DE69626016T2

DE69626016T2 - Test-Kit und Vorrichtungen

Info

Publication number: DE69626016T2
Application number: DE69626016T
Authority: DE
Inventors: Micheal Wellingborough Northampton Catt; Peter Lenko; Michael Thomas Kingston-Upon-Thames Surrey Pearson
Original assignee: Inverness Medical Switzerland GmbH
Current assignee: Alere Switzerland GmbH
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2016-09-28
Also published as: US20060083658A1; US6951631B1; JPH10104228A; ITTO970054U1; EP0833145B1; PL318719A1; ES2127127B1; HUP9700419A3; DE29704394U1; HU9700534D0; FR2754061A3; ZA971527B; US7632460B2; HUP9700534A2; CA2198179C; KR19980024133A; ATE231971T1; JP4080566B2; DE69626016D1; HU9700419D0

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Testkits und Vorrichtungen zur qualitativen oder quantitativen Bestimmung der Anwesenheit von einem oder mehreren Analyten in einer flüssigen Probe und insbesondere auf Mittel zur Vereinfachung der korrekten Wechselbeziehung zwischen einer Assay-Vorrichtung und einer dafür vorgesehenen Ablesevorrichtung, die zusammen wesentliche Teile des Testkits darstellen.
STAND DER TECHNIK
In unserer eigenen PCT-Anmeldung WO 95/13531 haben wir Ablesevorrichtungen für Assay-Vorrichtungen beschrieben, bei denen Teststreifen zum Einsatz kommen. Im typischen Fall weist die Assay-Vorrichtung ein lang gestrecktes Gehäuse auf, welches den Teststreifen enthält und in dem Gehäuse ein oder mehrere „Fenster" aufweist, durch welche ein Bereich oder eine Zone des Teststreifens mit dem Ergebnis des Nachweisvorgangs beobachtet werden kann. Die bevorzugte Ablesevorrichtung umfasst dabei einen Aufnahmeabschnitt mit Schlitz, in welchen die Assay-Vorrichtung eingesetzt werden kann und in welchem das Ergebnis des Nachweises durch elektromagnetische Einrichtungen bestimmt wird, insbesondere anhand der Weiterleitung von Licht durch den Teststreifen. Zur exakten Bestimmung des Assay-Ergebnisses muss der Erfassungsbereich des Teststreifens korrekt innerhalb der Ablesevorrichtung relativ zum Strahlengang oder anderen Merkmalen positioniert werden, welche das System zum Ablesen der Ergebnisse ausmachen. In der WO 95/13531 werden verschiedene Möglichkeiten beschrieben, mit denen die korrekte Aufnahme der Assay-Vorrichtung im Inneren der Ablesevorrichtung vereinfacht werden kann.
Eine vornehmliche Zielsetzung besteht bei diesen Testkits darin, dass sie auch von untrainiertem Personal und insbesondere durch den Benutzer zu Hause verwendbar sein sollen. Wird der normale Benutzer zur Benutzung irgendeiner Vorrichtung aufgefordert, die einen körperlichen Eingriff der einen Einheit mit einer anderen voraussetzt, dann kann es für diesen Vorgang überraschend häufig vorkommen, dass er inkorrekt ausgeführt wird.
Sorgfältig formulierte und bebilderte Anleitungen, die der Hersteller mitliefert, können falsch verstanden werden oder sie werden häufig völlig ignoriert. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, bei der eine präzise Ablesung des Ergebnisses eines empfindlichen Nachweises gefordert wird, ist es ganz wesentlich, dass eine exakte Platzierung der Assay-Vorrichtung innerhalb der Ablesevorrichtung erzielt wird. Jeder Ausrichtungsfehler oder ein inkorrekter Eingriff zwischen diesen beiden Einheiten kann zu einer unpräzisen oder irreführenden Ablesung des Assay-Ergebnisses führen. Dieses Problem ist besonders dort drängend, wo das Ablesesystem keine Möglichkeit umfasst, die Assay-Vorrichtung abzutasten, um den richtigen Abschnitt zu lokalisieren, der abgelesen werden sollte. Die Kosten und der komplexe Aufbau des Ablesesystems lassen sich erheblich verringern, wenn die präzise Lage der Erfassungszone innerhalb der Nachweiszone schon während der Herstellung gesteuert wird und die Vorrichtung relativ zur Ablesevorrichtung in gleichbleibender Weise so positioniert wird, dass die Erfassungszone immer die gleiche Lage relativ zum Ablesesystem einnimmt. Eine Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein Testkit zu schaffen, bei dem die Wahrscheinlichkeit eines durch einen Benutzer verursachten Fehlers während der Ausrichtung der Assay-Vorrichtung gegenüber der Ablesevorrichtung erheblich verringert wird. Eine damit verknüpfte Zielsetzung besteht in der Schaffung eines Testkits, bei dem die Ablesung der Assay-Vorrichtung nur dann eingeleitet wird, wenn die Assay-Vorrichtung tatsächlich korrekt relativ zum Ablesegerät liegt, oder bei dem der Benutzer einen Alarmhinweis darauf erhält, dass die Assay-Vorrichtung unkorrekt liegt. In der Vorveröffentlichung WO 95/13531 haben wir zwar einige Mechanismen beschrieben, welche eine präzise Platzierung vereinfachen, doch bietet die vorliegende Erfindung noch weitere Verbesserungen.
In der europäischen Patentschrift EP 0 376 111 wird eine im Wesentlichen ebene Kombination aus einer Assay-Vorrichtung und einem Nachweis-Ablesegerät offenbart, bei welcher das Nachweis-Ablesegerät eine Positioniervorrichtung umfasst, die eine exakte Positionierung der Assay-Vorrichtung relativ zu dem Nachweis-Ablesegerät ermöglicht. Ein präzises dreidimensionales Ineinandergreifen zwischen der Assay-Vorrichtung und dem Nachweis-Ablesegerät ist dabei nicht vorgesehen.
Die Erfindung wird nachstehend unter spezieller Bezugnahme auf Testkits beschrieben, die zur Überwachung von Analyten aus Körperflüssigkeiten und speziell auf die Überwachung von Analyten aus dem Urin zu Hause von Nutzen sind, welche für die Bestimmung des Status im Ovulationszyklus beim Menschen relevant sind. Dieser Nachweis wird hier nur beispielhaft beschrieben und es versteht sich von selbst, dass die Erfindung auch in etlichen anderen Zusammenhängen von Nutzen ist, bei denen andere Probenflüssigkeiten und Analyte eine Rolle Spielen. Zu den Beispielen für Analysen anderer Art, bei denen präzise Assay-Ergebnisse wünschenswert sind und bei denen ein Kit bzw. eine Nachweisanordnung gemäß der Erfindung unter Umständen angemessen ist, gehören Nachweise bzw. Assays für Krebsmarkierstoffe, Herzmarkierstoffe, für den Glukosespiegel im Blut, Suchtdrogen, Hormone, Markierstoffe für Infektionskrankheiten, Untersuchungen zur Überwachung und bei der Herstellung von Medikamenten für therapeutische Zwecke sowie die Qualitätskontrolle der Rohstoffe hierfür, und Versuche für den Nachweis von Verschmutzungsgraden in Abwässern und für den Nachweis einer Umweltverschmutzung.
