DE3814585A1 - Testelement fuer agglutinationsuntersuchungen, verfahren zu seiner herstellung und dessen verwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Testelement für Agglutinationsuntersuchungen gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung des Testelementes und dessen Verwendung für immunologische Untersuchungen.

Der Nachweis bestimmter Suchstoffe, wie Arzneimittel, Suchtmittel und dgl. in Körperflüssigkeiten, wie Urin oder Blut, kann anhand von Agglutinationsreaktionen erfolgen, die in einer Mischung aus einem Antikörperreagenz, einem Reagenz mit einem Suchstoff bzw. einem Metaboliten des Suchstoffes beschichteten Latex und der Körperflüssigkeit unter bestimmten Umständen stattfinden. Da der nur in begrenzter Menge im Antikörperreagenz enthaltene Antikörper sich sowohl mit dem Suchstoff bzw. Metaboliten des Latex als auch mit dem Suchstoff der Körperflüssigkeit verbinden kann, werden Agglutinationen nur gebildet, wenn infolge Fehlens des Suchstoffes bzw. des Metaboliten in der Körperflüssigkeit eine ausreichende Menge Antikörper zur Reaktion mit den Latexpartikeln vorhanden ist, so daß sich mehrere Latexpartikel zu visuell definierbaren Agglutinationen zusammenballen können. In Gegenwart des Suchstoffes bzw. des Metaboliten in der Körperflüssigkeit stehen dagegen für die Zusammenballung wesentlich weniger Antikörper zur Verfügung, da die Antikörper mit dem in der Körperflüssigkeit vorhandenen Suchstoff bzw. Metaboliten davon einen Immunkomplex bilden, so daß keine oder eine nur sehr schwache Agglutinationsreaktion stattfinden kann.

Eine Vorgehensweise für derartige immunologische Untersuchungen besteht darin, daß die Reagenzienmischung in ein Proberöhrchen eingegeben und von Hand eine Zeitdauer lang durch Rütteln und Schwenken des Röhrchens vermischt und in Reaktion gehalten wird. Diese Vorgehensweise kann zu unterschiedlichen Agglutinationsreaktionen führen, je nachdem, über welche Zeitdauer und mit welcher Intensität das Rütteln und Schwenken des Proberöhrchens durchgeführt wird. In Anbetracht der damit verbundenen Unsicherheit bei der Auswertung der Reaktionsergebnisse wurde schon vorgeschlagen (vergl. DE-A-35 37 734 bzw. US-A-45 96 695), die Agglutinationsreaktion in einer Reaktionskapillare stattfinden zu lassen. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß auf ein manuelles Schleudern und Rütteln der Probe verzichtet werden kann, da die durch die Kapillarwirkung hervorgerufene Bewegung der Mischung längs der Reaktionskapillare sichert, daß eine für die Bildung von Agglutinationen geeignete Durchmischung der Reagenzen über eine gewisse Zeitdauer stattfindet. Die Reaktionskapillare der bekannten Testvorrichtung ist zwischen zwei transparenten Glasplatten vorgesehen, die unter Bildung einer Kapillarkammer in einem bestimmten konstanten Abstand voneinander gehalten sind. Längs der Länge der Kapillarkammer ist daher der Kapillarwirkung für die jeweilige Reagenzienmischung im wesentlichen konstant. Es wurde festgestellt, daß unter diesen Umständen die Reaktionsempfindlichkeit als auch die Reproduzierbarkeit der Reaktionsergebnisse starken Schwankungen unterliegen. Diese sind hauptsächlich die Folge davon, daß die Reagenzienmischung bei verschiedenen Durchführungen des gleichen Tests unterschiedlich lange Zeit benötigt, um durch die Kapillarkammer zu strömen. Andererseits ist ein wesentliches Kriterium zur Erzielung reproduzierbarer Ergebnisse die Einhaltung gleichbleibender Reaktionszeiten, wobei eine optimale Empfindlichkeit der Agglutinationsreaktion weiter voraussetzt, daß für die Reaktion eine bestimmte Zeitdauer von z.B. 3 Minuten mit nur geringen Abweichungen nach oben und nach unten zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein einfach handhabbares Testelement der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, das bei unkompliziertem Aufbau und einer wirtschaftlichen Fertigungsmöglichkeit den Ablauf einer aussagekräftigen Agglutinationsreaktion in der jeweiligen Reagenzienmischung innerhalb einer reproduzierbaren Zeitdauer ohne Einwirken äußerer Kräfte, wie manuelle Rüttel- oder Schleuderbewegungen, ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Danach zeichnet sich das Testelement durch eine Reaktionskapillare aus, bei der die Strömungsgeschwindigkeit der Reagenzienmischung in einem aufstromseitigen Kapillarbereich größer als längs eines abstromseitigen Bereiches ist, so daß an einem Bereich der Reaktionskapillare eine Art Pumpwirkung auf die Reagenzienmischung ausgeübt wird, was eine stetige Zufuhr und Bewegung der Mischung in und durch den anderen abstromseitigen Bereich sicherstellt, der deshalb auf optimale Verhältnisse für die Bildung von Agglutinationen ausgelegt werden kann. Insbsondere wurde festgestellt, daß die Zeit, die eine Reagenzienmischung benötigt, um vom Aufstromende zum Abstromende der Reaktionskapillare zu fließen, bei einer gegebenen Abmessung des Testelementes für eine bestimmte Testflüssigkeit zwischen verschiedenen Tests nur sehr geringen Schwankungen unterliegt und damit eine wichtige Voraussetzung für eine höchstmögliche Empfindlichkeit der Agglutinationsreaktion gegeben ist. Die Sicherheit bei der Auswertung der Ergebnisse wird dadurch wesentlich erhöht. Da ferner die Reaktionskapillare einen abstromseitigen Bereich hat, in dem die Strömungsgeschwindigkeit der Reagenzienmischung geringer als am aufstromseitigen Bereich ist, was in der Praxis eine größere Querschnittsausbildung der Reaktionskapillare am abstromseitigen Bereich bedeutet, können größere Zusammenballungen von Latexpartikeln stattfinden, ohne daß der Fluß der Reagenzienmischung durch die Reaktionskapillare hierdurch wesentlich beeinträchtigt oder sogar unterbunden wird. Größere Zusammenballungen von Latexpartikeln erleichtern andererseits die visuelle Testauswertung bzw. Handhabung des Testelementes in der Praxis.

