[go: up one dir, main page]

DE2756110A1 - Diagnostisches geraet und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Diagnostisches geraet und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number
DE2756110A1
DE2756110A1 DE19772756110 DE2756110A DE2756110A1 DE 2756110 A1 DE2756110 A1 DE 2756110A1 DE 19772756110 DE19772756110 DE 19772756110 DE 2756110 A DE2756110 A DE 2756110A DE 2756110 A1 DE2756110 A1 DE 2756110A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
oxide layer
metal
value
protein
preselected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19772756110
Other languages
English (en)
Other versions
DE2756110C2 (de
Inventor
William Albert Healy
David Augustur Vermilyea
Iii William Jessup Ward
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE2756110A1 publication Critical patent/DE2756110A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2756110C2 publication Critical patent/DE2756110C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00—Instruments for taking body samples for diagnostic purposes; Other methods or instruments for diagnosis, e.g. for vaccination diagnosis, sex determination or ovulation-period determination; Throat striking implements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/551—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being inorganic
    • G01N33/553—Metal or metal coated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/805—Optical property
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/807—Apparatus included in process claim, e.g. physical support structures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/807—Apparatus included in process claim, e.g. physical support structures
    • Y10S436/809—Multifield plates or multicontainer arrays

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

Diagnostisches Gerät und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft Geräte zum klinischen Nachweis biologischer Teilchen durch Ausnutzung der Erscheinung, daß solche biologischen Teilchen miteinander spezifisch entweder immunologisch oder nicht-immunologisch in Wechselwirkung treten.
Konstruktionen diagnostischer Geräte zur Verwendung beim immunologischen Nachweis von Proteinen sind z. B. in der US-PS 3 926 564 offenbart. Bei dieser Konstruktion besteht die äußere Oberfläche aus einer Schicht vorausgewählter Proteine, die spezifisch mit dem interessierenden Protein in Wechselwirkung treten, Bei der Ausführungsform nach der US-PS 3 926 564 ist dabei die Oberfläche, auf die die vorausgewählte Proteinschicht aufgebracht wird, hauptsächlich aus Metalloxid, das winzige Metallteilchen enthalten kann, zusammengesetzt.
7 *; / η q 0
Bei einem anderen diagnostischen Gerät, das in der US-PS 3 979 18^ beschrieben und beansprucht ist, ist eine nicht-transparente Metalloberfläche (festes Metall oder ein nicht-transparenter Metallüberzug auf einem anderen Substrat), die ein verhältnismäßig schlechter Lichtreflektor ist, mit einer dünnen transparenten ersten Schicht aus dielektrischem Material bedeckt. Diese erste Schicht wiederum trägt eine transparente zweite Metallschicht auf der äußeren Oberfläche.
Die meisten Antigene sind Proteine oder enthalten Proteine als einen wesentlichen Teil, während alle Antikörper Proteine sind. Proteine sind große Moleküle hohen Molekulargewichtes, d. h. Polymere aus Ketten variabler Anzahl von Aminosäuren. Ein gegebenes proteinartiges Material umfaßt Einheiten, z. B. Proteinmoleküle, Zellen usw., die nicht aneinander haften. Wenn daher ein proteinartiges Material in Berührung mit einem Substrat gebracht ist, dann schlägt es sich als einzige Schicht nieder. Sind die Einheiten von Molekulargröße, dann ist die erhaltene einzige Schicht monomolekular. An einer bereits abgeschiedenen Proteinschicht haftet kein anderes willkürliches Protein. Ein spezifisch mit dem abgeschiedenen Protein reagierendes Protein wird jedoch eine immunologische Verbindung damit eingehen. Gemäß den Lehren der oben genannten US-Patente wird diese Feststellung ausgenutzt zur Schaffung medizinisch diagnostischer» Geräte, bei denen ein Objektträger eine erste daran haftende Proteinschicht aufweist, und das Gerät wird zur Untersuchung von Lösung benutzt, in den«n man die Anwesenheit des spezifisch damit reagierenden Proteins annimmt. Ist das spezifisch reagierende Protein in dieser Lösung vorhanden, dann weist der Objektträger, nachdem man ihn dieser Lösung ausgesetzt hat, eine doppelte Proteinschicht auf. Ist dagegen das spezifische reagierende Protein in der Lösung nicht vorhanden, dann weist der Objektträger auch nach dem Eintauchen in die Lösung nur die ursprüngliche einzige Schicht auf.