ALLGEMEINE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß vorgeschlagen wird ein Testkit zur qualitativen oder quantitativen Bestimmung der Gegenwart von einem oder mehreren Analyten in einer flüssigen Probe, umfassend eine Assay-Vorrichtung gemeinsam mit einer Ablesevorrichtung, die mit der Assay-Vorrichtung in Eingriff steht, worin das präzise Ineingriffstehen der Assay-Vorrichtung mit der Ablesevorrichtung für das genaue Ablesen des Assay-Ergebnisses wesentlich ist, wobei die Ablesevorrichtung eine Aufnahme zum Aufnehmen der Assay-Vorrichtung sowie einen Ablesungsinitiator umfasst, der ein Schaltglied oder dergleichen aufweist, von dem mindestens ein Teil bei Aufnahme der Assay-Vorrichtung in der Aufnahme verstellbar ist, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das präzise Ineingriffstehen der Assay-Vorrichtung mit der Ablesevorrichtung dazu führt, dass ein Kontaktteil eines Gehäuses der Assay-Vorrichtung mit dem Schaltglied in Kontakt tritt, wobei der Kontaktteil und ein verstellbarer Teil des Schaltgliedes über einen "Schloss-Schlüssel"-Eingriff derart wechselseitig miteinander in Eingriff stehen, dass nur bei korrekter Aufnahme der Assay-Vorrichtung das Schaltglied verstellt werden kann, um das Ablesen zu beginnen.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung wird der Begriff einer Wechselwirkung in der Art eines "Schloss-Schlüssel"-Eingriffs als Bezeichnung für eine nur einmal vorhandene dreidimensionale räumliche Beziehung zwischen der Assay-Vorrichtung und der Ablesevorrichtung verwendet. Bei den hier ausführlich beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung ergibt sich dies durch Ausrichtung dieser beiden Bestandteile entlang dreier Achsen. Diese dreiachsige Ausrichtung schlägt sich in einer Betätigung einer Schalteinrichtung entlang einer einzigen Achse nieder, mit welcher die Ablesung der Assay-Vorrichtung eingeleitet wird.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Assay-Vorrichtung in der Art ausgeführt, dass sie im Wesentlichen aus einem porösen Trägerstreifen oder dergleichen im Inneren eines hohlen Gehäuses besteht und bei welcher das Ergebnis eines Nachweises durch eine spezifische Anbindung eines markierten Reagenzmittels innerhalb einer Nachweiszone des Trägerstreifens angezeigt wird, wobei die Anwesenheit des markierten Reagenzmittels innerhalb der Nachweiszone von der Ablesevorrichtung erkannt werden kann.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird der Begriff "Schaltglied" in dem Sinne verwendet, dass er jede Einrichtung bzw. jedes Mittel bezeichnet, die ein Einschalten oder Ausschalten einer elektrischen oder elektronischen Schaltung direkt oder indirekt veranlasst oder deren Veränderung in dem Sinne herbeiführt, dass sie die Ablesung des Ergebnisses eines Nachweisvorgangs einleitet oder sich auf diese auswirkt. Im typischen Fall handelt es sich hierbei um einen mechanischen Mechanismus. Die Betätigungseinrichtung kann dabei Teil eines eigentlichen Schalters sein oder direkt, d.h. physikalisch, mit diesem verbunden sein, oder es kann eine indirekte Verbindung oder eine Fernverbindung vorgesehen sein. Der hierbei wichtige Gedanke besteht darin, dass ein korrektes Ineinandergreifen zwischen der Assay-Vorrichtung und der Ablesevorrichtung sich einzig und allein auf das Schaltglied auswirkt und infolgedessen die notwendige elektrische oder elektronische Veränderung erfolgt.
Das Schaltglied weist günstiger Weise mindestens einen feststehenden vorstehenden Abschnitt und mindestens einen verlagerbaren vorstehenden Abschnitt auf, und der Kontaktteil des Gehäuses der Assay-Vorrichtung weist eine Aussparung auf, die so formt ist, dass sie den feststehenden vorstehenden Abschnitt des Schaltgliedes aufnimmt, nicht aber dessen verlagerbaren vorstehenden Abschnitt, wobei das Kontaktteil außerdem ein Kop pelteil aufweist, das mit dem verlagerbaren Abschnitt des Schaltglieds in Berührung kommt und dieses verlagert, wenn der feststehende vorstehende Abschnitt innerhalb der Aussparung aufgenommen ist.
Die Aufnahmeeinrichtung umfasst vorzugsweise ein Vorspannmittel, das die aufgenommene Assay-Vorrichtung gegen das Schaltglied drückt.
Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Aufnahmeeinrichtung ein Kurvenglied auf, welches die Assay-Vorrichtung von dem Schaltglied weg bewegt, sofern die Assay-Vorrichtung nicht korrekt aufgenommen wurde. Im Idealfall sorgt das Kurvenglied für einen "Schnapp"-Eingriff zwischen der Assay-Vorrichtung und der Aufnahmeeinrichtung, wenn die Assay-Vorrichtung korrekt aufgenommen wurde.
Als ergänzendes Merkmal ist die Assay-Vorrichtung vorzugsweise lang gestreckt und weist die Aufnahmeeinrichtung einen Schlitz auf, in welche zumindest ein Teil der lang gestreckten Assay-Vorrichtung eingepasst werden kann, während der Schlitz mindestens einen vorstehenden Nasenabschnitt aufweist, der sich über die Öffnung des Schlitzes erstreckt und in der Weise wirksam ist, dass die Assay-Vorrichtung in dem Schlitz gehalten wird, wenn diese darin korrekt eingesetzt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich der vorstehende Nasenabschnitt an einem Ende des Schlitzes und kann während des Einsetzens der Assay-Vorrichtung in die Aufnahmeeinrichtung mit einem Ende der lang gestreckten Assay-Vorrichtung in Eingriff kommen. Vorzugsweise ist auch ein zweiter vorstehender Nasenabschnitt am anderen Ende des Schlitzes oder in dessen Nähe vorgesehen, um ebenfalls die Assay-Vorrichtung darin zu halten.
Ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend nun ausführlich anhand der 1 bis 10 der beiliegenden Zeichnung beschrieben. Diese Zeichnung dient nur zur allgemeinen Darstellung und ist nicht maßstäblich ausgeführt. Außerdem sollte der Leser der vorliegenden Beschreibung auch den fachlichen Inhalt der Vorveröffentlichung WO 95/13531 mit heranziehen. Die vorliegende Erfindung hängt ausschließlich mit der Sicherstellung eines präzisen Eingriffs zwischen der Assay-Vorrichtung und der Ablesevorrichtung zusammen. Die Art und Weise, in der die Assay-Vorrichtung ein ablesbares Nachweissignal erzeugt, ist nicht kritisch und auch der Mechanismus, mit dem die Ablesevorrichtung dieses Signal abliest und analysiert und dem Benutzer Informationen liefert, ist ebenfalls nicht kritisch. Beispiele für alle diese Gesichtspunkte sind in der Vorveröffentlichung WO 95/13531 dargelegt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 stellt eine Ablesevorrichtung nach der Erfindung in einer allgemeinen Ansicht dar, wobei ein Deckel geöffnet ist und dabei den Blick auf die hauptsächlichen Merkmale der Vorrichtung freigibt, die für den Benutzer wichtig sind.
2 stellt einen Teil der in 1 gezeigten Vorrichtung in Draufsicht dar, wobei ein Schlitz zur Aufnahme einer Assay-Vorrichtung im Einzelnen erkennbar ist.
3 stellt die Ablesevorrichtung teilweise im Querschnitt dar, der entlang der Längsachse des Schlitzes gelegt ist, wobei die rückwärtige Wandung des Schlitzes gezeigt wird.
4 stellt die Ablesevorrichtung teilweise im Querschnitt dar, der entlang der Längsachse des Schlitzes gelegt ist, allerdings mit Blickrichtung in umgekehrter Richtung, wobei die gegenüber liegende Wandung des Schlitzes gezeigt wird.
5 stellt einen teilweisen Aufriss mit Blickrichtung in den Schlitz vom rechten Ende aus und entlang des Schlitzes dar.
6 zeigt eine Assay-Vorrichtung in allgemeiner Ansicht, wie der Benutzer sie in einer Ausrichtung hält, in welcher sie in die Ablesevorrichtung eingeschoben werden kann.
7 zeigt die gegenüber liegende Seite der Assay-Vorrichtung in allgemeiner Ansicht.
8 ist ein Aufriss der Ablesevorrichtung und der Assay-Vorrichtung während des Einführvorgangs, teilweise im Querschnitt, mit Blickrichtung von der Vorderseite der Ablesevorrichtung her.
9 ist eine teilweise Draufsicht auf den Schlitz mit darin korrekt eingeschobener Assay-Vorrichtung, teilweise im Querschnitt und teilweise in aufgebrochener Ansicht.
10 ist eine vergrößerte Draufsicht auf die Mechanik mit dem Schaltglied, teilweise im Querschnitt, in welcher die Mechanik zur Schalterbetätigung an der Ablesevorrichtung dargestellt ist.
