DE3003189C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Analyse einer Fluidprobe unter Verwendung poröser Medien.

Aus US-PS 33 68 872 ist eine Vorrichtung zur Analyse von Fluiden bekannt, die aus einem ersten porösen Medium zur Aufnahme eines zu bestimmenden Bestandteils aus dem Fluid sowie einem zweiten Medium besteht, das mit einem Reagenz imprägniert ist und nach Inkontaktbringen mit dem ersten Medium den zu bestimmenden Bestandteil des Fluids aus dem ersten Medium aufnimmt und so die Umsetzung zwi­ schen dem zu bestimmenden Bestandteil und dem Reagenz er­ möglicht. Nach einer bestimmten Umsetzungsdauer wird das Produkt der Umsetzung zwischen dem zu bestimmenden Bestand­ teil und dem Reagenz photometrisch bestimmt.

Aus US-PS 39 33 594 ist ein absorbierendes Medium bekannt, das eine zu analysierende Fluidprobe aufnehmen kann und danach zwischen zwei reagenzhaltige Folien gepreßt wird, so daß eine Umsetzung zwischen den Reagenzien und der Fluid­ probe erfolgen kann.

Aus DE-AS 23 32 760 ist ein Material für die quanti­ tative spektrophotometrische Analyse einer Flüssigkeit be­ kannt, das einen Schichtträger mit einer Reagenzschicht auf­ weist, über der eine poröse Schicht angeordnet ist, die die aufgebrachte, zu untersuchende Flüssigkeit derart late­ ral ausbreitet, daß ein konstantes Volumen Flüssigkeit pro Flächeneinheit aufgenommen wird und auf die Reagenzschicht gelangt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer weiteren Vorrichtung zur Analyse von Fluidproben, wie beispielsweise Gesamtblutproben, bei der zur Erzielung eines aliquoten Teils eines zu bestimmenden Bestandteils der Fluidprobe in rascher Weise ein gegebenes Volumen eines ersten porö­ sen Mediums vorgesehen ist, das den zu bestimmenden Be­ standteil aufnimmt und ferner ein zweites poröses, reagenz­ haltiges Medium sowie verbesserte Mittel zum Kontaktieren der beiden porösen Medien vorgesehen sind.

Gegenstand der Erfindung ist die in Anspruch 1 angegebene Vorrichtung. Zweckmäßige Weiterbildungen dieser Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäß verwendete Barrieren- oder Sperrschicht ist eine undurchlässige Schicht, die als Isolierungsmittel zwischen den beiden porösen Medien dient. Vorzugsweise ist die undurchlässige Schicht ein unmisch­ bares Fluid (d.h. ein Gas oder eine Flüssigkeit), das leicht aus dem Raum zwischen den porösen Medien entfernt und anschließend wieder dazwischengeschaltet werden kann.

Wenn beispielsweise die diffundierende Substanz oder die diffundierenden Substanzen (Reagenz, zu bestimmender Bestandteil) in einem wäßrigen Lösungsmittel vorhanden ist bzw. sind, kann eine hydrophobe Substanz als unmisch­ bare Barrieren- oder Sperrflüssigkeit verwendet werden. Wenn die diffundierende Substanz bzw. die diffundierenden Substanzen hydrophob ist bzw. sind, kann als Barrieren­ bzw. Sperrflüssigkeit eine hydrophile Substanz verwendet werden.

Als poröses Medium kann ein dünner Film aus einem Gel mit bekanntem, vorherbestimmtem Volumen verwendet werden. Wenn beispielsweise ein Tropfen Gesamtblut auf das Gel aufgebracht wird, erreicht er fast augenblicklich einen Gleichgewichtszustand oder diffundiert auf andere Weise bis zur Sättigung, weil das Gel nur ein winziges Volumen und nur eine dünne Schicht besitzt. Die Herstel­ lung genauer Gelvolumina kann leicht gesteuert werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeich­ nungen näher erläutert, worin

