DE69931632T2 - Sammelapparat für einschrittigen test von mundflüssigkeiten - Google Patents

Sammelapparat für einschrittigen test von mundflüssigkeiten Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft die Analyse von Mundflüssigkeiten, normalerweise durch Lateral-Flow-Streifenchromatographie. Offenbart wird eine mit einer einzelnen Einheit realisierte, kontinuierlich in einem Schritt durchgeführte, schnelle Analysenform, die zum Auffangen und Testen von Mundflüssigkeitsproben geeignet ist. Insbesondere wird eine hydrophile Kapillarmatrix als Transportmittel für Mundflüssigkeiten zu einem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen offenbart. Dies ermöglicht eine rasche Analyse von Mundflüssigkeiten, während eine Einweg-Testvorrichtung im Mund eines Patienten gehalten wird.
  • Entwickelt wurden zahlreiche analytische Verfahren zum Bestimmen des Vorhandenseins oder Fehlens und/oder zum Quantifizieren der Menge verschiedener Analyte in Geweben und Flüssigkeiten von Organismen. Derzeit wird zumeist mit Blut, Urin, Fäkalmaterial oder Gewebebiopsie diagnostisch getestet. Allerdings bedeuten Tests aufgrund dieser Materialien einen wesentlichen Eingriff in die Privatsphäre und stellen ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar (besonders bei Bluttests). Mundflüssigkeit, u. a. Speichel und/oder Schleimhauttranssudat, für Tests aufzufangen beinhaltet dagegen einen relativ geringen Eingriff in die Privatsphäre, ist relativ sicher und läßt sich schnell und relativ leicht realisieren.
  • Der Gedanke, Mundflüssigkeit in einem Detektionsverfahren zu verwenden, wird seit geraumer Zeit in der wissenschaftlichen und klinischen Forschung diskutiert. Von zahlreichen Forschern wurde der Gebrauch von Mundflüssigkeit als mögliche klinische Probe zur Diagnose spezifischer Krankheitszustände oder veränderter Stoffwechselaktivität untersucht (siehe z. B. Annl. New York Acad. Sci., Vol. 694: Saliva as a Diagnostic Fluid, Malamud and Tabak, Hrsg., N. Y. Acad. Sci. Pub. (1993)). Überwiegende Anzeichen sprechen da für, daß Mundflüssigkeiten extrem nützliche Proben zur Detektion bestimmter Analyte sein könnten. Die grundlegende technologische Voraussetzung ist, daß in Blut vorhandene Analyte die Mundschleimhaut und/oder die Speicheldrüsen in die Mundhöhle durchdringen, wo sie detektiert werden können. Ferner wird angenommen, daß die Konzentration von Analyt in Mundflüssigkeit ein Hinweis auf die Blutkonzentration ist. Somit besteht erhebliches Interesse an der Entwicklung von Vorrichtungen zum Auffangen, Transportieren und Handhaben von Mundflüssigkeitsproben und an der Entwicklung von Analysen auf der Grundlage von Mundflüssigkeiten; insbesondere Analysen auf verschiedene Antikörper und Stoffwechselprodukte.
  • Normalerweise gibt es in Tests, die mit solchen Proben wie Blut, Urin und Fäkalmaterial durchgeführt werden, einen reichhaltigen Vorrat an Testmaterial, und hohe Volumen von Analyten stehen zur Analyse zur Verfügung. Da zudem Analysen solcher Materialien außerhalb des Körpers vorgenommen werden, ist Kontamination des Körpers mit Analysenreagenzien kein Problem.
  • Veranschaulicht ist dies z. B. in der Analysenvorrichtung, die in der US-A-5611995 (Zoeten et al.), erteilt am 18. März 1997, beschrieben ist. Bei dieser Vorrichtung wird ein absorbierender Körper mit einem Griff zugeführt und in den Urinstrom gehalten, der aus dem Körper abgegeben wird. Ist der absorbierende Körper gesättigt, wird er dann in eine Haltevorrichtung mit einem Teststreifen eingesetzt. Das gesättigte Kissen kommt mit einem Teststreifen in Kontakt, wird zusammengedrückt und gibt zu testenden Urin auf den Teststreifen ab. Ein Spalt an der Seite der den Teststreifen haltenden Haltevorrichtung gewährleistet Verdampfen überschüssiger Flüssigkeit, um Rückfluß entlang dem Teststreifen zu verhindern.
  • Bisher beschriebene Analysen biologischer Proben, insbesondere Analysen auf Analyte in Mundflüssigkeit, erfordern normalerweise mindestens zwei unterschiedliche Handlungen. Erstens wird die Probe aufgefangen, z. B. Blut oder Urin. Danach wird die aufgefangene Probe gelagert, z. B. zur späteren Analyse in einem Labor, oder wird in oder durch eine Analy senvorrichtung analysiert, die normalerweise eine andere Vorrichtung als die Auffangvorrichtung ist. Oft sind solche mehrere Komponenten erfordernden Analysen kostspielig in der Herstellung und umständlich im Hausgebrauch.
  • Außerdem ist besonders beim Analysieren von Mundflüssigkeitsproben Mundflüssigkeit oft nur beschränkt verfügbar, speziell unter solchen Umständen, in denen das Testsubjekt unter Streß steht (z. B. beim Testen auf Drogenmißbrauch oder lebensbedrohliche Erkrankungen, was es erschweren kann, solche Mehrkomponentenanalysen einzusetzen. Zudem führen Versuche zur Stimulierung der Mundflüssigkeitsproduktion (z. B. mit Hilfe von Zitronensäure oder anderen Speichelflußmitteln) zu erhöhter Speichelproduktion, was die Analytkonzentration tatsächlich verdünnen kann.
  • Bei Gebrauch typischer absorbierender Kissen zur Gewinnung von Mundflüssigkeit müssen die Kissen normalerweise zusammengedrückt werden, um die eingefangene Mundflüssigkeit freizugeben. Die Handhabungen im Zusammenhang mit dem Kompressionsschritt können zu Probenkontamination führen. Zudem haben solche "traditionellen" Kissen ein erhebliches Hohlraumvolumen, wodurch die Probe oft in einem Volumen aufgefangen werden muß, das erheblich größer als das ist, das für die Analyse auf die Analyte selbst eigentlich erforderlich ist.
  • Die Erfindung ist in den Ansprüchen festgelegt.
  • Die Erfindung stellt verbesserte Vorrichtungen und Verfahren zum Auffangen von Mundflüssigkeit sowie zum Detektieren und/oder Quantifizieren von Analyten in der Mundflüssigkeit in einem Schritt bereit. Die Vorrichtungen und Verfahren erfordern extrem geringe Mundflüssigkeitsvolumen und bedürfen nach dem Auffangen keiner anschließenden Probenmanipulation. Daß Proben ausreichend aufgefangen wurden, wird sofort überprüft, und das Probenkontaminationsrisiko ist minimiert. Die Analysen sind direkt, schnell und benötigen keine komplizierten Schritte. Daher sind die Vorrichtungen und Verfahren für den Hausgebrauch, auf der Arbeit oder im Büro ideal geeignet und erfordern allgemein nicht, daß ausgebildetes medizinisches Personal zugegen ist.
  • Anders als bekannte Auffangvorrichtungen für Mundflüssigkeit, die normalerweise ein aus Papier, Cellulose, Baumwolle oder Schwamm hergestelltes absorbierendes Kissen nutzen und bei denen das Auffangkissen zusammengedrückt werden muß, um die Mundflüssigkeitsprobe freizugeben, nutzen die Vorrichtungen der Erfindung eine relativ steife Kapillarmatrix, die auch als Kapillarmatrix bezeichnet wird. Beim Einführen in die Mundhöhle eines Säugetiers (z. B. eines Menschen) saugt die Kapillarmatrix Mundflüssigkeit schnell auf (z. B. über Kapillarwirkung) und gibt sie zu einer Aufnahmefläche eines Lateral-Flow-Chromatographiestreifens ab. Die Mundflüssigkeit wird aus der Kapillarmatrix zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen ohne Manipulation (z. B. Kompression) der Matrix freigegeben.
  • In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine Vorrichtung zur Lateral-Flow-Chromatographie einer Mundflüssigkeit bereit. Die Vorrichtung weist auf: eine Kapillarmatrix mit einer freiliegenden Oberfläche zum Einführen in eine Mundhöhle; und einen Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, wobei der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen an der Kapillarmatrix so angebracht ist, daß bei Kontakt der Kapillarmatrix mit einer Mundschleimhaut in einer Mundhöhle die Kapillarmatrix Mundflüssigkeit aufsaugt und die Mundflüssigkeit zu einer Aufnahmefläche eines Lateral-Flow-Chromatographiestreifens abgibt. In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung auf: eine Kapillarmatrix mit einer freiliegenden Oberfläche zum Aufnehmen von Mundflüssigkeit; und einen Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, wobei der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen mit der Kapillarmatrix in Verbindung steht, so daß beim Aufnehmen von Mundflüssigkeit durch die Kapillarmatrix die Kapillarmatrix die Mundflüssigkeit aufsaugt und die Mundflüssigkeit zu einer Aufnahmefläche des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens abgibt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform setzt sich die Kapillarmatrix aus einem Material zusammen, das sich vom Material des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens oder der Aufnahmefläche oder des Probenkissens eines solchen Streifens unterscheidet. Die Kapillarmatrix setzt sich aus einem sol chen Material zusammen, daß Sättigung der Kapillarmatrix mit einer Mundflüssigkeit die Morphologie der Kapillarmatrix nicht wesentlich ändert. Somit wird weder die mittlere Porengröße noch das Hohlraumvolumen der Kapillarmatrix wesentlich verändert. Zusätzlich ist das Volumen der Kapillarmatrix im wesentlichen konstant. Sättigung der Kapillarmatrix bewirkt normalerweise eine Volumenänderung unter 30 %, vorzugsweise unter 25 %, stärker bevorzugt unter 20 % und am stärksten bevorzugt unter etwa 15 %, 10 %, 5 % oder sogar unter etwa 1 %. Vorzugsweise hat die Kapillarmatrix eine mittlere Porengröße im Bereich von etwa 40 μm bis etwa 250 μm, stärker bevorzugt von etwa 60 μm bis etwa 200 μm und am stärksten bevorzugt von etwa 80 μm bis etwa 120 μm sowie ein Hohlraumvolumen unter etwa 60 μl/cm3. Besonders bevorzugte poröse Matrixmaterialien haben Porengrößen im Bereich von etwa 45 μm bis etwa 90 μm, etwa 90 μm bis etwa 130 μm oder etwa 80 μm bis 120 μm. Bevorzugte Kapillarmatrixmaterialien sind Kunststoffe (z. B. poröse Matrizen aus einem Polyethylen hoher Dichte (HDPE), einem ultrahochmolekularen Polyethylen (UHMW), einem Polypropylen (PP), einem Polyvinylidenfluorid (PVDF), einem Polytetrafluorethylen (PTFE), einem Nylon 6 (N6) oder einem Polyethersulfon (PES)). Die Kunststoffe können hydrophil oder so behandelt sein (z. B. mit einem Tensid wie Natrium-N-methylcocoyltaurat), daß sie hydrophil sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform nimmt die Kapillarmatrix bei Kontakt mit einer Mundschleimhaut Mundflüssigkeit aus der Mundhöhle auf und gibt die Mundflüssigkeit zur Aufnahmefläche des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens in weniger als etwa 1 Minute ohne Kompression, veränderten Luft- oder Flüssigkeitsdruck oder andere Manipulation des Matrixmaterials leicht frei. Bei der Abgabe handelt es sich um etwa 100 μl bis etwa 200 μl Mundflüssigkeit, die zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen in weniger als etwa 1 Minute abzugeben sind. Bei Kontakt mit einer Mundschleimhaut nimmt die Kapillarmatrix Mundflüssigkeit aus der Mundhöhle auf und gibt die Mundflüssigkeit zur Aufnahmefläche des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens vorzugsweise in weniger als etwa 30 Sekunden frei. Unter diesen Bedingungen wird die Kapillarmatrix mit Mundflüssigkeit vorzugsweise in weniger als etwa 1 Minute gesättigt, und Sättigung nutzt normalerweise weniger als etwa 500 μl Mundflüssigkeit. Allgemein gesagt gibt die Kapillarmatrix ausreichend Mundflüssigkeit frei, um die Aufnahmefläche des Chromatographiestreifens zu sättigen.
