DE60121404T2

DE60121404T2 - Biosensor

Info

Publication number: DE60121404T2
Application number: DE60121404T
Authority: DE
Inventors: Masataka Iyo-shi NADAOKA; Mie Niihama-shi TAKAHASHI; Hirotaka Matsuyama-shi TANAKA; Fumihisa Kadomashi KITAWAKI
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2000-05-26
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2021-05-26
Also published as: US7575915B2; CN1380976A; KR100505803B1; CN1161611C; DE60121404D1; EP1202059A4; KR20020042623A; CN1828300A; EP1202059B1; EP1202059A1; JP3553045B2; CN100533147C; WO2001090754A1; US20020137230A1

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Biosensor und insbesondere auf einen Biosensor, in dem eine Chromatographie verwendet wird.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Ein herkömmlicher Biosensor ist mit einer Entwicklungsschicht für die Entwicklung einer Inspektionstargetlösung, einem Reagenzienimmobilisierungsabschnitt, der auf einem Abschnitt der Entwicklungsschicht immobilisiert ist, und einem Reagenzienhalteabschnitt versehen, wo ein Markerreagens gehalten wird, das durch die Entwicklung der Inspektionstargetlösung eluiert werden kann, und misst eine gebundene Menge des Markerreagens im Reagenzienimmobilisierungsabschnitt, wodurch in der Inspektionstargetlösung zu messende Komponenten qualitativ oder quantitativ gemessen werden. Ein Beispiel eines solchen Biosensors ist ein immunchromatographischer Sensor.
Der immunchromatographische Sensor besteht allgemein aus einer Aufgabeschicht, wo eine Inspektionstargetlösung aufgebracht wird, mehreren Entwicklungsschichten sowie einer Wasserabsorptionsschicht am Ende der Entwicklungsschichten. Diese Entwicklungsschichten besitzen in einem ihrer Abschnitte einen Antikörperimmobilisierungsabschnitt, wo ein Antikörper für in der Inspektionstargetlösung zu messende Komponenten immobilisiert ist, und ein markierter Antikörper wird im trockenen Zustand auf der Seite der Aufgabeschicht beim Antikörperimmobilisierungsabschnitt in einem Markerreagenzienhalteabschnitt gehalten, wo der markierte Antikörper durch die Inspektionstargetlösung eluiert werden kann.
In diesem immunchromatographischen Sensor wird eine erforderliche Menge von Inspektionstargetlösung auf die Aufgabeschicht aufgebracht, und die Inspektionstargetlösung durchdringt auf den Entwicklungsschichten vorhandene poröse Materialien, wodurch die Messung begonnen wird.
Ein Verfahren, bei dem ein Aufgabeabschnitt während einer definierten Zeitdauer in der Inspektionstargetlösung getränkt wird, ein Verfahren, bei dem eine im Voraus festgelegte Menge von Inspektionstargetlösung mit einem sehr genauen Dispenser wie einem Tropfer oder dergleichen aufgebracht wird, ein Verfahren, bei dem die Inspektionstargetlösung während einer definierten Zeitdauer beim Harnlassen, wenn Urin oder dergleichen als die Inspektionstargetlösung dient, direkt auf die Aufgabeschicht aufgebracht wird, und dergleichen sind als Verfahren für das Aufbringen der Inspektionstargetlösung verwendet worden.
Ein Messergebnis des immunchromatographischen Sensors wird durch einen am Antikörperimmobilisierungsabschnitt gebundenen, markierten Antikörper erkannt. Was diesen markierten Antikörper betrifft, so sind Goldkolloidteilchen, durch die die Bindung im Antikörperimmobilisierungsabschnitt sichtbar wird, ein typischer Marker, und das Messergebnis kann visuell gewonnen werden. Während eine Schichtreaktion einer Antigen-Antikörper-Reaktion, bei der ein Komplex eines immobilisierten Antikörpers, eines Messtargets und des markierten Antikörpers gebildet wird, hier als Messprinzip dient, kann das Messergebnis auch gewonnen werden, indem der Bindungszustand des Markerreagens im Antikörperimmobilisierungsabschnitt oder in einem Antigenimmobilisierungsabschnitt festgestellt wird, wenn andere konkurrierende Reaktionen in ähnlicher Weise als Messprinzipien dienen.
Während bei der oben erwähnten Schichtreaktion eine qualitative visuelle Beurteilung bezüglich des Messergebnisses erforderlich ist, gibt es in Fällen, wo eine halbquantitative oder genauere Beurteilung für das verlangte Messergebnis erforderlich ist, des Weiteren noch ein Verfahren der Ablesung in Durchsicht, wo eine optische Ablesevorrichtung verwendet wird und das in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Hei 10-274 624 offenbart wird, sowie ein Verfahren, bei dem das Messergebnis als ein Bild durch eine Kamera oder dergleichen erfasst wird, um arithmetisch verarbeitet zu werden, und das in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Hei 10-274 653 offenbart wird.
In den letzten Jahren wird beim POC-(Point-of-Care: Versorgungspunkt)Konzept in der Medizin und Diagnostik eine Vorrichtung für eine rasche, einfache und genaue Messung bei geringen Kosten gewünscht. Bei den oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren ist es aber erforderlich gewesen, wenn die Inspektionstargetlösung, die zum Beispiel aus Blut besteht, auf einen Abschnitt des Sensors aufgebracht wird, das Blut mit einer Spritze abzunehmen, allgemein einem Arbeitsschritt der Auftrennung in Blutkörperchen als diskrete Bestandteile bzw. Blutplasma mit einer Zentrifuge zu unterwerfen und mit einem Werkzeug wie einem Dispenser oder Tropfer auf den Sensorabschnitt aufzubringen.
Dieses Verfahren der Blutabnahme mit einer Spritze erfordert spezielle Fertigkeiten in der medizinischen Technik, und das Erfordernis des Zentrifugierens verunmöglicht es, dass im Haushalt oder bei Personen ohne eine solche Technik Eigenmessungen ausgeführt werden.
Da des Weiteren ein Werkzeug wie ein Dispenser für eine quantitative Messung der Inspektionstargetlösung erforderlich ist, wird der Vorgang kompliziert.
Wenn die Inspektionstargetlösung Urin oder dergleichen ist, werden des Weiteren ein Verfahren, bei dem Urin einmalig in einem Behälter wie einem Pappbecher gesammelt und ein Abschnitt des Sensors darin während einer definierten Zeitdauer getränkt wird, ein Verfahren, bei dem der gesammelte Urin wie im Falle von Blut, wenn ein im Voraus festgelegtes Volumen der Inspektionstargetlösung erforderlich ist, um quantitativ gemessen zu werden, mit einem Dispenser, Tropfer oder dergleichen aufgebracht wird, sowie ein Verfahren, bei dem im Falle eines Sensors geringer Genauigkeit, wo keine quantitative Messgenauigkeit verlangt wird, Urin während einer definierten Zeitdauer während des Harnlassens direkt auf einen Aufgabeabschnitt aufgebracht wird, verwendet. Bei diesen Verfahren muss der Urin aber einmalig in einem Pappbecher oder dergleichen gesammelt werden bzw. bestehen beim direkten Aufbringen von Urin keine Möglichkeiten für eine genaue Definition des Volumens der Inspektionstargetlösung, was zu einer Beschränkung auf qualitative Messungen mit geringer Genauigkeit und dergleichen führt.
In der EP-A-0 291 194 wird ein Sensor offenbart, der in einem gestreckten Körper einen getrockneten porösen Träger enthält. Dieser gestreckte Körper besitzt ein Behältnis, das eine gewisse Menge der flüssigen Probe halten kann und mit einer Öffnung an seinem Ende versehen ist, durch die die flüssige Probe eingeführt wird. Dabei muss nur ein Abschnitt der Vorrichtung mit einer Probe in Berührung gebracht werden, und sodann kann der Bedienende das Analysenergebnis beobachten, ohne irgendwelche Arbeitsschritte auszuführen. Bei diesem Sensor wird die flüssige Probe mit dem Behältnis, das eine gewisse Menge der flüssigen Probe halten kann, ins Innere des gestreckten Körpers eingeführt, so dass er keinen Aufbau besitzt, um die Inspektionstargetlösung sicher herauszuziehen, indem diese durch Kapillarwirkung ins Innere des Körpers fliesst. In anderen Worten ist das Behältnis so beschaffen, dass eine flüssige Probe ins Innere eingeführt wird, indem die flüssige Probe portionsweise hinzugefügt wird. Daher ist dieses Behältnis nicht so beschaffen, dass selbst eine sehr kleine Menge der flüssigen Probe sicher eingeführt werden kann. Des Weiteren steht der Hohlraumabschnitt mit dem Raum im Inneren des gestreckten Körpers in Verbindung. Wenn des Weiteren der Körper des Sensors mit der herausgezogenen flüssigen Probe schräg liegt, fliesst die flüssige Probe zum unteren Ende des porösen Trägers, ehe sie im porösen Träger chromatographisch entwickelt wird und die geflossene flüssige Probe den porösen Träger durchdringen kann, wodurch sich eine ungenaue Messung ergibt. Weiter noch ist das den Hohlraumabschnitt bildende Material ein Gehäuse, das den gesamten porösen Träger umgibt. Dadurch wird verunmöglicht, die Materialkosten zu verringern und die Vorrichtung zu miniaturisieren.
In der EP-A-1 003 038 wird ein Streifen offenbart, der einen Probeaufgabebereich, einen Nachweisbereich (Reagenzienimmobilisierungsabschnitt) und einen Markierbereich (Markerreagenzienhalteabschnitt) umfasst und ein Substrat sowie eine auf dessen Oberfläche haftende Schutzfolie besitzt. Es wird weiter offenbart, dass eine Fläche, auf der kein Substrat bzw. keine Schutzfolie haftet, als ein Abschnitt auf dem Streifen zur Verfügung steht. Jedoch gibt es keine Vorkehrung zur Ausbildung eines Raumes auf dem Bereich des Streifens (Entwicklungsschicht), auf den die Probe aufgebracht wird, und daher gibt es keinen Hohlraumabschnitt, der mit der Entwicklungsschicht in Berührung steht. Während der Streifen zwischen das Substrat und die Schutzfolie gelegt wird, existiert des Weiteren kein Raum zum Einfliessen einer flüssigen Probe zwischen Streifen oder Substrat auf der einen Seite und Schutzfolie auf der anderen Seite, da das Substrat und die Schutzfolie auf dem Streifen haften. Des Weiteren ist die Fläche auf dem Streifen ein Färbebereich, auf dem das Substrat bzw. die Schutzfolie nicht haften, aber kein Abschnitt, in den die flüssige Probe hineinfliessen soll.
In der EP-A-0 447 154 wird eine Vorrichtung offenbart, die ein poröses Element umfasst, auf dem ein bindendes Reagens unverteilbar immobilisiert ist und wo an der Unterseite des porösen Elements ein Kapillarströmungsnetz ausgebildet ist. Diese Vorrichtung umfasst aber ein poröses Element, auf dem ein bindendes Reagens unverteilbar immobilisiert ist, sowie ein nicht absorbierendes Element mit gewellter Oberfläche, und wenn eine flüssige Probe auf das poröse Element aufgebracht wird, füllt sich der Luftraum im porösen Element mit dieser Probe, das poröse Element kommt mit dem an der Unterseite des porösen Elements befindlichen nicht absorbierenden Element in Berührung, und ein Netz von Kapillaren wird ausgebildet. In anderen Worten gibt es keine Vorkehrung zur Ausbildung eines Raumes auf dem porösen Element, und daher existiert kein Hohlraumabschnitt, der mit der Entwicklungsschicht in Berührung steht. Des Weiteren ist die wellige Oberfläche des nicht absorbierenden Elements auf der Unterseite des porösen Elements für die Ausbildung eines Strömungspfades für die in den Luftraum des porösen Elements eingefüllte Probe bestimmt, aber stellt kein Gehäuse dar, um die Probe zu halten.
In der EP-A-0 903 584 wird eine immunchromatographisch unterstützte Vorrichtung offenbart, die den genauen und raschen Nachweis eines in einer flüssigen Probe enthaltenen Antigens ermöglicht und bei der Hintergrundfärbung und Blindprobenfärbung, die einen fehlerhaften Nachweis verursachen können, erfolgreich eliminiert sind.
