CHROMATOGRAPHISCHES SCHNELLTEST-SET ZUR UNTERSUCHUNG EINER PROBE HINSICHTLICH PATHOGENEN, BIOMOLEKÜLEN, BIOMARKERN UND CHEMISCHEN STOFFEN

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Chromatographisches Schnelltest-Set zur Untersuchung einer Probe, wie beispielsweise Blut, mittels des sogenannten Lateral-Flow-Assay-Prinzips.
Das Set umfasst
• eine Testkassette (1), umfassend einen Testbereich (100) zur Chromatographie und einen Probenaufnahmebereich (101) zur Aufnahme der Probe (3), und
• ein Probenaufnahmegerät (2),

wobei die Testkassette (1) im Probeaufnahmebereich (101) eine Steckverbindung (102) als Aufnahme für das Probenaufnahmegerät und dieses Probenaufnahmegerät (2) am unteren Ende das Gegenstück (200) dieser Steckverbindung aufweist,
wobei bei der Testkassette (1) der Testbereich (100) eine erste, hohe Auflage (103) und der Probenaufnahmebereich (101) eine zweite, tiefe Auflage (104) zum Einlegen eines Teststreifens (105) hat, wobei die zweite Auflage (104) tiefer liegt als die erste Auflage (103), so dass der eingelegte Teststreifen (105) gebogen wird und die Probe (3) nach dem Einstecken des Probenaufnahmegeräts (2) aufwärts fließen muss, und
wobei das Probenaufnahmegerät (2) am oberen Ende einen Einfüllbereich (201) zur Aufnahme einer Prozessflüssigkeit mit einer Öffnung von mindestens 5mm Durchmesser aufweist.
Gegenstand ist darüber hinaus die Verwendung eines solchen Sets für den Nachweis von Pathogenen, ausgewählt aus Viren, Bakterien, Pilzen und Parasiten, von Biomolekülen, von Biomarkern oder von chemischen Stoffen, jeweils in einer Probe (3).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Chromatographisches Schnelltest-Set zur Untersuchung einer Probe, wie beispielsweise Blut, mittels des sogenannten Lateral-Flow-Assay-Prinzips.

[0002] "Lateral-Flow-Assay" (auch Lateral-Flow-Test genannt) ist ein seit Langem bekanntes labormedizinisches Verfahren zum Nachweis von Stoffen in Flüssigkeiten mit Hilfe von markierten Antikörpern. Es stellt eine Kombination aus Dünnschichtchromatographie und Immunoassay dar. Dieses Testprinzip steckt hinter vielen gängigen Schnelltests, wie beispielsweise auch hinter denen in US 8,399,261 B2 oder US 6,372,516 B1.

[0003] Diese Art der Immunchromatographie ist eine Variante der Affinitätschromatographie, die auf Antigen-Antikörper-Reaktionen basiert.

[0004] Es ist auch bekannt, im vorderen Chromatographiebereich bspw. Antikörper für rote Blutkörperchen zu immobilisieren, so dass eine farblose (biologische) Probe entsteht, deren Farbreaktionen im weiteren Verlauf der Chromatographie besser erkennbar sind.

[0005] Zahlreiche Testkits für chromatographische Schnelltests sind ebenfalls bekannt.

[0006] DE 10 2007 025 311 A1 beispielsweise beschreibt einen länglichen Behälter für einen (vertikal-) chromatographischen Bindungsassay mit einem porösen Füllmaterial für die photometrische Detektion, wobei mehrere solcher Behälter übereinander gesteckt werden können. Ein einfaches Ablesen an einer horizontal abgelegten Testkassette ist damit nicht möglich. Nachteilig braucht es Halterungen zum Halten der vertikal aufeinander gesteckten Behälter. Eine Bedienung durch jedermann ist kaum möglich, insbesondere da die Behälter zum Ablesen in Augenhöhe gebracht werden müssen, was durch Vibration die abzulesende "Lauffront" ungerade und wellig werden lässt.

[0007] Für die Detektion sind photobasierte Methoden etabliert, beispielsweise durch einfaches Ablesen.

[0008] DE 10 2004 006 470 A1 beschreibt zur Detektion mittels Extinktion eine Küvette zum Einmalgebrauch, die mit einer porösen Matrix gefüllt ist mit reflektierender innerer Oberfläche. Die zu bestimmende Substanz ist in die Poren oder an die Oberfläche der Matrix ein- bzw. angelagert und die Auswertung erfolgt über die quantitative Erfassung des Transmissionslichtes.

[0009] Hinsichtlich der Testkits weisen weit verbreitete Corona-Schnelltestkits eine Testkassette mit einem Feld zum Aufträufeln einer Probenlösung auf. Vielfach wird zu viel Lösung auf den Teststreifen gegeben, was den planaren Teststreifen im ungünstigsten Fall von allen Seiten flutet, so dass der Test nicht mehr zur verlässlichen Bestimmung verwendet werden kann und ungenutzt entsorgt werden muss, oder fehlerhafte Ergebnisse produziert. Darüber hinaus werden oft Luftblasen in der aufgegebenen Flüssigkeit eingeschlossen, welche ebenfalls zu Fehltests führen. Auch führt das Aufgeben eines zu geringen Probenvolumens zu falschen Ergebnissen und einer verminderten Analyseleistung.

[0010] Im Pharmazeutischen Bereich haben sich mittlerweile universell einsetzbare Verbindungssysteme etabliert, so findet beispielsweise zur Verbindung von Spritzen mit Kanülen das bekannte Luer-Lock-System Anwendung.

