EP1334361A2

EP1334361A2 - Kit und verfahren zur multianalytbestimmung, mit vorkehrungen zur referenzierung der dichte immobilisierter erkennungselemente

Info

Publication number: EP1334361A2
Application number: EP01994637A
Authority: EP
Inventors: Andreas P. Abel; Gerhard M. Kresbach; Gert L. Duveneck; Nania G. SCHÄRER-HERNANDEZ
Original assignee: Zeptosens AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2003-08-13
Also published as: WO2002040998A2; AU2002224831A1; WO2002040998A3; US20040058385A1

Abstract

Die Erfindung betrifft verschiedene Ausführungsformen eines Kits zum gleichzeitigen qualitativen und/oder quantitativen Nachweis einer Vielzahl von Analyten, welcher es insbesondere ermöglicht, die Dichte der zum Nachweis besagter Analyten immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente, d.h. die Belegungsdichte der für diese Erkennungselemente ausgewiesenen Messbereiche, zu referenzieren. Die Erfindung betrifft auch auf dem erfindungsgemässen Kit basierende analytische Systeme sowie damit durchgeführte Verfahren zum Nachweis eines oder mehrerer Analyten und deren Verwendung.

Description

Kit und Verfahren zur Multianalytbestimmung, mit Vorkehrungen zur Referenzierung der Dichte immobilisierter Erkennungselemente

Die Erfindung betrifft verschiedene Ausführungsformen eines Kits zum gleichzeitigen qualitativen und / oder quantitativen Nachweis einer Vielzahl von Analyten, welcher es insbesondere ermöglicht, die Dichte der zum Nachweis besagter Analyten immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente, d.h. die Belegungsdichte der für diese Erkennungselemente ausgewiesenen Messbereiche, zu referenzieren. Die Erfindung betrifft auch auf dem erfindungsgemässen Kit basierende analytische Systeme sowie damit durchgeführte Verfahren zum Nachweis eines oder mehrerer Analyten und deren Verwendung.

Zur Bestimmung einer Vielzahl von Analyten sind gegenwärtig vor allem Verfahren verbreitet, in denen in sogenannten Mikrotiterplatten der Nachweis unterschiedlicher Analyten in diskreten Probenbehältnissen oder "Wells" dieser Platten erfolgt. Am weitesten verbreitet sind dabei Platten mit einem Raster von 8 x 12 Wells auf einer Grundfläche von typischerweise ca. 8 cm x 12 cm, wobei zur Füllung eines einzelnen Wells ein Volumen von einigen hundert Mikrolitern erforderlich ist. Für zahlreiche Anwendungen wäre es jedoch wünschenswert, mehrere Analyten in einem einzigen Probenbehältnis, unter Einsatz eines möglichst kleinen Probenvolumens gleichzeitig zu bestimmen.

In der US-P 5,747,274 werden Messanordnungen und Verfahren zur Früherkennung eines Herzinfarkts durch die Bestimmung mehrerer von mindestens drei Herzinfarktmarkern beschrieben, wobei die Bestimmung dieser Marker in individuellen oder in einem gemeinsamen Probenbehältnis erfolgen kann, wobei im letzteren Falle, der gegebenen Beschreibung folgend, ein einziges Probenbehältnis als ein durchgehender Flusskanal ausgebildet ist, dessen eine Begrenzungsfläche beispielsweise eine Membran bildet, auf der Antikörper für die drei verschiedenen Marker immobilisert sind. Es gibt jedoch keine Hinweise auf eine Bereitstellung von mehreren derartigen Probenbehältnissen oder Flusskanälen auf einem gemeinsamen Träger. Ausserdem werden keine geometrischen Angaben über die Grossen der Messflächen gegeben. In den WO 84/01031, US-P 5,807,755, US-P 5,837,551 und US-P 5,432,099 wird die Immobilisierung für den Analyten spezifischer Erkennungselemente in Form kleiner "Spots" mit teilweise deutlich unter 1 mm² Fläche auf festen Trägern vorgeschlagen, um durch Bindung eines nur kleinen Teils vorhandener Analytmoleküle eine nur von der Inkubationszeit abhängige, aber - in Abwesenheit eines kontinuierlichen Flusses - vom absoluten Probenvolumen im wesentlichen unabhängige Konzentrationsbestimmung des Analyten vornehmen zu können. Die in den zugehörigen Ausführungsbeispielen beschriebenen Messanordnungen beruhen auf Fluoreszenznachweisen in konventionellen Mikrotiterplatten. Dabei werden auch Anordnungen beschrieben, in denen Spots von bis zu drei unterschiedlichen fluoreszenzmarkierten Antikörpern in einem gemeinsamen Mikrotiter- plattenwell ausgemessen werden. Den in diesen Patentschriften dargelegten theoretischen Überlegungen folgend, wäre eine Minimierung der Spotgrösse wünschenswert. Limitierend wirke jedoch die minimale Signalhöhe, die vom Untergrundsignal unterschieden werden könne.

Basierend auf einfachen Glas- oder Mikroskop-Plättchen sind Arrays mit einer sehr hohen Feature-Dichte (d.h. Dichte diskreter Messbereiche auf einem Träger, mit in diesen Messbereichen immobilisierten Erkennungselementen zum Nachweis unterschiedlicher Analyten) bekannt. Beispielsweise werden in der US 5,445,934 (Affymax Technologies) Arrays von Oligonukleotiden mit einer Dichte von mehr als 1000 Features pro Quadratzentimeter beschrieben und beanspracht. Die Anregung und das Auslegen solcher Arrays beruht auf klassischen optischen Anordnungen und Methoden. Es kann das ganze Array gleichzeitig mit einem aufgeweiteten Anregungslichtbündel beleuchtet werden, was jedoch zu einer relativ geringen Empfindlichkeit führt, da der Streulichtanteil relativ gross ist und Streulicht oder Untergrundfluoreszenzlicht aus dem Glassubstrat auch in den Bereichen erzeugt wird, in denen sich keine zur Bindung des Analyten immobilisierten Oligonukleotide befinden. Um die Anregung und Detektion auf die Bereiche der immobilisierten Features zu beschränken und Lichterzeugung in den Nachbarbereichen zu unterdrücken, werden vielfach konfokale Messanordnungen eingesetzt und die verschiedenen Features sequentiell mittels "Scannen" ausgelesen. Dieses hat jedoch einen grösseren Zeitaufwand zum Auslesen eines grossen Arrays und einen relativ komplexen optischen Aufbau zur Folge. Eine Referenzierung der gemessenen Signale für den Nachweis unterschiedlicher Analyten findet nicht statt, weder bezüglich der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität noch bzgl. der Verteilung oder (relativen) Anzahl immobilisierter Erkennungselemente. Stattdessen werden beispielsweise für eine Expressionsanalyse 2 unterschiedliche und mit unterschiedlichen Lumineszenzlabeln (z. B. Im Grünen bzw. im Roten emittierenden) markierte Proben sequentiell auf ein- und dasselbe Array gegeben, um damit das möglichweise unterschiedliche Bindungsverhalten von Analyten aus unterschiedlichen Proben zu ein- und demselben Array zu vergleichen.

Zur Erreichung tieferer Nachweisgrenzen sind in den vergangenen Jahren zahlreiche Messanordnungen entwickelt worden, in denen der Nachweis des Analyten auf dessen Wechselwirkung mit dem evaneszenten Feld beruht, welches mit der Lichtleitung in einem optischen Wellenleiter verbunden ist, wobei auf der Oberfläche des Wellenleiters biochemische oder biologische Erkennungselemente zur spezifischen Erkennung und Bindung der Analyt- moleküle immobilisiert sind.

Koppelt man eine Lichtwelle in einen optischen Wellenleiter ein, der von optisch dünneren Medien, d.h. Medien mit niedrigerem Brechungsindex umgeben ist, so wird sie durch Totalreflexion an den Grenzflächen der wellenleitenden Schicht geführt. In die optisch dünneren Medien tritt dabei ein Bruchteil der elektromagnetischen Energie ein. Diesen Anteil bezeichnet man als evaneszentes oder quergedämpftes Feld. Die Stärke des evaneszenten Feldes ist sehr stark abhängig von der Dicke der wellenleitenden Schicht selbst sowie vom Verhältnis der Brechungsindices der wellenleitenden Schicht und der sie umgebenden Medien. Bei dünnen Wellenleitern, d. h. Schichtdicken von derselben oder niedrigerer Dicke als der zu führenden Wellenlänge, können diskrete Moden des geleiteten Lichts unterschieden werden. Derartige Verfahren haben den Vorteil, dass die Wechselwirkung mit dem Analyten auf die Eindringtiefe des evaneszenten Feldes ins angrenzende Medium, in der Grössenordnung von einigen hundert Nanometern, beschränkt ist und Störsignale aus der Tiefe des Mediums weitgehend vermieden werden können. Die ersten vorgeschlagenen derartigen Messanordnungen beruhten auf hochmultimodalen, selbsttragenden Einschichtwellenleitern, wie beispielsweise Fasern oder Plättchen aus transparentem Kunststoff oder Glas, mit Stärken von einigen hundert Mikrometern bis zu mehreren Millimetern.

Zur Verbesserung der Empfindlichkeit und gleichzeitig einfacheren Herstellung in Massenfabrikation wurden planare Dünnschichtwellenleiter vorgeschlagen. Ein planarer Dünnschichtwellenleiter besteht im einfachsten Fall aus einem Dreischichtsystem: Trägermaterial, wellenleitende Schicht, Superstrat ( bzw. zu untersuchende Probe), wobei die wellenleitende Schicht den höchsten Brechungsindex besitzt. Zusätzliche Zwischenschichten können die Wirkung des planaren Wellenleiters noch verbessern.

Es sind verschiedene Verfahren für die Entkopplung von Anregungslicht in einen planaren Wellenleiter bekannt. Die am frühesten benutzten Verfahren beruhten auf Stirnflächenkopplung oder Prismenkopplung, wobei zur Verminderung von Reflexionen infolge von Luftspalten im allgemeinen eine Flüssigkeit zwischen Prisma und Wellenleiter aufgebracht wird. Diese beiden Methoden sind vor allem in Verbindung mit Wellenleitern relativ grosser Schichtdicke, d. h. insbesondere selbsttragenden Wellenleitern, sowie bei einem Brechungsindex des Wellenleiters von deutlich unter 2 geeignet. Zur Einkopplung von Anregungslicht in sehr dünne, hochbrechende wellenleitende Schichten ist demgegenüber die Verwendung von Koppelgittern eine wesentlich elegantere Methode.

Mit dem Begriff "Lumineszenz" wird in dieser Anmeldung die spontane Emission von Photonen im ultravioletten bis infraroten Bereich nach optischer oder nichtoptischer, wie beispielsweise elektrischer oder chemischer oder biochemischer oder thermischer Anregung, bezeichnet. Beispielsweise sind Chemilumineszenz, Biolumineszenz, Elektro- lumineszenz und insbesondere Fluoreszenz und Phosphoreszenz unter dem Begriff "Lumineszenz" mit eingeschlossen.

Zur Erreichung sehr tiefer Nachweisgrenzen erscheinen lumineszenz-basierende Methoden aufgrund grösserer Selektivität der Signalerzeugung besser geeignet als solche Methoden, welche auf einer Änderung des effektiven Brechungsindex beruhen (wie beispielsweise Gitterkoppler-Sensoren oder Verfahren basierend auf Oberflächenplasmonenresonanz). Dabei ist die Lumineszenzanregung auf die Eindringtiefe des evaneszenten Feldes in das optisch dünnere Medium, also auf die unmittelbare Umgebung des wellenleitenden Bereichs mit einer Emdringtiefe in der Grössenordnung von einigen hundert Nanometern ins Medium beschränkt. Dieses Prinzip wird evaneszente Lumineszenzanregung genannt.

Mittels hochbrechender Dünnschichtwellenleiter, in Kombination mit Lumineszenz- detektion, basierend auf einem nur einige hundert Nanometer dünnen wellenleitenden Film auf einem transparenten Trägermaterial, konnte in den letzten Jahren die Empfindlichkeit deutlich gesteigert werden. Beispielsweise wird in der WO 95/33197 eine Methode beschrieben, in der das Anregungslicht über ein Reliefgitter als diffraktives optisches Element in den wellenleitenden Film eingekoppelt wird. Die Oberfläche der Sensorplattform wird mit einer den Analyten enthaltenden Probe in Kontakt gebracht, und die isotrop angestrahlte Lumineszenz in der Eindringtiefe des evaneszenten Feldes befindlicher lumineszenzfähiger Substanzen wird mittels geeigneter Messvorrichtungen, wie zum Beispiel Photodioden, Photomultiplier oder CCD-Kameras, gemessen. Es ist auch möglich, den in den Wellenleiter rückgekoppelten Anteil der evaneszent angeregten Strahlung über ein diffraktives optisches Element, zum Beispiel ein Gitter, auszukoppeln und zu messen. Diese Methode ist zum Beispiel in der WO 95/33198 beschrieben.

Ein Nachteil aller oben im Stand der Technik, insbesondere in der WO 95/33197 und der WO 95/33198, beschriebenen Verfahren zur Detektion evaneszent angeregter Lumineszenz mit Dünnschichtwellenleitern liegt jedoch darin, dass auf der als homogener Film ausgebildeten Sensorplattform jeweils nur eine Probe analysiert werden kann. Um weitere Messungen auf derselben Sensorplattform durchführen zu können, sind jedesmal aufwendige Wasch- bzw. Reinigungsschritte notwendig. Dies gilt insbesonders, wenn ein von der ersten Messung verschiedener Analyt detektiert werden soll. Im Falle eines Immunoassays bedeutet dies im allgemeinen, dass die gesamte immobilisierte Schicht auf der Sensorplattform ausgetauscht oder gleich eine neue Sensorplattform als ganzes verwendet werden muss. Insbesondere können also keine gleichzeitigen Bestimmungen mehrerer Analyten durchgeführt werden.

Zur gleichzeitigen oder aufeinanderfolgenden Durchführung von ausschliesslich lumineszenzbasierenden Mehrfachmessungen mit im wesentlichen monomodalen, planaren anorganischen Wellenleitern sind, z. B. in der WO 96/35940, Vorrichtungen (Arrays) bekannt geworden, in denen auf einer Sensorplattform wenigstens zwei getrennte wellenleitende Bereiche angeordnet sind, die getrennt mit Anregungslicht beaufschlagt werden. Die Aufteilung der Sensorplattform in getrennte wellenleitende Bereiche hat allerdings nachteilig zur Folge, dass der Platzbedarf für diskrete Messbereiche, in diskreten wellenleitenden Bereichen auf der gemeinsamen Sensorplattform relativ gross ist und daher nur eine verhältnismässig geringe Dichte unterschiedlicher Messbereiche (oder sogenannter "features") erreicht werden kann. Die Verwendung des Begriffs "räumlich getrennter Messbereiche" oder "diskreter Messbereiche" im Sinne der vorliegenden Erfindung wird im nachfolgenden Abschnitt zur genauen Beschreibung der Erfindung genauer definiert.

In der US 5,525,466 und US 5,738,992 wird ein optischer Sensor, basierend auf Fluoreszenzanregung im evaneszenten Feld eines selbstragender Multimode- Wellenleiters, vorzugsweise faseroptischer Art, beschrieben. Einkopplung von Anregungslicht und Auskopplung von in den Multimode- Wellenleiter rückgekoppeltem Fluoreszenzlicht erfolgen über Stirnflächenein- und -auskopplung. Das dabei detektierte Fluoreszenzsignal zum Analytnachweis ergibt sich aufgrund des Funktionsprinzips solcher Multimode- Wellenleiter als ein einziger integraler Wert für die ganze mit der Probe wechselwirkende Fläche. Vorwiegend zur Normalisierung der Signale, beispielweise zur Berücksichtigung von signalverändernden Oberflächendefekten, sind auf der Sensoroberfläche neben den biochemischen oder biologischen Erkennungselementen zur spezifischen Erkennung und Bindung eines nachzuweisenden Analyten fluoreszente Referenzmaterialien co-immobilisiert. Aufgrund des zugrunde liegenden Sensorprinzips ist jedoch keine ortsaufgelöste, sondern nur eine auf den einzelnen, integralen Messwert wirkende Normalisierung möglich. Folglich kann auch der Nachweis unterschiedlicher Analyten nur mittels Verwendung von Labein unterschiedlicher Anregungswellenlängen oder sequentiell, nach Entfernung vorangehend gebundener Analyten erfolgen. Aus diesen Gründen erscheinen diese Anordnungen, zusammen mit dem beschriebenen Referenzierungsverfahren, für den gleichzeitigen Nachweis einer Vielzahl von Analyten gar nicht oder nur wenig geeignet.

In der WO 97/35181 werden Verfahren zur gleichzeitigen Bestimmung einer oder mehrerer Analyten beschrieben, indem in einem Wellenleiter ausgebildeten "Well" Patches mit unterschiedlichen Erkennungselementen ausgebildet sind, welche mit einer einen oder mehreren Analyten enthaltenden Probenlösung kontaktiert werden. Zu Kalibrationszwecken werden gleichzeitig Lösungen mit definierten Analytkonzentrationen in weitere Wells mit gleichartigen Patches gegeben. Als Beispiel werden je 3 Wells (zur Messung mit Kalibrations- lösungen niedriger und hoher Analytkonzentration sowie der aktuellen Probe) mit diskreten und von Patch zu Patch verschiedenen immobilisierten Erkennungselementen zur gleichzeitigen Bestimmung mehrerer Analyten vorgestellt. Hinweise auf ortsaufgelöste Referen- zierungen werden nicht gegeben. In Analytical Chemistry, Vol. 71 (1999), 4344 - 4352 wird ein Multianalyt-Immunoassay auf einem Silicium-Nitrid- Wellenleiter vorgestellt. Es werden bis zu drei Analyten gleichzeitig, auf drei kanalförmig ausgebildeten Erkennungsbereichen (Messbereichen) mit jeweils unterschiedlichen biologischen Erkennungselementen, beschrieben. Analyten und Tracer- Antikörper werden als Mischung in eine die drei Messfelder überdeckende Probenzelle gegeben. Der Background wird jeweils zuvor mit einer spezifisch dafür hergestellten Lösung ohne Analyt gemessen. Aus der Beschreibung ist nicht ersichtlich, ob die Back- ground-Bestimmung ortsaufgelöst oder summarisch für die verschiedenen Messbereiche durchgeführt wird. Da eine Regenerierung der Sensorplattform nicht vorgenommen wird, müssen zur Erstellung einer Kalibrationskurve eine Vielzahl von Einzelmessungen mit immer wieder neuen Sensorplattformen durchgeführt werden. Dieses, durch die nur geringe Anzahl von Messfeldern auf einer Sensorplattform sowie durch das Assay-Design bedingte Vorgehen, ist als nachteilig anzusehen, da die Genauigkeit durch die Verwendung unterschiedlicher Sensorplattformen verringert wird und die Dauer des Verfahrens sich deutlich verlängert.

In Analytical Chemistry , Vol. 71 (1999), 3846 - 3852 wird ebenfalls ein Multianalyt-Assay zur gleichzeitigen Bestimmung dreier verschiedener Analyten vorgestellt. Als Beispiel gleichzeitig zu bestimmender Analyten aus den Gruppen Bakterien, Viren und Proteine werden Bacillus globigii, MS2-Bakteriophagen und "Staphylococcal enderotoxin B" benutzt, wobei in jeweils zwei zueinander parallelen Reihen (Kanälen) Antikörper gegen diese Analyten auf einem als (selbstragendem Multimode-) Wellenleiter dienendem Glasplättchen immobilisiert wurden. In dem nachfolgend beschriebenen Multianalyt-Assay wird eine Flusszelle mit zu den immobilisierten Reihen von Erkennungselementen gekreuzten Fliesskanälen auf das Glasplättchen aufgesetzt. Die Sandwich-Immunoassays werden unter sequentieller Zugabe von Waschlösung (Puffer), Probe mit einem oder mehreren Analyten, Waschlösung (Puffer), Tracer- Antikörper (einzeln oder als Cocktail) und Waschlösung (Puffer) durchgeführt. Die lokal gemessenen Fluoreszenzintensitäten werden korrigiert mittels Subtraktion des neben den Messfeldern beobachteten Hintergrandsignals. Hinweise auf eine Berücksichtigung lokaler Variationen der Anregungslichtintensität werden auch hier nicht gegeben. Auch diese Anordnung ermöglicht jedoch nicht, eine ganze Messreihe zur gleichzeitigen Bestimmung mehrerer Analyten, zusammen mit den notwendigen Kalibrationen, durchzuführen, sondern erfordert dafür entweder die Verwendung mehrerer verschiedener Sensorplattformen oder repetitive, sequentielle Messungen auf einer Plattform mit zwischenzeitlicher Regenerierung, was besonders im Falle von Immunoassays in vielen Fällen nur in begrenztem Umfang möglich ist.

In BioTechniques 27 (1999), 778 - 788 wird eine Anordnung von 96 Wells mit jeweils 4 Arrays aus 36 Spots (d.h. insgesamt 144 Spots pro Well) auf der Grundfläche einer Stan- dard-Mikrotiterplatte (ca. 8 cm x 12 cm), zur Entwicklung von ELISA's (Enzyme-Linked Immunosorbent Assays) basierend auf Mikroarrays, vorgestellt. Für Zwecke der Positionierung sowie der Kontrolle der Wirksamkeit der eingesetzten Reagentien beim enzymati- schen Detektionsschritt des Assays mittels Zugabe von fluoreszentem "Alkaline phospha- tase Substrate" (ELF®) werden von den 6x6 Arrays jeweils eine Reihe und eine Spalte für "biotinylierte B SA-Marker" reserviert. - Diese Anordnung deutet zwar eine Möglichkeit zu einer deutlichen Erhöhung des Durchsatzes mit klassischen Assays (ELISA's) an, die demonstrierte Empfindlichkeit (13.4 ng/ml rabbit IgG) erscheint jedoch unbefriedigend.

In keinem der vorangehend diskutierten Dokumente werden Hinweise darauf gegeben, wie die Immobilisierungsdichte, d.h. die Anzahl der auf einer Sensorplattform aufgebrachten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente pro Flächeneinheit, referenziert werden könnte. Sowohl für eine verlässliche Herstellung von Sensorplattformen als auch für eine genaue, quantitative Analytbestimmung ist jedoch die Kenntnis der auf einer Sensorplattform tatsächlich vorhandenen relativen (im Vergleich zwischen verschiedenen Messbereichen) oder absoluten Anzahl von Erkennungselementen für einen bestimmten Analyten von grosser Bedeutung. Insbesondere im Falle einer Vielzahl unterschiedlicher Erkennungselemente auf einer gemeinsamen Sensorplattform ist zu erwarten, dass diese sich in ihrem Adsorptions- oder Bindungsverhalten voneinander unterscheiden. Bereits kleine Unterschiede der Oberfläche, welche beispielsweise in Batch- Verfahren chemisch modifiziert wird, oder beim Schritt der Aufbringung der Erkennungselemente für den Analytnachweis, können zu deutlichen Variationen der Immobilisierungsdichte führen. Daher ist beispielsweise für eine kommerzielle Herstellung von Sensorplattformen die Verfügbarkeit einer zuverlässigen, nicht destruktiven Methode der Qualitätssicherung, mittels Kontrolle der Dichte aufgebrachter Erkennungselemente, äusserst wünschenswert.