  • Optional kann die Vorrichtung ferner einen Blockierungsstreifen aufweisen, der zwischen der Kapillarmatrix und dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen plaziert ist. Der Blockierungsstreifen kann ein Blockierungsreagens (z. B. BSA, Desoxycholat, Natrium-n-Lauroylsarcosin usw.) sowie einen und/oder mehrere Puffer aufweisen. Zudem kann der Blockierungsstreifen Rückfluß von Reagenzien vom Lateral-Flow-Chromatographiestreifen zur Kapillarmatrix verhindern.
  • Ferner kann die Vorrichtung optional einen Konjugatstreifen aufweisen, der ein oder mehrere Chromatographiereagenzien aufweist (z. B. markierte Mikroteilchen). Zusätzlich kann ein einzelner Streifen sowohl als Blockierungsstreifen als auch als Konjugatstreifen wirken.
  • Zudem kann die Vorrichtung aufweisen: ein Gehäuse mit einem Hohlraum, wobei sich der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen in den Hohlraum entlang dem Gehäuse zu einer Kontrollstelle am Gehäuse erstreckt; und mindestens eine Kontrollstelle von einer Außenseite des Gehäuses zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, um Sichtkontrolle von Reagenzien an ausgewählten Stellen auf dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen zu ermöglichen. Das Gehäuse kann als Griff zum Einführen der Kapillarmatrix in die Mundhöhle dienen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform verfügt die Analysenvorrichtung über eine mit einer einzelnen Einheit realisierte, kontinuierlich in einem Schritt durchgeführte, schnelle Analysenform, die zum Auffangen und Testen von Mundflüssigkeitsproben geeignet ist. Insbesondere ist eine hydrophile Kapillarmatrix als Transportmittel für Mundflüssigkeiten zu einem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen vorgesehen. Der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen ist in einem Hohlraum plaziert, der in einem Gehäuse gebildet ist, und entlang dem Gehäuse zu einer Kontrollstelle angeordnet. Eine hydrophile Kapillarmatrix steht aus dem Gehäuse zu einer Auf fangstelle im Mund außerhalb des Gehäuses an einem Ende vor und kommuniziert am anderen Ende mit dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen. Diese hydrophile Kapillarmatrix bildet eine Matrix aus Durchgängen, die zwischen nicht absorbierenden Materialien, entweder Kunststoffkügelchen oder Schäumen, gebildet sind. Die Außenflächen der Matrix sind hydrophil, indem sie von Natur aus hydrophil oder so behandelt sind, daß sie hydrophil sind. Das Interstitialmaß der Matrix ist so, daß durch Kapillarwirkungskräfte Materialien sofort in die hydrophile Kapillarmatrix eingezogen werden. Die hydrophile Kapillarmatrix gibt Mundflüssigkeit zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen leicht frei. Rückfluß vom Lateral-Flow-Chromatographiestreifen zur Mundhöhle wird infolge des gewundenen Durchflußwegs des porösen Saugmaterials auf natürliche Weise verhindert. Durch Beobachten des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens, während sich die gesamte Testvorrichtung im Mund befindet, erhält man sofortige Testergebnisse.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung ein Verfahren zur Detektion oder Quantifizierung eines oder mehrerer Analyte in einer Mundflüssigkeit bereit. Das Verfahren beinhaltet die folgenden Schritte: i) Einführen der einer der hierin beschriebenen Analysenvorrichtungen für Mundflüssigkeit in die Mundhöhle eines Säugetiers, so daß die Kapillarmatrix mit einer Mundschleimhautoberfläche in Kontakt kommt, wodurch die Kapillarmatrix Mundflüssigkeit aufsaugt und die Mundflüssigkeit zu einer Aufnahmefläche eines Lateral-Flow-Chromatographiestreifens abgibt; und (ii) Ablesen eines Signals auf dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, das das Vorhandensein, das Fehlen oder die Menge eines oder mehrerer Analyte anzeigt.
  • Weiterhin stellt die Erfindung Ausrüstungssätze zur Detektion eines Analyten in einer Mundflüssigkeit bereit. Die Ausrüstungssätze verfügen über eine hierin beschriebene Vorrichtung zum Auffangen und zur Lateral-Flow-Chromatographie einer Mundflüssigkeit und Bedienungsanleitungen, die den Gebrauch der Vorrichtung beschreiben.
  • Begriffsbestimmungen
  • Im Gebrauch hierin bezeichnet "Analyt" eine Komponente, die in einer speziellen Analyse zu detektieren ist. Analyte können Atome (Elemente), Moleküle oder Molekülgruppen sein. Zu Analyten, die in den Analysen der Erfindung gewöhnlich detektiert werden, zählen u. a. Antikörper, Antigene, Wachstumsfaktoren, Enzyme, therapeutische Arzneimittel, Drogen u. ä. Zu besonders bevorzugten Analyten gehören Antikörper und Antigene, die für ansteckende und nicht ansteckende Krankheiten relevant sind.
  • Im Gebrauch hierin bezeichnet "Antikörper" ein Protein, das aus einem oder mehreren Polypeptiden besteht, die im wesentlichen durch Immunglobulingene oder Fragmente von Immunglobulingenen codiert sind. Zu den anerkannten Immunglobulingenen zählen die Kappa-, Lambda-, Alpha-, Gamma-, Delta-, Epsilon- und My-Konstantregionsgene sowie die unzähligen Immunglobulingene variabler Regionen. Leichte Ketten sind als Kappa oder Lamda klassifiziert. Schwere Ketten sind als Gamma, My, Alpha, Delta oder Epsilon klassifiziert, die ihrerseits die Immunglobulinklassen IgG, IgM, IgA, IgD bzw. IgE festlegen.
  • Die grundlegende Immunglobulin- (Antikörper-) Struktureinheit weist bekanntlich ein Tetramer auf. Jedes Tetramer setzt sich aus zwei identischen Paaren von Polypeptidketten zusammen, wobei jedes Paar eine "leichte" (etwa 25 kD) und eine "schwere" Kette (etwa 50-70 kD) hat. Der N-Terminus jeder Kette bildet eine variable Region mit etwa 100 bis 110 oder mehr Aminosäuren, die primär für die Antigenerkennung zuständig sind. Die Termini variable leichte Kette (VL) und variable schwere Kette (VH) beziehen sich auf diese leichten bzw. schweren Ketten.
  • Antikörper können als intakte Immunglobuline oder als eine Anzahl wohl charakterisierter Fragmente vorliegen, die durch Verdauung mit verschiedenen Peptidasen erzeugt werden. So verdaut z. B. Pepsin einen Antikörper unterhalb der Disulfidkopplung in der Hinge-Region, um F(ab)'2 zu erzeugen, ein Dimer von Fab, das selbst eine leichte Kette ist, die mit VHCH1 durch eine Disulfidbindung verbunden ist. Das F(ab)'2 kann unter milden Bedingungen reduziert werden, um die Disulfid kopplung in der Hinge-Region aufzubrechen, wodurch das F(ab)'2-Dimer in ein Fab'-Monomer umgewandelt wird. Das Fab'-Monomer ist im wesentlichen ein Fab mit einem Teil der Hinge-Region (siehe Fundamental Immunology, W. E. Paul, Hrsg. Raven Press, N. Y. (1993) für eine nähere Beschreibung anderer Antikörperfragmente). Während verschiedene Antikörperfragmente im Hinblick auf die Verdauung eines intakten Antikörpers festgelegt sind, wird dem Fachmann klar sein, daß solche Fab'-Fragmente chemisch oder durch Nutzung rekombinanter DNA-Methodik totalsynthetisiert werden können. Somit gehören zu Antikörper im Gebrauch hierin auch Antikörperfragmente, die durch Modifikation ganzer Antikörper oder durch De-Novo-Synthese mit Hilfe rekombinanter DNA-Methodiken hergestellt sind.
  • Im Gebrauch hierin bezeichnet "Mundflüssigkeit" eine oder mehrere Flüssigkeiten, die man in der Mundhöhle einzeln oder in Kombination vorfindet. Dazu gehören u. a. Speichel und Schleimhauttranssudat. Anerkanntermaßen kann Mundflüssigkeit (z. B. Speichel) eine Kombination von Flüssigkeiten aus einer Reihe von Quellen aufweisen (z. B. Ohr-, Unterkiefer, Unterzungen-, Zusatzdrüsen, Zahnfleisch- und Wangenschleimhaut), und zum Terminus Mundflüssigkeit gehören die Flüssigkeiten aus jeder dieser Quellen einzeln oder in Kombination. Mit Speichel wird eine solche Kombination von Mundflüssigkeiten bezeichnet, wie man sie normalerweise im Mund, besonders nach dem Kauen, vorfindet. Im Gebrauch hierin bezeichnet "Schleimhauttranssudat" Flüssigkeit, die durch die passive Diffusion von Serumkomponenten aus Mundschleimhautinterstitien in die Mundhöhle erzeugt wird. Oft bildet Schleimhauttranssudat eine Komponente von Speichel.
  • Im Gebrauch hierin bezeichnet "Kapillarmatrix" oder "poröse Matrix" ein hochporöses Material, das durch eine ausreichend kleine Porengröße gekennzeichnet ist, so daß das Material wäßrige Lösung (z. B. Mundflüssigkeit) vorwiegend durch Kapillarwirkung oder "Aufsaugen" schnell aufnimmt.
  • Mit "Aufsaugen" wird die Aufnahme einer Flüssigkeit vorwiegend durch Adsorption und Kapillarwirkung bezeichnet.
  • Ein "Lateral-Flow-Chromatographiestreifen" bezeichnet einen Teststreifen, der zur Lateral-Flow-Chromatographie genutzt wird. Lateral-Flow- (Chromatographie-) Analysen beinhalten normalerweise das Auftragen einer flüssigen Testprobe, von der angenommen wird, daß sie einen zu detektierenden Analyten enthält, auf eine Auftragszone eines Lateral-Flow- (Immunchromatographie-) Teststreifens. Der Streifen weist ein Matrixmaterial auf (z. B. Papier, Nitrocellulose usw., siehe z. B. die US-A-5569608), durch den die Testflüssigkeit und der darin suspendierte oder gelöste Analyt durch Kapillarwirkung von der Auftragszone zu einer Detektionszone fließen können, wo ein sichtbares Signal oder dessen Fehlen das Vorhandensein oder Fehlen des Analyten anzeigt. Nutzt die Detektion des Analyten einen Antikörper oder ein Antikörperfragment, können die Analyse als Lateral-Flow-Immunchromatographieanalyse und der Streifen als Lateral-Flow-Immunchromatographiestreifen bezeichnet werden.