Fig. 1 einen Querschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 und 3 perspektivische Ansichten einer teilweise aufgeschnittenen weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3a, 3b und 3d bis 3f Querschnitte einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in aufeinanderfolgenden Zuständen,

Fig. 3c eine Draufsicht auf die in Fig. 3a, 3b bzw. 3d bis 3f gezeigten Vorrichtung,

Fig. 4a und 4b Querschnitte einer weiteren Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in aufein­ anderfolgenden Zuständen,

Fig. 5a eine perspektivische Ansicht einer weite­ ren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5b einen Querschnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 5a in in Betrieb befindlichem Zustand,

Fig. 6a bis 6c Querschnitte von aufeinanderfolgen­ den Zuständen einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine automatisierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 5a und 5b, und

Fig. 8 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines Eintauchstabes in auseinander­ gezogenem Zustand darstellen.

Die folgende Beschreibung, die der näheren Er­ läuterung der verschiedenen Ausführungsformen der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung dient, bezieht sich beispiels­ halber auf die Analyse von Gesamtblut als Fluid.

Fig. 1 zeigt in einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein erstes transparentes Substrat 9, das ein poröses Medium 10 von gegebenem, vor­ herbestimmtem Volumen trägt. Das Medium 10 kann im Falle der Blutanalyse ein wäßriges Gel sein. Ein Tropfen Blut, der analysiert werden soll, wird derart auf das Substrat 9 aufgebracht, daß er das Gel 10 vollständig überdeckt und und die Begrenzungslinie des Gels 10 an allen Stellen überlappt. Das Plasma des Gesamtblutes durchdringt und sättigt das Gel 10 vollständig und nahezu unverzüglich, weil das Gel 10 sehr dünn ist und ein sehr geringes Vo­ lumen besitzt. Es wird so ein genauer aliquoter Teil des Plasmas erhalten, da das Volumen des Gels bekannt ist. Dieses Volumen wird bei der Herstellung genau gesteuert.

Die Porengröße des porösen Mediums wird so gewählt, daß Erytrocyten (Hämatokrit) und andere große Blutproteine ausgeschlossen werden. Hämatokritwirkungen stellen bei der Erzielung eines aliquoten Teils des Plasmas keine Schwie­ rigkeit dar, weil die Sättigung des Gels 10 nahezu unver­ züglich erfolgt.

Nachdem das Gel 10 mit dem Plasma aus der Blut­ probe gesättigt worden ist, wird der nicht vom Gel 10 auf­ genommene Rest der Probe von der Oberfläche von Gel 10 und Substrat 9 entfernt. Um dies zu erzielen, wird entwe­ der der Blutrest mit einem - nicht dargestellten - Gummi­ quetscher oder einem Wischblatt entfernt, der bzw. das quer über die Oberfläche gezogen wird.

Eine weitere Möglichkeit, den Blutrest zu entfernen, besteht in der Anwendung eines Wasch- oder eines Luft­ strahls. Eine - nicht dargestellte - Düse kann einen Druckluftstrahl oder einen hydrophoben Waschstrahl (wenn eine wäßrige Probe, wie Blut verwendet wird) quer über die Oberfläche von Substrat 9 und Gel 10 abgeben. Dabei muß allerdings dafür Sorge getragen werden, daß kein Plasma aus dem Gel 10 herausgezogen wird.

Gemäß Fig. 2 und 2a wird eine weitere Methode zur Entfernung der Blutprobe mittels einer Abschälschicht vorgestellt, wie weiter unten näher erläutert wird.

Die Analyse einer von verschiedenen zu untersuchen­ den Substanzen oder Komponenten des Plasmas wird dadurch erzielt, daß man den gewünschten Bestandteil mit einem Reagenz oder mit Reagenzien bekannter Konzentration um­ setzt und eine Farbänderung beobachtet.

