КАРТРИДЖ ДЛЯ РЕАГЕНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В УСТРОЙСТВЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КЛИНИКО-ХИМИЧЕСКОГО ИЛИ ТВЕРДОФАЗНОГО ИММУНОФЕРМЕНТНОГО АНАЛИЗА, ПРИМЕНЕНИЕ ДАННОГО КАРТРИДЖА И УКАЗАННОЕ УСТРОЙСТВО
REAGENT CARTRIDGE USED IN APPARATUS FOR CLINICAL-CHEMICAL OR ENZYME-LINKED IMMUNOSORBENT ASSAY, USE OF SAID CARTRIDGE AND SAID APPARATUS

Настоящее изобретение относится к картриджу для реагентов, используемому в устройстве, предназначенном для выполнения опционально клинико-химического или твердофазного иммуноферментного анализа, и раскрытому в ограничительной части пункта 1 формулы. Кроме того, настоящее изобретение относится к применению данного картриджа согласно пунктам 12-15 формулы. Также настоящее изобретение относится к устройству согласно ограничительной части пункта 16 формулы.
Специалистам в данной области техники хорошо известны как анализаторы для автоматического определения клинико-химических параметров, так и устройства для автоматического определения иммунологических параметров. При этом к устройствам для определения клинико-химических параметров и устройствам для определения иммунологических параметров предъявляются различные требования.
Так, клинико-химические параметры, как правило, определяют в жидкой фазе пробы. Для этого в пробу сначала добавляют по меньшей мере один реагент, вызывающий изменение оптической плотности. Затем пробу помещают в измерительную кювету, которая просвечивается в горизонтальном направлении измерительным световым пучком. Обычно температура реакции составляет 37°С (температура тела). Устройства, в которых протекают указанные реакции, следует изготавливать из соответствующего стойкого материала, для того чтобы они могли выдерживать воздействие часто агрессивных реагентов.
Напротив, при выполнении твердофазного иммуноферментного анализа иммунологические параметры определяют при помощи вещества, связанного с твердой фазой. При этом температура реакции обычно соответствует комнатной температуре, то есть составляет от 18 до 25°С. При выполнении таких анализов особенно критичным является изготовление и хранение твердой фазы, связанной с антигенами или антителами. При этом, в частности, важно оптимальным образом связать антигены или антитела с твердой фазой.
В документе ЕР 1255115 А2 раскрыт одноразовый вкладыш, используемый при выполнении твердофазного иммуноферментного анализа в автоматическом анализаторе. Данный вкладыш представляет собой цельную пластиковую фасонную деталь, в которой выполнено несколько углублений. В первое углубление помещают пробу. В остальных углублениях содержатся реагенты для осуществления твердофазного иммуноферментного анализа. Кроме того, в корпусе вкладыша предусмотрены две выемки, соединенные друг с другом через паз. В данные выемки можно вставить две соединенные друг с другом лунки, предварительно выполненные в планшете для микротитрования, покрытом соответствующими антигенами или антителами.
Указанное техническое решение обладает несколькими недостатками. Так, например, пользователь должен сам вставлять лунки во вкладыш, причем благодаря соответствующей форме выемок это можно сделать довольно легко. Однако, при этом существует опасность того, что реагенты, находящиеся в остальных углублениях вкладыша, выплеснутся из них, если пользователь будет вынужден надавить с большой силой для надежной вставки лунок во вкладыш. Кроме того, существует риск, что лунка в итоге будет расположена в анализаторе неправильно, что в крайнем случае может привести к нежелательным преломлениям света и отклонениям измерительного пучка фотометрического устройства, а, следовательно, к искажению результатов анализа. К тому же вкладыш весьма хрупок, и уже при удалении предохранительной пленки над углублениями с реагентами существует опасность, что вкладыш деформируется настолько, что вставить его в анализатор уже будет невозможно.
Еще один недостаток заключается в том, что вкладыш можно использовать только в устройствах для проведения иммунодиагностических анализов. Если требуется одновременно определить клинико-химические параметры, то пользователю нужно вставить в еще одно устройство дополнительную, совершенно другую пробу. Однако это едва ли осуществимо, в частности в небольших врачебных кабинетах, так как для этого требуется приобрести дорогой прибор для анализа иммунологических параметров, а также второй дорогой прибор для анализа клинико-химических параметров.
В связи с изложенным выше, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить недостатки известных устройств и предложить картридж для реагентов, который можно изготовить с незначительными затратами и простым способом, и который при этом отличается простотой в использовании. Кроме того, такой картридж для реагентов должен обеспечивать возможность определения в одной и той же пробе как иммунологических, так и клинико-химических параметров.
Основные признаки изобретения раскрыты в отличительной части пункта 1 и в пунктах 12-15 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения следуют из пунктов 2-11.
