УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТВЕРДОФАЗНОГО ИММУНОАНАЛИЗА И СПОСОБ ТВЕРДОФАЗНОГО ИММУНОАНАЛИЗА

1. Устройство для твердофазного иммуноанализа определяемого компонента в анализируемой смеси, содержащее корпус, внутри которого сформирован, по крайней мере, один контрольный объем, заполненный носителем, на котором сформирована рабочая активная или активированная поверхность, на которую нанесен иммунологический компонент, комплементарный к определяемому компоненту, а также блок дозирования и подачи реагентов с возможностью регистрации сигнала контрольного объема и получения информации о содержании определяемого компонента в анализируемой смеси, отличающееся тем, что блок дозирования и подачи реагентов конструктивно совмещен с корпусом и выполнен в виде одноразового шприца, включающего в себя мерный цилиндр с расположенной внутри него поршневой группой, состоящей из штока, поршня и диска-толкателя.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что активирование упомянутой рабочей поверхности осуществляют таким образом, чтобы обеспечить высокую концентрацию мест активной связи для иммунологического компонента, например, засчет химической модификации, по крайней мере, части поверхности, имеющейся в указанном контрольном объеме.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что активирование упомянутой рабочей поверхности выполнено с привлечением синтеза трехмерной разветвленной биомолекулярной матрицы или двумерного спейсерного слоя для осуществления упомянутого нанесения иммунологического компонента.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутую рабочую поверхность, сформированную в контрольном объеме, выполняют в виде капиллярной или пористой структуры.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутую рабочую поверхность формируют путем полного или частичного заполнения указанного контрольного объема микрогранулами.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что упомянутые микрогранулы изготавливают либо в условиях низкого давления из полиэтилена, стабилизированного с помощью гамма-излучения, либо из полиэтилена высокого давления, либо из полистирола, либо из стекла, либо из силикатов.
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что указанный контрольный объем заполняют жидкой средой, а упомянутые микрогранулы удерживают в контрольном объеме во взвешенном состоянии с помощью стоячих акустических (ультразвуковых) волн, формируемых источниками вне устройства.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутая рабочая поверхность сформирована путем полного или частичного заполнения указанного контрольного объема протяженным фильтром, полученным спеканием полимерных микрогранул.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутая рабочая поверхность сформирована путем полного или частичного заполнения указанного контрольного объема протяженными вдоль корпуса капиллярами или волокнами таким образом, чтобы обеспечить иммуннофильтрацию определяемого компонента на упомянутой активной поверхности с иммунологическим компонентом.
10. Устройство по п.4, отличающееся тем, что капиллярная или пористая структура, заполняющая частично или полностью указанный контрольный объем, сформирована путем помещения в него либо поликапиллярных структур, либо капиллярно-пористых материалов, либо исходных ингредиентов, которые в результате физико-химических превращений образуют капиллярно-пористую структуру.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутую рабочую поверхность формируют путем заполнения указанного контрольного объема пористой фильтрующей массой, обладающей сильно разветвленной (развитой) внутренней поверхностью таким образом, чтобы обеспечить иммуннофильтрацию определяемого компонента на активной поверхности с иммунологическим компонентом.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный контрольный объем формируют из нескольких пространственно разделенных областей с обеспечением возможности регистрировать упомянутый сигнал для каждой из указанных областей.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что часть пространственно разделенных областей в упомянутом контрольном объеме используют в качестве каналов формирования опорного сигнала различного назначения, например, в качестве каналов сравнения или каналов калибровки.
14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутую рабочую поверхность формируют с использованием маркеров.
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что указанные маркеры присоединены к определяемому компоненту посредством дополняющего иммунологического реагента.
16. Устройство по п.14, отличающееся тем, что указанные маркеры выполнены либо из магнитного, либо ферментного, либо флуоресцентного, либо окрашенного, либо поглощающего свет в некотором спектральном диапазоне материала.