Es wird nun auf 1 verwiesen, nach welcher die Ablesevorrichtung einen im Allgemeinen abgeflachten ovalen Korpus 100 und einen oberen Deckel 101 aufweist, der an der Rückseite 102 des Korpus angelenkt ist. Jede Seite 103 des Deckels 101 ist nahe dem Gelenk steil nach innen abgebogen und der Korpus 100 weist quer über seine Oberfläche 104 eine Vertiefung auf, so dass bei geschlossenem Deckel die Vorrichtung eine bündig abschließende Außenfläche besitzt. In dieser Hinsicht wurden die Form und die Proportionen des Deckels und des Korpus unter rein ästhetischen Gesichtspunkten ausgelegt und nehmen keinerlei Einfluss auf die vorliegende Erfindung. Technisch gesehen besteht keine Notwendigkeit dafür, dass die Vorrichtung überhaupt einen Deckel besitzt. Die Oberfläche 104 der vom geöffneten Deckel freigegebenen Vorrichtung weist eine Vertiefung 105 zur rechten Seite 106 hin auf. Die Vertiefung 105 besitzt eine schräg nach innen verlaufende rückwärtige Fläche 107, in welche eine Reihe von Betriebsmerkmalen einbezogen ist, die für den Benutzer von Bedeutung sind. Diese Betriebsmerkmale sind zwar für die vorliegende Erfindung nicht direkt relevant, doch können sie gemäß der Darstellung in 1 einen Druckknopf 108, zwei Anzeigenlampen 109 und 110 und einen kleinen Anzeigebildschirm 111 zur Vermittlung von Informationen an den Benutzer umfassen. Die Vertiefung 105 besitzt einen flachen Boden 112. Am linken Ende 113 der Vertiefung 105 ist eine schräg nach innen verlaufende Fläche 114 vorgesehen, von deren Mitte aus sich ein Aufnahmeschlitz 115 horizontal zur linken Seite 116 der Vorrichtung hin erstreckt. Der Schlitz 115 verläuft nahezu ganz auf der linken Seite der Vorrichtung und endet unter einer kleinen Verglasung 117, die in der Oberseite der Vorrichtung eingeformt ist. Gemäß 1 ist die rückwärtige Wandung 118 des Schlitzes 115 zu erkennen, die eine Mechanik 119 zur Schalterbetätigung aufweist, mit welcher die Ablesung einer (hier nicht dargestellten) Assay-Vorrichtung einleitet, wenn diese in den Schlitz eingeführt wird; des weiteren ist eine rechteckige Abdeckung 120 eines (im Korpus der Ablesevorrichtung verborgenen) Ablesesystems vorgesehen, mit welchem Informationen aus einer eingeführten Assay-Vorrichtung gewonnen werden können. Der Schalter 119 wird nachstehend noch ausführlicher anhand der 3, 9 und 10 beschrieben. Der flache Boden 112 der Vertiefung erstreckt sich in den Schlitz. Auf der rechten Seite 121 der Vertiefung 105 erstreckt sich direkt gegenüber dem Ende 122 des Schlitzes der Rand 123 der Vorrichtung in konvex gebogener Vorm zu einer Spitze 124 hin, die direkt auf einer Linie mit der Längsachse des Schlitzes verläuft. Auf der Innenfläche des Deckels 101 ist eine kleine Vertiefung 125 vorgesehen, welche die Verglasung 117 am Ende des Schlitzes aufnimmt, wenn der Deckel geschlossen wird. Weitere Merkmale des in 1 erkennbaren Schlitzes bestehen darin, dass dieser im Wesentlichen parallel verlaufende Seiten über den größten Teil seiner Länge aufweist, doch dass sich ein Bereich 126 der näher gelegenen Fläche umso stärker leicht konisch nach innen verjüngt ist, je näher er an die Verglasung heranreicht. Am anderen offenen Ende 122 des Schlitzes ist eine sich nach vorne erstreckende Nase 127 an der oberen Kante 128 der rückwärtigen Wandung 118 vorgesehen. Der Schlitz besitzt an seinem offenen Ende 122 seine größte Breite, da sowohl die vordere Wandung als auch die Rückwandung in den Bereichen 129 und 130 jeweils nach außen abgestuft sind.
In 2 sind die gleichen Merkmale des Schlitzes 115 noch deutlicher zu erkennen. Weitere Merkmale, die in 2 zu sehen sind, bestehen darin, dass sich die rechteckige Abdeckung 120 für das Ablesesystem von der rückwärtigen Wandung 118 des Schlitzes 115 aus nach außen erstreckt und deutlich abgeschrägte Kanten 200 aufweist. In der vorne liegenden Wandung 126 des Schlitzes sind zwei vorstehende federgespannte Knöpfe 201 und 202 vorgesehen, von denen der eine (201) dem Schaltglied 119 direkt gegenüberliegt und der andere (202) nahe der Mündungsöffnung 122 des Schlitzes vorgesehen ist, und zwar gegenüber der Nase 127, die sich von der rückwärtigen Wandung aus erstreckt. Ein zweiter Knopf 202 besitzt eine abgeschrägte Fläche 203 nahe der Mündungsöffnung des Schlitzes.
3 stellt die rückwärtige Wandung 118 des Schlitzes 115 dar. Das Schaltglied 119 ist in drei Bestandteile unterteilt. Seine Form ist insgesamt zwar rund, doch weist es einen diagonal verlaufenden Mittelbereich 300 auf, der sich über die gesamte Breite des Schaltglieds erstreckt, sowie zwei gebogene Abschnitte 301 und 302, die jeweils auf einer der beiden Seiten der Diagonale liegen. Die gebogenen Abschnitte sind fest angebracht, doch der diagonal verlaufende Mittelbereich lässt sich nach innen herunterdrücken, um die Ablesung durch die Vorrichtung auszulösen. 3 stellt außerdem dar, dass ein Bereich 303 des flachen Bodens 131 des Schlitzes nahe der Verglasung 117 steil nach oben schräg verläuft und dann auf die Stirnwandung 304 des Schlitzes unter der Verglasung trifft.
4 zeigt die gegenüber liegende Wandung 126 des Schlitzes 115, welche die beiden federgespannten Knöpfe 201 und 202 umfasst. Der Knopf 202 ist nahe der Mündungsöff nung 122 des Schlitzes asymmetrisch geformt und sein Oberteil 400 ist nach unten abgeschrägt, während die linke Fläche 203 (in 4 dargestellt) ebenfalls abgeschrägt ist. Horizontal zwischen den beiden Knöpfen befindet sich eine rechteckige Vertiefung 401, hinter welcher ein (hier nicht zu erkennendes) Beleuchtungssystem vorgesehen ist, das Teil des Mechanismus zur A Ablesung der Vorrichtung ist. Die Vertiefung 401 befindet sich direkt gegenüber der vorgewölbten Abdeckung 120 des Ablesesystems in der gegenüber liegenden Wandung des Schlitzes. Auch hier ist der schräg nach oben verlaufende Bereich 303 des Bodens 131 des Schlitzes unter der Verglasung 117 erkennbar.
Die in 5 dargestellte Ansicht entlang des Schlitzes 115 zeigt, dass die Unterseite 500 der vorstehenden Nase eine konvex gekrümmte Oberfläche besitzt. Weitere Merkmale, die in 5 dargestellt sind, sind der abgeschrägte Druckknopf 202, die vorgewölbte Abdeckung 120 des Ablesesystems, die Verglasung 117 am entfernt liegenden Ende des Schlitzes und der schräg nach oben verlaufende Boden 303 unter der Verglasung.
6 stellt eine Assay-Vorrichtung dar, die einen lang gestreckten Korpus 600 und eine abnehmbare Kappe 601 aufweist. Der linke Abschnitt 602 (in 6 zu erkennen) des Korpus 600 besitzt einen schmaleren Querschnitt als der Hauptteil 603 und verjüngt sich steil an seinem äußersten linken Ende 604. Diese Verjüngung ergibt sich aus folgendem:

(a) Die Vorderseite 605 der Vorrichtung ist dabei zum linken Ende hin verjüngt; und
(b) die Unterseite 606 ist am linken Ende steil nach oben abgewinkelt.

Dabei ist ein langes rechteckiges Fenster 607 in der Vorderseite 605 des schmaleren Abschnitts 602 des Korpus vorgesehen, welches abgewinkelte Seiten 608 aufweist, die sich in den geformten Korpus hinein erstrecken. Dieses Fenster gibt den Blick auf einen Nachweis- bzw. Teststreifen 609 im Inneren der Vorrichtung frei, und dieser Streifen umfasst gemäß der Darstellung zwei Zonen 610 und 611 für das Ergebnis des Tests.
Gemäß 7, welche die gegenüber liegende Seite der Assay-Vorrichtung darstellt, umfasst die gegenüber liegende Fläche 700 des schmaleren Abschnitts 602 des Korpus auch ein rechteckiges Fenster 701, das in den Korpus eingelassen ist. Dieses Fenster gibt auch den Blick auf den Streifen 605 und die gleichen Nachweiszonen 610 und 611 frei, so wie diese durch das andere Fenster sichtbar sind. In derselben Fläche der Vorrichtung ist zwischen dem Fenster 701 und der äußersten Spitze 702 ein Paar bogenförmiger Vertie fungen 703 und 704 vorgesehen, die durch einen diagonalen Abschnitt 705 von einander getrennt sind, der bündig mit dem übrigen Teil Oberfläche der Vorrichtung an diesem Punkt abschließt.
