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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Verschlüssen und
Vorrichtungen, die solche Verschlüsse verwenden, insbesondere
Testvorrichtungen zum Testen von Analyten von biologischem Interesse.
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Vielfältige Verschlußvorrichtungen
zum Verschließen
von Testvorrichtungen sind in der Technik bekannt und erfordern,
dass eine Klappe oder ein Deckel über einem Basisbereich der
Testvorrichtung geschlossen wird. Ein einfaches Beispiel ist ein Transferklebemittel,
das an der Basis angebracht und mit einem abziehbaren Streifen bedeckt
ist. Der Streifen wird entfernt und die Klappe wird dann gegen das
Klebemittel gepresst und durch dieses gehalten. Typischerweise wird
das Klebemittel jedoch danach die Klappe nicht freigegeben, so dass
die Klappe nicht wieder geöffnet
werden kann, ohne den Transferklebemittelverschluss zu zerstören. Obwohl wiederverschließbare Klebemittel
existieren, sind diese Klebemittel typischerweise nicht stark genug zur
Verwendung in solchen Vorrichtungen.
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Wenn
die Klappe mehr als einmal geschlossen werden soll, schließen bisher
bekannte Verschlusstechniken abziehbare Klebemittel ein, die von einem
Streifen getragen werden, der über
der Klappe und Basis aufgebracht wird. Der Streifen kann zurückgezogen
werden, um die Klappe zu öffnen
und dann wieder angebracht werden, um die Klappe wieder zu schließen. Weitere
Beispiele von Verschlußtechniken
schließen
Klettverschlüsse
und Schnappverschlüsse
mit ein, wo ein Element eines solchen Verschlusses an der Klappe
befestigt ist und das andere Element an der Basis der Vorrichtung
befestigt ist.
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Diese
Alternativen können
jedoch relativ teuer herzustellen sein, insbesondere, wo die Elemente von
Klett- oder Schnappverschlüssen
an der Klappe und Basis der Vorrichtung befestigt sein müssen. Weiterhin
führen
diese Verschlußtechniken
dazu, dass die Vorrichtung an nur einem Punkt oder bestenfalls an
mehreren diskreten Punkten zwischen der Klappe und der Basis der
Vorrichtung gehalten wird. Dies kann ein besonderer Nachteil in
Testvorrichtungen sein, die eine gleichmäßig zwischen der Klappe und
der Basis der Vorrichtung aufzubringende Schließkraft erfordern.
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Unter
den vielen solchen Vorrichtungen, die nützlich zur Detektierung oder
Bestimmung von Analyten, insbesondere Analyten von biologischem
Interesse sind, sind chromatographische Untersuchungssysteme, insbesondere
chromatographische Untersuchungssysteme, die einander gegenüberliegend
anordbare Komponenten verwenden, um Fluid von einem Element zum
anderen zu übertragen.
Solche Untersuchungssysteme erlangen zunehmende Bedeutung.
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Unter
den mit solchen Systemen häufig
untersuchten Analyten sind:
- (1) Hormone wie
Humanes Choriongonadotropin (HCG), häufig untersucht als Anzeichen
menschlicher Schwangerschaft, ebenso wie ein Gelbkörperreifungshormon
(luteinisierendes Hormon LH), Thyreotropin (Thyroideastimulierendes
Hormon TSH), und ein Follikel-stimulierendes Hormon (FSH);
- (2) Antigene, insbesondere Antigene, die spezifisch für bakteriologische,
virologische und protozoische Krankheitserreger wie Streptococcus, Hepatitisvirus
und Giardia sind;
- (3) Antikörper,
insbesondere Antikörper,
die als Resultat einer Infektion mit Krankheitserregern hervorgerufen
sind, wie Antikörper
gegen das Bakterium Helicobacter pylori und gegen den menschlichen
Immunschwächevirus
(HIV);
- (4) Andere Proteine wie Hämoglobin,
häufig
untersucht bei Bestimmungen von fäkalem verborgenen Blut, ein
früher
Indikator gastrointestinaler Störungen
wie Darmkrebs;
- (5) Enzyme wie Aspartat-Aminotransferase, Lactat-Dehydrogenase,
alkalische Phosphatase und Glutamat-Dehydrogenase, häufig untersucht
als Indikatoren von physiologischen Funktions- und Gewebeschäden;
- (6) Drogen, sowohl therapeutische Drogen, wie Antibiotika, Tranquilizer
und krampflösende
Mittel, als auch illegale Mißbrauchsdrogen
wie Kokain, Heroin, Amphetamine und Marihuana; und
- (7) Vitamine.
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Solche
chromatographischen Systeme werden häufig von Physikern und medizinischen
Technikern zur schnellen Vorortdiagnose oder therapeutischen Überwachung
einer Vielzahl von Zuständen und
Störungen
benutzt. Sie werden ebenfalls zunehmend von Patienten selbst zur Überwachung
von solchen Zuständen
und Störungen
zu Hause benutzt.
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Unter
den wichtigsten solcher Systeme sind die „Dünnschicht"-Systeme, in denen sich ein Lösungsmittel über ein
dünnes,
flaches, absorbierendes Medium bewegt. Unter den wichtigsten Tests,
die mit solchen Dünnschicht-Systemen
durchgeführt werden
können,
sind Immununtersuchungen, die auf der spezifischen Wechselwirkung
zwischen einem Antigen oder einem Hapten und einem entsprechenden
Antikörper
oder anderem spezifischen Bindungspartner beruhen.
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Unter
den chromatographischen Techniken, die in Verbindung mit Immununtersuchungen
verwendet werden, ist ein Verfahren, dass als Immunchromatographie
bekannt ist. Im allgemeinen verwendet diese Technik ein aufdeckendes
Reagenz, oder einen Partikel, das oder der mit einem Antikörper zu
dem zu untersuchenden Molekül
verbunden worden ist und die ein Paar bilden. Dieses Paar wird dann
mit einer Probe vermischt, und wenn das zu untersuchende Molekül in der
Probe vorhanden ist, binden die aufdeckenden, mit dem Reagenz verbundenen
Antikörper
das zu untersuchende Molekül
und geben dadurch eine Indikation, dass das zu untersuchende Molekül vorhanden
ist. Das aufdeckende Reagenz oder der Partikel können durch Farbe, magnetische
Eigenschaften, Radioaktivität,
spezifische Reaktivität
mit einem anderen Molekül,
enzymatische Aktivität
oder andere physikalische oder chemische Eigenschaften identifizierbar
sein.
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Immunchromatographische
Untersuchungen teilen sich in zwei Hauptkategorien: „Sandwich" und „konkurrierend
(competitive)",
entsprechend der Natur des zu detektierenden Antigen-Antikörperkomplexes
und der Folge von Reaktionen, die notwendig ist, um diesen Komplex
zu produzieren. Die verwendete Untersuchungskategorie wird durch
das Design der Vorrichtung bestimmt, die typischerweise eine Reaktion
in einer spezifizierten Folge durchführt.
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Beispiele
für auf
Teststreifen durchgeführte Sandwich-Immununtersuchungen
werden im US-Patent Nr. 4,168,146 von Grubb et al. und im US-Patent Nr.
4,366,241 von Tom et al. beschrieben, die beide durch diese Bezugnahme
in dieses Patent eingebunden sind.
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Ein
besonders nützlicher
Typ von immunchromatographischen Testvorrichtungen, der zur Durchführung von
Sandwich- und konkurrierenden Untersuchungen nützlich ist, verwendet einander
gegenüberliegend
anordbare Komponenten und überträgt Fluid
von einer gegenüberliegend
anordbaren Komponente zu einer anderen während des Verlaufs der Untersuchung.
Typischerweise verwenden solche Vorrichtungen eine präzise kalibrierte
Höhe von Druck,
um Fluid wie gewünscht
zu übertragen.
Solche Vorrichtungen können
in einer Vielzahl alternativer Variationen konstruiert werden.
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Diese
Vorrichtungen verwenden typischerweise ein chromatographisches Medium
auf einer der gegenüberliegend
anordbaren Komponenten. Die andere der gegenüberliegend anordbaren Komponenten
hat entweder eine Probenauftragszone oder einen Applikator zum Auftrag
eines Detektionsreagenz, das ein spezifischer Bindungspartner für das Analyt
oder ein anderes Reagenz sein kann, abhängig von dem zu detektierenden
Analyt. Zusätzlich werden
eine Vielzahl von Fließmustern
in der Vorrichtung verwendet.
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In
einem als „unidirektional" bezeichneten Fließmuster
tritt ein Fluss entlang einer Richtung des chromatographischen Mediums
von einem ersten Ende des chromatographischen Mediums zu einem zweiten
Ende des chromatographischen Mediums auf. Dieses Format wird typischerweise
zur Detektierung von Antigenen verwendet, wo ein spezifischer Antikörper existiert
und das Antigen zur Untersuchung in einem Sandwich-Format geeignet
ist. In einem zweiten, als „bidirektional" bezeichneten Fließmuster,
wird eine Probe an einem ersten Ende des chromatographischen Mediums
aufgebracht und durchquert das chromatographische Medium von seinem
ersten Ende zu seinem zweiten Ende. An diesem Punkt werden die gegenüberliegend
anordbaren Elemente geschlossen und ein Detektionsreagenz wird auf
das chromatographische Medium an oder nahe dem zweiten Ende aufgebracht
und durchquert das chromatographische Medium vom zweiten zum ersten
Ende. Dieses Untersuchungsformat ist insbesondere geeignet für serologische
Untersuchungen, in denen das Analyt ein Antikörper gegen ein spezifisches
Antigen ist und das Detektionsreagenz ein zweiter Antikörper ist,
der das Antikörper-Analyt
aufgrund von Spezies-, Klassen-, oder Unterklassenspezifikation
bindet.
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In
einem dritten, allgemein als „Split-Flow" bezeichneten Fließmuster
wird die Probe auf eine Probenauftragszone auf dem gegenüberliegend anordbaren
Ele ment aufgebracht, das nicht das chromatographische Medium enthält, und
wenn die gegenüberliegend
anordbaren Komponenten in Wirkkontakt gebracht werden, wird die
Probe an einem von den Enden des chromatographischen Mediums entfernten
Punkt aufgebracht, so dass der Fluss geteilt ist, wobei ein Teil
des Flusses zum ersten Ende und der andere Teil zum zweiten Ende
geht.
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Diese
sich unterscheidenden Formate treten zu den Erfordernissen an einen
verbesserten Verschluß hinzu.
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Ein
weiterer Aspekt dieser Vorrichtungen, der zusätzliche Anforderungen an den
Verschluss für solche
Testvorrichtungen stellt, ist, dass es höchst wünschenswert ist, dass die Vorrichtungen,
wenn sie einmal zur Durchführung
der Untersuchung geschlossen sind, geschlossen bleiben und sich
nicht unbeabsichtigt öffnen.
Dies ist insbesondere im Lichte der zunehmenden Überhandnahme von Krankheiten
wichtig, die durch infiziertes Blut und Blutbestandteile verbreitet
werden, wie AIDS und Hepatitis. Es wäre deshalb höchst wünschenswert,
eine verbesserte Schließvorrichtung
zu besitzen, die die Vorrichtung in einer geschlossenen Position
halten kann, wenn die Untersuchung einmal durchgeführt wurde und
das Risiko reduziert, wenn die Vorrichtung verwendet wird.
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Zudem
muss der Verschluss unterschiedliche Höhen von Druck aufnehmen, wie
sie für
jedes Untersuchungsformat optimal sind. Der innere Druck kann erhöht sein,
wenn die Vorrichtung eine zusätzliche
innere Komponente oder eine dickere innere Komponente wie einen
Wattetupfer enthält.