17. Устройство по п.12, отличающееся тем, что в упомянутых пространственно разделенных областях контрольного объема формируют указанную рабочую поверхность с нанесением на нее различных распознающих иммунологических компонентов, способных избирательно связывать различные определяемые компоненты с рабочей поверхностью, с возможностью регистрации упомянутого сигнала для каждой из нескольких указанных областей и получения информации о содержании нескольких определяемых компонентов в анализируемой смеси.
18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что упомянутые пространственно разделенные области контрольного объема выполнены с возможностью регистрации упомянутого сигнала для каждой из нескольких указанных областей и получения информации о содержании нескольких определяемых компонентов в анализируемой смеси с привлечением компьютерных методов распознавания образов.
19. Устройство по п.14, отличающееся тем, что корпус выполнен так, что анализируемая смесь последовательно проходит области с различными распознающими иммунологическими реагентами, и в каждой такой области группируется соответствующий определяемый компонент.
20. Устройство по п.16, отличающееся тем, что упомянутый контрольный объем и соответственно указанную рабочую поверхность формируют из нескольких пространственно разделенных областей с обеспечением возможности регистрировать упомянутый сигнал для каждой из указанных областей, при этом каждую из этих областей снабжают отдельным датчиком, регистрирующим материал маркера.
21. Устройство по п.16, отличающееся тем, что упомянутый контрольный объем, состоящий из нескольких областей, пространственно разделенных вдоль упомянутого мерного цилиндра выполнен с возможностью последовательно помещать указанные области вблизи датчика, регистрирующего материал маркера.
22. Устройство по п.14, отличающееся тем, что между упомянутыми пространственно разделенными областями контрольного объема с нанесенными различным распознающими иммунологическими реагентами вставлены нейтральные промежуточные области, которые пространственно разделяют упомянутые области с различными иммунологическими компонентами не менее чем на величину диаметра мерного цилиндра.
23. Устройство по п.1, отличающееся тем, что реагенты для иммуноанализа размещены в картридже, содержащем набор лунок, каждая из которых предназначена для определенного реагента так, что движение поршня внутри мерного цилиндра шприца обеспечивает прокачку определенного реагента для иммуноанализа через упомянутый контрольный объем.
24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что упомянутый картридж для иммунореагентов выполнен в виде строки или ряда лунок двумерной планшеты, в частности, в виде многолуночной планшеты, используемой для стандартного иммуноферментного анализа.
25. Устройство по п.24, отличающееся тем, что набирают линейку шприцев, расстояние между осями шприцев задают равным расстоянию между лунками в одной строке двумерной планшеты, располагают линейку шприцев с возможностью доставки определенных реагентов из упомянутых лунок в каждый из шприцев.
26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что обеспечивают автоматизированное перемещение линейки шприцев относительно лунок двумерной планшеты для последовательного забора различных реагентов из разных лунок планшеты для проведения иммуноанализа в каждом из шприцев.
27. Устройство по п.25, отличающееся тем, что часть шприцев в упомянутой линейке шприцев используют в качестве каналов формирования опорного сигнала различного назначения, например, в качестве каналов проверки степени работоспособности реагентов или каналов сравнения, или каналов калибровки.
28. Устройство по п.1, отличающееся тем, что начальное положение поршня шприца устанавливают по отметке шкалы его мерного цилиндра в соответствии с заданным разрежением газовой среды над контрольным объемом.
29. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в верхней части штока шприца размещают маркер-индикатор для автоматизированного съема информации о положении поршня шприца.
30. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диск толкателя шприца выполняют с применением ферромагнитного материала.
31. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижнюю поверхность поршня шприца выполняют из зеркально отражающего материала.
32. Устройство по п.1, отличающееся тем, что иммунологический реагент выбран из группы содержащий гаптен, или антитело, или антиген, или имеющие иммунологическое сродство полимеров, органических или неорганических материалов, или супромолекулярных комплексов.
33. Устройство по п.1, отличающее тем, что одноразовый шприц запечатан в герметическую упаковку, обеспечивающую контролируемые параметры среды, такие как, например, состав газовой атмосферы, влажность, светозащиту для поддержания необходимых условий хранении, причем упомянутая упаковка нарушается перед проведением иммуноферментого анализа.
