WO2000062061A1 - Device and method for use in receptor-ligand and affinity tests - Google Patents

Device and method for use in receptor-ligand and affinity tests Download PDF

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    • B01L3/0231—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type having several coaxial pistons

Definitions

  • the invention relates to methods and an apparatus which can be used when performing receptor ligand and affinity tests, e.g. Fluorescence or enzyme immunoassays can be used, which may result in applications in medical diagnostics, environmental and food analysis.
  • receptor ligand and affinity tests e.g. Fluorescence or enzyme immunoassays can be used, which may result in applications in medical diagnostics, environmental and food analysis.
  • analyte-specific antibodies are immobilized on the wall of a test tube.
  • the antibodies are immobilized on magnetic particles.
  • complex washing and pipetting steps are required, which on the one hand are highly error-prone and generally do not have to be carried out directly at the actual examination site, but rather in laboratories with relatively great effort.
  • this aspect is particularly important in environmental analysis important, since the substances to be analyzed in the collected samples should be examined very easily, in a short time, with little work and instrumental effort and little error.
  • the device according to the invention which can be used for carrying out fluorescence or enzyme immunoassays, essentially consists of three individual parts.
  • a hollow piston is received and guided in a hollow cylinder, an opening for the entry of a sample being provided in the hollow cylinder, so that the device according to the invention is essentially designed like a conventional syringe.
  • a sealing plate which is sealed for a wide variety of fluids is arranged on the end face, which points into the interior of the hollow cylinder, the sealing plate being arranged and guided so as to be translationally movable within the hollow piston.
  • the end face of the hollow piston which has already been mentioned, is porous as a separating layer, a conventional frit as known from column chromatography, but also a membrane, can be used for this.
  • Particles can be present in a space which is formed within the hollow cylinder, between the inner wall of the hollow cylinder and the hollow piston. The particles are selected so that their grain size prevents them from penetrating the porous separation layer.
  • porous separating layer which is used as the end face for a hollow piston or another porous separating layer, which is at the inlet opening for the
  • Sample can be arranged in the hollow cylinder, can advantageously be selected so that they e.g. can retain cellular components of a whole blood sample and a blood plasma obtained in this way can be used as a sample without additional preparation steps.
  • the opening formed in the hollow cylinder can be temporarily closed, for which purpose an appropriately designed plug, which can be pushed onto the opening if necessary and then closes, can be used.
  • a check valve which is arranged in or at the opening.
  • Sampling in preparation for the test actually to be carried out can be carried out in such a way that a relative movement between the hollow cylinder and the hollow piston is carried out with the opening of the hollow cylinder open and the sample taken through the opening into the space in which the particles can be contained becomes.
  • the corresponding relative movement of the hollow piston and hollow cylinder can be fixed one of the two parts and corresponding movement of the other or by moving both parts can be achieved. It is particularly advantageous if there are appropriate end stops on the hollow piston and / or hollow cylinder or on a manipulation unit producing the relative movement, such as a corresponding automatic machine, so that in any case a defined sample volume is taken up in the device according to the invention.
  • Antigens or antibodies are present, either the respective antigens or antibodies being labeled with a suitable fluorophore or enzyme.
  • either antigen or antibody can be reversible on the inner wall of the hollow cylinder and the other partner can be immobilized on the surface of the particles. If the sample is now sucked into the device according to the invention, antigens or antibodies are detached from the inner wall by the sample and bind to one another.
  • the unlabeled or marked biocomponents can also be bound to the porous separating layer which is arranged on the end face of the hollow piston, with a combination also binding to the inner wall of the hollow cylinder, the porous
  • Separating layer and on the particles may be possible. Different partners can also be bound to the inner wall, the particles or the separating layer in order to carry out a test on at least two different analytes of a sample. Following this, an opposite relative movement of the hollow piston and the hollow cylinder is carried out with the opening of the hollow cylinder closed, at the same time a certain part of the sample volume reaching the interior of the hollow piston through the porous separating layer. The sample volume now located inside the hollow piston is covered by the sealing plate and a space containing a specific sample volume is formed between the porous separating layer and the sealing plate.
  • the device according to the invention can be evaluated quantitatively with the correspondingly prepared sample.
  • light with at least one fluorescence-exciting wavelength, corresponding to the fluorophore (s) used is directed onto the sample prepared in the space between the porous separating layer and sealing plate within the hollow bulb and the intensity of the fluorescent light is measured with a corresponding optical detector, whereby Known measurement methods can be used for this.
  • light sources come e.g. monochromatic light emitting lasers are used.
  • Mixed light can also be used using appropriate filters.
  • filters can also be arranged in front of the optical detector in order to at least reduce the influence of stray light.
  • the hollow cylinder and the hollow piston can in Entirely made of a transparent material for the light used. Alternatively, however, only corresponding windows for the irradiation of the prepared sample and the detection of the fluorescent light can also be formed.
  • the most diverse known assay formats such as competitive, titration, displacement and sandwich assays for the most diverse receptor-ligand systems, such as e.g. Antibody-
  • Antigen, lectin carbohydrate, DNA or RNA complementary nucleic acid, DNA or RNA protein, hormone receptor, enzyme-enzyme cofactors, protein G or protein A immunoglobin or avidin-biotin can be carried out.
  • the respective analyte concentration can be determined directly proportional and inversely proportional in sandwich immunoassays.
  • the invention also makes it possible to carry out competitive assays for high-molecular analytes.
  • body fluids can be immediately, i.e. can be examined without additional preparatory steps and pre-treatment measures.
  • the fluorophores are replaced by enzymes as marking substances.
  • the corresponding enzyme-specific substrate and, if appropriate, suitable buffer substances for conditioning the sample are deposited in advance on the underside of the sealing plate received in the hollow piston. If, as already described when carrying out fluorescence immunoassays, the corresponding sample is sucked into the sample according to the invention and then subsequently partially introduced through the porous separating layer into the space between the porous separating layer and the sealing plate within the hollow bulb, a colorimetric evaluation can be carried out in a time-resolved manner . On the one hand, there is the possibility of measuring the intensity of a wavelength that is typical of the color change that is caused accordingly.
  • various receptor ligand or affinity tests such as fluorescence immunoassays or enzyme immunoassays, can also be carried out in such a way that, through a relative movement of the hollow cylinder and hollow piston, a defined sample volume through the opening into the space which increases in accordance with the relative movement Hollow cylinder is sucked.
  • at least one analyte contained in the sample can displace the one of a receptor-ligand system labeled with a fluorophore or enzyme.
  • the fluorophore- or enzyme-labeled partner (s) can be bound to the particles and / or the porous separating layer, whereby in addition to covalent bonds, e.g. adsorptive or affinity bonds can also be considered.
  • the sample prepared in this way is then closed again by closing the opening of the hollow cylinder and by the relative movement of the hollow cylinder and hollow piston through the porous separating layer into the correspondingly increasing space between the porous ones Separating layer and the sealing plate inside the hollow bulb and the corresponding evaluation by means of fluorescence or colorimetric measurement can then be carried out.
  • the device according to the invention can furthermore be designed such that a hollow cylinder is used which has two chambers, in each of which a correspondingly designed hollow piston, which is preferably independent of one another relative to the chambers of the
  • Hollow cylinders can be moved are introduced. As a result, at least one separate analyte can be determined in each chamber of such a hollow cylinder.
  • markings with a plurality of fluorophores or enzymes can also be carried out, so that a multi-analyte determination is possible.
  • markings with a plurality of fluorophores or enzymes can also be carried out, so that a multi-analyte determination is possible.
  • Figure 1 shows the schematic structure of an example of a device according to the invention, before the actual sampling and sample preparation;
  • FIG. 2 shows a part of the preliminary direction in an enlarged view
  • Figures 3a and 3b is a schematic representation of the inclusion of a sample in the device according to Figures 1 and 2;
  • 3c shows the transfer of part of the sample volume into a space formed in the interior of the hollow piston
  • Figure 3d is a schematic representation of the actual measurement in a fluorescence immunoassay
  • FIG. 4a and 4b an example of a device according to the invention supplemented with a rod-shaped element.
  • FIG. 1 A possible example of a device according to the invention is shown schematically in FIG. It can be clearly seen how a hollow piston 2 is guided into the interior of a hollow cylinder 3, the play between the hollow piston outer wall and the hollow cylinder inner wall being kept relatively small, on the one hand to largely rule out tilting errors and on the other hand to achieve a certain degree of sealing.
  • an opening 8 is formed on its outer end face, through which, as will be described below, the sample can reach the interior of the device.
  • the hollow piston 2 is designed here in such a way that its end face pointing into the interior of the hollow cylinder 3 is designed as a porous separating layer 5.
  • the porous separating layer 5 can consist of plastic, plastic mixtures, glass, ceramic or metal.
  • a sealing plate 4 is arranged in the interior of the hollow piston 2, lying directly on the porous separating layer 5 before the sample is taken and the measurement is carried out.
  • the sealing plate 4 consists of a material that is sealed for liquids and gases. It is dimensioned and designed so that it can be moved in translation inside the hollow piston 2 along its longitudinal axis.
  • At least one pressure compensation opening 1 is provided on the hollow piston 2, which enables gas to enter or exit the hollow piston 2.
  • particles 6 are present in the hollow cylinder 3 in the space between the end face of the hollow piston 2, the particle size of which is selected such that they cannot penetrate the porous separating layer 5.
  • Polymers preferably crosslinked, are used as particle materials.