Gegenstand der Erfindung ist ein Kit zum gleichzeitigen qualitativen und / oder quantitativen Nachweis einer Vielzahl von Analyten, umfassend - eine Sensorplattform

- mindestens ein Array von in diskreten Messbereichen (d) direkt auf oder über eine Haftvermittlungsschicht auf der Sensorplattform immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen zur spezifischen Erkennung und / oder Bindung besagter Analyten und / oder spezifischen Wechselwirkung mit besagten Analyten, wobei zu Zwecken der "Referenzierung der Immobilisierungsdichte", d.h. zur ortsaufgelösten Bestimmung der Dichte der immobilisierten Erkennungselemente in den Messbereichen, diese Erkennungselemente jeweils mit einer signalgebenden Komponente als Label assoziiert sind oder / und besagte biologische oder biochemische oder synthetische Erkennungselemente eine bestimmte molekulare Sequenz oder ein bestimmtes molekulares Epi- top oder eine bestimmte molekulare Erkennungsgruppe aufweisen, woran ein Nachweisreagens (Referenzierungsreagens), gegebenenfalls mit einer damit assoziierten signalgebenden Komponente als Label, zur Bestimmung besagter Dichte immobiliserter Erkennungselemente, bindet.

Vorteilhaft wird besagte bestimmte molekulare Sequenz oder besagtes bestimmtes molekulares Epitop oder besagte bestimmte molekulare Erkennungsgruppe (wie z. B. Biotin) für alle verschiedenen, im allgemeinen in unterschiedlichen Messbereichen eines Segments aus mehreren Messbereichen, besonders bevorzugt sogar für alle in einem Array von Messbereichen immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente einheitlich sein. Beispielsweise kann ein Array von Messbereichen diskrete Messbereiche mit einer Vielzahl unterschiedlicher immobilisierter einzelsträngiger Nukleinsäuren umfassen, welche jeweils unterschiedliche Teilsequenzen, beispielsweise 10 - 100 oder 10 - 1000 unterschiedliche Teilsequenzen aufweisen, zur Erkennung und Bindung einer entsprechenden Anzahl unterschiedlicher, zu diesen Teilsequenzen komplementärer Nukleinsäuren als Analyten. Zugleich können diese unterschiedlichen immobilisierten ein- zelsträngigen Nukleinsäuren eine andere, allen gemeinsame Teilsequenz besitzen, welche dem Zweck der „Referenzierang der Immobilisierungsdichte" wie oben beschrieben dienen kann.

Mit dem erfindungsgemässen Kit und darauf basierenden Nachweisverfahren kann die beschriebene Problemstellung gelöst werden. Überraschend wurde dabei festgestellt, dass es, unter Verwendung eines erfindungsgemässen Kits, möglich ist, in Multianalyt- Assays, zur gleichzeitigen Bestimmung mehrerer Analyten in einer Probe, eine ähnlich hohe Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit zu erzielen wie bisher in einer entsprechenden Anzahl von Einzelassays zum Nachweis der individuellen Analyten. Zugleich wurde überraschend festgestellt, dass ein gegebenenfalls eingesetztes Referenzierungsreagens und damit gegebenenfalls assoziierte signalgebende Komponenten sich nicht beeinträchtigend auf einen Analytnachweis auswirken.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung sollen räumlich getrennte oder diskrete Messbereiche (d) durch die geschlossene Fläche definiert werden, die dort immobilisierte biologische oder biochemische oder synthetische Erkennungselementen zur Erkennung eines Analyten aus einer flüssigen Probe einnehmen. Diese Flächen können dabei eine beliebige Geometrie, beispielsweise die Form von Punkten, Kreisen, Rechtecken, Dreiecken, Ellipsen oder Streifen, haben.

Unter dem Begriff "optische Transparenz" wird nachfolgend verstanden, dass das durch diese Eigenschaft gekennzeichnete Material zumindest bei einer oder mehreren zur Anregung einer oder mehrerer Lumineszenzen benutzten Anregungswellenlängen weitgehend transparent und damit absorptionsfrei sein sollte.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Kits ist dadurch gekennzeichnet, dass die immobilisierten Erkennungselemente in den Messbereichen jeweils eine generelle molekulare Sequenz oder ein generelles Epitop oder generelle molekulare Erkennungsgruppe zu Zwecken der Referenzierung der Immobilisierungsdichte und eine oder mehrere, zur Erkennung und / oder Bindung verschiedener Analyten, unterschiedliche Sequenz oder unterschiedliches Epitop oder unterschiedliche molekulare Erkennungsgruppe aufweisen. Dabei können besagte generelle molekulare Sequenz oder besagtes generelles Epitop oder besagte generelle molekulare Erkennungsgruppe zu Zwecken der „Referenzierung der Immobilisierungsdichte" und eine, zur Erkennung und / oder Bindung verschiedener Analyten, unterschiedliche Sequenz oder unterschiedliches Epitop oder unterschiedliche molekulare Erkennungsgrappe in einem Erkennungselement zueinander benachbart auftreten. Zur Verbesserung der Zugänglichkeit für einen nachzuweisenden Analyten wird jedoch bevorzugt, dass sie innerhalb eines Erkennungselements ausreichend weit voneinander entfernt sind, so dass es zu keiner Behinderung des Zugangs eines Analyten zu der für seine Erkennung spezifischen Sequenz oder dem für seine Erkennung spezifischen Epitop oder spezifischen molekularen Erkennungsgrappe des immobilisierten Erkennungselements kommt. Beispielsweise können der generelle und der spezifische Erkennungsabschnitt (begrifflich umfassend Erkennungssequenz, -epitop und molekulare Erkennungsgruppe) eines immobilisierten Erkennungselements durch einen sogenannten molekularen Spacer (z.B. umfassend ein Kettenmolekül mit Kohlenwassserstoffgruppen) voneinander getrennt sein. Beispielsweise können in einem erfindungsgemässen Kit Erkennungselemente auch Abschnitte mit einer generellen Nukleinsäurequenz zu Zwecken der „Referenzierung der Immobilisierungsdichte", beispielsweise in einem Hybridisierungsschritt mit fluoreszenzmarkierten, zu dieser generellen Sequenz komplementären Oligonukleotiden, und mit der generellen Nukleinsäuresequenz chemisch verknüpfte Antikörper oder Antikörperfragmente mit unterschiedlichen, jeweils für verschiedene Analyten spezifischen Erkennungsepitopen, umfassen. Innerhalb eines immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselements können mehrere spezifische Erkennungsabschnitte (gemäss vorangehender Definition) zur Erkennung und Bindung meherer (unterschiedlicher) Analyten, vorhanden sein. Dabei können diese spezifischen Erkennungsabschnitte, als Teil des immobilisierten Erkennungselement, aufeinander folgend oder durch molekulare Spacer voneinander getrennt angeordnet sein. Grundsätzlich sollte eine mögliche Kreuzreaktivität zwischen der (spezifischen) Bindung eines nachzuweisenden Analyten an den für ihn vorgesehenen, spezifischen Erkennungsabschnitt und einer möglichen (unspezifischen) Bindung an den generellen Erkennungsabschnitt eines Analyten so gering wie möglich, im Idealfall gleich Null sein. Vorzugsweise sind die besagten generellen Erkennungsabschnitte (generelle molekulare Sequenz oder generelles Epitop oder generelle molekulare Erkennungsgruppe) so auszuwählen, dass das Vorkommen eines für diesen generellen Erkennungsabschnitt spezifischen Bindungspartners in einer zuzuführenden Probe mit darin nachzuweisenden Analyten weitestgehend ausgeschlossen werden kann, sofern dieser Bindungspartner nicht zusätzlich der Probe hinzugefügt wird.

Eine andere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemässen Kits ist dadurch gekennzeichnet, dass zu besagten Zwecken der „Referenzierang der Immobilisierangsdichte" ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop oder an die besagte generelle molekulare Erkennungsgruppe der im gleichen Messbereich immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform co- immobilisiert ist, gegebenfalls assoziiert mit besagten immobilisierten Erkennungselementen.

Für die eine bereits vorangehend genannte bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Kits wird weiterhin bevorzugt, dass zu besagten Zwecken der Referenzierang der Immobilisierangsdichte ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop oder an die generelle molekulare Erkennungsgruppe der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform nach Immobilisierung der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf die Messbereiche der Sensorplattform aufgebracht wird. Dabei kann besagte „Referenzierung der Immobilisierangsdichte", d.h. die ortsaufgelöste Bestimmung der Dichte der immobilisierten Erkennungselemente in den Messbereichen, Bestandteil einer Qualitätskontrolle bei oder nach der Herstellung einer Sensorplattform, als Teil eines erfindungsgemässen Kits, sein.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass zu besagten Zwecken der Referenzierung der Immobilisierungsdichte ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop oder an die besagte generelle molekulare Erkennungsgruppe der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform im Laufe eines Nachweisverfahrens zur Bestimmung eines oder mehrerer Analyten auf die Messbereiche der Sensorplattform aufgebracht wird.

Besagte generelle molekulare Sequenz oder besagtes generelles Epitop oder besagte generelle molekulare Erkennungsgrappe (wie z.B. Biotin) der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe, die von Polynukleotiden, Polynukleotiden mit künstlichen Basen, PNAs („peptide nucleic acids"), PNA's mit künstlichen Basen, Proteinen. Antikörpern, Peptiden, Oligosacchariden, Lektinen, etc. gebildet wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass besagte generelle Sequenz der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente eine Länge von 5 - 500, bevorzugt von 10 -100 Basen hat. Eine andere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Kits ist dadurch gekennzeichnet, dass die immobilisierten Erkennungselemente in den Messbereichen jeweils mit einer signalgebenden Komponente als Label assoziiert sind. Dabei kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn besagte signalgebende Komponente als Label bei Bindung eines Analyten an das jeweilige damit assoziierte Erkennungselement ihre signalgebenden Eigenschaften ändert.

Ein den verschiedenen genannten Ausführungsformen eines erfindungsgemässen Kits gemeinsames Kennzeichen ist, dass besagte unterschiedliche Sequenzen oder unterschiedliche Epitope oder unterschiedliche molekulare Erkennungsgruppen der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente ausgewählt sind aus der Gruppe, die von Nukleinsäuren (beispielsweise DNA, RNA, Oligonukleotiden) und Nukleinsäureanalogen (z. B. PNA) sowie deren Derivaten mit künstlichen Basen, mono- oder polyklonalen Antikörpern, Peptiden, Enzymen, Aptameren, synthetischen Peptid- strukturen, Glycopeptiden, Glycoproteinen, Oligosacchariden, Lektinen, löslichen, membrangebundenen und aus einer Membran isolierten Proteinen, wie beispielsweise Rezeptoren, deren Liganden, Antigenen für Antikörper (z. B. Biotin für Streptavidin), "Histidin- Tag-Komponenten" und deren Komplexbildungspartnem, durch chemische Synthese erzeugten Kavitäten zur Aufnahme molekularer Imprints, etc. gebildet wird. Es ist auch vorgesehen, dass als biologische oder biochemische oder synthetische Erkennungselemente ganze Zellen, Zellbestandteile, Zellmembranen oder deren Fragmente aufgebracht werden.

Es wird bevorzugt, dass ein für bestimmte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Kits erforderliches Referenzierungsreagens ein Label umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die von beispielsweise Lumineszenzlabeln, insbesondere lumineszenten Inter- kalatoren oder "molecular beacons", Absorptionslabeln, Massenlabeln, insbesondere Metallkolloiden oder Plastikbeads, Spin-Labeln, wie ESR- oder NMR-Labeln, radioaktiven Labein gebildet wird.

Bevorzugt wird, dass besagtes Referenzierungsreagens ein Lumineszenzlabel oder Absorptionslabel umfasst. Insbesondere kann besagtes Referenzierungsreagens auch einen Interkalator oder einen "molecular beacon" umfassen. Dabei wird bevorzugt, dass besagter Interkalator oder „molecular beacon" in Anwesenheit des Referenzierungsreagens seine signalgebenden Eigenschaften ändert. Besagtes Referenzierungsreagens kann vor oder im Laufe eines analytischen Nachweisverfahrens abgespalten werden oder mit den Erkennungselementen assoziiert bleiben.

Eine weitere vorteilhafte Ausführangsform des erfindungsgemässen Kits ist dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Referenzierungsreagens eine Komponente aus der Gruppe umfasst, die beispielsweise von Polynukleotiden, Polynukleotiden mit künstlichen Basen, PNAs („peptide nucleic acids"), PNA's mit künstlichen Basen, Proteinen, Antikörpern, Biotin, Streptavidin, Peptiden, Oligosacchariden, Lektinen, etc. gebildet wird.

Ein weiteres gemeinsames Kennzeichen der genannten Ausführungsformen eines erfindungsgemässen Kits ist, dass der quantitative und / oder qualitative Nachweis besagter Vielzahl von Analyten die Verwendung einer oder mehrerer signalgebender Komponenten als Label umfasst, welche ausgewählt sein können aus der Gruppe, die von beispielsweise Lumineszenzlabeln, insbesondere lumineszenten Interkalatoren oder "molecular beacons", Absorptionslabeln, Massenlabeln, insbesondere Metallkolloiden oder Plastikbeads, Spin- Labeln, wie ESR- oder NMR-Labeln, radioaktiven Labein gebildet wird.

Es wird bevorzugt, dass das Label des Referenzierungsreagens und / oder ein gegebenfalls auf Absorptions- und / oder Lumineszenznachweis beruhender Analytnachweis auf Einsatz von Labels mit gleicher oder unterschiedlicher Absorptions- und / oder Lumineszenzwellenlänge beruhen.

Eine besondere Ausführangsform, basierend auf in den Messebereichen immobilisierten Erkennungselementen mit jeweils einer assoziierten signalgebenden Komponente als Label, ist dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Label zusätzlich zur Referenzierung der Immobilisierungsdichte der Erkennungselemente auch zu einem Analytnachweis dient. Beispielsweise kann es sich bei besagtem Label um einen fluoreszenzen Interkalator handeln, welcher gebunden an eine einzelsträngige Nukleinsäure als immobilisertes Erkennungselement ein zwar sehr schwaches, aber noch messbares Signal liefert, woraus die Dichte der in den entsprechenden Messbereichen immobilisierten Erkennunsgelemente bestimmt werden kann. Bei Hybridisierung mit einer zumindest teilweise, insbesondere in der Region des immobiliserten Interkalators, komplementären (einzelsträngigen) Nukleinsäure als Analyt in einer zugeführten Probe kann es zu einer starken Erhöhung der Fluoreszenzintenität dieses Interkalators kommen, worauf basierend dann qualitativ und / oder quantitativ der betreffende Analyt auf diesem Messbereich nachgewiesen wird.

Es wird bevorzugt, dass der Analytnachweis auf der Bestimmung der Änderung einer oder mehrerer Lumineszenzen beruht.

Eine mögliche Ausführangsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht von einer oder mehreren Lichtquellen zur Erzeugung von Signalen signalerzeugender Komponenten für Zwecke der chemischen Referenzierung und / oder für den Nachweis eines oder mehrerer Analyten in einer Auflichtanordnung eingestrahlt wird.

Für zahlreiche Ausführungsformen wird bevorzugt, dass das mit den Messbereichen in Kontakt stehende Material der Sensorplattform innerhalb einer Tiefe von mindestens 200 nm von den Messbereichen bei mindestens einer Anregungswellenlänge transparent oder absorbierend ist.

Andere Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht von einer oder mehreren Lichtquellen zur Erzeugung von Signalen signalerzeugender Komponenten für Zwecke der Referenzierung der Immobilisierungsdichte und / oder für den Nachweis eines oder mehrerer Analyten in einer Transmissionslichtanordnung eingestrahlt wird.

Vielfach ist es von Vorteil, wenn das Material der Sensorplattform bei mindestens einer Anregungswellenlänge transparent ist.

Eine bevorzugte Ausführangsform eines erfindungsgemässen Kits ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorplattform als ein optischer Wellenleiter ausgebildet ist, welcher vorzugsweise im wesentlichen planar ist. Dabei umfasst die Sensorplattform vorzugsweise ein Material aus der Gruppe, die von Silikaten, z. B. Glas oder Quarz, transparenten thermoplastischen oder spritzbaren Kunststoff, beispielsweise Polycarbonat, Polyimid, Acrylaten, insbesondere Polymethylmethacrylat, oder Polystyrolen gebildet wird.

Eine besonders bevorzugte Ausführangsform eines erfindungsgemässen Kits ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorplattform einen optischen Dünnschichtwellenleiter mit einer bei mindestens einer Anregungswellenlänge transparenten Schicht (a) auf einer bei mindestens dieser Anregungswellenlänge ebenfalls transparenten Schicht (b) mit niedrigerem Brechungsindex als Schicht (a) umfasst.

Verschiedene Ausführungsformen derartiger Sensorplattformen und Verfahren zum Nachweis einer oder mehrerer Analyten unter Verwendung solcher Sensorplattformen sind ausführlich beispielsweise in den Patenten US 5,822,472, US 5,959,292 und US 6,078,705 sowie in den Patentanmeldungen WO 96/35940, WO 97/37211, WO 98/08077, WO 99/58963, PCT/EP 00/04869 und PCT/EP 00/07529 beschrieben. Ausführungsformen eines erfindungsgemässen Kits mit den in diesen Patenten oder Patentanmeldungen beschriebenen Ausführangsformen von Sensorplattformen, als integralem Bestandteil eines erfindungsgemässen Kits, und Verfahren zum Nachweis einer oder mehrerer Analyten unter Verwendung eines erfindungsgemässen Kits mit derartigen Sensorplattformen sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Für einen erfindungsgemässen Kit mit einem optischen Wellenleiter als Sensorplattform wird bevorzugt, dass das Anregungslicht von einer oder mehrerer Lichtquellen eingekoppelt wird in den optischen Wellenleiter mittels eines Verfahrens, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die von Stirnflächenkopplung, Entkopplung über angebrachte optische Fasern als Lichtleiter, Prismenkopplung, Gitterkopplung oder evaneszenter Kopplung durch Überlappung des evaneszenten Feldes besagten optischen Wellenleiters mit dem evaneszenten Feld eines weiteren, damit in Nahfeldkontakt gebrachten Wellenleiters gebildet wird.

Generell ist es anzustreben, die Erzeugung von Reflexionen eingestrahlten Anregungslichts weitestmöglich zu vermeiden, da diese im allgemeinen im wesentlichen nachteilig zu einer Erhöhung von Hintergrundsignalen fuhren. Beispielsweise ist mit dem Auftreten von Reflexionen prinzipiell jeweils beim Durchgang des Anregungslichts durch optische Grenzflächen zu Medien mit unterschiedlichen Brechungsindices zu rechnen. Daher ist es von Vorteil, wenn die Einkopplung des Anregungslichts von einer oder mehreren Lichtquellen in den optischen Wellenleiter mittels eines damit in Kontakt stehenden optischen Koppelelements erfolgt, welches ausgewählt ist aus der Gruppe von optischen Fasern als Lichtleiter, Prismen, gegebenenfalls über eine brechungsindexanpassende Flüssigkeit, und Gitter- kopplern. Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Kits, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass das Anregungslicht von einer oder mehreren Lichtquellen in die Schicht (a) mittels einer oder mehrerer in der Schicht (a) modulierten Gitterstrakturen (c) eingekoppelt wird.

Geeignete geometrische Anordnungen solcher Gitterstrukturen für eine Sensorplattform als Teil eines erfindungsgemässen Kits sind wiederum beispielsweise in den Patenten US 5,822,472, US 5,959,292 und US 6,078,705 sowie in den Patentanmeldungen WO 96/35940, WO 97/37211, WO 98/08077, WO 99/58963, PCT/EP 00/04869 und PCT/EP 00/07529 beschrieben und sind als integraler Bestandteil eines erfindungsgemässen Kits ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Für eine Vielzahl von Ausführungsformen wird bevorzugt, dass die Sensorplattform gleichförmige, unmodulierte Bereiche der Schicht (a) umfasst, welche vorzugsweise in Ausbreitungsrichtung des über eine Gitterstraktur (c) eingekoppelten und in der Schicht (a) geführten Anregungslichts angeordnet sind.

Generell gilt, dass Gitterstrukturen (c) der Einkopplung von Anregungslicht zu den Messbereichen (d) und / oder der Auskopplung von in die Schicht (a) rückgekoppeltem Lumineszenzlicht dienen können. In genereller Form wird die Sensorplattform daher eine Vielzahl von Gitterstrukturen (c) gleicher oder unterschiedlicher Periode mit optional daran an- schliessenden gleichförmigen, unmodulierten Bereichen der Schicht (a) auf einem gemeinsamen, durchgehenden Substrat umfassen.

In den Assay-Applikationen mit einem erfindungsgemässen Kit ist es im allgemeinen vorteilhaft, ein geeignetes Anregungslicht über eine Gitterstruktur (c) einzukoppeln, an welche sich in Ausbreitungsrichtung des eingekoppelten und in der Schicht (a) geführten Lichts ein unmodulierter Bereich der Schicht (a) mit einer darauf befindlichen Vielzahl von Messbereichen in einem Array anschliesst, auf denen der Nachweis der verschiedenen Analyten erfolgt. Daran wird sich in der Ausbreitungsrichtung des geführten Lichts vorteilhaft eine weitere Gitterstruktur mit einem dahinter befindlichen weiteren Array von Messbereichen anschliesst etc. Nach Durchlaufen eines unmodulierten Bereichs wird das in der Schicht (a) geführte Licht jeweils wieder ausgekoppelt. In der zur Ausbreitungsrichtung des geführten Lichts senkrechten Richtung (d.h. parallel zu den Gitterlinien) werden sich weitere Arrays von Messbereichen anschliessen. Daher wird bevorzugt, dass jedem in Ausbreitungsrichtung des eingekoppelten Anregungslichts nachfolgenden Array von Messbereichen eine für dieses Array spezifische Gitterstruktur (c) zur Auskopplung dieses Anregungslichts zugeordnet ist, wobei senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des eingekoppelten Anregungslichts die Gitterstrakturen spezifisch für einzelne Arrays ausgebildet sein können oder sich auch über die ganze Sensorplattform in dieser Richtung erstrecken können. Dieses bedeutet also, dass das Einkoppelgitter eines in Ausbreitungsrichtung eines in der Schicht (a) einer Sensorplattform geführten Anregungslichts nachfolgenden Arrays als Auskoppelgitter für das am Einkoppelgitter des in besagter Ausbreitungsrichtung vorangehenden Arrays eingekoppelte Anregungslicht dient.

Für bestimmte Anwendungen, beispielsweise für den Einsatz von 2 oder mehr Lumines- zenzlabeln mit unterschiedlichen Anregungswellenlängen, ist es von Vorteil, wenn die Sensorplattform eine Überlagerung von 2 oder mehreren Gitterstrukturen unterschiedlicher Periodizität mit zueinander paralleler oder nicht paralleler, vorzugsweise nicht paralleler Ausrichtung der Gitterlinien umfasst, welche der Einkopplung von Anregungslicht unterschiedlicher Wellenlänge dient, wobei im Falle von 2 überlagerten Gitterstrukturen deren Gitterlinien vorzugsweise senkrecht zueinander ausgerichtet sind.