8 stellt die Assay-Vorrichtung 600 in dem Zustand dar, in dem sie in die Ablesevorrichtung eingeschoben ist. Die Spitze 702 des Korpus der Assay-Vorrichtung wurde dabei unter der Verglasung 117 platziert und steht in etwa am Mittelpunkt des schmaleren Abschnitts 602 des Korpus mit dem oberen Teil des Druckknopfes 201 in Berührung und liegt auf diesem auf, auch wenn dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Dabei handelt es sich um eine stabile Lage, und es ist der Druck des Fingers des Benutzers nach unten auf den Korpus 603 und/oder die Kappe 601 der Vorrichtung erforderlich, um die Vorrichtung in einer stärker horizontale Ausrichtung innerhalb des Schlitzes zu drücken, entgegen dem Widerstand, den der Druckknopf 201 entgegensetzt, der durch eine solche Bewegung verschoben würde. Diese Zeichnung stellt auch in unterbrochenen Linien die Position dar, welche die Assay-Vorrichtung einnehmen muss, wenn sie für eine präzise Ablesung korrekt in die Ablesevorrichtung eingeschoben ist. Diese korrekte Position setzt voraus, dass die Assay-Vorrichtung (relativ zum Boden der Ablesevorrichtung) vollständig horizontal verläuft, wobei die Spitze 702 unter der Verglasung 117 vollständig ausgerichtet ist und das entfernt liegende Ende 800 der Kappe gegen den nach innen gebogen verlaufenden Abschnitt 124 auf der linken Seite der Ablesevorrichtung anliegt. Ebenso ist dort erkennbar, dass der schräg nach oben verlaufende Abschnitt 606 der Spitze 702 der Assay-Vorrichtung mit der nach oben verlaufenden Abschrägung 303 des Bodens des Schlitzes unter der Verglasung übereinstimmt. Wenn die Assay-Vorrichtung korrekt in den Schlitz eingeschoben ist, wird der breitere Abschnitt 603 des Korpus gleitend unter der vorstehenden Nase 127 der rückwärtigen Wandung 118 des Schlitzes gehalten.
Aus 9 ist ersichtlich, dass die korrekt eingesetzte Assay-Vorrichtung durch eine Kombination von Merkmalen in ihrer Stellung verriegelt wird. Sie wird dabei unter dem Druck von den beiden Druckknöpfen 201 und 202 gegen die rückwärtige Wandung 118 des Schlusses gespannt. Die vorstehende Abdeckung 120 des Ablesesystems passt genau in die Fenstervertiefung 701 im Korpus der Assay-Vorrichtung. Die feststehenden gebogenen Abschnitte 301 und 302 des Schaltglieds passen präzise in die gebogenen Vertiefungen 703 und 704 im Korpus der Assay-Vorrichtung und der diagonale Abschnitt 300 in der Mitte des Schalters wird von dem diagonalen Korpusabschnitt 705 zwischen den beiden Vertiefungen niedergedrückt. Der Druck auf den Abschnitt 300 des Schaltglieds veranlasst die Ablesung der Assay-Vorrichtung mit Hilfe eines nachstehend unter Bezugnahme auf 10 beschriebenen Mechanismus. Die Zielsetzung besteht dabei darin, für eine ganz spezielle dreidimensionale Situation zu sorgen, in welcher das Schaltglied von der darin aufgenommenen Assay-Vorrichtung betätigt wird. Die Position der Verglasung 117 und der vorstehenden Nase 127 sind dabei in gestrichelten Linien eingezeichnet. Der breitere Abschnitt 603 des Korpus der Assay-Vorrichtung wird im Inneren der sich nach außen erweiternden Mündungsöffnung des Schlitzes aufgenommen.
Weitere Merkmale, die in 9 dargestellt sind, bestehen in einem Beleuchtungssystem 900 hinter einem optischen Streukörper bzw. Diffusor 901 in der vorderen Wandung 126 des Schlitzes und in einer Reihe von Lichtsensoren 902 hinter der Abdeckung 120 auf der rückwärtigen Wandung 118 des Schlitzes. Diese Merkmale sind einfach nur in schematischer Form dargestellt, da sie für die vorliegende Erfindung nicht kritisch sind. Geeignete Beispiele für solche Merkmale werden in der Vorveröffentlichung WO 95/13531 beschrieben.
Merkmale, die innerhalb des teilweisen Querschnitts durch die Assay-Vorrichtung erkennbar sind, bestehen aus dem Nachweisstreifen 609, der auf beiden Seiten zwischen einer durchsichtigen Kunststofffolie 903 und 904 eingeschlossen ist, in den beiden Nachweiszonen 610 und 611 in dem Streifen und in einem Stift 905 im Formteil der Assay-Vorrichtung, der sich durch den Nachweisstreifen und die diesen überdeckenden Folien hindurch erstreckt und somit während der Herstellung der Vorrichtung ein Mittel zur präzisen Lokalisierung für die beiden Nachweiszonen bildet. Beispiele für diese Merkmale werden ebenfalls umfassend in der Vorveröffentlichung WO 95/13531 beschrieben.
10 stellt den Mechanismus zur Schalterbetätigung bei der Ablesevorrichtung in weiteren Einzelheiten dar. Der eigentliche Schalter 1000, der mit der elektronischen Verarbeitungsschaltung im Inneren der Ablesevorrichtung verbunden ist, befindet sich selbst im Innenraum des Korpus 100 der Vorrichtung und ist in den vorherigen Zeichnungen nur in der teilweise geschnittenen Ansicht in 9 sichtbar. Bei der eigentlichen Einheit 119, die auf der rückwärtigen Fläche des Schlitzes sichtbar ist, handelt es sich um einen separaten mechanischen Aufbau, der im Betrieb den Kontakt mit dem Schalter 1000 herstellt und diesen betätigt. Gemäß der Darstellung in 10 ist der Schalter 1000 auf einer Leiterplatte 1001 vorgesehen. Auf der Rückseite der Leiterplatte 1001 befinden sich zwei Schaltkontakte 1002 und 1003.
Der mechanische Aufbau, der mit einer korrekt eingesetzten Nachweis- bzw. Testvorrichtung zusammenwirkt, befindet sich in der rückwärtigen Wandung des Schlitzes. Die Mechanik umfasst, wie bereits beschrieben, zwei äußere feststehende Abschnitte 301 und 302 sowie einen beweglichen Abschnitt 300 in der Mitte, der nach innen verschoben wird, wenn die Testvorrichtung korrekt eingeführt wurde. Gemäß der Darstellung in 10 umfasst der bewegliche Abschnitt 300 der Schaltmechanik eine Hohlwelle 1004, die zwischen den beiden feststehenden Abschnitten der Mechanik aufliegt und eine Lagerung zwischen den Abschnitten 301 und 302 zur ungehinderten Gleitbewegung bildet. Durch die gesamte Welle erstreckt sich in axialer Richtung eine Durchführung 1005 mit Gewinde, die für den Eingriff mit einer langen Gewindeschraube 1006 vorgesehen ist, welche im Inneren der Welle gehalten wird. Die Welle erstreckt sich über die Innenfläche 1007 der Wandung des Schlitzes hinaus und schließt in einem Flansch 1008 ab. Die Breite des Abschnitts der Welle mit dem Flansch ist größer als die Breite des Kanals zwischen den beiden feststehenden Abschnitten der Mechanik, welche den größten Teil des Rückens aufnehmen. Zwischen dem Flansch und der Wandung des Schlitzes ist ein Spalt 1009 vorgesehen, und innerhalb dieses Schlitzes ist eine Schraubenfeder 1010 vorgesehen, deren Enden gegen den Flansch und die Innenfläche der Wandung anliegen. Die Feder 1010 wirkt in der Weise, dass sie die Welle leicht in ihrer Position spannt, so dass das Ende 1011 der Schraube gegen den Schalter anliegt, wenn die Mechanik sich in ihrer Ruhelage befindet, die in 10 dargestellt ist. Die Kraft der Feder 1010 ist geringer als die Kraft, die zur Betätigung des Schalters erforderlich ist. Die Gewindeschraube 1006 erstreckt sich dabei über den Flansch 1008 hinaus.
Während der Herstellung der Ablesevorrichtung kann die Schraube 1006 so eingestellt werden, dass die Außenfläche der in der Mitte liegenden Welle 300 sich in einem Abstand A befindet und von den Spitzen der feststehenden Abschnitte 301 und 302 weg verschoben wird, wenn innerhalb des Schalters ein Kontakt hergestellt wird. Diese Einstellung kann während der Herstellung kann durch Erfassen der Schaltkontakte gesteuert werden.
Während der Einführung der Assay-Vorrichtung in der empfohlenen Weise in die Ablesevorrichtung – die ganz allgemein in 8 dargestellt ist – wird die „Spitze" der Assay-Vorrichtung unter Verglasung 117 eingesetzt und unter dem Druck eines Fingers wird die Assay-Vorrichtung nach unten gedrückt, wobei sie gegen den Drehpunkt geschwenkt wird, den die Nase der Verglasung bildet, wobei er an den verschiedenen Mitteln vorbei, die von beiden Wänden in en Hohlraum des Schlitzes vorstehen, „eingerastet" wird. Die vorstehende Abdeckung 120 und in geringerem Maße die vorstehenden Abschnitte des Schaltglieds und die vorstehende Nase 127 wirken als Führungskurven, welche den Korpus der Vorrichtung von der rückwärtigen Wandung weg gegen die beiden Druckknöpfe drücken. Wenn die Assay-Vorrichtung nach unten gedreht wird und die vorstehende Abdeckung und die feststehenden Abschnitte des Schaltglieds mit dem Eingriff in den entsprechenden Vertiefungen im Korpus der Assay-Vorrichtung beginnen, wird die Assay-Vorrichtung unter dem von den Druckknöpfen ausgeübten Druck zu der rückwärtigen Wandung des Schlitzes gedrückt und kann unter der vorstehenden Nase in ihre Position "einrasten". Die Krümmung auf der Unterseite der vorstehenden Nase vereinfacht diese abschließende Bewegung der Assay-Vorrichtung in ihre korrekte Ablesestellung. Wenn die Assay-Vorrichtung aus einem Kunststoffmaterial wie zum Beispiel Polystyrol geformt ist, wie dies heutzutage bei Diagnosevorrichtungen aus der Massenproduktion üblich ist, kann sie ausreichend biegsam sein, um sich zu verformen und um diese Bewegung zu vereinfachen. Die inhärente Elastizität des Formkörpers der Assay-Vorrichtung kann tatsächlich in vorteilhafter Weise genutzt werden, da die Verformung und die anschließende Freigabe bei korrekter Aufnahme der Assay-Vorrichtung im Inneren der Ablesevorrichtung den „Rasteingriff" zwischen diesen beiden Bestandteilen des Instrumentensatres verbessern können. Die Kanten des Formkörpers der Assay-Vorrichtung und der Kontaktpunkte auf der Ablesevorrichtung können einen solchen Radius beschreiben, dass sie die Schiebebewegung zwischen den beiden Bestandteilen vereinfachen und dass Situationen vermieden werden, in denen die beiden Komponenten sich möglicherweise mit einander verkeilen.