  • the opening 8 can be closed for a safe inclusion of the particles 6 in the hollow cylinder 3 by means of a further porous separating layer as a frit, a filter or a membrane, through which the respective sample can easily get into the hollow cylinder 3.
  • a further porous separating layer as a frit, a filter or a membrane
  • sealing plate 4 is also provided with a circumferential seal 9, which prevents sample liquid from getting into the space above the sealing element 4 of the hollow piston 2.
  • the thickness of the sealing plate 4 can be chosen accordingly, taking into account the free cross section inside the hollow piston 2.
  • guide elements can also be formed on the upper side of the sealing plate 4, which preferably rest in a radially symmetrical arrangement on the inner wall of the hollow piston 2 for guiding the sealing plate 4 with a corresponding translatory movement.
  • FIG. 2 also shows more clearly that 6 analyte-specific antibodies are bound to the different particles.
  • the corresponding antigens 7 are reversibly bound to the inner wall of the hollow cylinder 3, as is indicated in FIG. 3a. It stands in this form the device according to the invention for recording and preparing a corresponding sample is available. Either the antibody or the antigen 7 is labeled with an appropriately suitable fluorophore for carrying out fluorescence immunoassays or with a corresponding enzyme for carrying out enzyme immunoassays.
  • opening 8 of the device according to the invention is immersed in a container containing a corresponding sample and, by moving the hollow piston 2 as indicated by the arrow, the volume of the space 14 inside the hollow cylinder 3 can be moved in the vertical direction enlarged and the sample can be taken into this space, since the sealing plate 4 forms a liquid and gas-tight seal.
  • the inner wall of the hollow cylinder 3 is released and the fluorophor-labeled antigens 7 can move freely within the liquid sample.
  • a precisely defined sample volume can be sucked out of the container into the device according to the invention, that is to say into the space 14, by adhering to a certain predetermined path which the hollow piston 2 covers in the example shown here become.
  • the opening 8 of the hollow cylinder 3 can be closed with a stopper 13 and after an analyte-specific predetermined time has elapsed, the sole movement of the hollow piston 2 or the starting position can be restored by a corresponding relative movement of the hollow piston 2 and the hollow cylinder 3, part of the sample volume passing through the porous separating layer 5 into the interior of the hollow piston 2, i.e. into a space 11 between the porous separating layer 5 and the sealing plate 4, and being kept locked there .
  • the sample within the space 11 is irradiated from one side with a suitable light source and fluorescence is excited.
  • the intensity of the fluorescent light can be measured with an optical detector 12 arranged diametrically to the light source and the respective analyte quantity can be deduced from the corresponding measurement signals.
  • the entire device including the sample can be disposed of safely after the measurement has been carried out.
  • an internal standardization can also be carried out.
  • a first measurement of a fluorescence intensity is carried out when the sample has been sucked up via the opening 8 into the space 14 within the hollow cylinder 3, as shown in FIG. 3b.
  • light with at least one wavelength is used with the fluorescence of the Detected fluorophores can be excited, directed and the fluorescence intensity detected with a suitable optical detector.
  • the fluorescence intensity measured in this way can then subsequently be compared with and / or related to the fluorescence intensities which, as has been shown and described in FIG. 3d, have been recorded.
  • the measurement accuracy can be increased in a simple manner and the measurement effort required can be increased only insignificantly.
  • FIGS. 4a and 4b show an example of a device according to the invention modified with a rod-shaped element 15.
  • the rod-shaped element 15 aligned parallel to the longitudinal axis of the hollow cylinder 2 is connected to the sealing plate 4, so that the sealing plate 4 can be forcibly moved in translation by means of the rod-shaped element 15.
  • the rod-shaped element 15 should be led out of the hollow piston 2 in order to ensure that it can be handled.
  • FIG. 4a shows the starting position of all elements before the actual sample acquisition.
  • the sample then, with the opening 8 open, by means of a corresponding relative movement of the hollow cylinder 3 and the hollow piston 2 into the space 14, in which particles with a partner of a receptor-ligand system bound to them and reversibly on the wall of the Hollow cylinder 3 bound enzyme-labeled other partners of the receptor-ligand system are located.
  • the analyte in the sample now binds to the two mentioned Partner and forms a so-called "sandwich".
  • the sample After a corresponding incubation period, the sample, together with the excess unbound components, is pressed out of the space 14 through the opening 8 by means of pressure on the rod-shaped element 15 by the opposite relative movement of the hollow cylinder 3 and the hollow piston 2, the sealing plate 4 always being in contact with the porous one Separating layer 5 remains and therefore no liquid can pass through the latter.
  • substrate solution By appropriate relative movement of the hollow cylinder 3 and hollow piston 2 substrate solution is now taken up through opening 8 in room 14.
  • the enzyme bound to one of the partners of the receptor-ligand system sets the colorless substrate (eg tetramethylbenzidine / H 2 0 2 in the case of peroxidase or p-aminophenyl phosphate in the
  • a rinsing step can be switched on between the steps described above.
  • the procedure can also be such that the enzyme-labeled antibody (partner of a receptor li gand-Systems) is not already reversibly bound to the wall of the hollow cylinder, but is taken up separately into the device after the incubation of the sample with the partner bound to the particles and pressing out of the sample.
  • the receptor-ligand system has a sandwich structure, antibody-analyte-antibody with additional enzyme, and can be bound to particles.

Abstract

The invention relates to a device for use in receptor-ligand and affinity tests. To this end a hollow plunger and a hollow cylinder made of a material which is at least partly transparent to light are used. On its end face the hollow plunger has a porous separation layer which on the inside of the hollow plunger is covered by a gas- and liquid-tight disk. This sealing disk (4) is configured such that it is able to effect a translational movement inside the hollow plunger so that when the hollow plunger and sealing disk are moved in relation to each other a prepared sample can move from the hollow cylinder into a space between the porous separation layer and the sealing disk. The sample can then be subjected to a fluorescence or enzyme immunoassay.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Verwendung bei der Durchführung von Rezeptor-Ligand- und Affinitätstests Apparatus and method for use in performing receptor ligand and affinity tests
Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung, die bei der Durchführung von Rezeptor-Ligand- und Affinitätstests, z.B. Fluoreszenz- oder Enzymimmuntests verwendet werden kann, wobei sich mögliche Applikationen in der medizinischen Diagnostik, der Umwelt- und Lebensmittelanalytik ergeben können.The invention relates to methods and an apparatus which can be used when performing receptor ligand and affinity tests, e.g. Fluorescence or enzyme immunoassays can be used, which may result in applications in medical diagnostics, environmental and food analysis.
Insbesondere in der Umwelt- und Lebensmittelanalytik können solche Tests bisher lediglich für sogenannte Screeningmethoden eingesetzt werden, bei denen jedoch keine konkrete Aussage bezüglich einer einzigen Probe getroffen werden kann und lediglich der Analyseaufwand vorab entsprechend eingeschränkt werden kann. Die mit solchen Tests erhaltenen Aussagen sind bisher offiziell noch nicht anerkannt und können demzufolge auch nicht als klare Beweisaussage verwendet werden.In particular, in environmental and food analysis, such tests have so far only been used for so-called screening methods, in which, however, no specific statements can be made regarding a single sample and only the analysis effort can be limited accordingly beforehand. The statements obtained with such tests have not yet been officially recognized and therefore cannot be used as clear evidence.
Bei den bekannten Methoden für solche quantitativen bzw. semiquantitativen Tests werden sogenannte Fest- phasenimmunoassays durchgeführt. Bei einem solchenIn the known methods for such quantitative or semi-quantitative tests, so-called solid-phase immunoassays are carried out. With such a
Test, nämlich dem sogenannten Dioxin-Assay der Firma CAPE werden analytspezifische Antikörper an der Wand eines Teströhrchens immobilisiert. Bei dem sogenannten BTEX rapid assay der Firma Coring Systems erfolgt die Immobilisierung der Antikörper an magnetische Partikel. In beiden Fällen sind jedoch aufwendige Wasch- und Pipettierschritte erforderlich, die zum einen stark fehlerbehaftet sind und in der Regel auch nicht unmittelbar am eigentlichen Untersuchungsort, sondern in Labors mit relativ hohem Aufwand durchgeführt werden müssen.Test, namely the so-called dioxin assay from CAPE, analyte-specific antibodies are immobilized on the wall of a test tube. In the so-called BTEX rapid assay from Coring Systems, the antibodies are immobilized on magnetic particles. In both cases, however, complex washing and pipetting steps are required, which on the one hand are highly error-prone and generally do not have to be carried out directly at the actual examination site, but rather in laboratories with relatively great effort.