[0011] So wird beispielsweise in US 2003/0064526 A1 eine Steckverbindung vom Luer-Lock-Typ zur Verbindung eines länglichen Probenkollektors mit einem flexiblen Schwamm am unteren Ende beschrieben. Der Probenkollektor hat am einem Ende einen Griff und am anderen, unteren Ende beispielsweise einen Schwamm zur Aufnahme einer zu analysierenden Probe, wie Blut oder Urin. Ein ebenfalls beschriebenes Testgerät ist zur Einlage eines planaren Teststreifens vorgesehen. Das Überführen der zu analysierenden Probe aus dem Schwamm erfolgt mittels Auswringen des Schwamms mittels Drehen des länglichen Probenkollektors. Nachteilig ist, dass dabei das Testgerät festgehalten werden muss, bzw. eine Halterung nötig ist. Nachteil ist auch, dass eine merkliche Menge der zu analysierenden Probe im Schwamm verbleibt und verloren ist. Ein Abspülen des Schwamms von außen und dabei zielsicheres Eintropfen der Abspüllösung in die Öffnung des Testgeräts eignet sich nicht für eine Benutzung durch Laien.

[0012] Auch US 2005/0180882 A1 beschreibt die Probenapplikation mittels Auswringen eines Probenapplikators zur Aufgabe der Lösung auf einen planaren Teststreifen.

[0013] Auch eine abwärts fließend ausgestaltete Testvorrichtung ist bekannt, wie beispielsweise aus US 2011/0256638 A1.

[0014] Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile im Stand der Technik zu überwinden.

[0015] Die Erfindung soll ein Chromatographisches Schnelltest-Set bereitstellen, welches durch den Endanwender bedient werden kann. Damit sollen Fehlerquellen ausgeschlossen werden, die eine ungenaue oder falsche Bestimmung des Ergebnisses hervorrufen würden. So soll beispielsweise verhindert werden, dass der Teststreifen für die Chromatographie versehentlich von allen Seiten mit Flüssigkeit geflutet wird. Auch ein versehentliches Fluten von oben, bspw. durch die Ableseöffnung sollte verhindert werden. Die Handhabung soll einfach sein, d.h. ohne Halterungen auskommen. Eine Einhandbedienbarkeit ist wünschenswert. Es sollte möglich sein, das Testset nach Aufgabe der zu untersuchenden Probe auf den Teststreifen nicht mehr anheben zu müssen. Leichte Bewegungen in der horizontalen Ebene sollten die Erfindung jedoch nicht beeinflussen.

[0016] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0017] Gegenstand der Erfindung ist ein Chromatographisches Schnelltest-Set zur Untersuchung einer Probe (bspw. einer biologischen Probe, wie Blut, Urin oder Schweiß oder einer Umweltprobe), umfassend

• eine Testkassette, umfassend einen Testbereich zur Chromatographie und einen Probenaufnahmebereich zur Aufnahme der Probe, und
• ein (längliches) Probenaufnahmegerät,

wobei die Testkassette im Probeaufnahmebereich eine Steckverbindung als Aufnahme für das Probenaufnahmegerät und dieses Probenaufnahmegerät am unteren Ende das Gegenstück dieser Steckverbindung aufweist,

wobei bei der Testkassette der Testbereich eine erste, hohe Auflage und der Probenaufnahmebereich eine zweite, tiefe Auflage zum Einlegen eines Teststreifens hat, wobei die zweite Auflage tiefer liegt als die erste Auflage, so dass der eingelegte Teststreifen gebogen wird und die Probe nach dem Einstecken des Probenaufnahmegeräts aufwärts fließen muss, und

wobei das Probenaufnahmegerät am oberen Ende einen Einfüllbereich zur Aufnahme einer Prozessflüssigkeit mit einer Öffnung von mindestens 5mm Durchmesser (im Sinne einer Mindestöffnungsbreite) aufweist.

[0018] Die "Öffnung" im Sinne der Erfindung stellt im Betrieb (das heißt im zusammengesteckten Zustand) einen Druckausgleich nach außen her, so dass Flüssigkeiten im Innern des Probenaufnahmegeräts allein durch hydrodynamischen Druck nach unten durch das Gegenstück der Steckverbindung auslaufen können. Diese Öffnung ist zu unterscheiden von beispielsweise lediglich Aufhängeöffnungen zum Hindurchfädeln eines Fadens.

[0019] Der beschriebene Durchmesser ist im Sinne einer Öffnungsbreite zu verstehen. Das heißt im Falle einer quadratischen Öffnung entspricht dies der Seitenlänge, im Falle einer rechteckigen Öffnung der kürzeren der beiden Seitenlänge im Sinne einer Breite. Im Falle einer ovalen Öffnung, wie sie durch einen schrägen Anschnitt eines röhrenförmigen Probenaufnahmegeräts erhalten würde, steht "Durchmesser" für die Breite der Ellipse, nicht für die Länge.

[0020] Die erfindungsgemäße Testkassette hat eine flache, längliche Form, in der Art, wie derzeit weit verbreitete Corona-Schnelltests, bei denen ein Teststreifen im Innern mit einer Probe befeuchtet wird und mittels Kapillarwirkung die Probe entlang des Teststreifens "läuft" und in einer Fensteröffnung/Ableseöffnung eine Farbreaktion abgelesen werden kann.

[0021] Erfindungsgemäß ist ein Teststreifen, wenn er eingelegt wird, gebogen und erstreckt sich dann von dem Bereich unterhalb der Steckverbindung der Testkassette bis in den Testbereich, wo auch im Deckel ein Sichtfenster (Ableseöffnung) vorgesehen ist, durch das die Farbreaktionen abgelesen werden können.

[0022] Die Testkassette hat erkennbar bei der Aufnahme für das Probenaufnahmegerät eine Durchflussöffnung, durch die die zu untersuchende Probe hindurch und auf einen Teststreifen laufen kann.