Der Übergang zwischen dem aufstromseitigen und abstromseitigen Bereich der Reaktionskapillare kann stufenförmig erfolgen; bevorzugt wird jedoch ein stetiger Ubergang. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann das Testelement wenigstens ein Paar plattenförmige Körper umfassen, zwischen denen eine Reaktionkapillare mit einer im wesentlichen rechteckförmigen Querschnittskonfiguration ausgebildet ist, wobei die Abmessung der Reaktionskapillare in Dickenrichtung längs des aufstromseitigen Bereiches kleiner als längs des abstromseitigen Bereiches ist. Mithin herrschen am aufstromseitigen Bereich größere Kapillarkräfte als am abstromseitigen Bereich, was entsprechend unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten durch die Reaktionskapillare zur Folge hat. Versuche haben gezeigt, daß die Einhaltung einer bestimmten Durchlaufzeit der Reagenzienmischung durch die Reaktionskapillare innerhalb enger Grenzen weiter dadurch gefördert wird, wenn gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Reaktionskapillare einen im wesentlichen S-förmigen Verlauf hat, wobei zwischen dem aufstrom- und abstromseitigen Bereich ein zwischenliegender Bereich mit einer Kapillarwirkung vorgesehen ist, die eine Strömungsgeschwindigkeit für die Reagenzienmischung schafft, die gleich oder kleiner als die längs des aufstromseitigen und/oder gleich oder größer als die längs des abstromseitigen Bereiches der Reaktionskapillare ist. Am Abstromende der Reaktionskapillare kann ein Bereich vorgesehen sein, in dem sich die Reagenzienmischung nach Durchlauf durch die Kapillare ansammelt, was die Beobachtung und Auswertung der Agglutinationsreaktion erleichtert.