Die Unterteilung der Sensorplattform in Bereiche mit darin ausgebildeten Gitterstrukturen und sich darin anschliessenden unmodulierten Bereichen bedeutet für die Anwendung, dass der Platzbedarf für ein einzelnes Array von Messbereichen zwischen aufeinander folgenden Gitterstrakturen (einschliesslich von mindestens einer zugeordneten Gitterstruktur) ein gewisses Minimum nicht unterschreiten kann, welches bei den gegenwärtigen technischen Möglichkeiten zur Erzeugung der Gitterstrakturen sowie zur Einkopplung eines geeigneten Anregungslichtbündels in der Grössenordnung von etwa 0.1 mm bis 1 mm liegt. Daher ist es insbesondere für Anordnungen, in denen eine Vielzahl jeweils kleinflächiger Arrays erwünscht ist, von Vorteil, wenn eine Gitterstruktur (c) oder eine Überlagerung mehrerer Gitterstrakturen in der Schicht (a) im wesentlichen über die gesamte Fläche der Sensorplattform moduliert ist.

In einer Weiterentwicklung wird bevorzugt, dass auf der Sensorplattform optisch oder mechanisch erkennbare Markierungen zur Erleichterung der Justierung in einem optischen System und / oder zur Verbindung mit Probenbehältnissen als Teil eines analytischen Systems aufgebracht sind.

Sofern eine Eigenfluoreszenz der Schicht (b) nicht auszuschliessen ist, insbesondere wenn diese aus einem Kunststoff wie beispielsweise Polycarbonat besteht, oder auch um den Ein- fluss der Oberflächenrauhigkeit der Schicht (b) auf die Lichtleitung in der Schicht (a) zu vermindern, kann es von Vorteil sein, wenn zwischen den Schichten (a) und (b) eine Zwischenschicht aufgebracht ist. Daher besteht eine weitere Ausführangsform der erfindungsgemässen Anordnung darin, dass sich zwischen den optisch transparenten Schichten (a) und (b) und in Kontakt mit Schicht (a) eine weitere optisch transparente Schicht (b') mit niedrigerem Brechungsindex als dem der Schicht (a) und einer Stärke von 5 nm - 10000 nm, vorzugsweise von 10 nm - 1000 nm, befindet.

Die einfachste Form der Immobilisierung der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente besteht in physikalischer Adsorption, beispielsweise infolge hydrophober Wechselwirkungen zwischen den Erkennungselementen und der Grundplatte. Diese Wechselwirkungen können jedoch durch die Zusammensetzung des Mediums und dessen physikalisch-chemische Eigenschaften, wie beispielsweise Polarität und Ionenstärke, in ihrem Ausmass stark verändert werden. Insbesondere im Falle sequentieller Zugabe verschiedener Reagentien in einem mehrstufigen Assay ist das Haftvermögen der Erkennungselemente nach rein adsorptiver Immobilisierung auf der Oberfläche oft unzureichend. In einer bevorzugten Form des erfindungsgemässen Kits wird das Haftvermögen dadurch verbessert, dass zur Immobilisierung biologischer oder biochemischer oder synthetischer Erkennungselemente auf der Sensorplattform eine Haftvermittlungsschicht (f) aufgebracht ist. Die Haftvermittlungsschicht kann dabei auch, insbesondere im Falle zu immobilisierender biologischer oder biochemischer Erkennungselemente, der Verbesserung der "Biokompatibilität" von deren Umgebung dienen, d.h. der Erhaltung der Bindungsfähigkeit, im Vergleich zu deren natürlicher biologischer oder biochemischer Umgebung, und insbesondere der Vermeidung einer Denaturierang. Es wird bevorzugt, dass die Haftvermittlungsschicht (f) eine Stärke von weniger als 200 nm, vorzugsweise von weniger als 20 nm, hat. Für die Herstellung der Haftvermittlungsschicht eignen sich eine Vielzahl von Materialien. Ohne jegliche Einschränkung wird bevorzugt, dass die Haftvermittlungsschicht (f) eine oder mehrere chemische Verbindungen aus den Gruppen umfasst, die Silane, funktionalisierte Silane, Epoxide, funktionalisierte, geladene oder polare Polymere und "selbstorganisierte passive oder funktionalisierte Mono- oder Mehrfachschichten" umfassen.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt des erfindungsgemässen Kits ist, dass die biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente in räumlich getrennten Messbereichen (d) immobilisiert sind. Diese räumlich getrennten Messbereiche (d) können durch räumlich selektive Aufbringung von biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen auf der Sensorplattform erzeugt werden. Für die Aufbringung eignen sich eine Vielzahl bekannter Verfahren. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird bevorzugt, dass zur Aufbringung der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform eines oder mehrere Verfahren verwendet werden aus der Gruppe von Verfahren, die von "InkJet spotting", mechanischem Spotting mittels Stift, Feder oder Kapillare, "micro contact printing", fluidischer Kontaktierung der Messbereiche mit den biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen durch deren Zufuhr in parallelen oder gekreuzten Mikrokanälen, unter Einwirkung von Druckunterschieden oder elektrischen oder elektromagnetischen Potentialen" sowie photochemischen und photolithographischen Immobilisierungsverfahren gebildet werden.

Eine weitere spezielle Ausführangsform des erfindungsgemässen Kits besteht darin, dass die Dichte der in diskreten Messbereichen immobilisierten Erkennungselemente zum Nachweis unterschiedlicher Analyten auf unterschiedlichen Messbereichen so ausgewählt ist, dass die Lumineszenzsignale beim Nachweis verschiedener Analyten in einem gemeinsamen Array von gleicher Grössenordnung sind, d.h., dass gegebenenfalls die zugehörigen Kalibrationskurven für die gleichzeitig durchzuführenden Analytbestimmungen ohne eine Änderung der elektronischen oder optoelektronischen Systemeinstellungen aufgenommen werden können.

Eine andere vorteilhafte Variante des erfindungsgemässen Kits ist dadurch gekenzeichnet, dass Arrays von Messbreichen aufgeteilt sind in Segmente von ein oder mehrereren Messbereichen zur Bestimmung von Analyten und Bereichen zwischen diesen Messbereichen oder zusätzlichen Messbereichen zu Zwecken der physikalischen Referenzierung, wie beispielsweise der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität oder des Einflusses von Änderungen äusserer Parameter, wie beispielsweise der Temperatur, sowie zu Zwecken der Referenzierang des Einflusses zusätzlicher physikalisch-chemischer Para- meter, wie beispielsweise unspezifischer Bindung an die Sensorplattform von Bestandteilen einer aufgebrachten Probe.

Für bestimmte Anwendungen, in denen beispielsweise Fragen der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse mit einer Vielzahl von Arrays auf einer gemeinsamen Sensorplattform im Vordergrund stehen, ist es vorteilhaft, dass zwei oder mehr Arrays eine gleichartige geometrische Anordnung von Messbereichen und / oder Segmenten von Messbereichen für die Bestimmung gleichartiger Analyten auf diesen Arrays aufweisen.

Ebenfalls vor allem zur Untersuchung der Reproduzierbarkeit von Messungen auf verschiedenen Messbereichen kann es vorteilhaft sein, wenn ein oder mehrere Arrays Segmente von zwei oder mehr Messbereichen mit innerhalb des Segments gleichartigen biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen zur Analytbestimmung oder Referenzierang umfassen.

In anderen Applikationen ist es wesentlich, die Einflüsse systematischer Fehler auf die Ergebnisse zu minimieren, wie sich diese beispielsweise durch eine Replikation gleichartiger Strukturen auf einer gemeinsamen Sensorplattform ergeben können. Beispielsweise hierfür kann es von Vorteil sein, dass zwei oder mehr Arrays eine unterschiedliche geometrische Anordnung von Messbereichen und / oder Segmenten von Messbereichen für die Bestimmung gleichartiger Analyten auf diesen Arrays aufweisen.

Der erfindungsgemässe Kit mit einer Vielzahl von Messbereichen in diskreten Arrays, von denen ihrerseits eine Vielzahl auf einer gemeinsamen Sensorplattform angeordnet sein kann, bietet die Möglichkeit, dass unter Einsatz relativ geringer Mengen von Probelösungen, Reagentien oder gegebenenfalls Kalibrationslösungen auf ein- und derselben Plattform, unter weitestgehend identischen Bedingungen, auch viele Arten von Duplikationen oder Mehrfachausführungen gleichartiger Messungen durchgeführt werden können. Damit können beispielsweise in einer einzigen Messung statistische Daten erzeugt werden, wofür herkömmlicherweise eine Vielzahl von Einzelmessungen mit entsprechend längerer Gesamt- Messzeit und höherem Verbrauch an Proben- und Reagentienmengen erforderlich sind. Es wird bevorzugt, dass für den Nachweis jedes Analyten oder zur Referenzierung jeweils 2 oder mehr identische Messbereiche innerhalb eines Segments oder Arrays vorgesehen sind. Dabei können beispielsweise besagte identische Messbereiche in einer durchgehenden Reihe oder Spalte oder Diagonalen eines Arrays oder Segments von Messbereichen angeordnet sein. Die Aspekte der Referenzierang können physikalische oder physikalischchemische Parameter der Sensorplattform betreffen, wie beispielsweise lokale Unterschiede der Anregungslichtintensität (siehe hierzu auch weiter unten), als auch Einflüsse der Probe, wie beispielsweise deren pH, Ionenstärke, Brechungsindex, Temperatur etc.

Für andere Applikationen kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn besagte identische Messbereiche statistisch innerhalb eines Arrays oder Segments von Messbereichen angeordnet sind.

Die immobilisierten Erkennungselemente sind im allgemeinen so ausgewählt, dass sie mit möglichst hoher Spezifiziät den nachzuweisenden Analyten erkennen und binden. Im allgemeinen ist jedoch zu erwarten, dass auch eine unspezifische Anlagerung von Analyt- molekülen an die Oberfläche der Grundplatte stattfindet, insbesondere wenn zwischen den in den Messbereichen immobiliserten Erkennungselemente noch reaktive Freistellen vorhanden sind. Es wird daher bevorzugt, dass Bereiche zwischen den räumlich getrennten Messbereichen zur Minimerung unspezifischer Bindung von Analyten oder deren Nachweissubstanzen "passiviert werden", d.h. dass zwischen den räumlich getrennten Messbereichen (d) gegenüber dem Analyten "chemisch neutrale" Verbindungen aufgebracht sind, vorzugsweise beispielsweise bestehend aus den Gruppen, die von Albuminen, insbesondere Rinderserumalbumin oder Humanseramalbumin, Casein, unspezifischen, poly- klonalen oder monoklonalen, artfremden oder empirisch für den oder die nachzweisenden Analyten unspezifischen Antikörpern (insbesondere für Immunoassays), Detergentien - wie beispielsweise Tween 20 -, nicht mit zu analysierenden Polynukleotiden hybridisierender, fragmentierter natürlicher oder synthetischer DNA, wie beispielsweise ein Extrakt von Herings- oder Lachssperma (insbesondere für Polynukleotid-Hybridisierungsassays), oder auch ungeladenen, aber hydrophilen Polymeren, wie beispielsweise Polyethylenglycole oder Dextrane, gebildet werden.

Es ist auch möglich eine (zur Immobilisierung der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente) aktivierte Oberfläche (beispielsweise umfassend Poly- L-Lysin oder funktionalisierte Silane, beispielsweise mit Aldehyd- oder Epoxygrappen) zu passivieren mittels Zugabe von reduzierenden Reagentien, wie beispielsweise Natriumborhydrat. Wie vorangehend beschrieben, ist für viele, wenn nicht sogar die Mehrzahl von Applikationen eine solche Ausführungsform des erfindungsgemässen Kits von Vorteil, in denen eine Haftvermittlungsschicht vor der Immobilisierung der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennunsgelemente auf der Sensorplattform aufgebracht wurde. Dabei werden solche Ausführangsformen bevorzugt, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass die Funktion der Passivierung von Bereichen zwischen den räumlich getrennten Messbereichen zur Minimerang unspezifischer Bindung von Analyten oder deren Nachweissubstanzen durch die Aufbringung besagter Haftvermittlungsschicht auf der Sensorplattform, ohne Aufbringung zusätzlicher Substanzen, erfüllt wird.

Der erfindungsgemässe Kit kann eine sehr grosse Anzahl einzelner Messbereiche umfassen. Es wird bevorzugt, dass in einer 2-dimensionalen Anordnung bis zu 100000 Messbereiche angeordnet sind und ein einzelner Messbereich eine Fläche von 0.001 - 6 mm² einnimmt. Bevorzugt sind auf einer Sensorplattform als Bestandteil des erfindungsgemässen Kits mehr als 100, stärker bevorzugt mehr als 1000, noch mehr bevorzugt mehr als 10000 Messbereiche angeordnet.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Ausführangsform des erfindungsgemässen Kits, in der die Oberseite der Sensorplattform mit den darauf erzeugten Messbereichen über der optisch transparenten Schicht (a) mit einem weiteren Körper derart zusammengebracht ist, dass zwischen der Sensorplattform als Grundplatte und besagtem Körper eine oder mehrere räumliche Aussparungen zur Erzeugung eines oder mehrerer gegeneinander fluidisch abgedichteter Probenbehältnisse erzeugt werden, in denen jeweils ein oder mehrere Messbereiche oder Segmente oder Arrays von Messbereichen liegen.

Eine dabei bevorzugte Ausführangsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Probenbehältnisse als gegeneinander fluidisch abgedichtete Flusszellen mit jeweils mindestens einem Zulauf und mindestens einem Ablauf ausgebildet sind und gegebenenfalls zusätzlich mindestens ein Ablauf jeder Flusszelle in ein mit dieser Flusszelle fluidisch verbundenes Reservoir führt, welches aus der Flusszelle austretende Flüssigkeit aufnimmt. Vorteilhafterweise ist dabei das gegebenenfalls zusätzlich vorhandene Reservoir zur Aufnahme aus der Flusszelle austretender Flüssigkeit als eine Vertiefung in der Aussenwand des mit der Sensorplattform als Grundplatte zusammengebrachten Körpers ausgebildet.

Für die Erzeugung der räumlichen Aussparungen zwischen der Sensorplattform als Grundplatte und dem damit zusammengebrachten Körper gibt es dabei verschiedene technische Möglichkeiten. In einer möglichen Anordnung sind auf der Sensorplattform als Grundplatte räumliche Strukturen im Raster des Arrays der zu erzeugenden Flusszellen ausgebildet. Diese Strukturen auf der Grundplatte können beispielsweise die Wände oder Teile der Wände, wie beispielsweise Sockel, zwischen den neben- und hintereinander angeordneten Flusszellen bilden, welche durch Zusammenbringen der Grundplatte mit einem entsprechend geformten Körper erzeugt werden. Um das Array von Flusszellen zu erzeugen, ist es auch möglich, dass zur Erzeugung der räumlichen Aussparungen zwischen der Sensorplattform als Grundplatte und dem damit zusammengebrachten Körper Ausnehmungen in der Sensorplattform ausgebildet sind.

Eine weitere Ausführangsform besteht darin, dass zur Erzeugung der Aussparungen zwischen der Grundplatte und dem damit zusammengebrachten Körper Ausnehmungen in besagtem Körper ausgebildet sind. Für diese Ausführangsform wird bevorzugt, dass die Grundplatte im wesentlichen planar ist.

Der mit der Gundplatte zusammenzubringende Körper zur Erzeugung des Arrays von Flusszellen kann aus einem einzigen Werkstück bestehen. Eine andere Ausführangsform besteht darin, dass der mit der Grundplatte zusammengebrachte Körper aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, wobei die zusammengefügten Bestandteile besagten Körpers vorzugsweise eine irreversibel zusammengefügte Einheit bilden.

Es wird bevorzugt, dass der mit der Grundplatte zusammengebrachte Körper hilfswei- seVorkehrungen umfasst, welche das Zusammenfügen besagten Körpers und der Grundplatte erleichtern.

Die Anordnung umfasst vorzugsweise eine Vielzahl, d. h. 2 - 2000 Probenbehältnissen, bevorzugt 2 - 400, besonders bevorzugt 2 - 100 Probenbehältnissen. Beispielsweise für Anwendungen, in denen die Zugabe der Proben und / oder zusätzlicher Reagentien direkt durch einen Dispenser erfolgen soll, wird bevorzugt, dass die Probenbehältnisse auf der den Messbereichen gegenüberliegenden Seite des mit der Sensorplattform als Grundplatte zusammengebrachten Körpers offen sind.

Bevorzugt wird, dass das Raster (Aufeinanderfolge in Zeilen und / oder Spalten) der Probenbehältnisse dem Raster der Wells einer Standardmikrotiterplatte entspricht.

Eine weitere Ausführangsform der Anordnung von Probenbehältnissen als Teil des erfindungsgemässen Kits ist dadurch gekennzeichnet, dass sie durch einen zusätzlichen Abschluss, beispielsweise eine Folie, Membran oder eine Deckplatte, abgeschlossen wird.

Durch Variation der Grundflächen und der Tiefe der Ausnehmungen kann die Aufnahmefähigkeit der Flusszellen in einem weiten Bereich variiert werden, so dass das Innenvolumen jedes Probenbehältnisses typischerweise 0.1 μl - 1000 μl, bevorzugt 1 μl - 20 μl beträgt. Dabei können die Innenvolumina verschiedener Flusszellen einer Anordnung gleich oder unterschiedlich sein.

Es wird bevorzugt, dass die Tiefe der Ausnehmungen zwischen der Sensorplattform als Grundplatte und dem damit zusammengefügten Körper 1 - 1000 μm, besonders bevorzugt 20 - 200 μm beträgt. Die Grosse der Ausnehmungen eines Arrays kann einheitlich oder unterschiedlich sein und die Grandfllächen können beliebige, vorzugsweise rechteck- oder polygonförmige oder auch andere Geometrie haben. Ebenso können die lateralen Abmessungen der Grundflächen in einem weiten Bereich variiert werden, wobei typischerweise die Grundflächen der Ausnehmungen zwischen der Grundplatte und dem damit zusammengefügten Körpers jeweils 0.1 mm² - 200 mm², bevorzugt 1 mm² - 100 mm² betragen. Es wird bevorzugt, dass die Ecken der Grundflächen abgerundet sind. Abgerundete Ecken wirken sich günstig auf das Strömungsprofil aus und erleichtern die Entfernung eventuell gebildeter Gasblasen aus den Flusszellen bzw. verhindern deren Entstehen.

Für die gleichzeitige Proben- oder Reagentienzugabe zu einer Vielzahl von Probenbehältnissen können Multikanalpipettoren für manuelle oder automatische Reagentien- applikation verwendet werden, bei denen die individuellen Pipetten in ein- oder zwei- dimensionalen Arrays angeordnet sind, sofern die Anordnung von Probenbehältnissen als Teil des erfindungsgemässen Kits die Zuläufe in dem entsprechenden Raster aufweist. Bevorzugt entspricht daher das Raster (Aufeinanderfolge in Zeilen und Spalten) der Anordnung dem Raster der Wells von Standardmikrotiterplatten. Als industrieller Standard ist dabei eine Anordnung von 8 x 12 Wells mit einem (Zentram-zu-Zentram) Abstand von ca. 9 mm etabliert. Hiermit kompatibel sind kleinere Arrays mit beispielsweise 3, 6, 12, 24 und 48 Wells in gleichem Abstand. Es können auch mehrere erfindungsgemässe Anordnungen von Probenbehältnissen mit solchen kleineren Arrays von Flusszellen derart zusammengefügt werden, dass die einzelnen Zuläufe besagter Flusszellen in einem ganzzahligen Vielfachen des Abstands von ca. 9 mm angeordnet sind.

Seit einiger Zeit werden auch Platten mit 384 und 1536 Wells, als ganzzahligem Vielfachen von 96 Wells auf gleicher Grundfläche mit ensprechend reduziertem Wellabstand, verwendet, welche ebenfalls als Standardmikrotiterplatten bezeichnet werden sollen. Durch die Anpassung des Rasters der Probenbehältnisse der erfindungsgemässen Anordnung, mit den Zu- und Abläufen jedes Probenbehältnisses, an diese Standards können eine Vielzahl kommerziell eingeführter und erhältlicher Labor-Pipettoren und -Roboter für die Probenzugabe verwendet werden.

Bevorzugt entsprechen die äusseren Grundabmessungen der Anordnung von Probenbehältnissen, als Teil des erfindungsgemässen Kits, den Grandabmessungen dieser Standard- Mikrotiterplatten.

Eine weitere spezielle Ausführangsform der Erfindung ist eine Anordnung von beispielsweise 2 bis 8 Probenbehältnissen als Teil des erfindungsgemässen Kits, mit den vorgängig genannten Eigenschaften, in einer Spalte oder beispielsweise 2 bis 12 Probenbehältnissen in einer Zeile, welche ihrereseits mit einem Träger ("Metaträger") mit den Abmessungen von Standardmikrotiterplatten derart zusammengefügt werden, dass das Raster (Aufeinanderfolge in Zeilen oder Spalten) der Zuläufe der Probenbehältnisse dem Raster der Wells einer Standardmikrotiterplatte entspricht.

Es können auch mehrere solche Spalten oder Zeilen von Probenbehältnissen mit einem einzigen derartigen Metaträger so zusammengefügt werden, dass das Raster (Aufeinanderfolge in Zeilen oder Spalten) der Zuläufe der Flusszellen dem Raster der Wells einer Standardmikrotiterplatte, d. h. einem ganzzahligen Vielfachen von 9 mm (entsprechend 96- Well-Platte) oder von 4.5 mm (entsprechend 384-Well-Platte, siehe oben) oder von 2.25 mm (entsprechend 1536-Well-Platte, siehe oben) entspricht.

Die Anordnung von Probenbehältnissen kann jedoch selbstverständlich auch in einem anderen Raster ausgebildet sein.

Die Materialien für den mit der Sensorplattform als Grundplatte zusammengebrachten Körper und einer gegebenenfalls verwendeten zusätzlichen Deckplatte müssen den Anforderungen für den jeweils geplanten Einsatz der Anordnung genügen. In Abhängigkeit von der spezifischen Applikation betreffen diese Anforderungen chemische und physikalische Beständigkeit, zum Beispiel gegen saure oder basische Medien, Salze, Alkohole oder Detergentien als Bestandteile von wässrigen Lösungen, oder Formamid, Temperaturbeständigkeit (zum Beispiel zwischen -30°C und 100°C), möglichst ähnliche thermische Ausdehnungskoeffizienten von Grundplatte und damit zusammengebrachtem Körper, optische Eigenschaften (z. B. Fluoreszenzfreiheit, Reflexionsvermögen), mechanische Bearbeit- barkeit etc. Es wird bevorzugt, dass das Material des mit der Grundplatte zusammgebrach- ten Körpers sowie eines optionalen zusätzlichen Abschlusses aus derselben Grappe wie das Material des "Metaträgers" ausgewählt ist. Dabei können die genannten Komponenten (mit der Sensorplattform als Grundplatte zusammengefügter Körper, Deckplatte) jeweils aus einem einheitlichen Material bestehen als auch eine Mischung oder schichtweise oder laterale Zusammenfügung verschiedener Materialien umfassen, wobei die Materialien sich gegenseitig ersetzen können.

Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung kommt den Möglichkeiten zur ortsaufgelösten Referenzierbarkeit der verfügbaren Anregungslichtintensität zu. In herkömmlichen Anordnungen, mit Einstrahlung eines Anregungslichts in einer Auflicht- oder Transmissionsbeleuchtung, werden die verfügbaren Anregungslichtintensitäten einer beleuchteten Fläche im wesentlichen durch die Anregungslichtdichte im Querschnitt des Anregungslichtbündels bestimmt. Lokale Variationen in den Eigenschaften der beleuchteten Fläche (wie beispielsweise einem Glasplättchen) haben hier nur einen zweitrangigen Einfluss. In der Anordnung des erfindungsgemässen Kits jedoch sind lokale Variationen der physikalischen Parameter der Sensorplattform, wie beispielsweise die Einkoppeleffizienz der Gitterstraktur (c) zur Einkopplung des Anregungslichts in die optisch transparente Schicht (a), oder lokale Variationen der Ausbreitungsverluste eines geführten Modes in der optisch transparenten Schicht (a), von entscheidender Bedeutung. Ein weiterer wichtiger Gegenstand der Erfindung sind daher Ausführangsformen des erfindungsgemässen Kits, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass die Vorkehrungen zur ortsaufgelösten Referenzierung der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität die gleichzeitige oder sequentielle Erstellung eines Bildes des von der Sensorplattform abgestrahlten Lichts bei der Anregungswellenlänge umfassen. Hierbei wird vorausgesetzt, dass die Streulichtverluste im wesentlichen proportional zur lokal geführten Lichtintensität sind. Die Streulichtverluste werden vorwiegend bestimmt durch die Oberflächenrauhigkeit und Homogenität der optisch transparenten Schicht (a) und des darunter befindlichen Substrats (optisch transparente Schicht (b)). Insbesondere ermöglicht diese Art der Referenzierang, eine Reduzierung der lokal verfügbaren Anregungslichtintensität in dessen Ausbreitungsrichtung zu berücksichtigen, wenn diese beispielsweise durch eine Absorption von Anregungslicht durch eine hohe lokale Konzentration im evaneszenten Feld der Schicht (a) befindlicher, bei der Anregungswellenlänge absorbierender Moleküle erfolgte.

Die Annahme der Proportionalität des abgestrahlten Streulichts zur Intensität des geführten Lichts gilt jedoch nicht an den Stellen, in denen eine Abstrahlung / Auskopplung durch lokale, in Kontakt mit der Schicht (a) stehende makroskopische Streuzentren erfolgt. An diesen Stellen ist das abgestrahlte Streulicht deutlich überproportional im Verhältnis zum geführten Licht. Daher ist es auch vorteilhaft, wenn die Vorkehrungen zur ortsaufgelösten Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität die gleichzeitige oder sequentielle Erstellung eines Bildes des von der Sensorplattform abgestrahlten Lichts bei der Lumineszenzwellenlänge umfassen. Beide Methoden können selbstverständlich auch miteinander kombiniert werden. Bei der Erstellung eines Referenzbildes sollten unterschiedliche Einflüsse der Abbildungsoptik auf die Erfassung der Messsignale ausgeschlossen werden. Daher wird bevorzugt, dass die Erstellung des Bildes des von der Sensorplattform abgestrahlten Anregungslichts über denselben optischen Weg wie die Erfassung der von den Messbereichen ausgehenden Lumineszenzen erfolgt.

Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkehrungen zur ortsaufgelösten Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität die gleichzeitige oder sequentielle Erstellung eines Bildes des von der Sensorplattform abgestrahlten Lichts bei einer anderen Anregungswellenlänge als zur Anregung einer Lumineszenz umfassen. Weiterhin wird bevorzugt, dass die Ortsauflösung des Bildes zur Referenzierung des von der Sensoplattform abgestrahlten Anregungslichts auf der Sensorplattform besser als 100 μm, bevorzugt besser als 20 μm beträgt. Unter der Voraussetzung einer solchen Ortsauflösung wird weiterhin bevorzugt, dass die Vorkehrungen zur ortsaufgelösten Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität die Bestimmung des Hintergrandsignals bei der jeweiligen Lumineszenzwellenlänge neben oder zwischen den Messbereichen umfassen.

Eine bevorzugte Ausführangsform des erfindungsgemässen Kits ist dadurch gekennzeichnet, dass die ortsaufgelöste Referenzierung der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität mittels "Lumineszenzmarker-Spots", d.h. Bestimmung der Lumineszenzintensität aus Messbereichen mit präimmobilisierten (d.h. vor der Zugabe einer Probe bereits in diesen Messbereichen aufgebrachten) lumineszenzmarkierten Molekülen, erfolgt. Dabei wird bevorzugt, dass die "Lumineszenzmarker-Spots" in einem Raster aufgebracht sind, das die ganze Sensorplattform überspannt.

Für die Signaldetektion werden, wie nachfolgend noch genauer ausgeführt, bevorzugt orts- auflösende Detektoren, wie beispielsweise CCD-Kameras verwendet. Diese sind dadurch gekennzeichnet, dass ihre photosensitiven Elemente (Pixels) ein bestimmtes (vor allem thermisch bedingtes) Hintergrandsignal aufweisen, was die untere Schwelle der Detektion eines lokalen Lichtsignals bestimmt, und auch eine Maximalkapazität (Sättigung) zur Detektion hoher Lichtintensitäten besitzen. Die Differenz zwischen diesen Schwellwerten bestimmt, bei einer vorgegebenen Belichtungsdauer, den dynamischen Bereich der Signaldetektion. Innerhalb dieses dynamischen Bereichs sollten sich sowohl die zu erfassenden Lumineszenzsignale zur Analytdetektion als auch die Referenzsignale bewegen. Vorteilhaft ist dabei, wenn beide Signale von gleicher Grössenordnung sind, d.h. sich beispielsweise um nicht mehr als ein oder zwei Zehnerpotenzen unterscheiden. Erfindungsgemäss kann dieses beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Dichte der lumineszenzmarkierten Moleküle innerhalb eines "Lumineszenzmarker-Spots" mittels Mischung mit gleichartigen, unmarkierten Molekülen bei der Immobilisierung so ausgewählt ist, dass die Lumineszenzintensität aus den Bereichen der Lumineszenzmarkerspots von ähnlicher Grössenordnung wie die Lumineszenzintensität der aus den für einen Analytnachweis vorgesehenen Messbereiche ist. Die Dichte und Konzentration der lumineszenzmarkierten Moleküle innerhalb der "Lumineszenzmarker-Spots" innerhalb eines Arrays sollen bevorzugt auf der gesamtem Sensorplattform einheitlich sein.

Bei dieser Art der Referenzierang wird ihre Ortsauflösung wesentlich von der Dichte der "Lumineszenzmarker-Spots" innerhalb eines Arrays bzw. auf der ganzen Sensorplattform bestimmt. Der Abstand und / oder die Grosse verschiedener "Lumineszenzmarker-Spots" werden vorzugsweise auf die erwünschte Ortsauflösung bei der Bestimmung der Lumineszenzintensitäten aus den diskreten Messbereichen abgestimmt.

Es ist erwünscht, dass jedes Array auf der Sensorplattform mindestens einen "Lumineszenzmarker-Spot" umfasst. Vorteilhaft ist, wenn es zu jedem Segment von Messbereichen zur Bestimmung eines Analyten mindestens einen benachbarten "Lumineszenzmarker-Spot" gibt. Besonders vorteilhaft ist, wenn jeder Messbereich von „Lumineszenzmarker-Spots" umgeben ist.

Für die geometrische Anordnung der "Lumineszenzmarker-Spots" innerhalb eines Arrays bzw. auf der Sensorplattform gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten. Beispielsweise besteht eine mögliche Anordnung darin, dass jedes Array eine durchgehende Reihe und / oder Spalte von "Lumineszenzmarker-Spots" parallel und / oder senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des eingekoppelten Anregungslichts, zur Bestimmung der zweidimensionalen Verteilung des eingekoppelten Anregungslichts im Bereich besagten Arrays, umfasst.

Es ist vorgesehen, dass die Vorkehrangen zur ortsaufgelösten Referenzierung der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität eine Durchschnittsbildung über mehrere ortsaufgelöste Referenzsignale umfassen. Im Falle von nicht statistisch, sondern systematisch variierender Anregungslichtintensitäten in Form eines über bestimmte Entfernungen vorliegenden Gradienten kann es vorteilhaft sein, wenn auf den zu erwartenden Wert der Anregungslichtintensität eines zwischen verschiedenen Bereichen zur ortsaufgelösten Referenzierang liegenden Messbereichs interpoliert wird.

Ein weiteres wesentliches Merkmal des erfindungsgemässen Kits betrifft Vorkehrungen, um in Anwesenheit einer oder mehrerer Analyten erfasste Lumineszenzsignale zu kalibrieren. Eine mögliche Ausführangsform besteht darin, dass besagte Vorkehrungen zur Kalibration von infolge der Bindung eines oder mehrerer Analyten oder infolge der spezifischen Wechselwirkung mit einem oder mehreren Analyten erzeugten Lumineszenzen die Zugabe von Kalibrationslösungen mit bekannten Konzentrationen der nachzuweisenden Analyten auf eine vorbestimmte Anzahl von Arrays umfassen. Beispielsweise ist es möglich, dass 8 - 12 Arrays einer Sensorplattform für Kalibrationszwecke vorgesehen sind.

Mit der Vielzahl von Messbereichen auf einer Sensorplattform ermöglicht der erfindungs- gemässe Kit eine weitere, bislang nicht beschriebene Möglichkeit der Kalibration. Diese besteht darin, dass es im wesentlichen nicht notwendig ist, eine Vielzahl von Kalibrationslösungen mit unterschiedlichen, bekannten Konzentrationen auf ein oder mehrere Arrays zu geben, sondern in den für Kalibrationszwecke vorgesehenen Messbereichen die zum Analytnachweis eingesetzten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente in bekannter, aber unterschiedlicher lokaler Konzentration zu immobilisieren. Ebenso wie durch Zugabe verschiedener Kalibrationslösungen unterschiedlicher Analytkonzentrationen auf ein Array mit Erkennungselementen in einer einzelnen konstanten Immobilisierangsdichte eine Kalibrationskurve generiert werden kann, ist es prinzipiell möglich, eine solche Standardkurve, welche die Bindungsaktivität und Häufigkeit der Bindungsereignisse zwischen einem Analyten und seinen Nachweiselementen widerspiegelt, durch Zugabe einer einzigen Kalibrationslösung auf ein Array mit Erkennungselementen in einer unterschiedlichen Immobilisierangsdichte zu erzeugen. Wesentlich für die Durchführbarkeit dieser, vereinfachten Art der Kalibration ist, dass das Bindungsverhalten zwischen einem Analyten und seinen Erkennungselementen genau bekannt ist, und dass die Variation, d.h. die Spannbreite zwischen niedrigster und höchster Immobilisierungsdichte in den für einen Analyten vorgesehenen Messbereichen zur Kalibration ausreichend ist, um den gesamten für die Analytdetektion vorgesehenen Arbeitsbereich eines Assays abzudecken.

Daher ist weiterer Gegenstand der Erfindung ein Kit, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem oder mehreren Arrays jeweils mehrere Messbereiche mit dort in einer unterschiedlichen, kontrollierten Dichte immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen zum Nachweis eines für diese Messbereiche gemeinsamen Analyten vorgesehen sind. Dabei wird besonders bevorzugt, dass bei bekannter Konzentrationsabhängigkeit der Bindungssignale zwischen einem Analyten und seinen biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen und einer ausreichend grossen "Variation" dieser in unterschiedlicher kontrollierter Dichte in verschiedenen Messbereichen eines Arrays immobilisierten Erkennungselemente bereits mittels Zugabe einer einzigen Kalibrationslösung zu diesem Array eine Kalibrationskurve für diesen Analyten erstellt werden kann.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Kits nach einer der genannten Ausführangsformen in einem analytischen System zur Bestimmung einer oder mehrerer Lumineszenzen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein analytisches System mit einer beliebigen Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen Kits, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich mindestens einen Detektor zur Erfassung einer oder mehrerer Lumineszenzen umfasst.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein analytisches System zur Bestimmung einer oder mehrerer Lumineszenzen, mit

- mindestens einer Anregungslichtquelle

- einem erfindugsgemässen Kit sowie

- mindestens einem Detektor zur Erfassung des von einem oder mehreren Messbereichen (d) auf der Sensorplattform ausgehenden Lichts.

Eine mögliche Ausführangsform des analytisches System ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht in einer Auflicht- oder Transmissionslichtanordnung zu den Messbereichen eingestrahlt wird.

Eine bevorzugte Ausführangsform des erfindungsgemässen analytischen Systems ist dadurch gekennzeichnet, dass das von der mindestens einen Anregungslichtquelle ausgesandte Anregungslicht im wesentlichen parallel ist und unter dem Resonanzwinkel zur Einkopplung in die optisch transparente Schicht (a) auf eine in der Schicht (a) modulierte Gitterstruktur (c) eingestrahlt wird.

Eine Möglichkeit besteht darin, dass das Anregungslicht von mindestens einer Lichtquelle mit einer Aufweitungsoptik zu einem im wesentlichen parallelen Strahlenbündel aufgeweitet wird und unter dem Resonanzwinkel zur Einkopplung in die optisch transparente Schicht (a) auf eine grossflächige in der Schicht (a) modulierte Gitterstraktur (c) eingestrahlt wird.

Es wird bevorzugt, dass die Detektion des Lumineszenzlichts derart erfolgt, dass das von einer Gitterstraktur (c) oder (c') ausgekoppelte Lumineszenzlicht vom Detektor mit erfasst wird.

Eine Vielzahl weiterer geeigneter analytischer Systeme mit einem erfindungsgemässen Kit als deren Bestandteil sind beispielsweise in den Patenten US 5,822,472, US 5,959,292 und US 6,078,705 sowie in den Patentanmeldungen WO 96/35940, WO 97/37211, WO 98/08077, WO 99/58963, PCT/EP 00/04869 und PCT/EP 00/07529 beschrieben und bei Verwendung eines erfindungsgemässen Kits ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Es wird weiterhin bevorzugt, dass das erfindungsgemässe analytische System zusätzlich Zuführangsmittel umfasst, um die eine oder mehrere Proben mit den Messbereichen auf der Sensorplattform in Kontakt zu bringen.

Eine Weiterentwicklung des analytischen Systems ist dadurch gekennzeichnet, dass Behältnisse für Reagentien vorgesehen sind, welche während des Verfahrens zum Nachweis des einen oder mehrerer Analyten benetzt und mit den Messbereichen in Kontakt gebracht werden

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum gleichzeitigen qualitativen und / oder quantitativen Nachweis einer Vielzahl von Analyten mit einem erfindungsgemässen Kit nach einer der genannten Ausführangsformen und / oder unter Verwendung eines erfindungsgemässen analytischen Systems nach einer der genannten Ausführungs- formen, dadurch gekennzeichnet, dass zu Zwecken der "Referenzierang der Immobilisierangsdichte", d.h. zur ortsaufgelösten Bestimmung der Dichte der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente in den Messbereichen, diese Erkennungselemente jeweils mit einer signalgebenden Komponente als Label assoziiert sind oder / und besagte Erkennungselemente eine bestimmte molekulare Sequenz oder ein bestimmtes molekulares Epitop oder eine bestimmte molekulare Erkennungsgrappe aufweisen, woran ein Nachweisreagens (Referenzierungsreagens), gegebenenfalls mit einer damit assoziierten signalgebenden Komponente als Label, zur Bestimmung besagter Dichte immobiliserter Erkennungselemente, bindet, und dass die Signale besagter signalgebender Komponenten ortsaufgelöst aufgenommen werden. Dabei können die Bestimmung der Immobilisierangsdichte der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform und der Nachweis besagter Vielzahl von Analyten unabhängig voneinander durchgeführt werden. Insbesondere kann die Bestimmung der Immobilisierangsdichte der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform ein Bestandteil der Qualitätskontrolle bei oder nach Herstellung besagter Sensorplattform sein.

Eine bevorzugte Ausführangsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die immobilisierten Erkennungselemente in den Messbereichen jeweils eine generelle molekulare Sequenz oder ein generelles Epitop oder eine generelle molekulare Erkennungsgrappe zu Zwecken der Referenzierang der Immobilisierungsdichte und eine, zur Erkennung und / oder Bindung verschiedener Analyten, unterschiedliche Sequenz oder unterschiedliches Epitop oder unterschiedliche molekulare Erkennungsgruppe aufweisen. Dabei können besagte generelle molekulare Sequenz oder besagtes generelles Epitop oder besagte generelle molekulare Erkennungsgrappe zu Zwecken der Referenzierung der Immobilisierungsdichte und eine, zur Erkennung und / oder Bindung verschiedener Analyten, unterschiedliche Sequenz oder unterschiedliches Epitop oder unterschiedliche molekulare Erkennungsgrappe in einem Erkennungselement zueinander benachbart auftreten. Zur Verbesserung der Zugänglichkeit für einen nachzuweisenden Analyten wird jedoch bevorzugt, dass sie innerhalb eines Erkennungselements ausreichend weit voneinander entfernt sind, so dass es zu keiner Behinderung des Zugangs eines Analyten zu der für seine Erkennung spezifischen Sequenz oder dem für seine Erkennung spezifischen Epitop oder molekularen Erkennungsgruppe des immobilisierten Erkennungselements kommt. Beispielsweise können der generelle und der spezifische Erkennungsabschnitt (begrifflich umfassend Erkennungssequenz und -epitop) eines immobilisierten Erkennungselements durch einen sogenannten molekularen Spacer (z.B. umfassend ein Kettenmolekül mit Kohlenwassserstoff- grappen) voneinander getrennt sein. Beispielsweise können in einem erfindungsgemässen Verfahren mit einem erfindungsgemässen Kit Erkennungselemente auch Abschnitte mit einer generellen Nukleinsäurequenz zu Zwecken der „Referenzierang der Immobilisierangsdichte", beispielsweise in einem Hybridisierangsschritt mit fluoreszenzmarkierten, zu dieser generellen Sequenz komplementären Oligonukleotiden, und mit der generellen Nukleinsäuresequenz chemisch verknüpfte Antikörper oder Antikörperfragmente mit unterschiedlichen, jeweils für verschiedene Analyten spezifischen Erkennungsepitopen, umfassen. Grundsätzlich sollte eine mögliche Kreuzreaktivität zwischen der (spezifischen) Bindung eines nachzuweisenden Analyten an den für ihn vorgesehenen, spezifischen Erkennungsabschnitt und einer möglichen (unspezifischen) Bindung an den generellen Erkennungsabschnitt eines Analyten so gering wie möglich, im Idealfall gleich Null sein. Vorzugsweise sind die besagten generellen Erkennungsabschnitte (generelle molekulare Sequenz oder generelles Epitop oder generelle molekulare Erkennungsgrappe) so auszuwählen, dass das Vorkommen eines für diesen generellen Erkennungsabschnitt spezifischen Bindungspartners in einer zuzuführenden Probe mit darin nachzuweisenden Analyten weitestgehend ausgeschlossen werden kann, sofern dieser Bindungspartner nicht zusätzlich der Probe hinzugefügt wird.

Eine andere mögliche Ausführangsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zu besagten Zwecken der Referenzierang der Immobilisierangsdichte ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop oder an die besagte generelle molekulare Erkennungsgrappe der im gleichen Messbereich immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform co-immobilisiert ist, gegebenfalls assoziiert mit besagten immobilisierten Erkennungselementen.

Für die eine bereits vorangehend genannte bevorzugte Ausführangsform eines erfindungsgemässen Verfahrens wird weiterhin bevorzugt, dass zu besagten Zwecken der Referenzierung der Immobilisierangsdichte ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop oder an die generelle molekulare Erkennungsgrappe der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform nach Immobilisierung der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf die Messbereiche der Sensorplattform aufgebracht wird. Dabei kann besagte „Referenzierung der Immobilisierangsdichte", d.h. die ortsaufgelöste Bestimmung der Dichte der immobilisierten Erkennungselemente in den Messbereichen, Bestandteil einer Qualitätskontrolle bei oder nach der Herstellung einer Sensorplattform, als Teil eines erfindungsgemässen Verfahrens, sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass zu besagten Zwecken der Referenzierang der Immobilisierangsdichte ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform im Laufe eines Nachweisverfahrens zur Bestimmung eines oder mehrerer Analyten auf die Messbereiche der Sensorplattform aufgebracht wird.

Besagte generelle molekulare Sequenz oder besagtes generelles Epitop oder besagte generelle molekulare Erkennungsgrappe (wie z.B. Biotin) der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Grappe, die von Polynukleotiden, Polynukleotiden mit künstlichen Basen, PNAs („peptide nucleic acids"), PNA's mit künstlichen Basen, Proteinen. Antikörpern, Peptiden, Oligosacchariden, Lektinen, etc. gebildet wird.

Eine bevorzugte Ausführangsform ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass besagte generelle Sequenz der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente eine Länge von 5 - 500, bevorzugt von 10 - 100 Basen hat

Eine andere bevorzugte Ausführangsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die immobilisierten Erkennungselemente in den Messbereichen jeweils mit einer signalgebenden Komponente als Label assoziiert sind. Dabei kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn besagte signalgebende Komponente als Label bei Bindung eines Analyten an das jeweilige damit assoziierte Erkennungselement ihre signalgebenden Eigenschaften ändert.

Ein den verschiedenen genannten Ausführangsformen eines erfindungsgemässen Verfahrens gemeinsames Kennzeichen ist, dass besagte unterschiedliche Sequenzen oder unterschiedliche Epitope der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente ausgewählt sind aus der Grappe, die von Nukleinsäuren (beispielsweise DNA, RNA, Oligonukleotiden) und Nukleinsäureanalogen (z. B. PNA) sowie deren Derivaten mit künstlichen Basen, mono- oder polyklonalen Antikörpern, Peptiden, Enzymen, Aptameren, synthetischen Peptidstrakturen, Glycopeptiden, Glycoproteinen, Oligosacchariden, Lektinen, löslichen, membrangebundenen und aus einer Membran isolierten Proteinen, wie beispielsweise Rezeptoren, deren Liganden, Antigenen für Antikörper, "Histidin-Tag-Komponenten" und deren Komplexbildungspartnern, durch chemische Synthese erzeugten Kavitäten zur Aufnahme molekularer Imprints, etc. gebildet wird. Es ist auch vorgesehen, dass als biologische oder biochemische oder synthetische Erkennungselemente ganze Zellen, Zellbestandteile, Zellmembranen oder deren Fragmente aufgebracht werden.

Es wird bevorzugt, dass ein für bestimmte Ausführangsformen des erfindungsgemässen Verfahrens erforderliches Referenzierungsreagens ein Label umfasst, welches ausgewählt ist aus der Grappe, die von beispielsweise Lumineszenzlabeln, insbesondere lumineszenten Interkalatoren oder "molecular beacons", Absorptionslabeln, Massenlabeln, insbesondere Metallkolloiden oder Plastikbeads, Spin-Labeln, wie ESR- oder NMR-Labeln, radioaktiven Labein gebildet wird.