Таким образом, в настоящем изобретении предложен картридж для реагентов, используемый в устройстве, предназначенном для выполнения опционально клинико-химического или твердофазного иммуноферментного анализа, содержащий корпус, в котором предусмотрена по меньшей мере одна ячейка, содержащая реагент или разбавитель, и в котором также выполнен вырез, причем в указанный вырез вставлена твердая фаза, с которой может связываться антиген или антитело. Предлагаемый картридж для реагентов отличается тем, что предусмотрено три ячейки. При этом первая ячейка служит в качестве ячейки для разбавления, содержит разбавитель или содержит дополнительный реагент для выполнения клинико-химического анализа. При этом вторая ячейка служит в качестве ячейки для разбавления, содержит конъюгат фермента для выполнения твердофазного иммуноферментного анализа или содержит реагент-индикатор для проведения клинико-химического анализа. При этом третья ячейка служит в качестве ячейки для разбавления, содержит субстрат для выполнения твердофазного иммуноферментного анализа, содержит реагент-индикатор для проведения клинико-химического анализа или не заполнена. При этом либо все ячейки картриджа служат в качестве ячеек для разбавления и/или содержат разбавитель и/или не заполнены, либо ячейки картриджа содержат реагент-индикатор для проведения клинико-химического анализа, конъюгат фермента для проведения твердофазного иммуноферментного анализа, или субстрат для проведения твердофазного иммуноферментного анализа, или не заполнены.
Очевидным преимуществом предлагаемого картриджа является то, что он подходит для проведения в одном и том же анализаторе как клинико-химического, так и иммунодиагностического анализа. Согласно первому варианту изобретения картридж для реагентов представляет собой картридж для выполнения клинико-химического анализа, причем первая ячейка не заполнена, вторая ячейка содержит первый реагент-индикатор, а третья ячейка содержит второй реагент-индикатор для проведения клинико-химического анализа. При этом, если предлагаемый картридж для реагентов представляет собой картридж для выполнения клинико-химического анализа, то предпочтительно, чтобы две ячейки были не заполнены, а третья ячейка содержала реагент-индикатор для проведения клинико-химического анализа. При этом минимальных издержек при изготовлении достигают в том случае, когда твердая фаза не связана ни с антигеном, ни с антителом и представляет собой четвертую, не заполненную ячейку в картридже.
Согласно второму варианту изобретения картридж для реагентов представляет собой картридж для выполнения иммунодиагностического анализа, причем первая ячейка не заполнена, вторая ячейка содержит конъюгат фермента, а третья ячейка содержит субстрат для проведения твердофазного иммуноферментного анализа, причем с твердой фазой связан антиген или антитело.
В соответствии с еще одним вариантом изобретения картридж для реагентов представляет собой картридж для разбавления пробы, причем по меньшей мере одна из трех ячеек содержит разбавитель, и по меньшей мере одна из трех ячеек служит в качестве ячейки для разбавления. В этом случае с точки зрения издержек и затрат на изготовление целесообразно, если с твердой фазой не связан ни антиген, ни антитело, а твердая фаза служит в качестве ячейки для разбавления или не заполнена.
Твердая фаза предпочтительно изготовлена из материала, отличного от материала, из которого изготовлен корпус картриджа. Твердая фаза может быть изготовлена, например, из полистирола. Этот полимер, прежде всего, способствует связыванию необходимого антигена или антитела с твердой фазой. В то же время он не отличается устойчивостью к воздействию многих реагентов, используемых при выполнении клинико-химического анализа. Поэтому очевидно, что предпочтительным является вариант, когда корпус изготовлен из другого материала. Так, например, корпус может быть изготовлен из гораздо более стойкого материала - полипропилена. В результате, одновременно удается обеспечить, чтобы антиген или антитело было надежно и постоянно связано с твердой фазой, а для выполнения клинико-химического анализа в картридже можно было хранить необходимые реагенты.
Таким образом, реагент предпочтительно содержится по меньшей мере в одной ячейке, в то время как твердая фаза либо связана с антителом, либо не заполнена, либо служит в качестве ячейки для разбавления.
Кроме того, изобретение предусматривает применение предлагаемого картриджа для анализа в пробе клинико-химических параметров, применение предлагаемого картриджа для анализа в пробе иммунологических параметров, применение предлагаемого картриджа в качестве картриджа для разбавления и применение предлагаемого картриджа для приготовления дополнительных реагентов.
