sufficient distance from one another and from the data fields 9 .

Die vorstehenden Maßangaben empfehlen sich insbesondere, wenn zur Auslesung der Daten- und Nachweisfelder CD-Laufwerke mit einem Fleckdurchmesser des Laserstrahls 23 von etwa 2 µm verwendet werden.The above dimensions are particularly recommended if CD drives with a spot diameter of the laser beam 23 of approximately 2 μm are used to read out the data and detection fields.

Nachfolgend werden noch einige molekularbiologische oder biochemische Anwendungsbeispiele der Erfindung erläutert.Below are some more molecular biological or biochemical ones Application examples of the invention explained.

Beispiel 1example 1 AnwendungenApplications

Die Anwendungen können gemäß der Natur des immobilisierten Bindepart­ ners (A), des analytspezifischen Binders, und der Natur seines "Liganden", d. h. des Analyten (B), klassifiziert werden. Als Wechselwirkungspartner werden bevorzugt Nukleinsäuren und/oder Proteine verwendet, es können jedoch auch andere Partner von spezifischen Bindepaaren, wie etwa Lektine oder Zucker eingesetzt werden.Applications can vary according to the nature of the immobilized binding part ners (A), the analyte-specific binder, and the nature of its "ligand", d. H. of the analyte (B). As an interaction partner nucleic acids and / or proteins are preferably used, it can but also other partners of specific binding pairs, such as lectins or sugar can be used.

Bevorzugt werden die Rezeptoren bzw. Analyte, insbesondere Proteine und Nukleinsäuren, mit einer Biotingruppe derivatisiert, wobei die Biotingruppe dann vorteilhaft mit einem Streptavidin-Enzymconjugat, wie etwa Meerret­ tichperoxidase, nachgewiesen wird. Das Substrat der Enzymreaktion wird derart ausgewählt, daß sich an der Stelle der molekularen Wechselwirkung ein intensives, dunkles Prezipitat bildet, das den Detektionslaser quentscht. Daneben kann der Nachweis auch durch direkte Derivatisierung eines Wechselwirkungspartners mit einem Fluorochrom in Kombination mit einem geeigneten Laser erfolgen. The receptors or analytes, in particular proteins and Nucleic acids, derivatized with a biotin group, the biotin group then advantageously with a streptavidin enzyme conjugate, such as Meerret tichperoxidase, is detected. The substrate of the enzyme reaction is selected such that at the point of molecular interaction forms an intense, dark precipitate that squeezes the detection laser. In addition, the detection can also be carried out by direct derivatization of a Interaction partner with a fluorochrome in combination with a suitable laser.  

Beispiel 1.1Example 1.1

Der Rezeptor (A) ist ein RNA-Aptamer, ein Peptid oder ein natürliches oder synthetisches Effektormolekül und der Analyt (B) ist ein Protein.The receptor (A) is an RNA aptamer, a peptide or a natural or synthetic effector molecule and the analyte (B) is a protein.

Die Eigenschaften eines Enzyms oder Regulationsfaktors bei der Gen­ expression werden häufig durch die Assoziation kleiner Effektor- oder Ligandmoleküle moduliert. Ein Beispiel sind Hormonrezeptoren, die nach Bindung an das Hormon in eine aktive Konformation überführt werden. Die Proteinfunktion kann durch Wechselwirkung eines Substratanalogons oder durch allosterische Effektoren moduliert werden. Um geeignete kleine Chemikalien zu identifizieren, werden Screening-Verfahren für Liganden durchgeführt, wobei eine große Anzahl an verschiedenen Chemikalien untersucht wird.The properties of an enzyme or regulatory factor in the gene expression are often determined by the association of small effector or Modulated ligand molecules. One example are hormone receptors that are called Binding to the hormone can be converted into an active conformation. The Protein function can be achieved through the interaction of a substrate analogue or be modulated by allosteric effectors. To suitable small Identifying chemicals will be screening methods for ligands performed using a large number of different chemicals is examined.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, chemische Biblio­ theken durchzutesten. Dabei wird eine Vielzahl von verschiedenen kleinen Chemikalien in einer definierten Ordnung auf dem Meßträger immobilisiert, wobei das fragliche Protein unter verschiedenen Stringentbedingungen damit in Kontakt gebracht wird. Gebundenes Protein wird, wenn es mit einem geeigneten Fluorochrom, beispielsweise einem Latexpartikel, markiert ist, direkt nachgewiesen oder indirekt unter Verwendung einer Enzym­ amplifikationskaskade. In entsprechender Weise können große Bibliotheken von RNA-Aptameren oder Peptiden gescreent werden, entweder isoliert oder in ein Fusionsprotein eingebunden, hinsichtlich Wechselwirkungen mit einem in Frage stehenden Protein.With the method according to the invention it is possible to chemical Biblio check out counters. It does a lot of different small Immobilized chemicals in a defined order on the measuring carrier, the protein in question under different stringent conditions is brought into contact with it. Bound protein is when it comes with a suitable fluorochrome, for example a latex particle is detected directly or indirectly using an enzyme amplification cascade. Similarly, large libraries can of RNA aptamers or peptides, either isolated or incorporated into a fusion protein with regard to interactions with a protein in question.