Es ist auch möglich, dass der Benutzer die Assay-Vorrichtung so in den Schlitz einsetzt, dass diese ihre korrekte Ableseposition erreicht, indem die Spitze der Vorrichtung in das offene Ende des Schlitzes eingesetzt wird und die Vorrichtung dann in horizontaler Richtung so weit geschoben wird, bis sie vollständig ihre Zielposition im Schlitz erreicht hat. Bei Beendigung dieses alternativen Vorgangs wird die Assay-Vorrichtung durch die verschiedenen vorstehend beschriebenen Wechselwirkungen wieder präzise in ihrer Stellung gehalten.
Wenn im normalen Betrieb die Assay-Vorrichtung aus irgendeinem Grund unkorrekt in den Schlitz eingesetzt wird, kommt es nicht zur exakten Deckung zwischen diesen verschiedenen Merkmalen. Dabei wird der Betätigungsschalter nicht heruntergedrückt. Bei Bedarf kann eine ergänzende Fühlermechanik so einbezogen werden, dass sie die Anwesenheit einer unkorrekt eingeschobenen Assay-Vorrichtung erfasst und dass damit unter Umständen ein Warnsignal für den Benutzer abgegeben wird, das ihm anzeigt, dass die Assay-Vorrichtung sich nicht in ihrer korrekten Lage befindet.
Der Korpus der Ablesevorrichtung, einschließlich der Wandungen und des Bodens des Schlitzes, kann aus einem dauerhaften Kunststoffmaterial wie zum Beispiel Polystyrol geformt sein. Die Druckknöpfe und die vorstehenden Abschnitte der Mechanik zur Schalterbetätigung werden vorzugsweise aus einem widerstandsfähigeren Werkstoff hergestellt, da diese Teile einen wiederholten Kontakt mit den nur zu einmaliger Verwendung vorgesehenen Testvorrichtungen über eine längere Einsatzdauer aushalten müssen. So genannte "harte technische Kunststoffe" wie zum Beispiel ABS sind hierfür ideal. Dieser Werkstoff besitzt eine gute Formstabilität und ist härter als Polystyrol. Der Werkstoff sollte natürliche Eigenschaften der Tragfähigkeit besitzen. Ein ideales handelsübliches ABS-Material wird unter der Bezeichnung „Delrin" vertrieben.
Die exakte Form und die Beziehung zwischen den verschiedenen vorstehend beschriebenen Merkmalen, die für eine formschlüssige dreidimensionale gegenseitige Verriegelung sorgen, wenn die Assay-Vorrichtung korrekt eingesetzt ist, sind hier nur rein exemplarisch angegeben. Für den fachkundigen Leser ist schnell offensichtlich, dass hierfür eine große Vielfalt an alternativen Profilen und Konstruktionen herangezogen werden kann, um eine von der Funktion her vergleichbare formschlüssige Verriegelungswirkung herbeizuführen.
Im Hintergrund und beispielhaft vereinfacht die Erfindung die Schaffung von Ablesevorrichtungen zum Ablesen von Testergebnissen sowie von den zugehörigen Assay-Vorrichtungen zum Testen von Proben, die beide exakte quantitative Informationen über den Nachweis in einfacher, schneller und kostengünstiger Weise liefern können. Solche Vorrichtungen können über eine breite Palette von Situationen eingesetzt werden, zum Beispiel in Krankenhäusern, Kliniken, in der Sprechstunde des Arztes und zu Hause. Je nach den Umständen können auch die zu untersuchenden Analyte stark verschieden sein. Beispiele hierfür sind Untersuchungen von Organismen oder Markierstoffen auf Infektionskrankheiten, Stoffwechselprodukte in Körperflüssigkeiten, die Aufschluss über eine Veränderung im Gesundheitszustand oder im Krankheitszustand eines Patienten liefern, sowie verabreichbare oder oral aufnehmbare Substanzen wie zum Beispiel Medikamente oder Drogen bei Drogenmissbrauch. Hierzu sind Nachweisformate erforderlich, die auch von relativ Untrainierten ausgeführt werden könne, insbesondere im häuslichen Umfeld. Nachweise für den Einsatz zuhause sind in erster Linie dazu vorgesehen, physiologische Veränderungen im menschlichen Körper festzustellen, mit der Zielsetzung, die Gesundheit, das allgemeine Wohlbefinden oder die Lebensführung des Einzelnen zu fördern. Das Gesundheitsbewusstsein der Verbraucher wird heute immer ausgeprägter und damit wird die Möglichkeit für den Verbraucher gefördert, seine Körperfunktionen zu überwachen. In einigen Fällen kann damit auch die Wechselbeziehung zwischen dem einzelnen Verbraucher und Vertretern des ärztlichen Berufsstands (GP)vereinfacht werden.
Es gibt viele Nachweise, die einen Hinweis auf physiologische Veränderungen im menschlichen Körper liefern, die derzeit nur unter Einsatz hochkomplexer Labortechniken vorgenommen werden können. Um nun nützliche Informationen im Zusammenhang mit der untersuchten einzelnen Person zu liefern, müssen solche Nachweise im Allgemeinen ein Ergebnis in exakten numerischen Angaben liefern, z. B. Zahlen zur Konzentration eines speziellen Analyten in einer Körperflüssigkeit. Dementsprechend besteht die Notwendigkeit, verbesserte Nachweissysteme zu schaffen, die insbesondere für Tests von Proben aus Körperflüssigkeiten zu Hause einsetzbar sind, und bei denen sich die Bequemlichkeit der Untersuchung einer Probe mit einer einfachen und kostengünstigen numerischen Ermittlung des Assay-Ergebnisses verbindet.
In der Fachliteratur werden viele Assay-Vorrichtungen beschrieben, zusammen mit Anregungen dahingehend, dass das Assay-Ergebnis unter Verwendung von optischen Instrumenten abgelesen werden kann. Die Heranziehung einer abgegebenen Fluoreszenzstrahlung oder die Fähigkeit, Licht zu reflektieren, werden häufig vorgeschlagen. Derartige Techniken sind in den meisten Fällen für den Einsatz in hoch entwickelten Labors geeignet, auch wenn das optische Reflexionsverhalten schon bei kommerziell erhältlichen Tests zur Blutuntersuchung auf Glukose eingesetzt wird. In der Vorveröffentlichung WO 95/13531 haben wir Ablesesysteme beschrieben, die mit der optischen Übertragung durch einen Nachweisstreifen oder eine vergleichbare Membran arbeiten.
Die Kombination aus Assay-Vorrichtung/Ablesevorrichtung kann dem Verbraucher in Form eines Testkits geliefert werden. Im Allgemeinen handelt es sich jedoch beim Ablesegerät um eine vergleichsweise beständige Einheit, die der Verbraucher immer wieder einsetzen kann (und die gegebenenfalls mit einer elektronischen Einrichtung zur Datenspeicherung und zur Verarbeitung der Daten ausgerüstet ist, so dass die Ergebnisse vieler aufeinander folgender Testdurchgänge ausgewertet werden können), doch sind die Testgeräte nur zur einmaligen Verwendung bestimmt und werden danach weggeworfen. Dementsprechend können die Testvorrichtungen für den Verbraucher getrennt vom Ablesegerät ausgeliefert werden, z. B. in Mehrfachverpackungen.
