Un dispositivo para determinar la presencia o cantidad de analito en una muestra de ensayo,

comprendiendo dicho dispositivo:

(a) al menos un canal capilar a través del que puede fluir una mezcla de reacción, comprendiendo dicho al menos un canal una pared que incluye al menos un sitio magnético seleccionado de una cinta de grabación magnética o una tira magnética para aplicar un campo magnético a los componentes en dicha mezcla de reacción; y

(b) un medio de medición para evaluar el efecto del campo magnético generado por dicho al menos un sitio magnético en los componentes de la mezcla de reacción como una medida de la presencia o cantidad de analito en la muestra de ensayo;

en el que el campo magnético en dicho al menos un sitio magnético tiene una intensidad y gradiente definidos para ocasionar preferentemente la acumulación de reactivo magnéticamente sensible o complejos que tienen una característica particular en el fondo del canal capilar, o en el que dicho al menos un sitio magnético consiste en múltiples sitios magnéticos, que difieren en gradiente o fuerza de campo magnético o ambos, en el fondo del canal capilar.

Dispositivo para ensayos de unión asistidos magnéticamente

5 Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo y método para determinar la presencia o cantidad de analito en una muestra de ensayo usando materiales magnéticamente sensibles. Más particularmente, la invención se refiere al uso de materiales magnéticamente sensibles para cambiar las propiedades de componentes en ensayos de unión.

2. Análisis de la técnica

Los ensayos de diagnóstico se han convertido en un medio indispensable para la detección de analitos en muestras de ensayo usando la reacción mutua entre el analito y un miembro de unión específico para el analito, tal como la inmunorreacción entre un antígeno y un anticuerpo que se une a ese antígeno. Típicamente, se emplean marcadores detectables o etiquetas unidas a anticuerpos, que a su vez se unen al analito de interés, en tales ensayos de diagnóstico, en los que la detección del complejo de analito-anticuerpo marcado resultante, o detección del anticuerpo marcado que no se una al analito para formar un complejo, se usa para indicar la presencia o cantidad de analito en la muestra de ensayo.

Dos técnicas de ensayo de diagnóstico habitualmente usadas que emplean miembros de unión específicos son el radioinmunoensayo (RIA) y el inmunoensayo enzimático (EIA) , ambos de los cuales emplean un miembro de unión específico marcado. El RIA usa un isótopo radiactivo como el marcador o etiquetado detectable unido a un miembro de unión específico. Debido a que el isótopo radiactivo puede detectarse en cantidades muy pequeñas, puede usarse para detectar o cuantificar cantidades pequeñas de analito. Sin embargo, desventajas sustanciales asociadas con el RIA incluyen las instalaciones especiales y extremo cuidado que se requieren en la manipulación de materiales radiactivos, los altos costes de tales reactivos y sus requisitos de eliminación únicos.

El EIA usa una enzima como el marcador detectable o etiquetado unido a un miembro de unión específico, en el que la actividad enzimática de la enzima se usa para detectar la inmunorreacción. Aunque el EIA no tiene algunas de las mismas desventajas del RIA, las técnicas de EIA típicamente requieren la adición de materiales de sustrato para inducir la reacción enzimática detectable. Además, los sustratos enzimáticos son con frecuencia inestables y tienen que prepararse justo antes de su uso o almacenarse en refrigeración. Además, los marcadores enzimáticos pueden ser difíciles de purificar y conjugar con miembros de unión y pueden ser inestables durante el almacenamiento a temperatura ambiente o incluso en condiciones refrigeradas. Los inmunoensayos enzimáticos son también insatisfactorios porque los métodos típicamente requieren incubaciones complejas, múltiples adiciones de líquidos y múltiples etapas de lavado.

Más recientemente, se han desarrollado técnicas de ensayo que usan partículas de sol metálica como marcadores visuales. En estas técnicas, un metal (por ejemplo, oro, plata, platino) , un compuesto metálico, o una sustancia no metálica recubierta con un metal o un compuesto metálico, se usa para formar una dispersión acuosa de partículas. Generalmente, el miembro de unión específico a marcar se adsorbe en las partículas de sol metálicas y las 45 partículas se capturan o se agregan en presencia del analito. Aunque las partículas de sol metálicas tienen la ventaja de producir una señal que es visualmente detectable así como medible por un instrumento, son difíciles de medir de forma cuantitativa. Las partículas de sol metálicas también tienen una intensidad de color limitada y en consecuencia, sensibilidad limitada en algunos ensayos. Además, las superficies de partículas de sol metálicas inorgánicas, tales como oro, pueden no aceptar fácilmente la unión covalente de miembros de unión específicos. Por lo tanto, durante su uso en un ensayo de unión, debe tenerse cuidado de que los miembros de unión específicos adsorbidos no se retiren de las partículas inorgánicas a través de la combinación de desplazamiento por otras proteínas o agentes tensioactivos y las fuerzas de cizallamiento que acompañan las etapas de lavado se usan para retirar material unido de forma no específica. Las partículas de sol metálicas pueden ser difíciles de recubrir sin inducir agregación; pueden agregarse tras el almacenamiento o puede agregarse tras la adición de tampones o 55 sales. Además, tales marcadores en partículas son difíciles de concentrar y pueden ser difíciles de dispersar.

Otros materiales para marcadores incluyen sustancias quimioluminiscentes y fluorescentes. Sin embargo, estas sustancias pueden ser inestables y los materiales fluorescentes pueden experimentar inactivación. Las partículas no metálicas, tales como partículas de látex teñidas o coloreadas y partículas de selenio, también pueden usarse como marcadores visuales.