[0023] "Unteres Ende" des Probenaufnahmegeräts meint beim Einsatz beim Zusammenstecken mit der Testkassette das Ende, welches in oder an der Testkassette steckt. "Oberes Ende" ist das entsprechend entgegengesetzte Ende. Im Einsatz eignet sich der erfindungsgemäße Einfüllbereich mit der Öffnung von mindestens 5mm Durchmesser zum Einfüllen von Prozessflüssigkeiten (wie bspw. Laufpuffer oder Lysepuffer).

[0024] Die Auflagen für einen Teststreifen können auch jeweils mehrere Auflagen sein, oder bspw. ein Rand etc. oder ein rechteckig geschlossener, nach oben weisender Rand, auf dem der Teststreifen aufgelegt (und sinnvollerweise anderweitig eingerastet oder eingeklemmt) wird. Erfindungsgemäß jedenfalls gibt es eine oder mehrere erste, hohe Auflagen und eine oder mehrere zweite, tiefe Auflagen, so dass der Teststreifen seine Wölbung bekommt. Sinnvollerweise wird dabei, damit der Teststreifen aufgrund der Spannung nicht nach oben entweichen kann, vom Deckel bspw. mittels Stiften, Kanten oder anderen Gegendruckvorrichtungen auf die erste Auflage gedrückt und in der gebogenen Form festgehalten. Im Probenaufnahmebereich wird der Teststreifen von der Steckverbindung (als Aufnahme für das Probenaufnahmegerät) nach unten gedrückt.

[0025] Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls die Verwendung des erfindungsgemäßen Chromatographischen Schnelltest-Sets für den Nachweis von Pathogenen, ausgewählt aus Viren, Bakterien, Pilzen und Parasiten, von Biomolekülen, von Biomarkern oder von chemischen Stoffen, jeweils in einer Probe. Dabei wird sinnvoller Weise die zu untersuchende Probe in das Probenaufnahmegerät eingefüllt (im Falle Kapillare oder Fritte von unten aufgesaugt bzw. im Falle der Folie mit zwei Nasen von oben eingegeben). Das Probenaufnahmegerät wird (mittels Gegenstücks der Steckverbindung) in bzw. an die Testkassette (Steckverbindung als Aufnahme für das Probenaufnahmegerät) gesteckt. Anschließend kann eine Prozessflüssigkeit zugegeben werden, von oben durch den erfindungsgemäßen Einfüllbereich des Probenaufnahmegeräts mit Öffnung. Diese spült die zu untersuchende Probe aus dem Probenaufnahmegerät. Die Probe bzw. die erhaltene Mischung erreichen den Teststreifen. Nach einer üblichen Laufzeit kann das Ergebnis abgelesen werden.

[0026] Vorteilhaft kommt es aufgrund der Steckverbindung zwischen Probenaufnahmegerät und Testkassette zu einer sauberen Übertragung der Flüssigkeiten von dem Probenaufnahmegerät in die Testkassette, wobei mit der Erfindung sichergestellt wird, dass immer ein konstantes Volumen aufgebracht wird. Es wird vorteilhaft ausgeschlossen, dass die Lösungen nicht die vorgesehene Zielstelle auf dem Teststreifen treffen. Eine Bedienung vom Patienten selbst ist möglich.

[0027] Diesbezüglich ist auch keine Halterung nötig, weder für die Testkassette noch für das längliche Probenaufnahmegerät. Die Testkassette kann auf einem Tisch abgelegt werden und muss nicht zwangsläufig zum Ablesen angehoben werden. Die Erfindung verkraftet jedoch auch leichte horizontale Bewegungen ohne Weiteres. Sie muss auch nicht festgehalten werden.

[0028] Vorteilhaft sorgt auch die erfindungsgemäße Öffnung im Einfüllbereich am oberen Ende des Probenaufnahmegeräts dafür, dass keine Halterung bei der Verwendung notwendig ist. Denn es können Prozessflüssigkeiten/Spülflüssigkeiten (wie bspw. ein Laufpuffer oder Lysepuffer) direkt in das aufgesteckte Probenaufnahmegerät (also auf die Testkassette aufgesteckt) von oben in die Öffnung eingefüllt werden. Auch bei relativ starken Zitterbewegungen der Nutzer*innen ist keine Halterung notwendig.

[0029] Eine Einhandbedienung ist möglich.

[0030] Denn die Prozessflüssigkeit können bspw. aus gängigen Ampullen treffsicher eingefüllt werden. Aufgrund der Öffnung hin zum Umgebungsdruck (gemeint ist die Öffnung im Einfüllbereich des Probenaufnahmegeräts) kann die Prozessflüssigkeit die Probe, welche sich in der Fritte angesammelt hat, nach unten allein aufgrund des hydrodynamischen Drucks ausspülen. Die Öffnung ist vorteilhaft so ausgestaltet, dass der Kopf einer Ampulle (im Sinne eines "Einhängens" entlang der am Kopf vorhandenen Kante in die Öffnung am Einfüllbereich des Probenaufnahmegeräts) leicht in die Öffnung geführt werden kann und dass vor allem für den Benutzer leicht und sicher zu erkennen ist, wann die Ampulle gedrückt werden kann, damit die Prozessflüssigkeit in den Einfüllbereich des Probenaufnahmegeräts träufelt, und wann noch nicht. Ein versehentliches Danebentropfen wird verhindert.

[0031] Vorteil ist des Weiteren, dass keine "Überschwemmung" des Teststreifens stattfinden kann.

[0032] Denn zum einen verhindert die o.a. Öffnung mit der angegebenen Mindestöffnungsbreite ein versehentliches Vorbeilaufen von Prozessflüssigkeiten außen entlang am Probenaufnahmegerät, welche die Testkassette von oben beispielswiese durch die Ableseöffnung fluten würden (wie es beim Einfüllen von Prozessflüssigkeiten im Betrieb, d.h. im zusammengesteckten Zustand zw. Probenaufnahmegerät und Testkassette, passieren könnte).