Dadurch, dass ein präzises verriegeltes Ineinandergreifen zwischen der Testvorrichtung und dem Ablesegerät sichergestellt wird und auch eine präzise deckungsgleiche Anordnung der Nachweiszone im Inneren des Testgeräts selbst gewährleistet ist, liegt die Testzone für das Ablesegerät jedes Mal, wenn eine Testvorrichtung in das Ablesegerät eingeschoben wird, in einer gleich bleibenden vorgegebenen Position für die Ablesung vor. Der Aufbau der Optik im Inneren des Ablesegeräts (Lichtquelle und Sensoren) kann deshalb so einfach wie möglich gehalten werden, da es für die Sensoren nicht wesentlich ist, dass sie irgendwelche Abtastmöglichkeiten umfassen, was beispielsweise ansonsten nötig wäre, wenn die präzise Lage der Nachweiszone unbekannt ist. Indem die Notwendigkeit einer hoch entwickelten Optik zur Ablesung vermieden wird, können die Kosten des Ablesegeräts/Monitors verringert werden. Eine Vereinfachung der Ableseoptik kann es auch möglich machen, dass der Leser/Monitor nur geringe Maße aufweist, was eine bequeme und wenig störende Verwendung zu Hause unterstützt. Bei Bedarf kann natürlich auch eine Abtastmöglichkeit einbezogen werden.
Ein weiterer Vorzug der Anordnung einer eingebauten Möglichkeit zur Sicherung der Passgenauigkeit, die eine präzise Lage der Nachweiszone im Inneren des Testgeräts sicherstellt, besteht darin, dass eine automatisierte Herstellung und Qualitätskontrolle der Testgeräte vereinfacht werden können. Da beispielsweise im Falle eines Monitors zur Überwachung des Ovulationszyklus vorgesehen ist, dass der Verbraucher jeden Monat mehrere Testgeräte einsetzen muss, müssen unter Umständen die Testvorrichtungen in großen Stückzahlen zu geringen Kosten hergestellt werden. Eine eingebaute Einstellung der Passgenauigkeit kann die automatisierte Herstellung und einen hohen Produktionsdurchsatz vereinfachen.
Grundsätzlich kann zur Vornahme einer Durchlassmessung mit jeder elektromagnetischen Strahlung gearbeitet werden. Die elektromagnetische Strahlung sollte vorzugsweise dazu geeignet sein, diffus zu werden. Vorzugsweise handelt es sich bei der elektromagnetischen Strahlung um Licht im sichtbaren Bereich oder nahe dem sichtbaren Bereich. Damit ist auch Infrarotlicht und UV-Licht mit einbezogen. Ganz allgemein ist vorgesehen, dass das als Markierung bei einem Nachweis verwendete nachweisbare Material eine Substanz ist, die in Wechselbeziehung zu Licht im sichtbaren oder nahe dem sichtbaren Bereich tritt, z. B. durch Absorption. Die Wellenlänge der gewählten elektromagnetischen Strahlung liegt vorzugsweise bei oder nahe einer Wellenlänge, auf die der Markierstoff einen starken Einfluss hat, z. B. durch Absorption. Wenn zum Beispiel die Markierung eine Substanz mit starker Färbung ist, d. h. wenn sie mit dem bloßen Auge erkennbar ist, wenn das Material konzentriert ist, dann handelt es sich bei der idealen elektromagnetischen Strahlung um Licht mit einer komplementären Wellenlänge. Teilchenförmige direkte Markierstoffe, zum Beispiel in Form eines metallischen Sols (z. B. Gold), eines Sols aus nichtmetallischen Substanzen in Elementform (z. B. Selen, Kohlenstoff), eines Farbstoffsols und Teilchen aus angefärbtem Latex (Polystyrol) sind ideale Beispiele hierfür. Im Falle von blau eingefärbten Latexteilchen ist zum Beispiel die ideale elektromagnetische Strahlung rotes Licht im sichtbaren Bereich, das von den blauen Partikeln stark absorbiert wird.
Ein wesentlicher Vorteil des Einsatzes von diffusem Licht oder einer anderen Strahlung in diesem Zusammenhang besteht darin, dass die Ablesung des Assay-Ergebnisses mit deutlich geringerer Wahrscheinlichkeit von Fehlen oder Verunreinigungen auf der Assay-Vorrichtung nachteilig beeinflusst wird. Zum Beispiel könnten Schmutz oder Kratzer auf der Assay-Vorrichtung in dem Bereich, durch den die Strahlung hindurch gelassen werden muss, sich störend auf die Genauigkeit des ermittelten Ergebnisses auswirken, wenn fokussiertes Licht und nicht diffuses Licht verwendet wird. Bei Verwendung einer Quelle von diffusem Licht ist es möglich, ein Ablesegerät zum Ablesen von Assay-Ergebnissen vorzusehen, welches das Ergebnis eines vorgenommenen Tests sogar in einer im Wesentlichen durchsichtigen Assay-Vorrichtung genau auswerten kann, ohne dass sich kleinere Verschmutzungen oder Schäden (z. B. Kratzer auf der Oberfläche) an der Assay-Vorrichtung nachteilig auf das Assay-Ergebnis auswirken.
Es ist wünschenswert, dass die von der Strahlungsquelle kommende elektromagnetische Strahlung gepulst ist. Wenn die Detektoren (Sensoren) in der Weise synchronisiert sind, dass sie nur phasengleich mit der gepulsten Strahlungsquelle funktionieren, ist es möglich, jede Hintergrundstörung, die durch eine externe Strahlung wie zum Beispiel Licht in der Umgebung verursacht werden könnte, zu beseitigen. In den meisten Fällen werden Tests zu Hause unter natürlichem Tageslicht oder sogar noch häufiger unter künstlichem Licht vorgenommen. Künstliches Licht ist für gewöhnlich gepulst (im typischen Fall mit einer Frequenz von 50 bis 100 Hz), was auf die sich ändernde Natur der Stromversorgungen zurückzuführen ist. Sieht man nun eine gepulste Strahlungsquelle zur Beleuchtung der Assay-Vorrichtung im Inneren des Ablesegeräts vor, so kann eindringendes natürliches Tageslicht ignoriert werden. Durch Auswahl der Pulsfrequenz in der Weise, dass diese sich ausreichend stark von vorhandenem künstlichen Licht unterscheidet, kann auch jede Störung durch künstliches Licht vermieden werden. Vorzugsweise sollte die Pulsfrequenz der Energie mindestens etwa 1 kHz betragen. Eine ideale Pulsfrequenz liegt bei rund 16 kHz. Die Elektronik, die nötig ist, um eine synchronisierte Impulserfassung zu erzielen, ist dem Fachmann wohlbekannt. Der Einsatz von gepulstem Licht ist von großem Vorteil, da es damit unnötig wird, dass der Monitor „gegen Licht abgeschirmt" werden muss. Dies vereinfacht nicht nur den Aufbau des Monitors sondern es kann auch die Ablesung des Assay-Ergebnisses bei „offenem" Monitor vorgenommen werden, wodurch sich die Arbeit für den Benutzer vereinfacht.
Die Lichtquelle bzw. die Quelle jeder anderen elektromagnetischen Strahlung kann völlig herkömmliche Komponenten aufweisen. Ideale Beispiele hierfür sind handelsübliche Leuchtdioden, vorzugsweise jene, die Licht mit einer geeigneten Wellenlänge abgeben, das von dem in dem Testbereich bzw. den Testbereichen konzentriert vorhandenen nachweisbaren Material stark absorbiert wird. Das von den Leuchtdioden kommende Licht sollte durch einen starken Diffusor geführt werden, ehe es in der Assay-Vorrichtung eintrifft. Bei Bedarf kann auch eine Anordnung von Leuchtdioden herangezogen werden, die nacheinander mit Energie versorgt werden.
Geeignete Diffusoren können beispielsweise aus Kunststoffen hergestellt werden und sind auf dem Markt erhältlich. Wenn nötig, können die Eigenschaften des Diffusormaterials bei der Lichtstreuung dadurch verbessert werden, dass teilchenförmige Substanzen wie zum Beispiel Titanoxid und Bariumsulfat eingesetzt werden. Ein ideales Diffusormaterial enthält Polyester oder Polycarbonat, das Titandioxid enthält. Ein guter Wert für den Anteil des einbezogenen teilchenförmigen Materials beträgt mindestens etwa 1 Gew.-%, vorzugsweise liegt er bei rund 2%. Durch Verwendung eines Diffusors können alle relevanten Bereiche auf einem Nachweisstreifen gleichzeitig gemessen werden und werden Unterschiede in dem von der Quelle abgegebenen Licht aufgehoben.
Der Sensor bzw. die Sensoren zur Erfassung von austretendem Licht können herkömmliche Komponenten wie zum Beispiel Photodioden sein, z. B. Silizium-Lichtdioden.
Vorzugsweise befindet sich vor dem Sensor bzw. den Sensoren ein zweiter Diffusor, der aus demselben Werkstoff wie der Hauptdiffusor hergestellt sein kann. Damit wird sichergestellt, dass die Sicht des Sensors nicht nachteilig dadurch beeinflusst wird, ob ein Teststreifen im Ablesekopf vorhanden ist oder nicht. Infolgedessen kann der Monitor auch bei fehlendem Teststreifen kalibriert werden und dann bei vorhandenem Nachweisstreifen ein Assay-Ergebnis messen.