Los dispositivos de inmunoensayo autorrealizables han demostrado ser de gran beneficio en el campo del diagnóstico. Un dispositivo de inmunoensayo autorrealizable es un kit que contiene inmunorreactivos a los que se puede añadir en primer lugar una muestra biológica por el paciente o técnico de laboratorio, después el ensayo de 65 diagnóstico se realiza sin la necesidad de instrumentos de laboratorio complejos. Los dispositivos de inmunoensayo autorrealizables disponibles en el mercado, tales como el dispositivo de ensayo de tira que tiene la marca comercial "TESTPACK PLUS", distribuido por Abbott Laboratories, permiten que se realicen inmunoensayos de forma rápida y fiable.

Típicamente, los dispositivos de inmunoensayo autorrealizables implican tiras de ensayo cromatográficas. Por ejemplo, la Patente de Estados Unidos Nº 4.960.691 describe una tira de ensayo para análisis de un analito en una muestra por medio de una serie secuencial de reacciones. La tira de ensayo comprende una extensión de material cromatográfico que tiene capilaridad y la capacidad de transporte de disolvente cromatográfico de reactivos no inmovilizados y componentes reactivos de una muestra por medio de un disolvente cromatográfico seleccionado. La tira de ensayo incluye (1) un primer extremo en el que comienza el transporte de disolvente cromatográfico, (2) un segundo extremo en el que termina el transporte de disolvente cromatográfico y (3) una pluralidad de zonas situadas entre el primer y segundo extremos. Estas zonas incluyen (1) una primera zona impregnada con un primer reactivo que es móvil en el disolvente y capaz de una reacción de unión específica con el analito, (2) una segunda zona para recibir la muestra y (3) una tercera zona, corriente abajo de la segunda zona, impregnada con un segundo reactivo que se inmoviliza contra transporte de disolvente y es capaz de una reacción de unión específica con el analito para inmovilizar el analito en la tercera zona. La tira de ensayo se diseña de tal modo que el primer reactivo pueda detectarse en la tercera zona como una medida del analito.

Una característica habitual de las tiras de ensayo cromatográficas implica el flujo de un fluido o una mezcla de un fluido y partículas a través de una matriz porosa. La tira de ensayo típicamente incluye una zona de reacción en la que pueden producirse reacciones de unión. Para que se produzcan reacciones de unión apropiadas en las tiras de ensayo cromatográficas, el fluido o mezcla debe fluir de forma sustancialmente uniforme a través de la zona de reacción.

Un problema con los dispositivos de ensayo de este tipo es la variabilidad inherente en el material del que se forma la matriz porosa. Esta variabilidad (por ejemplo, en porosidad) afecta directamente al flujo de fluido a través de la matriz y puede afectar de forma adversa a la precisión del dispositivo de ensayo. Además, la matriz con frecuencia se unirá de forma no específica a las partículas o reactivos en sitios en la zona de reacción pretendida o en otro lugar, necesitando por lo tanto el uso de procedimientos pasivantes elaborados después de que se haya aplicado el reactivo inmovilizado. En consecuencia, existe un deseo de desarrollar un dispositivo de ensayo autorrealizable, simple, rápido que no requiera que un fluido fluya a través de una matriz porosa.

Otro problema con dispositivos de inmunoensayo autorrealizables es la necesidad de inmovilizar un reactivo de unión específico en la tira de ensayo de modo que los reactivos implicados en el ensayo puedan capturarse en la zona de reacción. El proceso de inmovilizar los reactivos de unión específicos en la tira de ensayo puede ser... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo para determinar la presencia o cantidad de analito en una muestra de ensayo, comprendiendo dicho dispositivo: 5

(a) al menos un canal capilar a través del que puede fluir una mezcla de reacción, comprendiendo dicho al menos un canal una pared que incluye al menos un sitio magnético seleccionado de una cinta de grabación magnética o una tira magnética para aplicar un campo magnético a los componentes en dicha mezcla de reacción; y (b) un medio de medición para evaluar el efecto del campo magnético generado por dicho al menos un sitio magnético en los componentes de la mezcla de reacción como una medida de la presencia o cantidad de analito en la muestra de ensayo;

en el que el campo magnético en dicho al menos un sitio magnético tiene una intensidad y gradiente definidos para ocasionar preferentemente la acumulación de reactivo magnéticamente sensible o complejos que tienen una característica particular en el fondo del canal capilar, o en el que dicho al menos un sitio magnético consiste en múltiples sitios magnéticos, que difieren en gradiente o fuerza de campo magnético o ambos, en el fondo del canal capilar.

2. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que dicho medio de medición es un dispositivo visual para medir tanto el alcance de la formación de dichos complejos por unión específica de reactivo magnéticamente sensible a reactivo de fase sólida móvil como separación de reactivo magnéticamente sensible no unido.

3. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que dicho canal se forma adhiriendo al menos dos capas de película 25 entre sí.

4. El dispositivo de la reivindicación 3, en el que están presentes uno o más agujeros de apertura en la capa superior para actuar como sitio o sitios de aplicación para una muestra de ensayo.

5. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que dicho canal tiene un suelo que se fabrica a partir de material de absorción óptica.

6. Uso de un dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5 para determinar la presencia o cantidad de un analito en una muestra de ensayo.