  • "Aufnahmefläche oder Probenkissen des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens bezeichnet die Fläche des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens, auf die eine Probe zuerst aufgetragen wird.
  • "Signal auf dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen" bezeichnet eine Anzeige, normalerweise in einem speziellen, vorab festgelegten Bereich des Chromatographiestreifens, die das Vorhandensein oder Fehlen oder die menge von Analyt oder die Probensuffizienz im Chromatographiestreifen angibt. Das Signal kann kolorimetrisch, fluoreszierend, elektrolumineszierend, radioaktiv usw. sein.
  • Im Gebrauch hierin bezeichnet "Gehäuse" jedes Teil, das den Lateral-Flow-Chromatographiestreifen umhüllt oder abstützt, nicht aber mit ihm reagiert.
  • Im Gebrauch hierin bezeichnet "Hohlraum" jedes Aufnahmevolumen an oder im Gehäuse zum Halten des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens.
  • Der "Lateral-Flow-Chromatographiestreifen" ist jedes absorbierende Teil, das Analyt und Reagenzien zu einer Sichtkontrollstelle transportieren kann. Der Streifen kann aus Ni trocellulose, Celluloseacetat, Papier, Nylon, Cellulose oder jedem anderen geeigneten saugfähigen Material bestehen.
  • Im Gebrauch hierin ist "Immunassay" eine Analyse, die einen Antikörper oder ein Antigen nutzt, um den Analyten spezifisch zu binden. Gekennzeichnet ist der Immunassay durch die Verwendung spezifischer Bindung mit einem speziellen Antikörper im Gegensatz zu anderen physikalischen oder chemischen Eigenschaften, um den Analyten zu isolieren, als Target zu nutzen und zu quantifizieren.
  • Mit "spezifisch an einen Analyten binden" oder "spezifisch immunreaktiv mit" wird in Bezug auf einen Antikörper eine Bindungsreaktion bezeichnet, die das Vorhandensein des Analyten in Gegenwart einer heterogenen Population von Molekülen, z. B. Proteinen und anderen biologischen Stoffen (d. h. solchen, die in Mundflüssigkeit vorgefunden werden können), bestimmt. So binden sich unter festgelegten Immunassaybedingungen die spezifizierten Antikörper an einen speziellen Analyten und binden sich in keiner erheblichen Menge an andere in der Probe vorhandene Analyte. Vielfältige Immunassayformen können zum Einsatz kommen, um Antikörper auszuwählen, die mit einem speziellen Analyten spezifisch immunreaktiv sind. Zum Beispiel dienen Festphasen-ELISA-Immunassays routinemäßig zur Auswahl monoklonaler Antikörper, die mit einem Protein spezifisch immunreaktiv sind. Siehe Harlow and Lane (1988), Antibodies, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Publications, New York, für eine Beschreibung von Immunassayformen und -bedingungen, die zum Bestimmen spezifischer Immunreaktivität verwendet werden können.
  • Ein "Label" (Markierung) ist eine Zusammensetzung, die spektroskopisch, photochemisch, biochemisch, immunchemisch, elektrisch, optisch oder chemisch detektierbar ist. Zu nützlichen Labels in der Erfindung zählen Magnetkügelchen (z. B. DynabeadsTM), Fluoreszenzfarbstoffe (z. B. Fluoresceinisothiocyanat, Texasrot, Rhodamin, grün fluoreszierendes Protein u. ä.), radioaktive Labels (z. B. 3H, 125I, 35S, 14C oder 32P), Enzyme (z. B. Meerettichperoxidase, alkalische Phosphatase u. a., die gewöhnlich in einem ELISA-Test verwendet werden) sowie kolorimetrische Labels, z. B. Kolloidgold oder gefärbte Glas- oder Kunststoff- (z. B. Polystyrol-, Polypropylen-, Latex- usw.) Kügelchen. Zu Patenten, die den Gebrauch solcher Labels lehren, zählen die US-A-3817837, 3850752, 3939350, 3996345, 4277437, 4275149 und 4366241. Dem Fachmann sind Einrichtungen zum Detektieren solcher Labels bekannt. So können z. B. radioaktive Labels mit Hilfe von photographischem Film oder Szintillationszählern detektiert werden, Fluoreszenzmarker können mit Hilfe eines Photodetektors detektiert werden, um emittiertes Licht zu detektieren. Enzymatische Labels werden normalerweise detektiert, indem das Enzym mit einem Substrat versehen und das durch die Wirkung des Enzyms auf dem Substrat erzeugte Reaktionsprodukt detektiert wird, und kolorimetrische Labels detektiert man einfach durch Sichtbarmachung des gefärbten Labels.
  • 1 ist eine schematische Ausführungsform der Auffangvorrichtung für Mundflüssigkeit der Offenbarung und veranschaulicht allgemein von links nach rechts ein Saugmaterial zum Transport von Mundflüssigkeiten, ein Blockierungskissen, das Goldkonjugatkissen, den Lateral-Flow-Chromatographiestreifen mit Beobachtungsfenster und schließlich ein Endabsorptionskissen, die alle in einem einfachen Gehäuse enthalten sind;
  • 2 ist eine schematische Ausführungsform einer alternativen Auffangvorrichtung für Mundflüssigkeit ähnlich wie in 1, in der das Blockierungskissen entfällt und das Goldkonjugat auf das Ende des Saugmaterials aufgetragen ist; und
  • 3 ist eine dreidimensionale Darstellung der Testvorrichtung mit abgezogener Saugmaterialabdeckung zum Gebrauch in der Mundhöhle eines Menschen.
  • Die Erfindung stellt eine Vorrichtung zum schnellen, in einem Schritt durchgeführten Auffangen und Detektieren von Analyten in Mundflüssigkeit bereit. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Vorrichtung in die Mundhöhle eingeführt (z. B. vorzugsweise neben der Mundschleimhaut liegend), wo sie Mundflüssigkeit absorbiert. Nach einiger Zeit wird die Vorrichtung aus der Mundhöhle entfernt, und ein oder mehrere in der Vorrichtung enthaltene Indikatoren werden abgelesen (z. B. durch Sichtkontrolle oder durch Detektion in einem "Lesegerät"), um eine Anzeige für das Vorhandensein oder Fehlen und/oder die Menge eines oder mehrerer interessierender Analyte zu liefern. Dadurch sorgt die Vorrichtung für eine schnelle, in einem Schritt durchgeführte, nichtinvasive Analyse zur Detektion eines oder mehrerer interessierender Analyte.
  • Die Analysenvorrichtungen und -verfahren der Erfindung lassen sich zur Detektion (positiv oder negativ und/oder Quantifizierung) praktisch jedes Analyten in Mundflüssigkeit verwenden. Außerdem können die Vorrichtungen und Verfahren genutzt werden, einen oder mehrere Analyte gleichzeitig zu detektieren. Zu solchen Analyten können u. a. folgende gehören: HIV-Antikörper, HTLV-Antikörper, Helicobacter-pylori-Antikörper, Hepatitisantikörper, Masernantikörper, Mumpsantikörper, Rötelnantikörper, Cotinin, Cocain, Benzoylecgonin, Benzodiazepin, Tetrahydrocannabinol, Nicotin, Ethanoltheophyllin, Phenytoin, Acetaminophen, Lithium, Diazepam, Nortryptylin, Secobarbital, Phenobarbitol, Theophyllin, Testosteron, Estradiol, 17-Hydroxyprogesteron, Progesteron, Thyroxin, thyroid-stimulierendes Hormon, follikelstimulierendes Hormon, luteinisierendes Hormon, von transformierten Zellen gebildeter Wachstumsfaktor Alpha, epidermaler Wachstumsfaktor, insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor I und II, wachstumshemmendes Hormon, IGA und sexualhormonbindendes Globulin; sowie andere Analyte, u. a. Glucose, Cholesterol, Caffein, Cholesterol, corticosteroidbindendes Globulin, PSA- oder DHEA-bindendes Glycoprotein, wobei die Verfahren besonders gut zur Detektion von HIV-Antikörpern geeignet sind.
  • Die Analysenvorrichtung der Erfindung beruht auf dem einzigartigen Zusammenwirken zwischen einer Kapillarmatrix (W in 1) und einem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen (C in 1). Aufgebaut ist die Vorrichtung so, daß die Kapillarmatrix in die Mundhöhle eingeführt und in einer bevorzugten Ausführungsform neben der Mundschleimhaut angeordnet werden kann. Die Kapillarmatrix wirkt als Aufnahmekörper oder -kissen, das Mundflüssigkeit z. B. über Kapillarwirkung schnell absorbiert (aufsaugt) und diese Mundflüssigkeit zu einem Lateral-Flow-Immunchromatographiestreifen (z. B. C in 1) abgibt. Danach liefert der Immunchromatographiestreifen eine Anzeige für das Vorhandensein, das Fehlen oder die Menge eines oder mehrerer Analyte in der Mundflüssigkeit.
  • Die Vorrichtung läßt sich zweckmäßig so zusammenbauen, daß die Kapillarmatrix ein Aufnahmekissen zum Einführen in die Mundhöhle aufweist, während der Lateral-Flow-Immunchromatographiestreifen den Griff der Vorrichtung aufweist. Eine oder mehrere Zonen auf dem Griff können Indikatoren zur Ablesung (z. B. eines kolorimetrischen Signals) der Analysenergebnisse aufweisen. Natürlich sind auch andere Formen der Vorrichtung geeignet und werden dem Fachmann klar sein.
  • Kapillarmatrix
  • Das Material der Kapillarmatrix (poröse Matrix) ist vorzugsweise so ausgewählt, daß die Analysenvorrichtung eine Anzahl von Alleinstellungseigenschaften hat. Zu solchen Eigenschaften gehören u. a. ein relativ geringes Hohlraumvolumen, eine ausreichende Porengröße, um für schnelle und effektive Abgabe der Mundflüssigkeit zum Teststreifen zu sorgen, geringe oder keine Reaktivität mit der Mundflüssigkeit oder den Analyten, leichte Freisetzung der Mundflüssigkeit zum Immunchromatographie-Teststreifen und ein (im benetzten Zustand) nicht verformbares Auffangkissen.
  • Da Mundflüssigkeit möglicherweise nur beschränkt verfügbar ist (Patienten leiden oft unter einem "trockenen Mund" beim Testen), ist erwünscht, die Mundflüssigkeitsmenge zu maximieren, die von der Mundhöhle (z. B. der Mundschleimhaut) zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen transportiert wird. Erreicht wird dies mit Hilfe einer Kapillarmatrix, die ein minimales Hohlraumvolumen hat. Die Kapillarmatrix sollte ein Hohlraumvolumen unter etwa 65 %/cm3, vorzugsweise unter etwa 57 %/cm3, stärker bevorzugt unter etwa 48 %/cm3 und am stärksten bevorzugt unter etwa 40 %/cm3, 35 %/cm3 oder sogar 25 %/cm3 haben. Kapillarmatrizen mit so geringen Hohlraumvolumen geben normalerweise eine erhebliche Menge der absorbierten Mundflüssigkeit zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen ab.