[0033] Zum anderen kann auch von unten innerhalb der Testkassette keine Flüssigkeit an der Oberfläche des Teststreifens entlanglaufen, ohne ordnungsgemäß durch das Teststreifenmaterial hindurchgelaufen zu sein. Denn ein eingelegter Teststreifen weist zwangsläufig eine gebogene Form auf (wie in den Fig. 3a und Fig. 3c erkennbar), derart, dass die Flüssigkeit in Laufrichtung des Teststreifens mittels der Kapillarkräfte nach oben steigen muss.

[0034] Vorteilhaft erlaubt die Öffnung, dass bei nach oben geöffnetem Probenaufnahmegerät die Proben (gegebenenfalls zusammen mit einer Prozessflüssigkeit) von selbst nach unten in die Testkassette ablaufen. Ein Auswringen oder Drücken des Probenaufnahmegeräts (zum Druckaufbau) ist nicht nötig. Auch die Verdrängung mittels des positive-displacement-Prinzips (bspw. wie bei einer Spritze) ist nicht notwendig. Die Probe kann von einer zugefügten Prozessflüssigkeit nach unten gespült werden, lediglich mittels hydrodynamischen Drucks.

Bevorzugte Ausführungsformen

[0035] Bevorzugt handelt es sich bei der zu untersuchenden Probe um eine biologische Probe, ausgewählt aus Blut, Urin, Schweiß und einer Stuhlprobe, besonders bevorzugt Blut.

[0036] Bevorzugt handelt es sich bei der Öffnung im Einfüllbereich des Probenaufnahmegeräts um eine mit einem Durchmesser von 5-10mm.

[0037] Besonders bevorzugt weist die Öffnung eine maximale Ausdehnung von 7mm Durchmesser im Falle der kreisrunden Öffnung und im Falle der ovalen Öffnung maximal 7mm Breite auf.

[0038] Die ovale Öffnung ist ganz besonders bevorzugt so ausgestaltet, dass sie eine Zunge bildet, zum einfachen Festhalten des Probenaufnahmegeräts durch den Benutzer. Die Zunge ist der Bereich (am Probenaufnahmegerät von unten nach oben (in in die Kassette eingesteckter Richtung blickend) beginnend mit der unteren Kante, wo die Öffnung beginnt, bis hin zur oberen Kante an entgegengesetzter Seite, welche das obere Ende der Zunge zum Festhalten darstellt. Die Ampulle kann bspw. auf der unteren Kante der Öffnung abgesetzt werden.

[0039] Bevorzugt hat die Schnittebene (zur Erzeugung dieser ovalen Öffnung) eine Neigung zur Längsdrehachse des Probenaufnahmegeräts von 25-65°, besonders bevorzugt 30-60°, insbesondere 35-45°.

[0040] Besonders bevorzugt sind Ausführungen mit ovaler Öffnung.

[0041] In einer ebenfalls bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst das erfindungsgemäße Set (bzw. bereits die Testkassette) einen Teststreifen, welcher die erfindungsgemäße Biegung aufweist und demnach unter Biegung so in der Testkassette festgehalten ist, dass er im Probenaufnahmebereich unterhalb der Aufnahme in der Testkassette tiefer liegt als im Testbereich. Maßgeblich für die Biegung sind die erfindungsgemäße erste, hohe Auflage im Testbereich und die zweite tiefe Auflage im Probenaufnahmebereich.

[0042] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steckverbindung der Testkassette als weibliche Steckverbindung und das Gegenstück am Probenaufnahmegerät als männliche Steckverbindung ausgestaltet (die männliche Steckverbindung passt genau in die weibliche, d.h. es kommt zu einem formschlüssigen Kontakt, wobei eine Drehung entlang der Längsachse des Probenaufnahmegeräts möglich bleibt).

[0043] "Weibliche Steckverbindung" im Sinne der Erfindung bedeutet eine nach innen weisende (d.h. ins Innere der Testkassette (im Einsatz nach unten) weisende Aufnahme (bspw. als Ausbuchtung). Dementsprechend bedeutet "männliche Steckverbindung" eine Ausstülpung des Probenaufnahmegeräts, wobei im Einsatz diese Ausstülpung formschlüssig aber lösbar oder auch nicht mehr lösbar in die weibliche Aufnahme gesteckt werden kann. Nicht-lösbar umfasst bspw. eine Ausführung, bei der Clips ein selbstständiges Lösen verhindern. Dies ist vorliegend praktikabel, da das erfindungsgemäße Set zum Einmalgebrauch geeignet ist.

[0044] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entsprechen beide dem Luer-Lock-System, d.h. sowohl Steckverbindung der Testkassette und auch das Gegenstück am Probenaufnahmegerät sind als Luer-Lock-Steckverbindung ausgestaltet.

[0045] Das Luer-Lock-System ist ein genormtes, im Stand der Technik bekanntes Verbindungssystem für Infusionen und Injektionen im medizinischen Bereich. Die Dichtung wird dabei durch eine passgenaue kegelstumpfförmige Konstruktion beider Verbindungsteile erreicht, die so ausgeführt sind, dass sie klemmfest ineinandergesteckt werden können, wobei bei der Kegelstumpfform vom sogenannten Luer-Konus gesprochen wird.

[0046] Bevorzugt weisen beide Steckverbindungen (männliche und weibliche) Arretierungsmittel auf, wie bspw. im Falle von Luer-Lock eine Spirale und eine Wulstkante auf dem Gegenstück.

