專利名稱：分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景本發(fā)明涉及一種使用特定粘附劑的測定例如免疫測定也稱為免疫色層分析的方法。
現(xiàn)在有多種基于免疫色層分析原理的用于簡單診斷傳染病的分析裝置，這些分析裝置與各種其他的常規(guī)檢測裝置和儀器相比具有較好的操作性并可在較短時間內(nèi)測得結(jié)果。但是，都尚未達到完全滿意的靈敏度，而且有些項目還不能測定。
業(yè)已提出的利用免疫測定的方法包含如下步驟將樣品加到測試件的一個部位上；用一種液體使樣品透過并滲入測試件而到達測試件的檢測部位；當(dāng)樣品穿過檢測部位時，便將樣品中所含的分析物固定到在測試件的檢測部位上被固定的特定粘附劑上；然后用一種標(biāo)記反應(yīng)劑測定所固定的分析物。英國專利GB 1589234(TYROID DIAGNOSTICS公司)和歐洲專利EP 022505(BOOTS-CELLTECH DIAGNOSTICS公司)公開過利用上述原理的現(xiàn)有技術(shù)的具體實例。
業(yè)已提出一種按照上述技術(shù)改進的技術(shù)，它包含如下步驟在一個由防潮材料制成的中空殼體內(nèi)設(shè)置一個具有固定在檢測部位上的特定物質(zhì)并具有標(biāo)記反應(yīng)劑的多孔件；使液態(tài)樣品到達檢測部位而首先與標(biāo)記反應(yīng)劑進行反應(yīng)，而后與固定的特定物質(zhì)形成絡(luò)合物；然后測定粘附的程度(見日本專利審查出版物(Kokoku)No.7-46107UnileverN.V.(NL))。
上述方法明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)之處在于，所提出的方法可進行更快捷且方便的分析，尤其是它適合于家庭應(yīng)用。為此，將測試件置入中空殼體內(nèi)，分析物和標(biāo)記反應(yīng)劑在其中互相反應(yīng)時通過毛細(xì)作用在多孔件內(nèi)遷移到達檢測部位上，從而與固定在檢測部位上的特定粘附物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。但是，還希望有進一步的改進，因為所有反應(yīng)都是在一步工序內(nèi)同時進行的，所以標(biāo)記反應(yīng)劑容易受多余的反應(yīng)劑和反應(yīng)干擾物質(zhì)的影響。
本發(fā)明的概述根據(jù)上述的技術(shù)現(xiàn)狀提出了本發(fā)明。因此本發(fā)明的目的是提供一種能夠控制樣品中含有的反應(yīng)干擾物質(zhì)的影響而方便且高靈敏度地測定分析物的分析裝置。
按照本發(fā)明提出的分析裝置具有一個位于由防潮材料制成的中空殼體內(nèi)的測試件，該測試件是由干燥的多孔材料制成的，樣品在濕態(tài)下可在測試件中自由移動，其中，在上述的干燥的多孔材料制件的檢測部位上即使在濕態(tài)下也穩(wěn)定地固定一種特定的粘附物質(zhì)，而在離開上述檢測部位一定距離的部位上則載有另一種用產(chǎn)生信號的物質(zhì)直接標(biāo)記的特定粘附劑，并使該特定粘附劑在濕態(tài)下移動，因此，樣品首先與上述的固定在上述多孔件上的特定粘附物質(zhì)相接觸而形成樣品中的分析物與上述特定粘附物質(zhì)之間的第一絡(luò)合物，然后使上述的直接標(biāo)記的特定粘附物質(zhì)濕潤并到達上述的檢測部位而粘附到上述的第一絡(luò)合物上，應(yīng)用本發(fā)明的裝置可觀察上述的粘附的程度，其中本發(fā)明裝置在使用時，液態(tài)樣品首先間接地通過接納樣品的干燥多孔件與穩(wěn)定地固定在上述多孔件的檢測部位上的上述特定粘附物質(zhì)相接觸。
附圖的簡述

圖1示出本發(fā)明分析裝置的基本結(jié)構(gòu)；圖2示出本發(fā)明的一個制成的分析裝置的實例；圖3示出圖2的分析裝置的內(nèi)部情況；圖4示出本發(fā)明的另一個制成的分析裝置的實例；圖5示出圖4的分析裝置的內(nèi)部情況。
本發(fā)明的說明提出了本發(fā)明以實現(xiàn)上述的目的。本發(fā)明人從各方面進行了大力的調(diào)查和研究之后，果斷地變革上述的觀念，具體地說，本發(fā)明不采用將樣品直接與標(biāo)記反應(yīng)劑相混合而在檢測部位上進行反應(yīng)(換言之，在單一個步驟中同時進行所有反應(yīng))的標(biāo)準(zhǔn)方法，而是采用一種總體上獨立地將樣品加入到反應(yīng)系統(tǒng)中以使分析物在檢部位發(fā)生反應(yīng)并在該反應(yīng)之后，再使分析物與標(biāo)記反應(yīng)劑發(fā)生反應(yīng)的方法，換言之，分析物不是一開始就與標(biāo)記反應(yīng)劑進行反應(yīng)而是在后來才與反應(yīng)劑發(fā)生反應(yīng)，實際上是簡接反應(yīng)。于是，本發(fā)明人提到了有用的新結(jié)論即按上述方法可以方便地且靈敏度更高地檢測分析物，同時又可控制樣品中含有的反應(yīng)干擾物質(zhì)的影響，從而提出了基于兩步反應(yīng)的新型分析裝置。