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Ein
Typ von Verschluss, der in solchen Untersuchungsvorrichtungen verwendet
worden ist, ist der Schrägverschluss,
der im US-Patent Nr. 5,441,698 von Norell offenbart ist und durch
diese Bezugnahme in dieses Patent mit aufgenommen ist. Obwohl sich
der Schrägverschluss
als nützlich
herausgestellt hat, wurde es nach ausgedehnter Verwendung des Schrägverschlusses
in einem hergestellten Produkt augenscheinlich, dass der aus Herstellungsgesichtspunkten
geeignetste Winkel mit den Winkeln kollidiert, die eine leichte
Verwendung sicherstellen, das heißt, das Öffnung und Schließen der
Vorrichtung aus Sicht des Benutzers. Der Winkel, der den sichersten
Verschluss darstellt, ist logischerweise spitzer als der am leichtsten
zu schließende Winkel.
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Der
Verschluss aus WO 95/07145 hat ein um ein Scharnier drehbares Frontpanel
und ein Rückpanel,
so dass, wenn das Frontpanel und das Rückpanel zusammengedrückt werden,
die abgeschrägte Kante
des Frontpanels mit einer hinterschnittenen Kante und einem feststehenden
Teil zusammenwirkt, um das Frontpanel sicher gegen das Rückpanel
zu schließen.
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Somit
besteht ein Bedarf für
einen Verschluss, beispielsweise zur Verwendung in Testvorrichtungen,
der relativ einfach und kostengünstig
ist und es erlaubt, die Vorrichtungen mehrmals zu öffnen und
zu schließen,
ohne die Leistung des Verschlusses zu zerstören oder wesentlich zu verschlechtern, und
der eine Schließkraft
gleichförmig
zwischen einer Vorrichtungsklappe und einer Basis aufbringen kann.
Vorzugsweise besteht ein Bedarf, sowohl die Leichtigkeit des Schließens zu
vereinfachen, als auch ein sicheres Schließen während der Aufbewahrung bis
zum Punkt der Verwendung sicher zu stellen und nach dem Schließen während der
Durchführung der
Untersuchung die Verwendung der Vorrichtung zu erleichtern.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Der
Schrägverschluß der vorliegenden
Erfindung erfüllt
diese Bedürfnisse,
indem er einen Verschluss von erhöhter Stabilität bereitstellt,
der sicherstellt, dass Testvorrichtungen, die den Verschluss enthalten,
während
der Durchführung
des Tests geschlossen bleiben, während
ein Verschluss bereitgestellt wird, der für den Benutzer leichter zu
schließen ist.
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Ein
Aspekt einer wiederverschließbaren Testvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst:
Eine wiederverschließbare Testvorrichtung umfassend:
- a) ein Basisteil;
- b) ein Abdeckteil;
- c) mindestens ein feststehendes Teil, das am Basisteil befestigt
ist, wobei das mindestens eine feststehende Teil eine hinterschnittene
Kante besitzt;
- d) ein Scharnier zwischen dem Basisteil und dem Abdeckteil;
- e) ein Testelement, das am Basisteil und/oder am Abdeckteil
befestigt ist; und
- f) Verschlußmittel,
umfassend mindestens eine unterbrochene abgeschrägte Kante am Abdeckteil, wobei
die mindestens eine unterbrochene abgeschrägte Kante die hinterschnittene
Kante ergänzt
und derart ausgebildet ist, dass sie in einer geschlossenen Position
mit der hinterschnittenen Kante des mindestens einen feststehenden
Teils in einer Kante-an-Kante-Verbindung aufgenommen und gehalten
wird, wobei das Basisteil, das Abdeckteil und das mindestens eine
feststehende Teil aus einem hinreichend starren Material ausgebildet
sind, um ein Durchbiegen beim Verschließen zu minimieren und dadurch
sicherzustellen, dass eine Testprobe und das Testelement in Wirkkontakt
kommen, um einen Test bewirken zu können, und dass eine Kraft im
wesentlichen gleichmäßig über das
Abdeckteil verteilt wird, um dadurch des weiteren sicherzustellen,
dass, zusammen mit dem Scharnier zwischen dem Basisteil und dem
Abdeckteil und mit dem Verschlußmittel, die
Schließkraft
im wesentlichen gleichförmig
entlang der Länge
des Verschlußmittels
verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschrägte Kante
durch mindestens eine nicht ausgeschnittene Brückenregion unterbrochen ist,
um die Kraft zu erhöhen,
die zum Trennen des Basisteils und des Abdeckteils nötig ist.
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Vorzugsweise
schließt
die Vorrichtung weiterhin am Basisteil befestigte Testelemente und
am Abdeckteil befestigte Testelemente ein. Wenn die Testelemente
in dieser Position sind, und wenn die abgeschrägte Kante in einer geschlossenen
Position ist, ist typischerweise eine Schließkraft zur Bewirkung eines
Transfers eines Fluids zwischen den Testelementen vorhanden und
die abgeschrägte
Kante und die ergänzende
hinterschnittene Kante sind vom Scharnier aus wenigstens ungefähr den Testelementen,
wo das Fluid zwischen den Testelementen übertragen wird, gegenüberliegend
positioniert und ausgerichtet. Vorzugsweise sind die ersten und
die zweiten Testelemente gegenüberliegend
anordbar und werden in Wirkkontakt gebracht, wenn das Abdeckteil
geschlossen und durch das Verschlußmittel gehalten ist. Typischerweise
schließen
entweder die ersten Testelemente oder die zweiten Testelemente ein
chromatographisches Medium ein und entweder die ersten Testelemente
oder die zweiten Testelemente schließen eine Probenauftragszone
ein. In dieser Anordnung sind das chromatographische Medium und
die Probenauftragszone nicht beide an entweder den ersten Testelementen
oder den zweiten Testelementen angeordnet, so dass die Probenauftragszone
und das chromatographische Medium in Wirkkontakt gebracht werden,
wenn das Abdeckteil geschlossen und durch das Verschlußmittel
gehalten ist.
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Das
Abdeckteil und das feststehende Teil können sich jeweils zwischen
Extremitäten
ausdehnen, die zwischen Enden definiert sind, wobei sich die abgeschrägte Kante
am Abdeckteil von ungefähr einem
Ende des Abdeckteils bis ungefähr
zum gegenüberliegenden
Ende des Abdeckteils erstreckt und die ergänzende hinterschnittene Kante
sich von ungefähr
einem Ende des feststehenden Teils bis ungefähr zum gegenüberliegenden
Ende des feststehenden Teils erstreckt.
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Die
Vorrichtung kann einen Extensionsbereich des Abdeckteils einschließen, der
sich über
die abgeschrägte
Kante hinaus erstreckt, wobei der Extensionsbereich eine Verschlußlinie abdeckt,
die durch die abgeschrägte
Kante und die hinterschnittene Kante gebildet ist, wenn das Abdeckteil
und das feststehende Teil geschlossen sind.
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Die
Vorrichtung kann mindestens zwei Brücken oder nicht ausgeschnittene
Regionen einschließen.
Wenn mindestens zwei Brücken
vorhanden sind, können
die Brücken
in einer Region angeordnet sein, die im wesentlichen weniger als
die ganze Kontaktfläche
zwischen dem Abdeckteil und dem feststehenden Teil einnimmt. Alternativ
dazu können
die Brücken
in einer Region angeordnet sein, die im wesentlichen die ganze Kontaktfläche zwischen
dem Abdeckteil und dem feststehenden Teil umfasst.
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Der
Winkel der Abschrägung
ist typischerweise zwischen ungefähr 5 Grad und ungefähr 30 Grad
zur Vertikalen, vorzugsweise zwischen ungefähr 6 Grad und 15 Grad zur Vertikalen
und am bevorzugtesten zwischen ungefähr 8 Grad und ungefähr 10 Grad
zur Vertikalen.
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Typischerweise
enthalten in diesem Ausführungsbeispiel
das mindestens eine feststehende Teil und das Abdeckteil jeweils
vom Scharnier und den hinterschnittenen Kanten entfernt Ecken, wobei
die abgeschrägten
Kanten jeweils an den Ecken und nicht zwischen den jeweiligen Ecken
angeordnet sind.
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Typischerweise
enthält
in diesem Ausführungsbeispiel
das Basisteil gegenüberliegende
Enden, die transversal zum Scharnier gerichtet sind und das mindestens
eine feststehende Teil ist an jedem jeweiligen Ende angeordnet,
und die abgeschrägten Kanten
sind jeweils an den gegenüberliegenden
Enden angeordnet, um dadurch Verschlüsse an mindestens zwei Seiten
der Vorrichtung auszubilden.
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Alternativ
dazu enthält
das Basisteil ein benachbartes Ende, das transversal zum Scharnier
gerichtet ist, und eine dem Scharnier gegenüberliegende Seite und die abgeschrägte Kante
und die hinterschnittene Kante sind jeweils am benachbarten Ende bzw.
dem gegenüberliegenden
Ende angeordnet, um dadurch Verschlüsse auf mindestens zwei Seiten
der Vorrichtung auszubilden.
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In
einer Alternative führt
der definierte Fließpfad
vom ersten Ende des chromatographischen Mediums zu einem zweiten
Ende des chromatographischen Mediums. In einer weiteren Alternative
führt der
definierte Fließpfad
von einem Punkt, der sowohl von einem ersten Ende als auch von einem
zweiten Ende des chromatographischen Mediums entfernt ist, sowohl
auf das erste Ende als auch das zweite Ende des chromatographischen
Mediums zu.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
kann das Basisteil ein benachbartes Ende, das transversal zum Scharnier
gerichtet ist, und eine dem Scharnier gegenüberliegende Seite enthalten.
Die unterbrochenen abgeschrägten
Kanten und die hinterschnittenen Kanten können jeweils am benachbarten
Ende bzw. der gegenüberliegenden
Seite angeordnet sein. Die Vorrichtung kann ein längliches
chromatographisches Medium enthalten, wobei mindestens eines der
Elemente für
Fluid das chromatographische Medium in einem definierten Fließpfad durchquert,
wie oben definiert.