Beispiel 1.2Example 1.2

Der Rezeptor (A) ist ein Protein und der Analyt (B) ist eine Nukleinsäure oder ein Ligant.The receptor (A) is a protein and the analyte (B) is a nucleic acid or a ligant.

Proteinbibliotheken können hinsichtlich bestimmter Bindeeigenschaften, z. B. der Wechselwirkung mit einer definierten DNA-Sequenz gescreent werden. Vervielfältigte Meßträger, die definierte Bereiche von Proteinen enthalten, die zusammen die Produkte einer cDNA-Expressionsbibliothek darstellen, können mit spezifischen Liganten oder DNA-Bindestellen charakterisiert werden. Die angeordneten Proteine können so, wie sie in der Bibliothek sind, unbekannt sein und erst durch das erfindungsgemäße Verfahren zugeordnet werden. Alternativ können Bereiche von bekannten Proteinen oder Derivate eines definierten Proteins, wie etwa das Produkt einer zufälligen Mutagenese, untersucht werden.Protein libraries can have specific binding properties, e.g. B. the interaction with a defined DNA sequence  become. Duplicated measuring media, the defined areas of proteins contain, together the products of a cDNA expression library can represent with specific ligands or DNA binding sites be characterized. The proteins can be arranged as they are in the Library, be unknown and only through the invention Procedure. Alternatively, ranges from known ones Proteins or derivatives of a defined protein, such as the product a random mutagenesis.

Beispiel 1.3Example 1.3

Der Rezeptor (A) ist eine DNA oder RNA und der Analyt (B) ist ein Protein.The receptor (A) is a DNA or RNA and the analyte (B) is a protein.

Eine große Anzahl von verschiedenen doppelsträngigen DNA-Fragmenten kann auf den Nachweisfeldern aufgebracht werden. Dabei kann es sich entweder um kleine Fragmente, beispielsweise um Oligonukleotide oder um größere DNA-Fragmente bis zu sehr großen DNA-Abschnitten handeln, die eine geordnete Bibliothek von genomischen DNA-Fragmenten darstellen. Die Anwendungen umfassen die systematische Suche nach möglichen genomischen Bindestellen für DNA-Bindeproteine, aber auch andere DNA- Bindemoleküle können nachgewiesen werden, wie etwa Interkalatoren, kleine Moleküle mit Bevorzugung bestimmter Sequenzen, PNAs und Sequenzen, die eine Trippelhelix bilden. Ebenso können als Rezeptormole­ küle in den Nachweisfeldern RNA-Moleküle aufgebracht werden, wie etwa die Transskripte einer cDNA-Bibliothek oder die Derivate einer definierten RNA, wie etwa das Produkt einer zufälligen Mutagenese.A large number of different double-stranded DNA fragments can be applied to the detection fields. It can be either small fragments, for example oligonucleotides, or larger DNA fragments act up to very large sections of DNA represent an ordered library of genomic DNA fragments. The Applications include the systematic search for possible ones genomic binding sites for DNA binding proteins, but also other DNA Binding molecules can be detected, such as intercalators, small molecules with preference for certain sequences, PNAs and Sequences that form a triple helix. Likewise, as receptor moles RNA molecules are applied in the detection fields, such as the transcripts of a cDNA library or the derivatives of a defined one RNA, such as the product of a random mutagenesis.

Beispiel 2Example 2 NukleinsäureuntersuchungenNucleic acid studies

Der Rezeptor (A) ist eine einzelsträngige DNA und der Analyt (B) ist eine einzelsträngige DNA oder RNA. The receptor (A) is a single-stranded DNA and the analyte (B) is one single-stranded DNA or RNA.  