Der in der vorliegenden Anmeldung benutzte Begriff "biologisches Teilchen" soll kleinere Proteine, z. B. Plasmaproteine, Antigene,
809825/0904
-' tf - S
Antikörper, Lactine und Körper aus proteinartigem Material, z. B. Viren, Bakterien, Zellen umfassen, die in der Lage sind die Antikörpererzeugung anzuregen, wenn sie in ein Tier injiziert werden und/oder die Eigenschaft haben, spezifisch entweder immunologisch oder nicht-immunologisch in Wechselwirkung zu treten.
Der Begriff "Antigenmaterial" und der Begriff "nach Art eines Antigens aktives Material" bzw. aktives Antigenmaterial" beschreibt ein Material, das Antigenstellen enthält, wie sie bei Viren, Bakterien usw. auftreten können.
Das in der Anmeldung als "visuelles Auslesen" bezeichnete Verfahren bedeutet, daß das Auslesen von einer Person vorgenommen werden kann, die über Normalsicht oder eine zu 20:40 korrigierbare Sicht verfügt, nicht farbenblind ist und nicht durch irgendwelche Instrumente unterstützt wird.
Klinisch brauchbare diagnostische Geräte werden durch eine Folge von Stufen aus im Handel erhältlichen Metallblechen hergestellt. Das verwendete Metall ist eines, auf dessen Oberfläche man eine fest haftende Oxidschicht erzeugen kann. Die Herstellungsstufen schließen das Aufrauhen der Oberfläche des Metallbleches ein, um diese Oberfläche nicht-spiegelnd reflektierend zu machen, ferner das chemische Ätzen der Oberfläche, um einen ersten vorausgewählten Reflektivitätswert einzustellen, das Behandeln der Oberfläche7um darauf eine matte, nicht-spiegelnde reflektierende Oxidoberfläche zu erzeugen, die einen zweiten vorausgewählten Reflektivitätsgrad hat und das Aufbringen einer Proteinschicht auf dieser matten Oberfläche. Das bevorzugte Metall ist Titan und die Reflektivität der modifizierten Oberfläche in Abhängigkeit von der nachzuweisenden immunologischen Reaktion ausgewählt. Das matte, nicht-spiegelnd reflektierende Oberflächenaussehen der modifizierten Oberfläche hat den ausgeprägten Vorteil, das darauf gebildete Zweischichtstellen, z. B. durch eine Antikörper-Antigenreaktion, mit dem bloßen Auge aus jedem Blickwinkel ohne spezielles Belichten gesehen werden können.
809825/0904
2758110
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Figur 1 ein Fließbild, das das Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
Figur 2 einen schematischen Querschnitt durch das erfindungsgemäße diagnostische Gerät,
Figur 3 einen Querschnitt, der schematisch die aufgerauhte Oberfläche des Metallbleches zeigt und
Figur 4 eine Ansicht ähnlich der nach Figur 3, die die durch das Ätzen bewirkten Veränderungen zeigt.