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Die
Testvorrichtung kann ein Fenster, das im Basisteil und/oder im Abdeckteil
angeordnet ist, einschließen,
wobei das Fenster entlang der Länge
des chromatographischen Mediums ausgerichtet ist, so dass eine Testindikation
auf dem chromatographischen Medium durch das Fenster sichtbar ist,
wenn das Basisteil und das Abdeckteil in einer geschlossenen Position
sind.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind das Basisteil und das Abdeckteil typischerweise aus dem gleichen
Plattenmaterial-Element geformt, und das Scharnier schließt typischerweise
mindestens eine im Plattenmaterial ausgebildete Kante ein, wobei
das Plattenmaterial eine Dicke von ungefähr 0,0006 Meter (0,024 Inches)
aufweist.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
sind das Basisteil und das Abdeckteil typischerweise planare Elemente,
die aus dem gleichen, eine Dicke besitzenden Material-Element geformt sind,
und wobei das Scharnier entlang einer Kantenlinie im Material geformt
ist und die Testelemente benachbart auf dem Abdeckteil und dem Basisteil
angeordnet sind und das feststehende Teil derart in einem Bereich
des Basisteils angeordnet ist, dass in einer geschlossenen Position
das Abdeckteil über
der durch das feststehende Teil nicht eingenommenen Position des
Basisteils liegt, und das Abdeckteil und das feststehende Teil angrenzende
Kanten besitzen und wobei eine nach innen gerichtete Kraft vom Abdeckteil
und vom Basis teil auf das Testelement im wesentlichen gleichförmig aufgebracht
wird, wenn die Kante des feststehenden Teils und die Kante des Abdeckteils
in Kante-an-Kante-Verbindung
sind.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Diese
und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden verständlicher
unter Bezug auf die folgende Beschreibung, angehängten Ansprüche und begleitenden Zeichnungen,
wo:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Testvorrichtung ist, die einen Verschluss
enthält,
der eine unterbrochene abgeschrägte
Kante gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet;
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2 eine
Seitenansicht der Vorrichtung der 1 ist;
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3 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 der 1 ist;
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4 eine
Ansicht der Vorrichtung der 1 ist, die
geöffnet
ist, um Teststrukturen offenzulegen;
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5 ein
Rohling ist, aus dem die Vorrichtung der 1 gebildet
werden kann;
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5A eine
Querschnittsansicht des Scharnierbereichs des Rohlings der 5 entlang
Linie 5A-5A davon ist;
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5B eine
Querschnittsansicht eines alternativen Scharnierbereichs ist, der
in der Vorrichtung der 1 nützlich ist;
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6 eine
Draufsicht eines Schrägen-
oder Verschlußschneidgeräts ist,
das geeignet ist zur Ausbildung des Verschlusses der Vorrichtung
der 1;
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7 eine
Vorderansicht des Schneidgeräts der 6 ist;
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8 eine
Seitenansicht des Schneidgeräts der 6 ist;
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9A eine
Draufsicht einer ersten Version eines modifizierten rotierenden
Schneidblattes ist, zur Verwendung in einem Schneidgerät zur Ausbildung
des Verschlusses der Vorrichtung der 1 mit V-förmigen Unterbrechungen
oder Kerben;
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9B eine
End- oder Profilansicht des modifizierten Schneidblattes der 9A ist;
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10A eine Draufsicht einer zweiten Version eines
modifizierten rotierenden Schneidblattes ist, zur Verwendung in
einem Schneidgerät
zur Ausbildung des Verschlusses der Vorrichtung der 1 mit V-förmigen Unterbrechungen
oder Kerben und einer anderen Beabstandung als das Schneidblatt
der 9A;
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10B eine End- oder Profilansicht des modifizierten
rotierenden Schneidblattes der 10A ist;
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11A eine Draufsicht einer dritten Version eines
modifizierten rotierenden Schneidblatts ist, zur Verwendung in einem
Schneidgerät
zur Ausbildung des Verschlusses der Vorrichtung der 1 mit
im wesentlichen geradlinigen Unterbrechungen oder Kerben;
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11B eine End- oder Profildarstellung des modifizierten
rotierenden Schneidblatts der 11A ist;
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12A eine Draufsicht einer vierten Version eines
modifizierten rotierenden Schneidblatts ist, zur Verwendung in einem
Schneidgerät
zur Ausbildung des Verschlusses der Vorrichtung der 1 mit im
wesentlichen geradlinigen Unterbrechungen oder Kerben und einer
anderen Beabstandung als das Schneidblatt der 11A;
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12B eine End- oder Profildarstellung des modifizierten
rotierenden Schneidblatts der 12A ist;
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13 eine
Ansicht einer weiteren Form einer Testvorrichtung ist, die den unterbrochenen Schrägverschluß gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet;
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14 eine
Ansicht der gegenüberliegenden
Seite der Vorrichtung der 13 ist;
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15 eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Form einer Testvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, die einen unterbrochenen Schrägverschluß verwendet;
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16 eine
Draufsicht einer weiteren Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist, die einen unterbrochenen Schrägverschluß verwendet;
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17 eine
Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist, die einen abgedeckten Verschluss besitzt und einen unterbrochenen
Schrägverschluß verwendet;
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18A eine alternative Form eines Verschlusses gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, die einen unterbrochenen Schrägverschluss verwendet, dargestellt
in einer Querschnittsansicht durch einen Bereich des Schrägverschlusses,
der keine brückenbildenden,
nicht ausgeschnittenen Regionen besitzt;
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18B eine Querschnittsansicht durch den unterbrochenen
Schrägverschluss
der 18A in einem Bereich darstellt,
der nicht ausgeschnittene, brückenbildende
Regionen besitzt;
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18C eine weitere alternative Form eines Verschlusses
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, die einen unterbrochenen Schrägverschluß verwendet, dargestellt in
einer Querschnittsansicht durch einen Bereich des Schrägverschlusses,
der keine nicht ausgeschnittenen, brückenbildenden Regionen besitzt;
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18D eine Querschnittsansicht durch den unterbrochenen
Schrägverschluß der 18C darstellt, in einem Bereich, der nicht ausgeschnittene, brückenbildende
Regionen besitzt;
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18E eine Draufsicht des unterbrochenen Schrägverschlusses
der 18C und 18D darstellt,
die den Schrägverschluß zeigt,
der durch nicht ausgeschnittene, brückenbildende Regionen unterbrochen
ist;
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18F noch eine weitere alternative Form eines Verschlusses
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, die einen unterbrochenen Schrägverschluß verwendet, dargestellt in
einer Querschnittsansicht durch einen Bereich des Schrägverschlusses,
der keine nicht ausgeschnittenen, brückenbildenden Regionen besitzt;
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18G eine Querschnittsansicht durch den unterbrochenen
Schrägverschluß der 18F darstellt, in einem Bereich, der nicht ausgeschnittene, brückenbildende
Regionen besitzt und
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19 eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, die einen unterbrochenen Schrägverschluß verwendet.
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BESCHREIBUNG
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I. DER SCHRÄGVERSCHLUSS
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Der
Schrägverschluß der Testvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Schrägverschluss
gemäß dem US-Patent
Nr. 5,441,698 von Norell, dadurch modifiziert, dass er durch einen
oder mehrere nicht ausgeschnittene Bereiche oder Brücken unterbrochen
ist. Wie im US-Patent Nr. 5,441,698 von Norell befindet sich der
Schrägverschluss
zwischen zwei Teilen einer Testvorrichtung: einem Abdeckteil und
einem feststehenden Teil. Die abgeschrägte Kante ist zwischen einem
Abdeckteil und einem feststehenden Teil einer Untersuchungsvorrichtung
wie unten gezeigt ausgebildet. Der Winkel der Abschrägung und
der hinterschnittene Winkel sind gleich. Typischerweise ist der
Winkel der Abschrägung
zwischen ungefähr
5° und ungefähr 30° zur Vertikalen.
Vorzugsweise ist der Winkel zwischen ungefähr 6° und ungefähr 15° zur Vertikalen. Bevorzugter
ist der Winkel zwischen ungefähr
8° und ungefähr 10° zur Vertikalen,
abhängig
vom Typ des ausgewählten
Schneidblatts.
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Wie
oben angegeben ist die Abschrägung unterbrochen
und beläßt eine
Region oder mehrere Regionen nicht ausgeschnitten. Es kann eine
einzige nicht ausgeschnittene Region oder Brücke vorhanden sein; alternativ
dazu können
zwei oder mehrere nicht ausgeschnittene Regionen oder Brücken vorhanden
sein. Wenn mehr als eine nicht ausgeschnittene Region oder Brücke vorhanden
ist, können die Brücken in
einer lokalisierten Region angeordnet sein, die im wesentlichen
weniger als die gesamte Kontaktfläche zwischen dem Abdeckteil
und dem feststehenden Teil umfasst. Alternativ dazu können die
Brücken
im wesentlichen die ganze Kontaktfläche zwischen der Abdeckfläche und
dem feststehenden Teil umfassen.
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Wie
weiter unten näher
ausgeführt,
werden diese Brücken
oder nicht ausgeschnittene Regionen dadurch eingebracht, dass das
bei der Herstellung verwendete rotierende Schneidblatt eingekerbt
oder ausgenommen wird (9–12). Das bei der Herstellung verwendete
rotierende Schneidblatt hatte bislang eine durchgehende Kante, die
einen kontinuierlichen Schnitt machte. Das Schneidblatt ist modifiziert,
um Unterbrechungen im Schnitt zu bewirken, so dass ein perforierter
Schnitt im Material gemacht wird. Eine Modifizierung des Schneidblattes
geht mit einem Ausnehmen oder Einkerben der Kante an zahlreichen
Punkten entlang des Umfangs einher. Diese Ausnehmungen können jede
Kombination von vielfältigen
Formen, Tiefen und/oder Winkeln mit dem gewünschten Abstand sein. Wenn
die Kante des Schneidblattes die zu schneidende Oberfläche durchdringt,
führt der
nicht ausgeschnittene Bereich der Oberfläche zu Punkten, die jeder Ausnehmung im
Schneidblatt entsprechen. Dieser nicht ausgeschnittene Bereich oder
Brücke
nimmt die Form der Ausnehmung im Schneidblatt an. Diese Ausbildung von
Ausnehmungen, Tiefe, Winkel und Abstand in Kombination mit einem
ausgewählten
Winkel, unter dem das Schneidblatt, wie im US-Patent Nr. 5,441,698
von Norell beschrieben, Kontakt herstellt, bestimmt die Leichtigkeit
des Öffnens
und Schließens
der Vorrichtung. Die Form, Größe und der
Abstand der Brücken
im unterbrochenen Schrägschnitt bestimmt
die Leichtigkeit des Öffnens
und Schließens
der Vorrichtung. Unter den Variablen, die ein durchschnittlich begabter
Fachmann zur Anordnung von Brücken
in Betracht zieht, sind die in der Testvorrichtung verwendeten Materialien
und die Dicke von Elementen innerhalb der Testvorrichtung wie eines chromatographischen
Mediums oder anderer Fluid tragender Elemente wie unten beschrieben.
Eine Vorrichtung, die Elemente mit größerer Dicke beinhaltet, pflegt
einen größeren Druck
nach außen
auf den Verschluss auszuüben.
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In
diesem Fall ist die Verwendung einer größeren Anzahl von Brücken zu
bevorzugen. Gleichfalls wird die Verwendung von zusätzlichen
inneren Komponenten wie Wattetupfer als Teil der Vorrichtung die
Verwendung von Schneidblattausbildungen vorgeben, die für einen
sichereren Verschluss sorgen. Im allgemeinen wird der Verschluss
um so leichter zu öffnen
sein, je kleiner der Winkel ist, das heißt, je näher der Winkel an der Vertikalen
ist. Dies wird jedoch durch die Verwendung von Brücken oder
nicht ausgeschnittenen Regionen kompensiert.
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II. TESTVORRICHTUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung umfasst wiederverschließbare Testvorrichtungen, insbesondere chromatographische
Untersuchungsvorrichtungen. Diese Vorrichtungen sind insbesondere
nützlich
zur Untersuchung von Analyten in biologischen Proben. Obwohl diese
Vorrichtungen nach vielen Mustern konstruiert werden können, ist
eine besonders nützliche
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zur direkten Aufbringung von biologischen Proben ohne
vorherige Extraktionsschritte geeignet und ist derart konstruiert,
dass eine Interferenz mit Untersuchungsergebnissen, die durch Partikel
oder farbige Proben hervorgerufen werden, minimiert werden.
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Typischerweise
hat eine wiederverschließbare
Testvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung mindestens zwei gegenüberliegend
anordbare Komponenten, die als Teil der Untersuchungsvorrichtung
fungieren. Diese gegenüberliegend
anordbaren Komponenten sind typischerweise im wesentlichen planar.
Typischerweise ist die Testvorrichtung eine chromatographische Untersuchungsvorrichtung,
die Immunchromatographie durchgeführt. In dieser Alternative
hat eine der im wesentlichen planaren Komponenten in ihrer Oberfläche ein
chromatographisches Medium. Wenn zwei gegenüberliegend anordbare Komponente
vorhanden sind, wird eine der gegenüberliegend anordbaren Komponenten
als die erste gegenüberliegend
anordbare Komponente bezeichnet und die andere wird als die zweite
gegenüberliegend
anordbare Komponente bezeichnet. Typischerweise ist die erste gegenüberliegend
anordbare Komponente die Komponente mit dem chromatographischen
Medium. Diese Bezeichnung ist zufällig und dient der Bequemlichkeit
in der Beschreibung; die Rolle jeder der gegenüberliegend anordbaren Komponenten
ist durch das oder die auf ihr angeordnete Element oder Elemente
bestimmt.