[0047] Besonders bevorzugt weist die weibliche Steckverbindung einen Innendurchmesser von >4mm auf, damit der Teststreifen in einer gängigen Abmessung vollständig von der Öffnung, welche die weibliche Steckverbindung aufspannt, überdeckt wird.

[0048] In einer ebenfalls bevorzugten Ausführung der Erfindung liegt die die erste, hohe Auflage für den Teststreifen im Testbereich 2-5mm (besonders bevorzugt 3-4 mm, oder auch 4-5mm) höher als die zweite, tiefe Auflage im Probenaufnahmebereich (bzw. genauer die oberen Endpunkte der Auflagen, die den Teststreifen von unten berühren). Vorteilhaft eignet sich der dabei ergebende Grad der Biegung des Teststreifens besonders gut, um einerseits ein Fluten des Teststreifens von allen Seiten bei geflutetem Inneren der Testkassette zu verhindern, andererseits aber auch noch ein problemfreies Laufen der Probe im Teststreifen nach oben zu ermöglichen, indem die Kapillarkräfte gerade noch ausreichen. Die Dicke der Testkassette ist mit diesem ausgewählten Bereich noch praktikabel und großtechnisch gut handhabbar.

[0049] Es ist ebenfalls bevorzugt, wenn im Probenaufnahmebereich der Testkassette neben der Steckverbindung ein Reservoir mit nach außen konisch verjüngenden Seitenwänden vorhanden ist. Denn Vorteil dabei ist, dass, sobald ein eingelegter Teststreifen vollständig mit Flüssigkeit benetzt ist (d.h. so dass der Aufnahmebereich des Teststreifens gesättigt ist), kann ein Zuviel an Flüssigkeit in das Reservoir treten, wobei der durch die konische Form des Reservoirs erzeugte Kapillareffekt (im Vergleich zu einem bspw. rechteckigem Reservoir) dafür sorgt, dass ein Zuviel an Flüssigkeit sich nicht unkontrolliert irgendwo in der Testkassette ausbreitet, sondern gezielt in das Reservoir gezogen wird, aufgrund der durch die konische Verjüngung erzeugten Kapillarwirkung. Besonders vorteilhaft ist ein Winkel jeweils der beiden nach außen konisch verjüngenden Seitenwände zu der daran angrenzenden Längswand (das sind die beiden längeren Seiten eines Rechtecks) des Gehäuses von 92-105°, besonders bevorzugt 94-100°, insbesondere auch 96±2°.

[0050] Das Reservoir jedenfalls hat sinnvoller Weise einen Zugang zum Inneren der Testkassette, so dass Flüssigkeit aus dem Inneren (insbesondere aus dem Probenaufnahmebereich) in das Reservoir mittels Kapillarkräfte gezogen werden kann.

[0051] Das Reservoir erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Breite der Testkassette. De Seitenwände des Reservoirs sind bevorzugt aus dem gleichen Material, wie die Testkassette

[0052] In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Probeaufnahmegerät ein Spritzgussteil, d.h. es ist einstückig aus einem Teil gegossen (lediglich eine Fritte oder Folie können aus einem anderen Material sein). Das heißt in dieser Ausführungsform ist das Probenaufnahmegerät einstückig und kann dementsprechend leicht hergestellt werden. Eine unter Umständen vorhandene Kapillare ist besonders bevorzugt aus dem gleichen Material, wie das Probenaufnahmegerät selbst, so dass es auch mit der Kapillare im Spritzguss herstellbar ist.

[0053] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Probeaufnahmegerät am unteren Ende im Bereich des Gegenstücks der Steckverbindung eine Kapillare oder eine Fritte oder eine Folie mit mindestens zwei Nasen.

[0054] Vorteilhaft ist auch ein erfindungsgemäßes Set mit mindestens zwei solcher unterschiedlich ausgeführter Probenaufnahmegeräte, so dass dieses Set universell einsetzbar ist.

Kapillare:

[0055] Denn eine Kapillare eignet sich für Proben mit wenig Flüssigkeit, wie bspw. einem Blutstropfen, der mittels der Kapillare von unten n das Probenaufnahmegerät aufgenommen wird. Dieser wird später bei der Verwendung, d.h. beim Durchlaufen der gefüllten Kapillare mit Flüssigkeit aus dem oberen Bereich des Probenaufnahmegeräts, stark verdünnt.

Fritte:

[0056] "Fritte" im Sinne der Erfindung ist ein poröses oder filamentöses Material, in dem Kapillarkräfte auf eine Flüssigkeit wirken können und die Flüssigkeit von selbst aufgrund der Kapillarkräfte aufsaugen können. Bevorzugt handelt es sich um ein Material, welches zu weniger als 65Vol-% kompressibel ist, besonders bevorzugt zu weniger als 60Vol-%; insbesondere sogar zu weniger als 10Vol-%, wie beispielweise Glas, Kunststoff oder Keramik ("zu weniger als 65Vol-% kompressibel" heißt, dass das sogenannte "void volume" kleiner als 65Vol-% ist). Es ist auch möglich, dass das Material zu 40-65Vol-% kompressibel ist. Eine Fritte eignet sich für größere Volumina als eine Kapillare. Vorteilhaft kann in der Fritte bereits ein Reaktand für die Probe enthalten oder immobilisiert sein. Beispielsweise kann so auch der pH-Wert der Probe eingestellt bzw. verändert werden. Mittels Funktionalisierung der Fritte ist es möglich, einzelne Stoffe (bspw. rote Blutkörperchen) aus der Probe herauszufiltern. Auch eine Funktionalisierung der Fritte zur Hydrophilisierung ist möglich.