In der EP-A-1 186 889, die einen Stand der Technik nach Artikel 54(3) EPÜ darstellt, wird ein Gehäuse zum Einschliessen eines Streifens offenbart, der ein Reagens zur Erfassung eines Analysentargets und ein Markerreagens hält. Da der gesamte Streifen in einem kastenförmigen Gehäuse eingeschlossen ist, müssen somit ein Fenster zum Aufbringen der Probe sowie ein Fenster zur Beobachtung eines Nachweisbereichs auf dem Gehäuse selbst vorgesehen werden.
In der EP-A-1 143 247, die einen Stand der Technik nach Artikel 54(3) EPÜ darstellt, wird ein immunchromatographischer Streifen offenbart, der einen Abschnitt besitzt, der eine Substanz hält, die Zellkomponenten zerstört.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, und hat das Ziel, einen Biosensor zur Verfügung zu stellen, der keine anspruchsvolle Vorrichtung oder Arbeitsweise verlangt und eine einfache und sehr genaue Messung selbst mit einem kleinen Volumen der Inspektionstargetlösung ausführen kann.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein Biosensor zur Verfügung gestellt, der in Abschnitten einer Entwicklungsschicht für die Entwicklung der Inspektionstargetlösung einen darin immobilisierten Reagenzienimmobilisierungsabschnitt sowie einen Markerreagenzienhalteabschnitt enthält, in dem ein Markerreagens gehalten wird, das durch die Entwicklung einer Inspektionstargetlösung eluiert werden kann, und der die Bindungsmenge des Markerreagens im Reagentienimmobilisierungsabschnitt misst, wodurch in der Inspektionstargetlösung zu messende Komponenten qualitativ oder quantitativ gemessen werden, und dieser Biosensor enthält weiter nur an einem Endabschnitt der Entwicklungsschicht ein einen Raum bildendes Teil, das einen Hohlraumabschnitt bildet, der ein Raum ist, in den die Inspektionstargetlösung durch ein kapillares Phänomen hineinfliesst. Daher besteht keine Notwendigkeit, einen sehr genauen Dispenser oder dergleichen zu verwenden, wenn die Inspektionstargetlösung auf den Hohlraumabschnitt aufgebracht wird, und selbst dann, wenn eine kleine und unbekannte Menge der Inspektionstargetlösung aufgetropft wird, kommt der Tropfen mit dem Hohlraumabschnitt in Berührung, so dass die Inspektionstargetlösung sicher in den Hohlraumabschnitt absorbiert wird, was zu einer einfachen und sehr genauen Messung führt.
Der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein Biosensor zur Verfügung gestellt, der immobilisiert in einem Abschnitt einer Entwicklungsschicht für die Entwicklung der Inspektionstargetlösung einen Reagenzienimmobilisierungsabschnitt enthält und der eine Bindungsmenge des Markerreagens im Reagenzienimmobilisierungsabschnitt misst, wodurch in der Inspektionstargetlösung zu messende Komponenten qualitativ oder quantitativ gemessen werden, und dieser Biosensor enthält weiter: nur an einem Endabschnitt der Entwicklungsschicht ein einen Raum bildendes Teil, das einen Hohlraumabschnitt bildet, der ein Raum ist, in den die Inspektionstargetlösung durch ein kapillares Phänomen hineinfliesst; und einen Markerreagenzienhalteabschnitt im Hohlraumabschnitt, um ein Markerreagens zu halten, das durch das Einfliessen der Inspektionstargetlösung eluiert werden kann. Daher wird das Markerreagens im Hohlraumabschnitt in der Inspektionstargetlösung aufgelöst und diffundiert, wenn die Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt eingeführt wird, wodurch das Markerreagens bezüglich der Inspektionstargetlösung gleichförmiger verteilt werden kann, was zu einer einfachen und sehr genauen Messung führt.
Der vorliegenden Erfindung zufolge hält der Hohlraumabschnitt im Biosensor die Inspektionstargetlösung vorübergehend. Daher kann die angesaugte Menge der Inspektionstargetlösung, die in den Hohlraumabschnitt eindringt, bestätigt werden, und ein genaueres Eindringen in die Entwicklungsschicht ist möglich, wodurch Messungen höherer Genauigkeit mit verringerten fehlerhaften Messschritten und verringertem Probenmangel realisiert werden.
Der vorliegenden Erfindung gemäss definiert der Hohlraumabschnitt im Biosensor die Menge der einfliessenden Inspektionstargetlösung durch das Volumen des Hohlraumabschnitts. Daher sind weder vorausgehende Arbeitsschritte zur quantitativen Messung eines im Voraus festgelegten Volumens der Inspektionstargetlösung noch spezielle Fertigkeiten für die Probenentnahme oder dergleichen erforderlich, wodurch eine Messung mit einem einfachen Arbeitsschritt realisiert wird.
Der vorliegenden Erfindung zufolge hat der Hohlraumabschnitt im Biosensor ein Volumen für die einfliessende Inspektionstargetlösung, das gross genug ist, in der Entwicklungsschicht entwickelt zu werden. Daher hat der Raum ein Volumen, das für die für die Messung erforderliche Menge der Inspektionstargetlösung genügend gross ist, so dass Probenmangelsituationen behoben sind, was zu einer genaueren Messung führt.
Der vorliegenden Erfindung zufolge enthält der Biosensor des Weiteren einen Zellkomponenten-Zerstörungsreagenzienabschnitt für die Zerstörung von Zellkomponenten im Hohlraumabschnitt. Daher kann in einer Messung, in der eine Inspektionstargetlösung wie zum Beispiel Blut verwendet wird, die Zellkomponenten enthält, die Inspektionstargetlösung direkt auf den Hohlraumabschnitt aufgebracht werden, ohne vorher eine Zentrifugierung oder dergleichen auszuführen, und die aufgebrachte Inspektionstargetlösung wird in den Hohlraumabschnitt eingesaugt, so dass keine Vorrichtung zum Aufbringen oder Aufbereiten der Inspektionstargetlösung erforderlich ist, wenn die Inspektionstargetlösung aufgebracht wird, was zu einer Messung mit einem einfachen Arbeitsschritt führt.
Der vorliegenden Erfindung zufolge enthält der Biosensor des Weiteren einen Zellkomponenten-Schrumpfungsreagenzienabschnitt für die Schrumpfung von Zellkomponenten im Hohlraumabschnitt. Daher wird die Entwicklungsschicht selbst dann, wenn eine Inspektionstargetlösung verwendet wird, die Zellkomponenten enthält, dank der Wirkung eines Zellkomponentenschrumpfers nicht mit den Zellkomponenten verstopft, wodurch eine Messung leicht ausgeführt und ein sehr genaues Ergebnis gewonnen wird.
Der vorliegenden Erfindung zufolge enthält der Biosensor des Weiteren einen Bleichreagenzienabschnitt im Hohlraumabschnitt. Daher werden abträgliche Auswirkungen auf eine Messung, die von einer Färbung herrühren, die keine Beziehung zur Reaktion hat, wie zum Beispiel die Farbe einer Inspektionstargetlösung, die im Reagenzienimmobilisierungsabschnitt verbleibt, wo die Reaktion abgelesen wird, verringert, wodurch ein Messergebnis hoher Genauigkeit erhalten wird.
Der vorliegenden Erfindung zufolge besitzt der Hohlraumabschnitt im Biosensor ein Volumen von 20 μl (Mikroliter) oder darunter. Selbst bei einer kleinen Menge an Inspektionstargetlösung oder bei Messung einer kleinen und unbekannten Menge an Inspektionstargetlösung, die mit einer Einstichvorrichtung für die Blutentnahme gesammelt wird, wird daher die Inspektionstargetlösung auf einen Hohlraumabschnitt definierten Volumens aufgebracht, wodurch ein genaues Volumen an Inspektionstargetlösung eingeführt wird, was selbst bei einer kleinen Menge an Inspektionstargetlösung zu einer sehr genauen Messung führt.
Der vorliegenden Erfindung zufolge besitzt der Hohlraumabschnitt im Biosensor Mittel für eine Überprüfung des Einfliessens der Inspektionstargetlösung von aussen. Daher wird das Einfliessen der Inspektionstargetlösung bei der Messung überprüft bzw. erfasst, wodurch eine Anfangszeit der Messung erkannt und eine angemessene Menge an Inspektionstargetlösung erhalten wird, so dass Probenmangel behoben und eine genaue Anfangszeit der Messung erkannt wird, was zu einer genaueren Messung führt.
Der vorliegenden Erfindung zufolge ist der raumbildende Abschnitt im Biosensor teilweise oder ganz lichtdurchlässig. Daher kann die Menge der angesaugten Inspektionstargetlösung von aussen visuell oder mit einer optischen Messmethode beobachtet werden, wodurch eine fehlerhafte Messung wegen einer zu geringen Menge der Inspektionstargetlösung ausgeschaltet wird, was zu einer genaueren Messung führt.
Der vorliegenden Erfindung zufolge enthält der Biosensor im Hohlraumabschnitt des Weiteren einen Trennungsabschnitt für die Abtrennung diskreter Komponenten, die für eine Messung unnötig sind. Daher können diskrete Komponenten der Inspektionstargetlösung, die für eine Messung unnötig sind, abgetrennt werden, und es besteht keine Notwendigkeit, die diskreten Komponenten der Inspektionstargetlösung, die für die Messung unnötig sind, durch ein Zentrifugieren, Filtrieren oder dergleichen im Voraus zu eliminieren, was zu einer einfachen und sehr genauen Messung führt.
Der vorliegenden Erfindung zufolge enthält der Biosensor des Weiteren einen Probenhalteabschnitt, um die Inspektionstargetlösung so zu halten, dass sie mit dem Hohlraumabschnitt in Berührung steht. Daher ist kein Arbeitsschritt erforderlich, um die Inspektionstargetlösung nach ihrer Entnahme in einen anderen Behälter zu überführen oder um ein im Voraus festgelegtes Volumen der entnommenen Inspektionstargetlösung quantitativ abzumessen, und die Inspektionstargetlösung kann im Probenhalteabschnitt gehalten werden, wodurch eine Verschmutzung der Aussenseite durch die Probe verringert wird, was zu einer sicheren, hygienischen, raschen und einfachen Messung hoher Genauigkeit führt.
Der vorliegenden Erfindung zufolge hält der Probenhalteabschnitt im Biosensor eine grössere Menge an Inspektionstargetlösung als das Volumen des Hohlraumabschnitts. Daher kann ein genügend grosses, für eine Messung erforderliches Volumen an Inspektionstargetlösung gehalten werden, ein Verspritzen der Inspektionstargetlösung zur Aussenseite und eine damit verbundene Verschmutzung können verhindert werden, was zu einer sicheren und hygienischen Messung führt, und ein Mangel an Inspektionstargetlösung kann behoben werden, was zu einer genauen Messung führt.
Der vorliegenden Erfindung zufolge liegt der Boden des Probenhalteabschnitts im Biosensor so hoch wie oder höher als der des Hohlraumabschnitts 1. Daher fliesst die Inspektionstargetlösung leicht in den Hohlraumabschnitt, was zu einer genauen Messung führt.
Der vorliegenden Erfindung zufolge besitzt der Hohlraumabschnitt im Biosensor ein Volumen von 100 μl oder darunter. Daher kann eine kleine Menge an Inspektionstargetlösung angesaugt werden, und eine Messung ist leicht auszuführen, um die Einsatzfähigkeit hoch zu halten.
Der vorliegenden Erfindung zufolge schliesst der Biosensor weiter ein Entlüftungsloch ein, um das Einfliessen der Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt zu unterstützen. Daher kann Luft, die vor dem Einfliessen der Probe im Hohlraumabschnitt vorhanden ist, sicher austreten, wodurch die Inspektionstargetlösung rasch und sicher in den Hohlraumabschnitt einfliessen kann.
Der vorliegenden Erfindung zufolge schliesst der Biosensor weiter ein poröses Material ein, das durch das Eindringen der Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt durchdrungen werden kann.
Daher dient das poröse Material, wenn die Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt fliesst, als ein Hilfsmaterial, das das Einfliessen erleichtert, und Verunreinigungen in der Inspektionstargetlösung werden durch das poröse Material abgefangen, wodurch Hemmungen beim Einfliessen und Eindringen in die Entwicklungsschicht verringert werden.
Der vorliegenden Erfindung zufolge befinden sich im Biosensor alle Reagenzien einschliesslich des Reagens im Reagenzienimmobilisierungsabschnitt und des Markerreagens in einem trockenen Zustand und in einem gänzlich trockenen Zustand. Daher kann ein Biosensor erhalten werden, der eine ausgezeichnete Lagerbeständigkeit besitzt und frei tragbar ist.