Bevorzugt wird, dass besagtes Referenzierungsreagens ein Lumineszenzlabel oder Absorptionslabel umfasst. Insbesondere kann besagtes Referenzierungsreagens auch einen Interkalator oder einen "molecular beacon" umfassen. Dabei wird bevorzugt, dass besagter Interkalator oder „molecular beacon" in Anwesenheit des Referenzierungsreagens seine signalgebenden Eigenschaften ändert.

Besagtes Referenzierungsreagens kann vor oder im Laufe eines analytischen Nachweisverfahrens abgespalten werden oder mit den Erkennungselementen assoziiert bleiben.

Eine weitere vorteilhafte Ausführangsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Referenzierungsreagens eine Komponente aus der Grappe umfasst, von Polynukleotiden, Polynukleotiden mit künstlichen Basen, PNAs („peptide nucleic acids"), PNA's mit künstlichen Basen, Proteinen. Antikörpern, Biotin, Streptavidin, Peptiden, Oligosacchariden, Lektinen, etc. gebildet wird

Ein weiteres gemeinsames Kennzeichen der genannten Ausführangsformen eines erfindungsgemässen Verfahrens ist, dass der quantitative und / oder qualitative Nachweis besagter Vielzahl von Analyten die Verwendung einer oder mehrerer signalgebender Komponenten als Label umfasst, welche ausgewählt sein können aus der Grappe, die von beispielsweise Lumineszenzlabeln, insbesondere lumineszenten Interkalatoren oder "molecular beacons", Absorptionslabeln, Massenlabeln, insbesondere Metallkolloiden oder Plastikbeads, Spin-Labeln, wie ESR- oder NMR-Labeln, radioaktiven Labein gebildet wird.

Eine besondere Ausführangsform, basierend auf in den Messebereichen immobilisierten Erkennungselementen mit jeweils einer assoziierten signalgebenden Komponente als Label, ist dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Label zusätzlich zur Referenzierung der Immobilisierungsdichte der Erkennungselemente auch zu einem Analytnachweis dient. Beispielsweise kann es sich bei besagtem Label um einen fluoreszenzen Interkalator handeln, welcher gebunden an eine einzelsträngige Nukleinsäure als immobilisertes Erkennungselement ein zwar sehr schwaches, aber noch messbares Signal liefert, woraus die Dichte der in den entsprechenden Messbereichen immobilisierten Erkennunsgelemente bestimmt werden kann. Bei Hybridisierang mit einer zumindest teilweise, insbesondere in der Region des immobiliserten Interkalators, komplementären (einzelsträngigen) Nukleinsäure als Analyt in einer zugeführten Probe kann es zu einer starken Erhöhung der Fluoreszenzintenität dieses Interkalators kommen, worauf basierend dann qualitativ und / oder quantitativ der betreffende Analyt auf diesem Messbereich nachgewiesen wird.

Eine mögliche Ausführangsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht von einer oder mehreren Lichtquellen zur Erzeugung von Signalen signalerzeugender Komponenten für Zwecke der Referenzierang der Immobilisierungsdichte und / oder für den Nachweis eines oder mehrerer Analyten in einer Auflichtanordnung eingestrahlt wird.

Andere Ausführangsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht von einer oder mehreren Lichtquellen zur Erzeugung von Signalen signalerzeugender Komponenten für Zwecke der Referenzierang der Immobilisierangsdichte und / oder für den Nachweis_, eines oder mehrerer Analyten in einer Transmissionslichtanordnung eingestrahlt wird. Ein bevorzugter Gegenstand der Erfindung ist eine Ausführangsform des erfindungsgemässen Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Sensorplattform als ein optischer Wellenleiter ausgebildet ist, welcher vorzugsweise im wesentlichen planar ist, und dass das Anregungslicht von einer oder mehrerer Lichtquellen eingekoppelt wird in den optischen Wellenleiter mittels eines Verfahrens, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die von Stirnflächenkopplung, Einkopplung über angebrachte optische Fasern als Lichtleiter, Prismenkopplung, Gitterkopplung oder evaneszenter Kopplung durch Überlappung des evaneszenten Feldes besagten optischen Wellenleiters mit dem evaneszenten Feld eines weiteren, damit in Nahfeldkontakt gebrachten Wellenleiters gebildet wird.

Bevorzugt wird dabei, dass die Einkopplung des Anregungslichts von einer oder mehreren Lichtquellen in den optischen Wellenleiter mittels eines damit in Kontakt stehenden optischen Koppelelements erfolgt, welches ausgewählt ist aus der Grappe von optischen Fasern als Lichtleiter, Prismen, gegebenenfalls über eine brechungsindexanpassende Flüssigkeit, und Gitterkopplern.

Besonders bevorzugt wird eine solche Ausführangsform des erfindungsgemässen Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Sensorplattform einen optischen Dünnschichtwellenleiter mit einer bei mindestens einer Anregungswellenlänge transparenten Schicht (a) auf einer bei mindestens dieser Anregungswellenlänge ebenfalls transparenten Schicht (b) mit niedrigerem Brechungsindex als Schicht (a) umfasst und dass das Anregungslicht von einer oder mehreren Lichtquellen in die Schicht (a) mittels einer oder mehrerer in der Schicht (a) modulierten Gitterstrakturen (c) eingekoppelt wird.

Diese Ausführangsform des Verfahrens kann derart durchgeführt werden, dass eine oder mehrere auf besagte Analyten zu untersuchende flüssige Proben mit den Messbereichen auf der Sensorplattform in Kontakt gebracht werden, eine oder mehrere im Nahfeld der Schicht (a) erzeugte Lumineszenzen aus den mit besagter Probe oder besagten Proben in Kontakt gebrachten Messbereichen, als Folge der Bindung eines oder mehrerer Analyten an die in besagten Messbereichen immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente oder der Wechselwirkung zwischen besagten Analyten und besagten immobilisierten Erkennungselementen, gemessen werden und gegebenenfalls zusätzlich in ortsaufgelöster Weise die in besagten Messbereichen verfügbare Anregungslichtintensität referenziert wird. Es wird bevorzugt, dass (1) die isotrop abgestrahlte Lumineszenz oder (2) in die optisch transparente Schicht (a) eingekoppelte und über Gitterstrakturen (c) ausgekoppelte Lumineszenz oder Lumineszenzen beider Anteile (1) und (2) gleichzeitig gemessen werden.

Bestandteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist, dass zur Erzeugung der Lumineszenz ein Lumineszenzfarbstoff oder lumineszentes Nanopartikel als Lumineszenzlabel verwendet wird, das bei einer Wellenlänge zwischen 300 nm und 1100 nm angeregt werden kann und emittiert.

Es wird bevorzugt, dass das Lumineszenzlabel an den Analyten oder in einem kompetitiven Assay an einen Analogen des Analyten oder in einem mehrstufigen Assay an einen der Bindungspartner der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente oder an die biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente gebunden ist.

Eine andere Ausführangsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites oder noch weitere Lumineszenzlabel mit gleicher oder unterschiedlicher Anregungswellenlänge wie das erste Lumineszenzlabel und gleicher oder unterschiedlicher Emissionswellenlänge verwendet werden.

Dabei wird bevorzugt, dass das zweite oder noch weitere Lumineszenzlabel bei der gleichen Wellenlänge wie der erste Lumineszenzfarbstoff angeregt werden kann, aber bei anderen Wellenlängen emittieren.

Insbesondere ist von Vorteil, wenn die Anregungsspektren und Emissionsspektren der eingesetzten Lumineszenzfarbstoffe nur wenig oder gar nicht überlappen.

Eine Variante des Verfahrens besteht darin, dass zum Nachweis des Analyten Ladungsoder optischer Energietransfer von einem als Donor dienenden ersten Lumineszenzfarbstoff zu einem als Akzeptor dienenden zweiten Lumineszenzfarbstoff verwendet wird.

Eine andere mögliche Ausführangsform des Verfahrens besteht darin, dass das Ausmass der Löschung ("Quenching") einer oder mehrerer Lumineszenzen bestimmt wird. Eine weitere Ausführangsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass neben der Bestimmung einer oder mehrerer Lumineszenzen Änderungen des effektiven Brechungsindex auf den Messbereichen bestimmt werden.

Eine Weiterentwicklung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die einen oder mehreren Lumineszenzen und / oder Bestimmungen von Lichtsignalen bei der Anregungswellenlänge polarisationsselektiv vorgenommen werden.

Es wird bevorzugt, dass die einen oder mehreren Lumineszenzen bei einer anderen Polarisation als der des Anregungslichts gemessen werden.

Eine bevorzugte Ausführangsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der in diskreten Messbereichen immobilisierten Erkennungselemente zum Nachweis unterschiedlicher Analyten auf unterschiedlichen Messbereichen so ausgewählt ist, dass die Lumineszenzsignale beim Nachweis verschiedener Analyten in einem gemeinsamen Array von gleicher Grössenordnung sind, d.h., dass die zugehörigen Kalibrationskurven für die gleichzeitig durchzuführenden Analytbestimmungen ohne eine Änderung der elektronischen oder optoelektronischen Systemeinstellungen aufgenommen werden können.

Eine Weiterentwicklung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass Arrays von Mess- breichen aufgeteilt sind in Segmente von ein oder mehrereren Messbereichen zur Bestimmung von Analyten und Bereichen zwischen diesen Messbereichen oder zusätzlichen Messbereichen zu Zwecken der physikalischen Referenzierang, wie beispielsweise der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität oder des Einflusses von Änderungen äusserer Parameter, wie beispielsweise der Temperatur, sowie zu Zwecken der Referenzierung des Einflusses zusätzlicher physikalisch- chemischer Parameter, wie beispielsweise unspezifischer Bindung an die Sensorplattform von Bestandteilen einer aufgebrachten Probe. Unspezifische bindende Bestandteile einer aufgebrachten Probe können dabei beispielsweise die einen oder mehreren Analyten selbst, zum Analytnachweis zur Probe hinzugefügte Nachweisreagentien, z.B. sekundäre, lumineszenzmarkierte Antikörper in einem Sandwich-Immunoassay, oder auch Bestandteile der Probenmatrix sein, insbesondere wenn es sich bei dem Probenmedium beispielsweise um eine Körperflüssigkeit handelt und die Probe keinen weiteren Reinigungsschritten unterzogen wurde. Zur Bestimmung der unspezifischen Bindung können die dafür vorgesehenen Bereiche auf einer Sensorplattform beispielsweise „passiviert worden" sein, d.h. mit einer gegenüber dem Analyten „chemisch neutralen" Verbindungen beschichtet sein, wie vorangehend beschrieben als Massnahme zur Herabsetzung unspezifischer Bindung.

Für bestimmte Anwendungen, beispielsweise beim Nachweis niedermolekularer Verbindungen in der Immunoanalytik oder beim Nachweis von Einzelpunktmutationen in der Nukleinsäurenanalytik, ist eine Kreuzreaktivität zu den (bio)chemisch ähnlichsten Verwandten des betreffenden Analyten kaum auszuschliessen. Für derartige Anwendungen ist eine solche Ausführangsform des erfindungsgemässen Verfahrens vorteilhaft, in der ein oder mehrere Messbereiche eines Segments oder eines Arrays der Bestimmung desselben Analyten zugeordnet sind und deren immobiliserte biologische oder biochemische Erkennungselemente unterschiedlich hohe Affinitäten zu besagtem Analyten aufweisen. Die Erkennungselemente sind dabei zweckmässigerweise so ausgewählt, dass sich ihre Affinitäten zu verschiedenen, einander (bio)chemisch ähnlichen Analyten in unterschiedlicher, charakteristischer Weise ändern. Aus der Gesamtheit der Signale von verschiedenen Messbereichen mit unterschiedlichen Erkennungselementen für einen einzelnen Analyten lässt sich dann, in vergleichbarer Weise zu einem Fingerabdruck, die Identität des Analyten bestimmen.

Für andere spezifische Anwendungen, in denen beispielsweise Fragen der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse mit einer Vielzahl von Arrays auf einer gemeinsamen Sensorplattform im Vordergrund stehen, ist es vorteilhaft, dass zwei oder mehr Arrays eine gleichartige geometrische Anordnung von Messbereichen und / oder Segmenten von Messbereichen für die Bestimmung gleichartiger Analyten auf diesen Arrays aufweisen.

Ebenfalls vor allem zur Untersuchung der Reproduzierbarkeit von Messungen auf verschiedenen Messbereichen kann es vorteilhaft sein, wenn ein oder mehrere Arrays Segmente von zwei oder mehr Messbereichen mit innerhalb des Segments gleichartigen biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen zur Analytbe- stimmung oder Referenzierang umfassen.

Das erfindungsgemässe Verfahren mit einem erfindungsgemässem Kit mit einer Vielzahl von Messbereichen in diskreten Arrays, von denen ihrerseits eine Vielzahl auf einer gemeinsamen Sensorplattform angeordnet sein kann, bietet die Möglichkeit, dass unter Einsatz relativ geringer Mengen von Probelösungen, Reagentien oder Kalibrationslösungen auf ein- und derselben Plattform, unter weitestgehend identischen Bedingungen, auch viele Arten von Duplikationen oder Mehrfachausführangen gleichartiger Messungen durchgeführt werden können. Damit können beispielsweise in einer einzigen Messung statistische Daten erzeugt werden, wofür herkömmlicherweise eine Vielzahl von Einzelmessungen mit entsprechend längerer Gesamt-Messzeit und höherem Verbrauch an Proben- und Reagentienmengen erforderlich sind. Es wird bevorzugt, dass für den Nachweis jedes Analyten oder zur Referenzierang jeweils 2 oder mehr identische Messbereiche innerhalb eines Segments oder Arrays vorgesehen sind. Dabei können beispielsweise besagte identische Messbereiche in einer durchgehenden Reihe oder Spalte oder Diagonalen eines Arrays oder Segments von Messbereichen angeordnet sein. Die Aspekte der Referenzierang können physikalische oder chemische Parameter der Sensorplattform betreffen, wie beispielsweise lokale Unterschiede der Anregungslichtintensität (siehe hierzu auch weiter unten), als auch Einflüsse der Probe, wie beispielsweise deren pH, Ionenstärke, Brechungsindex, Temperatur etc.

Wie vorangehend ausführlicher beschrieben, besteht ein weiterer wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung darin, dass zusätzliche Vorkehrangen zur ortaufgelösten Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität getroffen sind.

Eine mögliche Ausführangsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die ortsaufgelöste Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität die gleichzeitige oder sequentielle Erstellung eines Bildes des von der Sensorplattform abgestrahlten Lichts bei der Anregungswellenlänge umfasst. Bevorzugt wird dabei, dass die Erstellung des Bildes des von der Sensorplattform abgestrahlten Anregunglichts über denselben optischen Weg wie die Erfassung der von den Messbereichen ausgehenden Lumineszenzen erfolgt.

Eine andere mögliche Ausführangsform des Verfahrens besteht darin, dass die ortsaufgelöste Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität die gleichzeitige oder sequentielle Erstellung eines Bildes des von der Sensorplattform abgestrahlten Lichts bei der Lumineszenzwellenlänge umfasst.

Eine weitere Ausführangsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkehrangen zur ortsaufgelösten Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität die gleichzeitige oder sequentielle Erstellung eines Bildes des von der Sensorplattform abgestrahlten Lichts bei einer anderen Anregungswellenlänge als zur Anregung einer Lumineszenz umfassen.

Es wird bevorzugt, dass die Ortsauflösung des Bildes des von der Sensoplattform abgestrahlten Anregungslichts auf der Sensorplattform besser als 100 μm, bevorzugt besser als 20 μm beträgt.

Weiterer Gegenstand des erfindungsgemässen Verfahrens ist, dass die ortsaufgelöste Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität mittels "Lumineszenzmarker-Spots", d.h. Bestimmung der Lumineszenzintensität aus Messbereichen mit präimmobilisierten (d.h. vor der Zugabe einer Probe bereits in diesen Messbereichen aufgebrachten) lumineszenzmarkierten Molekülen, erfolgt.

Dabei wird bevorzugt, dass die "Lumineszenzmarker-Spots" in einem Raster aufgebracht sind, das die ganze Sensorplattform überspannt.

Eine Weiterentwicklung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass die Dichte der lumineszenzmarkierten Moleküle mittels Mischung mit gleichartigen, unmarkierten Molekülen bei der Immobilisierung so ausgewählt ist, dass die Lumineszenzintensität aus den Bereichen der Lumineszenzmarkerspots von ähnlicher Grössenordnung wie die Lumineszenzintensität der aus den für einen Analytnachweis vorgesehenen Messbereiche ist.

Eine bevorzugte Ausführangsform des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichte und Konzentration der lumineszenzmarkierten Moleküle innerhalb der "Lumineszenzmarker-Spots" innerhalb eines Arrays, bevorzugt auf der gesamten Sensorplattform, einheitlich sind.

Weiterhin wird bevorzugt, dass die ortsaufgelöste Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität eine Durchschnittsbildung über mehrere ortsaufgelöste Referenzsignale umfasst. Im Falle von nicht statistisch, sondern systematisch variierender Anregungslichtintensitäten in Form eines über bestimmte Entfernungen vorliegenden Gradienten kann es vorteilhaft sein, wenn auf den zu erwartenden Wert der Anregungslichtintensität eines zwischen verschiedenen Bereichen zur ortsaufgelösten Referenzierang liegenden Messbereichs interpoliert wird.

Die Zugabe der einen oder mehreren Proben und der im Nachweisverfahren einzusetzenden Nachweisreagentien kann sequentiell in mehreren Schritten erfolgen. Es wird bevorzugt, dass die eine oder mehreren Proben mit einer Mischung aus den verschiedenen Nachweisreagentien zur Bestimmung der in besagten Proben nachzuweisenden Analyten vorinkubiert werden und diese Mischungen dann in einem einzigen Zugabeschritt den dafür vorgesehenen Arrays auf der Sensorplattform zugeführt werden.

Eine bevorzugte Ausführangsform des erfindungsgemässen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Konzentration der Nachweisreagentien, wie beispielsweise sekundärer Nachweisantikörper und / oder Lumineszenzlabel und optional zusätzlicher lumineszenzmarkierter Nachweisreagentien in einem Sandwich-Immunoassay, so ausgewählt ist, dass die Lumineszenzsignale beim Nachweis verschiedener Analyten in einem gemeinsamen Array von gleicher Grössenordnung sind, d.h., dass die zugehörigen Kalibrationskurven für die gleichzeitig durchzuführenden Analytbestimmungen ohne eine Änderung der optoelektronischen Systemeinstellungen aufgenommen werden können.

Weiterer Gegenstand einer erfindungsgemässen Ausführangsform des Verfahrens ist, dass die Kalibration von infolge der Bindung eines oder mehrerer Analyten oder infolge der spezifischen Wechselwirkung mit einem oder mehreren Analyten erzeugten Lumineszenzen die Zugabe von einer oder mehreren Kalibrationslösungen mit bekannten Konzentrationen besagter zu bestimmender Analyten auf die gleichen oder andere Messbereiche oder Segmente von Messbereichen oder Arrays von Messbereichen auf einer Sensorplattform umfasst, denen im gleichen oder einem separaten Zugabeschritt die eine oder die mehreren zu untersuchenden Proben zugeführt werden.

Eine andere bevorzugte Ausführangsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibration von infolge der Bindung eines oder mehrerer Analyten oder infolge der spezifischen Wechselwirkung mit einem oder mehreren Analyten erzeugten Lumineszenzen den Vergleich der Lumineszenzintensitäten nach Zugabe einer unbekannten und einer Kontroll-Probe, wie beispielsweise einer "wild type" -DNA-Probe und einer "mutant DNA"- Probe, umfasst. Es ist dabei möglich, dass die Zugabe der unbekannten Probe und der Kontrollprobe zu unterschiedlichen Arrays erfolgt.

Eine andere Variante dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe der unbekannten Probe und der Kontrollprobe sequentiell zu dem gleichen Array erfolgt. Bei dieser Ausführangsform ist im allgemeinen zwischen der Zugabe der unbekannten Probe und der Kontrollprobe ein Regenerierungsschritt notwendig, d.h. die Dissoziation von nach Zugabe der ersten Probe gebildeten Erkennungselement- Analyt-Komplexen, gefolgt von der Entfernung der dissoziierten Analytmoleküle aus den Probenbehältnissen, bevor die Zugabe der zweiten Probe erfolgen kann. In ähnlicher Weise können in sequentieller Form auch mehrere Proben auf einem Array von Messbereichen auf ihre Analyten untersucht werden.

Eine andere mögliche Ausführangsform des Verfahrens besteht darin, dass die unbekannte Probe und die Kontrollprobe gemischt werden und dann die Mischung einem oder mehreren Arrays einer Sensorplattform zugeführt wird.

Eine Weiterentwicklung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion der in der unbekannten und der Kontrollprobe nachzuweisenden Analyten mittels Lumineszenzlabels von unterschiedlicher Anregungs- und / oder Lumineszenzwellenlänge für die unbekannte und die Kontrollprobe erfolgt. Beispielsweise wird bevorzugt, dass zur Bestimmung von Analyten aus verschiedenen Gruppen der Nachweis unter Verwendung von zwei oder mehr Lumineszenzlabeln mit unterschiedlichen Anregungs- und / oder Lumineszenzwellenlängen erfolgt.

Wie vorangehend beschrieben, eröffnet der erfindungsgemässe Kit mit der grossen Anzahl von Messbereichen auf einer Sensorplattform die Möglichkeit einer vereinfachten Form der Kalibration zur qualitativen und / oder quantitativen Bestimmung eines oder mehrere Analyten auf einem oder mehreren Arrays. Im besten Fall ist bei dieser neuen, erfindungsgemässen Form der Kalibration der Signale einer Sensorplattform die Zugabe nur einer einzigen Kalibrationslösung erforderlich. In dieser Weiterentwicklung des erfindungsgemässen Verfahrens wird daher bevorzugt, dass in einem oder mehreren Arrays jeweils mehrere Messbereiche mit dort in einer unterschiedlichen, kontrollierten Dichte immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen zum Nachweis eines für diese Messbereiche gemeinsamen Analyten vorgesehen sind. Diese Weiterentwicklung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass bei bekannter Konzentrationsabhängigkeit der Bindungssignale zwischen einem Analyten und seinen biologischen oder biochemischen oder synthtischen Erkennungselementen und einer ausreichend grossen "Variation" dieser in unterschiedlicher kontrollierter Dichte in verschiedenen Messbereichen eines Arrays immobilisierten Erkennungselemente bereits mittels Zugabe einer einzigen Kalibrationslösung zu diesem Array eine Kalibrationskurve für diesen Analyten erstellt werden kann.

Bestandteil der Erfindung ist ein Verfahren nach einer der vorgenannten Ausführangsformen zur gleichzeitigen oder sequentiellen, quantitativen oder qualitativen Bestimmung eines oder mehrerer Analyten aus der Grappe von Antikörpern oder Antigenen, Rezeptoren oder Liganden, Chelatoren oder "Histidin-tag-Komponenten", Oligonukleotiden, DNA- oder RNA-Strängen, DNA- oder RNA- Analoga, Enzymen, Enzymcofaktoren oder Inhibitoren, Lektinen und Kohlehydraten.

