DE10061352A1

DE10061352A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Auswertung von Blotstreifen

Info

Publication number: DE10061352A1
Application number: DE2000161352
Authority: DE
Inventors: Werner Lehmann; Henning Hanschmann
Original assignee: Attomol Molekulare Diagno GmbH; Attomol Molekulare Diagnostika GmbH
Current assignee: Attomol Molekulare Diagno GmbH; Attomol Molekulare Diagnostika GmbH
Priority date: 2000-12-06
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2002-06-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung 1 und ein Verfahren zum Auswerten von Blotstreifen 21, wobei die Vorrichtung aus einem Plattenelement 3 besteht, in welchem mindestens zwei Schlitze 5 parallel angeordnet sind, wobei die schmalen Enden der Schlitze 5 den gleichen Abstand 13 zu einer Längskante 9 des Plattenelements 3 aufweisen und das Plattenelement 3 mit einer optischen Folie 31 beschichtet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine korrekte Auswertung von Blotstreifen in kurzer Zeit und mit geringem Arbeitsaufwand. Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung des Plattenelements 3 und der Vorrichtung 1 zur Auswertung von Blotstreifen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung 1 und ein Verfahren zum Auswerten von Blotstreifen 21, wobei die Vorrichtung aus einem Plattenelement 3 besteht, in welchem mindestens zwei Schlitze 5 parallel angeordnet sind, wobei die schmalen Enden der Schlitze 5 den gleichen Abstand 13 zu einer Längskante 9 des Plattenelements 3 aufweisen und das Plattenelement 3 mit einer optischen Folie 31 beschichtet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine korrekte Auswertung von Blotstreifen in kurzer Zeit und mit geringem Arbeitsaufwand. Gegenstand der Erfindung sind auch die Verwendung des Plattenelements 3 und der Vorrichtung 1 zur Auswertung von Blotstreifen.

Der Blot, beispielsweise in Form von Blotstreifen, ist eines der vielseitigsten und effizientesten Werkzeuge in der biologischen Forschung, insbesondere der Molekularbiochemie. Auf dem Blot können Proteine immobilisiert werden, um diese so mit anderen Substraten, wie Liganden, interagieren zu lassen. Beispielsweise kann das Protein angefärbt oder sequenziert werden, mit einem Antikörper reagieren, mit einem Enzym umgesetzt oder die Derivatisierung charakterisiert werden.

Im Vergleich zum Gel ist die Membran, auf die geblottet wird, leicht zu handhaben und Reaktion und Waschvorgänge laufen unbehindert durch Fusionsprobleme schnell und effizient ab. Blotmembranen bestehen beispielsweise aus Nitrocellulose, Polyvinylidendifluorid (PVDF), positiv geladenem Nylon oder aus mit Polybren beschichtete Glasfasern. Die Membranen binden die Proteine durch hydrophobe oder hydrophobe und ionische Wechselwirkungen.

Die gute Handhabbarkeit von Proteinen, Antikörper, Kohlenhydraten, Peptiden, Enzymen, Farbstoffen und anderen auf Blotmembranen hat dazu geführt, dass Blotmembranen in Industrie und Forschung sowie in klinischem und pharmakologischem Bereich weit verbreitet sind. Beispielsweise werden zahlreiche Testkits so angeboten, dass Antikörper, Proteine, Peptide, Kohlenhydrate oder andere biologische bzw. chemische Strukturen auf der Membran des Blotstreifens gebunden werden, um mit Sekreten, Atemluft, Urin, Stuhl, Serum oder Gewebe bzw. Organsuspensionen von Patienten zu interagieren.

Die zahlreiche Einsatzmöglichkeiten von Blots haben dazu geführt, dass Blotmembranen in Form von Testkits zunehmend in der klinischen und medizinischen Routine - und für Paralleluntersuchungen - verwendet werden. Für die Auswertung in der klinischen Routine und für Paralleluntersuchungen ist es jedoch notwendig, die Blots standardisiert auszuwerten, beispielsweise zu digitalisieren. Weiterhin ist es erforderlich, dass mehrere Blots, beispielsweise in Form von Blotstreifen, parallel bzw. simultan ausgewertet werden. Nach bisherigen Methoden geschieht das dadurch, dass mehrere Blotstreifen mit Hilfe eines Klebers oder einer Klammer auf einem Träger befestigt werden. Hierbei ist es erforderlich, dass die Streifen in gleichem Abstand zueinander ausgerichtet sind und in einer Linie fluchten, also in einer gleichen Höhe angebracht werden. In Standardtests werden beispielsweise 10 bis 15 oder mehr Blotstreifen parallel verwandt. Das Aufbringen von 10-15 Streifen auf einen Träger erfordert ungefähr einen Zeitraum von 30 bis 45 Minuten. Auch sind die bisherigen Softwareprogramme zum Digitalisieren der Informationen auf den Blots nur in begrenztem Maße in der Lage, unterschiedliche bzw. fehlerhafte Ausrichtungen der Blots zu kompensieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die ein korrektes Auswerten von Blotstreifen in kurzer Zeit und mit geringerem Arbeitsaufwand sowie eine Digitalisierung ermöglichen.