Der vorliegenden Erfindung zufolge wird der Biosensor für eine Immunchromatographie eingesetzt. Daher besteht bei der Immunchromatographie, die als ein vereinfachtes Verfahren eingesetzt wird, keine Notwendigkeit, ein im Voraus festgelegtes Volumen der Inspektionstargetlösung mit einem sehr genauen Dispenser oder dergleichen quantitativ zu messen, und ein im Voraus festgelegtes Volumen der Inspektionstargetlösung kann bei Aufbringen einer unbestimmten Menge an Inspektionstargetlösung durch den Hohlraumabschnitt quantitativ genau abgemessen werden, wodurch eine Messung höherer Genauigkeit realisiert wird.
Der vorliegenden Erfindung zufolge wird der Biosensor für eine Einschritt-Immunchromatographie eingesetzt. Daher braucht in der Einschritt-Immunchromatographie, die als ein vereinfachtes Immunoassayverfahren eingesetzt wird, ein Benutzer vor der Messung das Volumen der Inspektionstargetlösung nicht quantitativ abzumessen, und fehlerhafte Beurteilungen wegen einer falschen Messung der Lösungsmenge werden verringert, wodurch eine genauere Messung realisiert wird, ohne die vereinfachte Arbeit einer herkömmlichen Einschritt-Immunchromatographie zu verfehlen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 sind Strukturdiagramme eines Biosensors gemäss einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 sind Strukturdiagramme eines Biosensors mit einer Trennschicht gemäss der ersten Ausführungsform der Erfindung.
3 sind Strukturdiagramme eines Biosensors mit einem Zellkomponenten-Zerstörungsreagenzienabschnitt gemäss der ersten Ausführungsform der Erfindung.
4 sind Strukturdiagramme eines Biosensors gemäss einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der hCG-Konzentration und der Extinktion gemäss einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
6 sind Strukturdiagramme eines Biosensors gemäss einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Diagramm, das einen Zustand bei einer Messung veranschaulicht, in der der Biosensor gemäss der dritten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird.
8 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der CRP-Konzentration und der Extinktion gemäss einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
BESTE ART UND WEISE, DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
(Ausführungsform 1)
1 sind Beispiele von Strukturzeichnungen eines Biosensors gemäss einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1(a) ist eine auseinandergezogene Ansicht des Biosensors, 1(b) ist eine perspektivische Ansicht des Biosensors.
In 1 bezeichnet die Zahl 2 eine aus Nitrozellulose bestehende Entwicklungsschicht für die Entwicklung einer Inspektionstargetlösung. Zahl 3 bezeichnet eine Wasser absorbierende Schicht in der Entwicklungsschicht 2, die aus Glasfaserfilterpapier besteht. Als Material zur Verwendung in der Entwicklungsschicht 2 ist jedes beliebige poröse Material wie Filterpapier, Faservlies, eine Membran oder ein Tuch, das von der Inspektionstargetlösung durchdrungen werden kann, verfügbar. Des Weiteren sind die Inspektionstargetlösung und eine Probe in dieser Beschreibung tatsächlich dasselbe.
Die Zahl 4 bezeichnet einen Markerreagenzienhalteabschnitt in einem Abschnitt der Entwicklungsschicht 2, wo ein Antikörper für ein Messtarget in der Inspektionstargetlösung, der mit einem Goldkolloid markiert ist, in einem trockenen Zustand gehalten wird, und wo der Antikörper durch die Entwicklung der Inspektionstargetlösung eluiert werden kann. Die Zahl 5 bezeichnet einen Reagenzienimmobilisierungsabschnitt in einem Abschnitt der Entwicklungsschicht 2, wo der Antikörper für das Messtarget in der Inspektionstargetlösung immobilisiert ist und wo der Antikörper für das Messtarget in der Inspektionstargetlösung mit dem Messtarget über ein Epitop gebunden wird, das sich von dem des Markerreagens unterscheidet, das im Markerreagenzienhalteabschnitt 4 gehalten und in einem trockenen Zustand immobilisiert ist, um einen Komplex mit dem Messtarget in der Inspektionstargetlösung zu bilden.
Des Weiteren wurde Goldkolloid, das den Antikörper im Markerreagenzienhalteabschnitt 4 markiert, als ein Mittel gewählt, um die Bindung in diesem Reagenzienimmobilisierungsabschnitt 5 zu erkennen, aber andere Mittel wie ein Enzym, ein Protein, Farbstoffe, Fluoreszenz und färbende Teilchen wie ein Latex können beliebig gewählt werden.
Die Zahl 6 bezeichnet ein für Flüssigkeiten undurchlässiges Folienmaterial, das die Entwicklungsschicht 2 mit Ausnahme eines Teils davon haftend bedeckt und hier aus durchsichtigem PET-Band besteht. Des Weiteren ist die Entwicklungsschicht 2 von diesem für Flüssigkeiten undurchlässigen Folienmaterial 6 bedeckt, wodurch es möglich ist, ein Aufbringen der Inspektionstargetlösung auf einen anderen Abschnitt als die Aufgabeschicht schützend abzufangen sowie eine aussenseitige Verschmutzung durch unvorsichtige Berührung mit Inspektionstargetlösung oder durch Berührung der Entwicklungsschicht 2 mit den Händen eines Inspektors und dergleichen zu vermeiden. Da das für Flüssigkeiten undurchlässige Folienmaterial 6, das den Reagenzienimmobilisierungsabschnitt 5 bedeckt, ein Abschnitt für die Bestätigung eines Messergebnisses ist, besteht es bevorzugt aus einem durchsichtigen Material oder besitzt wenigstens einen Zustand, in dem es für die Inspektionstargetlösung durchlässig ist. Wenn Messungen hoher Genauigkeit verlangt werden, ist es auch möglich, nicht nur die Oberseite der Entwicklungsschicht 2, die mit dem für Flüssigkeiten undurchlässigen Folienmaterial 6 bedeckt ist, abzudichten, sondern auch deren Seiten parallel zur Eindringrichtung der Inspektionstargetlösung.
Die Zahl 7 bezeichnet ein die Entwicklungsschicht 2 haltendes Basismaterial, das aus einer weissen PET-Folie besteht. Dieses Basismaterial 7 hat die Aufgabe, die Entwicklungsschicht 2 zu verstärken, und wenn eine Lösung wie Blut, Speichel und Urin, die eine Infektionsgefahr darstellt, als die Inspektionstargetlösung verwendet wird, hat das Basismaterial 7 auch Wirkungen, diese abzufangen. Des Weiteren kann das Basismaterial 7 auch Wirkungen des Lichtschutzes besitzen, wenn die getränkte Entwicklungsschicht 2 lichtdurchlässig wird.
Die Zahl 8 bezeichnet ein einen Raum bildendes Material für die Ausbildung eines Hohlraumabschnitts 1, der ein Raum ist, durch den die Inspektionstargetlösung durch Kapillarwirkung in die Entwicklungsschicht 2 einfliesst, und es wird durch Laminieren durchsichtiger PET-Folien gebildet. Dieses einen Raum bildende Material 8 wirkt auch als ein Schutz gegen Verunreinigung durch unbeabsichtigtes Anhaften oder Verspritzen der Inspektionstargetlösung auf der Aussenseite, wenn ein Biosensor, auf den die Inspektionstargetlösung aufgebracht worden ist, manipuliert wird.
Dieses einen Raum bildende Material 8 kann des Weiteren mit einem Entlüftungsloch versehen sein, das das Einfliessen der Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt 1 unterstützt. Je nach der Gestalt des raumbildenden Materials 8 können andere Enden des Hohlraumabschnitts 1 als dasjenige, auf das die Inspektionstargetlösung aufgegeben wird, durch seitliche Wände abgeriegelt sein, und wenn eine Probe auf das offene Ende des Hohlraumabschnitts 1 aufgegeben wird, kann dann im Hohlraumabschnitt 1 vorhandene Luft nicht oder nur schwer aus dem Hohlraumabschnitt 1 austreten, ehe die Probe eingeführt wird, wodurch die Einführung der Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt 1 verzögert wird oder gar nicht erfolgt, was zu einem wenig genauen oder fehlerhaften Messergebnis führt. Wenn andererseits das Entlüftungsloch im den Raum bildenden Material 8 vorhanden ist, kann die Luft aus dem Hohlraumabschnitt 1 austreten und die Probe leicht in den Hohlraumabschnitt 1 hineinfliessen, wodurch das Auftreten einer abträglichen Auswirkung auf die Messung verhindert wird. Während bevorzugt wird, dass dieses Entlüftungsloch, in Richtung des Einfliessens der Inspektionstargetlösung gesehen, im hintersten Teil des Hohlraumabschnitts angebracht wird, kann es erforderlichenfalls an anderen Stellen als im hintersten Teil angebracht werden. Als Material für das den Raum bildende Material 8 kann ein Kunstharzmaterial wie ABS, Polystyrol und Polyvinylchlorid wie auch ein für die Lösung undurchlässiges Material wie Metal und Glas verwendet werden, und während das Material bevorzugt durchsichtig oder durchscheinend ist, um das Einfliessen der Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt 1 zu überprüfen, ist bei Undurchsichtigkeit ein gefärbtes oder lichtundurchlässiges Material ebenfalls verfügbar.
Der Hohlraumabschnitt 1 wird gebildet, indem das den Raum bildende Material 8 auf der Entwicklungsschicht 2 angeordnet wird, und der Hohlraumabschnitt 1 grenzt an die Entwicklungsschicht 2 an, so dass die Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt 1 fliesst und die Enwicklungsschicht 2 zu durchdringen beginnt, wodurch eine Messung ausgeführt wird. Der Hohlraumabschnitt 1 hat bevorzugt ein Volumen von 20 μl (Mikroliter) oder darunter, wenn eine sehr genaue Messung ausgeführt werden soll und die Inspektionstargetlösung ein kleines Volumen hat oder eine kleine und unbekannte Menge der Inspektionstargetlösung, die mit einer Einstichvorrichtung zur Blutabnahme gesammelt wurde, gemessen wird.
Wenn eine Inspektionstargetlösung als Probe genommen wird, die Zellkomponenten aufweist, wird ein Zellschrumpfungsreagens bevorzugt im Hohlraumabschnitt 1 bereitgehalten, und Kaliumchlorid wird zum Beispiel als Zellkonzentrationsreagens verwendet. Indem dieses Zellschrumpfungsreagens zur Verfügung gestellt wird, kann eine Messung leicht ohne quantitative Abmessung eines im Voraus festgelegten Volumens der Inspektionstargetlösung mit einem sehr genauen Dispenser oder dergleichen ausgeführt werden, selbst wenn eine Inspektionstargetlösung verwendet wird, die Zellkomponenten aufweist, und ein Messergebnis hoher Genauigkeit kann auf Grund der Wirkung eines Zellkomponentenschrumpfers ohne Verstopfung der Entwicklungsschicht gewonnen werden. Das Zellschrumpfungsreagens ist ein Reagens, das vorgesehen wird, wenn Zellkomponenten in der Inspektionstargetlösung enthalten sind, aber ist nicht sonderlich nötig, wenn eine Inspektionstargetlösung verwendet wird, die keine Zellkomponenten enthält. Des Weiteren kann der Zellkomponentenschrumpfer eine anorganische Verbindung wie ein Salz, darunter ein anderes anorganisches Salz als Kaliumchlorid, nämlich Natriumchlorid oder Natriumphosphat, eine Aminosäure wie Glycin oder Glutaminsäure, eine Iminosäure wie Prolin, Zucker wie Glucose, Sucrose oder Trehalose und ein Zuckeralkohol wie Glucit sein, solange diese die Wirkung besitzen, Zellen zu schrumpfen. Ein System mit einem solchen Zellkomponentenschrumpfer ist besonders wirksam, wenn Vollblut als die Inspektionstargetlösung verwendet wird.
Des Weiteren kann auch Natriumpercarbonat als eine Reagenskomponente mit Bleichwirkung je nach Bedarf im Hohlraumabschnitt 1 gehalten werden. Indem ein solcher Bleichreagenzienabschnitt zur Verfügung gestellt wird, wird ein sogenannter Hintergrund, der durch die Farbe der Inspektionstargetlösung erzeugt wird und im Reagenzienimmo bilisierungsabschnitt 5 beim Ablesen einer Reaktion auftritt, verringert, was zu einem höheren Signal-Rausch-Verhältnis führt, wodurch ein einfaches und sehr genaues Messergebnis erzielt werden kann.