Особенно предпочтительным образом такое применение можно осуществить в рамках способа, выполняемого в автомате и включающего в себя следующие этапы:
a) в приемное устройство автомата устанавливают картриджи для реагентов для выполнения анализов;
b) в пробоприемник автомата загружают пробы;
c) определяют клинико-химические параметры посредством измерительной кюветы, соединенной с картриджем для реагентов, предусмотренным для выполнения анализа соответствующего клинико-химического параметра;
d) определяют иммунологические параметры посредством измерительной кюветы, соединенной с картриджем для реагентов, предусмотренным для выполнения анализа соответствующего иммунологического параметра;
e) промывают или извлекают использованные измерительные кюветы;
f) извлекают использованные картриджи для реагентов и сосуды для проб.
Очевидно, что таким образом одним и тем же способом можно определить как клинико-химические параметры, так и иммунологические компоненты пробы. Прежде всего, указанный способ можно выполнить в одном и том же анализаторе. В результате, отпадает необходимость в приобретении различных аппаратов для анализа клинико-химических параметров и иммунологических параметров, что, в частности, приводит к значительной экономии средств в небольших врачебных кабинетах. Это преимущество достигается благодаря тому, что и клинико-химические параметры, и иммунологические параметры определяют посредством измерительной кюветы, причем с каждой измерительной кюветой соединен соответствующий картридж для реагентов. В отличие от этого, во всех известных способах посредством измерительной кюветы измеряют только клинико-химические параметры, а иммунологические параметры, напротив, измеряют в лунке планшета для микротитрования.
Соответственно еще одно преимущество заключается в том, что для определения как клинико-химических, так и иммунологических параметров в анализаторе, в котором используют предлагаемый картридж для реагентов, может быть предусмотрен только один фотометрический блок. Кроме того, в одном и том же анализаторе можно определить несколько различных клинико-химических и/или иммунологических параметров пробы. Следовательно, для составления диагноза врач может применить, например, следующий подход. Сначала он берет у пациента пробу исследуемой биологической жидкости. Затем врач выбирает различные предлагаемые картриджи для реагентов, в зависимости от того, какие параметры ему необходимо определить. Для каждого из параметров врач вставляет в анализатор соответствующий картридж и, таким образом, осуществляет предлагаемый способ. Посредством данного способа, как описано выше, врач получает необходимые различные клинико-химические и иммунологические параметры, на основе которых он позже может поставить диагноз.
Понятно, что использование предлагаемых картриджей при таком способе дает то преимущество, что для каждого определяемого клинико-химического или иммунологического параметра в приемное устройство для картриджей анализатора можно вставить соответствующий картридж, причем в ячейках картриджа находятся необходимые для анализа реагенты-индикаторы. При этом является предпочтительным, если картриджи для реагентов, предназначенные для анализа клинико-химических параметров, содержат по меньшей мере один реагент-индикатор, и если картриджи, предназначенные для анализа иммунологических параметров, имеют первую ячейку с конъюгатом фермента, вторую ячейку с субстратом и твердую фазу. Очевидно, что благодаря предлагаемому картриджу это становится возможным.
В этом случае процесс определения параметров при иммунодиагностическом анализе включает, например, следующие этапы:
а) посредством дозирующего устройства осуществляют забор конъюгата фермента из первой ячейки картриджа для реагентов, предназначенного для выполнения иммунодиагностического анализа, а также забор пробы; b) из дозирующего устройства конъюгат фермента и пробу вносят на твердую фазу картриджа;
c) инкубируют твердую фазу с конъюгатом фермента и пробой;
d) удаляют лишний конъюгат фермента и пробу промыванием твердой фазы;
e) посредством дозирующего устройства осуществляют забор субстрата из второй ячейки картриджа для реагентов, предназначенного для выполнения иммунодиагностического анализа;
f) из дозирующего устройства субстрат вносят на твердую фазу; д) инкубируют субстрат на твердой фазе;
h) посредством дозирующего устройства осуществляют забор прореагировавшего субстрата;
i) из дозирующего устройства прореагировавший субстрат вводят в измерительную кювету;
j) посредством оптического блока измеряют концентрацию прореагировавшего субстрата.
Альтернативно забор конъюгата фермента и пробы и введение их пипеткой на твердую фазу можно осуществить в процессе двух отдельных операций. При этом, например, сначала можно посредством дозирующего устройства осуществить забор конъюгата и внести его на твердую фазу, а затем посредством дозирующего устройства осуществить забор пробы и внести ее на твердую фазу. Очевидно, что сначала можно осуществить забор и введение на твердую фазу пробы, а затем конъюгата.