Mögliche Ausführangsformen des Verfahrens sind auch dadurch gekennzeichnet, dass die zu untersuchenden Proben natürlich vorkommende Körperflüssigkeiten wie Blut, Serum, Plasma, Lymphe oder Urin oder Eigelb oder optisch trübe Flüssigkeiten oder Gewebeflüssigkeiten oder Oberflächenwasser oder Boden- oder Pflanzenextrakte oder Bio- oder Syntheseprozessbrühen oder aus biologischen Gewebeteilen oder aus Zellkulturen oder - extrakten entnommen sind.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemässen Kits und / oder eines erfindungsgemässen analytischen Systems und / oder eines erfindungsgemässen Verfahrens zu quantitativen oder qualitativen Analysen zur Bestimmung chemischer, biochemischer oder biologischer Analyten in Screeningverfahren in der Pharmaforschung, der Kombinatorischen Chemie, der Klinischen und Präklinischen Entwicklung, zu Echtzeitbin- dungsstudien und zur Bestimmung kinetischer Parameter im Affinitätsscreening und in der Forschung, zu qualitativen und quantitativen Analytbestimmungen, insbesondere für die DNA- und RNA- Analytik, für die Erstellung von Toxizitätsstudien sowie für die Bestimmung von Gen- oder Protein-Expressionsprofilen sowie zum Nachweis von Antikörpern, Antigenen, Pathogenen oder Bakterien in der pharmazeutischen Protduktentwicklung und - forschung, der Human- und Veterinärdiagnostik, der Agrochemischen Produktentwicklung und -forschung, der symptomatischen und präsymptomatischen Pflanzendiagnostik, zur Patientenstratifikation in der pharmazeutischen Produktentwicklung und für die therapeutische Medikamentenauswahl, zum Nachweis von Pathogenen, Schadstoffen und Erregern, insbesondere von Salmonellen, Prionen, Viren und Bakterien, in der Lebensmittel- und Umweltanalytik.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele erläutern die Erfindung beispielhaft.

Beispiel 1;

1. Eignung von Nukleinsäuren als zu immobilisierende Erkennungselemente mit einer generellen Sequenz einer assoziierten signalgebenden Komponante als Label zu Zwecken der Referenzierung der Immobilisierungsdichte und unterschiedlichen spezifischen Sequenzen zur Erkennung und Bindung verschiedener Analyten

Zur Klonierang werden DNA-Fragmente (Inserts) des zu untersuchenden Organismus mit Hilfe von Restriktionsendonukleasen und Ligasen in Plasmid-DNA (zirkuläre DNA- Sequenzen in Bakterien oder anderen Mikroorganismen) eingebaut, um eine sogenannte rekombinante DNA zu erzeugen.

Mittels Endonukleasen werden sowohl die Vektoren (Plasmide ohne eingebaute Fremd- DNA) als auch die zu vermehrenden DNA-Fragmente in definierter und zueinander passender Weise „geschnitten" und mittels Ligasen zusammengefügt. Diese Vehikel werden in bakterielle Wirtszellen, meistens Ecoli-Zellen, beispielsweise mittels Elektro- poration eingeschleust. Aus der Gesamtheit aller dem Verfahren unterzogenen Zellen werden mittels eines Antibiotikum-Resistenzverfahrens diejenigen Wirtszellen selektiert, welche das „Vehikel" aufgenommen haben, und auf ein geeignetes festes Nährmedium aufgebracht und kultiviert oder auch in einem flüssigen Nährmedium kultiviert. Die „Vehikel" werden über das natürliche Wachstum dieser Bakterienkulturen vermehrt. In analoger Weise können anstelle von zirkulären Plasmiden lineare DNA-Konstrakte, sog. Bakteriophagen, Viren, die in der Lage sind, Bakterienzellen zu infizieren, als Vehikel benutzt werden.

Der Erfolg des Einbaus von DNA-Fragmenten in einen Vektor wird über das Ampicillin- Resistenzverfahren¹, der Erfolg des Einschleusens in die Bakterienzelle über das Tetracyclin-Resistenzverfahren² getestet.

¹ Bakterien, in welche DNA-Fragmente als „Vehikel" eingebaut werden, sind nicht mehr resistent gegen dieses Antibiotikum.

² Vektoren enthalten ein Gen für die Tetracyclin-Resistenz: wurde eine rekombinante DNA in die Bakterienzelle eingeschleust, so ist die Zelle gegen das Antibiotikum resistent. Die Identifizierung der Bakterienzellen, welche gewünschte rekombinante DNA enthält, erfolgt über Replika-Plattierang und Markierung über geeignete radioaktiv markierte - komplementäre - Nukleinsäuresonden. Die Isolierung und Aufreinigung der rekombinanten DNA erfolgt über etablierte Methoden: Lyse der Zellwand, Entfernung von zellulären Fragmenten über Zentrifugation, weitere Aufreinigung über Phenolextraktion, Ethanolfällung. Alternativ können kommerziell verfügbare DNA-Isolations-Kits verwendet werden.

Anstelle der vorangehend beschriebenen Verfahrensschritte kann auch ein Klonierangs- verfahren unter Verwendung sogenannter „T- Vektoren" [J. Sambrock und D. W. Russell, „Molecular Cloning - A Laboratory Manual", Vol. 2 (2001), Abschnitt 8.35, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York] eingesetzt werden.

Kennzeichnend für alle auf diese Art hergestellten rekombinanten DNA Moleküle ist, dass die Basensequenz des Vektors bekannt ist. Damit ergibt sich die Möglichkeit, mittels geeigneter Endonukleasen aus diesen Plasmiden DNA-Stücke auszuschneiden, die im zentralen Bereich das gewünschte DNA-Fragment und an den seitlichen Rändern DNA- Sequenzen definierter Länge und definierter Basensequenz enthalten.

Ausgehend von diesen DNA-Sequenzen mit definierten Randbereichen wurden erfindungs- gemäss zwei verschiedene Verfahrensweisen für eine Referenzierung der Dichte auf einer Sensorplattform als Träger immobilisierter Erkennungselemente („Referenzierang der Immobilisierangsdichte") entwickelt: Jedes Erkennungselement, das auf eine Trägeroberfläche aufgebracht wird, trägt neben der spezifischen Erkennungsregion eine oder zwei allgemeine DNA-Sequenzen , die zur Referenzierung herangezogen werden können:

2.1. Herstellung, Immobilisierung und Bestimmung der Immobilisierungsdichte von Nukleinsäuren mit einem assoziierten Label als signalgebender Komponente für Zwecke der Referenzierung der Immobilisierungsdichte

Rekombinante DNA wird unter Verwendung der oben aufgeführten Verfahrensweisen als Plasmid oder Bakteriophage hergestellt.

Mittels der sog. Polymerasekettenreaktion (PCR) werden ausgewählte DNA-Stücke um einen Faktor von 10⁴ bis 10⁶, unter Anwendung geeigneter sog. Primer (Oligonukleotide, welche als Startmoleküle für die DNA-Polymerase dienen), vermehrt (amplifiziert). Die Basensequenzen dieser Primer sind so ausgewählt, dass die vermehrten (amplifizierten) DNA-Stücke sowohl die spezielle ursprünglich eingeschleuste DNA-Sequenz als auch am 3'- und 5 '-Ende Teile der Vektorsequenzen enthalten. Diese zusätzlichen DNA-Sequenzen sind typischerweise etwa 10 bis 40 Basen lang.

Bei der ersten beispielhaft dargestellten Variante zur „Referenzierang der Immobilisierangsdichte" enthalten der sogenannte „Forward Primer", der „Reverse Primer" oder beide Primer anstelle von nativen (nicht modifizierten) Nukleotiden solche, die an der Nukleobase mit Fluoreszenzfarbstoffen wie Cy3 oder Cy5 derivatisiert sind. Bevorzugt erfolgt der Markierangsschritt während der Oligonukleotidsynthese durch Einbau von fluoreszenzmarkiertem Uracil oder Cytosin. Typischerweise werden Primer mit jeweils 15 bis 25 Basenpaaren eingesetzt. Die Primer werden dabei so gewählt, dass eine Verlängerang von bevorzugt mehr als 5 Nukleotiden zuzüglich der Länge des Primers am 5' und am 3'- Ende der ursprüngliche in den Vektor eingebauten DNA entsteht. Die Polymerisationsreaktion selbst wird mit kommerziell erhältliche Taq-Polymerase Kits durchgeführt. Alternativ können vollsynthetische Erkennungselemente mit vergleichbaren Eigenschaften eingesetzt werden. In einer Abwandlung dieses Verfahrensteils können anstelle von Nukleo- basen, die selbst mit Fluoreszenzfarbstoffen derivatisiert sind, auch solche Nukleobasen verwendet werden, die mit einer reaktiven Grappe, beispielsweise einer Aminograppe, derivatisiert sind. In diesem Fall wird der als Fluoreszenzlabel einzusetzende Fluoreszenzfarbstoff erst nach Abschluss der Amplifikation, in einem zusätzlichen Schritt, an die reaktive Grappe der modifizierten Nukleotide kovalent gebunden und nachfolgend überschüssiger Fluoreszenzfarbstoff abgetrennt.

Das Aufbringen der Probe-Moleküle auf die chemisch aktivierte Oberfläche des Trägers erfolgt in gleicher Weise wie das von nicht markierten Probemolekülen, mittels mechanischer Pin- oder Pen-Spottingverfahren oder Ink-Jet analoger Aufbringung.

Da die Sequenz des Vektors bekannt ist und generell bei der Klonierang die Verwendung eines einheitlichen Vektors angestrebt wird, ist es möglich, die PCR-Reaktion auch sehr verschiedener „Inserts" mittels eines Primerpaares durchzuführen. Damit ist es möglich, eine sehr einheitliche, reproduzierbare und eine, nicht zuletzt, auch sehr grosse Anzahl verschiedener Probemoleküle zu erhalten. Durch Auswahl von Fluoreszenzlabeln mit geeigne- ten Anregungs- und Emissionsspektren (beispielsweise mit einer Emission des Fluoreszenz- labels zur „Referenzierung der Immobilisierangsdichte, d. h. zur Bestimmung der Dichte immobilisierter Erkennungselemente im Grünen und einer Emission des zum Analytnachweis eingesetzten Fluoreszenzlabels im Roten) kann die „Referenzierung der Immobilisierungsdichte" so durchgeführt werden, daß nach Beendigung der Hybridisierang die Detektion in kommerziellen Zweifarbenscannern durchgeführt werden kann und die erste Farbe für die Referenzierang, die zweite Farbe für die Messung des Hybridisierangslevels benutzt werden kann. Dieses Verfahren ermöglicht es, in jedem Messbereich die relative Anzahl immobilisierter „Probe-DNA" als immobilisiertes Erkennungselement zu bestimmen. Basierend auf dieser Messung können dann die beim Analytnachweis gemessenen Fluoreszenzsignale korrigiert werden (mittels Division durch das jeweilige Referenzsignal), um daraus das relative Bindungssignal, bezogen auf die pro Messbereich jeweils verfügbaren Erkennungselemente, zu erhalten. Da der Einbau der verwendeten Fluoreszenzlabel kovalent erfolgt, ist keinerlei Beeinträchtigung der Hybridisierangsfähigkeit (infolge sterischer Behinderungen) zu erwarten. Bei der Auswahl der Fluoreszenzlabel für die „Referenzierang der Immobilisierangsdichte" und für den Analytnachweis wird im allgemeinen bevorzugt, dass die Anregungs- und Emissionsspektren der unterschiedlichen eingesetzten Lumineszenzlabel nur wenig oder gar nicht überlappen.

2.2. Herstellung, Immobilisierung und Bestimmung der Immobilisierungsdichte von Nukleinsäuren mit einer generellen molekularen Sequenz für Zwecke der Referenzierung der Immobilisierungsdichte

Mittels der sog. Polymerasekettenreaktion (PCR) werden ausgewählte DNA-Stücke um einen Faktor von 10⁴ bis 10⁶, unter Anwendung geeigneter Primer vermehrt. Die Basensequenzen dieser Primer sind so ausgewählt, dass die vermehrten DNA-Stücke sowohl die spezielle ursprünglich eingeschleuste DNA-Sequenz als auch am 3'- und 5 '-Ende Teile der bekannten Vektorsequenzen enthalten. Diese zusätzlichen DNA-Sequenzen sind typischerweise etwa 10 bis 40 Basen lang. Typischerweise werden Primer mit jeweils 15 bis 25 Basen eingesetzt. Die Primer werden dabei so gewählt, dass eine Verlängerang von bevorzugt mehr als 5 Nukleotiden zuzüglich der Länge des Primers am 5' und am 3 '-Ende der ursprünglich in den Vektor eingebauten DNA entsteht. Die Polymerisationsreaktion selbst wird mit kommerziell erhältlichen Taq- Polymerase Kits durchgeführt. Alternativ können vollsynthetische Erkennungselemente mit vergleichbaren Eigenschaften eingesetzt werden.

Das Aufbringen der Probe-Moleküle auf die chemisch aktivierte Oberfläche des Trägers erfolgt in gleicher Weise wie das von nicht markierten Probemolekülen mittels mechanischer Pin- oder Pen-Spottingverfahren oder Ink-Jet analoger Aufbringung.

In einem Hybridisierungsschritt werden fluoreszenzmarkierte Oligonukleotidsequenzen, deren Sequenzen komplementär zu einem durch den Vektor definierten allgemeinen DNA- Teil sind, aufgebracht. Als Folge davon kann von jedem Messbereich eine Fluoreszenzintensität gemessen werden, deren Höhe im Wesentlichen der immobilisierten Probe-DNA Menge entspricht. Über thermische oder durch Ionenstärke induzierte Dehybridisierang kann - wenn erförderlich - das entstandene Hybrid aufgebrochen werden und die mit der Sonde eingebrachte Fluoreszenz ausgeschwemmt werden.

Dieses Verfahren ist besonders geeignet zur repräsentativen Qualitätskontrolle von Produktionslots, da - mit Ausnahme der Kenntnis der Sequenzen der vom Plasmidvektor stammenden DNA-Bereiche - keine Information über den Erkennungsteil des DNA-Fragments notwendig ist und die Messung - wenn sämtliche Erkennungs-DNA über das identische Klonierangsverfahren hergestellt wurde - nur eine Sorte von Nukleinsäuresonden benötigt.

2.3. Herstellung und Verwendung synthetischer Erkennungselemente für einen erfindungsgemässen Kit und ein erfindungsgemässes Verfahren zum Analytnachweis

Alternativ können kürzere Polymersequenzen (bzw. Oligonukleotidsequenzen) (< 100 Basen) unter kostengünstigen Rahmenbedingungen synthetisch aufgebaut werden. Es besteht die Möglichkeit, Polynukleotide aus zwei separaten Bausteinen - einer allgemeinen Sequenz und einer spezifischen, für die Erkennung individueller exprimierter Gene geeigneten Sequenz - aufzubauen. Die Basen der allgemeinen Sequenz können dabei aus nativen Nukleobasen oder teilweise oder vollständig aus fluoreszenzmarkierten Basen bestehen. Je nach der Natur dieser Bausteine können die Erkennungselemente analog zu Verfahren 2.1. und 2.2. eingesetzt werden.

Beispiel 3: Erfindungsgemässer Kit mit immobilisierten Antikörpern mit einem assoziierten Fluoreszenzlabel als signalgebender Komponente für Zwecke der Referenzierung der Immobilisierungsdichte und erfindungsgemässes Verfahren zum Analytnachweis

3.1. Sensorplattform

Es wird eine Sensorplattform mit den äusseren Abmessungen 57 mm Breite (parallel zu den Gitterlinien einer in der Schicht (a) der Sensorplattform modulierten Gitterstraktur (c)) x 14 mm Länge (senkrecht zu den Gitterstrakturen) x 0.7 mm Dicke verwendet, auf deren Fläche durch Kombination mit einer Platte aus Polycarbonat mit in Richtung der Sensorplattform offenen Ausnehmungen mit den Innendimensionen 5 mm Breite x 7 mm Länge x 0.15 mm Höhe 6 Mikroflusszellen im Raster einer Teilspalte einer klassischen Mikrotiterplatte (Raster 9 mm) erzeugt werden können. Die Polycarbonat-Platte kann mit der Sensorplattform derart verklebt werden, dass danach die Ausnehmungen gegeneinander dicht ver- schliessend abgedichtet sind. Diese Polycarbonat-Platte ist derart konstruiert, dass sie mit einem Träger ("Metaträger") mit den Grandabmessungen von Standardmikrotiterplatten derart zusammengefügt werden kann, dass das Raster (Aufeinanderfolge in Zeilen oder Spalten) der Zuläufe der Flusszellen dem Raster der Wells einer Standardmikrotiterplatte entspricht.

Das Substratmaterial (optisch transparente Schicht (b) besteht aus AF 45 Glas (Brechungsindex n = 1.52 bei 633 nm). Im Substrat ist ein Paar von Ein- und Auskoppelgittern mit parallel zur Breite der Sensorplattform verlaufenden Gitterlinien (318 nm Periode) von 12 +/- 3 nm Gittertiefe ausgeprägt, wobei die Gitterlinien über die gesamte Breite der Sensorplattform ausgeprägt sind. Der Abstand zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Gittern beträgt 9 mm, die Länge der einzelnen Gitterstrakturen (parallel zur Länge der Sensorplatt- form) 0.5 mm. Der Abstand zwischen dem Ein- und Auskoppelgitter eines Gitterpaares ist so gewählt, dass die Einkopplung des Anregungslichts jeweils innerhalb des Bereichs der Probenbehältnisse, nach Kombination der Sensorplattform mit der oben beschriebenen Polycarbonatplatte, erfolgen kann, während die Auskopplung ausserhalb des Bereichs der Probenbehältnisse erfolgt. Die wellenleitende, optisch transparente Schicht (a) aus Ta₂Ü₅ auf der optisch transparenten Schicht (b) hat einen Brechungsindex von 2.15 bei 633 nm (Schichtdicke 150 nm).

Die von der Sensorplattform und der damit kombinierten Polycarbonatplatte gebildeten Probenbehältnisse weisen auf den der Sensorplattform gegenüberliegenden Begrenzungsflächen konisch ausgebohrte Öffnungen auf, so dass eine Befüllung oder Entleerung der Probenbehältnisse durch Einpressen von standardisierten, kommerziell erhältlichen Pipettenspitzen aus Polypropylen erfolgen kann.

Zur Vorbereitung auf die Immobilisierung der biochemischen oder biologischen oder synthetischen Erkennungselemente wird die Sensorplattformen zuerst mit Isopropanaol, dann mit konzentierter H₂SO₄, 2.5% Ammoniumperoxodisulfat im Ultraschallgerät gereinigt und anschliessend mit 0.5 mM Dodecylmonophosphat (Ammoniumsalz) 2 Stunden lang bei Raumtemperatur inkubiert, wobei die Lösung ständig gerührt wird. Dabei bildet sich mittels „Self-Assembly" eine homogene, hydrophobe Oberfläche.

3.2. Herstellung und Immobilisierung von Antikörpern mit einem assoziierten Fluoreszenzlabel als signalgebender Komponente für Zwecke der Referenzierung der Immobilisierungsdichte

Monoklonale Antikörper, im konkreten Beispiel gegen die 8 Interleukine IL# 1 bis EL#8, werden nach einem Standardverfahren mit Cy3 fluoreszenzmarkiert. Dabei wird der jeweils zu markierende Antikörper bei einer Konzentration von ca. 1 mg/ml in 0.1M Carbonat- puffer pH 9.2 gelöst, so dass die primären Amine von z.B. Lysinseitenketten des Proteins in einem vollständig deprotonierten Zustand vorliegen. Zu dieser Lösung wird einTeil eines in zuvor in DMSO gelösten Cy3-NHS-Esters gegeben und eine Stunde lang im Dunkeln bei Raumtemperatur unter leichtem Rühren inkubiert. Die Konzentration an DMSO in der Gesamtlösung darf dabei nicht höher als 1% liegen, um eine Denaturierung und somit den Funktionsverlust des zu markierenden Antikörpers zu vermeiden. Nach Beendigung der Reaktion, bei der eine kovalente Bindung zwischen Fluoreszenzlabel (Cy3) und den Lysinseitenketten des Proteins hergestellt wird, wird der Anteil des Farbstoffs, der keine Reaktion mit dem Protein eingegangen ist, chromatographisch abgetrennt. In einer Abwandlung des erfindungsgemässen Verfahrens bzw. des erfindungsgemässen Kits wird das molare Verhältnis von Antikörpern und Fluoreszenzlabeln (Cy3) während der Reaktion so gewählt, dass nicht jedes, sondern beispielsweise nur etwa jedes zehnte Antikörpermolekül kovalent markiert wird. Das Verhältnis zwischen Cy3-markierten und unmarkierten Antikörpern kann, entsprechend gängigen Verfahren, anhand des Absorptionsspektrums überprüft werden.

Die fluoreszenzmarkierten 8 verschiedenen (primären) Antikörper gegen die Interleukine IL#1 bis IL#8 (bzw. Mischungen von jeweils fluoreszenzmarkierten und unmarkierten Antikörpern gegen besagte Interleukine) werden in einer Konzentration von 50-150 μg/ml in phosphatgepufferter Salzlösung (pH 7.4), die zusätzlich geeignete Additive zum Erhalt der Funktionalität der immobilisierten Proteine enthält, mittels eines Inkjet-Spotters aufgetragen und getrocknet. Der Durchmesser der Spots, mit einem Abstand (Zentram-zu-Zentram) von 0.35 mm, beträgt im Mittel 0.15 mm. Acht verschiedene Antikörper zur Erkennung von Zytokinen, im speziellen von unterschiedlichen Interleukinen, werden in jeweils 20 Reihen eines Einzelarrays mit insgesamt 160 Spots verwendet. Um aus jeder Einzelmessung pro zuzuführender Probe zugleich bereits Daten zur statistischen Assayreproduzierbarkeit zu erhalten, werden pro Array jeweils 20 Messbereiche mit gleichen Literleukin- Antikörpern als biologische Erkennungselemente erzeugt.

Es werden 6 derartige Arrays gleicher Geometrie auf der Sensorplattform im Raster von 9 mm (in einer Spalte angeordnet) erzeugt.

Auf die so vorbereitete Sensorplattform wird die beschriebene Polycarbonatplatte so aufgebracht, dass die einzelnen Probenbehältnisse gegeneinander fluidisch dicht abgeschlossen sind und die erzeugten Protein-Micro-Arrays mit dem zugehörigen Einkoppelgittern (c) sich jeweils innerhalb eines der 6 Probenbehältnisse befinden. 3.3. Durchführung eines Multianalyt-Immunoassays zur Bestimmung von 8 Zytokinen, referenziert auf die Oberflächendichte der immobilisierten Erkennungselemente

Zur spezifischen Erkennung der nachzuweisenden Zytokine wird das Format eines Sandwich- Assays gewählt. Für die gewählten Zytokine (Interleukine EL#1 bis D.#8) werden 6 Kalibrationslösungen, welche jedes der 8 Interleukine in gleicher Konzentration in PBS- Puffer pH 7.4 mit einem Zusatz von 0.1% Seramalbumin und 0.05% Tween20 enthalten (hiterleukinmengen 0, 50, 125, 250, 500,1000 pg/ml), hergestellt. Dann werden die individuellen Konzentrationslösungen mit einem Gemisch, bestehend aus den entsprechenden (8 verschiedenen) spezifischen biotinylierten sekundären anti-Interleukin- Antikörpern (jeweils 1-2-nanomolar) sowie Cy5-markiertem Streptavidin (5-15 nM) eine Stunde lang bei 37°C vorinkubiert. Dann werden je 50 μl der 6 individuellen Kalibrationslösungen in jeweils eine der 6 Flusszellen auf der Sensorplattform gefüllt und für weitere 2 Stunden bei 37°C mit dem jeweiligen Array auf der Sensorplattform inkubiert, so dass die im Vorinkubationsschritt gebildeten Komplexe aus den jeweiligen Interleukinen, spezifischen sekundären, biotinylierten anti-Interleukin- Antikörpern und Cy-5 markiertem Streptavidin an die in den diskreten Messbereichen (Spots) immobilisierten primären anti-Interleukin- Antikörper binden können.