按照本發(fā)明，提出一種應(yīng)周兩步反應(yīng)的分析裝置，其中，樣品中的分析物首先與固定在檢測部位上的特定的粘附物質(zhì)進行反應(yīng)，再通過多孔材料內(nèi)的毛細(xì)作用使第一部分標(biāo)記反應(yīng)劑到達檢測部位，并穿過檢測部位而洗去多余的反應(yīng)劑和反應(yīng)干擾物質(zhì)，然后使余下的標(biāo)記反應(yīng)劑有效地與固定的分析物質(zhì)進行反應(yīng)，從而提高靈敏度。另外，上述分析裝置具有一種位于由防潮材料制成的殼體內(nèi)的測試件，將上述的組分安置在測試件上以便有效而方便地檢測和分析某種分析物。
下面詳細(xì)說明本發(fā)明。
在液體中可能含有的反應(yīng)干擾物質(zhì)的一個典型情況是例如檢測一種人體血清中的抗病毒的IgG(免疫球蛋白中的一種)抗體?？刹捎靡环N病毒抗原作為固定在檢測部位上的特定的粘附物質(zhì)，并可采用抗人體的IgG的抗體作為標(biāo)記反應(yīng)劑。但是，在一步反應(yīng)中檢測部位上粘附的IgG抗體很少，原因是由于抗病毒的IgG抗體的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人體病毒中含有的IgG的總量，因此，當(dāng)標(biāo)記反應(yīng)劑與病毒互相接觸時，大多數(shù)的標(biāo)記反應(yīng)劑將與樣品中含有的人體衍生的IgG發(fā)生反應(yīng)。相反地，在本發(fā)明的方法中，作為固定在檢測部位上的特定的粘附物質(zhì)的病毒抗原首先與樣品中的抗病毒的IgG抗體有效地進行反應(yīng)，而不會與例如病毒中含有的其他IgG進行交叉反應(yīng)，然后使標(biāo)記的抗人體IgG的抗體反應(yīng)劑到達檢測部位，而該檢測部位開始可用少量反應(yīng)劑溶液進行洗滌，再使直接標(biāo)記的抗人體IgG抗體與固定在檢測部位上的人體抗病毒IgG抗體相結(jié)合。這樣，本發(fā)明就可有效地進行檢測和分析，同時又使反應(yīng)干擾物質(zhì)的影響減至最小。
另外，當(dāng)樣品中含有過量的分析物時，一步反應(yīng)的靈敏度低，這是人所共知的。當(dāng)過量的分析物與大量的固定的特定粘附物質(zhì)和大量的標(biāo)記反應(yīng)劑進行反應(yīng)時便會出現(xiàn)上述情況，這也稱為“鉤住效應(yīng)”，這時固定的特定粘附物質(zhì)、分析物和標(biāo)記物質(zhì)不會形成絡(luò)合物，而只是存在低的表現(xiàn)反應(yīng)。由于有上述的鉤住效應(yīng)，可能在按照一步反應(yīng)的原理檢測含有過量的分析物的樣品時測不出分析物。但是，在基于兩步反應(yīng)的原理的本發(fā)明中，樣品中的分析物首先與全部固定的特定粘附物質(zhì)進行反應(yīng)，然后，標(biāo)記反應(yīng)劑到達檢測部位，而在檢測部位上存在的過量的分析物最初先用少量的反應(yīng)劑溶液洗去，然后使標(biāo)記反應(yīng)劑與固定在檢測部位上的分析物有效地結(jié)合，并與其形成絡(luò)合物，故可測出所形成的絡(luò)合物。
在本發(fā)明的一個實施例中，采用一種具有多價反應(yīng)性的多細(xì)胞系抗體作為標(biāo)記物質(zhì)和/或固定的特定粘附物質(zhì)以提高靈敏度。在基于一步反應(yīng)原理的標(biāo)準(zhǔn)方法中，含有對分析物的許多不同表位具有特效性的多細(xì)胞系抗體的標(biāo)記反應(yīng)劑首先與分析物進行反應(yīng)。因此，當(dāng)標(biāo)記反應(yīng)劑與分析物到達檢測部位時，分析物的大多數(shù)特定表位都與標(biāo)記反應(yīng)劑相結(jié)合并被其包覆，幾乎沒有標(biāo)記反應(yīng)物質(zhì)粘到檢測部位上。因此，標(biāo)準(zhǔn)方法必須常常采用對分析物的一個表位具有特效性的物質(zhì)例如單細(xì)胞抗體作為標(biāo)記物質(zhì)。而且，檢測部位必須對與標(biāo)記物質(zhì)識別的表位有所不同的表位具有特效性。當(dāng)在本發(fā)明中采用對分析物的許多不同的表位具有特效性的多細(xì)胞系抗體作為標(biāo)記反應(yīng)劑時，固定在檢測部位上的并對分析物特效的未標(biāo)記物質(zhì)將在第一反應(yīng)中與分析物完全進行反應(yīng)，然后，標(biāo)記反應(yīng)劑在第二反應(yīng)中與固定的分析物進行反應(yīng)，從而使標(biāo)記反應(yīng)劑有效地粘附到檢測部位上。如果分析物具有3個或更多的表位，在第一反應(yīng)中已粘附到檢測部位上的分析物便可在第二反應(yīng)中以1∶2或更大比例與標(biāo)記反應(yīng)劑結(jié)合。這樣較容易提高靈敏度。
本發(fā)明的一個重要特征在于，不采用普通的使固定的未標(biāo)記的特定物質(zhì)分析物和標(biāo)記反應(yīng)劑同時進行反應(yīng)的單一的(一步反應(yīng)的)檢測系統(tǒng)，而是采用不同的(兩步反應(yīng)的)檢測系統(tǒng)進行方便的檢測，在這種檢測系統(tǒng)中，固定在檢測部位上的非標(biāo)記的特定物質(zhì)與分析物在第一反應(yīng)中形成絡(luò)合物，然后，該絡(luò)合物再在第二反應(yīng)中與標(biāo)記反應(yīng)劑進行反應(yīng)，這就使靈敏度提高，同時又使樣品中含有的反應(yīng)干擾物質(zhì)影響減至最小。