Die vorliegende Erfindung löst dieses technische Problem durch die Bereitstellung einer Vorrichtung 1 und eines Verfahrens zum Ausrichten von Blotstreifen 21, wobei die Vorrichtung aus einem Plattenelement 3 besteht, in welchem mindestens zwei Schlitze 5 parallel angeordnet sind, wobei die schmalen Enden der Schlitze 5 den gleichen Abstand 13 einer Längskante 9 des Plattenelements 3 aufweisen und das Plattenelement 3 mit einer optischen Folie 31 beschichtet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine korrekte Auswertung von Blotstreifen in kurzer Zeit und mit geringem Arbeitsaufwand. Gegenstand der Erfindung sind auch die Verwendung des Plattenelements 3 und der Vorrichtung 1 zur Auswertung von Blotstreifen.

In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Plattenelement 3 eine rechteckige Grundfläche aufweist. Mit Vorteil kann so das Plattenelement, bei entsprechender Dimensionierung, in verschiedenen Laborroutinen, in klinischen und diagnostischen Bereichen eingesetzt werden. Zahlreiche Untersuchungsgeräte, wie beispielsweise Mikrotiterplatten, weisen eine rechteckige Grundstruktur auf. Für solche Geräte gibt es zahlreiche Mess- und Diagnoseapparate bzw. Inkubationshilfen. Vorteilhafterweise verfügt das Plattenelement über eine derartige Länge, Breite und Höhe, dass es in die bereits bestehenden Laborroutinen eingefügt werden kann.

In einer weiteren Ausführungsvariante umfasst das Plattenelement 3 zwei aneinander gegenüberliegende Längskanten 9, 11. Die Ausrichtung der aneinander gegenüberliegenden Längskanten 9, 11 entspricht vorteilhafterweise der von bereits verwendeten Laborgeräten. Die Integration des Plattenelementes 3 in bestehender Träger- und Halterungsgeräte und Messinstrumente wird hierdurch vorteilhafterweise vereinfacht.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Plattenelement 3 aus Metall bestehen. Metalle weisen mit Vorteil eine große Festigkeit auf und sind durch die Zusammensetzung aus einzelnen Metalle und/oder Legierungen in ihren Eigenschaften nahezu frei variierbar. Plattenelemente 3 aus Metall sind vorteilhafterweise über einen sehr langen Zeitraum wiederverwendungsfähig, insbesondere, da sie durch Laborsubstanzen, wie Lösungsmittel oder Säuren, nur in geringem Maße angegriffen und modifiziert werden. Vorzugsweise können als Metalle Eisen, Nickel, Magnesium, Titan, Chrom, Mangan, Kupfer, Zink, Zinn und/oder deren Legionen eingesetzt werden.

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Plattenelement aus Kunststoff besteht, gegebenenfalls auch aus Metall und Kunststoff bzw. Kunststoffe umfasst. Mit Vorteil können als Kunststoffe abgewandelte Naturstoffe, Duroplaste und/oder Thermoplaste verwendet werden bzw. synthetische Kunststoffe wie Polykondensate, Polymerisate und/oder Polyaddukte. Kunststoffe, wie beispielsweise Polystyrol, Acrylnitril, Polyethylen, Polybuten, Polyvinylacetat, Polypropylen, Polycarbonat, Polyamid, Polyimid, Methyl-Methacrylat, Celluloseacetat, Nylon, Teflon, PVC, Vinylchlorid, Cellulosenitrat und/oder Polyesterfolien können als thermoplastische Kunststoffe eingesetzt werden. Die eingesetzten Kunststoffe sind vorteilhafterweise nur sehr langsam brennbar bzw. flammhemmend. Kunststoffe, wie beispielsweise PVC, besitzen eine hohe chemische Widerstandsfähigkeit oder weisen wie Methylen-Methacrylate gute optische Eigenschaften auf. Kunststoffe, wie Polyethylen, Polypropylen, Silicon sind vorteilhafterweise biologisch inert und interagieren daher mit Substanzen aus den Laboratorien nur in geringem Umfang. Kunststoffe wie Nylon und Teflon sind vorteilhafter Weise gegenüber organischen Lebensmitteln sehr widerstandsfähig. Mit Vorteil kann somit ein Plattenelement 3 aus oder mit Kunststoff umfasst, in nahezu allen Bereichen der Laborroutine eingesetzt werden und auch zum Ausrichten von Blotstreifen 21 verwendet werden, die mit aggressivem Lösungsmittel behandelt werden.