При этом этапы а)-д) соответствуют общеизвестным этапам, выполняемым при твердофазном иммуноферментном анализе. Это означает, что, с одной стороны, при совместной подаче конъюгата и пробы на твердую фазу контролируемый иммунологический параметр, например, определенный пептид, антитело или другой протеин, соединяется со своим связанным с твердой фазой партнером по связи, то есть с соответствующим антителом, подходящим антигеном и прочее. С другой стороны, конъюгат содержит подходящий ферментный комплекс, который состоит из партнера по связи и связанного с партнером по связи фермента. Кроме того, партнер по связи связывается с контролируемым параметром. Таким образом, на твердой фазе иммобилизуется весь комплекс, состоящий из параметра, партнера по связи и фермента. Лишний комплекс или лишнюю пробу удаляют или смывают во время последующего этапа. Добавленный после этого субстратный раствор содержит специфический субстрат для фермента, иммобилизованного на твердой фазе. Данный субстрат реагирует с ферментом, в результате чего происходит изменение цвета и, следовательно, изменение оптической плотности при определенной длине волны.
Таким образом, особое преимущество указанного способа при использовании предлагаемого картриджа состоит в том, что реакция фермент-субстрат завершается вследствие того, что весь субстратный раствор, теперь содержащий как прореагировавший, так и не прореагировавший субстрат, удаляют с твердой фазы и при помощи пипетки переносят в измерительную кювету для определения необходимых параметров. Таким образом, при помощи одного и того же устройства, содержащего картридж для реагентов и измерительные кюветы, можно определить несколько различных параметров, прежде всего иммунологических и клинико-химических параметров. Во время процесса, который протекает всегда одинаково, концентрацию соответствующего параметра можно определить посредством измерительной кюветы и всего лишь одного фотометрического блока.
Еще одно преимущество состоит в том, что нет необходимости приготавливать в качестве дополнительного компонента стоп-реагент, который в известных способах используют, чтобы завершить реакцию фермент-субстрат. В отличие от известных технических решений в настоящем изобретении указанную реакцию завершают, просто удалив и переместив посредством пипетки в измерительную кювету частично прореагировавший субстратный раствор. Кроме того, так как ферменты, иммобилизованные на твердой фазе, остаются на твердой фазе, а не переносятся в измерительную кювету, если раствор удаляют с твердой фазы, никакой дополнительной реакции субстрата не происходит.
Кроме того, предпочтительно, если определение иммунологических параметров с использованием предлагаемого картриджа выполняют при температуре от 27 до 39°С, предпочтительно при температуре 37°С. Подобное согласование температурных условий твердофазного иммуноферментного анализа позволяет определять клинико-химические и иммунологические параметры в любой последовательности, непосредственно друг за другом, без необходимости, каждый раз изменять температуру прибора, в противном случае это было бы связано с длительными фазами нагрева или охлаждения и соответствующим временем ожидания. Прочие преимущества увеличения температуры состоят, например, в том, что температура значительно превышает обычную комнатную температуру. В результате, тот факт, где устанавливают прибор для выполнения анализа, существенного значения не имеет, - температура, при которой выполняют анализ, всегда остается постоянной. В этой связи, кинетика химических реакций всегда одинакова. В частности, это приводит к более высокой воспроизводимости результатов анализа. Кроме того, можно отказаться от специального составления калибровочной кривой для отдельного анализа, что является обычным при проведении твердофазного иммуноферментного анализа. Поэтому компоненты для выполнения иммунодиагностического анализа, приготовленные в предлагаемых картриджах, весьма предпочтительным образом оптимизированы для проведения анализа при температуре 37°С.
Кроме того, в настоящем изобретении предложено устройство, предназначенное для выполнения опционально клинико-химического или твердофазного иммуноферментного анализа, которое содержит анализатор, по меньшей мере один картридж для реагентов и по меньшей мере одну измерительную кювету, причем картридж для реагентов представляет собой предлагаемый картридж согласно любому из п.п. 1-11 формулы изобретения, причем с каждым картриджем соединена измерительная кювета, причем картридж и соединенная с ним кювета расположены в анализаторе на одной линии.
Анализатор предлагаемого устройства предпочтительно содержит пробоприемник, приемное устройство для картриджей и измерительных кювет и дозирующее устройство, причем анализатор имеет оптический блок и промывочный блок. Кроме того, пробоприемник и промывочный блок предпочтительно выполнены отдельно от приемного устройства. При этом приемное устройство выполнено в виде карусельного приемного устройства, причем картриджи для реагентов и измерительные кюветы расположены вдоль радиусов указанного карусельного приемного устройства, причем измерительные кюветы расположены на внешних концах указанных радиусов.
Дополнительные признаки, подробности и преимущества изобретения следуют из формулы изобретения и следующего описания, приведенного со ссылками на чертежи, иллюстрирующие примеры осуществления изобретения. На чертежах изображено следующее.
На фиг. 1 показан предлагаемый картридж для реагентов.
На фиг. 2 картридж с фиг. 1 показан в разрезе.
На фиг. 3 картридж с фиг. 1 показан на виде сверху.
На фиг. 4а проиллюстрирован вариант применения картриджа с фиг. 2 для выполнения твердофазного иммуноферментного анализа.