Das Testelement kann ein in besonders wirtschaftlicher Weise herstellbares Spritzgießteil aus einem geeigneten transparenten Kunststoffmaterial darstellen, indem durch Spritzgießen gefertigte Ober- und Unterplatten, die zwischen sich die Reaktionskapillare vorsehen, durch Schweißen oder Kleben miteinander verbunden sind. Ein bevorzugtes Verfahren sieht vor, daß die Verbindung der Ober- und Unterplatten unter Schaffung einer Reaktionskapillare der erfindungsgemäßen Konfiguration durch Ultraschallschweißen erfolgt, indem man an einem der plattenförmigen Körper einen wenigstens längs der zu bildenden Reaktionskapillare sich erstreckenden Schweißsteg und am anderen plattenförmigen Körper eine komplementäre Schweißnut mit einer Querschnittskonfiguration ausbildet, daß der Schweißsteg darin nur teilweise aufnehmbar ist, die plattenförmigen Körper unter Eingriffnahme des Schweißsteges und der Schweißnut zusammenbringt, und an die plattenförmigen Körper Ultraschallenergie einlegt, so daß die mit der Schweißnut in Berührung stehenden Bereiche des Schweißsteges schmelzen und dieser unter Verbindung der plattenförmigen Körper in die Schweißnut bis zu einer vorgegebenen Tiefe eindringt, um eine Reaktionskapillare mit einer Abmessung in Dickenrichtung zu schaffen, die am Aufstromende kleiner als am Abstromende ist. Auf diese Weise kann die Abmessung der Reaktionskapillare in Dickenrichtung zur Erzielung der gewünschten unterschiedlichen Kapillarwirkung exakt eingehalten werden. Dabei zeichnet sich das Ultraschallschweißen durch eine besondere Wirtschaftlichkeit aus.

Bezüglich anderer Weiterbildungen der Erfindung wird auf die Patentansprüche verwiesen.

Ein anderer Aspekt der Erfindung ist die Verwendung eines Testelementes der vorerwähnten Art für immunologische Untersuchungen zum Nachweis von Suchstoffen, wie Arzneimitteln, Suchtmitteln und dgl., in Körperflüssigkeiten gemäß Patentanspruch 16.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Draufsicht ein Testelement für Agglutinationsuntersuchungen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2-4 geschnittene Ansichten längs der Schnittlinien II-II, III-III und IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine geschnittene Ansicht längs der Schnittlinie V-V in Fig. 1, und

Fig. 6A, 6B fragmentarische quergeschnittene Ansichten in vergrößertem Maßstab des Testelementes mit Darstellung der Lage der plattenförmigen Körper vor und nach deren Verschweißen.

Das Testelement nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung trägt das allgemeine Bezugszeichen 1 und umfaßt, wie dargestellt, ein Paar aufeinander angeordnete untere und obere plattenförmige Körper 2, 3, die längs nachfolgend noch näher erläuterten Stegbereichen 13, z.B. durch Kleben oder Schweißen, fest miteinander verbunden sind. An einem insbesondere dem oberen der plattenförmigen Körper 2, 3 sind Bereiche definiert, die der Aufnahme, Bewegung und Sammlung einer Reagenzienmischung für Agglutinationsreaktionen dienen, worauf ebenfalls nachfolgend noch näher eingegangen wird.

Insbesondere ist an einem in Fig. 1 linksseitigen Endabschnitt des Testelmentes 1 eine längliche Aussparung vorgesehen, die den oberen plattenförmigen Körper 3 durchsetzt und nach unten unter Bildung eines Aufnahme- und Mischbereiches 7 für die Agglutinationsreagenzien durch den unteren plattenförmigen Körper 2 fluiddicht abgedeckt ist. Am anderen rechtsseitigen Endabschnitt des Testelementes 1 ist in der Unterfläche des oberen plattenförmigen Körpers 3 eine im wesentlichen rechteck-, quadrat- oder andersförmige Ausnehmung definiert, die in Verbindung mit dem sie überdeckenden unteren plattenförmigen Körper 2 eine Kammer oder einen Bereich 8 definiert, in dem sich die Reagenzienmischnung nach Durchströmen einer zwischen den Bereichen 7 und 8 sich erstreckende im wesentlichen S-förmig verlaufenden Reaktionskapillare 4 zur weiteren Beobachtung ansammeln kann.

Die Reaktionskapillare 4 ist durch eine nutförmige Ausnehmung in der Unterfläche des oberen plattenförmigen Körpers 3 gebildet, die fluiddicht durch den unteren plattenförmigen Körper 2 abgedeckt ist. Längs des Aufnahme- und Sammelbereiches 7, der Reaktionskapillare 4 und des Sammelbereiches 8 ertreckt sich der Steg 13, der somit eine seitliche fluiddichte Begrenzung dieser Bereiche und der Reaktionskapillare bildet, vgl. Fig. 2-4.