本發(fā)明分析裝置的示例性的實施例具有一種設(shè)置成可使樣品中的分析物首先與在濕態(tài)下也穩(wěn)定地固定在多孔件的檢測部分上的未標(biāo)記的特定粘附物質(zhì)進行反應(yīng)的干燥的多孔承載體，而在一個不同于檢測部位的部位上則安置一種可與分析物進行特定粘合并在濕態(tài)下可移動的標(biāo)記反應(yīng)劑，因此，在添加液體而不是樣品時標(biāo)記反應(yīng)劑可滲透至檢測部位上。本發(fā)明分析裝置還具有一個由防潮的固體材料制成的殼體，用于安置測試件，以便可觀察標(biāo)記反應(yīng)劑粘附到檢測部位上的程度。在這種分析裝置中，安置測試片的殼體與多孔承載體上的檢測部位直接或間接相連通，以便可向檢測部位供給液態(tài)樣品。上述分析裝置的結(jié)構(gòu)是這樣的在樣品中的分析物首先粘附到在濕態(tài)下也穩(wěn)定地固定于檢測部位上的特定粘附物質(zhì)上后，安置測試件的殼體可直接或間接地向標(biāo)記反應(yīng)劑供給溶液，于是，被溶液潤濕的標(biāo)記反應(yīng)劑擴展到檢測部位，然后粘附到固定的分析物上，與此同時洗掉多余的樣品。這種分析裝置還具有觀察上述的粘附程度的機構(gòu)。
本發(fā)明的用于測定或者說分析各種分析物的裝置的另一個實施例在其檢測部分具有一種在濕態(tài)下不能移動的固定的特定粘附物質(zhì)。分析裝置的結(jié)構(gòu)可使樣品中的分析物首先粘附到特定粘附物質(zhì)上，以使其固定在多孔件上。分析裝置在其與檢測部位不同的區(qū)域內(nèi)還安置有一個多孔固體件用于支承含有可特效地粘附到分析物上的標(biāo)記物質(zhì)的反應(yīng)劑。當(dāng)多孔件處于干燥狀態(tài)時，標(biāo)記反應(yīng)劑固定在上述位置上，但當(dāng)它被液態(tài)反應(yīng)劑濕潤時，便變成可以在多孔件上自由地移動。因此，標(biāo)記反應(yīng)劑將遷移到離開支承標(biāo)記反應(yīng)劑的部位的檢測部位上。于是，在去除存在于檢測部位上的過量的樣品和分析物的同時，標(biāo)記反應(yīng)劑發(fā)生遷移，并與由樣品中的分析物和固定在多孔件上的特效粘附物質(zhì)形成的絡(luò)合物進行反應(yīng)。最后，樣品中的分析物被夾在固定的特定粘附物質(zhì)與標(biāo)記反應(yīng)劑之間。這種分析裝置具有一個由防潮的固體材料制成的安置測試件的殼體，通過該殼體可觀察到檢測部位上的粘附情況。
本發(fā)明的用于測定或者說分析各種分析物的裝置的又一個實施例具有固定在檢測部位上并且在濕態(tài)下也不移動的特定粘合物質(zhì)。分析裝置的結(jié)構(gòu)允許樣品中的分析物首先間接地或直接地粘附到上述特定粘附物質(zhì)上，以便固定到多孔件上。分析裝置在其一個不同于檢測部位的區(qū)域內(nèi)還具有另一個用于支承含有分析物或相似物質(zhì)的標(biāo)記反應(yīng)劑的多孔固體件。當(dāng)多孔件處于干燥狀態(tài)時，標(biāo)記反應(yīng)劑固定在上述位置上，但當(dāng)它被例如液態(tài)反應(yīng)劑濕潤時便變成可在多孔件中自由地移動。因此，標(biāo)記反應(yīng)劑遷移到離開支承著標(biāo)記反應(yīng)劑的部位的檢測部位上。標(biāo)記反應(yīng)劑在去除存在于檢測部位上的過量的分析物和樣品的同時進行遷移，并與由樣品中的分析物和固定在多孔件上的特定粘附物質(zhì)形成的絡(luò)合物發(fā)生劇烈的反應(yīng)。最后，固定的特定粘附物質(zhì)和分析物阻止標(biāo)記反應(yīng)劑與特定粘附物質(zhì)之間的反應(yīng)。上述分析裝置具有一個由防潮的固體材料制成的安置測試件的殼體，通過該殼體可觀察到檢測部位上的上述粘附情況。
本發(fā)明采用通過多孔件加入樣品的間接方法作為向分析裝置加入樣品的方法。例如，將樣品加入到樣品加入孔內(nèi)，然后通過某種構(gòu)件將樣品遷移至檢測部位，上述的構(gòu)件是例如一種其材料不同于具有檢測部位的多孔件的接納樣品的多孔件，其結(jié)構(gòu)可使它與檢測部位至少部分地互相接觸，以便使樣品有效地遷移到檢測部位上。因此，使用者可容易地將樣品間接加入到檢測部位上。在本發(fā)明的一個重要的優(yōu)選實施例中，必需將各部件安置成可將樣品間接地加入到檢測部位上，并可首先與在濕態(tài)下也穩(wěn)定地固定在多孔件的檢測部位上的未標(biāo)記的特定粘附物質(zhì)進行反應(yīng)，例如，可采用材料不同于設(shè)有檢測部位的多孔件的接納樣品的多孔件，該多孔件與檢測部位相接觸，以便使樣品有效地遷移到檢測部位上。上述的樣品接納多孔件可具有任何合適的尺寸和形狀例如方形、矩形、三角形乃至多角形、圓形、橢圓形、或菱形。當(dāng)樣品接納多孔件是一種與帶有檢測部位的多孔部件分開的構(gòu)件時，它應(yīng)設(shè)置成至少其一端與多孔件相疊合，或者用一種可使樣品遷移的制件例如濾紙或玻璃絨將接納樣品件與多孔件相連接。在此場合下，可用一個或多個濾紙帶等使接納樣品件與多孔件相連接，或者用裝有這類材料的管子將它們相連接。必要時，可通過沖壓或成形方法將接納樣品件和多孔件聯(lián)合或者說連接在一起制成。