Der Hintergrund ist hier eine Farbe, die keine Beziehung zur Reaktion hat, und es kommt vor, wenn zum Beispiel die Inspektionstargetlösung selbst gefärbt ist, dass eine solche Farbe in der ganzen Entwicklungsschicht einschliesslich des Reagenzienimmobilisierungsabschnitts verbleibt. Weiter ist das Signal-Rausch-Verhältnis in diesem Falle das Verhältnis eines mit dem Markerreagens in der Reaktion gewonnenen Signals zu sogenanntem Rauschen, das nicht vom Markerreagens, sondern vom Hintergrund in einem anderen Abschnitt als der Entwicklungsschicht stammt.
2 sind Diagramme, die ein Beispiel des in 1 gezeigten Biosensors veranschaulichen, der mit einer Trennschicht versehen ist; 2(a) ist eine auseinandergezogene Ansicht des Biosensors, und 2(b) ist eine perspektivische Ansicht des Biosensors. Die gleichen Bestandteile wie die in 1 gezeigten werden durch die gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird unterlassen.
Die Zahl 9 bezeichnet eine Trennschicht, die diskrete, für eine Messung unnötige Komponenten abtrennen kann und aus Glasfaserfilterpapier besteht. Das Glasfaserfilterpapier wird als ein Beispiel in der Trennschicht 9 eingesetzt, und wie beim Material zur Verwendung in der Entwicklungsschicht 2 ist jedes beliebige poröse Material wie Faservlies, Filterpapier, ein Glasfilter, ein Membranfilter oder ein Tuch, das von der Inspektionstargetlösung durchdrungen werden kann, verfügbar. Insbesondere dann, wenn ein permeables poröses Material als die Trennschicht 9 eingesetzt wird, werden Verunreinigungen abgefangen, wodurch verhindert wird, dass die Verunreinigungen in die Entwicklungsschicht fliessen und das Eindringen der für eine Messung erforderlichen Komponenten blockieren, und die Trennschicht 9 wirkt auch als ein Hilfsmaterial für das Einfliessen der Inspektionstargetlösung, wodurch die Inspektionstargetlösung leicht in den Hohlraumabschnitt 1 fliesst.
3 sind Diagramme eines Beispiels des in 1 gezeigten Biosensors, der mit einem Zellkomponenten-Zerstörungsreagenzienabschnitt versehen ist; 3(a) ist eine auseinandergezogene Ansicht des Biosensors, und 3(b) ist eine perspektivische Ansicht des Biosensors. Die gleichen Bestandteile wie die in 1 gezeigten werden durch die gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird unterlassen.
Die Zahl 10 bezeichnet einen Zellkomponenten-Zerstörungsreagenzienabschnitt, wo ein Zellkomponenten-Zerstörungsreagens für die Zerstörung von Zellkomponenten sowie Natriumchlorid getrocknet und in dem Zustand gehalten werden, in dem sie durch das Eindringen der Inspektionstargetlösung aufgelöst werden können. Zusätzlich zum Natriumchlorid kann der Zellkomponenten-Zerstörungsreagenzienabschnitt 10 aus einem beliebigen Reagens bestehen, das Zellkomponenten zerstört, wie einem oberflächenaktiven Mittel, einem Chlorid, Saponinen und Lysozym.
Als Nächstes wird ein Messverfahren des Biosensors gemäss der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1, 2 und 3 beschrieben.
Wenn die Inspektionstargetlösung mit dem Hohlraumabschnitt 1 in Berührung gebracht wird, fliesst die Inspektionstargetlösung zuerst durch Kapillarwirkung in den Hohlraumabschnitt 1. Die in den Hohlraumabschnitt 1 fliessende Inspektionstargetlösung dringt von der Seite, wo der Hohlraumabschnitt 1 mit der Entwicklungsschicht 2 in Berührung steht, zum Ende der Entwicklungsschicht 2 vor. Wenn die Inspektionstargetlösung den Markerreagenzienhalteabschnitt 4 erreicht, beginnt das markierte Markerreagens im Markerreagenzienhalteabschnitt 4, eluiert zu werden. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Messtarget in der Inspektionstargetlösung vorhanden ist, schreitet das Vordringen fort, während ein mit Goldkolloid markierter Antikörper vom Markerreagenzienhalteabschnitt 4 reagiert. Wenn die Inspektionstargetlösung dann den Reagenzienimmobilisierungsabschnitt 5 erreicht und ein Messtarget vorhanden ist, wird entsprechend der Menge des vorhandenen Messtargets ein Komplex aus immobilisiertem Antikörper, dem Messtarget und dem markierten Antikörper gebildet. Wenn andererseits kein Messtarget vorhanden ist oder in einer Menge unterhalb der Nachweisempfindlichkeit vorliegt, laufen die meisten markierten Antikörper über die Entwicklungsschicht 2, ohne den Komplex zu bilden. Dann wird die Inspektionstargetlösung, die die Entwicklungsschicht 2 durchdringt, an der Wasser absorbierenden Schicht 3 absorbiert, und die Messung ist beendet. Das Messergebnis wird gewonnen, indem ein Bindungszustand des Markerreagens im Reagenzienimmobilisierungsabschnitt 5 bestätigt wird.
Wenn eine Trennschicht 9 im Raum des Hohlraumabschnitts 1 vorhanden ist, wie in 2 gezeigt, werden durch die im Hohlraumabschnitt 1 zur Verfügung stehende Trennschicht 9 Verunreinigungen in der Inspektionstargetlösung oder aber diskrete Komponenten, die für die Messung unnötig sind, abgetrennt, wenn die Inspektionstargetlösung mit dem Hohlraumabschnitt 1 in Berührung gebracht wird, und die Inspektionstargetlösung, aus der Verunreinigungen und diskrete Komponenten entfernt worden sind, durchdringt die Entwicklungsschicht 2, wodurch eine Messung erfolgt.
Wenn der in 3 gezeigte Biosensor, der einen Zellkomponenten-Zerstörungsreagenzienabschnitt 10 im Raum des Hohlraumabschnitts 1 besitzt, eingesetzt wird, unterwirft der im Hohlraumabschnitt 1 vorhandene Zellkomponenten-Zerstörungsreagenzienabschnitt die Zellkomponenten wie Vollblut, die in der Inspektionstargetlösung enthalten sind, einem Zerstörungsprozess, wenn eine Inspektionstargetlösung wie Vollblut eingesetzt wird, die Zellkomponenten enthält und die mit dem Hohlraumabschnitt 1 in Berührung gebracht wird, und die Inspektionstargetlösung, deren Zellkomponenten eliminiert worden sind, durchdringt die Entwicklungsschicht 2, wodurch eine Messung erfolgt.
Wie oben beschrieben, ist in Übereinstimmung mit dem Biosensor der ersten Ausführungsform das einen Raum bildende Material 8 zur Ausbildung des Raumes auf der Entwicklungsschicht 2 angeordnet, und die Inspektionstargetlösung wird so mit dem Hohlraumabschnitt 1 in Berührung gebracht, der durch die Entwicklungsschicht 2 und das den Raum bildende Material 8 gebildet wird, dass eine Messung durchgeführt werden kann, wodurch kein Bedarf für die Verwendung eines sehr genauen Dispensers oder dergleichen besteht, und selbst dann, wenn eine kleine und unbekannte Menge der Inspektionstargetlösung aufgetropft wird, kommt der Tropfen so mit dem Hohlraumabschnitt 1 in Berührung, dass die Inspektionstargetlösung sicher in den Raum absorbiert wird, was zu einer einfachen und sehr genauen Messung führt.
Da des Weiteren im Bedarfsfall eine Trennschicht 9 im Raum des Hohlraumabschnitts 1 vorgesehen ist, können diskrete, unnötige Komponenten eliminiert werden, wenn diskrete, unnötige Komponenten in der zu messenden Inspektionstargetlösung vorhanden oder möglicherweise vorhanden sind, wodurch ein vorheriges Zentrifugieren, Filtrieren oder dergleichen nicht erforderlich ist, was zu einer sehr genauen Messung mit einer einfachen Arbeitsweise führt.
Da des Weiteren auf der Entwicklungsschicht 2 ein Zellkomponenten-Zerstörungsreagenzienabschnitt 10 vorgesehen ist, kann eine Messung an einer Inspektionstargetlösung wie Blut, die Zellkomponenten enthält, direkt mit Vollblut als der Inspektionstargetlösung erfolgen, ohne ein vorausgehendes Zentrifugieren oder dergleichen zu verlangen, wodurch eine einfache und sehr genaue Messung erfolgt.
Weiter ist auch ein Aufbau verfügbar, der es ermöglicht, durch das den Raum bildende Material 8 hindurch zu bestätigen, ob die Menge der einfliessenden Inspektionstargetlösung ausreichend ist oder nicht, dass die Messung begonnen hat oder welcher Art die Inspektionstargetlösung ist, und dergleichen. Das Volumen der in den Hohlraumabschnitt 1 fliessenden Inspektionstargetlösung wird durch das Volumen des Hohlraumabschnitts 1 definiert, wodurch die Messung in Übereinstimmung mit der Menge der entnommenen Inspektionstargetlösung ausgeführt wird. Der Hohlraumabschnitt 1 besitzt ein Volumen für eine genügend grosse Menge der einströmenden Inspektionstargetlösung, so dass Probenmangelprobleme gelöst sind, was zu einer genaueren Messung führt.
Des Weiteren ist auch eine visuelle Messung möglich, wenn eine qualitative Beurteilung verlangt wird. Um eine genaue Messung auszuführen, sind die Seitenflächen der Entwicklungsschicht 2 parallel zur Richtung der eindringenden Inspektionstargetlösung und die Oberseite der Entwicklungsschicht 2 mit für Flüssigkeiten undurchlässigem Folienmaterial haftend versiegelt, um das Vordringen der Inspektionstargetlösung zu begradigen, wodurch in Übereinstimmung mit der Menge des Messtargets in der Inspektionstargetlösung eine einheitlichere Menge des Komplexes gebildet wird. Ein quantitatives Ergebnis kann des Weiteren auch gewonnen werden, indem ein optisches Verfahren verwendet wird, um die Menge eines gebundenen Markers zu messen.
Während in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Antigen-Antikörper-Reaktion in der Schichtreaktion beschrieben wurde, durch die ein Komplex aus dem immobilisierten Antikörper, dem Messtarget und dem markierten Antikörper gebildet wird, ist auch eine Konkurrenzreaktion verfügbar, bei der ein Reagens, das in Konkurrenz zum Messtarget in der Inspektionstargetlösung reagiert, in Übereinstimmung mit der Auswahl des Reagens verwendet wird. Wenn eine spezifische Bindung genutzt werden soll, können des Weiteren auch andere Reaktionen als die Antigen-Antikörper-Reaktion mit beliebigen Reagenskomponenten aufgestellt werden.
(Ausführungsform 2)
4 sind Beispiele von Strukturzeichnungen eines Biosensors gemäss einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 4(a) ist eine auseinandergezogene Ansicht des Biosensors, und 4(b) ist eine perspektivische Ansicht des Biosensors. Die gleichen Bestandteile wie die in 1 gezeigten werden durch die gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird unterlassen.
Der Unterschied im Aufbau zwischen 4 und 1 besteht darin, dass in 1 der Markerreagenzienhalteabschnitt 4 auf der Entwicklungsschicht 2 markiert ist, während in 4 eine Markerreagenzienhalteschicht 14, die ein Markerreagens hält, auf die Entwicklungsschicht 2 auflaminiert ist.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 ein Messverfahren des Biosensors gemäss der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zuerst fliesst die Inspektionstargetlösung durch Kapillarwirkung in den Hohlraumabschnitt 1, wenn die Inspektionstargetlösung mit dem Hohlraumabschnitt 1 in Berührung gebracht wird. Die in den Hohlraumabschnitt 1 fliessende Inspektionstargetlösung dringt von der Seite, wo die Markerreagenzien haltende Schicht 14, der Hohlraumabschnitt 1 und die Entwicklungsschicht 2 miteinander in Berührung stehen, zum Ende der Entwicklungsschicht 2 vor. Zu diesem Zeitpunkt beginnt das markierte Markerreagens, aus der das Markerreagens haltenden Schicht 14, die auf die Entwicklungsschicht 2 auflaminiert ist, eluiert zu werden. Wenn ein Messtarget in der Inspektionstargetlösung vorhanden ist, schreitet das Vordringen fort, während ein mit Goldkolloid markierter Antikörper aus der Markerreagenzien haltenden Schicht 14 reagiert. Wenn die Inspektionstargetlösung dann den Reagenzienimmobilisierungsabschnitt 5 erreicht und ein Messtarget vorhanden ist, wird entsprechend der Menge des vorhandenen Messtargets ein Komplex aus immobilisiertem Antikörper, dem Messtarget und dem markierten Antikörper gebildet. Wenn andererseits kein Messtarget vorhanden ist oder in einer Menge unterhalb der Nachweisempfindlichkeit vorliegt, laufen die meisten markierten Antikörper über die Entwicklungsschicht 2, ohne den Komplex zu bilden. Dann wird die Inspektionstargetlösung, die die Entwicklungsschicht 2 durchdringt, an der Wasser absorbierenden Schicht 3 absorbiert, und die Messung ist beendet. Das Messergebnis wird gewonnen, indem ein Bindungszustand des Markerreagens im Reagenzienimmobilisierungsabschnitt 5 bestätigt wird.