  • Die Matrix selbst muß relativ klein bemessen sein. Insbesondere haben die Interstitien (Zwischenräume) vorzugsweise ein Maß, bei dem Kapillarkräfte das Einziehen der Flüssigkeit in die Kapillarmatrix bewirken. Somit ist die Kapillarmatrix auch so ausgewählt, daß sie eine ausreichend kleine mittlere Porengröße hat, um für schnelle Aufnahme der Mundflüssigkeit zu sorgen, mit der sie in Kontakt steht (z. B. über Kapillarwirkung). Die kleine Porengröße wirkt auch so, daß in der Flüssigkeitsprobe vorhandenes Teilchenmaterial ausgeschlossen wird. Jedoch ist die Porengröße auch so ausgewählt, daß sie ausreichend groß ist, damit die viskose Mundflüssigkeit nicht die Kapillarmatrix verstopft, sondern sie durch die Matrix zum Lateral-Flow-Chromatographiekissen schnell transportiert. Bevorzugte Materialien haben eine mittlere Porengröße im Bereich von etwa 40 μm bis etwa 250 μm, stärker bevorzugt etwa 60 μm bis etwa 200 μm und am stärksten bevorzugt etwa 80 μm bis etwa 120 μm.
  • Neben einer Porengröße (Kanalgröße), die zu schneller Aufnahme der Mundflüssigkeit führt, sollten die Oberflächen der Kapillarmatrix mit schneller Aufnahme der Mundflüssigkeit chemisch kompatibel sein. Somit sind bevorzugte Materialien der Kapillarmatrix selbst hydrophil oder so behandelt, daß sie hydrophil sind (z. B. durch Zugabe eines Tensids, auch als Detergens oder Netzmittel bezeichnet). Das heißt, Wasser muß auf den Oberflächen dieser Materialien fließen und von ihnen angezogen werden.
  • Während eine Reihe geeigneter Materialien von Natur aus hydrophil ist (z. B. reine Sinterglas- oder Quarzglaskügelchen), sind andere geeignete Materialien (z. B. Kunststoffe) normalerweise hydrophob (z. B. lassen sich nicht ohne weiteres benetzen). Allerdings können solche hydrophoben Materialien routinemäßig mit einem Netzmittel (d. h. Tensid/Detergens) behandelt und dadurch hydrophil (benetzbar) gemacht werden. Da aber die Kapillarmatrix in der Mundhöhle verwendet wird, darf das Behandlungsdetergens bekanntermaßen nicht gesundheitsschädlich für das betreffende Säugetier (z. B. den menschlichen Körper) sein und muß vorzugsweise für einen solchen Einsatz von der zuständigen Aufsichtsbehörde genehmigt sein (z. B. der Bundesverwaltung für Nahrungs- und Arzneimittel (Food and Drug Administration)). In einer bevorzugten Ausführungsform kann ein poröses Kunststoffmaterial (z. B. Polyethylen- oder Polypropylenschaum) hydrophil gemacht werden, indem das unbehandelte Matrixmaterial in eine verdünnte wäßrige Lösung eines zugelassenen Detergens gegeben wird, z. B. N-Methylcocoyltaurat. Danach wird das behandelte Material getrocknet, wodurch die Oberflächen der Matrix mit dem Detergens offenbar dünn beschichtet bleiben.
  • Während N-Methylcocoyltaurat bevorzugt ist, wird deutlich sein, daß andere Detergenzien auch verwendet werden können. Erforderlich ist nur, daß das Detergens zum oralen Gebrauch an Säugetieren unbedenklich ist, den Test auf dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen C nicht stört und die notwendigen hydrophilen Eigenschaften auf der Außenfläche der Matrix produziert.
  • Zusätzlich zum schnellen Aufnehmen und Transportieren der Mundflüssigkeit zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen ist die Kapillarmatrix so ausgewählt, daß sie die Flüssigkeit zum Chromatographiestreifen vorzugsweise schnell freigibt. Dies sollte zügig geschehen, ohne das Matrixmaterial selbst zusammenzudrücken. Somit kommt es in einer bevorzugten Ausführungsform zur schnellen Abgabe und Freisetzung von Mundflüssigkeit aus der Kapillarmatrix zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen ohne Manipulation (z. B. ohne die Kapillarmatrix zu quetschen oder zusammenzudrücken).
  • Aus der vorstehenden Darstellung sollte klar sein, daß bevorzugte Materialien der Kapillarmatrix einen Interstitialabstand haben, der die Aufnahme von Mundflüssigkeit durch Kapillaranziehung in Kombination mit Adsorption auf dem Material erleichtert. Dadurch wird die aus dem Mund erfaßte Mundflüssigkeit bevorzugt zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen transportiert, statt im Mund zu bleiben. Erreicht die Mundflüssigkeit den Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, wird sie gleichzeitig bevorzugt am Streifen absorbiert, statt in der Kapillarmatrix zu bleiben.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die hydrophile Kapillarmatrix eine im wesentlichen nichtabsorbierende Ma rix, die Flüssigkeit über Kapillarwirkung adsorbiert. Bei einer solchen Adsorption wird das Volumen des Materials nicht spürbar beeinflußt. Zusätzlich ist das Material der Kapillarmatrix relativ steif, so daß seine Morphologie während der Analyse im wesentlichen unverändert bleibt (z. B. bei Sättigung mit Mundflüssigkeit). Somit verändert Sättigung der Matrix mit einer Mundflüssigkeit nicht wesentlich die mittlere Porengröße oder das Hohlraumvolumen der porösen Matrix. Zudem führt Sättigung der Kapillarmatrix mit einer Mundflüssigkeit zu einer Volumenänderung unter 30 %, vorzugsweise unter 25 %, stärker bevorzugt unter 20 % und am stärksten bevorzugt unter etwa 15 %, 10 %, 5 % oder sogar unter etwa 1 %.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Kapillarmatrix als Sperre gegen Rückfluß von Reagenzien vom Lateral-Flow-Chromatographiestreifen in die Kapillarmatrix wirken. Erreichen läßt sich dies z. B., wenn der Chromatographiestreifen ein größeres Volumen zur Flüssigkeitsspeicherung als die Kapillarmatrix hat. Ist zusätzlich oder alternativ der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen stärker hydrophil als die Kapillarmatrix, kann die Kapillarmatrix auch als Rückflußsperre wirken. Die Materialien der Kapillarmatrix sind so ausgewählt, daß sie mit der Mundflüssigkeit oder den darin enthaltenen Analyten nicht chemisch reaktionsfähig sind. Mit Mundflüssigkeit kompatible Matrixmaterialien sind dem Fachmann bekannt, und zu ihnen gehören u. a. Glas, Harze und verschiedene Kunststoffe.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform erreicht man die o. g. Eigenschaften durch den Gebrauch poröser Kunststoffmaterialien für die Kapillarmatrix. Zu geeigneten porösen Kunststoffmaterialien zählen u. a. poröse Matrizen aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE), ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW), Polypropylen (PP), Polyvinyldenfluorid (PVDF), Polytetrafluorethylen (PTFE), Nylon 6 (N6) und Polyethersulfon (PES). In einer bevorzugten Ausführungsform sind die porösen Matrixmaterialien selbst hydrophil (um die Mundflüssigkeit leicht aufzunehmen) oder so behandelt (z. B. mit einem Tensid/Detergens), daß sie hydrophil sind.
  • Solche porösen Kunststoffe sind im Handel erhältlich (siehe z. B. Porex Technologies, Fairburn, GA). Besonders bevorzugte poröse Kunststoffe sind mit Detergens (Tensid) behandeltes Polyethylen und/oder Polypropylen. Normalerweise wird bei der Behandlung die Kapillarmatrix in einem Tensid/Detergens getränkt und dann das Material natürlich trocknen gelassen oder zwangsgetrocknet.
  • Besonders bevorzugte Materialien für die poröse Matrix sind Porex X-4588, 80-120 μm Porengröße mit 0,024 Inch Dicke, hergestellt aus Polypropylen. Geeignet sind gleichermaßen Porex X-4903 mit 0,0625 Inch, Porengröße 45-90 μm und Porex X-4913 mit 0,0625 Inch, Porengröße 90-130 μm. In einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Materialien mit Natrium-N-methylcocoyltaurat behandelt. Die Kapillarmatrixmaterialien werden im Detergens getränkt, das danach auf der die poröse Matrix aufweisenden Oberfläche getrocknet wird.
  • Deutlich ist, daß die genutzten Porex®-Materialien keine großen Volumen der Mundflüssigkeit zurückhalten. Beispielsweise seien die folgenden Daten betrachtet:
    Porex-Hohlraumvolumen
  • Tabelle 1: Hohlraumvolumen von Porex® X-4903 Mittlere Porengröße Porex X-4903 1 cm × 1 cm × 0,1588 cm
    Figure 00180001
  • Tabelle 2: Hohlraumvolumen von Porex® X-4913 Grobe Porengröße Porex X-4913 1 cm × 1 cm × 0,1588 cm
    Figure 00180002
  • Für die Tabellen sei angenommen, daß 1 cm3 = 1 ml = 1 g H2O ist.
  • Zugleich hat die hydrophile Kapillarmatrix W kein hohes Relativrückhaltevermögen für die Mundflüssigkeit. Zum Beispiel gibt sie ihre Flüssigkeit zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen C und zum absorbierenden Kissen A leicht ab. Deutlich wird, daß die hydrophile Kapillarmatrix W eher als Leitung denn als Absorptionsmittel wirkt; das Material wird aus dem Saugmaterial leicht abgegeben.
  • Identifizierung geeigneter poröser Matrixmaterialien
  • Deutlich wird, daß die Geschwindigkeit der Mundflüssigkeitsaufnahme, des Transports zum Lateral-Flow-Chromatographiekissen und der Freisetzung zum Kissen eine Funktion sowohl der Zusammensetzung der Kapillarmatrix als auch ihrer Form ist (z. B. zur Mundschleimhaut freiliegende Fläche, Querschnittfläche und Fläche in Kontakt mit dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen). Beeinflußt werden die Geschwindigkeiten auch durch die mittlere Porengröße, die Hydrophilie des Kapillarmatrixmaterials und die relativen Absorptionskennwerte der Kapillarmatrix und des Lateral-Flow-Chromatographiekissens.
  • Diese Parameter können in Übereinstimmung mit Routineverfahren optimiert werden, die dem Fachmann bekannt sind. In einer Ausführungsform wird dies durch Zusammenstellen einer Testvorrichtung erreicht, die das gewünschte Kapillarmatrixmaterial und den gewünschten Lateral-Flow-Immunchromatographiestreifen hat. Danach kann die Testvorrichtung mit einer Test-Mundflüssigkeitslösung in Kontakt gebracht werden (z. B. natürliche Mundflüssigkeit oder künstliche Mundflüssigkeit, siehe die US-A-5695929 und die gleichzeitig anhängige US-Anmeldung Nr. 08/608431).