-
Wie
weiter unten ausgeführt,
wirken das Gehäuse
der Vorrichtung, einschließend
das Basisteil, das Abdeckteil, das feststehende Teil und das Verschlussmittel,
zusammen, um Mittel bereit zu stellen, die gegenüberliegend anordbare Komponenten
gegenüberliegend
anzuordnen, was auch als diese in Wirkkontakt bringen bezeichnet
wird, und darauf Druck auszuüben.
Typischerweise wird das durch direktes manuelles Verschließen erreicht.
Der aufgebrachte Druck ist ausreichend, um Fluid von einer gegenüberliegend
anordbaren Komponente zu einer anderen gegenüberliegend anordbaren Komponente in
einer Richtung, die im wesentlichen normal zu gegenüberliegend
anordbaren Komponenten ist, in einer Abfolge zu übertragen, die durch die Konstruktion der
Untersuchungsvorrichtung und insbesondere durch die Konstruktion
des Basisteils, des Abdeckteils, des am Basisteil befestigten feststehenden
Teils und des Verschlußmittels
bestimmt ist. Das Endresultat ist, dass die Probe auf das chromatographische
Medium zur Detektion oder Bestimmung des darauf befindlichen Analytes
aufgebracht wird. Der Druck bewegt ebenfalls das Fluid durch das
chromatographische Medium, um den Prozess der Chromatographie zu
beschleunigen, was ein erkennbares Resultat in geringerer Zeit ergibt.
Darüber
hinaus ermöglicht
der Druck die Durchführung
von Schritten wie Extraktionsschritten in der Vorrichtung und kann dazu
verwendet werden, überschüssiges Fluid
vom chromatographischen Medium durch Absorber zu entfernen, um den
Hintergrund der Untersuchungen zu reduzieren. Eine Funktion des
Schrägverschlusses
ist es, diesen Druck aufrecht zu erhalten, wenn die Vorrichtung
geschlossen ist, so dass die Vorrichtung sich während der Durchführung der
Untersuchung nicht öffnet.
Typischerweise wird die Untersuchungsvorrichtung durch ein Fenster
in der Vorrichtung abgelesen, während
die Vorrichtung geschlossen bleibt. Deshalb besteht keine Notwendigkeit,
die Vorrichtung wieder zu öffnen,
um das Ergebnis abzulesen, und um die Handhabung und Verwendung
der Vorrichtung zu vereinfachen, ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung
geschlossen bleibt, nachdem die gegenüberliegend anordbaren Komponenten
einmal einander gegenüberliegend
angeordnet und in Wirkkontakt gebracht worden sind.
-
Die
Höhe des
in der Vorrichtung verwendeten Drucks kann geregelt werden, so dass
er für
die Eigenschaften des chromatographischen Mediums, des Analyts und
der Markierung optimal ist. Wie weiter oben angezeigt, hat der Schrägverschluß an der Regelung
des Drucks innerhalb der Vorrichtung Anteil.
-
Untersuchungsmethoden,
die eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung verwenden, können
eine qualitative, semiquantitative oder quantitative Indikation
für Anwesenheit
oder Konzentration von Analyt geben, abhängig von der Konzentration
der markierten, spezifischen Bindungspartner in der Detektionszone
und der Größe der Detektionszone,
ebenso wie von der Detektionsmethode, die verwendet wird. Im allgemeinen
wird in der Beschreibung der Ausdruck „detektieren" verwendet, um sich auf
eine qualitative Indikation der Anwesenheit oder Abwesenheit eines
Analytes zu beziehen, während der
Ausdruck „bestimmen" verwendet wird,
um sich auf entweder eine semiquantitative oder eine quantitative
Bestimmung der Konzentration des Analytes zu beziehen. Der Ausdruck „beobachten" wird typischerweise
verwendet, um sich auf eine visuelle Beobachtung zu beziehen, die
zu einer qualitativen oder semiquantitativen Bestimmung oder Detektion
von Anwesenheit oder Konzentration von Analyt bezieht, während der
Term „messen" typischerweise verwendet
wird, um sich auf eine instumentelle Messung zu beziehen, die eine
quantitative Bestimmung einer Analytkonzentration ergibt. So eine
Messung wird typischerweise durch Spektroskopie durchgeführt, obwohl
andere Methoden verwendet werden können.
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A Gemeinsame Elemente
der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung
-
Eine
Anzahl von Elementen sind den wiederverschließbaren Testvorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung gemeinsam und werden der Bequemlichkeit halber hier diskutiert.
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1. Das chromatographische
Medium
-
Das
chromatographische Medium ist ein Streifen; typischerweise ist der
Streifen im wesentlichen planar, obwohl dies nicht für alle Ausführungsbeispiele
erforderlich ist. Abweichungen von der – im wesentlichen – Planarität des chromatographischen Mediums
haben Auswirkung auf die Höhe
des in der Vorrichtung erforderlichen Drucks und somit das Design
des Schrägverschlusses.
Es ist typischerweise rechteckig mit ersten und zweiten Enden und
ersten und zweiten Oberflächen.
Außer
im Falle von Split-Flow, der weiter unten beschrieben wird, bezieht
sich der Ausdruck "erstes
Ende" auf das Ende, an
dem oder nahe dem Flüssigkeit
auf das chromatographische Medium aufgebracht wird, und der Term "zweites Ende" betrifft das gegenüberliegende Ende
des chromatographischen Mediums. In Split-Flow-Vorrichtungen wird Flüssigkeit
an oder nahe des Zentrums des chromatographischen Mediums aufgebracht
und fließt
in beide Richtungen. Wenn Flüssigkeit
an einem ersten Ende des chromatographischen Mediums aufgebracht
wird, kann dies, muss aber nicht notwendigerweise, eine Probe oder eine
behandelte Probe sein und kann einen gelösten, markierten spezifischen
Bindungspartner für
das Analyt enthalten. Alternativ dazu kann wie unten angegeben das
chromatographische Medium eine Zone von löslichem markierten spezifischen
Bindungspartner für
das Analyt in einer als "Konjugationszone" bezeichneten Zone
enthalten.
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Das
chromatographische Medium ist aus Material zusammengesetzt, das
als Medium für Dünnschichtchromatographie
von Analyt und Analyt-Antikörperpaaren
wie Nitrozellulose, Zelluloseacetat, Nylon, Rayon, Zellulose, Papier
oder Silika geeignet ist. Vorzugsweise ist das chromatographische Medium
Nitrozellulose.
-
Das
chromatographische Medium kann nach Bedarf vorbehandelt oder modifiziert
sein. Typischerweise ist das chromatographische Medium durchscheinend,
so dass die auf ihm erscheinenden farbigen Zonen von jeder Seite
betrachtet werden können,
wie beispielsweise durch eine Öffnung.
Wie weiter unten ausgeführt,
schließt
die wiederverschließbare
Testvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung typischerweise eine Öffnung
ein.
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2. Absorber
-
In
Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung
können
Absorber in Wirkkontakt mit mindestes einem Ende des chromatographischen
Mediums gebracht werden. Die Absorber können aus jedem saugfähigen Material
hergestellt werden, das ausreichend Flüssigkeit hält, so dass Flüssigkeit durch
das chromatographische Medium gezogen und im Absorber angesammelt
werden kann. Typische Materialien für den Absorber schließen Zellulose
und Filterpapier mit ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die
Größe und Form
des Absorbers kann entsprechend dem in der Untersuchung verwendeten
Volumen an Flüssigkeit
ausgewählt
werden.
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3. Probenauftragszonen
-
In
Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung
sind typischerweise Probenauftragszonen zu finden. Diese Elemente
sind so gestaltet, um eine zu untersuchende Probe aufzunehmen. Diese
Elemente können
Reagenzien zur Behandlung der Probe oder zur Filtration der Probe
wie beispielsweise zur Entfernung von Partikeln enthalten. Abhängig von
der Anordnung der Vorrichtung sind sie auf entweder der ersten gegenüberliegend
anordbaren Komponente oder der zweiten gegenüberliegend anordbaren Komponente
zu finden. Die Höhe
des durch den Schrägverschluß gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgeübten
Drucks kann entsprechend der Anordnung der Probenauftragszone variiert
werden. Die Probenauftragszonen sind typischerweise aus hydrophilen
Medien hergestellt, die Flüssigkeiten transportieren,
ohne sie im wesentlichen zu absorbieren. Solche Materialien sind
in der Technik wohlbekannt. In manchen Fällen können diese Elemente darin eine
Komponente in trockener Form enthalten, die durch Zugabe einer Flüssigkeit
zum Element, typischerweise eine wässrige Flüssigkeit wie eine Probe, gelöst werden
kann. Die Begriffe "gelöst", "löslich" und ähnliche Terminologie werden
hierin generell verwendet, um sich auf den Zustand solcher Komponenten
zu beziehen.
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4. Applikatoren
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
der wiederverschließbaren
Testvorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Applikator auf entweder der ersten oder der zweiten
gegenüberliegend anordbaren
Komponente oder sowohl der ersten als auch der zweiten gegenüberliegend
anordbaren Komponente angeordnet. Der Applikator dient zum Aufbringen
von Fluid auf das chromatographische Medium während der Durchführung der
Untersuchung. Der Applikator kann eine Komponente in löslicher
Form wie einen markierten spezifischen Bindungspartner für das Analyt
enthalten. Diese Elemente sind ebenfalls typischerweise aus hydrophilen Medien
hergestellt, die Flüssigkeiten
transportieren, ohne sie im wesentlichen zu absorbieren, wie oben für Probenauftragszonen
beschrieben.
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5. Leiter
-
In
einigen Anordnungen von wiederverschließbaren Testvorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung sind ein oder mehrere Leiter in Wirkkontakt mit dem chromatographischen
Medium oder anderen Elementen der Testvorrichtung. Wie oben angegeben
sind diese Elemente typischerweise aus hydrophilen Medien hergestellt,
die Flüssigkeiten
transportieren ohne sie im wesentlichen zu absorbieren.
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6. Gegenüberliegend
anordbare Komponenten
-
Jedes
der Ausführungsbeispiele
der Untersuchungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst zwei in der Testvorrichtung enthaltene gegenüberliegend
anordbare Komponenten. Typischerweise ist eine der Komponenten ein
Abdeckteil und das andere Teil ein an einem Basisteil befestigtes
feststehendes Teil. Die Körper
der gegenüberliegend
anordbaren Komponenten sind vorzugsweise aus einem laminierten Material
auf Zellulosebasis hergestellt, das ausreichend undurchlässig für Feuchtigkeit
von enthaltenen Flüssigkeiten
ist, die an der Durchführung
der von der Vorrichtung ausgeführten
Untersuchung beteiligt sind. Beispiele solcher Materialien schließen Karton
und Faserplatten mit ein. Ein bevorzugtes Material für die gegenüberliegend
anordbaren Komponenten ist vollgebleichter Zellstoffkarton (Solid
bleached sulfite (SBS)-Karton), ungefähr 0,024 Inch dick. Alternativ
dazu können
die Körper
der gegenüberliegend
anordbaren Komponenten aus Kunststoff hergestellt werden, der undurchlässig für Feuchtigkeit
ist. Ein geeigneter Kunststoff ist Polycarbonat-Kunststoff wie LexanTM.
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Die
gegenüberliegend
anordbaren Komponenten sind typischerweise durch ein Scharnier verbunden,
wie weiter unten diskutiert wird.
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7. Markierte
Komponenten
-
Für Untersuchungsvorrichtungen,
die zur Durchführung
einer Sandwich-Immununtersuchung gedacht
sind, ist die markierte Komponente typischerweise ein markierter
spezifischer Bindungspartner für
das Analyt. Die markierte Komponente ist typischerweise beweglich,
indem sie, sei es frei oder an ein Analyt gebunden, durch das chromatographische
Medium wandern kann. Die Markierung ist vorzugsweise eine visuell
erkennbare Markierung wie eine kolloide Markierung.