Wie oben beschrieben, ist gemäss dem Biosensor in der zweiten Ausführungsform die Markerreagenzien haltende Schicht 14, in der das Markerreagens gehalten wird, auf die Entwicklungsschicht 2 auflaminiert, und die Inspektionstargetlösung wird mit dem Hohlraumabschnitt 1 in Berührung gebracht, der durch die Entwicklungsschicht 2 und die Markerreagenzien haltende Schicht 14 gebildet wird, um eine Messung auszuführen, und daher wird das in die Inspektionstargetlösung eluierte Markerreagens nicht in einem Träger wie Filterpapier gehalten, sondern wird aufgelöst und diffundiert in die Inspektionstargetlösung im Hohlraumabschnitt 1, wodurch eine einheitlichere Verteilung des Markerreagens bezüglich der Inspektionstargetlösung möglich ist, was zu einem genaueren Biosensor führt.
Die für die Messung erforderliche Reagenskomponente liegt wie der markierte Antikörper in dem Raum in einem trockenen Zustand vor, wodurch die für die Messung erforderliche Inspektionstargetlösung ganz einheitlich eluiert wird. Die für die Messung erforderliche Reagenskomponente ist hier ein Zellkomponenten-Zerstörungsreagens, ein Enzymsubstrat, ein Aggregationsreagens, ein pufferndes Lösungsreagens, ein Proteinschutzreagens oder dergleichen, und verschiedene für die Messung erforderliche Reagenskomponenten können beliebig eingeführt werden.
Weiter ist je nach den Erfordernissen die Trennschicht 9 im Raum des Hohlraumabschnitts 1 vorhanden, so dass diskrete, unnötige Komponenten eliminiert werden können, wenn die diskreten, unnötigen Komponenten in der zu messenden Inspektionstargetlösung vorhanden sind oder möglicherweise vorhanden sind, wodurch ein vorausgehendes Zentrifugieren, Filtrieren oder dergleichen nicht erforderlich ist, was zu einer sehr genauen Messung mit einfacher Arbeitsweise führt.
Weiter ist im Raum des Hohlraumabschnitts 1 ein Zellkomponenten-Zerstörungsreagenzienabschnitt 10 vorhanden, wodurch eine Messung an einer Inspektionstargetlösung wie Blut, die Zellkomponenten enthält, direkt mit Vollblut als der Inspektionstargetlösung erfolgen kann, ohne ein vorausgehendes Zentrifugieren oder dergleichen zu verlangen, wodurch eine einfache und sehr genaue Messung erfolgt.
Weiter ist auch ein Aufbau verfügbar, der es ermöglicht, durch das den Raum bildende Material 8 hindurch zu bestätigen, ob die Menge der einfliessenden Inspektionstargetlösung ausreichend ist oder nicht, dass die Messung begonnen hat oder welcher Art die Inspektionstargetlösung ist, und dergleichen.
Das Volumen der in den Hohlraumabschnitt 1 fliessenden Inspektionstargetlösung wird durch das Volumen des Hohlraumabschnitts 1 definiert, wodurch die Messung in Übereinstimmung mit der Menge der entnommenen Inspektionstargetlösung ausgeführt wird.
Der Hohlraumabschnitt 1 besitzt ein Volumen für eine genügend grosse Menge der einströmenden Inspektionstargetlösung, so dass Probenmangelprobleme gelöst sind, was zu einer genaueren Messung führt.
Des Weiteren ist auch eine visuelle Messung möglich, wenn eine qualitative Beurteilung verlangt wird. Um eine genaue Messung auszuführen, sind die Seitenflächen der Entwicklungsschicht 2 parallel zur Richtung der eindringenden Inspektionstargetlösung und die Oberseite der Entwicklungsschicht 2 mit für Flüssigkeiten undurchlässigem Material haftend versiegelt, um das Vordringen der Inspektionstargetlösung zu begradigen, wodurch in Übereinstimmung mit der Menge des Messtargets in der Inspektionstargetlösung eine einheitlichere Menge des Komplexes gebildet wird. Ein quantitatives Ergebnis kann des Weiteren auch gewonnen werden, indem ein optisches Verfahren verwendet wird, um die Menge eines gebundenen Markers zu messen.
Während in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Antigen-Antikörper-Reaktion in der Schichtreaktion beschrieben wurde, durch die ein Komplex aus dem immobilisierten Antikörper, dem Messtarget und dem markierten Antikörper gebildet wird, ist auch eine Konkurrenzreaktion verfügbar, bei der ein Reagens, das in Konkurrenz zum Messtarget in der Inspektionstargetlösung reagiert, in Übereinstimmung mit der Auswahl des Reagens verwendet wird. Wenn eine spezifische Bindung genutzt werden soll, können des Weiteren auch andere Reaktionen als die Antigen-Antikörper-Reaktion mit beliebigen Reagenskomponenten aufgestellt werden.
(Ausführungsform 3)
6 sind Strukturzeichnungen eines Biosensors gemäss einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 6(a) ist eine auseinandergezogene Ansicht des Biosensors, und 6(b) ist eine perspektivische Ansicht des Biosensors. In den Zeichnungen bezeichnen die gleichen Bezugszahlen wie die in 1 gezeigten gleiche oder entsprechende Teile.
In 6(a) und (b) besteht das Basismaterial 17, das die Entwicklungsschicht 2 hält, aus einer weissen PET-Folie. Das Basismaterial 17 ist in der Längsrichtung länger als die Entwicklungsschicht 2 und ist nahe dem Ende des Basismaterials 17 mit einem Probenhaltebereich 17a als einem Bereich versehen, wo die Entwicklungsschicht 2 nicht vorhanden ist. Dieses Basismaterial 17 hat die Aufgabe, die Entwicklungsschicht 2 zu verstärken, und wenn eine Lösung wie Blut, Speichel und Urin, die eine Infektionsgefahr darstellt, als die Inspektionstargetlösung verwendet wird, kann das Basismaterial 7 ihr Eindringen auch abfangen. Des Weiteren kann das Basismaterial 17 auch Wirkungen des Lichtschutzes besitzen, wenn die getränkte Entwicklungsschicht 2 lichtdurchlässig wird. Die Zahl 18 bezeichnet ein einen Raum bildendes Material für die Ausbildung eines Hohlraumabschnitts 1, der ein Raum ist, durch den die Inspektionstargetlösung durch Kapillarwirkung in die Entwicklungsschicht 2 einfliesst, und besteht hier aus laminierten durchsichtigen PET-Folien. Dieses einen Raum bildende Material 18 ist so angeordnet, dass es die Entwicklungsschicht 2 und den Probenhaltebereich 17a bedeckt, und die Enden des den Raum bildenden Materials 18 mit Ausnahme des Endes, das dem Reagenzienimmobilisierungsabschnitt 5 zugewandt ist, haften dicht an den Rändern des Basismaterials 17. Dieses den Raum bildende Material 18 wirkt auch als ein Schutz gegen Verunreinigung durch unbeabsichtigtes Anhaften oder Verspritzen der Inspektionstargetlösung auf die Aussenseite, wenn ein Biosensor, auf den die Inspektionstargetlösung aufgebracht worden ist, manipuliert wird. Das den Raum bildende Material 8 kann aus einem Kunstharzmaterial wie ABS, Polystyrol und Polyvinylchlorid wie auch aus einem für Lösungen undurchlässigen Material wie Metal und Glas bestehen, und während das Material bevorzugt durchsichtig oder durchscheinend ist, ist bei Undurchsichtigkeit ein gefärbtes oder lichtundurchlässiges Material ebenfalls verfügbar. Ein offener Abschnitt 18a ist im Bereich des Probenhaltebereichs 17a des den Raum bildenden Materials 18 vorhanden. Dieser offene Abschnitt 18a, der Probenhaltebereich 17a und ein Teil des den Raum bildenden Materials 18, der den Probenhaltebereich 17a umgibt, bilden einen Probenhalteabschnitt 11 als den Abschnitt, auf den die Inspektionstargetlösung von aussen aufgebracht wird. Die Zahl 1 bezeichnet einen Hohlraumabschnitt, der durch Auslegung des den Raum bildenden Materials 8 auf der Entwicklungsschicht 2 gebildet wird.
Das in der ersten Ausführungsform beschriebene Beispiel ist für den Fall eines direkten Aufbringens von Blut aus der Fingerspitze geeignet, wobei die Abnahme einer kleinen Blutmenge durch eine Nadel für die Abnahme kleiner Blutmengen oder dergleichen eingesetzt wird. Auf dem Gebiet der Medizin wird aber häufig auch eine Entnahme von Blut mit Spritzen, eine Vakuumblutentnahme mit einem Saugrohr für die Blutentnahme oder dergleichen verwendet. Diese dritte Ausführungsform stellt einen Biosensor zur Verfügung, der für Fälle geeignet ist, in denen die Inspektionstargetlösung von einer solchen Spritze oder dergleichen aufgebracht wird.
7 ist ein Musterdiagramm, das einen Zustand der Messung gemäss der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In der Zeichnung bezeichnen die gleichen Bezugszahlen wie die in 6 gezeigten die gleichen oder entsprechende Teile, während die Zahl 12 die Umgebung des Endes einer Blutentnahmespritze nach der Blutentnahme bezeichnet. 7 veranschaulicht einen Zustand, wo die Inspektionstargetlösung nach der Blutentnahme mit der Spritze direkt von der Spritze 12 aufgebracht wird, von der der Nadelabschnitt entfernt worden ist. Wenn hier der Nadelabschnitt entfernt worden ist, so kann ähnlich verfahren werden, wenn die Nadel verbunden bleibt.
Wenn eine Inspektionstargetlösung als Probe genommen wird, die Zellkomponenten aufweist, kann ein Zellschrumpfungsreagens im Hohlraumabschnitt 1 bereitgehalten werden, und Kaliumchlorid wird zum Beispiel als dieses Zellkonzentrationsreagens verwendet. Das Zellschrumpfungsreagens ist ein Reagens, das vorgesehen wird, wenn Zellkomponenten in der Inspektionstargetlösung enthalten sind, aber ist nicht sonderlich nötig, wenn eine Inspektionstargetlösung verwendet wird, die keine Zellkomponenten enthält. Des Weiteren kann das Zellschrumpfungsreagens eine anorganische Verbindung wie ein Salz, darunter ein anderes anorganisches Salz als Kaliumchlorid, nämlich Natriumchlorid oder Natriumphosphat, eine Aminosäure wie Glycin oder Glutaminsäure, eine Iminosäure wie Prolin, Zucker wie Glucose, Sucrose oder Trehalose und ein Zuckeralkohol wie Glucit sein, solange diese die Wirkung besitzen, Zellen zu schrumpfen. Ein System mit einem solchen Zellkomponentenschrumpfer ist besonders wirksam, wenn Vollblut als die Inspektionstargetlösung verwendet wird.
Des Weiteren kann auch Natriumpercarbonat als eine Reagenskomponente mit Bleichwirkung je nach Bedarf bereitgehalten werden. Dies ist wirksam, wenn Auswirkungen färbender Stoffe der Inspektionstargetlösung auf des Messergebnis nicht vernachlässigt werden können, zum Beispiel dann, wenn eine Vollblutprobe als die Inspektionstargetlösung genommen wird. Während Natriumpercarbonat hier verwendet wird, können beliebige andere Reagenzien mit Bleichwirkung wie Wasserstoffperoxid und Natriumhypochlorit unter Beachtung der Auswirkungen auf die Reaktion ebenfalls frei gewählt werden.