Dieser Aspekt ist aber gerade in der Umweltanalytik von Bedeutung, da die in gesammelten Proben zu analysierenden Stoffe sehr einfach, in kurzer Zeit, mit geringem Arbeits- und instrumenteilen Aufwand und geringem Fehler untersucht werden sollen.However, this aspect is particularly important in environmental analysis important, since the substances to be analyzed in the collected samples should be examined very easily, in a short time, with little work and instrumental effort and little error.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit vorzuschlagen, mit der verschiedene Proben in sehr einfacher Form und mit geringem Zeitaufwand vorbereitet und analysiert werden können.It is therefore the object of the invention to propose a possibility with which different samples can be prepared and analyzed in a very simple form and with little expenditure of time.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungs- formen und Weiterbildungen der Erfindung, ergeben sich mit den in den untergeordneten Ansprüchen ent- haltenen Merkmalen.According to the invention, this object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention result from the features contained in the subordinate claims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die zur Verwendung bei der Durchführung von Fluoreszenz- oder Enzymimmuntests eingesetzt werden kann, besteht dabei im wesentlichen aus drei Einzelteilen. Dabei ist in einem Hohlzylinder ein Hohlkolben aufgenommen und geführt, wobei im Hohlzylinder eine Öffnung für den Eintritt einer Probe vorhanden ist, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung im wesentlichen, wie eine herkömmliche Spritze ausgebildet ist. Im Inneren des Hohlkolbens ist eine für die verschiedensten Fluide dichte Dichtplatte auf der Stirnfläche, die in das Innere des Hohlzylinders zeigt, angeordnet, wobei die Dichtplatte innerhalb des Hohlkolbens translatorisch bewegbar angeordnet und geführt ist. Die bereits erwähnte Stirnfläche des Hohlkolbens ist porös als Trennschicht ausgebildet, wobei hierfür eine herkömmliche Fritte, wie sie aus der Säulenchromatographie bekannt ist, aber auch eine Membran, verwendet werden kann . In einem Raum, der innerhalb des Hohlzylinders , zwischen Hohlzylinderinnenwandung und Hohlkolben ausgebildet ist, können Partikel vorhanden sein. Die Partikel sind hierfür so ausgewählt, daß ihre Korngröße verhindert, daß sie die poröse Trennschicht durchdringen können.The device according to the invention, which can be used for carrying out fluorescence or enzyme immunoassays, essentially consists of three individual parts. A hollow piston is received and guided in a hollow cylinder, an opening for the entry of a sample being provided in the hollow cylinder, so that the device according to the invention is essentially designed like a conventional syringe. In the interior of the hollow piston, a sealing plate which is sealed for a wide variety of fluids is arranged on the end face, which points into the interior of the hollow cylinder, the sealing plate being arranged and guided so as to be translationally movable within the hollow piston. The end face of the hollow piston, which has already been mentioned, is porous as a separating layer, a conventional frit as known from column chromatography, but also a membrane, can be used for this. Particles can be present in a space which is formed within the hollow cylinder, between the inner wall of the hollow cylinder and the hollow piston. The particles are selected so that their grain size prevents them from penetrating the porous separation layer.
Die poröse Trennschicht, die als Stirnfläche für einen Hohlkolben verwendet wird bzw. eine andere poröse Trennschicht, die an der Eintrittsöffnung für dieThe porous separating layer, which is used as the end face for a hollow piston or another porous separating layer, which is at the inlet opening for the
Probe in den Hohlzylinder angeordnet sein kann, kann vorteilhaft so ausgewählt werden, daß sie z.B. zelluläre Bestandteile einer Vollblutprobe zurückhalten kann und ein so erhaltenes Blutplasma, ohne zusätzli- ehe Vorbereitungsschritte als Probe verwendet werden kann.Sample can be arranged in the hollow cylinder, can advantageously be selected so that they e.g. can retain cellular components of a whole blood sample and a blood plasma obtained in this way can be used as a sample without additional preparation steps.
Bei der Probennahme und Probenvorbereitung ist es auch wichtig, daß die im Hohlzylinder ausgebildete Öffnung temporär verschlossen werden kann, wobei hierfür ein entsprechend ausgebildeter Stopfen, der bei Bedarf auf die Öffnung geschoben werden kann und diese dann verschließt, einsetzbar ist. Eine andere Alternative hierzu besteht in der Verwendung eines Rückschlagventiles, das in bzw. an der Öffnung angeordnet ist .When taking samples and preparing samples, it is also important that the opening formed in the hollow cylinder can be temporarily closed, for which purpose an appropriately designed plug, which can be pushed onto the opening if necessary and then closes, can be used. Another alternative to this is to use a check valve which is arranged in or at the opening.
Die Probennahme in Vorbereitung des eigentlich durchzuführenden Tests kann in der Weise erfolgen, daß eine Relativbewegung zwischen Hohlzylinder und Hohl- kolben, bei geöffneter Öffnung des Hohlzylinders durchgeführt wird und die Probe durch die Öffnung in den Raum, in dem die Partikel enthalten sein können, aufgenommen wird. Die entsprechende Relativbewegung von Hohlkolben und Hohlzylinder kann durch Fixierung eines der beiden Teile und entsprechende Bewegung des jeweils anderen oder durch Bewegung beider Teile erreicht werden. Dabei ist es besonders günstig, wenn entsprechende Endanschläge am Hohlkolben und/oder Hohlzylinder oder an einer die Relativbewegung erzeugenden Manipulationseinheit, wie einem entsprechenden Automaten vorhanden sind, so daß in jedem Falle ein definiertes Probenvolumen in die erfindungsgemäße Vorrichtung aufgenommen wird.Sampling in preparation for the test actually to be carried out can be carried out in such a way that a relative movement between the hollow cylinder and the hollow piston is carried out with the opening of the hollow cylinder open and the sample taken through the opening into the space in which the particles can be contained becomes. The corresponding relative movement of the hollow piston and hollow cylinder can be fixed one of the two parts and corresponding movement of the other or by moving both parts can be achieved. It is particularly advantageous if there are appropriate end stops on the hollow piston and / or hollow cylinder or on a manipulation unit producing the relative movement, such as a corresponding automatic machine, so that in any case a defined sample volume is taken up in the device according to the invention.
Für die Durchführung von Fluoreszenzimmuntests sind in dem Raum, in dem die Partikel angeordnet sind, z.B. Antigene oder Antikörper vorhanden, wobei entweder die jeweiligen Antigene bzw. Antikörper mit einem geeigneten Fluorophor oder Enzym markiert sind.In order to carry out fluorescence immunoassays in the room in which the particles are arranged, e.g. Antigens or antibodies are present, either the respective antigens or antibodies being labeled with a suitable fluorophore or enzyme.
Vor dem Einsaugen der Probe in die erfindungsgemäße Vorrichtung können entweder Antigen oder Antikörper an der Innenwandung des Hohlzylinders reversibel und der jeweils andere Partner an der Oberfläche der Partikel immobilisiert sein. Wird nun die Probe in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesaugt, werden Antigene bzw. Antikörper durch die Probe von der Innenwandung gelöst und binden aneinander an.Before the sample is sucked into the device according to the invention, either antigen or antibody can be reversible on the inner wall of the hollow cylinder and the other partner can be immobilized on the surface of the particles. If the sample is now sucked into the device according to the invention, antigens or antibodies are detached from the inner wall by the sample and bind to one another.
Die Bindung der unmarkierten oder markierten Biokomponenten kann aber auch an der porösen Trennschicht, die an der Stirnfläche des Hohlkolbens angeordnet ist, erfolgen, wobei auch eine Kombination Bindung an der Innenwandung des Hohlzylinders, der porösenHowever, the unlabeled or marked biocomponents can also be bound to the porous separating layer which is arranged on the end face of the hollow piston, with a combination also binding to the inner wall of the hollow cylinder, the porous
Trennschicht und auf den Partikeln möglich sein kann. Es können auch jeweils unterschiedliche Partner an der Innenwandung, den Partikeln bzw. der Trennschicht gebunden sein, um mindestens an zwei verschiedenen Analyten einer Probe einen Test durchzuführen. Im Anschluß hieran wird bei geschlossener Öffnung des Hohlzylinders eine entgegengesetzte Relativbewegung von Hohlkolben und Hohlzylinder durchgeführt, wobei gleichzeitig ein bestimmter Teil des Probenvolumens durch die poröse Trennschicht in das Innere des Hohl- kolbens gelangt. Dabei wird das nunmehr sich im Inneren des Hohlkolbens befindliche Probenvolumen von der Dichtplatte abgedeckt und zwischen poröser Trennschicht und Dichtplatte ein ein bestimmtes Probenvo- lumen enthaltender Raum gebildet.Separating layer and on the particles may be possible. Different partners can also be bound to the inner wall, the particles or the separating layer in order to carry out a test on at least two different analytes of a sample. Following this, an opposite relative movement of the hollow piston and the hollow cylinder is carried out with the opening of the hollow cylinder closed, at the same time a certain part of the sample volume reaching the interior of the hollow piston through the porous separating layer. The sample volume now located inside the hollow piston is covered by the sealing plate and a space containing a specific sample volume is formed between the porous separating layer and the sealing plate.
Im Nachgang hierzu kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der entsprechend vorbereiteten Probe analyt- spezifisch quantitativ ausgewertet werden. Hierfür wird Licht mit mindestens einer fluoreszenzanregenden Wellenlänge, entsprechend dem/den verwendeten Fluoro- phor(en) auf die im Raum zwischen poröser Trennschicht und Dichtplatte innerhalb des Hohlkolbens vorbereitete Probe gerichtet und mit einem entspre- chenden optischen Detektor die Intensität des Fluoreszenzlichtes gemessen, wobei auf hierfür bekannte Meßverfahren zurückgegriffen werden kann. Als Lichtquellen kommen z.B. monochromatisches Licht sendende Laser zum Einsatz. Es kann aber auch Mischlicht unter Verwendung entsprechender Filter eingesetzt werden. Solche Filter können auch vor dem optischen Detektor angeordnet werden, um den Streulichteinfluß zumindest zu verringern.Subsequent to this, the device according to the invention can be evaluated quantitatively with the correspondingly prepared sample. For this purpose, light with at least one fluorescence-exciting wavelength, corresponding to the fluorophore (s) used, is directed onto the sample prepared in the space between the porous separating layer and sealing plate within the hollow bulb and the intensity of the fluorescent light is measured with a corresponding optical detector, whereby Known measurement methods can be used for this. As light sources come e.g. monochromatic light emitting lasers are used. Mixed light can also be used using appropriate filters. Such filters can also be arranged in front of the optical detector in order to at least reduce the influence of stray light.