Wird eine Quelle mit gleichförmigem Licht verwendet, so ist es möglich, ein Ablesesystem für Teststreifen und dergleichen zu schaffen, das gegenüber leichten Abweichungen in der Platzierung der Testzone bzw. der Nachweiszonen von einem Streifen zum anderen relativ tolerant ist, wenn ein Abtastsensor nicht vorhanden ist. Allerdings werden ganz beträchtli che Vorteile hinsichtlich der Nachweisgenauigkeit dann erzielt, wenn die Platzierung der Testzone in der hier beschriebenen Weise gesteuert und kontrolliert wird.
Zur Verbesserung des Nachweises der Wahrscheinlichkeit einer Empfängnis wurden bereits Nachweisgeräte vertrieben, die es der Benutzerin ermöglichen, die Konzentration des luteinisierenden Hormons (LH) im Urin zu überwachen, das etwa einen Tag vor dem Eisprung eine steile Anstiegsspitze zeigt. Tägliche Tests zur Ermittlung der LH-Konzentration im Urin werden beispielsweise unter Einsatz der „Tauchstäbchen"-Technik durchgeführt, wobei das Assay-Ergebnis in Form eines farbigen Endpunkts vorliegt, dessen Farbintensität proportional zur LH-Konzentration ist. Steht dem Verbraucher eine Farbtabelle zur Verfügung, mit deren Hilfe das tägliche Ergebnis mit einem Standard verglichen werden kann, lässt sich der „LH-Anstieg" einfach mit bloßem Auge erkennen. Die Überwachung der LH-Konzentration ist leider ein sehr seltenes Beispiel für einen Nachweis, der auf halb-quantitativen Daten aufbaut, die mit dieser einfachen Technik bequem durchführbar sind, was nur deshalb möglich ist, weil der LH-Anstieg hinsichtlich der relativen Konzentration ein so deutlich erkennbares Ereignis darstellt. Bei den meisten anderen potentiell nützlichen Nachweisen verändert sich die Konzentration des Analyten in Körperflüssigkeiten in erheblich feinerer Weise und lässt sich nur genau mit instrumentellen Mitteln nachweisen.
Deshalb besteht eine Notwendigkeit, die derzeit verfügbare qualitative Testtechnik zur Verwendung zu Hause auch auf das Gebiet der akkuraten quantitativen Nachweistechnik auszuweiten. Ein günstiges Beispiel, das eine logische Erweiterung des Interesses heutiger Kunden an zu Hause einsetzbaren Schwangerschaftstests und an Tests zur Vorhersage des Eisprungs darstellt, ist die Ausdehnung auf eine präzise Beobachtung des Ovulationszyklus, nicht nur mit dem Ziel, die Abschätzung der Wahrscheinlichkeit einer Empfängnis zu verbessern, sondern um tatsächlich zuverlässige Informationen zum Zwecke der Empfängnisverhütung zu liefern. Es wurden bereits Vorschläge gemacht, um Körperflüssigkeiten im Hinblick auf dieses Ziel zu analysieren. Ein gemeinsames Thema ist dabei die Beobachtung periodischer Schwankungen des Spiegels von verschiedenen Hormonabbauprodukten im Urin.
Die verbesserten Testkits gemäß dieser Erfindung lassen sich bei der Bestimmung jedes Analyten in einer Körperflüssigkeit einsetzen, insbesondere zur Überwachung des Ovulati onszyklus beim Menschen durch Bestimmung eines oder mehrerer Hormone bzw. von deren Stoffwechselprodukten in einer Körperflüssigkeit wie zum Beispiel Urin, z. B. der LH-Spiegel und/oder Östron-3-Glucuronid (E3G). In den vergangenen paar Jahrzehnten wurde in großem Umfang an Mitteln und Wegen zur Verbesserung der "natürlichen" Familienplanung geforscht, wobei physiologische Parameter, die Aufschluss über den Status des Ovulationsryklus überwacht werden. In der europäischen Patentschrift EP-A-706346 beschreiben wir insbesondere ein derartiges Verfahren, bei dem die Messung des Östradiolspiegels bzw. des Gehalts an Abbauprodukten von Östradiol eingesetzt wird, insbesondere von Östron-3-Glucuronid (E3G), um so einen Warnhinweis auf das Einsetzen der fruchtbaren Phase zu erhalten. Damit zusammenhängende Verfahren werden in den europäischen Patentschriften EP-A-656118 , EP-A-656119 und EP-A-656120 beschrieben. Damit verknüpfte Testgeräte und Testkits werden in diesen Patentschriften und auch in der Vorveröffentlichung WO 96/09553 beschrieben.
In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass eine Vorrichtung zur Untersuchung einer flüssigen Probe im häuslichen Umfeld ganz allgemein ein poröses Trägermaterial umfasst, wie zum Beispiel einen Streifen, durch welchen eine aufgetragene Flüssigkeitsprobe wie zum Beispiel Urin permeiren kann und bei welchem das Assay-Ergebnis mittels einer speziellen Anbindung einer nachweisbaren Substanz in einem genau definierten Bereich (Nachweiszone) des Trägers erhalten wird, beispielsweise in Form einer schmalen Linie oder eines kleinen Punkts, welcher ein fixiertes spezifisches Reagens zur Anbindung enthält. Die Erfindung befasst sich deshalb mit Möglichkeiten, bei denen der Ort eines nachweisbaren Materials in einer derartigen Nachweiszone präzise auf einfache und kostengünstige Art bestimmt werden kann. Vorrichtungen zur Urinuntersuchung zu Hause, beispielsweise bei Schwangerschaftstests und Tests auf die Vorhersage des Eisprungs sind heute im Handel weit verbreitet. Viele dieser Vorrichtungen bauen auf den Grundlagen der Immunchromatographie auf und umfassen im typischen Fall ein hohles Gehäuse, das aus Kunststoffmaterial hergestellt ist und einen porösen Nachweisstreifen enthält, auf dem zuvor dosierte Reagenzien aufgebracht sind. Die Reagenzien im Inneren der Vorrichtung können ein oder mehrere Reagenzien umfassen, die mit einem direkten Marken wie zum Beispiel einem Farbstoffsol, einem Metallsol (z. B. Gold) oder einem farbigen Latex (z. B. Polystyrol) in Form mikrofeiner Partikel markiert ist. Der Benutzer muss nur eine Urinprobe auf einen Teil des Gehäuses aufbringen, um den Nachweisvorgang einzuleiten. Das Assay-Ergebnis wird innerhalb weniger Minuten für das Auge sichtbar, ohne dass der Benutzer weitere Schritte unternehmen muss. Beispiele für solche Vorrichtungen werden in den europäischen Patentschriften EP-A-291194 und EP-A-383619 beschrieben. Die Probe wird auf bequeme Art mit Hilfe eines saugfähigen Teils entnommen, das Teil der Vorrichtung ist und leicht etwas Probenflüssigkeit aufnehmen kann, zum Beispiel aus dem Urinstrahl. Optional kann das saugfähige Teil aus dem Gehäuse der Vorrichtung vorstehen, um so das Auftragen der Probe zu vereinfachen. Neben den speziellen Beispielen von nachweisbaren Materialien, die vorstehend bereits erwähnt wurden, können auch andere Substanzen verwendet werden, welche die elektromagnetische Strahlung blockieren oder reflektieren statt sie zu absorbieren, z. B. "weiße" Partikel wie Latexpartikel in ihrem natürlichen ungefärbten Zustand. Alternativ kann der Marken ein Reaktionsstoff oder Katalysator sein, der an der Bildung einer Substanz beteiligt ist, welche Strahlung absorbiert oder Strahlung blockiert, z. B. ein Enzym, das zur Bildung eines nachweisbaren Stoffes, z. B. einem angefärbten Material, in der Nachweiszone mit einem Substrat reagiert.
Ganz allgemein ist zwar vorgesehen, dass das Material des Gehäuses opak ist, z. B. ein weißes oder farbiges Kunststoffmaterial, doch kann das Gehäuse durchscheinend oder tatsächlich durchsichtig sein, wenn dies gewünscht wird.
Die Beleuchtungseinrichtung kann aus einer Reihe von Leuchtdioden bestehen, die in einem Diffusormedium eingebettet oder hinter diesem angeordnet ist, das für eine gleichmäßige und diffuse Beleuchtung des Teststreifens sorgt, welcher die Referenzzone und die Signalzone bedeckt.
Die Einbeziehung eines Diffusors zwischen den Öffnungen und dem Teststreifen ist zu Kalibrierzwecken günstig. Um jeden der optischen Kanäle zu kalibrieren, wenn der Teststreifen nicht vorhanden ist, ist es äußerst wünschenswert, dass jeder Detektor Licht aus den gleichen Gebieten der Beleuchtungseinrichtung aufnimmt, wie dies dann der Fall ist, wenn eine Testvorrichtung vorhanden ist.