Beispiel 2.1Example 2.1 DNA-KartierungDNA mapping

Es ist inzwischen möglich, ganze Genome zu sequenzieren und die Genome von höheren Eukarionten, wie etwa Menschen, Mäusen und Fliegen, werden kartiert und durch geordnete Klone (wie etwa P1-Phagenklone) abgedeckt, wobei davon ausgegangen wird, daß die Sequenzen aller Genome in absehbarer Zeit erhältlich sind. Hier können erfindungsgemäße Meßträger hergestellt werden, die ganze Genome in geordneten Arrays oder Bereichen enthalten. Damit ist es möglich, ein kloniertes Stück DNA in einem einzigen Hybridisierungsschritt seiner genomischen Lokalisierung zuzuordnen und abhängig von der Auflösung des Arrays (welche eine Funktion der mittleren Sequenzlänge und der Zahl an einzelnen DNA-Molekülen ist) sogar das Gen selbst zu identifizieren. Ein Beispiel einer solchen Anwendung sind die P1- Arrays von Genome Systems, welche bisher schlecht zu screenen sind, da sie nur auf Membranen erhältlich sind. Ein Aufbringen dieser P1-Arrays auf den erfindungsgemäßen Meßträgern ermöglicht eine einfache und unkompli­ zierte Anwendung. Translokationen und andere genomische Umordnungen, die häufige Ursache genetischer Erkrankungen sind, können ebenfalls auf einfache Weise kartiert werden, einschließlich Deletionen des mitochon­ drialen Genoms. Darüber hinaus können Insertionen von Transgenen leicht kartiert werden, wenn die insertierte DNA zusammen mit einer kleinen Menge an flankierender genomischer DNA nachgewiesen wird.It is now possible to sequence entire genomes and the genomes from higher eukaryotes such as humans, mice and flies mapped and covered by ordered clones (such as P1 phage clones), assuming that the sequences of all genomes in are available for the foreseeable future. Here, the measuring carrier according to the invention whole genomes are produced in ordered arrays or areas contain. This makes it possible to have a cloned piece of DNA in one Assign hybridization step to its genomic localization and depending on the resolution of the array (which is a function of the middle Sequence length and the number of individual DNA molecules) is even the gene identify yourself. An example of such an application are the P1- Arrays from Genome Systems, which are so far difficult to screen, because they are only available on membranes. Applying these P1 arrays on the measuring carriers according to the invention enables simple and uncomplicated graced application. Translocations and other genomic rearrangements, The common cause of genetic disorders can also be found be mapped easily, including deletions of the mitochon third genome. In addition, insertions of transgenes can be made easily be mapped if the inserted DNA together with a small Amount of flanking genomic DNA is detected.

Beispiel 2.2Example 2.2 Genidentifizierung und/oder GenklonenGene identification and / or gene cloning

Arrays oder Bereiche von diagnostischen Oligonukleotiden, die alle bekannten Gene einer gegebenen Spezies darstellen, ermöglichen die direkte Identifizierung eines in Frage stehenden Gens. Hierzu können z. B. cDNA- Arrays von Klontech oder die DNA-Chips von Affimetrix, auf denen alle Hefegene aufgetragen sind, durch Übertragung auf die erfindungsgemäßen Meßträger verbessert werden. Arrays or ranges of diagnostic oligonucleotides, all represent known genes of a given species, allow direct Identification of a gene in question. For this purpose, e.g. B. cDNA Arrays from Klontech or the DNA chips from Affimetrix, on which all Yeast genes are applied by transfer to the invention Measuring carriers can be improved.  

Beispiel 2.3Example 2.3 Expressions-ProfiluntersuchungenExpression profile studies