Fig. 1 zeigt ferner ein zweites transparentes Sub­ strat 18, das ein zweites Gel oder poröses Medium 19 trägt. Das poröse Medium 19 enthält das Reagenz bzw. die Reagenzien, das bzw. die zur Erzielung einer Umsetzung mit dem zu analysierenden Bestandteil und damit einer Farb­ änderung benötigt wird bzw. werden. Zwischen den Substra­ ten 9 und 18 ist eine dünne, undurchlässige Barrieren- oder Sperrschicht 25 vorhanden.

Die Substrate 9 und 18 werden derart zusammenge­ bracht, daß zwischen den Geloberflächen 21 und 22 eine Berührung hervorgerufen wird, Hierzu wird die undurch­ lässige Schicht 25 aus dem Zwischenraum zwischen den Gelen 10 und 19, wie durch den Pfeil 26 angedeutet, herausgezogen und damit entfernt. Wenn die Gele 10 und 19 in Berührung miteinander stehen, erfolgt über die Grenze, die durch die Geloberflächen 21 und 22 definiert ist, eine gegenseitige Diffusion von zu untersuchender Substanz und Reagenz.

Dabei gelingt es beispielsweise häufig, durch die Umsetzung von zu untersuchender Substanz und Reagenz eine Färbung zu erzeugen, die beobachtet und analysiert wird, indem man einen Lichtstrahl durch die Gele 10 und 19 auf einen - nicht dargestellten - Detektor eines Kolorimeters richtet.

Fig. 2 und 2a zeigen eine perspektivische Ansicht einer Anordnung 30 von Gelen 31 und 32, die gemeinsame Substrate 33 bzw. 34 aufweisen. Diese Anordnung 30 be­ sitzt eine ähnliche Konstruktion wie die in Fig. 1 dar­ gestellte einfache Anordnung zur Analyse von zu bestim­ menden Bestandteilen. Eine undurchlässige Barrieren- oder Sperrschicht 36 ist zwischen den Substraten 33 und 34 angeordnet, um eine Umsetzung zwischen entsprechenden Reagenzien in den Gelen 32 mit den zu bestimmenden Sub­ stanzen in den Gelen 31 zu verhindern.

Die Anordnung 30 ist dazu bestimmt, eine Mehrzahl von Proben auf bestimmte Bestandteile gleichzeitig zu ana­ lysieren. Jedes Gel 32 besitzt ein Reagenz oder Reagen­ zien, das bzw. die für lediglich einen zu bestimmenden Bestandteil des Flasmas in den Gelen 31 spezifisch ist bzw. sind.

Das Plasma wird in die Gele 31 in etwas unterschied­ licher Weise eingebracht, als zuvor beschrieben. Eine Gesamtblutprobe 40 (Fig. 2a) wird oben auf eine poröse Schicht 41 aufgesetzt, die das Plasma der Blutprobe 40 absorbiert, während sie die Blutzellen nicht aufnimmt. Das Plasma wird durch die Schicht 41 hindurch filtriert und in die dünne Gelschicht 31 eindiffundieren gelassen. Wie oben erfolgt die Sättigung des Gels 31 nahezu augen­ blicklich. Wenn sich das Flasma innerhalb des Gels 31 be­ findet, wird die poröse Schicht 41 von dem Substrat 33 abgeschält, wodurch der restliche Blutanteil entfernt wird.

Danach wird die undurchlässige Schicht 36 aus dem Zwischen­ raum zwischen den Gelen 31 und 32 und den Substraten 33 und 34, wie durch den Pfeil 38 angedeutet ist, entfernt. Nach der gegenseitigen Diffusion von zu untersuchendem Bestandteil und Reagenz in die entsprechenden Gelpaare 31 und 32 wird ein Lichtstrahl 44 von der Lichtquelle 45 a emittiert, die auf einem Substrat (Plattform) 45 b angeord­ net ist, und durch jedes Gelpaar 31, 32 hindurch auf einen entsprechenden Detektor 45 eines Kolorimeters, der auf einem Substrat (Plattform) 45 c angeordnet ist, gerichtet. Mehrere zu bestimmende Substanzen aus einer Probe können auf diese Weise gleichzeitig mit Hilfe dieser Vorrichtung bestimmt werden.