На фиг. 4b проиллюстрирован вариант применения картриджа с фиг. 2 для выполнения клинико-химического анализа.
На фиг. 4с проиллюстрирован вариант применения картриджа с фиг. 2 в качестве картриджа для разбавления.
На фиг. 4d проиллюстрирован вариант применения картриджа с фиг. 2 для приготовления дополнительных реагентов.
На фиг.5 проиллюстрирован вариант применения предлагаемого картриджа в автомате.
На фиг.6 схематично показано устройство, предназначенное для опционального выполнения клинико-химического и иммунодиагностического анализа, в котором используется предлагаемый картридж.
Предлагаемый картридж 10 для реагентов, изображенный на фиг.1, 2 и 3, содержит корпус 11, в котором предусмотрены три ячейки 12, 13, 14. Кроме того, в корпусе 11 выполнен вырез 15, в который вставлена твердая фаза 20. Твердая фаза 20 выполнена в виде отдельной лунки планшета для микротитрования и предпочтительно изготовлена из полистирола, в то время как корпус 11 и его ячейки 12, 13, 14 изготовлены из материала, стойкого к воздействию реагентов, используемых для проведения клинико-химического анализа, например, из полипропилена.
Корпус 11 имеет главную плоскость 16, передний конец 161 и задний конец 162. При установке в анализатор картридж 10 нижними поверхностями переднего и заднего концов 161, 162 прилегает к анализатору и, таким образом, фиксируется в необходимом положении (см. также фиг.5). На чертежах видно, что верхние отверстия ячеек 12, 13, 14 находятся на уровне верхней главной плоскости 16. А вырез 15, в который вставляется твердая фаза 20, выполнен в плоскости 18, расположенной ниже.
На фиг.1 и 2 показано, что твердая фаза 20 вставлена в вырез 15. Она имеет периферический участок 23, на нижнем конце которого образован выступ 22. Указанным выступом 22 твердая фаза прилегает к плоскости 18, в результате чего исключена вероятность проскальзывания твердой фазы через вырез 15 в корпусе картриджа. Верхний край 25 твердой фазы 20 находится на одном уровне с верхними краями ячеек 12, 13 и 14. Очевидно, что одним из преимуществ предлагаемого картриджа 10 является то, что картридж может поставляться уже с подготовленной и вставленной твердой фазой 20. При этом, твердая фаза 20 надежно удерживается в корпусе 11 картриджа 10. Благодаря этому, удается эффективным образом предотвратить ошибки, которые могли бы возникнуть из-за неточности пользователя во время установки твердой фазы 20 в корпус 11 картриджа. Это не только существенно упрощает применение картриджа, но также ведет к повышению достоверности результатов измерений, полученных при использовании картриджа 10.
На чертежах, в частности на фиг.2, видно, что между ячейками 12, 13, 14 могут быть предусмотрены подпорки 163, обеспечивающие стабильность всей конструкции картриджа 10. Прежде всего, благодаря наличию указанных подпорок 163 картридж 10, установленный в анализатор, всегда лежит в заданной плоскости и не изгибается, например, под действием дозирующего устройства.
Если картридж 10 используется для выполнения иммунодиагностических анализов, то с внутренней стенкой 21 дна 24 и внутренними боковыми стенками 26 твердой фазы 20 может быть связан антиген, подходящий для соответствующего анализа, или соответствующее антитело. Если картридж 10 используется для проведения клинико-химического анализа, для приготовления дополнительных реагентов или используется в качестве картриджа для разбавления, то твердую фазу 20 можно применять без связанных с ней антител или антигенов.
На фиг.4а-4d проиллюстрированы различные варианты заполнения картриджа 10 и предоставления его в заполненном состоянии пользователю.
На фиг.4а показано, что первая ячейка 14 картриджа 10 не заполнена, и ее можно использовать в различных целях. Во второй ячейке 13 находится конъюгат К фермента, а в третьей ячейке - субстратный раствор S. С дном 24 твердой фазы 20 и ее внутренними боковыми стенками 26 связан антиген или антитело А.
Чтобы осуществить твердофазный иммуноферментный анализ с использованием предлагаемого картриджа, в твердую фазу 20 посредством (не охваченного данной заявкой) дозирующего устройства вводят конъюгат К фермента и пробу (на чертеже не показана), которая хранится в отдельном сосуде вне данного устройства. Это можно осуществить либо в процессе одновременного внесения конъюгата К фермента и пробы Р, либо в процессе отдельных операций дозирования при помощи пипетки. Поскольку в пробе содержится контролируемый иммунологический компонент, то он, с одной стороны, связывается с иммобилизованным на твердой фазе 20 антигеном или антителом А. С другой стороны, иммунологический компонент связывает конъюгат K фермента. Таким образом, на твердой фазе 20 иммобилизуется как контролируемый компонент, так и содержащийся в конъюгате K фермент. Затем избыточную пробу и конъюгат К фермента удаляют и в твердую фазу 20 добавляют субстратный раствор S. Содержащийся в субстратном растворе S субстрат реагирует с иммобилизованным на твердой фазе 20 ферментом конъюгата K, в результате чего происходит изменение оптической плотности содержащегося в твердой фазе 20 раствора, которое можно определить фотометрическим способом.