任何材料只要具有濕潤性都可用來制造多孔件或者說多孔片，通?？捎貌ＡЫq、纖維素、硝化纖維等來制造接納樣品多孔件。當(dāng)該接納樣品多孔件的親水性低時，可以用一種表面活化劑等對其進行預(yù)處理，以便可使樣品順利地遷移到檢測部位。對這里所用的接納樣品多孔件的重要要求是能使樣品順利而快速地遷移到檢測部位上。因此，接納樣品多孔件最好不與樣品中含有的分析物發(fā)生反應(yīng)，并且對分析物的吸附性低，另外，最好采用保水能力低的材料，這樣，即使多于所需量的樣品遷移并流入檢測部位時，在第二反應(yīng)中也不會阻礙直接標(biāo)記物質(zhì)的流動。使用玻璃絨是滿足上述要求的最佳實例。
如上所述通過多孔件對檢測部位加入樣品可以除去樣品中可能含有的不溶物質(zhì)，另外，在接納樣品多孔件中可以一起采用多種材料。
在本發(fā)明的一個實施例中，在檢測部位與支承直接標(biāo)記物質(zhì)的區(qū)域之間設(shè)置一種可阻止樣品流入的壁或者說阻擋層。當(dāng)在第一操作中將樣品加入到檢測部位上時，樣品便從加入的部位沿徑向擴展開來。如果加入的樣品量大，樣品可能在第二反應(yīng)開始之前便到達支承標(biāo)記物質(zhì)的區(qū)域。為了防止這種情況，可在檢測部位與支承標(biāo)記物質(zhì)的區(qū)域之間設(shè)置阻止樣品流動的阻擋層，該阻擋層可通過加入含水的蔗糖、含水的甘油等然后加以干燥而形成。當(dāng)樣品流到阻擋層時，便停止流動，從而阻止樣品與直接標(biāo)記物質(zhì)在第二反應(yīng)開始前互相接觸。進行第二操作后，上述阻擋層由樣品或用于第二反應(yīng)的液態(tài)反應(yīng)劑溶解掉，然后，標(biāo)記物質(zhì)到達檢測部位進行反應(yīng)。另一個優(yōu)點是通過上述的阻止樣品流入的阻擋層可最大限度地減少樣品與直接標(biāo)記物質(zhì)的混合。
本發(fā)明的一個實施例是這樣一種分析裝置它具有一個由防潮的固體材料制成的并具有可加入液態(tài)反應(yīng)劑以進行第二反應(yīng)的開口或者說孔的用于安置測試件的殼體。檢測部位、直接標(biāo)記反應(yīng)劑區(qū)和加入液態(tài)反應(yīng)劑的孔的排列順序最好能使存在于非檢測部位的干燥的標(biāo)記反應(yīng)劑得以潤濕，以便可在多孔承載體內(nèi)向著檢測部位的方向自由地遷移。檢測部位、直接標(biāo)記反應(yīng)劑區(qū)和加液孔都是與多孔部件連接在一起的，故液體可通過毛細(xì)作用進行遷移。最好周濾紙作為直接標(biāo)記反應(yīng)劑與加液孔之間進行第二反應(yīng)用的多孔件。還需要通過第二反應(yīng)的多孔件濕潤直接標(biāo)記反應(yīng)劑以使反應(yīng)劑到達檢測部位；然后向檢測部位之外遷移。因此，優(yōu)選的用于第二反應(yīng)的多孔件總是具有帶固定液體量的檢測部位的多孔件，所以直接標(biāo)記反應(yīng)劑可在多孔件上恒速流向檢測部位。對于這種穩(wěn)定工作的系統(tǒng)而言，采用濾紙等作為多孔件是最佳實例，因為它可保持足以使直接標(biāo)記反應(yīng)劑遷移的固定的液體量。優(yōu)選的分析裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是在樣品加入到檢測部位附近的加料孔內(nèi)后，便可從吸管、滴瓶等將反應(yīng)劑溶液加入到反應(yīng)劑入口處以開始第二反應(yīng)，并在幾分鐘后(最好是約3～10分鐘后)可得到分析結(jié)果。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例是一種分析裝置，其特征在于，在由防潮的固體材料制成的安置測試件的殼體內(nèi)放有一種用于進行第二反應(yīng)的液態(tài)反應(yīng)劑。在該裝置中，檢測部位、直接標(biāo)記反應(yīng)劑區(qū)和盛裝液態(tài)反應(yīng)劑的槽的排列順序最好能使存在于非檢測部位上的干噪的直接標(biāo)記反應(yīng)劑得以濕潤，以便使反應(yīng)劑可在多孔承載體內(nèi)向著檢測部位自由遷移。上述的檢測部位、直接標(biāo)記反應(yīng)劑區(qū)和上述的液態(tài)反應(yīng)劑槽都與多孔材料件連接在一起，故液體可通過毛細(xì)作用而遷移。最好用濾紙作為在直接標(biāo)記反應(yīng)劑與液態(tài)反應(yīng)劑槽之間進行第二反應(yīng)的多孔件。也需要通過第二反應(yīng)的多孔件來濕潤直接標(biāo)記反應(yīng)劑，以使標(biāo)記反應(yīng)劑到達檢測部位，然后使標(biāo)記反應(yīng)劑遷移至上述區(qū)域之外。因此，用于第二反應(yīng)的優(yōu)選的多孔件總是具有帶固定液體量的檢測部位的多孔件，所以直接標(biāo)記反應(yīng)劑可以在多孔件上向著檢測部位恒速地流動。對于這種穩(wěn)定地工作的系統(tǒng)來說，濾紙等是上述多孔件的最合適的實例，因為它能保持足以使直接標(biāo)記反應(yīng)劑遷移的固定的液體量。例如，在一種塑料殼體中預(yù)先設(shè)置一個存貯液態(tài)反應(yīng)劑的盒件，本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)使可在上述的盒內(nèi)存貯了所需量的液態(tài)反應(yīng)劑后，常用例如通過加熱用鋁片熱密封法將盒密封，以防止液體與多孔件相接觸。為了開始第二反應(yīng)，用尖針等刺破上述的鋁密封，而濕潤第二反應(yīng)用的多孔件，使反應(yīng)得以進行。另一種進行第二反應(yīng)的可能方法是將液態(tài)反應(yīng)劑密封在放入安置測試件的殼體內(nèi)的鋁袋中。