  • In Kontakt bringen lassen sie sich durch tatsächliches Einführen des Aufnahmeabschnitts (z. B. Aufnahmekissen/-fläche) der Kapillarmatrix in eine Mundhöhle und Kontakt mit einer Mundschleimhaut (z. B. eines Menschen oder eines Versuchstiers). Alternativ lassen sie sich in Kontakt bringen, indem die Kapillarmatrix die Testflüssigkeit berührt, die auf einer Oberfläche oder in einer Schale oder einem anderen Be hältnis angeordnet ist, ein Teil oder die gesamte Kapillarmatrix in die Testflüssigkeit eingetaucht wird oder die Kapillarmatrix mit einem Testkörper (z. B. einem Schwamm, Tuch, Tupfer usw.) in Kontakt gebracht wird, der mit der Testflüssigkeit getränkt ist.
  • Normalerweise bleibt die Test-Mundflüssigkeit mit der Kapillarmatrix solange. in Kontakt, wie für die Durchführung der Analyse erwünscht ist (z. B. unter 5 Minuten), wonach der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen abgelesen werden kann, um das Vorhandensein, das Fehlen oder die Menge von Analyt und/oder die aufgenommene Mundflüssigkeitsmenge zu bestimmen. Auf diese Weise wird bestimmt, ob die Analyse ausreichende Empfindlichkeit und Spezifität hat.
  • Zusätzlich kann die Zeitdauer zum Aufnehmen von Mundflüssigkeit in die Kapillarmatrix und den Lateral-Flow-Chromatographiestreifen bestimmt werden. Ermitteln lassen sich ähnlich das Gesamtprobenvolumen, das zur ordnungsgemäßen Sättigung des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens erforderlich ist, und die durch die Kapillarmatrix zurückgehaltene Flüssigkeitsmenge (z. B. durch Wiegen der verschiedenen Komponenten vor und nach der Analyse).
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kapillarmatrix beim Einführen und Halten in einem Mund mit Mundflüssigkeit in weniger als etwa 5 Minuten, vorzugsweise weniger als etwa 3 Minuten, stärker bevorzugt weniger als etwa 1 Minute und am stärksten bevorzugt weniger als etwa 30 Sekunden gesättigt. Ähnlich gibt die Kapillarmatrix ausreichend Flüssigkeit zum Chromatographiestreifen für eine ordnungsgemäß durchgeführte Analyse (eine Analyse nach den Spezifikationen des Chromatographiestreifens) in weniger als etwa 10 Minuten, vorzugsweise weniger als etwa 5 Minuten, stärker bevorzugt weniger als etwa 3 Minuten und am stärksten bevorzugt weniger als etwa 2 Minuten oder sogar weniger als etwa 1 Minute ohne Zusammendrücken der porösen Matrix ab.
  • Hergestellt wird eine poröse Matrix, die durch weniger als etwa 500 μl, stärker bevorzugt weniger als etwa 500 μl, vorzugsweise weniger als etwa 500 μl, stärker bevorzugt weni ger als etwa 300 μl und am stärksten bevorzugt weniger als etwa 100 μl gesättigt wird.
  • Deutlich wird sein, daß bei beabsichtigter Analyse nur der Mundflüssigkeitsaufnahme- und Freisetzungseigenschaften keine vollständige Chromatographieanalyse genutzt zu werden braucht. Das Grundmaterial der Kapillarmatrix, die Materialien des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens und bei Bedarf des Blockierungsstreifens können zusammengebaut werden. Quantifizieren läßt sich die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsaufnahme und -abgabe zum Kissen, indem das Kapillarmatrixkissen in die Probenflüssigkeit (z. B. natürliche oder künstliche Mundflüssigkeit) eingetaucht oder mit ihr in Kontakt gebracht und die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsaufnahme und -abgabe zum Kissen und/oder die in der Kapillarmatrix zurückgehaltene Menge quantifiziert wird (z. B. durch Wiegen der verschiedenen Elemente nach speziellen vorgewählten Einwirkungszeiten der Testflüssigkeit). Eine Kombination von Materialien und Formelementen, die für maximale Flüssigkeitsabgabe einer Mundflüssigkeit von einer Mundschleimhaut zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen in kürzester Zeit sorgt, ist bevorzugt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen ein Nitrocellulosestreifen (z. B. Syntron QuickScan 6, Avitar Visualine II, Avitar Technologies, Canton, Massachusetts). Ein typischer Chromatographiestreifen ist Millipore SRHF Nitrocellulosemembran (Millipore Corp., Bedford, Massachusetts) mit Maßen von 4 mm × 50 mm. Ein poröses Matrixmaterial mißt 7 mm × 52 mm (0,0625 Inch Dicke) und überdeckt die Nitrocellulosemembran um etwa 64 mm2. In einer weiteren Ausführungsform ist die Kapillarmatrix paddelförmig, wobei sie eine Gesamtoberfläche von etwa 720 mm2 hat und den Chromatographiestreifen um etwa 8 mm2 überdeckt. Besonders gut geeignet ist die kleine Überdeckung für Ausführungsformen, die ein Konjugatkissen enthalten, da sie dazu dient, die Mundflüssigkeit durch das Konjugatkissen wirksam zu kanalisieren.
  • Lateral-Flow-Chromatographiestreifen
  • Die Analysenvorrichtung der Erfindung kann praktisch jeden Lateral-Flow-Chromatographiestreifen zur Detektion und/oder Quantifizierung des oder der Analyte nutzen. Lateral-Flow-Chromatographieanalysen sind dem Fachmann bekannt (siehe z. B. die US-A-5569608, 5120643, 5656503, 4855240, 5591645, GB-A-2204398 und EP-B1-0323605), und solche Analysen sind im Einzelhandel oder auf OEM-Basis für zahlreiche Analyte verfügbar.
  • Normalerweise beinhalten Lateral-Flow-Immunassays das Auftragen einer flüssigen Testprobe, von der angenommen wird, daß sie einen zu detektierenden Analyten enthält, auf eine Auftragszone eines Lateral-Flow- (Immunchromatographie-) Teststreifens. Der Streifen weist ein Matrixmaterial auf (z. B. Papier, Nitrocellulose usw., siehe z. B. die US-A-5569608), durch den die Testflüssigkeit und der darin suspendierte oder gelöste Analyt durch Kapillarwirkung von der Auftragszone zu einer Detektionszone fließen kann, wo ein sichtbares Signal oder dessen Fehlen das Vorhandensein oder Fehlen des Analyten anzeigt.
  • Normalerweise verfügt der Streifen über eine Einrichtung zum immunspezifischen Binden des zu detektierenden Analyten an seinen spezifischen Bindungspartner (ist z. B. der Analyt ein Antigen, ist der Bindungspartner ein Antikörper oder ein Antikörperfragment, und umgekehrt), der ein detektierbares Label trägt. Bei einer solchen Vorgehensweise, die in der US-A-4446232 offenbart ist, enthält der Streifen einen enzymmarkierten, mobilen Bindungspartner für den Analyten, der sich in einer Zone stromabwärts von der Probenauftragszone befindet. Ist Analyt in der Testprobe vorhanden, kombiniert er sich mit seinem markierten Bindungspartner zu einem Komplex, der entlang dem Streifen zu einer Detektionszone fließt, die ein Substrat für das Enzymlabel enthält, das ein Signal (z. B. eine Farbreaktion) in Gegenwart des Enzymlabels liefern kann.
  • Normalerweise enthält der Streifen eine Zone, in der ein Analyt immobilisiert wird, so daß der markierte Bindungspartner, der sich infolge des Fehlens von Analyt in der Probe nicht mit Analyt kombiniert, eingefangen und dadurch daran gehindert wird, die Detektionszone zu erreichen. Veröffentlicht wurden verschiedene Abwandlungen dieser Technik, von denen viele ein gewisses konkurrierendes spezifisches Bindungssystem beinhalten, bei dem das Vorhandensein oder Fehlen von Analyt in der Testprobe durch die Detektion oder Abwesenheit markierter Bindungspartner in der Detektionszone bestimmt wird. In der US-A-4868108 ist ein ähnlicher Ansatz mit dem Zusatz eines immobilisierten Einfangreagens für den enzymmarkierten Bindungspartner in der Detektionszone offenbart, um das Enzymlabel zu konzentrieren und seine Fähigkeit zu erhöhen, mit dem Enzymsubstrat zu reagieren und so die Analyse empfindlicher zu machen.
  • Nicht alle Ansätze für die Immunchromatographie beruhen auf einem enzymmarkierten Bindungspartner/Enzymsubstrat, die das Signal zur Detektion des Analyten liefern. Die US-A-4806311 offenbart eine Mehrzonen-Testvorrichtung zur spezifischen Bindungsanalysenbestimmung eines Analyten und eines immobilisierten Bindungspartners dafür zusammen mit einer Detektionszone zum Aufnehmen von markiertem Reagens, das aus der Reagenszone dorthin wandert. Die Detektionszone enthält eine immobilisierte Form eines Bindungsstoffs für das markierte Reagens. Das markierte Reagens trägt eine detektierbare chemische Gruppe mit einer detektierbaren physikalischen Eigenschaft, die auf der Grundlage seiner eigenen physikalischen Eigenschaften detektierbar ist, so daß es keine chemische Reaktion mit einem weiteren Stoff erfordert. Beispiele für solche Gruppen sind farbig fluoreszierende Spezies, phosphoreszierende Moleküle, Radioisotope und elektroaktive Komponenten. Die US-A-4313734 beschreibt die Verwendung von Goldsolen als Labels für Antikörper, die ohne eine chemische Änderung detektierbar sind.
  • Viele Lateral-Flow-Immunchromatographiesysteme nutzen Teilchen- (Mikroteilchen-) Marker (z. B. Gelatine, eingefärbter Latex oder Kolloidgold), die mit einem Bindungspartner (z. B. Antikörper oder Antigen) markiert sind, der den interessierenden Analyten bindet.
  • Die Mikroteilchen oder andere detektierbare Komponenten, die an einer analytbindenden Komponente (z. B. einem Antikör per oder Antigen) angelagert sind, sind auf einem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen oder auf einem Probenauftragskissen (normalerweise Glasfaser) getrocknet (oder anderweitig darin plaziert), der (das) seinerseits an einem Ende eines Streifens aus chromatographischem Medium, z. B. Nitrocellulose, befestigt ist. Ein weiteres Material, das sich an den interessierenden Analyten bindet, ist am chromatographischen Medium an oder nahe dem Ende befestigt, das entgegengesetzt zum Ende mit dem Auftragskissen liegt.
  • Die zu analysierende Flüssigkeitsprobe wird auf dem Kissen plaziert, was die Suspension der Mikroteilchen in die Flüssigkeit bewirkt und jedem Analyten in der Flüssigkeitsprobe ermöglicht, sich an das analytbindende Material zu binden, das an den Mikroteilchen angelagert ist. Die Flüssigkeitsprobe verläßt das Auftragskissen durch Diffusion und Kapillarwirkung und beginnt, entlang dem Nitrocellulosestreifen zu wandern, wobei die Mikroteilchen zusammen mit der Flüssigkeit entlang dem Streifen mitgeführt werden. Trifft die Flüssigkeit, die die suspendierten Mikroteilchen enthält, am Bereich des Chromatographiestreifens ein, der das zweite Bindungsmaterial trägt, bildet der Analyt (sofern in der Ausgangsprobe vorhanden) eine Molekülbrücke zwischen dem Analytbindungsmaterial auf den Mikroteilchen und dem am Streifen fixierten Analytbindungsmaterial, was zur Immobilisierung der Mikroteilchen an dem Punkt des Streifens führt, an dem das Analytbindungsmaterial fixiert ist. Diese Immobilisierung der Mikroteilchen führt zu einem sichtbaren Signal (z. B. einem gefärbten Band oder Fleck) an diesem Punkt auf dem Streifen. Ist der Analyt nicht in der Probe vorhanden, bewegen sich die Mikroteilchen an dieser Stelle auf dem Chromatographiestreifen vorbei, und es wird kein sichtbares Signal erzeugt.