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Die
kolloide Markierung kann entweder eine kolloide Metallmarkierung
oder eine nicht-metallische kolloide Markierung sein.
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Eine
bevorzugte nicht-metallische kolloide Markierung ist kolloider Kohlenstoff.
Kolloide Kohlenstoffmarkierungen zur Markierung von spezifischen Bindungspartnern
werden zum Beispiel im US-Patent Nr. 5,529,901 von Van Doorn et
al. beschrieben, das durch diesen Bezug hierin eingeschlossen ist.
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Wenn
eine kolloide Metallmarkierung verwendet wird, ist die kolloide
Metallmarkierung vorzugsweise Gold, Silber, Bronze, Eisen oder Zinn;
am bevorzugtesten ist es Gold. Die Herstellung von goldmarkierten
Antikörpern
und Antigenen ist in J. DeMay, „The Preparation and Use of
Gold Probes" in Immunocytochemistry:
Modern Methods and Applications (J. M. Polak & S. VanNoorden, eds., Wright, Bristol,
England, 1986), Kap. 8, S. 115–145
beschrieben, das durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist. Mit
kolloidem Gold markierte Antikörper
sind im Handel erhältlich,
wie von Sigma Chemical Company, St. Louis, Missouri.
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Alternativ
dazu können
noch weitere kolloide Markierungen wie eine Silika-Farbstoff-Markierung ebenfalls
verwendet werden. In einer weniger bevorzugten Alternative kann
die visuell erkennbare Markierung eine farbige Latexmarkierung sein.
Es ist ebenfalls möglich,
andere Markierungen wie eine radioaktive Markierung, eine fluoreszierende
Markierung oder eine Enzymmarkierung zu verwenden.
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Die
Anordnung der markierten Komponente variiert mit dem Untersuchungsformat
und kann Auswirkungen auf die Details der Konstruktion des unterbrochenen
Schrägverschlusses
haben.
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B. Details von Testvorrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung
-
Unter
Bezug auf die 1, 2 und 3 schließt ein erstes
Ausführungsbeispiel
einer Testvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung 20 ein erstes planares Teil in Form eines Frontpanels 22 und
eines Rückpanels 24 ein.
Das Frontpanel 22 und das Rückpanel 24 sind durch
ein Scharnier 26 verbunden. Typischerweise schließt das Frontpanel 22 ein
Fenster 28 zum Beobachten von Testergebnissen ein, und
das Rückpanel 24 schließt eine
Vertiefung 30 ein, die ausgebildet ist, Testelemente und
Reagenzien aufzunehmen, wie weiter unten unter Bezug auf 4 ausführlicher
beschrieben ist.
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Wie
in 1–3 gezeigt,
schließt
die Testvorrichtung 20 einen Verschluss 40 gemäß der vorliegenden
Erfindung ein. Der Verschluss 40 schließt eine unterbrochene abgeschrägte Kante 42, die
an einer Kante des Frontpanels 22 ausgebildet ist, die
der des Scharniers 26 gegenüberliegt, und eine hinterschnittene
Kante 44, die an einem Verschlussbereich oder planaren
feststehenden Teil 46, das am Rückpanel 24 befestigt
ist, ausgebildet ist, ein. Die unterbrochene abgeschrägte Kante 42 schließt eine
oder mehrere nicht ausgeschnittene Regionen oder Brücken 47 ein;
in der Abbildung der 1–3 sind zwei
Brücken
gezeigt, aber wie oben angegeben kann die Anzahl variieren.
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Um
die Testvorrichtung 20 unter Verwendung des Verschlusses 40 zu
schließen,
wird das Frontpanel 22 um das Scharnier 26 gedreht,
so dass der Deckel oder Panel 22 und Basis oder Rückpanel 24 mit
einer vorstehenden Lippe oder Ecke 48 der unterbrochenen
abgeschrägten
Kante 42, die gegen die obere Oberfläche des feststehenden Teils 46 gebracht
wird, zusammengebracht werden. Die Front- und Rückpanele 22 und 44 werden
zusammengedrückt,
wobei sie die Testvorrichtung 20 und insbesondere das Scharnier 26 leicht
biegen, was es der vorstehenden Ecke 48 erlaubt, zwischen
eine überhängende Ecke 50 der
hinterschnittenen Kante 44 verschoben zu werden. Wird,
wie durch die gestrichelte Linie in 3 dargestellt,
die gesamte Länge der
unterbrochenen, abgeschrägten
Kante 42 so durch die hinterschnittene Kante 44 festgehalten,
ist die Testvorrichtung 20 geschlossen, wobei das Frontpanel 22 im
Hinblick auf das Rückpanel 24 in
einer gegenüberliegenden
Orientierung ist. Man sieht, dass das Scharnier 26 als
Mittel zur Positionierung der Front- und Rückpanele 22 und 24 wirkt,
so dass die unterbrochene abgeschrägte Kante 42 durch
die hinterschnittene Kante 44 festgehalten oder zurückgehalten
wird.
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Um
umgekehrt die Testvorrichtung 20 zu öffnen, werden die Front- und
Rückpanele 22 und 24 auseinandergedrückt, wie
beispielsweise indem das feststehende Teil 46 und das Rückpanel 24 zwischen den
Fingern des Benutzers gehalten werden und das Frontpanel 22 vom
Rückpanel 24 weggedrückt wird. Eine äußere Kante
des Frontpanels 22 ist über
eine im Rückpanel 24 ausgebildete
Aussparung leicht zugänglich.
Wird eine Öffnungskraft
durch den Benutzer aufgebracht, biegen sich die Testvorrichtung 20 und
insbesondere das Scharnier 26 wieder leicht, geben die
unterbrochene abgeschrägte
Kante 42 von der hinterschnittenen Kante 44 frei
und erlauben es dadurch, das Frontpanel 22 im Hinblick
auf das Rückpanel 24 zu öffnen. Die
Brücken 47 vergrößern die Kraft,
die notwendig ist, um das Frontpanel 22 im Hinblick auf
das Rückpanel 24 für einen
bestimmten Winkel der Abschrägung
zu öffnen.
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Unter
Bezug auf 4 kann die Testvorrichtung 20 Testelemente
zur Analyse einer Probe wie durch eine Immununtersuchung einschließen. Die Testelemente
können
im Hinblick auf das besondere Ausführungsbeispiel von 4 ein
chromatographisches Medium 60, eine Probenauftragszone 62 und einen
Leiter 64 auf der Innenseite des Rückpanels 24 enthalten.
Das chromatographische Medium 60 kann ebenfalls erste und
zweite Linien 66 und 68 von unbeweglich gemachten
Komponenten enthalten, die zur Anzeige der Versuchsdurchführung der
Testvorrichtung 20 und zur Detektion der Anwesenheit eines Analytes
in einer Probe nützlich
sind.
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Typischerweise
ist entweder 66 oder 68 eine Detektionszone, die
typischerweise einen unbeweglich gemachten spezifischen Bindungspartner
für das Analyt
enthält.
Wenn das Analyt ein Antigen ist, ist dieser unbeweglich gemachte
spezifi sche Bindungspartner typischerweise ein Antikörper für das Antigen.
Wenn das Analyt ein Antikörper
ist, ist in einer Alternative der spezifische Bindungspartner in
der Detektionszone typischerweise ein unbeweglich gemachtes Antigen,
für das
der Antikörper
spezifisch ist. Das andere von 66 und 68 ist typischerweise
eine Kontrollzone, die einen markierten spezifischen Bindungspartner
für das
Analyt bindet oder einen weiteren markierten spezifischen Bindungspartner,
der einen in der Kontrollzone unbeweglich gemachten spezifischen
Bindungspartner bindet.
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In
der in 4 gezeigten Alternative führt die Vorrichtung eine bidirektionale
Immununtersuchung durch. In dieser Alternative schließt die Innenseite des
Frontpanels 22 einen Applikator 70 ein, der einen markierten
spezifischen Bindungspartner für
das Analyt in löslicher
Form und einen Absorber 72 einschließt. Die ersten und zweiten
Linien von unbeweglich gemachten Komponenten 66 und 68 sind
so ausgerichtet, dass sie durch das Fenster 28 sichtbar sind.
So konfiguriert bildet die Testvorrichtung 20 eine immunchemische
Testvorrichtung für
die Detektion von beispielsweise Antikörpern des Bakteriums Helicobacter
pylori wie in der am 27. Mai 1992 im Namen von Howard M. Chandler
eingereichten US-Patentanmeldung
Nr. 07/888,831 beschrieben, die den Titel "Assay Device" trägt,
an den gleichen Rechtsnachfolger wie die vorliegende Erfindung abgetreten ist
und durch diese Bezugnahme hierin vollständig eingeschlossen ist. Dies
ist ein Beispiel eines bidirektionalen Immununtersuchungsformates.
Geräte
wie diejenigen, die in den 1–3 gezeigt
sind, können
ebenfalls für
unidirektionale oder Split-Flow-Formate verwendet werden. In einem
unidirektionalen Format tritt ein Fluss entlang des chromatographischen
Mediums in einer einzigen Richtung vom ersten Ende des chromatographischen
Mediums zum zweiten Ende des chromatographischen Mediums auf. Typischerweise
wird in einer unidirektionalen Untersuchung ein Sandwichformat verwendet
und die Detektion tritt durch die Bildung eines ternären "Sandwich"-Komplexes in der
Detektionszone ein, bestehend aus einem unbeweglich gemachten, unmarkierten
spezifischen Bildungspartner für
das Analyt, dem Analyt und einem beweglichen markierten spezifischen
Bindungspartner für
das Analyt.
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In
einer weiteren Alternative, dem Split-Flow-Format, wird Fluid auf
das chromatographische Medium an einem sowohl vom ersten als auch
zweiten Ende entfernten Punkt aufgebracht und fließt in zwei
Richtungen gleichzeitig zu sowohl den ersten als auch den zweiten
Enden. Dies ist insbesondere nützlich
für Sandwich-Immununtersuchungen,
obwohl es ebenso für
andere Arten von Untersuchungen verwendet werden kann.
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Die
Anordnung von Testelementen variiert mit dem Untersuchungsformat
und ist für
einen durchschnittlich begabten Fachmann durch die Wahl des Untersuchungsformates
naheliegend.
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Vorzugsweise
ist die Testvorrichtung 20 aus Karton oder Faserplatte
hergestellt und ist vorzugsweise vollgebleichter Zellstoffkarton
(SBS-Karton), ungefähr
0,024 Inch dick. Diese Dicke kann jedoch abhängig von dem gewählten Untersuchungsformat, den
verwendeten Reagenzien, der verwendeten Markierung, dem aufzunehmenden
Volumen von Probe und markiertem spezifischen Bindungspartner und
anderen Faktoren, die einem durchschnittlich begabten Fachmann bekannt
sind, variiert werden.
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Das
Material kann aus einem Rohling 80 (5) geschnitten
werden. Der Rohling 80 schließt einen ersten Frontpanelbereich 82 und
einen zweiten Frontpanelbereich 84 ein, ebenso wie einen
ersten Rückpanelbereich 86 und
einen zweiten Rückpanelbereich 88.
Das Fenster 28 wird durch erste und zweite Öffnungen 90 und 92 gebildet,
die in den ersten und zweiten Frontpanelbereichen 82 und 84 ausgebildet
sind. Ebenso ist die Vertiefung 30 durch eine dritte Öffnung 94 ausgebildet,
die im ersten Rückpanelbereich 86 ausgebildet
ist. Zwei parallele zwei Punkt starke Leitkanten 96 und 98 (5A)
sind ungefähr
zwei Punkt voneinander entfernt und tragen zur Ausbildung des Scharniers 26 bei,
wobei eine Gesamtdistanz 97 von den Außenkanten der Leitkanten 96 und 98 entsprechend
einen Abstand von sechs Punkt beträgt. Als eine Alternative kann
eine Sechs- Punkt-Leitkante 99 (5B)
die zwei Leitkanten von 5A ersetzen.