Durch Aufbringen von DNA auf erfindungsgemäße Meßträger, die alle Gene eines Organismus zeigen, kann das Expressionsprofil untersucht werden. Auf den Meßträger wird ein komplexes Gemisch von RNA aufgebracht, die den Expressionszustand einer bestimmten Zelle darstellen oder eine davon abgeleitete cDNA-Population. Der auf dem Meßträger festgestellte Expressionszustand kann leicht mit dem Expressionszustand anderer Zellen verglichen werden, die von anderen Gewebe stammen, andere Entwick­ lungsstadien oder andere Stoffwechselstadien darstellen. Alternativ können DNA-Proben untersucht werden, die bestimmte ausgewählte DNA-Zustände darstellen, wie etwa Zellzyklusgene, Signalübermittlerkomponenten usw. Da die erfindungsgemäßen Meßträger über lange Zeit gelagert werden können, können Expressionsprofile erstellt werden, die archiviert und zu Vergleichs­ zwecken herangezogen werden können.By applying DNA to the measurement carrier according to the invention, all genes of an organism, the expression profile can be examined. A complex mixture of RNA is applied to the measuring carrier represent the expression state of a particular cell or one of them derived cDNA population. The one found on the measuring carrier Expression state can easily match the expression state of other cells that are derived from other tissues, other developments represent stages of development or other metabolic stages. Alternatively, you can DNA samples are examined that have certain selected DNA states such as cell cycle genes, signaling components, etc. Da the measuring carriers according to the invention can be stored for a long time, expression profiles can be created, archived and compared can be used for purposes.

Beispiel 2.4Example 2.4 Molekulare Diagnose von DNA-PolymorphismenMolecular diagnosis of DNA polymorphisms

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Diagnose von üblichen und seltenen DNA-Polymorphismen verwendet werden, einschließlich der Kartierung von Mutationen in Proto-Onkogenen, die übliche Tumore hervorrufen. Ein geeigneter Meßträger enthält überlagernde Oligonukleotide, die zusammen ein gesamtes Gen (z. B. die Wildtypsequenz) umfassen, zusammen mit Oligonukleotiden, die alle möglichen oder häufig auftretende Mutationen dieser Sequenz enthalten. Das entsprechende DNA-Fragment wird von Patienten durch PCR isoliert und an den relevanten Gen-Meßträger unter Bedingungen hybridisiert, unter denen die Hybridisierung nur bei einer perfekten Sequenzübereinstimmung stattfindet. Ein Vergleich der Hybridi­ sierung der experimentellen DNA an Wildtyp- bzw. Mutantoligonukleotide ermöglicht es, exakt festzustellen, welche Art von Mutation in einer Sequenz auftritt. The method according to the invention can be used to diagnose common and rare DNA polymorphisms are used, including the Mapping mutations in proto-oncogenes, the usual tumors cause. A suitable measuring carrier contains overlaying oligonucleotides, which together comprise an entire gene (e.g. the wild-type sequence) along with oligonucleotides that are all possible or common Mutations in this sequence included. The corresponding DNA fragment is isolated from patients by PCR and attached to the relevant gene measuring carrier hybridizes under conditions where hybridization occurs only in one perfect sequence matching takes place. A comparison of the hybridi sation of the experimental DNA on wild-type or mutant oligonucleotides makes it possible to determine exactly what kind of mutation in a Sequence occurs.  

Beispiel 3Example 3

Neben den oben beschriebenen Anwendungen, bei denen ein einfacher Bindevorgang nachgewiesen wird, der Signale ergibt, die ggf. durch eine Enzymkaskade verstärkt werden können, um die Sensitivität der Detektion zu erhöhen, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in Anwendungen verwendet werden, die umfangreichere Behandlungen des Meßträgers erfordern, wie etwa eine PCR-Amplifizierung, die analog zu in situ PCR- Amplifikationen durchgeführt wird. Auf diese Weise können auch infizie­ rende Mittel nachgewiesen werden.In addition to the applications described above, where a simple Binding process is detected, which gives signals, which may be by a Enzyme cascade can be enhanced to increase the sensitivity of the detection to increase, the inventive method can also in applications be used, the more extensive treatments of the measuring medium such as PCR amplification, which is analogous to in situ PCR Amplifications is performed. This way you can also get infected resources are proven.

Claims (33)