在本發(fā)明的所有實施例中，重要的是，在第一操作中加入樣品后，再將在第二操作中所需的所有溶液都從直接標(biāo)記反應(yīng)劑所處位置加入并流向檢測部位，從而使反應(yīng)劑遷移至檢測部位并穿過檢測部位。而且，最好是使反應(yīng)劑持續(xù)地流動，即使在反應(yīng)劑穿過檢測部位后也如此，這就可使不參加反應(yīng)的標(biāo)記物質(zhì)被洗去，從而可發(fā)出更清晰的信號。為此，可用一種吸附性的多孔材料來吸收已通過檢測部位并從檢測部位流出來的溶液，濾紙等可用作上述的吸附性多孔材料。
在本發(fā)明的一個實施例中，設(shè)置一個基準(zhǔn)面。如果有這種基準(zhǔn)面，就可用該基準(zhǔn)面顯示出裝置在滿意地工作著。例如，當(dāng)直接標(biāo)記反應(yīng)劑包含鼠抗體時，可將抗鼠抗體固定在基準(zhǔn)面上，從而確認(rèn)分析裝置是否在滿意地工作。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，選用硝化纖維作為多孔承載體，因為它對蛋白質(zhì)固有地具有高的粘合能力，而不需要預(yù)先提高其靈敏度。另外，可以購到各種孔尺寸(孔隙度)的硝化纖維，故可根據(jù)直接標(biāo)記物質(zhì)的粒度選用合適的硝化纖維。公知的物質(zhì)例如金的膠體、染料溶膠和膠乳都可用作為本發(fā)明的直接標(biāo)記反應(yīng)劑中的標(biāo)記物。采用這些物質(zhì)，就可恒定地得到積累在檢測部位中的絡(luò)合物的分析結(jié)果而不需要任何專用裝置。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選的重要實施例中，采用帶顏色的膠乳粒子和金的膠體作為標(biāo)記反應(yīng)劑中的標(biāo)記物，這些物質(zhì)的特征在于，有可能用直接標(biāo)記物本身的顏色作為信號進行直接檢測。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選的重要實施例中，采用硝化纖維作為多孔件的材料，這種材料可通過物理吸附作用而吸收蛋白質(zhì)例如具有粘附特性的抗體，所以蛋白質(zhì)可以在濕態(tài)下容易而且牢牢地固定住。具體地說，在蛋白質(zhì)固定在硝化纖維上之后，可以用反應(yīng)中的惰性物質(zhì)例如牛的血清清蛋白來封鎖住不需要的部位，以防止待分析的蛋白質(zhì)吸附到這些部位上。
下面參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例，但是，下面的闡述僅僅是說明性的。
圖1示出用于本發(fā)明測定的由多孔材料制成的典型測試件，以說明其工作原理。圖1中的前視圖簡單示出觀察分析物測定結(jié)果的表面，而側(cè)視圖則是測試件的側(cè)向示意圖。為了便于說明，用箭頭示出標(biāo)記反應(yīng)劑從右側(cè)向左側(cè)流動的方向，并且左邊為下游側(cè)，右邊為上游側(cè)。所有的多孔材料片或者說多孔材料件都固定在支板8上，并且互相連接，以便使加入的液態(tài)試樣和反應(yīng)劑可通過毛細(xì)作用遷移。
測試件3具有檢測部位4，特定粘附物質(zhì)呈線狀固定在檢測部位4上，使之不致脫離，即使在濕態(tài)下也如此。測試件3還具有一個基準(zhǔn)部位5，將專為粘附到標(biāo)記物質(zhì)上的物質(zhì)呈線狀固定在部位5上，使之不致脫離，即使在濕態(tài)下也如此。檢測部位4設(shè)置在基準(zhǔn)部位5的上游和支承標(biāo)記物質(zhì)的部位2的下游。檢測部位4和基準(zhǔn)部位5可設(shè)置在任何位置上，只要該兩位置可互相區(qū)分開來即可。用于在部位2上支承干燥的標(biāo)記物質(zhì)的多孔片或多孔件設(shè)置在檢測部位4的上游，這樣，當(dāng)標(biāo)記物質(zhì)濕潤時便被溶解并遷移到測試件3上。在測試件3上基準(zhǔn)部位5的下游處設(shè)置一個吸附性的多孔片或者說多孔件6，多孔件6通過毛細(xì)作用吸收從測試件3中流出的液態(tài)樣品和反應(yīng)劑。用于在部位2上支承干噪的標(biāo)記物質(zhì)的多孔件的上游處設(shè)置一個接納液態(tài)反應(yīng)劑的多孔片或者說多孔件1。使之與多孔件2相連通。在第二操作中，將液態(tài)反應(yīng)劑加到上述區(qū)域內(nèi)。由于設(shè)置了接納液態(tài)反應(yīng)劑的多孔件1，故當(dāng)加入液態(tài)反應(yīng)劑時，便可在較長的時間內(nèi)將固定量的液體連續(xù)供給支承干燥標(biāo)記物質(zhì)的多孔件2。
在環(huán)繞檢測部位4的區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個接納樣品的多孔片或者說多孔件7，該接納樣品的多孔件7的至少一側(cè)或至少一端必須與測試件3相連通。接納樣品的多孔件7和測試件3必須設(shè)置成在第一操作中將樣品加入到多孔件7上并通過多孔件7流入測試件3內(nèi)時，立刻將檢測部位濕潤之。但是，接納樣品的多孔件7不應(yīng)蓋住測試件3，以免防礙觀察在檢測部位4上形成的絡(luò)合物。