Andere Leitkanten können entsprechend
den Anforderungen des speziellen Scharniers, das ausgebildet werden
soll, verwendet werden. Dies kann entsprechend dem Probenvolumen,
dem Volumen anderer Reagenzien, die aufgebracht werden sollen, der
Dicke der Front- und Rückpanele 22 und 24 und
anderer Faktoren variieren.
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Der
erste Schnitt oder Kerblinie 100 wird in die Oberfläche des
Rohlings 80 zwischen den ersten und zweiten Frontpanelbereichen 82 und 84 geschnitten,
um dazu beizutragen, eine scharfe Faltlinie zwischen den ersten
und zweiten Frontpanelbereichen 82 und 84 zu bilden.
Ein gleicher zweiter Schnitt oder Kerblinie 102 wird in
die Oberfläche
des Rohlings 80 zwischen den ersten und zweiten Rückpanelbereichen 86 und 88 geschnitten.
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Der
Rohling 80 mit den Öffnungen 90, 92 und 94 und
den Kerblinien 100 und 102 ist vorzugsweise gestanzt
und vollständig
auf herkömmliche
Weise hergestellt. Ist der Rohling 80 ausgebildet, werden die
ersten und zweiten Panelbereiche 82 und 84 entlang
der ersten Kerblinie 100 gefaltet, was die ersten und zweiten
Frontpanelbereiche 82 und 84 zusammenbringt. Ein
Teil aus klarem Kunststofffenstermaterial oder anderem klaren Fenstermaterial
kann zwischen den ersten und zweiten Frontpanelbereichen 82 und 84 angeordnet
sein und somit ein klares Kunststoffmaterial (in 5 nicht
gezeigt) innerhalb des Fensters 28 bereitstellen. Vorzugsweise
werden die ersten und zweiten Frontpanelbereiche 82 und 84 zusammengeklebt.
Geeignete Klebemittel sind wohlbekannt in der Technik und brauchen
hier nicht weiter beschrieben zu werden. Ebenso werden die ersten und
zweiten Rückpanelbereiche 86 und 88 entlang der
zweiten Kerblinie 102 gefaltet und zusammengeklebt. Die
vielfältigen
Testelemente wie diejenigen, die im Hinblick auf 4 beschrieben
wurden, werden auf die Testvorrichtung aufgebracht. Ein Klebemittel 110,
das im Querschnitt in 3 und in gestrichelter Form
in 4 gezeigt ist, wird auf das erste Rückpanel 86 nahe
der Position, wo der Verschluss ausgebildet werden soll (wie weiter
unten beschrieben) aufge bracht. Der Rohling 80 wird dann
entlang des Scharniers 26 gefaltet und die Front- und Rückpanele 22 und 24 werden
insbesondere entlang des Klebemittels 110 zusammengepresst,
wodurch die aufbringbaren Testelemente gegenüberliegend plaziert werden.
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Um
den Verschluss 40 auszubilden, wird ein abgewinkelter Schnitt
in das Frontpanel 22 gemacht. Im hierin offenbarten Ausführungsbeispiel
wird ein modifiziertes Schrägschneidgerät 120,
wie in 6–12 dargestellt, verwendet, um solch einen Schnitt
auszubilden. Das Schrägschneidgerät 120 schließt eine
Basis 122 und ein vertikales Rückteil 124 ein. Die
Basis 122 schließt
eine justierbare Kantenführung
oder gerade Kante 126 und einen Griff 128 ein.
Am vertikalen Rückteil 124 sind
zwei Linearschienen 130 und 132 montiert, die
ihrerseits einen Schneidkopf 136 tragen und halten. Der
Schneidkopf 136 schließt
einen Linearlagerbereich 138 ein, der durch die Linearschienen 130 und 132 gehalten
und geführt
wird. Der Linearlagerbereich 138 hält seinerseits die Schneidblattanordnung 140.
Ein Vertikaljustierknopf und Schraube 142 erlaubt eine
vertikale Justierung der Schneidblattanordnung 140 im Hinblick
auf den Linearlagerbereich 138. Die Schneidblattanordnung 140 trägt ein rotierendes
Schneidblatt 144 in einem rotierenden Schneidblatthalter 146.
In dieser Erfindung ist das rotierende Schneidblatt 144 durch
Schnitte, Kerben oder Ausnehmungen an zahlreichen Punkten entlang
des Umfangs modifiziert. Diese Ausnehmungen können jede Kombination von zahlreichen
Formen, Tiefen und speziellen Winkeln mit gewünschtem Abstand sein. Wenn
die Kante des rotierenden Schneidblatts 144 die zu schneidende Oberfläche durchdringt,
ergibt sich ein nicht ausgeschnittener Bereich der Oberfläche mit
Punkten, die jeder Ausnehmung im Schneidblatt 144 entsprechen. Dieser
nicht ausgeschnittene Bereich oder Brücke nimmt die Form der Ausnehmung
im Schneidblatt an. Diese Kombination von Ausnehmungsform, Tiefe, Winkel
und Abstand, zusammen mit dem Winkel, in dem das Scheidblatt 144 Kontakt
aufnimmt, bestimmt die Leichtigkeit des Öffnens und Schließens der
Vorrichtung 20.
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Das
rotierende Schneidblatt 144 ist vorzugsweise ein modifiziertes
von Blade Tech. Inc. erhältliches
doppelt angeschrägtes
poliertes Schneidblatt und hat einen Außendurchmesser von 62 mm und eine
Dicke von 0,012 Inches. Vielfältige
geeignete Modifikationen des Schneidblattes 144 sind in
den 9A–12A und 9B–12B gezeigt, die die Schräge 174 und zahlreiche
Größen, Abstände, Formen
und Winkel der Ausnehmungen oder Unterbrechungen 148 zeigen.
Die 9A, 10A, 11A und 12A zeigen Draufsichten des Schneidblatts 144,
während
die 9B, 10B, 11B und 12B End- oder Profilansichten des Schneidblatts 144 zeigen.
In 9 und 10 ist
eine angeschrägte
Ausnehmung oder Unterbrechung mit zwei möglichen Abständen gezeigt,
eine in 9 und eine zweite in 10. In den 11 und 12 ist eine im wesentlichen geradlinige
Ausnehmung oder Unterbrechung mit zwei möglichen Abständen gezeigt, eine
in 11 und eine zweite in 12. Andere Formen der Ausnehmungen oder
Unterbrechungen können
ebenfalls verwendet werden.
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Die
Schneidblattanordnung 140 kann durch Lösen der Justierschrauben 149 justiert
werden, um den Winkel des rotierenden Schneidblatts 144 im Hinblick
auf die Basis 122 zu variieren, und der Winkel kann durch
eine Winkelselektionsanzeige 150 angezeigt werden.
-
Obwohl
hierin ein modifiziertes doppelt angeschrägtes rotierendes Schneidblatt 144 beschrieben
ist, kann ebenfalls ein einfach angeschrägtes Schneidblatt verwendet
werden, um den notwendigen Schnitt zur Bildung eines Verschlusses
wie des Verschlusses 40 vorzunehmen. Obwohl das Schrägscheidgerät 120 weiterhin
eine manuell betriebene Vorrichtung und zum Schneiden von einer
oder relativ wenigen Testvorrichtungen gleichzeitig geeignet ist,
kann das Schrägschneidgerät 120 vergrößert werden,
um es zu erlauben, eine größere Zahl
von Vorrichtungen gleichzeitig zu schneiden, und die Schneidkante
kann durch geeignete Mittel wie einen Pneumatikzylinder oder einen
Elektromotor bewegt werden. Es können
ebenfalls automatisierte Schneidmittel mit Bogen- oder Bahnenzuführungsmagazin
verwendet werden, um einen Verschluss gemäß der vorliegenden Erfindung zu
schneiden und somit auszubilden, und andere Schneidmittel wie Schneidblätter mit
gerader Kante, die zur Bereitstellung der erforderlichen Ausnehmungen
oder Brücken modifiziert
sind, oder Laser können
zur Ausbildung eines Schnitts verwendet werden. Andere Schneidverfahren
wie Linienschneider können
ebenfalls verwendet werden. Solche Schneidverfahren sind in der Technik
wohlbekannt und brauchen hier nicht weiter erläutert zu werden.
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Um
den Verschluss 40 auszubilden, wird die Testvorrichtung 20,
wie durch die Umrisslinie 160 (6) gezeigt
auf der Basis 122 plaziert, wobei das Frontpanel 22 oben
und das Klebemittel 110 nahe der geraden Kante 126 ist.
Der Vertikaljustierknopf und Schraube 142 ist so justiert,
dass die Tiefen des durch das modifizierte rotierende Schneidblatt 144 ausgeführten Schnittes
durch das Frontpanel reicht. Der Winkel des modifizierten rotierenden
Schneidblatts 144 ist auf einen geeigneten Winkel justiert,
der in dem hierin offenbarten Ausführungsbeispiel ein Winkel 152 von
weniger als 90° und
vorzugsweise wie oben angegeben ist. Ist die Testvorrichtung 20 an ihrem
durch die Umrisslinie 160 angezeigten Platz, wird die Testvorrichtung 20 fest
gegen die Führung 126 gehalten
und der Schneidkopf 136 wird entlang der Linearschienen 130 und 132 parallel
zur Kante der Führung 126 bewegt,
wodurch er einen Schnitt durch das Frontpanel 22 nahe aber
nicht über
das Klebemittel 110 hinaus durchführt und dadurch den Verschluss 140 und
das feststehende Teil 46 definiert.
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Insbesondere
werden die unterbrochene abgeschrägte Kante 42 (3)
und die hinterschnittene Kante 44 ausgebildet, die einen
abgeschrägten Winkel 170 und
einen hinterschnittenen Winkel 172 gleich dem durch das
modifizierte rotierende Schneidblatt 144 festgelegten Winkel
definieren. Somit sind der abgeschrägte Winkel 170 und
der hinterschnittene Winkel 172 gleich und kleiner als
90°. Typischerweise
ist der Abschrägungswinkel
zwischen ungefähr
5° und ungefähr 30° zur Vertikalen
oder ungefähr
65° und
85°. Vorzugsweise
ist der Winkel zwischen ungefähr
6° und ungefähr 15° zur Vertikalen oder
ungefähr
75° und
84°. Bevorzugter
ist der Winkel zwischen ungefähr
8° und ungefähr 10° zur Ver tikalen
oder ungefähr
80° und
ungefähr
82°. Der
hinterschnittene Winkel 172 ergänzt ein durch das feststehende
Teil 46 ausgebildetes feststehendes Teil 174,
das heißt
der hinterschnittene Winkel 172 und das feststehende Teil 174 betragen
zusammen insgesamt 180°.
Somit ergänzen
sich der Abschrägungswinkel 170 und
der Winkel des feststehenden Teils 174 dementsprechend.