34. Устройство по п.32, отличающее тем, что иммунологический реагент находится в сухом состоянии, а его иммунологическая работоспособность восстанавливается при контакте реагента с жидкой анализируемой смесью.
35. Способ твердофазного иммуноанализа, включающий подачу в реактор анализируемой среды, задерживание определяемого компонента анализируемой среды в реакторе и определение компонента, отличающийся тем, что используют одноразовый шприц по любому из пп.1-34, а подачу анализируемой среды и иных реагентов производят движением диска толкателя, связанного через шток с поршнем.
36. Способ твердофазного иммуноанализа определяемого компонента в анализируемой смеси, состоящий в том, что иммуноанализ проводят с использованием набора реагентов для проведения полного цикла иммуноанализа, упомянутые реагенты размещены раздельно в, по крайней мере, одной группе ячеек планшеты, при этом формируют, по крайней мере, один контрольный объем, который заполняют носителем с рабочей активной или активированной поверхностью, на которую наносят иммунологический компонент, комплиментарный определяемому компоненту анализируемой смеси, в указанный контрольный объем дозированно подают анализируемую пробу, затем в указанный контрольный объем дозированно в заданной последовательности подают соответствующие реагенты из набора для проведения полного цикла иммуноанализа, после чего воздействуют на контрольный объем зондирующим (опрашивающим) сигналом, формируют информационный сигнал, осуществляют регистрацию информационного сигнала, анализируют сформированный сигнал, после чего получают информацию о содержании определяемого компонента в анализируемой смеси, отличающийся тем, что формируют, по крайней мере, один дополнительный референсный объем, аналогичный контрольному объему, в указанный референсный объем дозированно подают референсную пробу, не содержащую определяемого компонента, затем в указанный референсный объем дозированно в заданной последовательности подают соответствующие реагенты из набора для проведения полного цикла иммуноанализа, после чего воздействуют на референсный объем зондирующим (опрашивающим) сигналом, формируют референсный сигнал, осуществляют регистрацию референсного сигнала, при этом информацию о содержании определяемого компонента в анализируемой смеси определяют с учетом соотношения информационного сигнала и референсного сигнала.
37. Способ по п.36, отличающийся тем, что контрольный и референсный объемы формируют внутри одного одноразового шприца, включающего в себя мерный цилиндр с расположенной внутри него поршневой группой, состоящей из штока, поршня и диска-толкателя.
38. Способ по п.36, отличающийся тем, что контрольный и референсный объемы формируют внутри разных, по крайней мере, двух одноразовых шприцев, включающих в себя мерные цилиндры с расположенными внутри них поршневыми группами, состоящими из штока, поршня и диска-толкателя.
39. Способ по п.36, отличающийся тем, что при активировании упомянутой рабочей поверхности, в частности, осуществляют химическую модификацию некоторой поверхности, имеющейся в указанном контрольном объеме, либо иммобилизацию на ней того или иного реагента.
40. Способ по п.39, отличающийся тем, что при активировании упомянутой рабочей поверхности, в частности, осуществляют синтез биомолекулярной матрицы или спейсерного слоя для осуществления такой иммобилизации в трехмерной или двумерной области.
41. Способ по п.39, отличающийся тем, что указанную рабочую поверхность, сформированную в упомянутом контрольном объеме, выполняют в виде капиллярной или пористой структуры аналогично рабочей поверхности хроматографической колонки.
42. Способ по п.39, отличающийся тем, что упомянутую рабочую поверхность формируют путем полного или частичного заполнения указанного контрольного объема микрогранулами.
43. Способ по п.42, отличающийся тем, что упомянутые микрогранулы изготавливают в условиях низкого давления из полиэтилена, стабилизированного с помощью гамма-излучения.
44. Способ по п.39, отличающийся тем, что указанную рабочую поверхность формируют путем полного или частичного заполнения упомянутого контрольного объема капиллярно-пористой структурой.
45. Способ по п.39, отличающийся тем, что капиллярную или пористую структуру, заполняющую частично или полностью упомянутый контрольный объем, формируют путем помещения в него капиллярно-пористых материалов либо исходных ингредиентов, которые в результате физико-химических превращений образуют капиллярно-пористую структуру.