Die Reaktionskapillare 4 umfaßt einen ersten oder aufstromseitigen Kapillarbereich 9, der an seinem einen oder Aufstromende 5 in Fluidverbindung mit dem Aufnahme- und Mischbereich 7 und an seinem anderen Ende mit dem einen aufstromseitigen Ende eines zweiten oder Zwischenbereiches 11 steht. Der Zwischenbereich 11 ist wiederum an seinem anderen Ende mit dem einen oder aufstromseitigen Ende eines dritten oder abstromseitigen Bereiches 10 verbunden. Das andere oder Abstromende 6 des Bereiches 10 steht in Fluidverbindung mit dem Sammelbereich 8. Die ersten, zweiten und dritten Kapillarbereiche 9, 10, 11 haben sämtlich vorzugsweise einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt, wie am besten aus Fig. 5 zu entnehmen ist, und erstrecken sich vorzugsweise parallel zueinander.

Die Abmessung des ersten und zweiten Kapillarbereiches 9, 11 in Breitenrichtung ist bei der vorliegenden Ausführung im wesentlichen gleich und kleiner als die des dritten Kapillarbereiches 10. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung weder auf die beschriebene Querschnittskonfiguration noch Breitenabmessung der Reaktionskapillare beschränkt ist.

In Dickenrichtung, d.h. in Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene, unterscheiden sich wenigstens der aufstromseitige erste und der abstromseitige dritte Bereich 9, 10 voneinander. Insbesondere ist die Dickenabmessung des abstromseitigen Bereiches 10 größer als die des aufstromseitigen Bereiches 9. Der zwischenliegende Bereich 11 kann eine Dickenabmessung zwischen der des aufstromseitigen und der des abstromseitigen Bereiches 9, 10 haben.

Infolge der unterschiedlichen Dickenabmessung der Kapillarbereiche 9, 10 und 11 werden darin unter der Voraussetzung ansonsten gleicher übriger kapillarwirksamer Einflußfaktoren unterschiedliche Kapillarkräfte hervorgerufen und ist insbesondere die Kapillarkraft im aufstromseitigen Bereich 9 größer als am abstromseitigen Bereich 10. Die entstehenden Kapillarkräfte im Zwischenbereich 11 können durch geeignete Wahl der Dickenabmessung dieses Bereiches so eingestellt werden, daß sie gleich oder kleiner als die Kapillarkräfte im aufstromseitigen Bereich 9 und/oder gleich oder größer als im abstromseitigen Bereich 10 sind.

Wie insbesondere aus Fig. 2-4 zu entnehmen ist, ist die Dickenabmessung längs der Kapillarbereiche 9, 10, 11 von jeweils deren Auf- zu den Abstromenden nicht konstant. Sie ändert sich vielmehr vorzugsweise stetig, wenn erwünscht, auch stufenförmig, wobei die Dickenabmessung an den aufstromseitigen Enden der Kapillarbereiche jeweils geringer als an deren abstromseitigen Enden ist. Jeder Kapillarbereich 9, 10, 11 der Reaktionskapillare 4 hat vorzugsweise in Längsrichtung eine im wesentlichen konische oder keilförmige Querschnittskonfiguration. Dagegen kann, wie dargestellt, die Dickenabmessung des Sammelbereiches 8 am Abstromende 6 der Reaktionskapillare 4 konstant sein. Mit dem Bezugszeichen 12 in Fig. 1 sind Ventilationsbohrungen zur Entlüftung des Sammelbereiches 8 angedeutet.

Die infolge der unterschiedlichen Querschnittsausbildung, insbesondere Dickenabmessung, längs der Reaktionskapillare 4 hervorgerufenen unterschiedlichen Kapillarkräfte bewirken, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Reagenzienmischung längs des aufstromseitigen Kapillarbereiches 9 größer als längs des abstromseitigen Kapillarbereiches 10 ist, während längs des zwischenliegenden Kapillarbereiches 11 Übergangsverhältnisse herrschen können. Die höheren Kapillarkräfte im aufstromseitigen Kapillarbereich 9 haben eine kräftige stetige einziehende Wirkung auf die im Aufnahme- und Mischbereich 7 befindlichen Reagenzien in die Reaktionskapillare 4 zur Folge, und die höhere Strömungsgeschwindigkeit längs dieses Kapillarbereiches bewirkt, daß die Reagenzienmischung in die nachfolgenden Kapillarbereiche 10, 11, wo eine geringere Kapillarwirkung herrscht, quasi "hineingepumpt" wird. Es wird hierdurch eine positive Strömung der Reagenzienmischung längs der gesamten Reaktionskapillare 4 und in den Sammelbereich 8 erzielt und aufrechterhalten.