Чтобы осуществить клинико-химический анализ, как показано на фиг.4b, в предлагаемый картридж 10 не загружают конъюгат фермента и субстратный раствор. Вместо этого ячейки 12, 13, 14 заполняют первым реагентом R1 и, при необходимости, одним или двумя дополнительными реагентами R2, R3. Кроме того, при выполнении указанного анализа реагент вполне можно поместить также в твердую фазу 20. Понятно, что особое преимущество предлагаемого картриджа 10 заключается в возможности его разнообразного применения. Например, в зависимости от специфических требований в корпус 11 можно вставлять разные твердые фазы 20. Эти фазы могут быть изготовлены из упомянутых материалов, или из другого подходящего для соответствующего применения материала.
Если для клинико-химического анализа требуется более трех или четырех реагентов, то можно использовать еще один картридж 10, в который можно поместить дополнительные реагенты Ra. В этом случае для проведения анализа показанный на фиг.4 с дополнительный картридж 10 просто вставляют в анализатор рядом с первоначальным картриджем 10 с реагентами, изображенным на фиг.4b.
Если для одного из осуществляемых анализов, помимо прочего, требуется разбавление анализируемой пробы, то в качестве картриджа для разбавления можно использовать еще один предлагаемый картридж 10. В этом картридже, как показано на фиг.4d, не заполненными могут быть как ячейки 12, 13, 14, так и твердая фаза 20, причем соответствующий разбавитель можно добавить из предусмотренного в анализаторе отдельного сосуда. Кроме того, в ячейках 12, 13, 14, служащих в качестве ячеек для разбавления, уже может содержаться разбавитель в определенном количестве.
На фиг.5 показано, каким образом в автоматическом анализаторе 40 можно использовать совокупность предлагаемых картриджей 10 для. реагентов. В этом случае картриджи вставлены в карусельное приемное устройство 42 анализатора 40 так, что ячейки 12, 13, 14 и твердая фаза 20 каждого картриджа находятся на одной линии с измерительной кюветой 30, соединенной с соответствующим картриджем 10 и предназначенной для фотометрической оценки результатов анализа.
Общий вид анализатора 40 и устройства 100 представлен на фиг.6. Анализатор 40 содержит приемное устройства 42, пробоприемник 41, дозирующее устройство 43, оптический блок 44 и промывочный блок 45.
В приемном устройстве 42 предусмотрены углубления 421 для установки измерительных кювет 30, а также углубления 422 для установки предлагаемых картриджей 10. На чертеже видно, что углубление 421 под измерительную кювету 30 и углубление под картридж 10 в каждом случае расположены на общем радиусе R приемного устройства 42. При этом углубление 421 под измерительную кювету 30 находится на внешнем конце указанных радиусов R.
В пробоприемнике 41 также выполнены углубления 411. В каждое из них можно вставить пробирку или чашечку, содержащую исследуемую пробу. На чертеже показано, что пробоприемник 41 установлен отдельно от приемного устройства 42.
Дозирующее устройство 43 состоит из поворотной механической руки 431, установленной на поворотном механизме 432. Снизу на переднем конце механической руки 431 установлена пипетка, которую очищают в промывочном блоке 45 по мере необходимости и между различными операциями дозирования.
Указанная механическая рука 431 установлена с возможностью поворота и движения между различными положениями над пробоприемником 41 и различными положениями над приемным устройством 42. В результате, она позволяет целенаправленно отбирать либо реагенты из вставленных картриджей 10, либо пробы из пробоприемника 41 и выборочно вносить их в ячейки 12, 13, 14 картриджей 10, на твердую фазу 20 или в измерительную кювету 30.
В рассматриваемом варианте изобретения измерительные кюветы 30 и картриджи 10 вставлены в определенные углубления 421, 422 приемного устройства 42. В этом заключается особое преимущество данного изобретения, так как полностью загружать все приемное устройство 42 требуется не всегда. Напротив, врач, намеревающийся использовать данное устройство для выполнения быстрого анализа пробы пациента, действует следующим образом. Врач решает, какие параметры в пробе ему необходимо определить для постановки диагноза, и берет у пациента пробу.