In einem Aufbau wie dem in der ersten Ausführungsform beschriebenen, der nur mit dem Hohlraumabschnitt 1 versehen ist, ist es wahrscheinlich, dass bei der direkten Aufgabe von Inspektionstargetlösung aus der Spritze 12 auf den Biosensor weitere Inspektionstargetlösung als die im Hohlraumabschnitt 1 des Biosensors absorbierte aussen am Sensor anhaftet und dessen Aussenseite verunreinigt. Des Weiteren kann in Fällen, wenn keine für eine Messung genügende Menge der Inspektionstargetlösung im Hohlraumabschnitt 1 absorbiert wird, weil das Ende des Hohlraumabschnitts 1 nicht fehlerfrei mit der Inspektionstargetlösung verbunden wurde, ein fehlerhaftes Messergebnis erhalten werden. Unter solchen Bedingungen ist es für einen Benutzer ziemlich schwierig zu arbeiten, und Probleme der Sicherheit und Hygiene treten auf, wenn die Inspektionstargetlösung eine Körperflüssigkeit oder dergleichen ist. Des Weiteren wird ein Ergebnis mangelnder Messgenauigkeit erhalten. Die Sicherheit betrifft hier eine Infektion des Inspektors durch die Inspektionstargetlösung und deren Anhaften oder dergleichen.
Da in der dritten Ausführungsform ein Probenhalteabschnitt 11, der die Probe hält, nahe dem Ende des Hohlraumabschnitts 1 vorhanden ist, bringt ein Benutzer die Inspektionstargetlösung auf den Probenhalteabschnitt 11 auf, und die Inspektionstargetlösung wird im Biosensor leicht und sicher gehalten, wodurch die Inspektionstargetlösung gemessen wird. Daher ist in Fällen, wo eine Messung mit einer Inspektionstargetlösung realisiert wird, die Blut ist, das durch eine sogenannte Spritzenblutabnahme gesammelt wurde, kein Arbeitsschritt erforderlich, um die Inspektionstargetlösung nach der Blutabnahme in einen anderen Behälter zu überführen oder um ein im Voraus festgelegtes Volumen der entnommenen Inspektionstargetlösung quantitativ abzumessen, wodurch eine Verschmutzung der Aussenseite durch die Probe verringert wird, was zu einer sicheren, hygienischen, raschen und einfachen Messung führt.
Da die Inspektionstargetlösung im Probenhalteabschnitt 11 gehalten wird, kann die Inspektionstargetlösung des Weiteren so gehalten werden, dass sie mit dem Hohlraumabschnitt 1 in Berührung steht, wodurch eine für die Inspektion genügende Menge der Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt 1 absorbiert wird.
Wegen der Auswirkungen der Absorption der durch den Hohlraumabschnitt 1 gehaltenen Probe besteht kein Bedarf für eine quantitative Abmessung einer im Voraus festgelegten Menge der Inspektionstargetlösung, und selbst dann, wenn eine unbestimmte Menge von Inspektionstargetlösung aufgebracht wird, ist wie in Fällen, wo ein im Voraus festgelegtes Volumen der Inspektionstargetlösung aufgebracht wird, eine Messung hoher Genauigkeit möglich.
Des Weiteren wird ein durchlässiges Material als das den Raum bildende Material 18 zur Ausbildung des Hohlraumabschnitts 1 eingesetzt, so dass überprüft werden kann, ob eine genügende Menge an Inspektionstargetlösung für die Messung aufgebracht werden kann oder nicht.
Während in der dritten Ausführungsform die Blutabnahme mit Spritze beschrieben worden ist, kann die vorliegende Erfindung ebensogut wie bei einer Blutabnahme mit Spritze auch auf eine Messung der Inspektionstargetlösung angewendet werden, in der ein einfacher Tropfer, eine Pasteurpipette oder dergleichen eingesetzt wird, und des Weiteren ist die Inspektionstargetlösung nicht auf Vollblut beschränkt, und eine wässrige Lösung, Urin, Speichel, Blutserum, Blutplasma oder dergleichen sind je nach den Absichten eines Benutzers in ähnlicher Weise anwendbar, was zu den gleichen Wirkungen wie in der dritten Ausführungsform führt.
In der dritten Ausführungsform besitzt der Hohlraumabschnitt 1 bevorzugt ein Volumen von 100 μl oder darunter. Bei einem solchen Aufbau ist selbst bei Messungen mit einer kleinen Menge von Inspektionstargetlösung wie in Fällen, in denen es schwierig ist, die Inspektionstargetlösung zu gewinnen, oder in Fällen, in denen die Messung mit einer kleinen Menge von Inspektionstargetlösung ausgeführt wird, der Hohlraumabschnitt 1 gross genug, um eine genügende Menge an Inspektionstargetlösung zu absorbieren und die Messung zu erleichtern, wodurch die Einsatzfähigkeit des Biosensors erhöht wird und Messungen mit einer kleinen Menge von Inspektionstargetlösung ermöglicht werden.
Des Weiteren hält der Probenhalteabschnitt 11 eine grössere Probenmenge als das Volumen des Hohlraumabschnitts 1, wodurch ein für die Messung genügend grosses Volumen der Inspektionstargetlösung bereitgehalten werden kann und Probleme eines Mangels an Inspektionstargetlösung gelöst werden können, was zu einer sehr genauen Messung führt. Wenn das Volumen des Probenhalteabschnitts 11 viel grösser gemacht wird, ist es möglich, die Inspektionstargetlösung in einer sehr grossen Menge, gemessen an der für die Messung erforderlichen Menge, aufzunehmen, wodurch ein Verspritzen der Inspektionstargetlösung zur Aussenseite und dadurch verursachte Verschmutzung verhindert werden, was zu einer sichereren und hygienischeren Messung führt. Um eine grössere Menge von Inspektionstargetlösung im Probenhalteabschnitt 11 als im Hohlraumabschnitt möglich zu machen, wie oben beschrieben, wird der Probenhalteabschnitt 11 wie in dem in 7 gezeigten Biosensor bevorzugt mit seitlichen Wänden oder dergleichen umgeben, damit keine Inspektionstargetlösung ausläuft.
Während in der dritten Ausführungsform der Probenhalteabschnitt 11 aus dem Basismaterial 17, das die Entwicklungsschicht 2 hält, und einem Teil des den Raum bildenden Materials 18, das den Hohlraumabschnitt 1 bildet, besteht, ist es auch möglich, dass ein Biosensor, wie er in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, mit einem neuen Probenhalteabschnitt versehen wird, der aus anderen Elementen als den für den Biosensor der vorliegenden Erfindung eingesetzten besteht. Weiter sind beliebige andere Aufbauten, die es ermöglichen, die Probe in Berührung mit dem Hohlraumabschnitt 1 zu halten, als Probenhalteabschnitt verfügbar.
Während in der dritten Ausführungsform der Boden des Probenhalteabschnitts 11 der Probenhaltebereich 17a des Basismaterials 17 ist, das die Entwicklungschicht 2 hält, und das den Raum bildende Material 18, das um den Probenhaltebereich 17a herum vorhanden ist, die Seitenwand darstellt, um ein Auslaufen der Probe zu verhindern, wird in der vorliegenden Erfindung ein Aufbau bevorzugt, der es ermöglicht, dass die Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt 1 fliesst, und der Boden des Probenhalteabschnitts 11 wird bezüglich des Bodens des Hohlraumabschnitts 1 höher gelegt, oder die Breite einer Aufgabeöffnung für die Aufgabe der Probe aus dem Probenhalteabschnitt 11 in den Hohlraumabschnitt 1 wird genügend verengt, während die Aufgabeöffnung dem Hohlraumabschnitt 1 zugewandt ist, wodurch die Inspektionstargetlösung leicht in den Hohlraumabschnitt fliesst, was zu einer genaueren Messung führt.
Des Weiteren können sich gemäss der vorliegenden Erfindung in den in der ersten bis dritten Ausführungsform beschriebenen Biosensoren die gesamten Reagenzien einschliesslich des Reagens im Reagenzienimmobilisierungsabschnitt und des Markerreagens in einem trockenen Zustand befinden. Auch in diesem Falle werden die gleichen Wirkungen wie in der ersten bis dritten Ausführungsform erzielt, und ein Biosensor, der eine ausgezeichnete Lagerbeständigkeit besitzt und frei tragbar ist, kann erhalten werden, da sich die gesamten Reagenzien in einem trockenen Zustand befinden.
Des Weiteren besteht gemäss der vorliegenden Erfindung, wenn der gleiche Biosensor wie die in der ersten bis dritten Ausführungsform beschriebenen Biosensoren als ein Biosensor für eine Immunchromatographie eingesetzt wird, in der als vereinfachtes Verfahren auf dem Markt vorherrschenden Immunchromatographie keine Notwendigkeit für eine quantitative Abmessung eines im Voraus festgelegten Volumens der Inspektionstargetlösung mit einem sehr genauen Dispenser oder dergleichen, und ein im Voraus festgelegtes Volumen der Inspektionstargetlösung kann quantitativ genau durch den Hohlraumabschnitt abgemessen werden, während eine unbestimmte Menge der Inspektionstargetlösung aufgegeben wird, wodurch eine Messung höherer Genauigkeit realisiert wird. Die Immunchromatographie ist hier ein Immunoassayverfahren, bei dem eine Messung durch Komplexbildung zwischen dem immobilisierten Reagens und dem Markerreagens unter Einsatz eines porösen Materials erfolgt, und es ist ein Messsystem, in dem eine Antigen-Antikörper-Reaktion verwendet wird und in dem eine Bound/Free-Trennung bei der Permeation eines chromatographischen Trägers durch die Inspektionstargetlösung realisiert wird, während ein Waschen sowie die Bound/Free-Trennung in einem gewöhnlichen Immunoassayverfahren erforderlich sind. Das gesamte Reagens befindet sich gewöhnlich in einem trockenen Zustand und wird bei der Messung von der Inspektionstargetlösung durchdrungen.
Während ein Goldkolloid und ein Latex typische Marker sind, können magnetische Teilchen, ein Enzym, ein Metallkolloid oder dergleichen ebenfalls verwendet werden. Wenn der Marker ein Enzym ist, wird ein Arbeitsschritt einbezogen, in dem ein Benutzer bei der Messung ein Enzymsubstrat oder ein Reaktionsabbruchreagens hinzufügt.
Des Weiteren braucht gemäss der vorliegenden Erfindung, wenn der gleiche Biosensor wie die in der ersten bis dritten Ausführungsform beschriebenen Biosensoren als ein Biosensor für eine Einschritt-Immunchromatographie eingesetzt wird, ein Benutzer in der Einschritt-Chromatographie, die als ein vereinfachtes Immunoassayverfahren auf dem Markt vorherrschend ist, das Volumen der Inspektionstargetlösung nicht im Voraus quantitativ zu messen, und die Menge der Inspektionstargetlösung kann während der Messung bestätigt werden, wodurch fehlerhafte Beurteilungen verringert und eine hohe Genauigkeit und vereinfachte Arbeit wie bei herkömmlicher Einschritt-Immunchromatographie realisiert werden. Die Einschritt-Immunchromatographie ist ein Immunoassayverfahren, bei dem eine Messung durch das Aufbringen der Inspektionstargetlösung unter Verwendung eines porösen Materials begonnen wird, und sie ist ein Messsystem, bei dem eine Antigen-Antikörper-Reaktion verwendet wird und die Bound/Free-Trennung erfolgt, während die Inspektionstargetlösung durch einen chromatographischen Träger läuft, wohingegen ein Waschen sowie die Bound/Free-Trennung in einem gewöhnlichen Immunoassayverfahren erforderlich sind. Das gesamte Reagens befindet sich gewöhnlich in einem trockenen Zustand und wird bei der Messung von der Inspektionstargetlösung durchdrungen.
Dies wird als Einschritt-Immunchromatographie bezeichnet, da die elementare Messoperation, die ein Benutzer ausführt, lediglich darin besteht, die Inspektionstargetlösung aufzubringen. Während ein Goldkolloid und ein Latex typische Marker sind, können magnetische Teilchen, ein Enzym, ein Metallkolloid oder dergleichen ebenfalls verwendet werden.
Als Nächstes wird die vorliegende Erfindung konkreter durch Beispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird in ihrem Umfang nicht durch die Beschreibungen in diesen Beispielen beschränkt.