Günstig kann es außerdem sein, die optische Auswertung innerhalb eines, ansonsten geschlossenen Gehäuses durchzuführen, um Fremdlichteinflüsse auszuschließen.It can also be expedient to carry out the optical evaluation within an otherwise closed housing in order to exclude the influence of extraneous light.
Der Hohlzylinder und der Hohlkolben können dabei in Gänze aus einem für das verwendete Licht transparenten Material bestehen. Alternativ können hierfür aber auch lediglich entsprechende Fenster für die Bestrahlung der vorbereiteten Probe und die Detektion des Fluoreszenzlichtes ausgebildet sein.The hollow cylinder and the hollow piston can in Entirely made of a transparent material for the light used. Alternatively, however, only corresponding windows for the irradiation of the prepared sample and the detection of the fluorescent light can also be formed.
Mit der Erfindung können die verschiedensten bekannten Assayformate, wie kompetitive, - Titrations-, Ver- drängungs- und Sandwich-Assays für die verschieden- sten Rezeptor-Ligand-Systeme, wie z.B. Antikörper-With the invention, the most diverse known assay formats, such as competitive, titration, displacement and sandwich assays for the most diverse receptor-ligand systems, such as e.g. Antibody-
Antigen, Lectin-Kohlenhydrat , DNA oder RNA komplementäre Nukleinsäure, DNA- oder RNA-Protein, Hormon-Rezeptor, Enzym-Enzymcofaktoren, Protein G oder Protein A-Immunoglobin oder Avidin-Biotin durchgeführt wer- den. Dabei kann die jeweilige Analytkonzentration direkt proportional und bei Sandwich- Immunoassays umgekehrt proportional bestimmt werden. Mit der Erfindung besteht auch die Möglichkeit der Durchführung kompetitiver Assays für hochmolekulare Analyte .Antigen, lectin carbohydrate, DNA or RNA complementary nucleic acid, DNA or RNA protein, hormone receptor, enzyme-enzyme cofactors, protein G or protein A immunoglobin or avidin-biotin can be carried out. The respective analyte concentration can be determined directly proportional and inversely proportional in sandwich immunoassays. The invention also makes it possible to carry out competitive assays for high-molecular analytes.
Werden für die Markierung Fluorophore, die im nahen Infrarotbereich angeregt werden können, verwendet, können Körperflüssigkeiten unmittelbar, d.h. ohne zusätzliche Vorbereitungsschritte und Vorbehandlungs- maßnahmen untersucht werden.If fluorophores, which can be excited in the near infrared range, are used for the marking, body fluids can be immediately, i.e. can be examined without additional preparatory steps and pre-treatment measures.
Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Durchführung von Enzymimmunotests verwendet, treten an die Stelle der Fluorophore Enzyme als Markierungsstoffe. In diesem Falle kann es günstig sein, wenn das entsprechende enzymspezifische Substrat und gegebenenfalls geeignete Puffersubstanzen für eine Konditio- nierung der Probe vorab an der Unterseite der im Hohlkolben aufgenommenen Dichtplatte deponiert sind. Wird nun die entsprechende Probe, wie bereits bei der Durchführung von Fluoreszenzimmuntests beschrieben, in die erfindungsgemäße Probe aufgesaugt und dann nachfolgend teilweise durch die poröse Trennschicht in den Raum zwischen poröser Trennschicht und Dicht- platte innerhalb des Hohlkolbens eingeführt, kann eine colorimetrische Auswertung zeitaufgelöst durchgeführt werden. Hierfür besteht zum einen die Möglichkeit, die Intensität einer für den entsprechend hervorgerufenen Farbumschlag typischen Wellenlänge zeitaufgelöst zu messen.If the device according to the invention is used to carry out enzyme immunoassays, the fluorophores are replaced by enzymes as marking substances. In this case, it can be advantageous if the corresponding enzyme-specific substrate and, if appropriate, suitable buffer substances for conditioning the sample are deposited in advance on the underside of the sealing plate received in the hollow piston. If, as already described when carrying out fluorescence immunoassays, the corresponding sample is sucked into the sample according to the invention and then subsequently partially introduced through the porous separating layer into the space between the porous separating layer and the sealing plate within the hollow bulb, a colorimetric evaluation can be carried out in a time-resolved manner . On the one hand, there is the possibility of measuring the intensity of a wavelength that is typical of the color change that is caused accordingly.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können auch verschiedene Rezeptor-Ligand- oder Affinitätstests, als Fluoreszenzimmuntests bzw. Enzymimmuntests so durchgeführt werden, daß wieder durch eine Relativbewegung von Hohlzylinder und Hohlkolben ein definiertes Probenvolumen durch die Öffnung in den sich entsprechend der Relativbewegung vergrößernden Raum in- nerhalb des Hohlzylinders gesaugt wird. Dabei kann mindestens ein in der Probe enthaltener Analyt abhängig von seiner Konzentration den mit einem fluoro- phor- bzw. enzymmarkierten Partner eines Rezeptor- Ligand-Systems verdrängen. Der bzw. die fluorophor- bzw. enzymmarkierte Partner kann/können an den Partikeln und/oder der porösen Trennschicht gebunden sein, wobei hierfür neben kovalenten Bindungen, z.B. auch adsorptive oder Affinitätsbindungen in Frage kommen können .With the device according to the invention, various receptor ligand or affinity tests, such as fluorescence immunoassays or enzyme immunoassays, can also be carried out in such a way that, through a relative movement of the hollow cylinder and hollow piston, a defined sample volume through the opening into the space which increases in accordance with the relative movement Hollow cylinder is sucked. Depending on its concentration, at least one analyte contained in the sample can displace the one of a receptor-ligand system labeled with a fluorophore or enzyme. The fluorophore- or enzyme-labeled partner (s) can be bound to the particles and / or the porous separating layer, whereby in addition to covalent bonds, e.g. adsorptive or affinity bonds can also be considered.
Die so vorbereitete Probe wird dann wieder nach Verschließen der Öffnung des Hohlzylinders und durch entgegengesetzte Relativbewegung von Hohlzylinder und Hohlkolben durch die poröse Trennschicht in den sich entsprechend vergrößernden Raum zwischen poröser Trennschicht und der Dichtplatte innerhalb des Hohl- kolbens geführt und die entsprechende Auswertung mittels Fluoreszenz bzw. colorimetrischer Messung kann dann durchgeführt werden.The sample prepared in this way is then closed again by closing the opening of the hollow cylinder and by the relative movement of the hollow cylinder and hollow piston through the porous separating layer into the correspondingly increasing space between the porous ones Separating layer and the sealing plate inside the hollow bulb and the corresponding evaluation by means of fluorescence or colorimetric measurement can then be carried out.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann weiterhin so ausgeführt werden, daß ein Hohlzylinder verwendet wird, der zwei Kammern aufweist, in denen jeweils ein entsprechend ausgebildeter Hohlkolben, die bevorzugt unabhängig voneinander relativ zu den Kammern desThe device according to the invention can furthermore be designed such that a hollow cylinder is used which has two chambers, in each of which a correspondingly designed hollow piston, which is preferably independent of one another relative to the chambers of the
Hohlzylinders bewegt werden können, eingeführt sind. Dadurch kann in jeder Kammer eines solchen Hohlzylinders mindestens ein gesonderter Analyt bestimmt werden.Hollow cylinders can be moved are introduced. As a result, at least one separate analyte can be determined in each chamber of such a hollow cylinder.
Bei einer solchen Ausführungsform, wie auch bei der mit einfach ausgebildetem Hohlzylinder und Hohlkolben können auch Markierungen mit mehreren Fluorophoren bzw. Enzymen vorgenommen werden, daß eine Multiana- lytbestimmung möglich ist. Bei Verwendung mehrerer verschiedener Fluorophore sollten solche verwendet werden, deren Immisions- bzw. Anregungswellenlängen sich gegeneinander nicht beeinflussen.In such an embodiment, as well as in the case of the one with a hollow cylinder and hollow piston of simple design, markings with a plurality of fluorophores or enzymes can also be carried out, so that a multi-analyte determination is possible. When using several different fluorophores, those should be used whose emission or excitation wavelengths do not influence each other.
Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft beschrieben werden.The invention will be described below by way of example.
Dabei zeigen:Show:
Figur 1 den schematischen Aufbau eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, vor der eigentlichen Probennahme und Probenaufbereitung;Figure 1 shows the schematic structure of an example of a device according to the invention, before the actual sampling and sample preparation;
Figur 2 einen Teil der in Figur 1 gezeigten Vor- richtung in vergrößerter Darstellung;FIG. 2 shows a part of the preliminary direction in an enlarged view;
Figur 3a und 3b eine schematische Darstellung der Aufnahme einer Probe in die Vorrichtung gemäß Figuren 1 und 2 ;Figures 3a and 3b is a schematic representation of the inclusion of a sample in the device according to Figures 1 and 2;
Figur 3c die Überführung eines Teiles des Probenvolumens in einen im Inneren des Hohlkolbens ausgebildeten Raum;3c shows the transfer of part of the sample volume into a space formed in the interior of the hollow piston;
Figur 3d eine schematische Darstellung der eigentlichen Messung bei einem Fluoreszenzimmuntests undFigure 3d is a schematic representation of the actual measurement in a fluorescence immunoassay and
Figur 4a und 4b ein mit einem stabförmigen Element ergänztes Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.4a and 4b an example of a device according to the invention supplemented with a rod-shaped element.