Gemäß den Fig. 3a bis 3f sind in einer weiteren Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei oder mehr kresisförmige, poröse Schichten oder Membranen 50 a, 50 b, 50 c usw. als poröse Medien vorgesehen, die an der Peripherie mit Hilfe eines inerten, nichtporösen Abstands­ halters 55 verbunden sind. Die erste Membran 50 a wird auf ihrer Oberfläche 51 mit der Blutprobe bedeckt, analog wie bei den anderen Ausführungsformen. Die Membranen 50 und 50 c können ein Reagenz zur Umsetzung mit einem zu bestim­ menden Bestandteil der Blutprobe enthalten, der in die Schicht 50 a hineindiffundiert ist.

Zu Anfang existiert zwischen den Schichten 50 a und 50 b, wie in Fig. 3a dargestellt, oder zwischen den Schich­ ten 50 a und 50 b sowie zwischen den Schichten 50 b und 50 c, wie in Fig. 3d dargestellt, ein Hohlraum 52, der mit Luft oder mit einer Sperrflüssigkeit gefüllt sein kann, wie weiter unten erläutert wird. Jeder Hohlraum 52 steht mit einer Leitung 53 in Verbindung, die ein Ventil 54 enthält. Eine umkehrbare Pumpe 56 ist in jeder Leitung 53 angeordnet, um Fluid aus jedem entsprechenden Hohlraum 52 heraus- bzw. in den Hohlraum hineinzupumpen.

Wie oben erwähnt, ist die Oberfläche 51 der Schicht 50 a mit einer Gesamtblutprobe bedeckt, bis die Schicht 50 a mit dem Plasma der Probe vollständig gesättigt ist. Danach wird der Rest fer Blutprobe von der Oberfläche 51 entfernt, und die Schichten 50 a und 50 b werden, wie in den Fig. 3b und 3e dargestellt, miteinander in Berührung gebracht. Diese Berührung wird dadurch herbeigeführt, daß der Hohlraum 52 zwischen den Schichten 50 a und 50 b evakuiert wird. Das Ventil 54, das in den entsprechenden Leitungen 53 ange­ ordnet ist, wird geöffnet, und die Pumpe 56 pumpt die Luft oder die Barrieren- oder Sperrflüssigkeit aus dem Hohl­ raum 52 heraus.

Die einander berührenden Schichten 50 a und 50 b gestat­ ten nunmehr eine gegenseitige Diffusion des zu bestimmenden Bestandteils der Probe und des Reagenzes. Gewünschtenfalls kann ein weiteres Reagenz in Schicht 50 c nachfolgend mit den Produkten der ersten Umsetzung durch Diffusion zur Um­ setzung gebracht werden, indem man analog den Hohlraum 52 zwischen den Schichten 50 b und 50 c evakuiert. wie in Fig. 3f dargestellt.

In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Diffu­ sion abzubrechen oder eine Diffusion der Reaktionsteilnehmer nur für eine gegebene Zeitdauer zu gestatten. Bei einem derartigen Verfahren kann die Luft oder die Flüssigkeit nach einem gegebenen Zeitabschnitt in den Hohlraum 52 zurückge­ pumpt werden.

Gemäß den Fig. 4a und 4b sind in einer weiteren Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei poröse, hydrophile Membran- oder Gelschichten 60 a und 60 b vorgesehen, die normalerweise durch ein magnetisches, hydrophobes Fluid 61 als Barrieren- oder Sperrschicht voneinander getrennt werden. Wie oben erwähnt, wird die Gesamtblutprobe auf die Oberfläche 60 der Schicht 60 a aufgebracht und das Plasma der Blutprobe bis zur Sättigung in die poröse Schicht 60 a eindiffundieren gelassen. Der restliche Blutanteil auf der Oberfläche 60 wird anschließend entfernt. Nach der Sätti­ gung der Schicht 60 a sollen die zu bestimmenden Bestand­ teile des Plasmas mit einem farberzeugenden Reagenz oder mit farberzeugenden Reagenzien, das bzw. die in der Schicht 60 b enthalten sind, umgesetzt werden. Die Umsetzung zwischen dem zu bestimmenden Bestandteil und dem Reagenz wird dadurch zustande gebracht, daß man die Schichten 60 a und 60 b zur Berührung bringt, so daß eine gegenseitige Diffusion der Reaktionsteilnehmer erfolgen kann, wie in Fig. 4b dargestellt. Bis eine derartige Berührung erzielt wird, verhindert das hydrophobe, magnetische Fluid 61, daß eine Diffusion zwischen den Schichten 60 a und 60 b in nennenswertem Umfang stattfindet.