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Bei
der Bestimmung des Winkels, der zur Ausbildung des Verschlusses 40 oder
anderer Verschlüsse
gemäß der vorliegenden
Erfindung gemacht wird, schließen
in Betracht zu ziehende Faktoren die gewünschte Haltestärke ein,
wenn die unterbrochene abgeschrägte
Kante 42 unter der hinterschnittenen Kante 44 gehalten
ist, die Dicke der Teile oder Panele, die die unterbrochene Abschrägung und
hinterschnittenen Kanten ausbilden, die Stärke des zwischen gegenüberliegenden
Testelementen, die in einer den Verschluss verwendenden Testvorrichtung
getragen werden, aufzubringenden inneren Drucks, das Design des
Scharniers (wenn ein Scharnier in der Vorrichtung verwendet wird),
das Material oder die Materialien, aus denen die Vorrichtung hergestellt
ist, die Eigenschaften des chromatographischen Mediums und die Anwesenheit
oder Abwesenheit anderer eingeschlossener Elemente wie einer Aufnahme
für einen
Probenhalter wie einen Tupfer und andere Faktoren. Generell kann
jeder Winkel kleiner als 90° funktionsfähig und
somit innerhalb des Bereichs der Erfindung sein, vorausgesetzt,
dass die vorstehende Ecke 48 unter der überhängenden Ecke 50 festhaltbar
ist, um somit die Testvorrichtung zu schließen, und dass die unterbrochene
abgeschrägte Kante 42 von
der hinterschnittenen Kante 44 freigegeben werden kann,
um die Vorrichtung zu öffnen. Bevorzugte
Winkel sind oben genannt.
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Vorzugsweise
befindet sich das Klebemittel 110 nahe des Verschlusses 40 und
vorzugsweise so nah wie sinnvollerweise möglich, um Klaffen oder Durchbiegen
zwischen einem feststehenden Teil 46 und dem Rückpanel 24 zu
verhindern, wenn die Testvorrichtung 20 durch Herausziehen
der unterbrochenen abgeschrägten
Kante 42 von unterhalb der hinterschnittenen Kante 44 geöffnet wird.
Solch ein Durchbiegen kann beispielsweise das feststehende Teil 46 deformieren und
so die zwischen den gegenüberliegenden
Testelementen aufgebrachte Kraft verändern, wenn die Vorrichtung 20 geschlossen
ist. Diese Veränderung
der Kraft ist zu verhindern.
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Ist
die Testvorrichtung 20 aus SBS gebildet, wird es bevorzugt,
dass der Feuchtigkeitsgehalt des SBS-Materials vor der Bildung des
Verschlusses 40 durch das Schrägschneidgerät 120 fixiert oder
stabilisiert wird. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden,
dass die Vorrichtung in eine Vakuumkammer eingebracht wird. Vorzugsweise
wird der Feuchtigkeitsgehalt der Testvorrichtung 20 vor
der Ausbildung des Verschlusses 40 bei ungefähr 1 % stabilisiert,
obwohl andere Feuchtigkeitsgehalte ebenfalls möglich sind und einen funktionierenden
Verschluss gemäß der vorliegenden
Erfindung ergeben. Es soll ebenfalls klar verstanden werden, dass
der Verschluss der vorliegenden Erfindung ohne die Stabilisierung
des Feuchtigkeitsgehalts der Testvorrichtung vor der Ausbildung
des Verschlusses 40 funktionsfähig ist. Eine Feuchtigkeitsstabilisierung
wird jedoch bevorzugt, obwohl sie nicht unbedingt notwendig ist
und stellt eine vorhersagbarere und verlässlichere Funktion des Verschlusses 40 dadurch
bereit, dass Spannungen in der Vorrichtung ausgeglichen und verteilt werden,
bevor der Schnitt gemacht wird und somit die Wahrscheinlichkeit
von ungenau ausgerichteten Kanten 42 und 44 verringert
wird.
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Wird
der Verschluss 40 wie soeben beschrieben ausgebildet, kann
die Testvorrichtung 20 vor der Verwendung in einen hermetisch
versiegelten Umschlag (nicht dargestellt) zur Lagerung und zum Transport
eingepackt werden.
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Bei
Gebrauch wird die Vorrichtung aus ihrem Schutzumschlag (nicht dargestellt)
entnommen und wie oben beschrieben geöffnet. Für das in 4 gezeigte
Ausführungsbeispiel
wird ein Puffer zum markierten Applikator 70 hinzugegeben
und eine Probe, die Antikörper
gegen Helicobacter pylori enthalten kann, auf die Probenauftragszone 62 aufgebracht. Nach
einer Zeit, die ausreicht, es der Probe zu erlauben, durch das chromatographische
Medium 60 zum Leiter 64 zu fließen, und
während
der jeder Anti-H. pylori-Antikörper
in der ersten Linie unbeweglich gemachter Komponente 66 gebunden
wird, wird die Vorrichtung 20 wie oben beschrieben durch
den Verschluss verschlossen. Der Absorber 72 wird in Kontakt
mit dem Probenauftragspad 62 und dem Absorber 72 plaziert.
Jedes unbeweglich gemachte, in der ersten Linie unbeweglich gemachter
Komponente 66 gebundene Analyt macht im Gegenzug markiertes Reagenz
unbeweglich, wobei es eine farbige oder anderweitig sichtbare Linie
produziert. Weiterhin wird das markierte Reagenz ebenfalls an die
zweite Linie unbeweglich gemachter Komponente 68 gebunden, um
die Funktion der Testvorrichtung 20 und die korrekte Durchführung des
Tests anzuzeigen. Die Ergebnisse des Tests einschließlich der
Anwesenheit oder Abwesenheit von Markiermittel an den ersten und
zweiten Linien 66 und 68 werden durch das Fenster 28 beobachtet.
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Die
Struktur des Scharniers wie im Querschnitt des Ausführungsbeispiels
der 5A und 5B dargestellt
und vorzugsweise die Struktur von 5B sorgt
für stabile
und beständige
Scharniere, die die unterbrochene abgeschrägte Kante 42 mit der
hinterschnittenen Kante 44 geeignet ausrichten. Es muss
klar erkannt werden, dass, wenn das Frontpanel 22 beispielsweise
durch Instabilität
des Scharniers 26 versetzt ist und die unterbrochene abgeschrägte Kante 42 sich
von der hinterschnittenen Kante 44 wegbewegt, eine ausreichende
Bewegung dieser Art die vorstehende Ecke 48 davon abhält, die überhängende Ecke 50 zu
halten und dadurch ein Versagen des Verschlusses 40 verursacht.
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Wenn
umgekehrt bei geöffnetem
Zustand des Verschlusses 20 das Frontpanel 22 so
versetzt ist, dass sich die vorstehende Ecke 48 und das
feststehende Teil 46 im wesentlichen überlappen, ist es wahrscheinlich,
dass der auf Front- und Rückpanele 20 und 24 aufgebrachte
Schließdruck
den Verschluss 40 nicht hält.
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Somit
stellen die relativ stabilen Scharnierdesigns der 5A und 5B und
insbesondere das der 5B zwei Formen geeigneter Scharniere für die vorliegende
Erfindung bereit. Solche Designs ermöglichen es ebenfalls, wenn
die Test vorrichtung 20 in geschlossenem Zustand ist, den
Abstand vom Frontpanel 22 zum Rückpanel 24 dadurch
zu steuern, dass die Distanz zwischen den parallelen Leitkanten 96 und 98 aus 5A oder
die Gesamtbreite der einzelnen breiten Leitkante 99 aus 5B variiert
wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft zur Aufnahme unterschiedlicher
Dicken von Testelementen wie chromatographischer Medien, Probenauftragszonen und
anderer Testelemente, die in der Testvorrichtung 20 enthalten
sind, und ebenfalls zur Aufnahme der Höhe an Druck, die zwischen gegenüberliegenden Testelementen
aufgebracht wird, um sie in Wirkkontakt zu bringen und zu halten
wie es durch die Eigenschaften der Testmaterialien und ähnlichem
erforderlich ist.
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Andere
Scharnierdesigns wie ein abgerundetes Scharnier können gleichermaßen geeignet sein
und sind für
den Fachmann ohne unzumutbare Versuche ersichtlich.
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Bei
der vorliegenden Vorrichtung der 1 kann die
Länge des
Verschlusses 40 der Vorrichtung aus 1 beispielsweise
ungefähr
3 Inches (76,2 mm) betragen, obwohl die Größe der den Verschluss gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendenden Vorrichtung selbstverständlich über einen weiten Bereich den
besonderen Bedürfnissen
des Benutzers entsprechend angepasst werden kann, einschließlich das
zu untersuchende Analyt, das Volumen der Testprobe, das Volumen
der erforderlichen markierten und unmarkierten spezifischen Bindungspartner,
die Fließeigenschaften
des chromatographischen Mediums und andere Merkmale, die dem Fachmann
wohlbekannt sind.
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Die
Breite einer Testvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung und insbesondere die Breite beispielsweise des Frontpanels 22 (zwischen
dem Verschluss 40 und dem Scharnier 26) kann gemäß den Erfordernissen
der innerhalb der Testvorrichtung angeordneten Testelemente variiert
werden. Beispielsweise können
chromatographisches Medium 16 und zugehörige Testelemente auf den Front-
und Rückpanelen 22 und 24 kollektiv
auf den Verschluss 40 zu oder von diesem wegbewegt werden.
Es soll ebenfalls beachtet werden, dass, obwohl der Verschluss 40 der
Testvorrichtung 20 als die gesamte Länge der Vorrichtung einnehmend
dargestellt ist, nur ein Bereich der Kante des Frontpanels 22 ausgebildet
sein kann, um den Verschluss 44 festzulegen, wie es die
Erfordernisse der Testvorrichtung 20 vorgeben. Weiterhin
muss die Länge
des Frontpanels 22 (die Dimension parallel zum Verschluss 40)
selbstverständlich,
wie im Hinblick auf das für
Testvorrichtung 20 beschriebene Ausführungsbeispiel dargestellt,
mit der Gesamtlänge
des Rückpanels 24 korrespondieren.
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Eine
weitere Form einer Testvorrichtung, die den Verschluss gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet, ist in den 13 und 14 dargestellt. Solch
eine Testvorrichtung 200, die zum Test von Hämoglobin
und beispielsweise fäkaler
Proben geeignet sein kann, schließt ein Frontpanel 202 und
ein Rückpanel 204 ein.
Ein Verschluss gemäß der vorliegenden
Erfindung ist durch eine unterbrochene abgeschrägte Kante 206 in einer
Außenkante
des Frontpanels 202 und einer hinterschnittenen Kante 208 auf
einem feststehenden Teil 210 ausgebildet Die unterbrochene
abgeschrägte
Kante hat nicht ausgeschnittene Regionen oder Brücken 207 wie oben
beschrieben. Ein Scharnier 212 ist zwischen den Front- und Rückpanelen 202 und 204 festgelegt. In
diesem Ausführungsbeispiel
sind eine Vielzahl von Probenauftragspads 220, 222 und 224 auf
der Innenseite des Rückpanels 204 nahe
des Scharniers 212 angeordnet, und eine entsprechende Vielzahl
von chromatographischen Testteilen 226, 228 und 230 sind
auf der Innenseite des Frontpanels 202 angeordnet. Jedes
der Testteile 226, 228 und 230 schließt ein chromatographisches
Medium 232, ein markiertes Reagenzpad 234, ein
Transferpad 236, das so ausgerichtet ist, dass es mit einem
korrespondierenden Probenauftragspad wie Pad 220 in Kontakt
tritt, wenn die Testvorrichtung geschlossen ist, und einen Absorber 238 an
einem zweiten Ende des chromatographischen Mediums 232 ein.
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Fenster 240, 242 und 246 werden
im Frontpanel 202 auf die chromatographischen Testteile 226, 228 und 230 ausgerichtet
ausgebildet, um so eine Beobachtung von Testergebnissen zu ermöglichen.
Ein Bereich reduzierter Breite 246 des Rückpanels 204 erlaubt
es, das Frontpanel 202 leicht vom Rückpanel 204 abzuheben,
um die Testvorrichtung 200 zu öffnen.