In der Figur 1 ist ein mögliches Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Dabei ist deutlich erkennbar, wie ein Hohlkolben 2 in das Innere eines Hohlzylinders 3 geführt ist, wobei das Spiel zwischen Hohlkolbenaußenwandung und Hohl- zylinderinnenwandung relativ klein gehalten ist, um zum einen Kippfehler weitestgehend auszuschließen und zum anderen ein gewisses Maß an Abdichtung zu erreichen.A possible example of a device according to the invention is shown schematically in FIG. It can be clearly seen how a hollow piston 2 is guided into the interior of a hollow cylinder 3, the play between the hollow piston outer wall and the hollow cylinder inner wall being kept relatively small, on the one hand to largely rule out tilting errors and on the other hand to achieve a certain degree of sealing.
Im Hohlzylinder 3 ist an seiner äußeren Stirnfläche eine Öffnung 8 ausgebildet, durch die, wie nachfolgend noch zu beschreiben sein wird, die Probe in das Innere der Vorrichtung gelangen kann. Der Hohlkolben 2 ist dabei hier so ausgeführt, daß seine in das Innere des Hohlzylinders 3 weisende Stirnfläche, als poröse Trennschicht 5 ausgebildet ist. Die poröse Trennschicht 5 kann aus Kunststoff, KunstStoffmischungen, Glas, Keramik oder Metall bestehen.In the hollow cylinder 3, an opening 8 is formed on its outer end face, through which, as will be described below, the sample can reach the interior of the device. The hollow piston 2 is designed here in such a way that its end face pointing into the interior of the hollow cylinder 3 is designed as a porous separating layer 5. The porous separating layer 5 can consist of plastic, plastic mixtures, glass, ceramic or metal.
Oberhalb der porösen Trennschicht 5 ist im Inneren des Hohlkolbens 2 eine Dichtplatte 4, vor der Proben- aufnähme und der Durchführung der Messung unmittelbar auf der porösen Trennschicht 5 aufliegend, angeordnet. Die Dichtplatte 4 besteht aus einem für Flüssigkeiten und Gase dichtem Material . Sie ist dabei so dimensioniert und ausgebildet, daß sie im Inneren des Hohlkolbens 2 entlang seiner Längsachse translatorisch bewegt werden kann.Above the porous separating layer 5, a sealing plate 4 is arranged in the interior of the hollow piston 2, lying directly on the porous separating layer 5 before the sample is taken and the measurement is carried out. The sealing plate 4 consists of a material that is sealed for liquids and gases. It is dimensioned and designed so that it can be moved in translation inside the hollow piston 2 along its longitudinal axis.
Am Hohlkolben 2 ist mindestens eine Druckausgleichsöffnung 1 vorhanden, die einen Gasein- oder Austritt in bzw. aus dem Hohlkolben 2 ermöglicht.At least one pressure compensation opening 1 is provided on the hollow piston 2, which enables gas to enter or exit the hollow piston 2.
Im Hohlzylinder 3 sind bei diesem Beispiel in dem Raum zwischen der Stirnfläche des Hohlkolbens 2 Partikel 6 vorhanden, deren Korngröße so gewählt ist, daß sie die poröse Trennschicht 5 nicht durchdringen können. Es können z.B. Polymere, bevorzugt quervernetzte als Partikelmaterialien verwendet werden.In this example, particles 6 are present in the hollow cylinder 3 in the space between the end face of the hollow piston 2, the particle size of which is selected such that they cannot penetrate the porous separating layer 5. For example, Polymers, preferably crosslinked, are used as particle materials.
In nicht dargestellter Form, kann die Öffnung 8 für einen sicheren Einschluß der Partikel 6 im Hohlzylinder 3 mittels einer weiteren porösen Trennschicht als Fritte, ein Filter oder einer Membran verschlossen sein, durch die die jeweilige Probe jedoch ohne weiteres in den Hohlzylinder 3 gelangen kann. In Figur 2 ist deutlich erkennbar, daß an der äußeren Mantelfläche des Hohlkolbens 2, im Bereich der porösen Trennschicht 5 umlaufende Dichtelemente 10 vorhanden sind, die verhindern, daß Probenflüssigkeit in den Spalt zwischen Hohlkolben 2 und Hohlzylinder 3 gelangen und mit denen der nötige Unterdruck zum Aufsaugen der Probe erzeugt werden kann.In a form not shown, the opening 8 can be closed for a safe inclusion of the particles 6 in the hollow cylinder 3 by means of a further porous separating layer as a frit, a filter or a membrane, through which the respective sample can easily get into the hollow cylinder 3. In Figure 2 it can be clearly seen that on the outer circumferential surface of the hollow piston 2, in the region of the porous separating layer 5, there are circumferential sealing elements 10 which prevent sample liquid from getting into the gap between the hollow piston 2 and the hollow cylinder 3 and with which the necessary negative pressure is applied Absorbing the sample can be generated.
Außerdem ist deutlicher dargestellt, daß auch die Dichtplatte 4 mit einer umlaufenden Dichtung 9 versehen ist, die verhindert, daß Probenflüssigkeit in den Raum, oberhalb des Dichtelementes 4 des Hohlkolbens 2 gelangen kann.In addition, it is shown more clearly that the sealing plate 4 is also provided with a circumferential seal 9, which prevents sample liquid from getting into the space above the sealing element 4 of the hollow piston 2.
Um ein Verkanten der Dichtplatte 4, bei einer translatorischen Bewegung entlang der Längsachse des Hohl- kolbens 2 zu verhindern, kann die Dicke der Dicht- platte 4 unter Berücksichtigung des freien Querschnittes im Inneren des Hohlkolbens 2 entsprechend gewählt werden.In order to prevent the sealing plate 4 from tilting during a translatory movement along the longitudinal axis of the hollow piston 2, the thickness of the sealing plate 4 can be chosen accordingly, taking into account the free cross section inside the hollow piston 2.
Um den gleichen Effekt zu erreichen, können aber auch, hier nicht dargestellte Führungselemente an der Oberseite der Dichtplatte 4 ausgebildet sein, die sich bevorzugt in radialsymmetrischer Anordnung an der Innenwandung des Hohlkolbens 2 zur Führung der Dichtplatte 4 bei einer entsprechenden translatorischen Bewegung anliegen.In order to achieve the same effect, guide elements (not shown here) can also be formed on the upper side of the sealing plate 4, which preferably rest in a radially symmetrical arrangement on the inner wall of the hollow piston 2 for guiding the sealing plate 4 with a corresponding translatory movement.
In der Figur 2 ist außerdem deutlicher dargestellt, daß an den verschiedenen Partikeln 6 analytspezifische Antikörper gebunden sind. In nicht dargestellter Form sind die entsprechenden Antigene 7, reversibel an der Innenwandung des Hohlzylinders 3 gebunden, wie dies in Figur 3a angedeutet ist. In dieser Form steht die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Aufnahme und Vorbereitung einer entsprechenden Probe zur Verfügung. Dabei ist entweder der Antikörper oder das An- tigen 7 mit einem entsprechend geeigneten Fluorophor, für die Durchführung von Fluoreszenzimmuntests oder mit einem entsprechenden Enzym für die Durchführung von Enzymimmuntests markiert.FIG. 2 also shows more clearly that 6 analyte-specific antibodies are bound to the different particles. In a form not shown, the corresponding antigens 7 are reversibly bound to the inner wall of the hollow cylinder 3, as is indicated in FIG. 3a. It stands in this form the device according to the invention for recording and preparing a corresponding sample is available. Either the antibody or the antigen 7 is labeled with an appropriately suitable fluorophore for carrying out fluorescence immunoassays or with a corresponding enzyme for carrying out enzyme immunoassays.
Wie dies in Figur 3a erkennbar ist, wird Öffnung 8 der erfindungsgemäßen Vorrichtung in ein eine entsprechende Probe enthaltendes Behältnis eingetaucht und es kann durch Bewegung des Hohlkolbens 2 , wie mit dem Pfeil bezeichnet, in vertikaler Richtung das Volumen des Raumes 14 im Inneren des Hohlzylinders 3 vergrößert und die Probe in diesen Raum aufgenommen werden, da die Dichtplatte 4 ein flüssigkeits- und gasdichten Abschluß bildet.As can be seen in FIG. 3a, opening 8 of the device according to the invention is immersed in a container containing a corresponding sample and, by moving the hollow piston 2 as indicated by the arrow, the volume of the space 14 inside the hollow cylinder 3 can be moved in the vertical direction enlarged and the sample can be taken into this space, since the sealing plate 4 forms a liquid and gas-tight seal.
Im Nachgang hierzu, werden, wie dies in Figur 3b an- gedeutet ist, die Bindungen der Antigene 7 an derSubsequently, as is indicated in FIG. 3b, the binding of the antigens 7 to the
Innenwandung des Hohlzylinders 3 gelöst und die hier fluorophormarkierten Antigene 7 können sich frei innerhalb der flüssigen Probe bewegen.The inner wall of the hollow cylinder 3 is released and the fluorophor-labeled antigens 7 can move freely within the liquid sample.