Der Diffusor kann so gewählt werden, dass er der vorherrschende Diffusor im Strahlengang ist, so dass die Einführung des Teststreifens nicht in erheblichem Umfang zu Veränderungen in der Verteilung der Beleuchtung beiträgt, die von den Detektoren erfasst wird. Daneben kann das Diffusorelement es möglich machen, dass die Optikbaugruppe eine "abwischbare" Oberfläche aufweist, was für einen langfristigen wiederholten Einsatz der Optikbaugruppe wünschenswert ist. Durch Modulieren der Intensität der Beleuchtungseinrichtung können die optischen Kanäle ohne Zuhilfenahme beweglicher Teile in einer für den Benutzer "unsichtbaren" Weise vor dem Einsetzen der Assay-Vorrichtung kalibriert werden.
Der Teststreifen kann aus einer optisch diffusen Schicht aus Nitrozellulose oder dergleichen bestehen, die vorzugsweise zwischen zwei Lagen aus einer optisch klaren Folie eingeschlossen ist, z. B. aus einem Polyester wie beispielsweise Mylar. Die klare Folie schützt die Nitrozellulose, in deren Innerem die Nachweisreaktionen ablaufen. Die Vornahme von Messungen des Reflexionsvermögens durch dünne durchsichtige Folien hindurch ist deshalb besonders schwierig, weil sich aus Spiegelreflexionen Probleme ergeben. Die Messung des Lichtdurchgangs ermöglicht einen Aufbau der Optik senkrecht zur Messfläche und reduziert die nachteiligen Auswirkungen der Reflexion auf ein Minimum.
Die Erfindung ist insbesondere zur Ablesung von Teststreifen einsetzbar, die aus Nitrozellulose und ähnlichen diffusen Membranen bestehen, deren Stärke vorzugsweise höchstens etwa 1 mm beträgt.
Die Bestandteile des Gehäuses können aus hoch stoßfesten oder ähnlichen Kunststoffmaterialien wie zum Beispiel Polystyrol und Polycarbonat geformt sein und durch Klammern mit Schiebepassung oder Gewindeschrauben oder jedes andere geeignete mechanische Mittel zusammen gehalten werden.
Es wird dabei offensichtlich, dass hinsichtlich der Auslegung insgesamt und der allgemeinen Form des Monitors ganz erheblichen Abweichungen von den vorstehend beschriebenen Aspekten vorliegen können, ohne dabei vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Die allgemeine Form und die Auslegung des Ablesekopfes werden durch die Notwendigkeit vorgegeben, wirksam mit der Assay-Vorrichtung zusammenzuwirken, doch kann diese Form ganz erheblich abgewandelt werden. Bei der Auslegung und der Art der für den Benutzer zugänglichen Betätigungselemente und Merkmale zur Anzeige von Informationen können ebenfalls erhebliche Abweichungen vorliegen und diese werden in großen Umfang durch ästhetische Überlegungen vorgegeben.
Ein Fachmann auf dem Gebiet der Elektronik kann die Elektronik eines Monitorgeräts, das zur Assimilierung, Abspeicherung und Bearbeitung von Daten zur Konzentration eines Analyten in der Lage ist und auch die bevorzugten Elektronikmerkmale der hier beschriebenen Vorrichtung bietet und in den entsprechenden Fällen auch künftig eintretende Ereignisse in entsprechender Form, wie zum Beispiel den Fruchtbarkeitsstatus im Ovulationszyklus, anhand solcher Daten vorhersagen kann, leicht in detaillierter Form ausführen, sobald ihm die Faktoren, die bei einer solchen Vorrichtung zu berücksichtigen sind, und die Informationen mitgeteilt werden, welche die Vorrichtung dem Benutzer liefern soll. Die einzelnen Merkmale können dabei völlig herkömmlich sein; dabei können Fachleute auf dem Gebiet der Elektronik sich dessen bewusst sein, dass weitere Kombinationen und Anordnungen solcher Merkmale dazu eingesetzt werden können, die bei der vorliegenden Erfindung gesteckten Ziele zu erreichen. Beispielsweise können anstelle herkömmlicher Mikroprozessoren, die auf der "Chip"-Technik" aufbauen, so genannte "fest verdrahtete" Systeme und "neuronale Netze" eingesetzt werden.
Die Informationen können dem Benutzer zum Beispiel mit Hilfe einer Flüssigkristallanzeige oder einer Leuchtdiodenanzeige vermittelt werden. Bei Bedarf können Informationen zum Status der Fruchtbarkeit mittels eines einfachen sichtbaren Hinweises geliefert werden, z. B. in Form einer Kombination aus Farben, die beispielsweise mit grün unfruchtbare Tage und mit rot fruchtbare Tage bezeichnen. Insbesondere dann, wenn die Vorrichtung in erster Linie als Hilfsmittel zur Empfängnisverhütung verwendet werden soll, sollte sie "narrensicher" sein, indem sie ein Signal für "fruchtbar" abgibt.

Claims

Testkit zur qualitativen oder quantitativen Bestimmung der Gegenwart von einem oder mehreren Analyten in einer flüssigen Probe, umfassend eine Assay-Vorrichtung gemeinsam mit einer Ablesevorrichtung, die mit der Assay-Vorrichtung in Eingriff steht, worin das präzise Ineingriffstehen der Assay-Vorrichtung mit der Ablesevorrichtung für das genaue Ablesen des Assay-Ergebnisses wesentlich ist, wobei die Ablesevorrichtung eine Aufnahme (115) zum Aufnehmen der Assay-Vorrichtung sowie einen Ablesungsinitiator umfasst, der ein Schaltglied (119) oder dergleichen aufweist, von dem mindestens ein Teil bei Aufnahme der Assay-Vorrichtung in der Aufnahme verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das präzise Ineingriffstehen der Assay-Vorrichtung mit der Ablesevorrichtung dazu führt, dass ein Kontaktteil (703, 704, 705) eines Gehäuses (602) der Assay-Vorrichtung mit dem Schaltglied (119) in Kontakt tritt, wobei der Kontaktteil (703, 704, 705) und ein verstellbarer Teil (300) des Schaltgliedes (119) über einen "Schloss-Schlüssel"-Eingriff derart wechselseitig miteinander in Eingriff stehen, dass nur bei korrekter Aufnahme der Assay-Vorrichtung das Schaltglied verstellt werden kann, um das Ablesen zu beginnen.
Testkit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Assay-Vorrichtung von dem Typ ist, der im wesentlichen aus einem porösen Trägerstreifen (609) oder dergleichen in einem hohlen Gehäuse (602) besteht und worin ein Assay-Ergebnis durch spezifisches Binden eines markierten Reagenzes in einer Nachweiszone (610, 611) des Trägerstreifens (609) angezeigt wird, wobei die Gegenwart des markierten Reagenzes in der Nachweiszone durch die Ablesevorrichtung erkennbar wird.
Testkit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied mindestens einen feststehenden hervorstehenden Teil (301) und mindestens einen verstellbaren hervorstehenden Teil (300) aufweist und der Kontaktteil des Assay- Vorrichtungsgehäuses eine Aussparung (703) aufweist, die geformt ist, den feststehenden hervorstehenden Teil (301) des Schaltgliedes aufzunehmen, nicht jedoch dessen verstellbaren hervorstehenden Teil (300), wobei der Kontaktteil ebenfalls einen Koppelteil (705) aufweist, der mit dem verstellbaren Teil des Schaltgliedes in Kontakt tritt und dieses verstellt, wenn der feststehende hervorstehende Teil in der Aussparung aufgenommen ist.
Testkit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (115) Vorspannmittel (201, 202) umfasst, die die aufgenommene Assay-Vorrichtung gegen das Schaltglied drücken.
Testkit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (115) ein Kurvenglied (120) aufweist, das die Assay-Vorrichtung vom Schaltglied wegbiegt, sofern die Assay-Vorrichtung nicht korrekt in der Aufnahme aufgenommen ist.
Testkit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurvenglied einen "Schnapp"-Eingriff zwischen der Assay-Vorrichtung und der Aufnahme bewirkt, wenn die Assay-Vorrichtung korrekt aufgenommen ist.
Testkit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Assay-Vorrtchtung länglich ist und die Aufnahme einen Schlitz aufweist, in den mindestens ein Teil der länglichen Assay-Vorrichtung eingesetzt werden kann, und dass der Schlitz mindestens eine hervorstehende Nase (127) aufweist, die sich über die Öffnung des Schlitzes erstreckt und die Assay-Vorrichtung im Schlitz zurückhält, wenn diese darin korrekt aufgenommen ist.
Testkit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hervorstehende Nase (127) an einem Ende des Schlitzes vorgesehen ist und mit, einem Ende der länglichen Assay-Vorrichtung während des Einsetzens der Assay-Vorrichtung in die Aufnahme in Eingriff kommen kann.
Testkit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine zweite hervorstehende Nase (117) am oder nahe dem anderen Ende des Schlitzes gibt, um die Assay-Vorrichtung darin zurückzuhalten.