46. Способ по п.39, отличающийся тем, что упомянутую рабочую поверхность формируют путем заполнения указанного контрольного объема пористой фильтрующей массой, обладающей сильно разветвленной внутренней поверхностью.
47. Способ по п.39, отличающийся тем, что указанный контрольный объем формируют из нескольких пространственно разделенных областей, с обеспечением возможности регистрировать упомянутые информационный и референсный сигналы для каждой из указанных областей.
48. Способ по п.39, отличающийся тем, что указанную рабочую поверхность формируют с использованием магнитных меток.
49. Способ по п.47, отличающийся тем, что в указанных пространственно разделенных областях контрольного объема формируют рабочую поверхность с иммобилизацией на ней различных реагентов, способных избирательно связывать различные определяемые компоненты, и посредством которых выбранные компоненты связываются с рабочей поверхностью с возможностью регистрации информационного и референсного сигналов для каждой из нескольких указанных областей и получения информации о содержании нескольких определяемых компонентов в анализируемой смеси.
50. Способ по п.49, отличающийся тем, что идентификацию нескольких определяемых компонентов проводят, например, с привлечением компьютерных методов распознавания образов.
51. Способ по п.49, отличающийся тем, что идентификацию смеси компонентов проводят, например, при пропускании анализируемой смеси через трубку или колонку так, что смесь последовательно проходит области с различными распознающими реагентами, и в каждой такой области группируется соответствующий выбранный компонент.
52. Способ по п.49, отличающийся тем, что упомянутый контрольный объем и соответственно указанную рабочую поверхность формируют из нескольких пространственно разделенных нейтральными промежутками областей с обеспечением возможности регистрировать информационный сигнал для каждой из указанных областей, при этом каждую из этих областей снабжают отдельным регистратором магнитных меток.
53. Способ по п.48, отличающийся тем, что упомянутый контрольный объем, состоящий из нескольких областей, расположен внутри трубки (колонки), указанные области пространственно разделены вдоль этой трубки (колонки) с возможностью последовательно помещать указанные области вблизи регистратора магнитных меток либо регистратор магнитных меток вблизи каждой из указанных областей, причем в этих областях иммобилизованы различные распознающие реагенты, избирательно связывающие различные выбранные компоненты при пропускании анализируемой среды через эту трубку (колонку).
54. Способ по п.52, отличающийся тем, что размер нейтральных промежутков, пространственно разделяющих указанные области, выполняют не менее величины диаметра трубки.
55. Способ по п.52, отличающийся тем, что реализуют параллельное (не обязательно одновременное) дозирование порций анализируемой смеси с использованием выделенных для анализируемой среды ячеек планшеты с ячейками для реагентов.
56. Способ по п.37 или 38, отличающийся тем, что начальное положение поршня шприца устанавливают по отметке шкалы мерного цилиндра в соответствии с заданным разрежением газовой среды над контрольным или референсным объемами.
57. Способ по п.37 или 38, отличающийся тем, что в верхней части штока шприца размещают маркер для автоматизированного съема информации о положении поршня.
58. Способ по п.37 или 38, отличающийся тем, что диск толкателя шприца выполняют с применением ферромагнитного материала.
59. Способ по п.37 или 38, отличающийся тем, что нижнюю поверхность поршня шприца выполняют из зеркально отражающего материала.
60. Способ по п.37 или 38, отличающийся тем, что набирают линейку шприцев, расстояние между осями шприцев задают равным расстоянию между лунками - ячейками для реагентов планшеты, располагают линейку шприцев над рядом лунок планшеты, при этом продольные оси шприцев, ориентированные вертикально, совмещают с осями лунок соответствующего ряда планшеты.
61. Способ по любому из пп.48 - 55, отличающийся тем, что магнитные метки регистрируются на основе нелинейных свойств магнитного материала метки при перемагничивании.
62. Способ по любому из пп.48 - 55, отличающийся тем, что магнитные метки регистрируются по индукционному отклику на одной из комбинационных частот при воздействии магнитным полем, по крайней мере, на двух частотах.