(Beispiel 1)
Aufbau eines Teststreifens zur Messung von hCG in Urin
Die immunchromatographische Entwicklungsschicht 2, die eine Anti-hCG-β-Antikörper-Immobilisierungslinie und ein breites Band eines Komplexes eines Anti-hCG-α-Antikörpers sowie Goldkolloid in einer Nitrozellulosefolie enthält, wurde hergestellt. Der Hohlraumabschnitt 1 wurde durch das einen Raum bildende Material 8 in einem Abschnitt ausgebildet, wo die Inspektionstargetlösung auf diese immunchromatographische Entwicklungsschicht aufgebracht wird, wodurch ein immunchromatographischer Teststreifen hergestellt wurde. Dieser Teststreifen besitzt einen Aufbau, wie in 1 gezeigt. Gemäss den 1 enthält der Teststreifen den Antikörperimmobilisierungsabschnitt 5 und den Markerreagenzienhalteabschnitt 4, der sich auf der Seite befindet, wo die Inspektionstargetlösung mit dem Antikörpermobilisierungsabschnitt, der den Komplex des Anti-hCG-α-Antikörpers und das Goldkolloid enthält, in Berührung kommt. Diese Teststreifen wurden wie folgt hergestellt.
a) Herstellung der immunchromatographischen Entwicklungsschicht
Zuerst wurde die Anti-hCG-β-Antikörperlösung hergestellt, die mit einer Phosphatpufferlösung verdünnt war, um die Konzentration einzustellen. Diese Antikörperlösung wurde unter Verwendung einer Lösungsabgabevorrichtung auf die Nitrozellulosefolie aufgebracht. Dadurch wurde eine nachweisende Antikörperimmobilisierungslinie auf der Nitrozellulosefolie erhalten. Nach der Trocknung wurde diese Nitrozellulosefolie in eine Tris-HCl-Pufferlösung eingetaucht, die eine einprozentige Magermilch enthielt, und während 30 Minuten sanft geschüttelt. Dreissig Minuten später wurde die Folie in einen Behälter mit Tris-HCl-Pufferlösung überführt, während zehn Minuten sanft geschüttelt, danach in einem weiteren Behälter mit Tris-HCl-Pufferlösung weitere zehn Minuten sanft geschüttelt, wodurch die Folie gewaschen wurde. Nach zweimaligem Waschen wurde die Folie aus der Reinigungsflüssigkeit herausgenommen und bei Zimmertemperatur getrocknet.
Das Goldkolloid wurde hergestellt, indem einprozentige Citronensäurelösung zu einer unter Rückfluss bei 100°C kochenden 0,01-%igen Goldchlorwasserstofflösung hinzugegeben wurde. Nachdem der Rückfluss während 30 Minuten fortgesetzt worden war, wurde das Goldkolloid abgekühlt und unter Verwendung einer 0,2 M Kaliumcarbonatlösung auf pH 9 eingestellt. Der Anti-hCG-α-Antikörper wurde zu dieser Goldkolloidlösung hinzugegeben, dann wurde die gewonnene Lösung für einige Minuten gerührt, danach wurde eine 10-%ige BSA-(bovine serum albumin: Rinderserumalbumin)Lösung von pH 9 in einer solchen Menge dazugegeben, dass schliesslich eine einprozentige Lösung erhalten wurde, und gerührt. Dadurch wurde ein Antikörper-Goldkolloid-Komplex (markierter Antikörper) hergestellt. Danach wurde die markierte Antikörperlösung während 50 Minuten bei 4°C und 20000 g zentrifugiert, wodurch der markierte Antikörper isoliert wurde, und der isolierte markierte Antikörper wurde in einer gepufferten Reinigungslösung (Phosphatpufferlösung mit 1% BSA) suspendiert und danach zentrifugiert, um den markierten Antikörper zu waschen und zu isolieren. Dieser markierte Antikörper wurde in der gepufferten Reinigungslösung suspendiert und durch ein 0,8-μm-Filter filtriert, wodurch der markierte Antikörper in einer Menge eines Zehntels der ursprünglichen Goldkolloidlösung hergestellt und dann bei 4°C aufbewahrt wurde.
Die so hergestellte markierte Antikörperlösung wurde in die Lösungsabgabevorrichtung gegeben und auf eine von der Antikörperimmobilisierungsstelle beabstandeten Stelle der trockenen Anti-hCG-β-Antikörper-Immobilisierungsfolie aufgebracht, danach wurde die Folie getrocknet. Dadurch wurde der Markerreagenzienhaltebereich auf der Immobilisierungsfolie gewonnen. Auf diese Weise wurde eine immunchromatographische Reaktionsschicht, d.h. eine Entwicklungsschicht fertiggestellt.
b) Aufbau eines immunchromatographischen Teststreifens
Der immunchromatographische Teststreifen wurde auf das aus weissem PET von 0,5 mm Dicke bestehende Basismaterial aufgebracht, und dieses wurde in Streifen von 2,5 mm Breite zerschnitten. Nach dem Schneiden wurde jedes Stück der Immunchromatographie vom markierten Antikörperhalteabschnitt bis zum Ende der Immunchromatographie mit durchsichtigem Band von 100 μm Dicke umwickelt. Das den Raum bildende Material, das im Voraus mit einem Entlüftungsloch versehen und durch Laminierung von durchsichtigem PET von 100 μm Dicke hergestellt worden war, wurde in der Mitte des Anfangsabschnitts, der nicht mit dem durchsichtigen Band umwickelt war, aufgebracht, wodurch der Hohlraumabschnitt (Breite 2,0 mm, Länge 6,0 mm, Höhe 0,5 mm) ausgebildet wurde. Der immunchromatographische Teststreifen wurde auf diese Art hergestellt.
c) Probenvorbereitung
Die hCG-Lösungen bekannter Konzentration wurden menschlichem Urin zugegeben, wodurch hCG-Lösungen verschiedener bekannter Konzentration hergestellt wurden.
d) Messung
Urin mit hCG kontrollierter Konzentration wurde auf das PET-Basismaterial aufgetropft, um einen Tropfen darauf auszubilden. Der ausgebildete Tropfen wurde mit dem Hohlraumabschnitt auf dem immunchromatographischen Teststreifen in Berührung gebracht und in ihn eingeführt. Der eingeführte Tropfen wurde in Richtung auf die Wasser absorbierende Schicht entwickelt, um die Antigen-Antikörper-Reaktion zu bewirken, wodurch eine Farbreaktion im Antikörperimmobilisierungsabschnitt verursacht wurde. Der Farbzustand fünf Minuten nach Aufbringen der Probe auf diesen Teststreifen wird mit einem Reflexionsspektrophotometer (CS9300, hergestellt von der Shimadzu Corporation) gemessen und der Färbungsgrad berechnet.
Zuerst wurde Urin mit hCG-Konzentrationen von je 100, 1000 und 10000 E/liter auf den zu entwickelnden immunchromatographischen Teststreifen aufgebracht. Dann wurde der Farbzustand des Antikörperimmobilisierungsabschnitts auf den Teststreifen für Urin jeder hCG-Konzentration mit dem Reflexionsspektrophotometer gemessen. Die Extinktion bei einer Wellenlänge von 520 nm wurde mit dem Reflexionsspektrophotometer gemessen und in eine im Voraus konstruierte Eichkurve eingesetzt, die die Beziehung zwischen der hCG-Konzentration und der Extinktion anzeigt. Das Ergebnis wird in 5 gezeigt.
5 veranschaulicht das Ergebnis der Ermittlung der Konzentration eines Analysentargets auf der Basis eines Messwertes für den Grad der Färbung fünf Minuten nach dem Anfang des Aufbringens einer flüssigen Probe auf den immunchromatographischen Teststreifen. Die Messung erfolgt bei jeder Konzentration mit n = 10, was zu einer ausgezeichneten Korrelation mit CV-Werten von 5–10% führt.
(Beispiel 2)
Aufbau eines Teststreifens für die quantitative Messung von Vollblut-CRP
Der immunchromatographische Teststreifen mit einem Reagenzienimmobilisierungsabschnitt, auf dem ein Anti-CRP-Antikörper A immobilisiert ist, und einem Markerreagens, das den Komplex eines Anti-CRP-Antikörpers B und Goldkolloid enthält, wurde auf einer Nitrozellulosefolie hergestellt. Dieser immunchromatographische Teststreifen besitzt den gleichen Aufbau wie der in 6 gezeigte Biosensor und enthält das Markerreagens 4 als einen Bereich, der den Komplex des Anti-CRP-Antikörpers B und Goldkolloid enthält und sich in einem Abschnitt befindet, der dem Entwicklungsanfangspunkt, wo die Inspektionstargetlösung aufgegeben wird, näher ist als der Reagenzienimmobilisierungsabschnitt 5, wo der Antikörper immobilisiert ist, sowie den Probenhalteabschnitt 11. Dieser immunchromatographische Teststreifen wurde wie folgt hergestellt.
a) Herstellung des immunchromatographischen Teststreifens
Die Anti-CRP-Antikörper A-Lösung, die mit einer Phosphatpufferlösung verdünnt wurde, um die Konzentration einzustellen, wurde hergestellt. Diese Antikörperlösung wurde unter Verwendung einer Lösungsabgabevorrichtung auf die Nitrozellulosefolie aufgebracht. Dadurch wurde eine Antikörperimmobilisierungslinie als Reagenzienimmobilisierungsabschnitt auf der Nitrozellulosefolie erhalten. Nach der Trocknung wurde diese Nitrozellulosefolie in eine Tris-HCl-Pufferlösung eingetaucht, die eine einprozentige Magermilch enthielt, und während 30 Minuten sanft geschüttelt. Dreissig Minuten später wurde die Folie in einen Behälter mit Tris-HCl-Pufferlösung überführt, während zehn Minuten sanft geschüttelt, danach in einem weiteren Behälter mit Tris-HCl-Pufferlösung weitere zehn Minuten sanft geschüttelt, wodurch die Folie gewaschen wurde. Nach zweimaligem Waschen wurde die Folie aus dem Flüssigkeitsbehälter herausgenommen und bei Zimmertemperatur getrocknet.
Das Goldkolloid wurde hergestellt, indem einprozentige Citronensäurelösung zu einer unter Rückfluss bei 100°C kochenden 0,01-%igen Goldchlorwasserstofflösung hinzugegeben wurde. Nachdem der Rückfluss während 30 Minuten fortgesetzt worden war, wurde die Lösung auf Zimmertemperatur abgekühlt. Der Anti-CRP-Antikörper B wurde zu der Goldkolloidlösung hinzugegeben, die mit einer 0,2 M Kaliumcarbonatlösung auf pH 9 eingestellt worden war, dann wurde die gewonnene Lösung für einige Minuten gerührt, danach wurde eine 10-%ige BSA-(bovine serum albumin: Rinderserumalbumin)Lösung von pH 9 in einer solchen Menge dazugegeben, dass schliesslich eine einprozentige Lösung erhalten wurde, und gerührt. Dadurch wurde ein Antikörper-Goldkolloid-Komplex (markierter Antikörper) als Nachweissubstanz hergestellt. Die markierte Antikörperlösung wurde während 50 Minuten bei 4°C und 20000 g zentrifugiert, wodurch der markierte Antikörper isoliert wurde, und der isolierte markierte Antikörper wurde in einer gepufferten Reinigungslösung (Phosphatpufferlösung mit 1% BSA) suspendiert und danach zentrifugiert, um den markierten Antikörper zu waschen und zu isolieren. Nach Suspendieren in der gepufferten Reinigungslösung und Filtrieren durch ein 0,8-μm-Filter wurde der markierte Antikörper in einer Menge eines Zehntels der ursprünglichen Goldkolloidlösung hergestellt und dann bei 4°C aufbewahrt.
Die mit Goldkolloid markierte Antikörperlösung wurde in die Lösungsabgabevorrichtung gegeben und auf eine von der Antikörperimmobilisierungslinie beabstandete Stelle der trockenen Anti-CRP-Antikörper-A-Immobilisierungsfolie aufgebracht, um den markierten Antikörper und die Immobilisierungslinie, vom Anfangspunkt des Aufbringens der Inspektionstargetlösung aus gesehen, hintereinander anzuordnen, und danach wurde die Folie getrocknet. Danach wurde der das Markerreagens enthaltende Reaktionsschichtträger auf der Immobilisierungsfolie erhalten.