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die parallel angeordneten Schlitze 5 eine gleiche Länge, vorzugsweise eine gleiche Länge und Breite, aufweisen. Mit Vorteil können solche Plattenelemente 3 zur Diagnose- und Klinikroutine verwendet werden. Im Routinebetrieb von Kliniken können beispielsweise mehrere hundert verschiedene Blotstreifen 21 zur Auswertung anfallen. Die Blotstreifen 21 haben insbesondere in der Klinik- und Laborroutine jeweils nahezu gleiche Länge und Breite. Vorteilhafterweise kann deshalb das Plattenelement 3, das Schlitze 5 mit identischer Dimension umfasst, dazu dienen, entsprechende Blotstreifen 21 schnell und gleichmäßig auszurichten.

Erfindungsgemäß sind die Schlitze 5 in einer Ebene fluchtend angeordnet und zu mindestens einer der Längskanten haben sie die gleiche oder nahezu gleiche Entfernung. Vorteilhafterweise ist es so möglich, die Blotstreifen so auszurichten, dass die unterschiedlich transferierten Proteine, Lipide oder Kohlenhydrate auf den einzelnen Blotstreifen in einer gedachten Linie befindlich sind.

Erfindungsgemäß ist das Plattenelement 3 mit einer optischen Folie 31 beschichtet. Die optische Folie modifiziert beispielsweise das Licht, mit dem die Blotstreifen 21 zur Auswertung beaufschlagt werden und/oder eingescannt werden. Die Auswertung der Blotstreifen 21 kann beispielsweise durch ein Erfassen der Verfärbungen oder der Intensitäten der Blots auf den Blotstreifen 21 erfolgen. Mit Vorteil ist es möglich, das Erfassen der Verfärbungen in digitalisierter Form vorzunehmen. Hierzu können die einzelnen Blotstreifen 21 beispielsweise auf einem Scanner so positioniert werden, dass es möglich ist, diskrete Verfärbungen der Blots 23, 25, 27 im Vergleich zur Hintergrundfärbung der Blotstreifen 21 zu erfassen. Um störende Effekte beispielsweise während des Einscannens zu minimieren, kann es vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die optische Folie 31 so auf das Plattenelement 3 aufgebracht ist, dass Störstrahlungen und/oder Ablenkungen weitestgehend eliminiert werden. Mit Hilfe der optischen Folie 31 ist es mit Vorteil möglich, das Auftreten von Newton'schen Ringen zu verhindern.

Bei der optischen Folie 31 handelt es sich vorzugsweise um einen Fotofilter und/oder einen Spektralfilter. Zahlreiche Entwicklungsmethoden zum Sichtbarmachen der Reaktion auf den Blotstreifen 21 sind mit dem einfachen Auge nur schwer zu detektieren. Auch das Einscannen kann dazu führen, dass bestimmte Spots auf den Blotstreifen 21 überblendet werden, d. h. optisch nicht erfasst werden. Durch das Aufbringen der optischen Folie 31 in Form eines Fotofilters und/oder Spektralfilters ist es möglich, bestimmte Wellenlängen so abzuändern, dass die optische Erfassung der Blotstreifen 21 optimiert ist.