  • Deutlich wird sein, daß andere Labels (z. B. fluoreszierende Labels) neben Mikroteilchen genutzt werden können. Zudem kann ein einzelner Chromatographiestreifen Reagenzien enthalten, um eine Anzahl unterschiedlicher Analyte zu detektieren oder zu quantifizieren.
  • Klar wird auch sein, daß der Lateral-Flow-Streifen eine Analytdetektion verwenden kann, die kein Antikörper-Antigen- Erkennungssystem beinhaltet. So kann z. B. der Streifen in einer Detektionszone mit einer Chemikalie imprägniert sein, die mit dem Analyten selbst reagiert, um ein Signal zu erzeugen.
  • Die Vorrichtungen der Erfindung lassen sich leicht mit jeder von vielfältigen handelsüblichen Lateral-Flow-Chromatographieanalysen zusammenstellen (z. B. Syntron QuickScan 6, Avitar Visualine II, Avitar Technologies, Canton, Massachusetts usw.).
  • Optionaler Blockierungsstreifen
  • Die Analysenvorrichtungen der Erfindung können optional einen Blockierungsstreifen zwischen der porösen Matrix und dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen aufweisen. Der Blockierungsstreifen kann mit Puffern imprägniert sein, um den pH-Wert der Mundflüssigkeit zwecks Kompatibilität mit der Lateral-Flow-Chromatographieanalyse einzustellen (z. B. auf pH 7,5). Ferner kann der Blockierungsstreifen ein oder mehrere Blockierungsreagenzien aufweisen, die nichtspezifische Bindung des Analyten und/oder der Reagenzien der Analysenvorrichtung reduzieren und dadurch das Auftreten falschpositiver Ergebnisse verringern. Zu geeigneten Blockierungsreagenzien gehören u. a. bovines Serumalbumin (BSA), Desoxycholat und n-Lauroylsarcosin. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Blockierungslösung auf: 4 % Polyvinylalkohol (10 kd mw (Aldrich 36, 062-2), 4 % Natrium-n-Lauroylsarcosin (Sigma L5777), 2 % Polyvinylpyrrolidon (10 kd mw, Sigma P2263) in 60 X Tris EDTA (Sigma T9285) oder 7,5 % Natrium-n-Lauroylsarcosin (Sigma L5777), 2,5 % Tetronic 1307 (BASF), 0,00001 % Polyethylenglycolverbindung (Sigma P2263) in 100 X Tris EDTA Puffer (Sigma T9285).
  • Das Blockierungskissen kann aus vielfältigen Materialien zusammengesetzt sein, solange diese nicht den Fluß von Mundflüssigkeit aus der Kapillarmatrix zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen behindern. Zu solchen Materialien gehören u. a. Papier, Cellulose, Nitrocellulose u. ä. Besonders bevorzugte Materialien sind so ausgewählt, daß sie Rückfluß von Reagenzien oder Mundflüssigkeit vom Chromatographieteststreifen zur Kapillarmatrix reduzieren oder eliminieren. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Blockierungskissen, wenn vorhanden, ein Cellulosefilter Schleicher & Schuell Nr. 470 (Schleicher & Schuell GmbH, Deutschland).
  • Optionaler Konjugatstreifen
  • In einer Ausführungsform sind die Lateral-Flow-Chromatographiereagenzien (z. B. antikörpermarkierte Goldteilchen usw.) auf oder im Lateral-Flow-Chromatographiestreifen selbst angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform können aber ein oder mehrere Chromatographiereagenzien in einem Konjugatstreifen (G) angeordnet sein, um z. B. die Fertigung zu erleichtern. Der Konjugatstreifen ist neben dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen so positioniert, daß die Mundflüssigkeit über oder durch den Konjugatstreifen passieren muß, um im Chromatographiestreifen weiter zu wandern. Alternativ kann der Konjugatstreifen in den Lateral-Flow-Chromatographiestreifen eingewebt oder kann in einer Linie, in derselben Ebene wie der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen plaziert sein. Wie beim Blockierungsstreifen kann der Konjugatstreifen aus jedem zweckmäßigen Material hergestellt sein (z. B. Nitrocellulose, Glasfaser, Polyester usw.), das mit der Analyse kompatibel ist und das den Fluß der Mundflüssigkeit und der Reagenzien im wesentlichen nicht behindert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Konjugatkissen ein 4 mm × 4 mm großes Glasfaserkissen oder Polyesterkissen (z. B. Ahlstrom Remay Nr. 2033).
  • Zusammenbau der Analysenvorrichtung
  • Die Komponenten (z. B. Kapillarmatrix, Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, optionaler Blockierungsstreifen) lassen sich auf beliebigen vielfältigen Wegen zusammenbauen, die dem Fachmann bekannt sind. So können die Komponenten z. B. miteinander verschweißt oder miteinander verklebt u. ä. werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Komponenten einfach zusammengedrückt und durch ein Gehäuse (H) an Ort und Stelle gehalten. Das Gehäuse H kann jeden gewünschten Aufbau haben. Beispielsweise wurden bei einem Prototypaufbau Trinkhalme genutzt, die sowohl für ausreichende Struktur als auch Sichtbarkeit sorgten, um die Testgenauigkeit zu messen. Auch Acrylschlauch wurde verwendet. Deutlich ist also, daß andere übliche Schlauchmaterialien verwendet oder speziell gestaltete Gehäuse kundenspezifisch geformt oder extrudiert werden können.
  • Die Komponenten wurden so zusammengebaut, daß der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen der Länge nach im Halm angeordnet und an einem Ende mit einem Ende der Kapillarmatrix (W) zusammengedrückt war. Somit bildete das Gehäuse H einen zweckmäßigen Griff zum Einführen der Kapillarmatrix in die Mundhöhle eines Säugetiers (z. B. eines Menschen).
  • 1, 2 und 3 veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen der Analysenvorrichtung der Erfindung. Der Lateral-Flow-Chromatographie- oder Immunchromatographiestreifen (C) ist der Länge nach im Gehäuse (H) angeordnet. Ein Ende des Chromatographiestreifens kontaktiert direkt oder über ein Blockierungskissen (B) einen Abschnitt der Kapillarmatrix (W). Die Kapillarmatrix (W) steht aus dem Gehäuse (H) vor, wobei sie eine Fläche (3) bildet, die als absorbierende Oberfläche zur Aufnahme von Mundflüssigkeit wirkt. Die Mundflüssigkeit wandert durch die Matrix (W) und durch das gegebenenfalls vorhandene Blockierungskissen (B), wo sie abschließend zu einer Aufnahmefläche (R) auf dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen abgegeben wird.
  • Danach wandert die Mundflüssigkeit entlang dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, wo sie mit verschiedenen Reagenzien in Wechselwirkung tritt (z. B. antikörper- oder antigenmarkierte Bindungspartner (z. B. Antikörper oder Antigene)), die im Chromatographiestreifen und/oder in einem optionalen Konjugatkissen G abgelagert sind, das bei Vorhandensein den Chromatographiestreifen kontaktiert.
  • Die Mundflüssigkeit/Reagens-Kombination wandert weiter entlang dem Chromatographiestreifen, bis sie eine oder mehrere Indikatorzonen (20) erreicht. Ist ein Analyt vorhanden, immobilisiert die Indikatorzone den gebundenen markierten Analyten oder erzeugt anderweitig ein detektierbares Signal. Eine oder mehrere der Indikatorzonen können auch die Probensuffizienz anzeigen (z. B. mit einer Farbänderung), wenn das notwendige Probenvolumen und/oder die notwendige Analytkon zentration erreicht sind. Probensuffizienzindikatoren sind dem Fachmann bekannt, und besonders vorteilhafte Probensuffizienzindikatoren sind in der gleichzeitig anhängigen US-Anmeldung Nr. 08/456459 und in der US-A-5479937 beschrieben.
  • Die Indikatorzonen können (z. B. durch Sichtkontrolle oder auf anderem Weg) durch Sichtöffnungen (18) abgelesen werden. Optional ist die Vorrichtung mit dem Blockierungskissen (B) ausgestattet. Dieses Kissen kann mit einem Blockierungsreagens (z. B. n-Lauroylsarcosin) und/oder Puffer(n) zum Einstellen des pH-Werts der Probe imprägniert sein. Zusätzlich kann das Blockierungskissen aus einem semipermeablen Material hergestellt sein, das Mundflüssigkeit zum Chromatographiestreifen durchläßt, aber Rückfluß von Mundflüssigkeit und/oder Reagenzien in die Kapillarmatrix verhindert. Am entfernten Ende (entfernt von der Kapillarmatrix) des Chromatographiestreifens kann ein absorbierendes Kissen fixiert sein, das als Reservoir wirkt, um die Mundflüssigkeit aufzunehmen und dadurch Rückfluß in die Kapillarmatrix zu verhindern.
  • Deutlich ist, daß die Vorrichtungen in vielfältigen Formen zusammengebaut sein können. Eine bevorzugte Ausführungsform ist in 3 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen (C) in einem Gehäuse (H) angeordnet, das als Griff zum Handhaben der Vorrichtung wirkt. Das Gehäuse/der Griff (H) ist mit Sichtöffnungen (18) zum Sichtbarmachen der Probensuffizienz und der Analysenergebnisse versehen. Die Kapillarmatrix steht aus dem Gehäuse vor, um eine ebene Oberfläche zum Einführen in die Mundhöhle zu bilden, wo die Kapillarmatrixfläche (3) mit der Mundschleimhaut in Kontakt gebracht werden kann.
  • Der Zweckmäßigkeit halber kann die Analysenvorrichtung optional mit einer Abdeckung (22) zum Schutz der Oberfläche der Kapillarmatrix vor und nach Gebrauch ausgestattet sein. Dies verhindert Verunreinigung der Analysenvorrichtung und erleichtert die hygienische Entsorgung benutzter Vorrichtungen.
  • Verständlich wird sein, daß mit der Wechselwirkung der hydrophilen Kapillarmatrix W und des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens C ein extrem einfacher Aufbau möglich ist. ferner arbeitet das Endprodukt ganz ähnlich wie ein herkömmliches Thermometer. Der Test läuft zügig ab, wobei Prototypen etwa 2 Minuten für vollständige Testergebnisse benötigten. Ferner eignet sich der Test selbst leicht zur Speichelstimulation, indem z. B. leicht saure Verbindungen am Ende des Saugmaterials plaziert werden.
  • Am wichtigsten ist, daß der Test nur minimale Flüssigkeitsvolumen aus der Mundhöhle benötigt, um einen Test durchzuführen. Zum Beispiel nutzen in den dargestellten Gestaltungen die Analysen nur 100 bis 200 μl Mundflüssigkeit. Dies stellt eine Verbesserung um mindestens einen Faktor 4 gegenüber Probenvolumenanforderungen früherer Analysen dar.