本發(fā)明不采用將含有分析物的樣品與液態(tài)反應(yīng)劑相混合后穿過支承標(biāo)記物質(zhì)的區(qū)域，再到達檢測部位的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)(實際上是一步法的單一系統(tǒng))。相反地，本發(fā)明的系統(tǒng)包含預(yù)先在檢測部位固定分析物，再單獨地只使液態(tài)反應(yīng)劑通過支承標(biāo)記物質(zhì)的區(qū)域，然后再進行反應(yīng)(該系統(tǒng)實際上是兩步法的間接系統(tǒng))。本發(fā)明采用這種系統(tǒng)，可在第一時間內(nèi)進行精確的分析而不會有含糊的判斷。為了保證本發(fā)明系統(tǒng)的操作，接納樣品的多孔件7與測試件3分開設(shè)置(但它們之間有連接關(guān)系)。
本發(fā)明的裝置按如下方法工作。在第一操作中，將給定量的樣品加到接納樣品的多孔件7上，并穿過多孔件7而到達紙質(zhì)測試件3，從而立刻使檢測部位濕潤，這就使樣品中的分析物與固定在檢測部位上的特定粘附物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并使分析物固定在檢測部位上。然后，在第二操作中，將合適的液態(tài)反應(yīng)劑加到接納液態(tài)反應(yīng)劑的多孔件1上，并使之流入支承干燥的標(biāo)記物質(zhì)的多孔件2內(nèi)。因此，標(biāo)記物質(zhì)被液態(tài)反應(yīng)劑溶解，然后遷移至測試件3上。在該測試件3上，液態(tài)反應(yīng)劑遷移到檢測部位的下游而將第一操作中加入的液態(tài)樣品洗掉，當(dāng)液體到達檢測部位時，使開始了標(biāo)記物質(zhì)與固定在檢測部位上的分析物的粘合反應(yīng)，最后，在短時間內(nèi)測出標(biāo)記物在檢測部位4上的積累程度。
另外，本發(fā)明裝置可加以改型并應(yīng)用于一種競爭性反應(yīng)。在此情況下，可周分析物本身或其相似物作為吸附到多孔件2上的標(biāo)記物質(zhì)。
采用基于上述原理的測定方法，可通過選擇每種合適的特定粘附物質(zhì)來測定各種各樣的分析物，該分析物的實例有蛋白質(zhì)、免疫球蛋白、激素、甾類化合物、麻醉劑、病毒、細(xì)菌、核酸等。
圖2示出使用上述的多孔測試件制成的分析裝置。圖2是制成品的透視圖，而圖3則詳細(xì)示出該裝置的測試件的內(nèi)部情況。如圖2所示，上述裝置是卡片狀的，在其正面上設(shè)置有開口或者說孔或窗口，包括一個用于在第一操作中加入樣品的圓形樣品孔10、一個用于在第二操作中加入液態(tài)反應(yīng)劑的圓形的孔11、和一個用于觀察測試結(jié)果的矩形觀察孔12，上述這些孔與殼體內(nèi)的多孔測試件相連通。設(shè)置了與樣品孔10相連通的多孔件7，故在第一操作中它首先接納加入的樣品，并使樣品正確地遷移到可從觀察孔12觀察到的測試件的檢測部位上。加入液態(tài)反應(yīng)劑的孔11與接納液態(tài)樣品的多孔件1相連通，并設(shè)置成可在第二操作中加入液態(tài)反應(yīng)劑，然后使之流入含有標(biāo)記物質(zhì)的多孔件2內(nèi)。
本發(fā)明的分析裝置具有用于分析的測試件，具體地說，分析裝置具有一個多孔件組件和一接納樣品的多孔件7，其特征在于，上述的多孔件組件從上游至下游包括接納液態(tài)反應(yīng)劑的多孔件1；支承標(biāo)記物質(zhì)的多孔件2；包含檢測部位4和必要時，基準(zhǔn)部位5的測試件3；和如果需要的話，吸附性多孔件6。在制造多孔件組件時，先將各多孔件預(yù)先單獨制備出來，再將各多孔件組合起來，并使其部分重疊，或者用多孔件將各多孔件合適地連接而使液態(tài)反應(yīng)劑可以流動，或者將各多孔件作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)件來制備。如果需要的話，為了保持整個組件的機械強度或者為了將各多孔件支承在相應(yīng)的正確位置，可以在多孔件組件的下部和必要時在接納樣品的多孔件的下部設(shè)置多孔支板或者說襯板8。
上述的測試件即多孔件組件和接納樣品的多孔件7以及可任意選用的襯板8安置在或者說容納在由防潮材料制成的中空殼體內(nèi)。這種安置測試件的殼體由上部和下部構(gòu)成，這兩個部分可做成一個整體，或者分別制成。用于分析的測試件可以合適地安裝在下部分上，可以設(shè)置一個凹部，或者相反地，設(shè)置一個凸部以利于在預(yù)定位置上安裝測試件。另外，在上述的上部分的必要位置上設(shè)置加入液態(tài)反應(yīng)劑的孔、加入樣品的孔和觀察窗口等。