1. Verfahren zum Nachweis von Analyten in einer Meßprobe, bei dem auf einem scheibenförmigen Substrat (3) auf einer seiner Flachseiten analytspezifische Binder (15) in einer Vielzahl von Nachweisfeldern (5, 7) immobilisiert werden, sodann die Meßprobe in Kontakt mit den Nachweisfeldern (5, 7) gebracht wird und anschließend das Vorhan­ densein oder/und die Menge der nachzuweisenden Analyten (17) durch optische Auswertung der Nachweisfelder (5, 7) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem optisch transparenten Material gefertigtes Substrat (3) verwendet wird, daß die Nachweis­ felder (5, 7) längs mindestens einer Spirallinie (27) oder/und längs einer Vielzahl konzentrischer Kreislinien verteilt auf dem Substrat (3) angeordnet werden und daß nach Inkontaktbringung der Meßprobe mit den Nachweisfeldern (5, 7) ein optischer Reflektor (21) der die Nachweisfelder (5, 7) tragenden Flachseite des Substrats (3) benachbart angeordnet wird.1. A method for the detection of analytes in a measurement sample, in which analyte-specific binders ( 15 ) are immobilized in a plurality of detection fields ( 5 , 7 ) on a flat substrate ( 3 ) on one of its flat sides, then the measurement sample in contact with the detection fields ( 5 , 7 ) and then the existence and / or the amount of analytes ( 17 ) to be detected is determined by optical evaluation of the detection fields ( 5 , 7 ), characterized in that a substrate ( 3 ) is used that the detection fields ( 5 , 7 ) are distributed along at least one spiral line ( 27 ) or / and along a plurality of concentric circular lines on the substrate ( 3 ) and that after the measurement sample has been brought into contact with the detection fields ( 5 , 7 ) an optical reflector ( 21 ) which is arranged adjacent to the flat side of the substrate ( 3 ) carrying the detection fields ( 5 , 7 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor von einer Reflexionsschicht (21) gebildet wird, welche auf das Substrat (3) über den Nachweisfeldern (5, 7) aufgebracht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the reflector is formed by a reflection layer ( 21 ) which is applied to the substrate ( 3 ) over the detection fields ( 5 , 7 ). 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsschicht (21) aus Aluminium gebildet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the reflection layer ( 21 ) is formed from aluminum. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor im Abstand von dem Substrat angeordnet wird. 4. The method according to claim 1, characterized in that the reflector at a distance from the Substrate is arranged.   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf die Scheibenachse radial benachbarte Nachweisfelder (5, 7) mit radialem Abstand voneinander angeordnet werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that based on the disk axis radially adjacent detection fields ( 5 , 7 ) are arranged at a radial distance from one another. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Spirallinie (27) bzw. einer Kreislinie einander benachbarte Nachweisfelder (5, 7) mit Abstand voneinander angeordnet werden.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that along the spiral line ( 27 ) or a circular line adjacent detection fields ( 5 , 7 ) are arranged at a distance from each other. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der die Nachweisfelder (5, 7) tragenden Flachseite des Substrats (3) entlang der Spirallinie (27) bzw. mindestens einer Kreislinie zusätzlich Datenfelder (9) ausgebil­ det werden, welche meßprobenbezogene oder/und nachweisfeldbezo­ gene oder/und auswertungsbezogene Informationen enthalten.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that additional data fields ( 9 ) are formed on the flat side of the substrate ( 3 ) carrying the detection fields ( 5 , 7 ) along the spiral line ( 27 ) or at least one circular line which contain measurement-related or / and detection field-related or / and evaluation-related information. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Nachweisfelder (5, 7) und Datenfelder (9) abwechselnd entlang der Spirallinie (27) bzw. mindestens einer Kreislinie angeordnet werden.8. The method according to claim 7, characterized in that detection fields ( 5 , 7 ) and data fields ( 9 ) are arranged alternately along the spiral line ( 27 ) or at least one circular line. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Nachweisfelder und Datenfelder jeweils auf gesonderten Kreislinien ausgebildet werden.9. The method according to claim 7, characterized in that verification fields and data fields each be formed on separate circular lines. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Datenfelder (9) Vertiefungen (11) in die die Nachweisfelder (5, 7) tragende Flachseite des Substrats (3) eingebracht werden und daß der Reflektor (21) so angebracht wird, daß er in die Vertiefungen (11) hineinreicht. 10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that to form the data fields ( 9 ) depressions ( 11 ) in the detection fields ( 5 , 7 ) carrying flat side of the substrate ( 3 ) are introduced and that the reflector ( 21 ) is attached so that it extends into the recesses ( 11 ). 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Datenfelder eine einfallendes Leselicht beeinflussende Substanz auf die die Nachweis­ felder tragende Flachseite des Substrats aufgebracht wird.11. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that a incident reading light influencing substance on the detection field-bearing flat side of the substrate is applied. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der die Nachweisfelder (5, 7) tragenden Flachseite des Substrats (3) entlang der Spirallinie (27) bzw. mindestens einer Kreislinie zusätzlich mindestens ein Referenz­ feld ausgebildet wird, dessen optische Eigenschaften als Referenz bei der Auswertung der Nachweisfelder (5, 7) verwendet werden.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that at least one reference field is additionally formed on the flat side of the substrate ( 3 ) carrying the detection fields ( 5 , 7 ) along the spiral line ( 27 ) or at least one circular line, whose optical properties are used as a reference when evaluating the detection fields ( 5 , 7 ). 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach Inkontaktbringung der Meßprobe mit den Nachweisfeldern (5, 7), unterhalb des Reflektors eine Deckschicht (19) aus einem optisch transparenten Material auf die Nachweisfelder (5, 7) aufgebracht wird.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that after establishing contact of the sample with the detection fields (5, 7), placed beneath the reflector, a cover layer (19) of an optically transparent material to the detection fields (5, 7) becomes. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß für die Deckschicht (19) ein Material auf Polymerbasis verwendet wird.14. The method according to claim 13, characterized in that a material based on polymer is used for the cover layer ( 19 ). 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat (3) aus Polycarbonat verwendet wird.15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that a substrate ( 3 ) made of polycarbonate is used. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (3) an einem Herstellungs­ ort mit den Bindern (15) versehen, getrocknet und verpackt wird und daß das so präparierte Substrat (3) sodann zu einem von dem Herstellungsort entfernten Anwendungsort gebracht wird, an dem die Meßprobe von einem Anwender in Kontakt mit den Nachweisfeldern (5, 7) gebracht wird.16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the substrate ( 3 ) is provided at a manufacturing site with the binders ( 15 ), dried and packaged and that the substrate ( 3 ) thus prepared is then one of the Place of manufacture is brought distant place of application, at which the measurement sample is brought into contact with the detection fields ( 5 , 7 ) by a user. 17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachweis der Analyten durch eine Detektion einer Änderung der optischen Eigenschaften der Nachweis­ felder erfolgt.17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the detection of the analytes by a Detection of a change in the optical properties of the detection fields. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Änderung der Nachweisfel­ der durch Isotope, Enzyme, Fluorochrome, Farbstoffe, Metallkolloide oder/und Beads herbeigeführt wird.18. The method according to claim 17, characterized in that the optical change of the detection field by isotopes, enzymes, fluorochromes, dyes, metal colloids or / and beads are brought about. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Latex-Beads, Kunststoff-Beads, Glas- Beads oder/und Metall-Beads verwendet werden.19. The method according to claim 18, characterized in that latex beads, plastic beads, glass Beads or / and metal beads can be used. 20. Meßträger zum Nachweis von Analyten in einer Meßprobe, ins­ besondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch ein scheibenförmiges, aus einem optisch transparenten Material gefertigtes Substrat (3), auf dem auf einer seiner Flachseiten analytspezifische Binder (15) in einer Vielzahl von Nachweisfeldern (5, 7) immobilisiert sind, wobei die Nachweisfelder (5, 7) längs mindestens einer Spirallinie (27) oder/und einer Vielzahl konzentrischer Kreislinien verteilt auf dem Substrat (3) angeordnet sind.20. Measuring carrier for the detection of analytes in a measuring sample, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 19, characterized by a disk-shaped substrate ( 3 ) made of an optically transparent material, on which on one of its flat sides analyte-specific binders ( 15 ) are immobilized in a large number of detection fields ( 5 , 7 ), the detection fields ( 5 , 7 ) being arranged distributed on the substrate ( 3 ) along at least one spiral line ( 27 ) and / or a plurality of concentric circular lines. 21. Meßträger nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß über den Nachweisfeldern (5, 7) eine nach Inkontaktbringung der Meßprobe mit den Nachweisfeldern (5, 7) flächig auf das Substrat (3) aufgebrachte Reflexionsschicht (21) angeordnet ist.21. Measuring carrier according to claim 20, characterized in that above the detection fields ( 5 , 7 ) is arranged after the sample has been brought into contact with the detection fields ( 5 , 7 ) flat on the substrate ( 3 ) applied reflection layer ( 21 ). 22. Meßträger nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Reflexionsschicht (21) eine Schutzschicht (25) flächig aufgebracht ist.22. Measuring carrier according to claim 21, characterized in that on the reflection layer ( 21 ) a protective layer ( 25 ) is applied areal. 