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Bei
Gebrauch wird die Testvorrichtung 200 geöffnet, Proben,
die ein interessierendes Analyt wie Hämoglobin enthalten, werden
auf die Probenauftragspads 220, 222 und 224 aufgebracht
und die Vorrichtung wird durch Zusammendrücken der Front- und Rückpanele 202 und 204 geschlossen,
wodurch die unterbrochene abgeschrägte Kante 206 unter
der hinterschnittenen Kante 208 festgehalten wird. Die Proben
fließen
durch die chromatographischen Testteile 226, 228 und 230 wobei
sie beispielsweise eine immunchemische Untersuchung der Proben durchführen, um
dabei die Anwesenheit oder Abwesenheit von Hämoglobin in den Proben anzuzeigen.
Die Anwesenheit von Hämoglobin
kann durch sichtbare Linien, die in Fenstern 240, 242 und 244 erscheinen, angezeigt
werden. Solche Testvorrichtungen gleichen den Hämoglobin-Testvorrichtungen,
die in der oben zitierten Patentanmeldung der Vereinigten Staaten
Nr. 07/888 831 beschrieben ist.
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Die
Testvorrichtung kann in einer Weise und durch einen Prozess ausgebildet
werden, der dem oben im Hinblick auf die Testvorrichtung 20 für das Ausführungsbeispiel
der Testvorrichtung 200 der 13 und 14 beschriebenen
gleicht. Alternativ dazu kann eine Vorrichtung, die der von 9 und 10 gleicht,
konstruiert werden, die nur eine einzige Untersuchung an einer einzigen
Probe durchführt.
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Die
gleichen Prinzipien können
dazu verwendet werden, Untersuchungsvorrichtungen für andere
Analyte zu konstruieren, die nach einem Sandwich-Immununtersuchungsprinzip funktionieren
und eine unidirektionale Untersuchung durchführen.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer Testvorrichtung, die den Verschluss der vorliegenden Erfindung
enthält,
ist in 15 dargestellt. Eine Testvorrichtung 300 schließt ein Frontpanel 302 und
ein Rückpanel 304 ein,
die durch ein Scharnier 306 verbunden sind. Verschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung
werden durch unterbrochene abgeschrägte Kanten 308 und 310 an
gegenüberliegenden
Kanten des Frontpanels 302 und durch korrespondierende
hinterschnittene Kanten 312 und 314 ausgebildet, die
durch korrespondierende planare feststehende Teile 316 und 318 ausgebildet
sind, die nahe der korrespondierenden Kanten des Rückpanels 304 liegen. Die
unterbrochenen abgeschrägten
Kanten 308 und 310 haben nicht ausgeschnittene
Regionen oder Brücken 309 und 311 wie
oben beschrieben. So eine Testvorrichtung kann Testelemente (nicht
gezeigt) zur Analyse von Proben, insbesondere durch eine immunchemische
Untersuchung, einschließen.
Dies kann in einem unidirektionalen Format, einem bidirektionalen
Format oder einem Split-Flow-Format geschehen.
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Eine
weitere Alternative einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist eine Testvorrichtung 340, die in 16 gezeigt
ist. Die Vorrichtung 340 schließt ein Frontpanel 342 und
ein Rückpanel 344 mit
ein, das durch einen herausgeschnittenen Bereich des Frontpanels 342 in 16 zu
sehen ist. Die Front- und Rückpanele 342 und 344 sind
bei einem Scharnier 346 verbunden. Ein erster und zweiter Verschluss 348 und 350,
beide wie oben unter Bezug auf die anderen hierin offenbarten Ausführungsbeispiele
beschrieben, treffen sich in einem rechten Winkel 352.
Die Vorrichtung 340 kann Testelemente einschließen, die
den im Hinblick auf die Testvorrichtung 20 und Testvorrichtung 200 oder
andere Testvorrichtungen beschriebenen gleichen. Diese Testelemente
können
zur Durchführung
einer unidirektionalen Sandwich-Immununtersuchung, einer bidirektionalen
Immununtersuchung zur Detektion eines Antikörpers oder einer Split-Flow-Immununtersuchung angeordnet
sein.
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Eine
weitere Form der vorliegenden Erfindung ist in 17 dargestellt,
worin eine Vorrichtung 360 der Vorrichtung von 1 gleicht,
einschließend ein
Front panel 362, ein Rückpanel 364 und
einen Verschluss gemäß der vorliegenden
Erfindung, der durch eine unterbrochene abgeschrägte Kante 366 und
eine hinterschnittene Kante 368 festgelegt wird. Die unterbrochene
abgeschrägte
Kante hat eine oder mehrere nicht ausgeschnittene Regionen oder
Brücken 367.
Ein Bereich 370 des Frontpanels 362 erstreckt
sich über
die unterbrochene abgeschrägte Kante 366 hinaus
und verbirgt somit den durch die Kanten 366 und 368 ausgebildeten
Verschluss, wenn die Front- und Rückpanele 362 und 364 geschlossen sind.
Diese Vorrichtung kann wieder dazu verwendet werden, eine unidirektionale
Sandwich-Immununtersuchung, eine bidirektionale Immununtersuchung, wo
ein Antikörper
ein Analyt ist, oder eine Split-Flow-Immununtersuchung wie oben
beschrieben durchzuführen.
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Zusätzliche
Alternativen eines Verschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung
sind in 18A, 18B und 18C dargestellt. 18A zeigt
einen Querschnitt durch den Verschluss in einer Region, die nicht
unausgeschnitten ist und keine Brücke bildet. In 18A schließt
ein durch ein feststehendes oder haltendes Teil 402 und
ein bewegliches oder gehaltenes Teil 404 gebildeter Verschluss
einen Winkelbereich 406 und einen rechtwinkligen Bereich 408 ein,
der rechtwinklig zu einem Basisteil 410 ist. 18B zeigt einen Querschnitt durch den Verschluss
in einer Region, die nicht ausgeschnitten ist und die Brücke 411 zeigt.
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18C zeigt einen Querschnitt durch den Verschluss
in einer Region, die nicht unausgeschnitten ist und keine Brücke bildet.
In 18C ist ein Verschluss 420 durch ein
feststehendes oder haltendes Teil 422 und ein bewegliches
oder gehaltenes Teil 424 gebildet, das einen Winkelbereich 426 nahe
eines Basisteils 428 und einen rechtwinkligen Bereich 430 einschließt. Im Ausführungsbeispiel
von 18C schließt das feststehende oder haltende Teil 422 eine
doppelte unterbrochene abgeschrägte Kante 432 ein.
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18D zeigt einen Querschnitt durch denselben Verschluss,
der in 18C dargestellt ist, durch eine
Region, die nicht ausgeschnitten ist und eine Brücke 433 zeigt.
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18E zeigt eine Draufsicht des Verschlusses der 18C und 18D,
die die Brücken 433 und
die Regionen 433a zeigt, die ausgeschnitten sind und keine
Brücke
bilden.
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18F und 18G zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Verschlusses gemäß der vorliegenden
Erfindung. 18F zeigt einen Querschnitt
durch den Verschluss in einer Region, die nicht unausgeschnitten
ist und keine Brücke
bildet. Im Hinblick auf 18F schließt ein erstes
Teil 440 eine doppelte abgewinkelte Kante ein, die abgewinkelte
Oberflächen 442 und 444 besitzt.
Ein zweites Teil 446 mit einer doppelten unterbrochenen
abgeschrägten
Kante mit Oberflächen 448 und 450 kann durch
die abgewinkelten Oberflächen 442 und 444 gehalten
werden. 18G zeigt einen Querschnitt durch
denselben Verschluss in einer Region, die Brücken 449 und 451 bildet.
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Das
Ausführungsbeispiel
der 18F ermöglicht es dem zweiten Teil 446,
vom ersten Teil 440 festgehalten zu werden (oder umgekehrt),
ungeachtet, ob sich das zweite Teil 446 dem ersten Teil 440 im
Hinblick auf 18F gesehen von oberhalb oder
unterhalb des ersten Teils 440 annähert. Es soll beachtet werden,
dass "oberhalb" und "unterhalb", wie in der Beschreibung
der Ausführungsbeispiele von 18A bis 18G verwendet,
sich auf solche Figuren bezieht und nicht als Einschränkungen
im Hinblick auf Design oder Funktion der vorliegenden Erfindung
zu betrachten sind.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in 19 gezeigt. So eine Vorrichtung 470 schließt einen
Deckel 472 und eine Basis 474 ein, die durch ein Scharnier 476 verbunden
sind. Äußere Ecken
der Basis 474 schließen
Halteteile 478 und 480 ein, die hinterschnittene Kanten 482 und 484 einschließen. Entsprechende
unterbrochene abgeschrägte
Kanten 486 und 488 an entsprechenden Ecken des
Deckels 472 wirken mit den hinterschnittenen Kanten zusammen,
um einen Verschluss gemäß der vorliegenden Erfindung
auszubilden. Die unterbrochenen abgeschrägten Kanten 486 und 488 besitzen
nicht ausgeschnittene Regionen oder Brücken 487 und 489.
Die Vorrichtung 470 kann Testelemente, die den obenstehenden
gleichen, zur Durchführung
einer unidirektionalen Sandwich-Immununtersuchung, einer bidirektionalen
Immununtersuchung, der Untersuchung eines Antikörperanalyts oder einer Split-Flow-Untersuchung
einschließen.
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VORTEILE DER
VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Ein
Vorteil des Verschlusses der vorliegenden Erfindung, insbesondere
im Hinblick auf hierin beschriebene Testvorrichtungen und Vorrichtungen ist,
dass die Schließkraft
gleichförmig
entlang der Länge
des Verschlusses wie des Verschlusses 40 in der Testvorrichtung 20 verteilt
ist. Dies ist beispielsweise mit Verschlusstechniken wie Streifen
abziehbaren Klebebandes, Klettverschlüssen, Schnappverschlüssen oder
Schlaufen zu vergleichen. Zudem stellt der modifizierte Schrägverschluß der vorliegenden
Erfindung ebenfalls einen sichereren Verschluss mit einem flacheren
Schnitt als bisherige Verschlüsse bereit.
Dies erleichtert die Leichtigkeit des Schließens und stellt einen sicheren
Verschluss während der
Aufbewahrung bis zum Zeitpunkt der Verwendung und während der
Verwendung sicher. Dies verhindert unbeabsichtigtes Öffnen der
Testvorrichtung, während
die Untersuchung durchgeführt
wird. Zahlreiche Alternativen sind ebenfalls im Bereich der vorliegenden
Erfindung. Beispielsweise können,
obwohl die hierin beschriebenen Vorrichtungen im Hinblick auf SBS-Kartonmaterial
beschrieben sind, auch andere Materialien wie Kunststoff als Alternativen
verwendet werden. Des weiteren sind eher als zwei Materialdicken
ebenfalls eine einzige Materialdicke des Materials oder mehr als
zwei Dicken für
die Vorrichtung verwendbar. Zudem kann ein Verschluss gemäß der vorliegenden
Erfindung gekrümmt
oder krümmend
sein, zusätzlich
zu geraden oder linearen Verschlüssen,
die hierin offenbart sind. Zudem kann der Verschluss gemäß der vorliegenden
Erfindung in anderen als Testvorrichtungen verwendet werden, wie in
Umschlägen,
Schachteln, anderen Behältern
und ähnlichem.
Andere geeignete Mittel zur Positionierung beispielsweise der Front-
und Rückpanele 22 und 24 der
Vorrichtung 20 schließen
andere Formen mechanischer Scharniere oder Scharniere, die separat
von der Vorrichtung ausgebildet sind und an der Vorrichtung befestigt
sind, um die Positionierungsfunktion bereit zu stellen und andere
flexible Materialien wie Klebeband ein.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezug auf gewisse bevorzugte Versionen
davon in erheblicher Detaillierung beschrieben wurden, sind andere
Versionen und Ausführungsbeispiele
möglich. Daher
wird der Bereich der vorliegenden Erfindung durch die folgenden
Ansprüche
bestimmt.