In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vorrichtung 1 Abstandhalter 3 aufweist, die das Aufliegen der optischen Folie 31 auf dem Scanner oder einer anderen Oberfläche verhindern sollen. Insbesonders störende Interferenzerscheinungen werden durch die Abstandhalter 33 auf der optischen Folie 31 vorteilhafterweise vermieden.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, dass die Blotstreifen in einem sehr kurzen Zeitraum mit geringem Arbeitsaufwand parallel und fluchtend, also in einer Linie, angeordnet werden können. So können beispielsweise die gleichen definierten Areale auf den Blotstreifen als Messbereiche digitalisiert bzw. analysiert werden. Beispielsweise können in definierten Arealen auf den Blotstreifen Extrakte von pathogenen Mikroorganismen immobilisiert vorliegen. Die so behandelten Blotstreifen können z. B. mit Serum von Patienten inkubiert werden, um festzustellen, ob in dem Serum Antikörper gegen die Mikroorganismen vorliegen, deren Extrakte auf dem Blotstreifen immobilisiert wurden. Hierdurch sind insbesondere Aussagen darüber möglich, ob der Patient mit den entsprechenden Organismen in Kontakt gekommen ist. Durch das exakte und definierte Ausrichten der Blotstreifen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es weiterhin möglich, auch auf verhältnismäßig kurzen Blotstreifen eine Vielzahl von separaten und diskreten Extrakten von verschiedenen Mikroorganismen aufzubringen. Mit Vorteil können z. B. auf einem Blotstreifen, der eine Dicke von vorzugsweise 5 mm und eine Länge von vorzugsweise 3 cm aufweist, bis zu 20 verschiedene Mikroorganismenextrakte separat und diskret aufgebracht und folgend ausgewertet werden. Die Blotstreifen können vorteilhafterweise so dimensioniert werden, dass sie nahezu passgenau in die einzelnen Schlitze eingefügt werden. So wird verhindert, dass sich während eines Scanvorgangs auf einer Glasplatte zum Digitalisieren der Blotstreifen Newton'sche Ringe bilden.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Plattenelementes 3, in welchem mindestens zwei Schlitze 5 parallel angeordnet sind, wobei die schmalen Enden der Schlitze 5 den gleichen Abstand 13 einer Längskante 9 des Plattenelements 3 aufweisen oder einer Vorrichtung 1, die aus dem beschriebenen Plattenelement und der optischen Folie 31 besteht zur Auswertung von Blotstreifen 21. Durch die Verwendung des beschriebenen Plattenelementes 3 mit parallel angeordneten Schlitzstreifen ist es vorteilhaft möglich, einzelne Blots 23, 25, 27 schnell und mit geringem Arbeitsaufwand zu quantifizieren. Insbesondere bei Paralleluntersuchungen ist es erforderlich, dass die Blotstreifen 21 so angeordnet werden, dass ein direkter Vergleich zwischen gleichen Blots 23, 25, 27 auf den einzelnen Blotstreifen 21 möglich ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Auswertung der Blotstreifen 21 eine Digitalisierung umfasst. Nicht alle Farb- und/oder Intensitätsveränderungen der Blots 23, 25, 27 auf den Blotstreifen 21 sind für das menschliche Auge nur zweifelsfrei erfassbar. Mit Vorteil ist daher vorgesehen, dass die chemischen und/oder biologischen Reaktionen, die auf dem Blotstreifen 21 stattgefunden haben, mit Hilfe von Systemen und/oder Instrumenten digitalisiert und ausgewertet werden.

Die Auswertung der Blotstreifen 21 wird vorgenommen, indem die Blotstreifen 21 in den Schlitzen 5 des beschriebenen Plattenelements 3 oder der beschriebenen Vorrichtung 1 ausgerichtet werden und die Auswertung der Intensität oder Farbe der Blots 23, 25, 27 visuell oder mittelsentsprechend Messgeräte vorgenommen wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Beispiels veranschaulicht werden, ohne dass die Erfindung auf dieses Beispiel zu beschränken ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung 1 mit rechteckigem Plattenelement 3 mit sechs pa rallelen Schlitzen 5 gleicher Länge und Breite;

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der Vorrich tung 1 mit Folie 31 und Abstandhalter 33.