Nach Abschluss des Bindungsschrittes werden die Flusszellen mit Puffer (phosphatgepufferte Salzlösung mit einem Zusatz von 0.1% Seramalbumin und 0.05% Tween20) gewaschen.

Danach wird die Sensorplattform mit der damit zusammengefügten Polycarbonatplatte in einen „Metaträger", wie vorangehend beschrieben (Beispiel 3.1) eingefügt und, nach einer weiteren 15-minütigen Inkubationszeit (zur Equilibrierang bei Raumtemperatur) in Puffer, in ein erfindungsgemässes analytisches System eingesetzt und vermessen.

Durch Auswahl von Fluoreszenzlabeln mit geeigneten Anregungs- und Emissionsspektren (beispielsweise mit einer Emission des Fluoreszenzlabels zur Referenzierang der Immobilisierangsdichte, d. h. zur Bestimmung der Dichte immobilisierter Erkennungselemente im Grünen (z. B. Cy3) und einer Emission des zum Analytnachweis eingesetzten Fluoreszenzlabels im Roten (z. B. Cy5) kann die „Referenzierang der Immobilisierangsdichte" so durchgeführt werden, dass nach Beendigung des Assays die Detektion in einem erfindungs- gemässen analytischen System, beispielsweise mit kommerziellen Zweifarbenscannern oder auch ein einem optischen System, wie es in der PCT/EP 01/10012 beschrieben ist, erfolgt und die erste Farbe für die Referenzierang, die zweite Farbe für die Messung des spezifische Assaysignals benutzt werden kann. Dieses Verfahren ermöglicht es, in jedem Messbereich die relative Anzahl immobilisierter Antikörper als immobilisierte Erkennungselemente zu bestimmen. Basierend auf dieser Messung können dann die beim Analytnachweis gemessenen Fluoreszenzsignale korrigiert werden (mittels Division durch das jeweilige Referenzsignal), um daraus das relative Bindungssignal, bezogen auf die pro Messbereich jeweils verfügbaren Erkennungselemente, zu erhalten. Da der Einbau der verwendeten Fluoreszenzlabel für die Referenzierung der Immobilisierungsdichte kovalent erfolgt, ist keine Beeinträchtigung der Funktionalität (infolge sterischer Behinderungen durch das Fluoreszenzlabel), das heisst, der Fähigkeit des fluoreszenzmarkierten immobilisierten Antikörpers zur spezifischen Erkennung und Bindung des Antigens zu erwarten. Bei der Auswahl der Fluoreszenzlabel für die „Referenzierang der Immobilisierangsdichte" und für den Analytnachweis wird im allgemeinen bevorzugt, dass die Anregungs- und Emissionsspektren der unterschiedlichen eingesetzten Lumineszenzlabel nur wenig oder gar nicht überlappen.

Claims

Patentansprüche

1. Kit zum gleichzeitigen qualitativen und / oder quantitativen Nachweis einer Vielzahl von Analyten, umfassend

- eine Sensorplattform

- mindestens ein Array von in diskreten Messbereichen (d) direkt auf oder über eine Haftvermittlungsschicht auf der Sensorplattform immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen zur spezifischen Erkennung und / oder Bindung besagter Analyten und / oder spezifischen Wechselwirkung mit besagten Analyten, wobei zu Zwecken der "Referenzierang der Immobilisierangsdichte", d.h. zur ortsaufgelösten Bestimmung der Dichte der immobilisierten Erkennungselemente in den Messbereichen, diese Erkennungselemente jeweils mit einer signalgebenden Komponente als Label assoziiert sind oder / und besagte biologische oder biochemische oder synthetische Erkennungselemente eine bestimmte molekulare Sequenz oder ein bestimmtes molekulares Epitop oder eine bestimmte molekulare Erkennungsgrappe aufweisen, woran ein Nachweisreagens (Referenzierangs-reagens), gegebenenfalls mit einer damit assoziierten signalgebenden Komponente als Label, zur Bestimmung besagter Dichte immobiliserter Erkennungselemente, bindet.

2. Kit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die immobilisierten Erkennungselemente in den Messbereichen jeweils eine generelle molekulare Sequenz oder ein generelles Epitop oder generelle molekulare Erkennungsgruppe zu Zwecken der Referenzierang der Immobilisierangsdichte und eine oder mehrere, zur Erkennung und / oder Bindung verschiedener Analyten, unterschiedliche Sequenz oder unterschiedliches Epitop oder unterschiedliche molekulare Erkennungsgrappe aufweisen.

3. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu besagten Zwecken der Referenzierang der Immobilisierungsdichte ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop oder an die besagte generelle molekulare Erkennungsgrappe der im gleichen Messbereich immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform co-immobilisiert ist, gegebenfalls assoziiert mit besagten immobilisierten Erkennungselementen.

. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu besagten Zwecken der Referenzierung der Immobilisierangsdichte ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop oder an die besagte generelle molekulare Erkennungsgruppe der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform nach Immobilisierung der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf die Messbereiche der Sensorplattform aufgebracht wird.

5. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu besagten Zwecken der Referenzierung der Immobilisierungsdichte, als Bestandteil einer Qualitätskontrolle bei oder nach der Herstellung der Sensorplattform, ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop oder an die besagte generelle molekulare Erkennungsgrappe der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform nach Immobilisierung der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf die Messbereiche der Sensorplattform aufgebracht wird.

6. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu besagten Zwecken der Referenzierung der Immobilisierangsdichte ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop oder an die besagte generelle molekulare Erkennungsgruppe der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform im Laufe eines Nachweisverfahrens zur Bestimmung eines oder mehrerer Analyten auf die Messbereiche der Sensorplattform aufgebracht wird.

7. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass besagte generelle molekulare Sequenz oder besagtes generelles Epitop oder besagte generelle molekulare Erkennungsgrappe (wie z.B. Biotin) der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente ausgewählt aus der Grappe, die von Polynukleotiden, Polynukleotiden mit künstlichen Basen, PNAs („peptide nucleic acids"), PNA's mit künstlichen Basen, Proteinen. Antikörpern, Peptiden, Oligosacchariden, Lektinen, etc. gebildet wird.

8. Kit nach Ansprach 7, dadurch gekennzeichnet, dass besagte generelle Sequenz der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente eine Länge von 5 - 500, bevorzugt von 10 - 100 Basen hat.

9. Kit nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die immobilisierten Erkennungselemente in den Messbereichen jeweils mit einer signalgebenden Komponente als Label assoziiert sind.

10. Kit nach Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet, dass besagte signalgebende Komponente als Label bei Bindung eines Analyten an das jeweilige damit assoziierte Erkennungselement ihre signalgebenden Eigenschaften ändert.

11. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass besagte unterschiedliche Sequenzen oder unterschiedliche Epitope oder unterschiedliche molekulare Erkennungsgruppen der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente ausgewählt sind aus der Gruppe, die von Nukleinsäuren (beispielsweise DNA, RNA, Oligonukleotiden) und Nukleinsäureanalogen (z. B. PNA) sowie deren Derivaten mit künstlichen Basen, mono- oder polyklonalen Antikörpern, Peptiden, Enzymen, Aptameren, synthetischen Peptidstrukturen, Glycopeptiden, Glycoproteinen, Oligosacchariden, Lektinen, löslichen, membrangebundenen und aus einer Membran isolierten Proteinen, wie beispielsweise Rezeptoren, deren Liganden, Antigenen für Antikörper (z. B. Biotin für Streptavidin), "Histidin-Tag-Komponenten" und deren Komplexbildungspartnern, durch chemische Synthese erzeugten Kavitäten zur Aufnahme molekularer Imprints, etc. gebildet wird.

12. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Referenzierungsreagens ein Label umfasst, welches ausgewählt ist aus der Grappe, die von beispielsweise Lumineszenzlabeln, insbesondere lumineszenten Interkalatoren oder "molecular beacons", Absorptionslabeln, Massenlabeln, insbesondere Metallkolloiden oder Plastikbeads, Spin-Labeln, wie ESR- oder NMR-Labeln, radioaktiven Labein gebildet wird.

13. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Referenzierangsreagens ein Lumineszenzlabel oder Absorptionslabel umfasst.

14. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Referenzierangsreagens einen Interkalator oder einen "molecular beacon" umfasst.

15. Kit nach Ansprach 14, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Referenzierangsreagens einen Interkalator oder einen "molecular beacon" umfasst, welcher in Anwesenheit des Referenzierangsreagens seine signalgebenden Eigenschaften ändert.

16. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 15 dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Referenzierangsreagens vor oder im Laufe eines analytischen Nachweisverfahrens abgespalten wird oder mit den Erkennungselementen assoziiert bleibt.

17. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Referenzierungsreagens eine Komponente aus der Gruppe umfasst, die von Polynukleotiden, Polynukleotiden mit künstlichen Basen, PNAs („peptide nucleic acids"), PNA's mit künstlichen Basen, Proteinen. Antikörpern, Biotin, Streptavidin, Peptiden, Oligosacchariden, Lektinen, etc. gebildet wird

18. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass der quantitative und / oder qualitative Nachweis besagter Vielzahl von Analyten die Verwendung einer oder mehrerer signalgebender Komponenten als Label umfasst, welche ausgewählt sein können aus der Grappe, die von beispielsweise Lumineszenzlabeln, insbesondere lumineszenten Interkalatoren oder "molecular beacons", Absorptionslabeln, Massenlabeln, insbesondere Metallkolloiden oder Plastikbeads, Spin-Labeln, wie ESR- oder NMR-Labeln, radioaktiven Labein gebildet wird.

19. Kit nach einem der Ansprüche 12 - 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Label des Referenzierangsreagens und / oder ein gegebenfalls auf Absorptions- und / oder Lumineszenznachweis beruhender Analytnachweis auf Einsatz von Labels mit gleicher oder unterschiedlicher Absorptions- und / oder Lumineszenzwellenlänge beruhen.

20. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 19 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Label zusätzlich zur Referenzierang der Immobilisierangsdichte der Erkennungselemente auch zu einem Analytnachweis dient.

21. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Analytnachweis auf der Bestimmung der Änderung einer oder mehrerer Lumineszenzen beruht.

22. Kit nach einem der Ansprüche 12 - 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht von einer oder mehreren Lichtquellen zur Erzeugung von Signalen signalerzeugender Komponenten für Zwecke der Referenzierang der Immobilisierangsdichte und / oder für den Nachweis eines oder mehrerer Analyten in einer Auflichtanordnung eingestrahlt wird.

23. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 22, dadurch gekennzeichnet, dass das mit den Messbereichen in Kontakt stehende Material der Sensorplattform innerhalb einer Tiefe von mindestens 200 nm von den Messbereichen bei mindestens einer Anregungswellenlänge transparent oder absorbierend ist.

24. Kit nach einem der Ansprüche 12 - 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht von einer oder mehreren Lichtquellen zur Erzeugung von Signalen signalerzeugender Komponenten für Zwecke der Referenzierung der Immobilisierangsdichte und / oder für den Nachweis eines oder mehrerer Analyten in einer Transmissionslichtanordnung eingestrahlt wird.

25. Kit nach Ansprach 1 - 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Sensorplattform bei mindestens einer Anregungswellenlänge transparent ist.

26. Kit nach einem der Ansprüche 12 - 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorplattform als ein optischer Wellenleiter ausgebildet ist, welcher vorzugsweise im wesentlichen planar ist.

27. Kit nach Ansprach 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorplattform ein optisch transparentes Material aus der Grappe umfasst, die von Silikaten, z. B. Glas oder Quarz, transparenten thermoplastischen oder spritzbaren Kunststoff, beispielsweise Poly- carbonat, Polyimid, Acylaten, insbesondere Polymethylmethacrylat, oder Polystyrolen gebildet wird.

28. Kit nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorplattform einen optischen Dünnschichtwellenleiter mit einer bei mindestens einer Anregungswellenlänge transparenten Schicht (a) auf einer bei mindestens dieser Anregungswellenlänge ebenfalls transparenten Schicht (b) mit niedrigerem Brechungsindex als Schicht (a) umfasst.

29. Kit nach einem der Ansprüche 26 - 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht von einer oder mehrerer Lichtquellen eingekoppelt wird in den optischen Wellenleiter mittels eines Verfahrens, welches ausgewählt ist aus der Grappe, die von Stirnflächenkopplung, Einkopplung über angebrachte optische Fasern als Lichtleiter, Prismenkopplung, Gitterkopplung oder evaneszenter Kopplung durch Überlappung des evaneszenten Feldes besagten optischen Wellenleiters mit dem evaneszenten Feld eines weiteren, damit in Nahfeldkontakt gebrachten Wellenleiters gebildet wird.

30. Kit nach einem der Ansprüche 26 - 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplung des Anregungslichts von einer oder mehreren Lichtquellen in den optischen Wellenleiter mittels eines damit in Kontakt stehenden optischen Koppelelements erfolgt, welches ausgewählt ist aus der Grappe von optischen Fasern als Lichtleiter, Prismen, gegebenenfalls über eine brechungsindexanpassende Flüssigkeit, und Gitterkopplern.

31. Kit nach Ansprach 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht von einer oder mehreren Lichtquellen in die Schicht (a) mittels einer oder mehrerer in der Schicht (a) modulierten Gitterstrakturen (c) eingekoppelt wird.

32. Kit nach Ansprach 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorplattform gleichförmige, unmodulierte Bereiche der Schicht (a) umfasst, welche vorzugsweise in Ausbreitungsrichtung des über eine Gitterstraktur (c) eingekoppelten und in der Schicht (a) geführten Anregungslichts angeordnet sind.

33. Kit nach einem der Ansprüche 31 - 32, dadurch gekennzeichnet, dass Gitterstrakturen (c) der Einkopplung von Anregungslicht zu den Messbereichen (d) und / oder der Auskopplung von in die Schicht (a) rückgekoppeltem Lumineszenzlicht dienen.

34. Kit nach einem der Ansprüche 31 - 33, dadurch gekennzeichnet, das die Sensorplattform eine Vielzahl von Gitterstrakturen (c) gleicher oder unterschiedlicher Periode mit optional daran anschliessenden gleichförmigen, unmodulierten Bereichen der Schicht (a) auf einem gemeinsamen, durchgehenden Substrat umfasst.

35. Kit nach einem der Ansprüche 31 - 34, dadurch gekennzeichnet, dass jedem in Ausbreitungsrichtung des eingekoppelten Anregungslichts nachfolgenden Array von Messbereichen eine für dieses Array spezifische Gitterstraktur (c) zur Auskopplung

■ dieses Anregungslichts zugeordnet ist, wobei senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des eingekoppelten Anregungslichts die Gitterstrakturen spezifisch für einzelne Arrays ausgebildet sein können oder sich auch über die ganze Sensorplattform in dieser Richtung erstrecken können.

36. Kit nach einem der Ansprüche 31 - 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorplattform eine Überlagerung von 2 oder mehreren Gitterstrakturen unterschiedlicher Periodizität mit zueinander paralleler oder nicht paralleler, vorzugsweise nicht paralleler Ausrichtung der Gitterlinien umfasst, welche der Einkopplung von Anregungslicht unterschiedlicher Wellenlänge dient, wobei im Falle von 2 überlagerten Gitterstrakturen deren Gitterlinien vorzugsweise senkrecht zueinander ausgerichtet sind.

37. Kit nach einem der Ansprüche 31 - 36, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gitterstruktur (c) oder eine Überlagerung mehrerer Gitterstrakturen in der Schicht (a) im wesentlichen über die gesamte Fläche der Sensorplattform moduliert ist.

38. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 37, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Sensorplattform optisch oder mechanisch erkennbare Markierungen zur Erleichterung der Justierung in einem optischen System und / oder zur Verbindung mit Probenbehältnissen als Teil eines analytischen Systems aufgebracht sind.

39. Kit nach einem der Ansprüche 28 - 38, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den optisch transparenten Schichten (a) und (b) und in Kontakt mit Schicht (a) eine weitere optisch transparente Schicht (b') mit niedrigerem Brechungsindex als dem der Schicht (a) und einer Stärke von 5 nm - 10 000 nm, vorzugsweise von 10 nm - 1000 nm, befindet.

40. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 39, dadurch gekennzeichnet, dass zur Immobilisierung der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente in den diskreten Messbereichen auf der Sensorplattform eine Haftvermittlungsschicht (f) mit einer Stärke von vorzugsweise weniger als 200 nm, besonders bevorzugt von weniger als 20 nm aufgebracht ist, und dass die Haftvermittlungsschicht (f) vorzugsweise eine chemische Verbindung aus den Gruppen umfasst, die Silane, funktionalisierte Silane, Epoxide, funktionalisierte, geladene oder polare Polymere und "selbstorganisierte passive oder funktionalisierte Mono- oder Mehrfachschichten" umfassen.

41. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 40, dadurch gekennzeichnet, dass räumlich getrennte Messbereiche (d) durch räumlich selektive Aufbringung von biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen auf besagter Sensorplattform erzeugt werden, vorzugsweise unter Verwendung eines oder mehrerer Verfahren aus der Grappe von Verfahren, die von "InkJet spotting", mechanischem Spotting mittels Stift, Feder oder Kapillare, "micro contact printing", fluidischer Kontaktierang der Messbereiche mit den biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen durch deren Zufuhr in parallelen oder gekreuzten Mikrokanä en, unter Einwirkung von Drackunterschieden oder elektrischen oder elektromagnetischen Potentialen" sowie photochemischen oder photolithographischen Immobilisierangsverfahren gebildet werden.

42. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der in diskreten Messbereichen immobilisierten Erkennungselemente zum Nachweis unterschiedlicher Analyten auf unterschiedlichen Messbereichen so ausgewählt ist, dass die Signale beim Nachweis verschiedener Analyten in einem gemeinsamen Array von gleicher Grössenordnung sind, d.h., dass gegebenenfalls die zugehörigen Kalibrations- kurven für die gleichzeitig durchzuführenden Analytbestimmungen ohne eine Änderung der elektronischen oder optoelektronischen Systemeinstellungen aufgenommen werden können.

43. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 42, dadurch gekenzeichnet, dass Arrays von Mess- breichen aufgeteilt sind in Segmente von ein oder mehrereren Messbereichen zur Bestimmung von Analyten und Bereichen zwischen diesen Messbereichen oder zusätzlichen Messbereichen zu Zwecken der physikalischen Referenzierang, wie beispielsweise der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität oder des Einflusses von Änderungen äusserer Parameter, wie beispielsweise der Temperatur, sowie zu Zwecken der Referenzierang des Einflusses zusätzlicher physikalischchemischer Parameter, wie beispielsweise unspezifischer Bindung an die Sensorplattform von Bestandteilen einer aufgebrachten Probe.

44. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 43, dadurch gekennzeichnet, dass Bereiche zwischen den räumlich getrennten Messbereichen zur Minimierang unspezifischer Bindung von Analyten oder deren Nachweissubstanzen "passiviert werden", d.h. dass zwischen den räumlich getrennten Messbereichen (d) gegenüber dem Analyten "chemisch neutrale" Verbindungen aufgebracht sind, vorzugsweise beispielsweise bestehend aus den Gruppen, die von Albuminen, insbesondere Rinderseramalbumin oder Humanserumalbumin, Casein, unspezifischen, polyklonalen oder monoklonalen, artfremden oder empirisch für den oder die nachzuweisenden Analyten unspezifischen Antikörpern (insbesondere für Immunoassays), Detergentien - wie beispielsweise Tween 20 -, nicht mit zu analysierenden Polynukleotiden hybridisierender, fragmentierter natürlicher oder synthetischer DNA, wie beispielsweise ein Extrakt von Herings- oder Lachssperma (insbesondere für Polynukleotid-Hybridisierangsassays), oder auch ungeladenen, aber hydrophilen Polymeren, wie beispielsweise Polyethylenglycole oder Dextrane, gebildet werden.

45. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 44, dadurch gekennzeichnet, dass in einer 2- dimensionalen Anordnung bis zu 100000 Messbereiche angeordnet sind und ein einzelner Messbereich eine Hache von 0.001 - 6 mm einnimmt

46. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite der Sensorplattform mit den darauf erzeugten Messbereichen über der optisch transparenten Schicht (a) mit einem weiteren Körper derart zusammengebracht ist, dass zwischen der Sensorplattform als Grandplatte und besagtem Körper eine oder mehrere räumliche Aussparungen zur Erzeugung eines oder mehrerer gegeneinander fluidisch abgedichteter Probenbehältnisse erzeugt werden, in denen jeweils ein oder mehrere Messbereiche oder Segmente oder Arrays von Messbereichen liegen.

47. Kit mit einer Anordnung von Probenbehältnissen gemäss Ansprach 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenbehältnisse als gegeneinander fluidisch abgedichtete Flusszel- len mit jeweils mindestens einem Zulauf und mindestens einem Ablauf ausgebildet sind und gegebenenfalls zusätzlich mindestens ein Ablauf jeder Flusszelle in ein mit dieser Flusszelle fluidisch verbundenes Reservoir führt, welches aus der Flusszelle austretende Flüssigkeit aufnimmt.

48. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenbehältnisse auf der den Messbereichen gegenüberliegenden Seite des mit der Sensorplattform als Grundplatte zusammengebrachten Körpers offen sind.

49. Kit nach einem der Ansprüche 46 - 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung von Probenbehältnissen 2 - 2000, vorzugsweise 2 - 400, besonders bevorzugt 2 - 100 einzelne Probenbehältnisse umfasst.

50. Kit nach einem der Ansprüche 46 - 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Raster (Aufeinanderfolge in Zeilen und / oder Spalten) der Probenbehältnisse dem Raster der Wells einer Standardmikrotiterplatte entspricht.

51. Kit nach einem der Ansprüche 22 - 50, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Vorkehrangen zur ortsaufgelösten Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität vorhanden sind.

52. Kit nach einem der Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkehrangen zur ortsaufgelösten Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität die gleichzeitige oder sequentielle Erstellung eines Bildes des von der Sensorplattform abgestrahlten Lichts bei der Anregungswellenlänge umfassen.

53. Kit nach einem der Ansprüche 51 - 52, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkehrungen zur ortsaufgelösten Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität die Bestimmung des Hintergrandsignals bei der jeweiligen Lumineszenzwellenlänge neben oder zwischen den Messbereichen umfassen.