Врач включает анализатор 40. Анализатор нагревается до постоянной рабочей температуры 37°С. Затем врач или другое лицо, осуществляющее анализ, помещает пробу в углубление 411 пробоприемника 41, а в углубления 421, 422 приемного устройства 42 рядом с измерительными кюветами 30 вставляет картриджи 10, соответствующие определяемым параметрам. После этого осуществляющее анализ лицо запускает процесс выполнения анализа при помощи компьютерного управления 46. При этом компьютерное управление 46 может либо являться составной частью анализатора 40, как в проиллюстрированном варианте изобретения, либо представлять собой внешний компьютер, подключенный к анализатору 40.
Затем механическая рука 43 соответствующим описанным выше образом при помощи пипетки отбирает и выпускает реагенты и пробы до тех пор, пока в измерительной кювете 30, сопряженной с картриджем 10, соответствующим определяемым параметрам, не будет содержаться раствор, поддающийся оптическому анализу. После этого приемное устройство 42 поворачивают с тем, чтобы проанализировать содержимое измерительной кюветы 30 в оптическом блоке 44. Оптический блок 44 предпочтительно представляет собой, например, фотометрический блок, который при заданной длине волны, специфической для соответствующего анализа, определяет оптическую плотность раствора в измерительной кювете 30 и передает результат для вывода в вычислительный блок.
При этом предпочтительно, если при выполнении иммунодиагностического анализа посредством такого устройства 100 и соответствующего анализатора 40 действуют следующим образом:
a) посредством дозирующего устройства 43 осуществляют забор конъюгата K фермента из первой ячейки 13 картриджа 10, предназначенного для выполнения иммунодиагностического анализа, а также забор пробы из пробирки, помещенной в углубление 411 пробоприемника 41;
b) из дозирующего устройства 43 конъюгат K фермента и пробу вносят на твердую фазу 20 картриджа 10;
c) инкубируют твердую фазу 20 с конъюгатом K фермента и пробой;
d) удаляют лишний конъюгат K фермента и пробу промыванием твердой фазы 20;
e) посредством дозирующего устройства 43 осуществляют забор субстрата S из второй ячейки 12 картриджа 10, предназначенного для выполнения иммунодиагностического анализа;
f) из дозирующего устройства 43 субстрат S вносят на твердую фазу 20;
g инкубируют субстрат S на твердой фазе 20;
h) посредством дозирующего устройства 43 осуществляют забор прореагировавшего субстрата S;
i) из дозирующего устройства 43 прореагировавший субстрат S вводят в измерительную кювету 30;
j) посредством оптического блока 44 измеряют концентрацию прореагировавшего субстрата S.
Разумеется, конъюгат Kи пробу, как описано выше, также можно отбирать друг за другом и выдавать на твердую фазу 20 в любой последовательности.
Для промывки твердой фазы 20 в нее подают промывочный раствор из промывочного блока 45 или предусматривают дополнительное промывочное устройство (на чертеже не показано).
Настоящее изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления, его можно использовать различным образом.
Так, например, в проиллюстрированном варианте изобретения твердая фаза 20 имеет круглое дно, а каждая ячейка 12, 13, 14 - плоское дно 17. Однако, при этом очевидно, что не исключаются и другие формы дна.
Кроме того, если картридж 10 используют в качестве картриджа для разбавления, то одну или две ячейки 12, 13, 14 можно заполнить разбавителем, а оставшиеся ячейки 12, 13, 14 оставить пустыми. В результате, добавляя разбавитель и пробу в определенных количествах, в картридже можно осуществить фактическое разбавление.
Все признаки и преимущества, следующие из формулы изобретения, описания и чертежей, включая конструктивные подробности, расположение в пространстве и технологические операции, могут быть существенными для изобретения как сами по себе, так и в самых разных сочетаниях.
Таким образом, предлагаемый картридж 10 для реагентов, используемый в устройстве, предназначенном для выполнения опционально клинико-химического или твердофазного иммуноферментного анализа, содержит корпус 11, в котором предусмотрена по меньшей мере одна ячейка 12, 13, 14, содержащая реагент или разбавитель, и в котором также выполнен вырез 15, причем в вырез 15 корпуса 11 вставлена твердая фаза 20, с которой может связываться антиген или антитело. При этом в картридже 10 предпочтительно предусмотрены три ячейки 12, 13, 14,
- причем первая ячейка 14 служит в качестве ячейки для разбавления, содержит разбавитель или содержит дополнительный реагент для выполнения клинико-химического анализа,
- причем вторая ячейка служит в качестве ячейки для разбавления, содержит конъюгат К фермента для выполнения твердофазного иммуноферментного анализа или содержит реагент-индикатор R1, R2, R3, Ra для проведения клинико-химического анализа,
- причем третья ячейка 12 служит в качестве ячейки для разбавления, содержит субстрат S для выполнения твердофазного иммуноферментного анализа, содержит реагент-индикатор R1, R2, R3, Ra для проведения клинико-химического анализа или не заполнена,
- причем либо все ячейки 12, 13, 14 картриджа 10 служат в качестве ячеек для разбавления и/или содержат разбавитель и/или не заполнены, либо ячейки 12, 13, 14 картриджа 10 содержат реагент-индикатор R1, R2, R3, Ra для проведения клинико-химического анализа, конъюгат К фермента для проведения твердофазного иммуноферментного анализа, или субстрат S для проведения твердофазного иммуноферментного анализа, или не заполнены.