Die erfindungsgemäß bevorzugte Vorrichtung 1 besteht aus einem Plattenelement 3, welches mindestens zwei parallel angeordnete Schlitze 5 aufweist. Die Schlitze 5 sind durchgehend und die schmalen Enden der Schlitze 5 weisen jeweils einen gleichen Abstand 13 oder 15 zur nächstliegenden Längskante 9 auf. Das Plattenelement 3 weist eine rechteckige Grundfläche 7 auf. Das Plattenelement 3 ist durch zwei einander gegenüberliegende Längskanten 9 und zwei diesen gegenüberliegenden Längskanten 11 begrenzt. Der Abstand 13 der schmalen Seite der Schlitze 5 zur einen Längskante 9 ist bei allen Schlitzen 5 gleich, wie auch der Abstand 15 der Schlitze 5 zur anderen Längskante 9 bei allen Schlitzen 5 nahezu identisch ist. Die Schlitze 5 sind in dem Plattenelement 3 so angeordnet, dass die Entfernung 19 der Schlitze 5 untereinander gleich ist. Durch die parallele und in einer Ebene fluchtende Anordnung der Schlitzstreifen 5 können Blotstreifen 21 parallel und in einer gedachten Linie ausgerichtet werden. Chemische Reaktionen auf den Blotstreifen, die durch eine Verfärbung des Blots 23 angezeigt werden, können so direkt zwischen den einzelnen Blotstreifen 21 verglichen werden. Durch die exakte und parallele Ausrichtung ist es beispielsweise problemlos möglich, die Blots 25, 27 und 29 als verschiedene positive Reaktionen zu identifizieren.

Fig. 2 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung 1 mit Folie 31 und Abstandhalter 33. Durch die Folie 31 werden die Schlitze 5 nach einer Seite hin abgeschlossen. Die Blotstreifen 21 lagern in den Schlitzen 5 direkt auf der Folie 31. Beim Beleuchten oder Scannen der Blotstreifen 21 können durch die optische Folie 31 die Blots 23 auf den Blotstreifen 21 effizient bestimmt werden. Das Beleuchten oder Einscannen kann von der Unterseite 35 des Plattenelements 3 her erfolgen. Die Vorrichtung 1 wird hierzu mit der Unterseite 35 auf eine Glasplatte positioniert und eingescannt oder beleuchtet. Durch Interferenzerscheinungen können hierbei z. B. Newton'sche Ringe auftreten. Durch die Abstandhalter 33 werden diese Interferenzerscheinungen so abgeschwächt, dass sie den Vorgang der Auswertung nicht negativ beeinflussen.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

3

Plattenelement

5

Schlitze

7

Grundfläche des Plattenelements

9

,

11

Längskanten des Plattenelements

13

,

15

Abstand zu den Längskanten

19

Abstand zwischen den Schlitzen

21

Blotstreifen

23

,

25

,

27

,

29

Blots

31

optische Folie

33

Abstandhalter

35

Unterseite des Plattenelements

3

Claims

1. Vorrichtung zur Auswertung von Blotstreifen (21) bestehend aus einem Plattenelement (3), in welchem mindestens zwei Schlitze (5) parallel angeordnet sind, wobei die schmalen Enden der Schlitze (5) den gleichen Abstand (13) zu einer Längskante (9) des Plattenelements (3) aufweisen und das Plattenelement (3) mit einer optischen Folie (31) beschichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (3) eine rechteckige Grundfläche (7) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (3) aus Metall besteht, vorzugsweise aus Eisen, Nickel, Magnesium, Titan, Chrom, Mangan, Kupfer, Zink, Zinn und/oder deren Legierungen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (3) aus Kunststoff besteht, wobei der Kunststoff vorzugsweise synthetisch hergestellt und/oder ein abgewandelter Naturstoff ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (5) die gleiche Länge besitzen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Folie (31) ein Fotofilter und/oder ein Spektralfilter ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) Abstandhalter (33) aufweist.

8. Verwendung eines Plattenelements (3), in welchem mindestens zwei Schlitze (5) parallel angeordnet sind, wobei die schmalen Enden der Schlitze (5) den gleichen Abstand (13) einer Längskante (9) des Plattenelements (3) aufweisen, zur Auswertung von Blotstreifen (21).

9. Verwendung einer Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 zur Auswertung von Blotstreifen (21).

10. Verfahren zum Auswerten von Blotstreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Blotstreifen (21) in den Schlitzen (5) eines Plattenelementes (3) ausgerichtet werden, in welchem mindestens zwei Schlitze (5) parallel angeordnet sind, wobei die schmalen Enden der Schlitze (5) den gleichen Abstand (13) einer Längskante (9) des Plattenelements (3) aufweisen und die Auswertung der Intensität oder Farbe der Blots (23, 25, 27) visuell oder mittels entsprechender Messgeräte vorgenommen wird.

11. Verfahren zum Auswerten von Blotstreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Blotstreifen (21) in einer Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 ausgerichtet werden und die Auswertung der Intensität oder Farbe der Blots (23, 25, 27) visuell oder mittels entsprechender Messgeräte vorgenommen wird.