Die Abmessungen der Reaktionskapillare 4 in Dickenrichtung von deren Auf- zum Abstromende 5 bzw. 6 sind grundsätzlich auf die jeweilige zu untersuchende Reagenzienmischung abzustimmen. Je nach Mischung kann die Dickenabmessung am Aufstromende 5 zwischen 1 und 100 µ und am Abstromende 6 zwischen 5 und 500 µ betragen. Vorzugsweise ist die Reaktionskapillare am Abstromende zwischen 50 und 100 µ und am Abstromende 6 zwischen 200 und 300 µ dick.

Es versteht sich, daß auch andere Dickenabmessungen vorgesehen werden können und daß sich die Dickenabmessung der Reaktionskapillare längs deren Länge nicht stets von einem Bereich geringer Dicke zu einem Bereich größerer Dicke in Durchströmungsrichtung ändern muß. Vielmehr können, wenn erwünscht, auch zwischenliegende Bereiche mit geringerer solchen mit größerer Strömungsgeschwindigkeit vorgelagert sein. Ferner ist darauf hinzuweisen, daß die Kapillarwirkung bzw. die Strömungsgeschwindigkeit längs der Reaktionkapillare auch durch andere Faktoren als die Querschnittsgestaltung beeinflußt bzw. verändert werden kann. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit sind dies insbesondere die Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere Rauhigkeit der Kapillarwände, das Material, aus dem das Testelement gebildet ist, insbesondere darin enthaltene Zusätze, wie Additive oder Feuchtigkeit, innerere Spannungen und Materialorientierungen aus der Herstellung des Testelementes und dgl.

Vorzugsweise ist das Testelement ein Spritzgießteil aus einem geeigneten transparenten Kunststoffmaterial. Besonders bevorzugt wird wegen seiner guten optischen Eigenschaften, guten Schweißbarkeit und Verarbeitbarkeit im Spritzgießverfahren Polymethylmethacrylat (PMMA). Es versteht sich jedoch, daß, wenn erwünscht, auch andere Materialien, einschließlich anorganischer Materialien, wie Glas, verwendet werden können. Ferner versteht es sich, daß anstelle einer Reaktionskapillare 4 mit im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Kapillarbereichen auch eine geradlinige Erstreckung der Reaktionskapillare oder jede andere beliebige Konfiguration, z.B. spiralförmige Anordnung, der Kapillarbereiche, vorgesehen werden kann. Schließlich ist das Vorsehen eines Kapillarzwischenbereiches 11 nicht obligatorisch.

Unter Verwendung eines Testelementes der vorbeschriebenen Art kann eine Agglutinationsuntersuchung wie folgt erfolgen. Auf den Aufnahme- und Mischbereich 7 des Testelementes 1 wird nacheinander eine bestimmte Menge der zu untersuchenden Flüssigkeit, z. B. des Urins oder Blutes einer Person, zusammen mit bestimmten Mengen, z.B. je eines Tropfens, eines Antikörper enthaltenden Reagenzes, eines Pufferreagenzes und eines Reagenzes mit mit einem Suchstoff bzw. einem Metaboliten des Suchstoffes beschichteten Latexpartikeln aufgegeben und anschließend auf dem Aufnahme- und Sammelbereich 7 leicht miteinander vermischt. Infolge der starken Kapillarwirkung am aufstromseitigen Kapillarbereich 9 wird die Mischung durch die Öffnung 5 in die Reaktionskapillare 4 selbsttätig eingezogen und in die nachfolgenden Kapillarbereiche 10 und 11 "gepumpt". Ein agglutinationsaktiver Zustand des Reagenziengemisches wird alleine durch deren Strömung längs der Reaktionskapillare aufrechterhalten, so daß es keiner äußerer Kräfte auf das Testelement bedarf, um die Mischung in Bewegung zu halten. Die Bildung sichtbarer Agglutinationen erfolgt im wesentlichen längs des abstromseitigen Kapillarbereiches 10 und kann insbesondere am Sammelbereich 8 visuell gut beobachtet und ausgewertet werden. Infolge der Pumpwirkung des aufstromseitigen Kapillarbereiches 9 ist die Zeit, die für die Strömung des Reagenziengemisches vom Auf- zum Abstromende 5 bzw. 6 der Reaktionskapillare 4 bzw. bis zur vollständigen Füllung des Sammelbereiches 8 verstreicht, gut reproduzierbar und kann insbesondere auf das jeweilige Reagenziengemisch zur Erzielung maximaler Empfindlichkeit optimiert werden.