Folie mit mindestens zwei Nasen:

[0057] Im Ausgangszustand im erfindungsgemäßen Set würde in dieser bevorzugten Ausführung die Folie das Probenaufnahmegerät nach unten hin versiegeln. Die Nasen stehen nach außen und unten ab. Beim Zusammenstecken von Probenaufnahmegerät und Testkassette brechen die Nasen ins Innere des Probenaufnahmegeräts und durchstoßen dabei die Folie. Die im Innern des Probenaufnahmegeräts befindliche Flüssigkeit kann dann nach außen treten und nach unten in die Testkassette laufen. Diese Ausführung mit Folie und Nasen eignet sich für SWAP-Tests, bei denen zuerst ein Abstrich in das Probenaufnahmegerät gefüllt wird, danach von oben eine Prozessflüssigkeit zugegeben wird und anschließend erst nach homogener Vermischung die erhaltene Mischung auf den Teststreifen in der Testkassette gelangen darf.

[0058] Vorteil der Ausführungen mit einer Fritte bzw. Kapillare ist, dass sich diese (beim Aufnehmen der Probe über die Fritte oder Kapillare mittels Aufsetzen/Eintunken des Endes mit der Fritte/Kapillare auf die Probe) nur mit einem bestimmten und konstanten Volumen vollsaugt. Eine darüberhinausgehende Aufnahme von Probe findet nicht statt. Denn die Aufnahme findet lediglich mittels der Kapillarkräfte innerhalb der Fritte/Kapillare statt. Besonders bevorzugt ist demnach eine Ausführung mit Fritte oder Kapillare.

[0059] Weiterer Vorteil einer Fritte, d.h. eines Filtermaterials, ist, dass damit große Flüssigkeitsvolumina homogen und blasenfrei von unten in das Probenaufnahmegerät aufgesaugt werden und danach nach unten auf die Testkassette aufgegeben werden können. Vorteil des fehlenden Unterdrucks im Innern des Probenaufnahmegeräts bei der Aufnahme der Probe ist, dass ein langsames und damit blasenfreies Aufnehmen möglich ist. Dieses langsame und kontrollierte Aufnehmen ermöglichen die Kapillarkräfte mit der erfindungsgemäßen Öffnung des Probenaufnahmegeräts nach oben hin (Druckausgleich). Denn bei Probenaufnahmegeräten (auch sampling tools gennant) aus dem Stand der Technik, kommt es zwangsläufig bei größeren Volumina (ab ca. 100 µL) zu unkontrolliertem Fließverhalten, was dazu führt, dass kein konstantes Volumen auf den Teststreifen gelangt

[0060] Insbesondere beim Unterbrechen der Aufgabe (auf den Teststreifen mittels Druckausübung) kommt es zwangsläufig zu unkontrolliertem Fließverhalten.

[0061] Die Fritte saugt sich vorteilhaft selbst auf. Materialien, die für eine solche Fritte in Frage kommen, kennt der Fachmann

[0062] In einer besonders bevorzugten Variante der Ausführungen mit Kapillare hat die Kapillare ein inneres Volumen von 1-15µL, d.h. damit lassen sich Proben dieses Volumens aufnehmen.

[0063] Die Fritte ist bevorzugt 5mm hoch (±1mm, bevorzugt ±0,3mm) und hat 5mm Durchmesser (±1mm, bevorzugt ±0,3mm). Dies entspricht ganz besonders bevorzugt einem Volumen von 0,098cm3, d.h. 98µL.

[0064] In einer ebenfalls bevorzugten Variante einer Ausführungsform mit Fritte hat diese ein Volumen von 50-100µL.

[0065] In einer bevorzugten Variante der Ausführung mit Folie und Nasen (die Nasen sind bevorzugt nach außen stehende Nasen) handelt es sich um 3 oder sogar 5 Nasen. Die Nasen sind jedenfalls so ausgebbildet, dass sie beim Einstecken in die Testkassette nach innen und nach oben so umknicken, dass sie einen darüber empfindlichen Boden (bevorzugt aus Kunststoff oder Aluminiumfolie) durchstechen, so dass eine darüber befindliche Flüssigkeit nach unten hindurchtreten kann. Es ist möglich, an den Nasen Sollbruchstellen vorzusehen, damit ein kontrolliertes Einknicken möglich wird. Denn die abgeknickten Nasen können bspw. durch über oder unter (bevorzugt über) der Folie vorhandene Schlitze stoßen, damit auch die Fläche der Folie, welche von den Nasen durchstoßen wird, immer gleich ist, so dass der anschließende Flüssigkeitsdurchtritt kontrolliert und in reproduzierbarer Menge stattfinden kann. Das heißt bevorzugt befindet sich über den Nasen und oberhalb der Folie im Wandungsmaterial des Probenaufnahmegeräts Schlitze, die an die Form der Nasen so angepasst sind, dass die Nasen beim Abknicken unmittelbar durch die Folie nur im Bereich der Schlitze hindurch die Folie durchstechen. Vorteilhaft ist die zerstörte Folienfläche reproduzierbar immer gleich und damit das Auslaufverhalten reproduzierbar und gleich.

[0066] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Falle einer zuvor genannten Variante mit Kapillare diese aus Kunstsoff und/oder im Falle einer Fritte diese aus geshtertem Polyethylen (PE), wobei es sich bevorzugt um hydrophilisierte PE-Fritten handelt.

[0067] In einer weiteren bevorzugten Variante einer Ausführungsform mit Fritte ist unmittelbar über der Fritte ein Boden vorhanden, der an der Unterseite (also zwischen Fritte und Boden) so ausgestaltet ist, dass eine homogene und großflächige Benetzung der Fritte ermöglicht wird, zum Beispiel durch eine spiralförmige oder sternförmige Vertiefung mit mindestens einem Loch in der Mitte der Spirale bzw. des Sterns (wie beispielhaft für die Spiralform in Fig. 6 dargestellt).