Die Schichten 60 a und 60 b können kreisförmig und an der Peripherie durch einen ringförmigen, inerten nicht porösen Abstandshalter 62 miteinander verbunden sein. An der Peripherie sind auch Elektromagnete 63 angeordnet, die nach dem Einschalten, wie in Fig. 4b dargestellt, das magnetische Fluid 61 anziehen und somit veranlassen, daß das magnetische Fluid 61 sich an der Peripherie der Schich­ ten 60 a und 60 b konzentriert. Da somit das magnetische Fluid aus dem Mittelteil abgezogen ist, berühren sich die Schichten 60 a und 60 b, wie dargestellt, und es erfolgt eine gegenseitige Diffusion mit anschließender Farbstoff­ bildung in dem Mittelteil 65. Die Farbentwicklung ist für den zu untersuchenden Bestandteil in der Flüssigkeitsprobe kennzeichnend. Die Färbung kann mit Hilfe herkömmlicher kolorimetrischer oder spektrophotometrischer Verfahren, wie oben erwähnt, abgelesen und ausgewertet werden.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den Fig. 5a und 5b erläutert. Hier werden wiederum zwei poröse, hydrophile Membranen oder Gele 70 a und 70 b, von denen jede bzw. jedes einen zu untersuchenden Bestandteil der Probe bzw. ein Reagenz enthält, durch eine hydrophobe, flüssige Barrieren- oder Sperrschicht 71 (Fig. 5a) voneinander getrennt. Die Schichten 70 a und 70 b können kreisförmig sein und an ihrer Peripherie durch einen ringförmigen, inerten, nichtporösen und nicht dargestellten Abstandshalter befestigt sein. Ein beispielsweise in Form eines rechteckigen Rahmens umlau­ fender, magnetisierbarer Ring 73 umgibt und haltert eine starre, transparente Platte 74, die ihrerseits die Schicht 70 b trägt. Auf der Oberseite von Schicht 70 a ist eine Magnetspule 75, die um eine hohle, magnetisierbare Röhre 76 gewickelt ist, angeordnet. Wenn die Spule 75 eingeschaltet wird, verursacht der Ring 73, daß die Platte 74 gegen die Schicht 70 b stößt. Dadurch werden die Schichten 70 a und 70 b miteinander in Berührung ge­ bracht und die Flüssigkeit 71, wie in Fig. 5b dargestellt, verdrängt.

Durch die hohle Röhre 76 sowie durch die Schichten 70 a, 70 b und die transparente Platte 74 kann Licht auf einen Detektor 72 eines Kolorimeters gerichtet werden. Auf diese Weise kann die sich zwischen Reagenz und zu bestimmen­ dem Bestandteil ausbildende Färbung zur Bestimmung der Konzentration des zu bestimmenden Bestandteils verwendet werden.