23. Meßträger nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (25) aus einem Material auf Acrylbasis gefertigt ist.23. Measuring carrier according to claim 22, characterized in that the protective layer ( 25 ) is made of an acrylic-based material. 24. Meßträger nach Anspruch 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß er als Handelseinheit verpackt ist.24. Measuring carrier according to claim 20 to 23, characterized in that it is packaged as a commercial unit. 25. Meßträger nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß er getrocknet verpackt ist.25. Measuring carrier according to claim 24, characterized in that it is packed dry. 26. Verfahren zum Nachweis von Analyten in einer Meßprobe, bei dem auf einem scheibenförmigen Substrat auf mindestens einer seiner Flachseiten analytspezifische Binder in einer Vielzahl von Nachweis­ feldern immobilisiert werden, sodann die Meßprobe in Kontakt mit den Nachweisfeldern gebracht wird und anschließend das Vorhanden­ sein oder/und die Menge der nachzuweisenden Analyten durch Auswertung der Nachweisfelder ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachweisfelder magnetisch ausgewertet werden und hierzu Binder oder die nachzuweisenden Analyten mit magnetischen oder/und magnetisierbaren Markern markiert werden und daß die Nachweisfelder längs einer Vielzahl konzentrischer Kreislinien oder/und längs mindestens einer Spirallinie verteilt auf dem Substrat angeordnet werden, gewünschtenfalls in Verbindung mit weiteren Merkmalen mindestens einer der Ansprüche 1 bis 25. 26. A method for the detection of analytes in a test sample, in which on a disc-shaped substrate on at least one of its Flat pages analyte-specific binders in a variety of evidence fields are immobilized, then the measurement sample in contact with is brought to the fields of evidence and then the existence be or / and the amount of analytes to be detected by Evaluation of the detection fields is determined, characterized in that the detection fields are magnetic be evaluated and for this purpose Binder or those to be proven Analytes with magnetic and / or magnetizable markers be marked and that the detection fields along a variety concentric circular lines and / or along at least one spiral line distributed on the substrate, if desired in Connection with further features of at least one of the claims 1 to 25.   27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß nach Inkontaktbringung der Meßprobe mit den Nachweisfeldern eine Fixierschicht auf die Nachweisfelder aufgebracht wird.27. The method according to claim 26, characterized in that after contacting the test sample with the detection fields a fixing layer on the detection fields is applied. 28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierschicht flächig auf jede Nachweisfelder tragende Flachseite des Substrats aufgebracht wird.28. The method according to claim 27, characterized in that the fixing layer flat on each Flat side of the substrate bearing detection fields is applied. 29. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß für die Fixierschicht ein Material auf Polymerbasis verwendet wird.29. The method according to claim 28 or 29, characterized in that a material for the fixing layer Polymer base is used. 30. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Ausbildung der Nachweisfelder oder nach Inkontaktbringung der Meßprobe mit den Nachweisfeldern eine magnetische oder/und magnetisierbare Partikel enthaltende Magnetschicht flächig auf jede Nachweisfelder tragende Flachseite des Substrats aufgebracht wird.30. The method according to any one of claims 26 to 29, characterized in that before the formation of the detection fields or after the sample has been brought into contact with the detection fields containing a magnetic and / or magnetizable particles Magnetic layer flat on each flat field carrying detection fields of the substrate is applied. 31. Testkit zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und 26 bis 30, umfassend

• a) einen mit immobilisierten Bindern (15) vorbereiteten Meßträger (3),
• b) Reagenzien zur Durchführung des Nachweisverfahrens, insbesondere optisch oder/und magnetisch detektierbare Nachweisreagenzien, und
• c) ggf. Wasch- oder/und Pufferlösungen.

31. Test kit for performing the method according to one of claims 1 to 19 and 26 to 30, comprising

• a) a measuring carrier ( 3 ) prepared with immobilized binders ( 15 ),
• b) reagents for performing the detection method, in particular optically and / or magnetically detectable detection reagents, and
• c) if necessary washing or / and buffer solutions.

32. Testkit nach Anpruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßträger (3) in getrockneter Form vorliegt. 32. Test kit according to claim 31 , characterized in that the measuring carrier ( 3 ) is in dried form. 33. Verwendung eines Meßträgers nach einem der Ansprüche 20 bis 25 in einem Immunoassay oder/und Nukleinsäurehybridisierungsassay oder/und Lektin-Zucker-Assay oder/und Protein-Nukleinsäureassay.33. Use of a measuring carrier according to one of claims 20 to 25 in an immunoassay and / or nucleic acid hybridization assay or / and lectin sugar assay or / and protein nucleic acid assay.