[0068] Vorteil dabei ist, dass die Flüssigkeit aus dem Probenaufnahmegerät durch das Loch hindurchtreten und dann entlang des spiral- bzw. sternförmigen Grabens (das heißt einer nach oben gerichtete Vertiefung) laufen kann und dabei die Fritte möglichst großflächig und homogen benetzt, so dass eine nahezu blasenfreie "Lauffront" am oberen Ende der Fritte entsteht. Damit wird vorteilhaft verhindert, dass die Fritte bei nur punktueller Benetzung eine schiefe Flüssigkeitsfront bildet, die beim Laufen Luftblasen einschließt.

[0069] Des Weiteren wird damit erreicht, dass eine gleichförmige Durchmischung der in der Fritte befindlichen Probe mit aus der im oberen Bereich des Probenaufnahmegeräts befindlichen Prozessflüssigkeit (bspw. Puffer) gewährleistet wird.

[0070] In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Testkassette im Testbereich auf der Ober- und der Unterseite sich gegenüberliegend jeweils eine Ableseöffnung auf, was vorteilhaft eine automatische Detektion mittels Durchlichtmessung ermöglicht.

[0071] Es ist ebenfalls bevorzugt, wenn die Testkassette ein zu den beiden kleinsten Flächen geschlossenes Gehäuse aufweist. Denn damit wird ein seitliches Auslaufen der Testkassette verhindert, was die Benutzung unhandlich und kompliziert machen würde. Die beiden kleinsten Flächen im Sinne der Erfindung betreffen die beiden Stirnseiten der naturgemäß länglichen, rechteckigen Testkassette.

[0072] In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Probenaufnahmegerät eine Mindestlänge von 3cm auf, insbesondere kann es bevorzugt 3-5cm lang sein.

[0073] In einer bevorzugten Ausführung ist das Probenaufnahmegerät röhrenförmig.

[0074] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Probenaufnahmegerät und/oder die Testkassette aus ABS-Kunststoff (Acrylnitril-Butadien-Styrol).

Fig. 1 zeigt schematisch das chromatographische Schnelltest-Set mit in die Testkassette eingestecktem Probenaufnahmegerät, wobei durch den Einfüllbereich des Probenaufnahmegeräts Prozessflüssigkeiten zugegeben werden können, welche die Probe nach unten in die Testkassette ausspülen.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform mit Fritte am unteren Ende des Probenaufnahmegeräts, bei welcher die Probe allein durch Kapillarkräfte aufgenommen wird, so dass ein Zusammendrücken des Probenaufnahmegeräts und anschließendes Aufsaugen mittels Unterdruck nicht nötig ist - eine Öffnung am oberen Ende ist vorgesehen.

Die Fig. 3a - 3c zeigen (auszugsweise) eine bevorzugte Ausführung der Erfindung, bei der die Testkassette zwei Ableseöffnungen hat. Der erfindungsgemäß gebogene Teststreifen ist erkennbar. Diese Ausführung hat auch ein Reservoir mit nach außen konisch verjüngenden Seitenwänden am Reservoir zur Aufnahme überschüssiger Flüssigkeit durch Kapillarkräfte.

Fig. 4 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Set in einer bevorzugten Ausführung mit Einfüllbereich mit Öffnung an dem Probenaufnahmegerät-

Die Fig. 5 zeigt drei verschiedene Ausgestaltungen des unteren Endes des Probenaufnahmegeräts zur Aufnahme der Probe (links a): Fritte mit darüber liegendem Boden, mitte b): Folie mit darunterliegenden Nasen zum Durchbrechen der Folie im Einsatz, rechts c): Kapillare).

Fig. 6 zeigt (links: seitlich; rechts: von unten oberhalb der Fritte blickend) für die bevorzugte Ausführung des Probenaufnahmegeräts mit Fritte den über der Fritte gelegenen Bereich mit einer spiralförmigen Vertiefung und einem Loch zum homogenen Auftrag von Flüssigkeiten auf die Fritte, bspw. von Prozessflüssigkeiten auf die mit der zu untersuchenden Probe gesättigten Fritte.

[0075] Eine bevorzugte Ausführung des Probenaufnahmegeräts mit Kapillare ist in Fig. 7 gezeigt.

[0076] Die Ausführung mit Folie und Nasen ist in Fig. 8 gezeigt, wobei beim Zusammenstecken von Probenaufnahmegerät und Testkassette die Nasen nach innen durchbrechen und die Folie nach innen durchbrechen, so dass eine Flüssigkeit im Innern des Probenaufnahmegeräts nach unten in die Testkassette fließen kann. Diese Ausführung eignet sich besonders für SWAP-Tests.

[0077] Für die Realisierung der Erfindung ist es auch zweckmäßig, die vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen, Ausführungsformen und Merkmale der Ansprüche miteinander zu kombinieren.

[0078] Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen eingehender erläutert werden. Das Ausführungsbeispiel soll dabei die Erfindung beschreiben ohne diese zu beschränken.

Ausführungsbeispiele

[0079] Ein Ausführungsbeispiel mit Fritte am unteren Ende des Probenaufnahmegeräts ist in Fig. 2 gezeigt. Die Probe bei welcher die Probe allein durch Kapillarkräfte aufgenommen wird, so dass ein Zusammendrücken des Probenaufnahmegeräts und anschließendes Aufsaugen mittels Unterdruck nicht nötig ist- eine Öffnung am oberen Ende ist vorgesehen.

[0080] Ein Ausführungsbeispiel mit zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Testkassette liegenden Ableseöffnungen für Durchlichtauswertungen ist (auszugsweise) in den Fig. 3a - 3c gezeigt. Diese Ausführung hat auch ein Reservoir mit nach außen konisch verjüngenden Seitenwänden am Reservoir zur Aufnahme überschüssiger Flüssigkeit durch Kapillarkräfte.