Wie bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung erwähnt, kann durch Einhaltung eines bestimmten vorgegebenen Weges, den, bei dem hier gezeigten Beispiel, der Hohlkolben 2 zurücklegt, ein exakt definiertes Probenvolumen aus dem Behältnis in die erfindungsge- mäße Vorrichtung, also in den Raum 14 gesaugt werden.As already mentioned in the general part of the description, a precisely defined sample volume can be sucked out of the container into the device according to the invention, that is to say into the space 14, by adhering to a certain predetermined path which the hollow piston 2 covers in the example shown here become.
Im Anschluß hieran kann die Öffnung 8 des Hohlzylinders 3 mit einem Stopfen 13 verschlossen werden und nach Ablauf einer analytspezifisch vorgebbaren Zeit kann durch alleinige Bewegung des Hohlkolbens 2 oder durch entsprechende Relativbewegung von Hohlkolben 2 und Hohlzylinder 3 die Ausgangsposition wieder hergestellt werden, wobei ein Teil des Probenvolumens durch die poröse Trennschicht 5 in das Innere des Hohlkolbens 2, also in einen Raum 11 zwischen poröser Trennschicht 5 und Dichtplatte 4 gelangt und dort eingeschlossen gehalten wird.Following this, the opening 8 of the hollow cylinder 3 can be closed with a stopper 13 and after an analyte-specific predetermined time has elapsed, the sole movement of the hollow piston 2 or the starting position can be restored by a corresponding relative movement of the hollow piston 2 and the hollow cylinder 3, part of the sample volume passing through the porous separating layer 5 into the interior of the hollow piston 2, i.e. into a space 11 between the porous separating layer 5 and the sealing plate 4, and being kept locked there .
In dieser Form kann die eigentliche Auswertung des Fluoreszenzimmuntests, wie dies in Figur 3d schematisch dargestellt ist, durchgeführt werden.The actual evaluation of the fluorescence immunoassay, as shown schematically in FIG. 3d, can be carried out in this form.
Hierzu wird die Probe innerhalb des Raumes 11 mit einer geeigneten Lichtquelle von einer Seite be- strahlt und Fluoreszenz angeregt. Die Intensität des Fluoreszenzlichtes kann mit einem diametral zur Lichtquelle angeordneten optischen Detektor 12 gemessen und aus den entsprechenden Meßsignalen auf die jeweilige Analytquantität geschlossen werden.For this purpose, the sample within the space 11 is irradiated from one side with a suitable light source and fluorescence is excited. The intensity of the fluorescent light can be measured with an optical detector 12 arranged diametrically to the light source and the respective analyte quantity can be deduced from the corresponding measurement signals.
Da die Probe innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch den Stopfen 13 und mittels der Dichtplatte 4 sowie Hohlkolben 2 und Hohlzylinder 3 allseitig eingeschlossen ist, kann die gesamte Vorrichtung ein- schließlich der Probe im Nachgang zur durchgeführten Messung ohne weiteres, gefahrlos entsorgt werden.Since the sample is enclosed on all sides within the device according to the invention by the plug 13 and by means of the sealing plate 4 as well as the hollow piston 2 and the hollow cylinder 3, the entire device including the sample can be disposed of safely after the measurement has been carried out.
Bei der Durchführung von Fluoreszenzimmuntests kann zusätzlich eine interne Standardisierung durchgeführt werden. Hierzu wird eine erste Messung einer Fluoreszenzintensität durchgeführt, wenn die Probe über die Öffnung 8 in den Raum 14, innerhalb des Hohlzylinders 3 aufgesaugt worden ist, wie dies in Figur 3b dargestellt ist. Hierzu wird Licht, mit mindestens einer Wellenlänge, mit der Fluoreszenz des bzw. der verwen- deten Fluorophore angeregt werden kann, gerichtet und die Fluoreszenzintensität mit einem geeigneten optischen Detektor erfaßt.When carrying out fluorescence immunoassays, an internal standardization can also be carried out. For this purpose, a first measurement of a fluorescence intensity is carried out when the sample has been sucked up via the opening 8 into the space 14 within the hollow cylinder 3, as shown in FIG. 3b. For this purpose, light with at least one wavelength is used with the fluorescence of the Detected fluorophores can be excited, directed and the fluorescence intensity detected with a suitable optical detector.
Die so gemessene Fluoreszenzintensität kann dann im Nachgang mit der bzw. den Fluoreszenzintensitäten verglichen und/oder ins Verhältnis zueinander gesetzt werden, die, wie dies in Figur 3d dargestellt und beschrieben worden ist, erfaßt worden sind. Dadurch kann auf einfache Weise die Meßgenauigkeit erhöht und der erforderliche Meßaufwand nur unwesentlich vergrößert werden .The fluorescence intensity measured in this way can then subsequently be compared with and / or related to the fluorescence intensities which, as has been shown and described in FIG. 3d, have been recorded. As a result, the measurement accuracy can be increased in a simple manner and the measurement effort required can be increased only insignificantly.
In den Figuren 4a und 4b ist ein mit einem stabförmi- gen Element 15 modifiziertes Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt . Dabei ist das parallel zur Längsachse des Hohlzylinders 2 ausgerichtete stabförmige Element 15 mit der Dichtplatte 4 verbunden, so daß die Dichtplatte 4 mit Hilfe des stabförmigen Elementes 15 zwangsweise translatorisch bewegt werden kann. Hierfür sollte das stabförmige Element 15 aus den Hohlkolben 2 herausgeführt sein, um die Handhabbarkeit zu gewährleisten.4a and 4b show an example of a device according to the invention modified with a rod-shaped element 15. The rod-shaped element 15 aligned parallel to the longitudinal axis of the hollow cylinder 2 is connected to the sealing plate 4, so that the sealing plate 4 can be forcibly moved in translation by means of the rod-shaped element 15. For this purpose, the rod-shaped element 15 should be led out of the hollow piston 2 in order to ensure that it can be handled.
In der Figur 4a ist die Ausgangsposition sämtlicher Elemente vor der eigentlichen Probenaufnahme dargestellt. Die Probe gelangt dann, wie bereits mehrfach beschrieben, bei geöffneter Öffnung 8 durch entsprechende Relativbewegung von Hohlzylinder 3 und Hohl- kolben 2 in den Raum 14, in dem sich Partikel mit daran gebundenem Partner eines Rezeptor-Ligand- Systems und reversibel an die Wandung des Hohlzylinders 3 gebundene enzymmarkierte andere Partner des Rezeptor-Ligand-Systems befinden. Der in der Probe befindliche Analyt bindet nun an die beiden erwähnten Partner und bildet einen sogenannten "Sandwich". Nach einer entsprechenden Inkubationszeit wird die Probe mitsamt den überschüssigen ungebundenen Komponenten durch entgegengesetzte Relativbewegung von Hohlzylin- der 3 und Hohlkolben 2 mittels Druck auf das stabförmige Element 15 durch die Öffnung 8 aus dem Raum 14 gedrückt, wobei die Dichtplatte 4 stets in Kontakt mit der porösen Trennschicht 5 bleibt und somit keine Flüssigkeit durch letztere hindurchtreten kann. Durch entsprechende Relativbewegung von Hohlzylinder 3 und Hohlkolben 2 wird nun Substratlösung durch Öffnung 8 in Raum 14 aufgenommen. Das an einen der Partner des Rezeptor-Ligand-Systems gebundene Enzym setzt das farblose Substrat (z.B. Tetramethylbenzidin/H202 im Falle von Peroxidase oder p-Aminophenylphosphat imFIG. 4a shows the starting position of all elements before the actual sample acquisition. As already described several times, the sample then, with the opening 8 open, by means of a corresponding relative movement of the hollow cylinder 3 and the hollow piston 2 into the space 14, in which particles with a partner of a receptor-ligand system bound to them and reversibly on the wall of the Hollow cylinder 3 bound enzyme-labeled other partners of the receptor-ligand system are located. The analyte in the sample now binds to the two mentioned Partner and forms a so-called "sandwich". After a corresponding incubation period, the sample, together with the excess unbound components, is pressed out of the space 14 through the opening 8 by means of pressure on the rod-shaped element 15 by the opposite relative movement of the hollow cylinder 3 and the hollow piston 2, the sealing plate 4 always being in contact with the porous one Separating layer 5 remains and therefore no liquid can pass through the latter. By appropriate relative movement of the hollow cylinder 3 and hollow piston 2 substrate solution is now taken up through opening 8 in room 14. The enzyme bound to one of the partners of the receptor-ligand system sets the colorless substrate (eg tetramethylbenzidine / H 2 0 2 in the case of peroxidase or p-aminophenyl phosphate in the
Falle von Alkalischer Phosphatase) zum gefärbten Produkt um. Nach einer entsprechenden Inkubationszeit wird durch entgegengesetzte Relativbewegung von Hohlzylinder 3 und Hohlkolben 2 bei geschlossener Öffnung 8 die Substratlösung durch die poröse Trennschicht 5 in den Raum 11, der sich durch Zurückweichen von Dichtplatte 4 bildet, gedrückt (stabförmiges Element 15 ist in diesem Fall frei beweglich) . Hierdurch wird die Enzymreaktion gestoppt, da Enzym und Substrat nun räumlich voneinander getrennt vorliegen, und die Absorption der im Raum 11 befindlichen Substratlösung kann in einem Photometer gemessen werden (Endpunkt- bestimmung) . Ein solches Vorgehen ist insbesondere für Chemilumineszenz-Assays oder Enzymimmunoassays geeignetCase of alkaline phosphatase) to the colored product. After a corresponding incubation period, the substrate solution is pressed through the porous separating layer 5 into the space 11, which is formed by the retraction of the sealing plate 4, by opposing relative movement of the hollow cylinder 3 and hollow piston 2 with the opening 8 closed (rod-shaped element 15 is freely movable in this case) ). This stops the enzyme reaction since the enzyme and substrate are now spatially separated from one another, and the absorption of the substrate solution in room 11 can be measured in a photometer (end point determination). Such a procedure is particularly suitable for chemiluminescence assays or enzyme immunoassays
Zwischen den oben beschriebenen Schritten kann jeweils ein Spülschritt eingeschaltet werden.A rinsing step can be switched on between the steps described above.