圖4和5示出制成的另一種形式的分析裝置。圖4是一種也采用多孔測試件但與上面所述裝置有所不同的成品裝置的透視圖，圖5則詳細(xì)示出這種裝置的內(nèi)部情況。該裝置與圖2和3所示成品裝置的不同之處在于，它預(yù)先裝有要在第二操作中加入的液態(tài)反應(yīng)劑。具體地說，本裝置在其殼體內(nèi)的測試件的接納液體反應(yīng)劑的多孔件1的下方設(shè)置一個盛裝液態(tài)反應(yīng)劑的盒件15，在該盒內(nèi)預(yù)先直接加入液態(tài)反應(yīng)劑，在盒的頂部設(shè)有一個用例如鋁片密封以防液體漏泄的孔。上述裝置設(shè)計成可按如下方式工作在第一操作中加入樣品后，在第二操作中用較尖銳的針狀凸件通過孔或者說開口13(見圖4)刺破盒15上部的密封鋁片，以便向測試件一端上的接納液態(tài)反應(yīng)劑的多孔件1灌注盒內(nèi)的液態(tài)反應(yīng)劑。例如，上述的針狀凸件可以是圖4所示的結(jié)構(gòu)(部位14)。當(dāng)殼體的設(shè)置凸件的部位14折疊時，其凸件便插入孔13內(nèi)，從而刺破位于其內(nèi)部的密封鋁片。另外，作為另一種結(jié)構(gòu)，可預(yù)先在一種袋或者說小袋例如鋁質(zhì)袋子內(nèi)裝入一種液態(tài)反應(yīng)劑，并將袋子置入分析裝置的內(nèi)裝盒內(nèi)，然后將該盒固定在接納液態(tài)反應(yīng)劑的多孔件1的下方。在第二操作中，當(dāng)殼體的部位14折迭時，設(shè)置在部位14上的針狀凸件(見圖4)便插入孔13內(nèi)從而撕開了置入在其內(nèi)部的鋁質(zhì)袋子。
圖4和5所示的實施例是較好的，因為使用者可以在將樣品加入樣品孔后立即簡單地將針狀件14插入孔13內(nèi)而開始檢測作業(yè)。因此，本發(fā)明分析裝置可做到在一系列操作程序中極少出現(xiàn)差錯。
要制造上述的裝置時，例如可將塑料模壓成殼體的兩個獨立部分，將多孔件和測試件安置在殼體的一個部分內(nèi)，然后將其與殼體的另一部分相固定，這就容易組裝成殼體。
下面參看圖4和5所示實施例的優(yōu)選實例說明檢測風(fēng)疹抗體的裝置。下面所述的方法僅僅是說明本發(fā)明的一個實例，并無意限制本發(fā)明。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的各種技術(shù)都可用于本發(fā)明所用的測試件，本發(fā)明是通過在殼體內(nèi)設(shè)置測試件而完成的。
首先，參看圖1說明制造測試件的方法的實例。
例如，可以采用硝化纖維制成的膜片作為具有檢測部位和基準(zhǔn)部位的測試件的多孔件。在該實例中，采用了SRHF膜片(微孔濾膜)。將已采用蔗糖密度梯度法凈化的濃度為0.5mg/ml的風(fēng)疹病毒抗原用噴墨印刷技術(shù)以1μl/cm的速度呈線狀涂在檢測部位4上，然后，再用噴墨印刷技術(shù)以1μl/cm的速度將溶解在生理鹽水(PBS)中的(濃度為0.1mg/ml的)兔衍生抗鼠IgG抗體呈線狀涂在基準(zhǔn)部位5上。有各種各樣的涂敷方法例如超細(xì)噴射器、帶有調(diào)節(jié)泵的筆、直接印刷和噴墨印刷法。本發(fā)明可采用任一種這類方法。這里所用的最佳方法是具有良好定量性并且不對膜片造成物理損傷的非接觸式印刷法。膜片上的涂敷物可以呈各種形狀如點子、圓圈和十字最有效的形狀是將涂敷物畫成一條垂直于標(biāo)記物質(zhì)流動方向的線。
將涂好的膜片置于例如裝有干燥劑的干燥器內(nèi)干燥一夜使之干透，以助蛋白質(zhì)牢固地粘附到硝化纖維膜片上。用含有1％BSA(牛血清清蛋白)的PBS(生理鹽水)使上述干透的膜片濕潤10分鐘，從而封鎖膜片的尚未吸收蛋白的區(qū)域。膜片封鎖后，將其浸漬在0.5％的PVA(聚乙烯醇)水溶液中漂洗，然后干燥一夜使之干透。要求用PVA溶液清洗是為了在樣品或其他液態(tài)反應(yīng)劑加到干燥膜片上時使膜片本身保持其親水性。除了聚合物例如PVA外，還可采用洗滌劑例如Tween 20或Triton X-100。
可將玻璃絨用于制造圖1中的部位2上支承標(biāo)記物質(zhì)的多孔件?？捎脦哪z乳、金屬溶膠、染料等作為標(biāo)記物，本實施例用的是粒度為0.13μm的藍色膠乳粒子(Bangs Laboratories公司)。將1.5mg鼠衍生抗人體IgG單細(xì)胞抗體與100μl的10％膠乳溶液在試管中相混合，然后攪拌一夜使之粘合。再將1ml的含1％BSA的PBS溶液加入上述混合物中，再攪拌1小時，從而封閉未被吸收的膠乳區(qū)，封閉之后，將上述混合物以18000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速離心處理20分鐘，使膠乳沉淀之。除掉表層清液后，再加入2％的蔗糖水溶液，使上述膠乳再溶解，從而制成標(biāo)記物質(zhì)。然后將濃度為1％的再溶膠乳以4μl/cm的速度涂在玻璃絨制的多孔件上，再將涂好的多孔件充分干燥一夜。
組裝測試件時，采用粘合襯板8來支承和安置每個多孔件。首先將具有檢測部位和基準(zhǔn)部位的膜片安置在襯板上，然后將涂有標(biāo)記物質(zhì)的多孔件2安置在襯板上，使之在上述膜片的上游側(cè)重疊幾個毫米，再在其上游側(cè)安置接納液態(tài)反應(yīng)劑的多孔件1，使之與上述的含有標(biāo)記物質(zhì)的多孔件重疊幾個毫米。在上述膜片的下游側(cè)，安置用于接受流入的液態(tài)反應(yīng)劑的吸收液體的多孔件6，使之與膜片部分重疊，這就制成了測試件。所制成的測試件的重要功能是在加入液態(tài)反應(yīng)劑時所有的多孔件都至少部分地互相連通。上述的使用襯板的方法是制備測試件最方便的方法之一。也可采用不用襯板的方法制備測試件，在此方法中，殼體本身具有將每個多孔件安置在一定位置上的結(jié)構(gòu)。