[0081] Alle Ausführungsbeispiele haben einen Einfüllbereich am Probenaufnahmegerät mit Öffnung, so wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt.

[0082] Drei verschiedene Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 5 werden beschrieben mit einer Fritte, einer Folie mit 3 Nasen oder einer Kapillare. Das Ausführungsbeispiel mit Fritte weist auch eine darüber befindliche spiralförmige Vertiefung mit Loch auf, so wie in Fig. 6 gezeigt.

[0083] In allen Ausführungsbeispielen ist das Material sowohl von Testkassette und Probenaufnahmegerät der Kunststoff ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol). Lediglich die Folie bei dem Beispiel mit Folie und Nasen ist eine Aluminiumfolie und die Fritte im Beispiel mit Fritte ist aus gesintertem Polyethylen.

[0084] Der Teststreifen ist aus Nitrozellulose.

Bezugszeichen

[0085] 

1

Testkassette

100

Testbereich (zur Chromatographie)

101

Probenaufnahmebereich (zur Aufnahme der Probe)

102

Steckverbindung (als Aufnahme für das Probenaufnahmegerät)

103

Erste, hohe Auflage (für den Teststreifen)

104

Zweite, tiefe Auflage (für den Teststreifen)

105

Teststreifen

106

Reservoir

107

Nach außen konisch verjüngende Seitenwände

108

Ableseöffnung (der Testkassette)

109

Beide kleinsten Flächen des Gehäuses

2

Probenaufnahmegerät

200

Gegenstück der Steckverbindung

201

Einfüllbereich mit einer Öffnung

202

Kapillare

203

Fritte

204

Folie

205

Nasen

206

Boden (über der Fritte)

207

Vertiefung (des Bodens)

208

Loch (des Bodens über der Fritte)

3

Probe

Ansprüche

1. Chromatographisches Schnelltest-Set zur Untersuchung einer Probe, umfassend

• eine Testkassette (1), umfassend einen Testbereich (100) zur Chromatographie und einen Probenaufnahmebereich (101) zur Aufnahme der Probe (3), und

• ein Probenaufnahmegerät (2) mit einem oberen und einem unteren Ende,

wobei die Testkassette (1) im Probeaufnahmebereich (101) eine Steckverbindung (102) als Aufnahme für das Probenaufnahmegerät und dieses Probenaufnahmegerät (2) am unteren Ende das Gegenstück (200) dieser Steckverbindung aufweist,

wobei bei der Testkassette (1) der Testbereich (100) eine erste, hohe Auflage (103) und der Probenaufnahmebereich (101) eine zweite, tiefe Auflage (104) zum Einlegen eines Teststreifens (105) hat, wobei die zweite Auflage (104) tiefer liegt als die erste Auflage (103), so dass der eingelegte Teststreifen (105) gebogen wird und die Probe (3) nach dem Einstecken des Probenaufnahmegeräts (2) aufwärts fließen muss, und

wobei das Probenaufnahmegerät (2) am oberen Ende einen Einfüllbereich (201) zur Aufnahme einer Prozessflüssigkeit mit einer Öffnung von mindestens 5mm Durchmesser aufweist.

2. Set nach Anspruch 1, umfassend einen Teststreifen (105), welcher unter Biegung so in der Testkassette festgehalten ist, dass er im Probenaufnahmebereich (101) unterhalb der Aufnahme in der Testkassette (1) tiefer liegt als im Testbereich (100).

3. Set nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Steckverbindung (102) der Testkassette als weibliche Steckverbindung und das Gegenstück (200) am Probenaufnahmegerät als männliche Steckverbindung ausgestaltet ist.

4. Set nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steckverbindung (102) der Testkassette und das Gegenstück (200) am Probenaufnahmegerät als Luer-Lock-Steckverbindung ausgestaltet ist.

5. Set nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste, hohe Auflage (103) für den Teststreifen (105) im Testbereich 3-4 mm höher liegt als die zweite, tiefe Auflage (104) im Probenaufnahmebereich.

6. Set nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei im Probenaufnahmebereich (101) der Testkassette neben der Steckverbindung (102) ein Reservoir (106) mit nach außen konisch verjüngenden Seitenwänden (107) vorhanden ist.

7. Set nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Probeaufnahmegerät (2) ein Spritzgussteil ist.

8. Set nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Probeaufnahmegerät (2) am unteren Ende im Bereich des Gegenstücks (200) der Steckverbindung eine Kapillare (202) oder eine Fritte (203) oder eine Folie (204) mit mindestens zwei Nasen (205) umfasst.

9. Set nach Anspruch 8, wobei im Falle der Kapillare (202) diese aus Kunstsoff und/oder im Falle der Fritte (203) diese aus gesintertem Polyethylen ist.

10. Set nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei im Falle der Fritte (203) unmittelbar über der Fritte ein Boden (206) vorhanden ist, der an der Unterseite eine spiralförmige oder sternförmige Vertiefung (207) aufweist mit mindestens einem Loch (208) in der Mitte der Spirale bzw. des Sterns versehen ist.

11. Set nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Testkassette (1) im Testbereich (100) auf der Ober- und der Unterseite sich gegenüberliegend jeweils eine Ableseöffnung (108) aufweist, welche eine automatische Detektion mittels Durchlichtmessung ermöglicht.

12. Set nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Testkassette (1) ein zu den beiden kleinsten Flächen (109) geschlossenes Gehäuse aufweist.

13. Verwendung eines Chromatographischen Schnelltest-Sets nach einem der Ansprüche 1 bis 12 für den Nachweis von Pathogenen, ausgewählt aus Viren, Bakterien, Pilzen und Parasiten, von Biomolekülen, von Biomarkern oder von chemischen Stoffen, jeweils in einer Probe (3).

Zeichnung