Es kann aber auch so verfahren werden, dass der en- zymmarkierte Antikörper (Partner eines Rezeptor-Li- gand-Systems) nicht bereits reversibel an der Wand des Hohlzylinders gebunden vorliegt, sondern gesondert nach der Inkubation der Probe mit dem an die Partikel gebundenen Partner und Herausdrücken der Probe, in die Vorrichtung aufgenommen wird. Das Re- zeptor-Ligand-System hat nach erfolgter Inkubation einen Sandwich-Aufbau Antikörper-Analyt-Antikörper mit zusätzlichem Enzym und kann an Partikel gebunden sein.However, the procedure can also be such that the enzyme-labeled antibody (partner of a receptor li gand-Systems) is not already reversibly bound to the wall of the hollow cylinder, but is taken up separately into the device after the incubation of the sample with the partner bound to the particles and pressing out of the sample. After the incubation, the receptor-ligand system has a sandwich structure, antibody-analyte-antibody with additional enzyme, and can be bound to particles.
Es können aber auch an sich bekannte kompetitive Assay-Formate mit zusätzlichem Enzym in dieser Form bzw. auch Titrationsassays durchgeführt werden. However, competitive assay formats known per se with additional enzyme in this form or titration assays can also be carried out.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur Verwendung bei der Durchführung von Rezeptor-Ligand- und Affinitätstests, bei der ein Hohlkolben (2) aus zumindest teilweise für Licht transparenten Material in einem mit einer temporär verschließbaren Öffnung (8) versehenen Hohlzylinder (3), der ebenfalls zu- mindest teilweise aus einem für Licht transparenten Material besteht, aufgenommen und geführt ist;1. Device for use in carrying out receptor ligand and affinity tests, in which a hollow piston (2) made of at least partially transparent material in a hollow cylinder (3) provided with a temporarily closable opening (8), which also at least partially consists of a material that is transparent to light, recorded and guided;
die in das Innere des Hohlzylinders (3) weisende Stirnfläche des Hohlkolbens (2) aus einer porösen Trennschicht (5) besteht; undthe end face of the hollow piston (2) pointing into the interior of the hollow cylinder (3) consists of a porous separating layer (5); and
im Hohlkolben (2) parallel zur porösen Trennschicht (5) eine gas- und flüssigkeitsdichte, innerhalb des Hohlkolbens (2) translatorisch bewegbare Dichtplatte (4) angeordnet ist.In the hollow piston (2) parallel to the porous separating layer (5) there is a gas and liquid-tight sealing plate (4) which can be moved translationally within the hollow piston (2).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Hohlzylinders (3) in einem Raum (14) zwischen2. Device according to claim 1, characterized in that within the hollow cylinder (3) in a space (14) between
Hohlzylinder (3) und Hohlkolben (2) Partikel (6) vorhanden sind, deren Korngröße so gewählt ist, daß sie die poröse Trennschicht (5) nicht durchdringen können.Hollow cylinders (3) and hollow pistons (2) particles (6) are present, the grain size of which is selected so that they cannot penetrate the porous separating layer (5).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Öffnung (8) des Hohlzylinders (3) mittels eines Verschlußes (13) oder eines Rück- schlagventiles verschließbar ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the opening (8) of the hollow cylinder (3) by means of a closure (13) or a check valve can be closed.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatte (4) eine außen umlaufende Dichtung (9) aufweist.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing plate (4) has an outer circumferential seal (9).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatte (4) in Bezug zur lichten Weite innerhalb des Hohl- kolbens (2) eine Dicke aufweist, die ein Verkanten bei einer translatorischen Bewegung inner- halb des Hohlkolbens (2) verhindert.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing plate (4) has a thickness in relation to the clear width within the hollow piston (2), which tilting during a translational movement within the hollow piston ( 2) prevented.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Dichtplatte6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the sealing plate
(4), ein Verkanten der Dichtplatte (4) bei einer translatorischen Bewegung innerhalb des Hohlkolbens (2) verhindernde, Führungselemente angeordnet sind.(4), tilting of the sealing plate (4) during a translational movement within the hollow piston (2) preventing guide elements are arranged.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkolben (2) an seiner äußeren Mantelfläche im Bereich seiner in das Innere des Hohlzylinders (3) weisenden Stirnseite umlaufende Dichtungselemente (10) aufweist .7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hollow piston (2) has on its outer lateral surface in the region of its in the interior of the hollow cylinder (3) facing end face circumferential sealing elements (10).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Hohlkolben (2) mindestens eine Druckausgleichsöffnung (1) vorhanden ist .Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one pressure compensation opening (1) is provided on the hollow piston (2).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (6) aus Polymeren bestehen. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the particles (6) consist of polymers.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Partikeln (6) ein Partner eines Rezeptor-Ligand-Systems gebunden ist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that a partner of a receptor-ligand system is bound to the particles (6).
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Fritte11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the porous frit
(5) aus Kunststoff, Kunststofflegierungen, Glas, Keramik oder Metall besteht.(5) consists of plastic, plastic alloys, glass, ceramic or metal.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Hohlzylinder (3) und/oder am Hohlkolben (2) Wegbegrenzungsanschläge vorhanden sind.12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that there are travel limit stops on the hollow cylinder (3) and / or on the hollow piston (2).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (8) mittels einer weiteren Fritte, einer Membran oder eines Filters verschlossen ist.13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the opening (8) is closed by means of a further frit, a membrane or a filter.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatte (4) mit einem parallel zur Längsachse des Hohlkolbens (2) ausgerichteten stabförmigem Element (15) verbunden ist.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the sealing plate (4) with a parallel to the longitudinal axis of the hollow piston (2) aligned rod-shaped element (15) is connected.
15. Verfahren zur Durchführung von Rezeptor-Ligand- oder Affinitätstests, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß durch Bewegung eines Hohlzylinders (3) und eines Hohlkolbens (2) relativ zueinander ein definiertes Probenvolumen durch eine Öffnung (8) im Hohlzylinder (3) in einen sich entsprechend der Relativbewegung vergrößernden Raum (14) ge- saugt, mindestens ein fluorophor-markierter Partner eines Rezeptor-Ligand-Systems, der an der Innenwandung des Hohlzylinders (3) und/oder der porösen Trennschicht (5) reversibel immobilisiert ist, in der Probe gelöst wird;15. A method for carrying out receptor ligand or affinity tests, characterized in that by moving a hollow cylinder (3) and a hollow piston (2) relative to each other a defined sample volume through an opening (8) in the hollow cylinder (3) in a corresponding to Relative movement enlarging space (14) sucked, at least one fluorophore-labeled partner of a receptor-ligand system, which is reversibly immobilized on the inner wall of the hollow cylinder (3) and / or the porous separating layer (5), is dissolved in the sample;
der jeweilige Partner abhängig von der Konzentration des Analyten in der Probe und gemäß dem gewählten Testformat teilweise mit dem anderen Partner des Rezeptor-Ligand-Systems, der an Partikel (6) und/oder eine poröse Trennschicht (5) gebunden ist, reagiert,depending on the concentration of the analyte in the sample and according to the selected test format, the respective partner partially reacts with the other partner of the receptor-ligand system, which is bound to particles (6) and / or a porous separation layer (5),
bei verschlossener Öffnung (8) des Hohlzylinders (3) durch entgegengesetzte Relativbewegung vonwhen the opening (8) of the hollow cylinder (3) is closed by the opposite relative movement of
Hohlzylinder (3) und Hohlkolben (2) ein Teil der so vorbereiteten Probe aus dem Raum (14) durch die poröse Trennschicht (5) in einen sich entsprechend dem jeweiligen Probenvolumen vergrö- ßernden Raum (11) innerhalb des Hohlkolbens (2) zwischen poröser Trennschicht (5) und eine Dichtplatte (4) gelangt;Hollow cylinder (3) and hollow piston (2) a part of the sample prepared in this way from the space (14) through the porous separating layer (5) into a space (11) which increases in size according to the respective sample volume within the hollow piston (2) between porous Separating layer (5) and a sealing plate (4);
und die Probe im Raum (11) von außen mit Licht einer fluoreszenzanregenden Wellenlänge des verwendeten Fluorophors bestrahlt und die Fluoreszenzintensität mit einem Detektor (12) gemessen wird.and the sample in the room (11) is irradiated from the outside with light of a fluorescence-stimulating wavelength of the fluorophore used and the fluorescence intensity is measured with a detector (12).