一旦將制好的測試件安置在殼體內(nèi)，就制成了本發(fā)明的分析裝置。圖4所示的制成的裝置具有一個由塑料制成的上部和下部組成的殼體。塑料的殼體下半部具有一個用于盛裝在第二操作中要加入的液態(tài)反應(yīng)劑的盒(圖5中的部位15)，并且具有一個支承測試件的支架和一個支承樣品板的支架。
首先將適量的液態(tài)反應(yīng)劑(含0.05％Tween 20的PBS)加入上述的盒內(nèi)。通過加熱用鋁片將盒的頂部密封，以防止液體漏泄。要求加入的液態(tài)反應(yīng)劑的量是可使標(biāo)記物質(zhì)轉(zhuǎn)移到測試件內(nèi)然后再移至下游所需的量。然后，將測試件固定在上述支架上，使得位于測試件一端的接納液態(tài)反應(yīng)劑的多孔件置于上述盒的被鋁片封住的頂部上。再將樣品板固定在上述支架上，使其一端在檢測部位附近與測試件重疊n毫米，然后將殼體的上半部與已安置有測試件、樣品板和液態(tài)反應(yīng)劑的殼體下半部相結(jié)合，以固定包括測試件在內(nèi)的所有部位。這就是說，測試件和樣品板都已被固定，所以它們不能移動了，然后通過例如加熱使殼體的上、下部粘合和固定住，這就制成了本發(fā)明的裝置。
按照本發(fā)明，可通過簡單的操作實現(xiàn)高靈敏度的精確測定而最少有含糊的結(jié)果。本發(fā)明的分析裝置不僅對于醫(yī)療專業(yè)人員有用而且對于任何個人都有用。能用本發(fā)明分析裝置檢測的樣品實例包括尿、全血和血清以及其他各種液態(tài)樣品。因此應(yīng)用本發(fā)明的分析裝置可以診斷疾病、分析食物和飲料、檢驗食物中毒、分析環(huán)境的激素、檢查衣原體和進行DNA的基因分析等。
權(quán)利要求
1.一種分析裝置，它具有一個置于由防潮材料制成的中空殼體內(nèi)的測試件，該測試件由干燥的多孔材料制成，濕態(tài)的樣品可在它內(nèi)部自由地移動，其中，將一種特定的粘附物質(zhì)即使在濕態(tài)下也穩(wěn)定地固定在干噪的多孔件的檢測部位上，將另一種特定的直接用產(chǎn)生信號的物質(zhì)標(biāo)記的粘附物質(zhì)保持在離開上述檢測部位有明顯距離的部位上，使標(biāo)記的特定粘附物質(zhì)可在濕態(tài)下移動，因此，樣品首先與固定在多孔件上的上述粘附物質(zhì)相接觸而形成樣品中的分析物與上述特定粘附物質(zhì)之間的第一絡(luò)合物，然后使上述直接標(biāo)記的特定粘附物質(zhì)濕潤并到達上述檢測部位而粘附到上述第一絡(luò)合物上，上述的分析裝置可用于觀察粘合的程度，其中，該裝置可用于使液態(tài)樣品首先通過接納樣品的干燥的多孔件間接地與穩(wěn)定地固定在上述多孔件的上述檢測部位上的上述特定粘附物質(zhì)相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，上述接納樣品的多孔件部分地與上述的具有上述檢測部位的上述多孔件相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于，上述的接納樣品的干噪的多孔件包含玻璃絨、纖維素和硝化纖維中的至少一種的制品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項的裝置，其特征在于，該裝置可用于使上述的液態(tài)樣品首先間接地與上述的穩(wěn)定地固定在上多孔件的上述檢測部位上的特定粘附物質(zhì)相接觸，然后使上述的直接標(biāo)記的特定粘附物質(zhì)直接或間接地被液態(tài)反應(yīng)劑潤濕而到達上述檢測部位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項的裝置，其特征在于，該裝置可以預(yù)先裝入液態(tài)反應(yīng)劑，以便將它在安置測試件的上述殼體內(nèi)加到上述直接標(biāo)記物質(zhì)上，并在必要時通過簡單的操作而潤濕上述的直接標(biāo)記的特定物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項的裝置，其特征在于，上述的直接標(biāo)記反應(yīng)劑是帶色的膠乳粒子、金屬膠體和染料膠體中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項的裝置，其特征在于，上述的用于安置測試件的殼體是由玻璃、金屬、塑料和防潮的紙中的至少一種制成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項的裝置，其特征在于，上述的多孔承載件是由多孔材料制成的條或板。
全文摘要
一種分析裝置，具有一個由一個接納液態(tài)反應(yīng)劑的多孔件(1)、一個固定標(biāo)記物質(zhì)的多孔件(2)、一個具有檢測部位(4)和基準(zhǔn)部位(5)的測試件(3)和一個吸收樣品的多孔件(6)組成的多孔件組件和一個單獨地設(shè)置且通過連接而部分地與上述多孔件連通的接納樣品的多孔件(7)。本發(fā)明的分析裝置具有很高的靈敏度，可以精確地進行各種類型的分析。
文檔編號G01N33/52GK1452718SQ00819420
公開日2003年10月29日 申請日期2000年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月25日
發(fā)明者松下洋久, 河合英則, 木藤孝 申請人:株式會社日冷