  • Gebrauch der Analysenvorrichtung
  • Im Gebrauch wird die Analysenvorrichtung der Erfindung in die Mundhöhle eines Säugetiers (z. B. eines Menschen) so eingeführt, daß der Griff, in dem der Chromatographiestreifen angeordnet ist, außerhalb des Munds liegt. Vorzugsweise wird die Fläche der Kapillarmatrix mit der Mundschleimhaut in Kontakt gebracht und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform an die Mundschleimhaut am Zahnfleischkamm gedrückt, z. B. zwischen die Wangen und das Zahnfleisch gepreßt.
  • Die Analysenvorrichtung wird an Ort und Stelle gehalten, vorzugsweise ohne Kaubewegungen, bis ausreichend Probe aufgefangen ist. Dies kann für ein vorbestimmtes Zeitintervall geschehen oder bis die Kapillarmatrix eine charakteristische Taktile Qualität erreicht oder bis ein Probensuffizienzindikator (z. B. eine Farbänderung) eine ausreichende Probe anzeigt.
  • Zur empfohlenen zeit (nach Abschluß der Immunchromatographieanalyse) wird die Vorrichtung abgelesen (z. B. durch Sichtkontrolle der Indikatorzone(n) durch die Sichtöffnung(en)), um zu bestimmen, ob das Subjekt positiv oder negativ auf den (die) interessierenden Analyt(e) getestet wurde oder um den (die) Analyt(e) zu quantifizieren.
  • Ausrüstungssätze zur Detektion von Analyten in Mundflüssigkeiten
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung Ausrüstungssätze zur Detektion eines oder mehrerer Analyte in Mundflüssigkeiten bereit. Die Ausrüstungssätze weisen eine oder mehrere der hierin beschriebenen Analysenvorrichtungen auf. Zudem können die Ausrüstungssätze Bedienungsanleitungen aufweisen, die Anweisungen (d. h. Protokolle) zur praktischen Realisierung der Analysenverfahren der Erfindung enthalten. Während die Bedienungsanleitungen normalerweise schriftliche oder gedruckte Materialien sind, sind sie nicht darauf beschränkt. Jedes Medium, das solche Anweisungen speichern und sie einem Endnutzer übermitteln kann, ist durch die Erfindung erwogen. Zu solchen Medien gehören u. a. elektronische Speichermedien (z. B. Magnetplatten, Bänder, Kassetten, Chips), optische Medien (z. B. CD-ROMs) u. ä. Solche Medien können Adressen von Internetseiten aufweisen, die solche Bedienungsanleitungen bereitstellen.
  • Optional können die Ausrüstungssätze beliebige der Puffer, Reagenzien, Detektionsreagenzien usw. enthalten, die für die Praxis der Verfahren der Erfindung von Nutzen sind.

Claims (83)

  1. Vorrichtung zum Auffangen und zur Lateral-Flow-Chromatographie einer Mundflüssigkeit, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Kapillarmatrix mit einer freiliegenden Oberfläche zum Aufnehmen von Mundflüssigkeit; einem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, wobei der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen mit der Kapillarmatrix in Verbindung steht, so daß beim Aufnehmen von Mundflüssigkeit durch die Kapillarmatrix die Kapillarmatrix die Mundflüssigkeit aufsaugt und die Mundflüssigkeit zu einer Aufnahmefläche des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens abgibt; und einen im wesentlichen ebenen Blockierungsstreifen, der zwischen der Kapillarmatrix und dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen plaziert ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei Sättigung der Kapillarmatrix mit einer Mundflüssigkeit die Morphologie der Kapillarmatrix nicht wesentlich ändert.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei Sättigung der Kapillarmatrix mit einer Mundflüssigkeit die mittlere Porengröße der Kapillarmatrix nicht wesentlich ändert.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei Sättigung der Kapillarmatrix mit einer Mundflüssigkeit das Hohlraumvolumen der Kapillarmatrix nicht wesentlich ändert.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kapillarmatrix eine mittlere Porengröße im Bereich von etwa 40 μm bis etwa 250 μm hat.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kapillarmatrix ein Hohlraumvolumen unter etwa 60 %/cm3 hat.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kapillarmatrix einen Kunststoff aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Kapillarmatrix einen Kunststoff aufweist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polyethylen hoher Dichte (HDPE), einem ultrahochmolekularen Polyethylen (UHMW), einem Polypropylen (PP), einem Polyvinylidenfluorid (PVDF), einem Polytetrafluorethylen (PTFE), einem Nylon 6 (N6) und einem Polyethersulfon (PES) besteht.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Kunststoff hydrophil oder so behandelt ist, daß er hydrophil ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kapillarmatrix bei Kontakt mit einer Mundschleimhaut Mundflüssigkeit aus der Mundhöhle aufnimmt und die Mundflüssigkeit zur Aufnahmefläche des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens in weniger als etwa 1 Minute freigibt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Kapillarmatrix bei Kontakt mit einer Mundschleimhaut Mundflüssigkeit aus der Mundhöhle aufnimmt und die Mundflüssigkeit zur Aufnahmefläche des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens in weniger als etwa 30 Sekunden freigibt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Kapillarmatrix mit Mundflüssigkeit in weniger als etwa 1 Minute gesättigt wird.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kapillarmatrix durch weniger als etwa 500 μl gesättigt wird.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kapillarmatrix die Mundflüssigkeit zur Aufnahmefläche des Lateral- Flow-Chromatographiestreifens ohne Kompression der Kapillarmatrix freigibt.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei ausreichende Mundflüssigkeit freigegeben wird, um die Aufnahmefläche zu sättigen.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Blockierungsstreifen einen Puffer aufweist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Blockierungsstreifen Rückfluß von Reagenzien vom Lateral-Flow-Chromatographiestreifen zur Kapillarmatrix verhindert.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einem Gehäuse mit einem Hohlraum, wobei sich der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen in den Hohlraum entlang dem Gehäuse zu einer Kontrollstelle am Gehäuse erstreckt; und mindestens einer Kontrollstelle von einer Außenseite des Gehäuses zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, um Sichtkontrolle von Reagenzien an ausgewählten Stellen auf dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen zu ermöglichen.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei das Gehäuse als Griff zum Einführen der Kapillarmatrix in die Mundhöhle wirkt.
  20. Verfahren zum Detektieren oder Quantifizieren eines oder mehrerer Analyte in einer Mundflüssigkeit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: i) Einführen der Vorrichtung nach Anspruch 1 in die Mundhöhle eines Säugers, so daß die Kapillarmatrix mit einer Mundschleimhautoberfläche in Kontakt kommt, wodurch die Kapillarmatrix Mundflüssigkeit aufsaugt und die Mundflüssigkeit zu einer Aufnah mefläche des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens abgibt; und ii) Ablesen eines Signals auf dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, das das Vorhandensein, das Fehlen oder die Menge des einen oder der mehreren Analyte anzeigt.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei Sättigung der Kapillarmatrix mit einer Mundflüssigkeit die Morphologie der Kapillarmatrix nicht wesentlich ändert.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei Sättigung der Kapillarmatrix mit einer Mundflüssigkeit die mittlere Porengröße der Kapillarmatrix nicht wesentlich ändert.
  23. Verfahren nach Anspruch 21, wobei Sättigung der Kapillarmatrix mit einer Mundflüssigkeit das Hohlraumvolumen der Kapillarmatrix nicht wesentlich ändert.
  24. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Kapillarmatrix eine mittlere Porengröße im Bereich von etwa 40 μm bis etwa 250 μm hat.
  25. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Kapillarmatrix ein Hohlraumvolumen unter etwa 60 %/cm3 hat.
  26. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Kapillarmatrix einen Kunststoff aufweist.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Kapillarmatrix einen Kunststoff aufweist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polyethylen hoher Dichte (HDPE), einem ultrahochmolekularen Polyethylen (UHMW), einem Polypropylen (PP), einem Polyvinylidenfluorid (PVDF), einem Polytetrafluorethylen (PTFE), einem Nylon 6 (N6) und einem Polyethersulfon (PES) besteht.
  28. Verfahren nach Anspruch 26, wobei der Kunststoff hydrophil oder so behandelt ist, daß er hydrophil ist.
  29. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Kapillarmatrix bei Kontakt mit einer Mundschleimhaut Mundflüssigkeit aus der Mundhöhle aufnimmt und die Mundflüssigkeit zur Aufnahmefläche des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens in weniger als etwa 1 Minute freigibt.
  30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Kapillarmatrix bei Kontakt mit einer Mundschleimhaut Mundflüssigkeit aus der Mundhöhle aufnimmt und etwa 100 μl bis etwa 200 μl Mundflüssigkeit zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen in weniger als etwa 1 Minute abgibt.
  31. Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Kapillarmatrix bei Kontakt mit einer Mundschleimhaut Mundflüssigkeit aus der Mundhöhle aufnimmt und die Mundflüssigkeit zur Aufnahmefläche des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens in weniger als etwa 30 Sekunden freigibt.
  32. Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Kapillarmatrix mit Mundflüssigkeit in weniger als etwa 1 Minute gesättigt wird.
  33. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Kapillarmatrix durch weniger als etwa 500 μl gesättigt wird.
  34. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Kapillarmatrix die Mundflüssigkeit zur Aufnahmefläche des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens ohne Kompression der Kapillarmatrix freigibt.
  35. Verfahren nach Anspruch 34, wobei ausreichende Mundflüssigkeit freigegeben wird, um die Aufnahmefläche zu sättigen.
  36. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Blockierungsstreifen ferner einen Puffer aufweist.
  37. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Blockierungsstreifen Rückfluß von Reagenzien vom Lateral-Flow-Chromatographiestreifen zur Kapillarmatrix verhindert.
  38. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Vorrichtung ferner aufweist: ein Gehäuse mit einem Hohlraum, wobei sich der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen in den Hohlraum entlang dem Gehäuse zu einer Kontrollstelle am Gehäuse erstreckt; und mindestens eine Kontrollstelle von einer Außenseite des Gehäuses zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, um Sichtkontrolle von Reagenzien an ausgewählten Stellen auf dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen zu ermöglichen.
  39. Verfahren nach Anspruch 38, wobei das Gehäuse als Griff zum Einführen der Kapillarmatrix in die Mundhöhle wirkt.
  40. Ausrüstungssatz zur Detektion eines Analyten in einer Mundflüssigkeit, wobei der Ausrüstungssatz aufweist: die Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Auffangen und zur Lateral-Flow-Chromatographie einer Mundflüssigkeit; und Bedienungsanleitungen für die Vorrichtung.
  41. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einem Gehäuse; einem Hohlraum im Gehäuse, wobei sich der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen in den Hohlraum vom Hohlraum entlang dem Gehäuse zu einer Kontrollstelle am Gehäuse erstreckt, wobei der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen Reagenzien zum Binden von Testanalyten hat; mindestens einer Kontrollstelle von einer Außenseite des Gehäuses zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, um Sichtkontrolle von Reagenzien an ausgewählten Stellen auf dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen zu ermöglichen; wobei die Kapillarmatrix vom Gehäuse zur Mundhöhle an einem Ende kommuniziert und eine Verbindung zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen am anderen Ende hat und wobei die Kapillarmatrix hydrophil ist.
  42. Vorrichtung nach Anspruch 41, ferner mit: der hydrophilen Kapillarmatrix, die eine Matrix von Kanälen aus Material mit kugelförmigen Teilchen bildet.
  43. Vorrichtung nach Anspruch 41, ferner mit: der hydrophilen Kapillarmatrix, die eine Matrix von Kanälen aus Material bildet, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Polymer- und Polystyrolkunststoff aufweist.