16. Verfahren zur Durchführung von Rezeptor-Ligand- oder Affinitätstests, dadurch gekennzeichnet, daß durch Relativbewegung eines Hohlzylinders (3) und eines Hohlkolbens (2) ein definiertes Probenvolumen durch eine Öffnung (8) im Hohlzylinder (3) in einen sich entsprechend der Relativbewegung vergrößernden Raum (14) gesaugt,16. A method for carrying out receptor ligand or affinity tests, characterized in that a defined sample volume through an opening (8) in the hollow cylinder (3) in one by relative movement of a hollow cylinder (3) and a hollow piston (2) sucked in space (14) corresponding to the relative movement,
mindestens ein in der Probe enthaltener Analyt abhängig von seiner Konzentration den fluoro- phormarkierten Partner eines Rezeptor-Ligand- Systems, der aufgrund seiner Affinität an den anderen Partner dieses Systems, der an Partikel (6) und/oder eine poröse Trennschicht (5) gebun- den ist, verdrängt;at least one analyte contained in the sample, depending on its concentration, the fluorophore-marked partner of a receptor-ligand system, which due to its affinity for the other partner of this system, which is bound to particles (6) and / or a porous separation layer (5) - that is suppressed;
und bei verschlossener Öffnung (8) des Hohlzylinders (3) durch entgegengesetzte Relativbewegung von Hohlzylinder (3) und Hohlkolben (2) ein Teil der so vorbereiteten Probe aus dem Raumand when the opening (8) of the hollow cylinder (3) is closed, part of the sample prepared in this way is removed from the room by the relative movement of the hollow cylinder (3) and the hollow piston (2)
(14) durch die poröse Trennschicht (5) in einen sich entsprechend dem jeweiligen Probenvolumen vergrößernden Raum (11) innerhalb des Hohlkolbens (2) zwischen poröser Trennschicht (5) und eine Dichtplatte (4) gelangt;(14) passes through the porous separating layer (5) into a space (11) which increases in accordance with the respective sample volume within the hollow piston (2) between the porous separating layer (5) and a sealing plate (4);
und die Probe im Raum (11) von außen mit Licht einer fluoreszenzanregenden Wellenlänge des verwendeten Fluorophors bestrahlt und die Fluores- zenzintensität mit einem Detektor (12) gemessen wird.and the sample in the room (11) is irradiated from the outside with light of a fluorescence-stimulating wavelength of the fluorophore used and the fluorescence intensity is measured with a detector (12).
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die im Raum (14) aufgenommene Probe von außen mit Licht einer fluoreszenzanregenden Wellenlänge des verwendeten Fluorophors bestrahlt, die Fluoreszenzintensität gemessen und die so gemessene Fluoreszenz - intensität mit der im Nachgang gemessenen Fluo- reszenzintensität der beeinflußten Probe, die im Raum (11) gemessen worden ist, verglichen und/- oder ins Verhältnis gesetzt wird.17. The method according to claim 15 or 16, characterized in that the sample recorded in the space (14) is irradiated from the outside with light of a fluorescence-exciting wavelength of the fluorophore used, the fluorescence intensity is measured and the fluorescence intensity measured in this way with the fluorescence measured in the aftermath Resence intensity of the affected sample, which in the Space (11) has been measured, compared and / - or related.
18. Verfahren zur Durchführung von Rezeptor-Ligand- oder Affinitätsimmuntests, dadurch gekennzeichnet, daß durch Relativbewegung eines Hohlzylinders (3) und eines Hohlkolbens (2) ein definiertes Probenvolumen durch eine Öffnung (8) im Hohlzylinder (3) in einen sich entsprechend der Relativbewegung vergrößernden Raum (14) gesaugt,18. A method for carrying out receptor ligand or affinity immunoassays, characterized in that a defined sample volume through an opening (8) in the hollow cylinder (3) in a corresponding to the relative movement by relative movement of a hollow cylinder (3) and a hollow piston (2) sucking enlarging space (14),
mindestens ein enzymmarkierter Partner eines Rezeptor-Ligand-Systems, der an der Innenwandung des Hohlzylinders (3) und/oder einer porösenat least one enzyme-labeled partner of a receptor-ligand system, which on the inner wall of the hollow cylinder (3) and / or a porous
Trennschicht (5) reversibel immobilisiert ist, in der Probe gelöst wird;Separating layer (5) is reversibly immobilized, is dissolved in the sample;
dieser Partner abhängig von der Konzentration des Analyten in der Probe und gemäß dem gewählten Testformat teilweise mit dem jeweils anderen Partner des Rezeptor-Ligand-Systems, der an Partikel (6) und/oder eine poröse Trennschicht (5) gebunden ist, reagiert,depending on the concentration of the analyte in the sample and according to the selected test format, this partner partially reacts with the other partner of the receptor-ligand system, which is bound to particles (6) and / or a porous separation layer (5),
bei verschlossener Öffnung (8) des Hohlzylinders (3) durch entgegengesetzte Relativbewegung von Hohlzylinder (3) und Hohlkolben (2) ein Teil der so vorbereiteten Probe aus dem Raum (14) durch die poröse Trennschicht (5) in einen sich entsprechend dem jeweiligen Probenvolumen vergrößernden Raum (11) innerhalb des Hohlkolbens (2) zwischen poröser Trennschicht (5) und eine Dichtplatte (4) gelangt und danach die Probe innerhalb des Raumes (11) einer zeitaufgelösten colorimetrischen Messung unterzogen wird.When the opening (8) of the hollow cylinder (3) is closed, due to the opposite relative movement of the hollow cylinder (3) and the hollow piston (2), part of the sample prepared in this way from the space (14) through the porous separating layer (5) into a volume corresponding to the respective sample volume Enlarging space (11) within the hollow piston (2) between the porous separating layer (5) and a sealing plate (4) and then the sample is subjected to a time-resolved colorimetric measurement within the space (11).
19. Verfahren zur Durchführung von Rezeptor-Ligand- oder Affinitätstests, dadurch gekennzeichnet, daß durch Relativbewegung eines Hohlzylinders (3) und eines Hohlkolbens (2) ein definiertes Probenvolumen durch eine Öffnung (8) im Hohlzylinder (3) in einen sich entsprechend der Relativbewegung vergrößernden Raum (14) gesaugt,19. A method for carrying out receptor ligand or affinity tests, characterized in that a defined sample volume through an opening (8) in the hollow cylinder (3) in a corresponding to the relative movement by relative movement of a hollow cylinder (3) and a hollow piston (2) sucking enlarging space (14),
mindestens ein in der Probe enthaltener Analyt abhängig von seiner Konzentration den enzymmarkierten Partner eines Rezeptor-Ligand-Systems, der aufgrund seiner Affinität an den anderen, an Partikel (6) und/oder eine poröse Trennschicht (5) gebundenen Partner dieses Systems gebunden ist, verdrängt,at least one analyte contained in the sample, depending on its concentration, the enzyme-labeled partner of a receptor-ligand system, which due to its affinity is bound to the other partner of this system bound to particles (6) and / or a porous separation layer (5), repressed,
bei verschlossener Öffnung (8) des Hohlzylinders (3) durch entgegengesetzte Relativbewegung von Hohlzylinder (3) und Hohlkolben (2) ein Teil der so vorbereiteten Probe aus dem Raum (14) durch die poröse Trennschicht (5) in einen sich entsprechend dem jeweiligen Probenvolumen vergrößernden Raum (11) innerhalb des Hohlkolbens (2) zwischen poröser Trennschicht (5) und eine Dichtplatte (4) gelangtWhen the opening (8) of the hollow cylinder (3) is closed, due to the opposite relative movement of the hollow cylinder (3) and the hollow piston (2), part of the sample prepared in this way from the space (14) through the porous separating layer (5) into a volume corresponding to the respective sample volume Enlarging space (11) within the hollow piston (2) between the porous separating layer (5) and a sealing plate (4)
und danach die Probe innerhalb des Raumes (11) einer zeitaufgelösten colorimetrischen Messung unterzogen wird. and then the sample is subjected to a time-resolved colorimetric measurement within the space (11).
0. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass durch Bewegung eines stabförmigen Elementes (15), bei mittels Dichtplatte (4) einseitig verschlossener poröser Trennschicht (5) die Probe durch die Öffnung (8) aus dem Raum (14) verdrängt;0. The method according to claim 19, characterized in that the sample is displaced through the opening (8) from the space (14) by moving a rod-shaped element (15) in the case of a porous separating layer (5) closed by means of a sealing plate (4);
anschließend durch Relativebewegung von Hohlzylinder (3) und Hohlkolben (2) eine Substratlö- sung durch die Öffnung (8) in den Raum (14) aufgenommen und nach einer Umsetzung eines an ein Rezeptor-Ligand-Systems gebundenen Enzyms durch entgegengesetzte Relativbewegung von Hohlzylinder (3) und Hohlkolben (2) bei geschlossener Öffnung (8) Substratlösung durch die porösethen by moving the hollow cylinder (3) and the hollow piston (2) relative to each other, a substrate solution is taken up through the opening (8) into the space (14) and after an enzyme bound to a receptor-ligand system has been converted, the opposite relative movement of the hollow cylinder ( 3) and hollow piston (2) with the opening (8) substrate solution through the porous
Trennschicht (5) in den Raum (11) gedrückt und eine Verfärbung der Substratlösung colorime- trisch gemessen wird. Separating layer (5) pressed into space (11) and a discoloration of the substrate solution is measured colorimetrically.
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