Das Testelement eignet sich insbesondere zum Nachweis von Kokainmetaboliten. Hierzu wird ein mit Benzoylecgonin beschichteter Latex, ein monoklonaler Antikörper gegen Benzoylecgonin sowie Urin als Körperflüssigkeit verwendet. Die Erfindung ist jedoch auf eine derartige Verwendung nicht beschränkt.

Beispiel

Es wurde ein Testelement nach Fig. 1 unter Verwendung eines PMMA-Kunststoffes, der unter dem Handelsnamen Diacon von der ICI bezogen werden kann, durch Spritzgießen und Ultraschallschweißen nach einem nachfolgend näher beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Abmessungen der Reaktionskapillare betrugen:

Länge der Kapillarbereiche: jeweils ca. 50 mm; Breite des aufstrommseitigen und zwischenliegenden Kapillarbereiches: jeweils ca. 2 mm; Breite des abstromseitigen Kapillarbereiches: 3 mm; Dickenabmessung der Kapillarbereiche, gemessen jeweils an deren Aufstrom- und Abstromenden: aufstromseitiger Kapillarbereich: 80 bzw. 130 µ, zwischenliegender Kapillarbereich: 130 bzw. 170 µ, abstromseitiger Kapillarbereich: 200 bzw. 240 µ; Dicke des Sammelbereiches: 240 µ.

Eine Reagenzienmischung der vorerwähnten Art zum Nachweis von Suchtmitteln in Urin wurde auf den Aufnahme- und Mischbereich 7 des Testelementes aufgegeben und die Zeit gemessen, die für die Bewegung der Reagenzienmischung längs der einzelnen Kapillarbereiche bis zur vollständigen Füllung des Sammelbereiches 8 verstreicht. Es wurden folgende Durchschnittszeiten ermittelt: 12 Sek. für den aufstromseitigen Kapillarbereich, 26 Sek. für den Zwischenbereich und 140 Sek. für den abstromseitigen Kapillarbereich einschließlich des Sammelbereiches. Insgesamt ergab sich eine Zeit von etwa 3 Min. für die Agglutinationsreaktion, die als optimal für die betreffende Reagenzienmischung hinsichtlich der Auswertungsempfindlichkeit angesehen wird. Die Abweichungen der Reaktionszeit bei den einzelnen Messungen betrug nicht mehr als +10%.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Verfahren zum Verbinden der durch Spritzgießen eines Kunststoffmaterials, insbesondere PMMA, hergestellten plattenförmigen Körper 2, 3 anhand von Fig. 6A, 6B beschrieben. Fig. 6A und 6B zeigen die plattenförmigem Körper 2, 3 im Zustand vor bzw. nach dem Verbinden durch Ultraschallschweißen. Wie eingangs beschrieben, erstreckt sich umfänglich längs der Bereiche 7 und 8, wenigstens aber längs der Reaktionskapillare 4 ein durchgehender (wenn erwünscht auch unterbrochener) Steg 13. Der Steg 13 hat in der Ausgangsposition nach Fig. 6A einen im wesentlichen rechteck- oder leicht trapezförmigen Querschnitt. Dem Steg 13 am oberen plattenförmigen Körper 3 entspricht eine komplementäre Nut 15 im unteren plattenförmigen Körper 2 mit einer Querschnittkonfiguration, daß der Steg 13, wie dargestellt, darin nur teilweise aufgenommen werden kann. Insbesondere hat die Nut 15 einen im wesentlichen kegelstumpfförmigen nach innen sich verjüngenden Querschnitt, so daß die seitlichen Kanten 14 des Steges 13 in Eingriff in mit einer zwischenliegenden Stelle der konischen Seitenwände 16 der Nut 15 treten können. Wird in dieser Ausgangsstellung in dem Fachmann bekannter Weise Ultraschallenergie an die plattenförmigen Körper 2, 3 angelegt, so schmelzen die Bereiche des Steges 13, die mit den Seitenwänden 16 der Nut 15 in Eingriff stehen, wie dies in Fig. 6B bei 17 angedeutet ist.