54. Kit nach einem der Ansprüche 51 - 53, dadurch gekennzeichnet, dass die ortsaufgelöste Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität mittels "Lumineszenzmarker-Spots", d.h. Bestimmung der Lumineszenzintensität aus Messbereichen mit präimmobilisierten (d.h. vor der Zugabe einer Probe bereits in diesen Messbereichen aufgebrachten) lumineszenzmarkierten Molekülen, erfolgt.

55. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 54 dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Vorkehrangen zur Kalibration von infolge der Bindung eines oder mehrerer Analyten oder infolge der spezifischen Wechselwirkung mit einem oder mehreren Analyten erzeugten Lumineszenzen die Zugabe von Kalibrationslösungen mit bekannten Konzentrationen der nachzuweisenden Analyten auf eine vorbestimmte Anzahl von Arrays umfassen.

56. Kit nach einem der Ansprüche 1 - 55, dadurch gekennzeichnet, dass in einem oder mehreren Arrays jeweils mehrere Messbereiche mit dort in einer unterschiedlichen, kontrollierten Dichte immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen zum Nachweis eines für diese Messbereiche gemeinsamen Analyten vorgesehen sind.

57. Kit nach Ansprach 56, dadurch gekennzeichnet, dass bei bekannter Konzentrationsabhängigkeit der Bindungssignale zwischen einem Analyten und seinen biologischen oder biochemischen oder synthtischen Erkennungselementen und einer ausreichend grossen "Variation" dieser in unterschiedlicher kontrollierter Dichte in verschiedenen Messbereichen eines Arrays immobilisierten Erkennungselemente bereits mittels Zugabe einer einzigen Kalibrationslösung zu diesem Array eine Kalibrationskurve für diesen Analyten erstellt werden kann.

58. Verwendung eines Kits nach einem der Ansprüche 1 - 57 in einem analytischen System zur Bestimmung einer oder mehrerer Lumineszenzen.

59. Verfahren zum gleichzeitigen qualitativen und / oder quantitativen Nachweis einer Vielzahl von Analyten mit einem Kit nach einem der Ansprüche 1 - 57, dadurch gekennzeichnet, dass zu Zwecken der "Referenzierang der Immobilisierangsdichte", d.h. zur ortsaufgelösten Bestimmung der Dichte der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente in den Messbereichen, diese Erkennungselemente jeweils mit einer signalgebenden Komponente als Label assoziiert sind oder / und besagte Erkennungselemente eine bestimmte molekulare Sequenz oder ein bestimmtes molekulares Epitop oder eine bestimmte molekulare Erkennungsgrappe aufweisen, woran ein Nachweisreagens (Referenzierangsreagens), gegebenenfalls mit einer damit assoziierten signalgebenden Komponente als Label, zur Bestimmung besagter Dichte immobiliserter Erkennungselemente, bindet, und dass die Signale besagter signalgebender Komponenten ortsaufgelöst aufgenommen werden.

60. Verfahren nach Ansprach 59, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Immobilisierangsdichte der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform und der Nachweis besagter Vielzahl von Analyten unabhängig voneinander durchgeführt werden.

61. Verfahren nach Ansprach 60, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Immobilisierangsdichte der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform als Bestandteil der Qualitätskontrolle bei oder nach Herstellung besagter Sensorplattform durchgeführt wird.

62. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 61, dadurch gekennzeichnet, dass die immobilisierten Erkennungselemente in den Messbereichen jeweils eine generelle molekulare Sequenz oder ein generelles Epitop oder eine generelle molekulare Erkennungsgrappe zu Zwecken der Referenzierang der Immobilisierangsdichte und eine, zur Erkennung und / oder Bindung verschiedener Analyten, unterschiedliche Sequenz oder unterschiedliches Epitop oder unterschiedliche molekulare Erkennungsgrappe aufweisen.

63. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 61, dadurch gekennzeichnet, dass zu besagten Zwecken der Referenzierang der Immobilisierungsdichte ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop oder an die generelle molekulare Erkennungsgrappe der im gleichen Messbereich immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform co-immobilisiert ist, gegebenfalls assoziiert mit besagten immobilisierten Erkennungselementen.

64. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 62, dadurch gekennzeichnet, dass zu besagten Zwecken der Referenzierang der Immobilisierangsdichte ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte genereile Epitop oder an die besagte generelle molekulare Erkennungsgruppe der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform nach Immobilisierung der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf die Messbereiche der Sensorplattform aufgebracht wird.

65. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 62, dadurch gekennzeichnet, dass zu besagten Zwecken der Referenzierang der Immobilisierangsdichte, als Bestandteil einer Qualitätskontrolle bei oder nach der Herstellung der Sensorplattform, ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop oder an die besagte generelle molekulare Erkennungsgrappe der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform nach Immobilisierung der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf die Messbereiche der Sensorplattform aufgebracht wird.

66. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 62, dadurch gekennzeichnet, dass zu besagten Zwecken der Referenzierang der Immobilisierangsdichte ein Referenzierungsreagens zur Erkennung und / oder Bindung an die besagte generelle Sequenz oder an das besagte generelle Epitop oder an die besagte generelle molekulare Erkennungsgruppe der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente auf der Sensorplattform im Laufe eines Nachweisverfahrens zur Bestimmung eines oder mehrerer Analyten auf die Messbereiche der Sensorplattform aufgebracht wird.

67. Verfahren nach einem der Ansprüche 63 - 66, dadurch gekennzeichnet, dass besagte generelle molekulare Sequenz oder besagtes generelles Epitop oder besagte generelle molekulare Erkennungsgrappe (wie z. B. Biotin) der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente ausgewählt ist aus der Grappe, die von Polynukleotiden, Polynukleotiden mit künstlichen Basen, PNAs („peptide nucleic acids"), PNA's mit künstlichen Basen, Proteinen. Antikörpern, Peptiden, Oligosacchariden, Lektinen, etc. gebildet wird.

68. Verfahren nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, dass besagte generelle Sequenz der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente eine Länge von 5 - 500, bevorzugt von 10 - 100 Basen hat.

69. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 68, dadurch gekennzeichnet, dass die immobilisierten Erkennungselemente in den Messbereichen jeweils mit einer signalgebenden Komponente als Label assoziiert sind.

70. Verfahren nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, dass besagte signalgebende Komponente als Label bei Bindung eines Analyten an das jeweilige damit assoziierte Erkennungselement ihre signalgebenden Eigenschaften ändert.

71. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 70, dadurch gekennzeichnet, dass besagte unterschiedliche Sequenzen der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente ausgewählt sind aus der Grappe, die von Nukleinsäuren (beispielsweise DNA, RNA, Oligonukleotiden) und Nukleinsäureanalogen (z. B. PNA) sowie deren Derivaten mit künstlichen Basen, mono- oder polyklonalen Antikörpern, Peptiden, Enzymen, Aptameren, synthetischen Peptidstrukturen, Glyco- peptiden, Glycoproteinen, Oligosacchariden, Lektinen, löslichen, membrangebundenen und aus einer Membran isolierten Proteinen, wie beispielsweise Rezeptoren, deren Liganden, Antigenen für Antikörper, "Histidin-Tag-Komponenten" und deren Komplexbildungspartnern, durch chemische Synthese erzeugten Kavitäten zur Aufnahme molekularer Imprints, etc. gebildet wird.

72. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 71, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Immobilisierangsdichte der biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente die ortsaufgelöste Bestimmung der Signale einer signalgebenden Komponente als Labels, als Bestandteil besagten Referenzierungsreagens, umfasst, welches ausgewählt ist aus der Grappe, die von beispielsweise Lumineszenzlabeln, insbesondere lumineszenten Interkalatoren oder "molecular beacons", Absorptionslabeln, Massenlabeln, insbesondere Metallkolloiden oder Plastikbeads, Spin-Labeln, wie ESR- oder NMR-Labeln, radioaktiven Labein gebildet wird.

73. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 72, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Referenzierungsreagens ein Lumineszenzlabel oder Absorptionslabel umfasst.

74. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 72, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Referenzierungsreagens einen Interkalator oder einen "molecular beacon" umfasst.

75. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 74, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Label mit den in diskreten Messbereichen (d) immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen assoziiert ist, wobei es sich vorzugsweise um einen Interkalator oder einen "molecular beacon" handelt, welcher in Anwesenheit des Referenzierangsreagens seine signalgebenden Eigenschaften ändert.

76. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 75 dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Referenzierangsreagens vor oder im Laufe eines analytischen Nachweisverfahrens abgespalten wird oder mit den Erkennungselementen assoziiert bleibt.

77. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 76, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Referenzierungsreagens eine Komponente aus der Grappe umfasst, die von Polynukleotiden, Polynukleotiden mit künstlichen Basen, PNAs („peptide nucleic acids"), PNA's mit künstlichen Basen, Proteinen. Antikörpern, Biotin, Streptavidin, Peptiden, Oligosacchariden, Lektinen, etc. gebildet wird.

78. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 77, dadurch gekennzeichnet, dass der quantitative und / oder qualitative Nachweis besagter Vielzahl von Analyten die Verwendung einer oder mehrerer signalgebender Komponenten als Label umfasst, welche ausgewählt sein können aus der Grappe, die von beispielsweise Lumineszenzlabeln, insbesondere lumineszenten Interkalatoren oder "molecular beacons", Absorptionslabeln, Massenlabeln, insbesondere Metallkolloiden oder Plastikbeads, Spin-Labeln, wie ESR- oder NMR-Labeln, radioaktiven Labein gebildet wird.

79. Verfahren nach einem der Ansprüche 72 - 78, dadurch gekennzeichnet, dass das Label des Referenzierangsreagens und / oder ein gegebenfalls auf Absorptions- und / oder Lumineszenznachweis beruhender Analytnachweis auf Einsatz von Labels mit gleicher oder unterschiedlicher Absorptions- und / oder Lumineszenzwellenlänge beruhen.

80. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 -79 und Ansprach 74, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Label zusätzlich zur Referenzierang der Immobilisierangsdichte der Erkennungselemente auch zu einem Analytnachweis dient.

81. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 80, dadurch gekennzeichnet, dass der Analytnachweis auf der Bestimmung der Änderung einer oder mehrerer Lumineszenzen beruht.

82. Verfahren nach einem der Ansprüche 72 - 81, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht von einer oder mehreren Lichtquellen zur Erzeugung von Signalen signalerzeugender Komponenten für Zwecke der Referenzierang der Immobilisierangsdichte und / oder für den Nachweis eines oder mehrerer Analyten in einer Auflichtan- ordnung eingestrahlt wird.

83. Verfahren nach einem der Ansprüche 72 - 81, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregungslicht von einer oder mehreren Lichtquellen zur Erzeugung von Signalen signalerzeugender Komponenten für Zwecke der Referenzierang der Immobilisierangsdichte und / oder für den Nachweis eines oder mehrerer Analyten in einer Transmissionslichtanordnung eingestrahlt wird.

84. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 - 83, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorplattform als ein optischer Wellenleiter ausgebildet ist, welcher vorzugsweise im wesentlichen planar ist, und dass das Anregungslicht von einer oder mehrerer Lichtquellen eingekoppelt wird in den optischen Wellenleiter mittels eines Verfahrens, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die von Stirnflächenkopplung, Einkopplung über angebrachte optische Fasern als Lichtleiter, Prismenkopplung, Gitterkopplung oder evanes- zenter Kopplung durch Überlappung des evaneszenten Feldes besagten optischen Wellenleiters mit dem evaneszenten Feld eines weiteren, damit in Nahfeldkontakt gebrachten Wellenleiters gebildet wird.

85. Verfahren nach Ansprach 84, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkopplung des Anregungslichts von einer oder mehreren Lichtquellen in den optischen Wellenleiter mittels eines damit in Kontakt stehenden optischen Koppelelements erfolgt, welches ausgewählt ist aus der Gruppe von optischen Fasern als Lichtleiter, Prismen, gegebenenfalls über eine brechungsindexanpassende Flüssigkeit, und Gitterkopplern.

86. Verfahren nach Ansprach 84, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorplattform einen optischen Dünnschichtwellenleiter mit einer bei mindestens einer Anregungswellenlänge transparenten Schicht (a) auf einer bei mindestens dieser Anregungswellenlänge ebenfalls transparenten Schicht (b) mit niedrigerem Brechungsindex als Schicht (a) umfasst und dass das Anregungslicht von einer oder mehreren Lichtquellen in die Schicht (a) mittels einer oder mehrerer in der Schicht (a) modulierten Gitterstrakturen (c) eingekoppelt wird.

87. Verfahren nach Ansprach 86, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere auf besagte Analyten zu untersuchende flüssige Proben mit den Messbereichen auf der Sensorplattform in Kontakt gebracht werden, eine oder mehrere im Nahfeld der Schicht (a) erzeugte Lumineszenzen aus den mit besagter Probe oder besagten Proben in Kontakt gebrachten Messbereichen, als Folge der Bindung eines oder mehrerer Analyten an die in besagten Messbereichen immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente oder der Wechselwirkung zwischen besagten Analyten und besagten immobilisierten Erkennungselementen, gemessen werden und gegebenenfalls zusätzlich in ortsaufgelöster Weise die in besagten Messbereichen verfügbare Anregungslichtintensität referenziert wird.

88. Verfahren nach einem der Ansprüche 86 - 87, dadurch gekennzeichnet, dass (1) die isotrop abgestrahlte Lumineszenz oder (2) in die optisch transparente Schicht (a) eingekoppelte und über Gitterstrakturen (c) ausgekoppelte Lumineszenz oder Lumineszenzen beider Anteile (1) und (2) gleichzeitig gemessen werden.

89. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 - 88, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Lumineszenz ein Lumineszenzfarbstoff oder lumineszentes Nanopartikel als Lumineszenzlabel verwendet wird, das bei einer Wellenlänge zwischen 300 nm und 1100 nm angeregt werden kann und emittiert.

90. Verfahren nach Ansprach 89, dadurch gekennzeichnet, dass das Lumineszenzlabel an den Analyten oder in einem kompetitiven Assay an einen Analogen des Analyten oder in einem mehrstufigen Assay an einen der Bindungspartner der immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen oder an die biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselemente gebunden ist.

91. Verfahren nach einem der Ansprüche 89 - 90, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites oder noch weitere Lumineszenzlabel mit gleicher oder unterschiedlicher Anregungswellenlänge wie das erste Lumineszenzlabel und gleicher oder unterschiedlicher Emissionswellenlänge verwendet werden

92. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 - 91, dadurch gekennzeichnet, dass die einen oder mehreren Lumineszenzen und / oder Bestimmungen von Lichtsignalen bei der Anregungswellenlänge polarisationsselektiv vorgenommen werden, wobei vorzugsweise die einen oder mehreren Lumineszenzen bei einer anderen Polarisation als der des Anregungslichts gemessen werden.

93. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 - 92, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Bestimmung einer oder mehrerer Lumineszenzen Änderungen des effektiven Brechungsindex auf den Messbereichen bestimmt werden.

94. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 93, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der in diskreten Messbereichen immobilisierten Erkennungselemente zum Nachweis unterschiedlicher Analyten auf unterschiedlichen Messbereichen so ausgewählt ist, dass die Signale beim Nachweis verschiedener Analyten in einem gemeinsamen Array von gleicher Grössenordnung sind, d.h., dass die zugehörigen Kalibrationskurven für die gleichzeitig durchzuführenden Analytbestimmungen ohne eine Änderung der elektronischen oder optoelektronischen Systemeinstellungen aufgenommen werden können.

95. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 94, dadurch gekenzeichnet, dass Arrays von Messbreichen aufgeteilt sind in Segmente von ein oder mehrereren Messbereichen zur Bestimmung von Analyten und Bereichen zwischen diesen Messbereichen oder zusätzlichen Messbereichen zu Zwecken der physikalischen Referenzierung, wie beispiels- weise der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität oder des Einflusses von Änderungen äusserer Parameter, wie beispielsweise der Temperatur, sowie zu Zwecken der Referenzierung des Einflusses zusätzlicher physikalisch-chemischer Parameter, wie beispielsweise unspezifischer Bindung an die Sensorplattform von Bestandteilen einer aufgebrachten Probe.

96. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 95, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Messbereiche eines Segments oder eines Arrays der Bestimmung desselben Analyten zugeordnet sind und deren immobilisierte biologische oder biochemische oder synthetische Erkennungselemente unterschiedlich hohe Affinitäten zu besagtem Analyten aufweisen.

97. Verfahren nach einem der Ansprüche 72 - 96, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Vorkehrangen zur ortsaufgelösten Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität getroffen sind.

98. Verfahren nach Ansprach 97, dadurch gekennzeichnet, dass die ortsaufgelöste Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichtintensität die gleichzeitige oder sequentielle Erstellung eines Bildes des von der Sensorplattform abgestrahlten Lichts bei der Anregungswellenlänge umfasst.

99. Verfahren nach einem der Ansprüche 97 - 98, dadurch gekennzeichnet, dass die ortsaufgelöste Referenzierang der in den Messbereichen verfügbaren Anregungslichintensität mittels "Lumineszenzmarker-Spots", d.h. Bestimmung der Lumineszenzintensität aus Messbereichen mit präimmobilisierten (d.h. vor der Zugabe einer Probe bereits in diesen Messbereichen aufgebrachten) lumineszenzmarkierten Molekülen, erfolgt.

100. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 99, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Proben mit einer Mischung aus den verschiedenen Nachweisreagentien zur Bestimmung der in besagten Proben nachzuweisenden Analyten vorinkubiert werden und diese Mischungen dann in einem einzigen Zugabeschritt den dafür vorgesehenen Arrays auf der Sensorplattform zugeführt werden.

101. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 100, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Nachweisreagentien, wie beispielsweise sekundärer Nachweisantikörper und / oder Label und optional zusätzlicher labelmarkierter Nachweisreagentien in einem Sandwich-Immunoassay, so ausgewählt ist, dass die Signale beim Nachweis verschiedener Analyten in einem gemeinsamen Array von gleicher Grössenordnung sind, d.h., dass die zugehörigen Kalibrationskurven für die gleichzeitig durchzuführenden Analytbestimmungen ohne eine Änderung der elektronischen oder optoelektronischen Systemeinstellungen aufgenommen werden können.

102. Verfahren nach einem der Ansprüche 72 - 101, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibration von infolge der Bindung eines oder mehrerer Analyten oder infolge der spezifischen Wechselwirkung mit einem oder mehreren Analyten erzeugten Lumineszenzen die Zugabe von einer oder mehreren Kalibrationslösungen mit bekannten Konzentrationen besagter zu bestimmender Analyten auf die gleichen oder andere Messbereiche oder Segmente von Messbereichen oder Arrays von Messbereichen auf einer Sensorplattform umfasst, denen im gleichen oder einem separaten Zugabeschritt die eine oder die mehreren zu untersuchenden Proben zugeführt werden.

103. Verfahren nach einem der Ansprüche 72 - 102, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibration von infolge der Bindung eines oder mehrerer Analyten oder infolge der spezifischen Wechselwirkung mit einem oder mehreren Analyten erzeugten Lumineszenzen den Vergleich der Lumineszenzintensitäten nach Zugabe einer unbekannten und einer Kontroll-Probe, wie beispielsweise einer "wild type"-DNA- Probe und einer "mutant DNA"-Probe, umfasst.

104. Verfahren nach Ansprach 103, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe der unbekannten Probe und der Kontrollprobe zu unterschiedlichen Arrays erfolgt.

105. Verfahren nach Ansprach 103, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe der unbekannten Probe und der Kontrollprobe sequentiell zu dem gleichen Array erfolgt.

106. Verfahren nach Ansprach 103, dadurch gekennzeichnet, dass die unbekannte Probe und die Kontrollprobe gemischt werden und dann die Mischung einem oder mehreren Arrays einer Sensorplattform zugeführt wird.

107. Verfahren nach einem der Ansprüche 103 - 106, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion der in der unbekannten und der Kontrollprobe nachzuweisenden Analyten mittels Lumineszenzlabels von unterschiedlicher Anregungs- und / oder Lumineszenzwellenlänge für die unbekannte und die Kontrollprobe erfolgt.

108. Verfahren nach einem der Ansprüche 72 - 107, dadurch gekennzeichnet, dass in einem oder mehreren Arrays jeweils mehrere Messbereiche mit dort in einer unterschiedlichen, kontrollierten Dichte immobilisierten biologischen oder biochemischen oder synthetischen Erkennungselementen zum Nachweis eines für diese Messbereiche gemeinsamen Analyten vorgesehen sind.

109. Verfahren nach Ansprach 108, dadurch gekennzeichnet, dass bei bekannter Konzentrationsabhängigkeit der Bindungssignale zwischen einem Analyten und seinen biologischen oder biochemischen oder synthtischen Erkennungselementen und einer ausreichend grossen "Variation" dieser in unterschiedlicher kontrollierter Dichte in verschiedenen Messbereichen eines Arrays immobilisierten Erkennungselemente bereits mittels Zugabe einer einzigen Kalibrationslösung zu diesem Array eine Kalibrations- kurve für diesen Analyten erstellt werden kann.

110. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 109 zur gleichzeitigen oder sequentiellen, quantitativen oder qualitativen Bestimmung eines oder mehrerer Analyten aus der Grappe von Antikörpern oder Antigenen, Rezeptoren oder Liganden, Chelatoren oder "Histidin-tag-Komponenten", Oligonukleotiden, DNA- oder RNA-Strängen, DNA- oder RNA- Analoga, Enzymen, Enymcofaktoren oder Inhibitoren, Lektinen und Kohlehydraten.

111. Verfahren nach einem der Ansprüche 59 - 110, dadurch gekennzeichnet, dass die zu untersuchenden Proben natürlich vorkommende Körperflüssigkeiten wie Blut, Serum, Plasma, Lymphe oder Urin oder Eigelb oder optisch trübe Flüssigkeiten oder Gewebe- flüssigkeiten oder Oberflächenwasser oder Boden- oder Pflanzenextrakte oder Bio- oder Syntheseprozessbrühen oder aus biologischen Gewebeteilen oder aus Zellkulturen oder -extrakten entnommen sind.

112. Verwendung eines Kits nach einem der Ansprüche 1 - 57 und / oder eines Verfahrens nach einem der Anspräche 59 - 111 zu quantitativen oder qualitativen Analysen zur Bestimmung chemischer, biochemischer oder biologischer Analyten in Screening- verfahren in der Pharmaforschung, der Kombinatorischen Chemie, der Klinischen und Präklinischen Entwicklung, zu Echtzeitbindungsstudien und zur Bestimmung kinetischer Parameter im Affinitätsscreening und in der Forschung, zu qualitativen und quantitativen Analytbestimmungen, insbesondere für die DNA- und RNA- Analytik, für die Erstellung von Toxizitätsstudien sowie für die Bestimmung von Gen- oder Protein- Expressionsprofilen sowie zum Nachweis von Antikörpern, Antigenen, Pathogenen oder Bakterien in der pharmazeutischen Protduktentwicklung und -forschung, der Human- und Veterinärdiagnostik, der Agrochemischen Produktentwicklung und -forschung, der symptomatischen und präsymptomatischen Pflanzendiagnostik, zur Patienten- stratifikation in der pharmazeutischen Produktentwicklung und für die therapeutische Medikamentenauswahl, zum Nachweis von Pathogenen, Schadstoffen und Erregern, insbesondere von Salmonellen, Prionen, Viren und Bakterien, in der Lebensmittel- und Umweltanalytik.