Gemäß den Fig. 6a, 6b und 6c wird in einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Diffusion zwischen zwei entsprechenden porösen Schichten 80 a und 80 b während einer gegebenen Zeitdauer aufrecht erhalten, um eine meßbare Umsetzung zwischen dem zu unter­ suchenden Probenbestandteil und dem Reagenz zu bewirken. Die Blutprobe 79 wird auf die poröse Schicht 80 a aufge­ bracht. Die zu bestimmenden Bestandteile in dem Plasma der Blutprobe 79 diffundieren in die Schicht 80 a ein, bis die Schicht gesättigt ist. Eine Barrieren- oder Sperrschicht 81 aus einem unmischbaren Fluid wird aus dem Zwischenraum zwi­ schen den Schichten 80 a und 80 b über Leitung 82, das offe­ ne Ventil 83 und Pumpe 84 herausgezogen. Dadurch wird ver­ ursacht, daß die Schichten 80 a und 80 b einander berühren und die Reagenzien in der Schicht 80 b und der zu bestimmen­ de Bestandteil bzw. die zu bestimmenden Bestandteile in Schicht 80 a gegenseitig diffundieren, wie in Fig. 6b dar­ gestellt. Die Umsetzung zwischen dem zu bestimmenden Be­ standteil und dem Reagenz wird in der Schicht 80 b mittels angebrachter Elektroden 86 und 87, die mit Anschlüssen 88 bzw. 89 versehen sind, überwacht. Die gegenseitige Diffu­ sion wird, wie oben erwähnt, während einer gegebenen Zeit­ dauer aufrechterhalten, wodurch sichergestellt wird, daß ein gegebener, aliquoter Teil an zu bestimmendem Bestand­ teil mit einer bekannten Menge Reagenz umgesetzt wird. Die Diffusion wird beendet, indem man die Barrierenflüssig­ keit 81 zwischen die Schichten 80 a und 80 b zurückschickt und sie sich trennen läßt, wie in Fig. 6c dargestellt.

Bei dieser Ausführungsform braucht die Probe 79 nicht entfernt zu werden, weil die Umsetzung nach einer durch Zeitmessung gesteuerten Diffusion elektrochemisch überwacht wird. Ein genauer aliquoter Teil kann erzielt werden, weil die Diffusion durch Wiedereinführung der Barrierenschicht 81 genau gesteuert werden kann.

In Fig. 7 ist ein automatisiertes System zur Blut­ analyse dargestellt. Ein kontinuierliches Gewebe 90 wird nacheinander einer Blutaufgabeeinrichtung 91, einer Abwisch­ station 92, einer Station 93 für die Herstellung eines elektromagnetischen Kontaktes und einer Ablesestation 94 zu­ geführt. Das Gewebe oder die Gewebebahn 90 besteht aus einer oberen Schicht 90 a, die diskrete poröse Gelabschnitte 95 von gegebenem Volumen zur Aufnahme von Proben aufweist. Die Schicht 90 a wird durch eine Fluidbarriere 96 von einer unteren porösen Schicht 90 b getrennt, die diskrete reagenzhaltige Gelsegmente 97 aufweist.

Das Plasma aus der aufgebrachten Blutprobe (Station 91) diffundiert bis zur Sättigung in das Gel 95 der Schicht 90 a. Nach Sättigung des Gels 95 wird die Gewebebahn zu einer Wischstation 92 weitertransportiert, bei der das überschüssige Blut von der Oberfläche des Gels 95 entfernt wird. Danach wird das Gel 95 zwischen einen Elektromagneten 93 a und eine durch eine Feder zurückgehaltene, magnetisier­ bare Flatte 93 b geführt. Wenn der Elektromagnet 93 a einge­ schaltet wird, zieht er die magnetisierbare Platte 93 b an. Dadurch werden die Gele 95 und 97 in Berührung gebracht, wobei sie das Barriere- oder Sperrfluid 96 verdrängen. Damit kann die gegenseitige Diffusion zwischen den Gelen stattfinden, die eine Umsetzung zwischen zu bestimmender Substanz und Reagenz verursacht. Die Gewebebahn 90 wird nun­ mehr an einer Ablesestation 94 vorbeigeführt, die aus einer Lichtquelle 98 und einem Detektor 99 eines Kolorimeters besteht. Die Färbungstiefe der Umsetzung wird quantitativ in Beziehung zur Konzentration des zu bestimmenden Bestand­ teils der Probe gesetzt.