  44. Vorrichtung nach Anspruch 41, wobei die hydrophile Kapillarmatrix ihr Volumen beim Transport von Mundflüssigkeit nicht erhöht.
  45. Prozeß zum Transportieren von Testanalyten in Mundflüssigkeit von einer Mundhöhle zu einem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen mit den folgenden Schritten: Bereitstellen eines Lateral-Flow-Chromatographiestreifens; Bereitstellen eines Gehäuses mit einem Hohlraum im Gehäuse; Bereitstellen eines Lateral-Flow-Chromatographiestreifens, der sich in den Hohlraum entlang dem Gehäuse zu einer Kontrollstelle am Gehäuse erstreckt; Bereitstellen einer hydrophilen Kapillarmatrix, die vom Gehäuse zur Mundhöhle an einem Ende kommuniziert und eine Verbindung zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen am anderen Ende hat; Bereitstellen eines im wesentlichen ebenen Blockierungsstreifens zwischen der Kapillarmatrix und dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen; Herstellen einer Verbindung der hydrophilen Kapillarmatrix an dem einen Ende mit dem Mund einer zu testenden Person; und Beobachten des Lateral-Flow-Chromatographiestreifens zur Kontrolle von Reagenzien an den ausgewählten Stellen auf dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen.
  46. Prozeß zum Transportieren wäßriger Flüssigkeit aus der Mundhöhle zu einem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen nach Anspruch 45 und ferner mit dem folgenden Schritt: Bereitstellen mindestens einer Kontrollstelle von der Außenseite des Gehäuses zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen, um Vorhandensein eines Minimums zu beprobender Flüssigkeit anzuzeigen, die vom absorbierenden Kissen zum Lateral-Flow-Chromatographiestreifen aufgenommen wurde.
  47. Prozeß zum Transportieren wäßriger Flüssigkeit aus der Mundhöhle zu einem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen nach Anspruch 45 und ferner mit dem folgenden Schritt: einer hydrophilen Kapillarmatrix, die eine Matrix von Kanälen aus Material mit kugelförmigen Teilchen bildet.
  48. Prozeß zum Transportieren wäßriger Flüssigkeit aus der Mundhöhle zu einem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen nach Anspruch 45 und ferner mit dem folgenden Schritt: einer hydrophilen Kapillarmatrix, die eine Matrix von Kanälen aus Material bildet, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Polymer- und Polystyrolkunststoff aufweist.
  49. Prozeß zum Transportieren wäßriger Flüssigkeit aus der Mundhöhle zu einem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen nach Anspruch 45 und ferner mit dem folgenden Schritt: die bereitgestellte hydrophile Kapillarmatrix erhöht nicht ihr Volumen beim Transport von wäßriger Flüssigkeit.
  50. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Konjugatstreifen, der zwischen der Kapillarmatrix und dem Lateral-Flow-Chromatographiestreifen plaziert ist.
  51. Vorrichtung nach Anspruch 50, wobei Chromatographiereagenzien im Konjugatstreifen angeordnet sind.
  52. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Blockierungsstreifen ein Detergens aufweist.
  53. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Blockierungsstreifen ein Blockierungsreagens aufweist.
  54. Vorrichtung nach Anspruch 53, wobei das Blockierungsreagens aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus bovinem Serumalbumin (BSA), Desoxycholat und n-Lauroyl-Sarkosin besteht.
  55. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Blockierungsstreifen ein Detergens aufweist.
  56. Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Blockierungsstreifen ein Blockierungsreagens aufweist.
  57. Verfahren nach Anspruch 56, wobei das Blockierungsreagens aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus bovinem Serumalbumin (BSA), Desoxycholat und n-Lauroyl-Sarkosin besteht.
  58. Prozeß nach Anspruch 45, wobei der Blockierungsstreifen ein Detergens aufweist.
  59. Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei der Blockierungsstreifen ein Blockierungsreagens aufweist.
  60. Vorrichtung nach Anspruch 59, wobei das Blockierungsreagens aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus bovinem Serumalbumin (BSA), Desoxycholat und n-Lauroyl-Sarkosin besteht.
  61. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei. der Lateral-Flow-Chromatographiestreifen mindestens ein Reagens enthält.
  62. Vorrichtung nach Anspruch 61, wobei das Reagens ein detektierbares Label ist.
  63. Vorrichtung nach Anspruch 62, wobei das detektierbare Label aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Magnetkügelchen, Fluoreszenzfarbstoffen, Enzymen und kolorimetrischen Labels besteht.
  64. Vorrichtung nach Anspruch 63, wobei die Fluoreszenzfarbstoffe aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Fluoresceinisothiocyanat, Texasrot, Rhodamin, grün fluoreszierendes Protein besteht.
  65. Vorrichtung nach Anspruch 63, wobei eines der kolorimetrischen Labels Kolloidgold ist.
  66. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Analyte Antikörper sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus folgendem besteht: HIV-Antikörper, HTLV-Antikörper, Helicobacter-pylori-Antikörper, Hepatitisantikörper, Mumpsantikörper, Rötelnantikörper, Cotinin, Cocain, Benzoylecgonin, Benzodiazepin, Tetrahydrocannabinol, Nicotin, Ethanoltheophyllin, Phenytoin, Acetaminophen, Lithium, Diazepam, Nortrypylin, Secobarbital, Phenobarbitol, Theophyllin, Testosteron, Estradiol, 17-Hydroxyprogesteron, Progesteron, Thyroxin, thyroid-stimulierendes Hormon, follikelstimulierendes Hormon, luteinisierendes Hormon, von transformierten Zellen gebildeter Wachstumsfaktor Alpha, epidermaler Wachstumsfaktor, in sulin-ähnlicher Wachstumsfaktor I und II, wachstumshemmendes Hormon, IGA, Glucose, Cholesterol, Caffein und corticosteroidbindendes Globulin.
  67. Vorrichtung nach Anspruch 41, wobei mindestens eines der Reagenzien ein detektierbares Label ist.
  68. Vorrichtung nach Anspruch 67, wobei das detektierbare Label aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Magnetkügelchen, Fluoreszenzfarbstoffen, Enzymen und kolorimetrischen Labels besteht.
  69. Vorrichtung nach Anspruch 68, wobei die Fluoreszenzfarbstoffe aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Fluoresceinisothiocyanat, Texasrot, Rhodamin, grün fluoreszierendes Protein besteht.
  70. Vorrichtung nach Anspruch 68, wobei eines der kolorimetrischen Labels Kolloidgold ist.
  71. Vorrichtung nach Anspruch 41, wobei die Analyte Antikörper sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus folgendem besteht: HIV-Antikörper, HTLV-Antikörper, Helicobacter-pylori-Antikörper, Hepatitisantikörper, Mumpsantikörper, Rötelnantikörper, Cotinin, Cocain, Benzoylecgonin, Benzodiazepin, Tetrahydrocannabinol, Nicotin, Ethanoltheophyllin, Phenytoin, Acetaminophen, Lithium, Diazepam, Nortrypylin, Secobarbital, Phenobarbitol, Theophyllin, Testosteron, Estradiol, 17-Hydroxyprogesteron, Progesteron, Thyroxin, thyroid-stimulierendes Hormon, follikelstimulierendes Hormon, luteinisierendes Hormon, von transformierten Zellen gebildeter Wachstumsfaktor Alpha, epidermaler Wachstumsfaktor, insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor I und II, wachstumshemmendes Hormon, IGA, Glucose, Cholesterol, Caffein und corticosteroidbindendes Globulin.
  72. Gerät zum Auffangen und Analysieren von Flüssigkeiten mit: einem Gehäuse, das ein Flüssigkeitsaufnahmeende und einen Analysenabschnitt hat; einem Lateral-Flow-Analysenstreifen, der im wesentlichen im Analysenabschnitt enthalten ist, wobei der Analysenstreifen mindestens ein Reagens enthält, das verwendet wird, das Vorhandensein oder Fehlen mindestens eines Analyten in einer Flüssigkeit zu detektieren; und einem Auffangstreifen zum Transportieren der Flüssigkeit von einer Flüssigkeitsquelle zum Analysenstreifen, wobei der Auffangstreifen aufweist: ein erstes, schmales Ende, das im Gehäuse enthalten ist und in Flüssigkeitsverbindung mit dem Analysenstreifen steht; ein zweites, vergrößertes Ende, das aus dem Flüssigkeitsaufnahmeende vorsteht; und einen Blockierungsstreifen, der zwischen dem Lateral-Flow-Analysenstreifen und dem Auffangstreifen gekoppelt ist und mit ihnen in Fließverbindung steht.
  73. Gerät nach Anspruch 72, wobei der Auffangstreifen eine Kapillarmatrix aufweist, die zum schnellen Aufsaugen von Flüssigkeit von einer Flüssigkeitsquelle zum Analysenstreifen geeignet ist.
  74. Gerät nach Anspruch 72, wobei die Flüssigkeitsquelle eine Mundhöhle ist.
  75. Gerät nach Anspruch 72, wobei das zweite Ende paddelförmig oder im wesentlichen knollenförmig ist.
  76. Gerät zur Analyse von Mundflüssigkeit mit: einem Analysenabschnitt, in dem ein Lateral-Flow-Analysenstreifen untergebracht ist, wobei der Analysenstreifen mindestens ein Reagens enthält, das verwendet wird, das Vorhandensein oder Fehlen mindestens eines Analyten in einer Flüssigkeit zu detektieren; und einem Halsabschnitt, der sich vom Analysenabschnitt erstreckt, wobei der Halsabschnitt einen Kanal zur Abgabe von Flüssigkeit zum Analysenstreifen bildet, wobei der Kanal durch ein erstes, schmales teil proximal zum Analysenabschnitt und ein zweites Teil mit einer Öffnung zum Aufnehmen der Mundflüssigkeit gebildet ist, wobei das zweite Teil eine Kanalbreite aufweist, die wesentlich breiter als die Kanalbreite am schmalen Ende ist; einem Auffangstreifen in Flüssigkeitsverbindung mit dem Lateral-Flow-Analysenstreifen, wobei der Auffangstreifen einen im Kanal angeordneten ersten Abschnitt und einen aus der Halsabschnittsöffnung nach außen vorstehenden zweiten Abschnitt hat; und einem Blockierungsstreifen, der zwischen dem Lateral-Flow-Analysenstreifen und dem Auffangstreifen gekoppelt ist und mit ihnen in Fließverbindung steht.
  77. Gerät nach Anspruch 76, wobei der zweite Abschnitt des Aufsaugteils paddelförmig ist.
  78. Gerät nach Anspruch 76, wobei sich die Breite des Halsabschnitts von der Öffnungsbreite auf die Breite des schmalen Endes verjüngt.
  79. Gerät nach Anspruch 72, wobei der Analysenstreifen ein Immunchromatographiestreifen ist.
  80. Gerät nach Anspruch 72, ferner mit einem Probensuffizienzindikator.
  81. Gerät nach Anspruch 72, wobei das Reagens ein immunspezifischer Bindungspartner ist, der ein detektierbares Label trägt.
  82. Gerät nach Anspruch 76, wobei das Reagens ein enzymmarkierter Bindungspartner ist.
  83. Gerät nach Anspruch 72, wobei das Reagens ein Antigen oder einen Antikörper aufweist.
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