Als Nächstes wurde der hergestellte, das Markerreagens enthaltende Reaktionsschichtträger auf das aus weissem PET von 0,5 mm Dicke bestehende Basismaterial aufgebracht, und dieses wurde in Streifen von 5,0 mm Breite zerschnitten. Nach dem Schneiden wurde jedes Stück vom markierten Antikörperhalteabschnitt bis zum Ende der Immunchromatographie mit durchsichtigem Band von 100 μm Dicke umwickelt. Das den Raum bildende Material, das im Voraus mit einem Entlüftungsloch versehen und durch Laminierung von durchsichtigem PET von 100 μm Dicke hergestellt worden war, wurde in der Mitte des Anfangsabschnitts, der nicht mit dem durchsichtigen Band umwickelt war, aufgebracht, wodurch der Hohlraumabschnitt (Breite 5,0 mm, Länge 12,0 mm, Höhe 0,5 mm) ausgebildet wurde. Ein Auslaufen der Lösung verhindernde Wände des Probenhalteabschnitts wurden mit dem den Raum bildenden Material im Voraus ausgebildet. Weiter wird aus dem den Raum bildenden Material ein Schrumpferhalteabschnitt gebildet, in dem 2 μl einer im Voraus in einer Konzentration von 1,5 M hergestellten Kaliumchloridlösung pro Flächeneinheit aufgebracht, sofort mit flüssigem Stickstoff gefroren und gefriergetrocknet werden, um dadurch das Kaliumchlorid in einem trockenen Zustand zu erhalten. Der immunchromatographische Teststreifen wurde auf diese Weise hergestellt.
b) Probenherstellung
Menschliches Blut, dem EDTA·2K als Antikoagulans zugesetzt worden waren, wurde auf einen Hämatokritwert von 45% eingestellt. Die CRP-Lösungen bekannter Konzentration wurden diesem menschlichen Blut zugegeben, wodurch Blut mit verschiedenen bekannten CRP-Konzentration hergestellt wurde.
c) Messung des Färbungsgrades auf dem Teststreifen
Unter Berücksichtigung der aktuellen Blutabnahmesituation wurde eine 20-ml-Spritze mit dem vorbereiteten Vollblut gefüllt, und eine geeignete Menge von CRP enthaltendem Vollblut wurde ohne Abmessung eines im Voraus festgelegten Volumens in den Probenhalteabschnitt gegeben. Nach dem Aufbringen wurde die Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt absorbiert. Die Inspektionstargetlösung wurde in Richtung auf den Wasser absorbierenden Abschnitt entwickelt, um die Antigen-Antikörper-Reaktion zu bewirken, wodurch eine Farbreaktion im Antikörperimmobilisierungsabschnitt verursacht wurde. Der Farbzustand fünf Minuten nach Aufbringen der Probe auf diesen Biosensor wird mit einem Reflexionsspektrophotometer gemessen.
Geeignete Mengen von Vollblut mit CRP-Konzentrationen von 0,1 mg/dl, 1,0 mg/dl und 3,0 mg/dl im Plasma wurden aus der 20-ml-Spritze direkt auf den zu entwickelnden Biosensor aufgebracht. Dann wurde der Farbzustand des Reagenzienimmobilisierungsabschnitts auf dem Biosensor für Blut jeder hCG-Konzentration mit einem Reflexions-Extinktionsmessgerät (CS9300, hergestellt von der Shimadzu Corporation) gemessen. Die Extinktion bei 635 nm wurde gemessen und gegen die zugehörige CRP-Konzentration aufgetragen. Dies wird in 8 gezeigt. 8 ist ein Diagramm, das die Messergebnisse für mehrere Konzentrationen im zweiten Beispiel veranschaulicht, wobei die Abszissenwerte die CRP-Konzentrationen darstellen, die mit einem handelsüblichen Messgerät gemessen wurden. Hier wird ein Reagens durch ein Latex- Immunagglutinationsverfahren wie im handelsüblichen Messgerät verwendet. Des Weiteren stellen die Ordinatenwerte die erhaltene Extinktion dar. Die Eichkurve ist ein Gebiet, in dem die Extinktion mit steigender CRP-Konzentration zunimmt, was ein mathematischer Ausdruck ist, der gewöhnlich im Voraus mittels Inspektionstargetlösungen bekannter Konzentration berechnet wird, um danach aus der Extinktion, die erhalten wird, wenn die unbekannte Inspektionstargetlösung gemessen wird, die CRP-Konzentration in der unbekannten Inspektionstargetlösung zu berechnen. 8 zeigt, dass wie im ersten Beispiel ein bevorzugtes Ergebnis erhalten wurde.
Als Biovorrichtung im zweiten Beispiel wird ein Biosensor verwendet, der aus einem chromatographischen Material hergestellt wurde, das aus einem beliebigen porösen Träger wie Nitrozellulose oder Glasfaserfilterpapier besteht. Der aus einem solchen Material hergestellte Biosensor hat die Aufgabe, eine bestimmte Substanz unter Verwendung eines beliebigen Messprinzips wie der Antigen-Antikörper-Reaktion analytisch nachzuweisen und qualitativ oder quantitativ zu messen.
Während im zweiten Beispiel ein Biosensor verwendet wird, bei dem das Markerreagens und der Reagenzienimmobilisierungsabschnitt auf der gleichen Nitrozellulosefolie vorhanden sind, ist es auch möglich, dass ein Markerreagens auf einem porösen Träger aus einem anderen Material als Nitrozellulose, zum Beispiel auf einem Faservlies, auf einem Trägerkörper angeordnet ist. Während Goldkolloid als Beispiel für einen Marker verwendet wird, der das Markerreagens bildet, sind beliebige andere Substanzen, die nach der Reaktion eine Veränderung aufweisen, ebenfalls verfügbar, zum Beispiel Farbsubstanzen, fluoreszierende Substanzen, phosphoreszierende Substanzen, lumineszierende Substanzen, Redoxsubstanzen, ein Enzym, eine Nucleinsäure und ein endoplasmatisches Retikulum.
Als die zu messende Inspektionstargetlösungen gibt es Wasser, wässrige Lösungen, Körperflüssigkeiten wie Urin, Blut, Blutplasma, Blutserum und Speichel, Lösungen, in denen eine feste Substanz, feine Teilchen oder ein Gas gelöst sind, oder dergleichen, und ihre Anwendungen liegen beim Harnstatus, Schwangerschaftstest, der Wasseruntersuchung, der Untersuchung von Fäkalien, der Bodenanalyse, der Nahrungsmittelanalyse und dergleichen. Während das Beispiel mit C-reaktivem Protein (CRP) als der Inspektionstargetsubstanz beschrieben worden ist, sind Antikörper, Immunglobulin, Hormone, Proteine und Proteinabkömmlinge wie Enzyme und Peptide, Bakterien, Viren, Eumyceten, Mykoplasma, Parasiten und infizierende Substanzen sowie deren Produkte und Komponenten, Chemikalien wie Heilmedikamente und Drogen sowie Tumormarker ebenfalls verfügbar. Konkret sind zum Beispiel Choriongonadotropin (hCG), Corpus-luteum-Hormon (LH), thyroidstimulierendes Hormon, Follikel stimulierendes Hormon, Parathyroidhormon, adrenale Lipide stimulierendes Hormon, Estradiol, Prostata-spezifisches Antigen, Hepatitis B-Oberflächenantigen, Myoglobin, CRP, myokardiales Troponin, HbA1c, Albumin oder dergleichen verfügbar. Des Weiteren können Umweltanalysen wie Wasser- und Bodenuntersuchungen, Nahrungsmittelanalysen und dergleichen realisiert werden. Den Ausführungsformen zufolge kann eine einfache, schnelle, hoch empfindliche, effiziente und genaue Messung realisiert werden.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie oben beschrieben, ist ein Biosensor gemäss der vorliegenden Erfindung als ein Biosensor verfügbar, der für eine Immunchromatographie oder eine sogenannte Einschritt-Chromatographie verwendet wird, konkret als ein Biosensor, der für eine Messung unter Bedingungen verwendet wird, wo eine Vereinfachung oder Beschleunigung der Operationen erforderlich ist, wie zum Beispiel auf den Gebieten der Medizin und Diagnose oder im Haushalt, oder als ein Biosensor, der für eine Messung kleiner Volumina einer Inspektionstargetlösung verwendet wird.

Claims

Biosensor, der in Abschnitten einer Entwicklungsschicht für die Entwicklung der Inspektionstargetlösung einen darin immobilisierten Reagentienimmobilisierungsabschnitt sowie einen Markerreagentienhalteabschnitt enthält, in dem ein Markerreagens gehalten wird, das durch die Entwicklung der Inspektionstargetlösung eluiert werden kann, und der die Bindungsmenge des Markerreagens im Reagentienimmobilisierungsabschnitt misst, wodurch in der Inspektionstargetlösung zu messende Komponenten qualitativ oder quantitativ gemessen werden, weiter enthaltend: nur an einem Endabschnitt der Entwicklungsschicht (2) ein einen Raum bildendes Teil (8), das einen Hohlraumabschnitt (1) bildet, der ein Raum ist, in den die Inspektionstargetlösung durch ein kapillares Phänomen hineinfliesst.
Biosensor, der immobilisiert in einem Abschnitt einer Entwicklungsschicht für die Entwicklung der Inspektionstargetlösung einen Reagentienimmobilisierungsabschnitt enthält und der die Bindungsmenge des Markerreagens im Reagentienimmobilisierungsabschnitt misst, wodurch in der Inspektionstargetlösung zu messende Komponenten qualitativ oder quantitativ gemessen werden, weiter enthaltend: nur an einem Endabschnitt der Entwicklungsschicht (2) ein einen Raum bildendes Teil (8), das einen Hohlraumabschnitt (1) bildet, der ein Raum ist, in den die Inspektionstargetlösung durch ein kapillares Phänomen hineinfliesst; und einen Markerreagentienhalteabschnitt (4) im Hohlraumabschnitt, um ein Markerreagens zu halten, das durch das Einfliessen der Inspektionstargetlösung eluiert werden kann.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraumabschnitt die Inspektionstargetlösung vorübergehend hält.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraumabschnitt die einfliessende Menge der Inspektionstargetlösung durch das Volumen des Hohlraumabschnitts definiert.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraumabschnitt ein Volumen für die einfliessende Inspektionstargetlösung besitzt, das für eine Entwicklung im Entwicklungsabschnitt genügt.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, weiter einschliessend einen Zellkomponenten-Zerstörungsreagentienabschnitt für die Zerstörung von Zellkomponenten im Hohlraumabschnitt.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, weiter einschliessend einen Zellkomponenten-Schrumpfungsreagentienabschnitt für die Schrumpfung von Zellkomponenten im Hohlraumabschnitt.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, weiter einschliessend einen Bleichreagentienabschnitt im Hohlraumabschnitt.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraumabschnitt ein Volumen von 20 μl (Mikroliter) oder weniger besitzt.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraumabschnitt Mittel für eine Überprüfung des Einfliessens der Inspektionstargetlösung von aussen besitzt.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass das einen Raum bildende Teil teilweise oder ganz lichtdurchlässig ist.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, weiter einschliessend einen Trennungsabschnitt für die Abtrennung bestimmter Komponenten, die für eine Messung im Hohlraumabschnitt nicht nötig sind.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, weiter einschliessend einen Probenhalteabschnitt, um die Inspektionstargetlösung so zu halten, dass sie mit dem Hohlraumabschnitt in Berührung steht.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenhalteabschnitt eine grössere Menge an Inspektionstargetlösung hält als das Volumen des Hohlraumabschnitts.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenfläche des Probenhalteabschnitts so hoch wie oder höher als die des Hohlraumabschnitts ist.
Biosensor, wie in Anspruch 13 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraumabschnitt ein Volumen von 100 μl oder weniger besitzt.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, weiter einschliessend ein Entlüftungsloch, um das Einfliessen der Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt zu unterstützen.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, weiter einschliessend ein poröses Material, das durch das Eindringen der Inspektionstargetlösung in den Hohlraumabschnitt durchdrungen werden kann.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass sich alle Reagentien einschliesslich des Reagens im Reagentienimmobilisierungsabschnitt und des Markerreagens in einem trockenen Zustand befinden und dass sie sich gänzlich in einem trockenen Zustand befinden.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Biosensor für eine Immunchromatographie eingesetzt wird.
Biosensor, wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Biosensor für eine Einschritt-Immunchromatographie eingesetzt wird.