In Fig. 8 ist eine Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung in Form eines Eintauchstabes in ausein­ andergezogener Darstellung gezeigt. Der Eintauchstab umfaßt eine Grundplatte 100 aus Kunststoff mit einem Griff 101 an einer Seite und einem flüssigkeitsaufsaugenden Docht 102 auf der anderen. Die Grundplatte 100 trägt eine dünne Schicht aus mit Reagenz versehenem Gel 103. Eine zweite Gelschicht 10 die die Probe aufnimmt, sitzt innerhalb eines nichtdargestell­ ten, dünnen Trägerrahmens aus Kunststoff oder dünnem Dich­ tungsmaterial, der die Gelabschnitte 110 sowie den Abschnitt 106 auf der Oberseite des reagenzhaltigen Gels 103 definiert und voneinander trennt. Das reagenzhaltige Gel 103 und das probenhaltige Gel 104 werden von einer Schicht 105 aus Bar­ rieren- oder Sperrflüssigkeit voneinander getrennt. Das probenhaltige Gel 104 ist in drei Teile geteilt: (a) einen exponierten Seitenabschnitt 106 von bekanntem Volumen, der dazu bestimmt ist, die Flüssigkeitsprobe aufzunehmen, (b) einen Mittelabschnitt 107, der eine abgestufte Reihe von Abschnitten 110 mit dem zu bestimmenden Bestandteil enthält, wobei jeder Abschnitt eine ansteigende höhere Konzentration des zu bestimmenden Bestandteils aufweist, und (c) einen Seitenabschnitt 108, der eine Zahlenkennzeichnung nebem jedem Abschnitt 110 des Abschnitts 107 aufweist.

Der Abschnitt 107 ist von einem Deckel 111 aus Hart­ kunststoff abgedeckt. Dieser Kunststoffdeckel 111 verhindert, daß zu bestimmender Bestandteil der Probe in die Abschnitte 110 eindringt, und wird außerdem dazu verwendet, die Schicht 105 aus Barrieren- oder Sperrfluid zwischen den Schichten 103 und 104 zu verdrängen.

Der Eintauchstab wird in Betrieb gesetzt, indem man ihn in eine Flüssigkeitsprobe, wie beispielsweise Gesamtblut, eintaucht. Nachdem das Plasma der Blutprobe den Seitenab­ schnitt 106 der Schicht 104 durchdrungen und gesättigt hat, wird der Rest der Blutprobe von der Oberfläche des Abschnitts 106 entfernt. Danach wird die Grundplatte 101 auf eine ebene Fläche, wie beispielsweise eine Tischplatte, gelegt und der Kunststoffdeckel 111 mit dem Daumen des Benutzers nach unten gedrückt. Dadurch wird die Fluidbarriere 105 aus dem Raum zwischen den Schichten 103 und 104 verdrängt. Das Fluid 105 wird durch den Docht 102 aufgesaugt.

Die Schichten 103 und 104 stehen nunmehr in Berührung miteinander, wodurch die gegenseitige Diffusion von zu unter­ suchendem Bestandteil und Reagenz ermöglicht wird. Die ver­ schiedenen Abschnitte 110 in der Schicht 104 ergeben ein an­ steigend abgestuftes Farbmuster. Der Abschnitt 106 entwickelt eine Färbung, die der Konzentration des zu bestimmenden Be­ standteils in der Probe entspricht. Wenn in beiden Abschnit­ ten 106 und 107 doe Färbung entwickelt ist, wird die Färbung des Abschnitts 106 mit der durch die Abschnitte 110 auf Abschnitt 107 entstandenen Farbskala verglichen. Von dem Abschnitt 110 mit der der Färbung auf dem Abschnitt 106 am nächsten kommenden Färbung wird der numerische Wert der Konzentration des zu bestimmenden Bestandteils aus der Bezeichnung abgelesen, die auf Abschnitt 108 für diesen Abschnitt 110 angegeben ist.