Unter dem auf die plattenförmigen Körper 2, 3 ausgeübten Schweißdruck wird sich daher der Steg 13 weiter in die Nut 15 hineinbewegen, bis die Stirnfläche des Steges 13 in Anlage mit der Bodenfläche der Nut 15 kommt. In diesem Stadium ist nicht nur die Dickenabmessung der zwischen den benachbarten Stegbereichen liegenden Reaktionskapillare 4 und des Sammelbereiches 8 festgelegt, sondern werden diese Bereiche auch fluiddicht nach außen abgedichtet und kommt eine feste Verbindung der plattenförmigen Körper 2, 3 zustande. Der unterschiedlichen Dickenabmessung der Reaktionskapillare 4 längs ihrer longitudinalen Erstreckung kann entweder durch entsprechende Formgestaltung, insbesondere Tiefe der die Reaktionskapillare bildenden Flächenabschnitte des oberen und/oder unteren plattenförmigen Körpers Rechnung getragen werden. Als Alternative hierzu können besagte Flächenabschnitte auch mit konstanter Tiefe gespritzt werden, während beim Schweißen die plattenförmigen Körper 2, 3 in einer nicht gezeigten schrägen Ausgangsbeziehung zueinander gehalten werden. Dies hat zur Folge, daß ein Teil, in Fig. 1 der linksseitige Teil, des Steges 13, eine andere Lage in der zugehörigen Nut 15 einnimmt wie der andere rechtsseitige Teil des Steges. Wird unter diesen Umständen eine Ultraschallenergie an die plattenförmigen Körper 2, 3 angelegt, so wird sich der linksseitige Stegteil unter dem Schweißdruck tiefer als der rechtsseitige Stegteil in die Nut 15 unter entsprechender unterschiedlicher Querschnitts­ ausbildung der Reaktionskapillare 4 bewegen. Es versteht sich, daß die Anordnung des Schweißsteges und der Schweißnut auch umgekehrt sein kann, indem ersterer am unteren und letztere am oberen plattenförmigen Körper ausgebildet ist.

Die Erfindung wurde vorausgehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Es versteht sich, daß die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Prinzip der Ausbildung einer Agglutinationskapillare auch bei Testeinrichtungen beliebiger anderer Art angewandt werden. Ferner kann die unterschiedliche Kapillarwirkung der auf- und abstromseitigen Bereiche der Reaktionskapillare nicht nur durch eine unterschiedliche Dickenabmessung, sondern generell durch unterschiedliche Querschnittsabmessungen der Kapillarbereiche erzielt werden. Der Ausdruck "Reaktionskapillare" schließt in bezug auf den abstromseitigen Bereich auch keine oder eine nur sehr geringe Kapillarwirkung ein.

Claims (19)

1. Testelement für Agglutinationsuntersuchungen mit wenigstens einer von einer Agglutinationsreagenzienmischung durchströmbaren Reaktionskapillare (4), die eingangsseitig mit einem Aufnahme- und Mischbereich (7) für die Agglutinationsreagenzien verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskapillare (4) einen aufstromseitigen Bereich (9) mit einer Kapillarwirkung zur Schaffung einer größeren Strömungsgeschwindigkeit für die Reagenzienmischung als längs eines abstromseitigen Bereiches (10, 11) der Reaktionskapillare umfaßt.

2. Testelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf- und abstromseitigen Bereiche (9, 10, 11) der Reaktionskapillare (4) ineinander übergehen.

3. Testelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang stetig erfolgt.

4. Testelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang stufenförmig erfolgt.

5. Testelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit wenigstens einem Paar plattenförmiger Körper (2,3), zwischen denen eine Reaktionskapillare (4) mit einer im wesentlichen rechteckförmigen Querschnittskonfiguration ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung der Reaktionskapillare (4) in Dickenrichtung längs des aufstromseitigen Bereiches (9) kleiner als längs des abstromseitigen Bereiches (10, 11) ist.

6. Testelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Reaktionskapillare (4) in Dickenrichtung vom Aufstrom- zum Abstromende (5, 6) erweitert.

7. Testelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung der Reaktionskapillare (4) stetig erfolgt.

8. Testelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung der Reaktionskapillare (4) stufenförmig erfolgt.

9. Testelement nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung der Reaktionskapillare (4) in Dickenrichtung am Aufstromende (5) zwischen 1 und 100 µ und am Abstromende (6) zwischen 5 und 500 µ beträgt.

10. Testelement nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß die Abmessung der Reaktionskapillare (4) in Dickenrichtung am Aufstromende (5) zwischen 50 und 100 µ und am Abstromende (6) zwischen 200 und 300 µ beträgt.

11. Testelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskapillare (4) einen im wesentlichen S-förmigen Verlauf hat und daß zwischen dem aufstrom- und abstromseitigen Bereich (9, 10) ein Zwischenbereich (11) mit einer Kapillarwirkung vorgesehen ist, die eine Strömungsgeschwindigkeit für die Reagenzienmischung schafft, die gleich oder kleiner als die längs des aufstromseitigen und/oder gleich oder größer als die längs des abstromseitigen Bereiches ist.

12. Testelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Abstromende (6) der Reaktionskapillare (4) ein Sammelbereich (8) zur Aufnahme der Reagenzienmischung nach deren Durchtritt durch die Reaktionskapillare (4) vorgesehen ist.

13. Testelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Spritzgießteil aus einem transparenten Kunststoffmaterial ist.

14. Verfahren zum Herstellen eines Testelementes für Agglutinationsuntersuchungen durch Ultraschallschweißen zwischen sich eine Reaktionskapillare für eine Agglutinationsreagenzienmischung vorsehender plattenförmiger Körper (2, 3) aus einem Kunststoffmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man an einem der plattenförmigen Körper (2, 3) einen sich wenigstens längs der zu bildenden Reaktionskapillare (4) erstreckenden Schweißsteg (15) und am anderen plattenförmigen Körper eine komplementäre Schweißnut mit einer Querschnittskonfiguration ausbildet, daß der Schweißsteg darin teilweise aufnehmbar ist, die plattenförmigen Körper unter Eingriffnahme des Schweißsteges und der Schweißnut zusammenbringt, und an die plattenförmigen Körper Ultraschallenergie anlegt, so daß die mit der Schweißnut in Berührung stehenden Bereiche (14) des Schweißsteges schmelzen und dieser unter Verbindung der plattenförmigen Körper in die Schweißnut bis zu einer vorgegebenen Tiefe eindringt, um eine Reaktionskapillare mit einer Abmessung in Dickenrichtung zu schaffen, die am Aufstromende kleiner als am Abstromende ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß einer der plattenförmigen Körper (2, 3) während des Schweißens gegenüber dem anderen plattenförmigen Körper in einer geneigten Lage gehalten wird, so daß der Schweißsteg (15) längs eines Abschnittes tiefer als längs eines anderen Abschnittes in die Schweißnut (13) eindringt.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißsteg (13) einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt und die komplementäre Schweißnut (15) einen im wesentlichen kegelstumpfförmigen Querschnitt hat.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schweißsteg (13) und die Schweißnut (15) längs eines Aufnahme- und Mischbereiches (7) sowie Sammelbereiches (8) für die Reagenzienmischung erstreckt, welche Bereiche mit der Reaktionskapillare (4) in Fluidverbindung stehen.

18. Verwendung eines Testelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 13 für immunologische Untersuchungen zum Nachweis von Suchstoffen, wie Arzneimitteln, Suchtmitteln oder dgl., bzw. einem Metaboliten des Suchstoffes in Körperflüssigkeiten , dadurch gekennzeichnet, daß man auf den Aufnahme- und Mischbereich (7) des Testelementes nacheinander eine bestimmte Menge der Körperflüssigkeit, eines Antikörperreagenz und eines Latexreagenz aufgibt, diese miteinander vermischt und die Mischung in die Reaktionskapillare einziehen läßt, und daß man nach Durchtritt der Mischung durch die Reaktionskapillare das Vorhandensein oder Fehlen des Suchstoffes durch visuelle Beobachtung des Vorhandenseins bzw. Fehlens von Produkten von Agglutinationsreaktionen im Sammelbereich des Testelementes bestimmt.

19. Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorhandensein oder Fehlen eines Kokainmetaboliten bestimmt wird.