Если картридж 10 для реагентов представляет собой картридж для выполнения клинико-химического анализа, то целесообразно, если первая ячейка 14 не заполнена, вторая ячейка 13 содержит первый реагент-индикатор R1, а третья ячейка 12 содержит второй реагент-индикатор R2 для проведения клинико-химического анализа. Кроме того, если картридж 10 для реагентов представляет собой картридж для выполнения клинико-химического анализа, предпочтительно, если две ячейки 12, 13 не заполнены, а третья ячейка 14 содержит реагент-индикатор Ra, R3 для проведения клинико-химического анализа. При этом твердая фаза 20 не связана ни с антигеном, ни с антителом и представляет собой четвертую, не заполненную ячейку в картридже 10 для реагентов.
Если картридж 10 для реагентов представляет собой картридж для выполнения иммунодиагностического анализа, предпочтительно, если первая ячейка 14 не заполнена, вторая ячейка 13 содержит конъюгат К фермента, а третья ячейка 12 содержит субстрат S для проведения твердофазного иммуноферментного анализа, причем с твердой фазой 20 связан антиген или антитело А.
Если картридж 10 для реагентов представляет собой картридж для разбавления пробы, то целесообразно, если по меньшей мере одна из трех ячеек 12, 13, 14 содержит разбавитель, и по меньшей мере одна из трех ячеек 12, 13, 14 служит в качестве ячейки для разбавления. В этом случае предпочтительно, если с твердой фазой 20 не связан ни антиген, ни антитело, а твердая фаза 20 служит в качестве ячейки для разбавления или не заполнена.
Твердая фаза 20 предпочтительно изготовлена из материала, отличного от материала, из которого изготовлен корпус 11. Например, твердая фаза 20 предпочтительно изготовлена из полистирола.
Предпочтительно, если в предлагаемом картридже 10 реагент R1, R2, R3, Ra, К, S содержится по меньшей мере в одной ячейке 12, 13, 14, причем твердая фаза 20 либо связана с антителом А, либо не заполнена, либо служит в качестве ячейки для разбавления.
Таким образом, преимущество предлагаемого картриджа 10 заключается в том, что его можно применять для анализа в пробе клинико-химических параметров, для анализа в пробе иммунологических параметров, в качестве картриджа для разбавления или для приготовления дополнительных реагентов.
Кроме того, предлагаемое устройство 100, предназначенное для выполнения опционально клинико-химического или твердофазного иммуноферментного анализа, содержит анализатор 40, по меньшей мере один картридж 10 для реагентов и по меньшей мере одну измерительную кювету 30. При этом картридж для реагентов представляет собой предлагаемый картридж, причем с каждым картриджем соединена измерительная кювета, причем картридж и соединенная с ним кювета 30 расположены в анализаторе на одной линии. При этом анализатор 40 предпочтительно имеет пробоприемник 41, приемное устройство 42 для картриджей 10 и измерительных кювет 30 и дозирующее устройство 43, причем анализатор 40 имеет оптический блок 44 и промывочный блок 45. Пробоприемник 41 и промывочный блок 45 предпочтительно выполнены отдельно от приемного устройства 42. При этом приемное устройство 42 выполнено в виде карусельного приемного устройства, а картриджи 10 для реагентов и измерительные кюветы 30 расположены вдоль радиусов R указанного карусельного приемного устройства, причем измерительные кюветы 30 расположены на внешних концах указанных радиусов R.
Номера позиций
А
антиген/антитело
20
твердая фаза
К
конъюгат фермента
21
внутренняя стенка
R
радиус
22
выступ
R1
реагент
23
периферический участок
R2
реагент
24
ДНО
R3
реагент
25
верхний край
Ra
реагент
26
боковая стенка
S
субстратный раствор
30
измерительная кювета
10
картридж для реагентов
11
корпус
40
анализатор
12
ячейка
41
пробоприемник
13
ячейка
411
углубление
14
ячейка
42
приемное устройство
15
вырез
421
углубление
16
главная плоскость
422
углубление
161
передний конец
43
дозирующее устройство
162
задний конец
431
механическая рука
163
подпорки
432
поворотный механизм
17
ДНО
44
оптический блок
18
плоскость
45
промывочный блок
46
компьютерное управление