Das unmischbare Barrierenfluid liefert eine genaue Möglichkeit zur Steuerung der Diffusion durch Membranen oder Gele. Eine Reihe von Abweichungen der beschriebenen Vorrichtungen können vom geübten Fachmann selbstverständ­ lich vorgenommen werden. Beispielsweise können die Gel- oder Membranschichten, die das Reagenz enthalten, kovalent an das Reagenz gebunden sein, so daß eine Wanderung (Diffusion) des Reagenzes nicht stattfindet. In einem der­ artigen Fall diffundiert nur der zu bestimmende Bestand­ teil in das das Reagenz aufweisende Gel und erzeugt ledig­ lich dort eine Färbung.

Claims (17)

1. Vorrichtung zur Analyse einer Fluidprobe auf einen zu bestimmenden Bestandteil mit einem ersten porösen Medium (10, 31, 50 a, 60 a, 70 a, 80 a, 90 a, 104) zur Aufnahme des zu bestimmenden Bestandsteils aus der Fluidprobe und einem zweiten porösen Medium (19, 32, 50 b, 60 b, 70 b, 80 b, 90 b, 103), das mindestens ein Reagenz zur Umsetzung mit dem zu bestim­ menden Bestandteil aus der Fluidprobe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Barrieren- oder Sperrschicht (25, 36, 52, 61, 71, 81, 96, 105), die zwischen dem ersten und dem zweiten Medium zur Isolierung des Reagenzes von dem zu bestimmenden Bestandteil angeordnet ist, und Mittel (26, 38, 56, 63, 73, 75, 84, 93, 111) zum Entfernen der Barrieren- oder Sperrschicht aus dem Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Medium zur Herstellung eines Kontaktes zwischen beiden und zur gegenseitigen Diffusion und Reaktion zwischen Reagenz und zu analysierendem Bestandteil aufweist.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Grundplatte (100) zum Tragen des ersten (104) und zweiten (103) Mediums besitzt.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte an einem Ende einen von Hand zu haltenden Abschnitt (101) zum Eintauchen des ersten und zweiten Mediums in ein Gefäß, das die wäßrige Fluidprobe enthält, aufweist.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Entfernen der Barrieren- oder Sperrschicht aus einer Druckplatte (111) bestehen, die angrenzend an die porösen Medien (104, 103) zum Inkontaktdrücken der Medien untereinander und gleichzeitig damit Entfernen der Barrieren- oder Sperrschicht (105) aus dem Zwischenraum zwischen den beiden Medien angeordnet ist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (111) zum Entfernen der Sperrschicht eine Vertiefung aufweist, die angrenzend an die Medien zur Auf­ nahme der verdrängten Flüssigkeit angeordnet ist.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (111) zum Entfernen der Sperrschicht außer­ dem ein Mittel (102) zum Aufsaugen der verdrängten Flüssig­ keit aufweist.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (102) zum Aufsaugen einen porösen Docht darstellt.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen Streifen (107) angrenzend an das erste poröse Medium (104) mit einer abgestuften Reihe von Standards (110) aufweist, mit denen die Umsetzung zwischen zu bestimmendem Bestandteil und Reagenz verglichen wird.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Mittel (56, 63, 84) zur Wiederherstellung der Sperrschicht zwischen dem ersten und dem zweiten Medium nach erfolgter Diffusion enthält.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidprobe hydrophob und die Sperrschicht hydro­ phil ist.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidprobe hydrophil und die Sperrschicht hydro­ phob ist.

12. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (61) eine magnetische Substanz enthält.

13. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste poröse Medium ein Gelmaterial enthält.

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite poröse Medium ein Gelmaterial enthält.

15. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Entfernen der Sperrschicht aus einem ma­ gnetischen Steuermittel (63; 73, 78; 93) besteht.

16. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Entfernen der Sperrschicht ein Druck­ steuermittel (56, 84) enthält.

17. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Entfernen der Sperrschicht ein elektro­ magnetisches Steuermittel (63; 73; 75; 93) enthält.