Wie in Figur 1 gezeigt, geht man aus von dünnem handelsüblichem Metallblech mit einer Dicke von z. B. etwa 0,25 mm, wobei das Metall ausgewählt ist im Hinblick auf die Fähigkeit darauf eine festhaftende Oxidschicht zu bilden. Beispiele solcher geeigneten Metalle sind Titan, Tantal, Niob, Wolfram, Zirkonium und Wismut. Es wird angenommen, daß auch verschiedene Legierungen brauchbar sind. Die feste Haftung der Oxidschicht und deren Inertheit wird auf der Grundlage ermittelt, ob diese Oxidschicht die Herstellung und den Gebrauch des klinischen Gerätes übersteht. Nach der Auswahl des geeigneten Metallsubstrates wird die Oberfläche zuerst mit einem feinen Material gesandstrahlt, z. B. im Bereich von 320 Grit Aluminiumoxid bis 600 Grit !Carborundum)^ um diese Oberfläche nicht-spiegelnd reflektierend zu machen. Die Oberfläche weist nach dem Sandstrahlen eine relativ gleichmäßige Verteilung von Vertiefungen oder Grübchen auf. Die Spannweiten und Tiefen dieser Grübchen scheinen in der Größenordnung von 70 000 8 oder weniger zu liegen, wobei die meisten im Bereich von 5000 bis 70 000 8 liegen. Diese Oberfläche wird als nächstes chemisch mit Säure geätzt, um das Ausmaß der Oberflächenaufrauhung zu verringern, d. h. den Grad zu dem das Metall sich durch das Aufschlagen der Teilchen beim Sandstrahlen von der ursprünglichen Oberfläche aus erhoben hat,
809825/090*
- ψ - f
um dabei einen ersten vorausgewählten Reflektivitätswert zu erzeugen.
Um einen objektiven Standard zum Reproduzieren des Rauhigkeitsund Farbhelligkeitsgrades zu schaffen, wie er zum Herstellen eines annehmbaren diagnostischen Elementes erwünscht ist, wurde ein gut kalibriertes Macbeth RD-IOO Densitometer dazu benutzt, das Reflexionsvermögen der behandelten Metalloberfläche zu messen. Dieses Reflektionsvermögen wird nach der American Standards Association (ASA) als diffuse Reflektionsdichte gemessen. Die Scala dieses besonderen Instrumentes gibt ein lineares Maß der optischen diffusen Reflektionsdichte und die Dichtegraduierungen befinden sich im gleichen Abstand voneinander. Eine Auswahl von Filtern ist für die jeweils benutzte besondere Lichtquelle vorgesehen. Die Werte für die Dichteeinheiten wurden gemessen unter Verwendung einer General Electric Wolfram Antiermüdungslampe Nr. 40 (6,3 Volt, 0,15 Ampere) verbunden mit dem "visuellen" (Wratten Nr. 106W, Eastman Kodak) Filter. Die angewandten Meßbedingungen standen in Übereinstimmung mit der ASA Spezifikation PH.2.17.-1958. Mit den in der vorliegenden Anmeldung aufgeführten Werten vergleichbare Werte können für andere Densitometer leicht bestimmt werden.
Die chemisch zu einer Reflektivität im Bereich von etwa 0,3 - 0,5 Dichteeinheiten (gemessen mit dem oben genannten Macbeth Dentitometer) geätzten Plättchen haben sich als für den ersten vorausgewählten Reflektivitätswert brauchbar erwiesen. Je geringer der
der
WertVDichteeinheiten, um so heller war das Aussehen der Oberfläche.
Das chemische Ätzen findet in einem vorzugsweise erhitzten Säurebad statt, intern zwei oder mehr Säuren der Gruppe H2SO^, HNO und HF vorhanden sind. Die ausgewählten Säuren sowie die eingesetzten Mengen davon und die Temperatur des Bades variiert mit dem jeweils für das Substrat ausgewählten Metall und der für optimal für das Herstellungsverfahren angesehenen Zeitdauer. Brauchbare Ätzbäder sind durch Routineversuche gemäß den hierin angegebenen Richtlinien ermittelbar. Es wurde festgestellt, daß durch
809825/0904
Anwenden von Ultraschall während des Ätzens ein saubereres Produkt erhalten wird. Ein für Titan-, Tantal- und Niobsubstrate brauchbares Säurebad enthält 3 Vol.-? gleicher Volumina von HP und HNO erwärmt auf 35°C.
Danach wird das chemisch geätzte Blech anodisch zur Bildung einer Oxidschicht 11 mit einer Dicke im Bereich von etwa 100 bis etwa 500 8 oxidiert, wobei die wie vorher beschrieben behandelte Oberfläche ein mattes Aussehen annimmt und nicht-spiegelnd reflektiert. Die bevorzugte Dicke der Oxidschicht liegt im Bereich von etwa 250 bis etwa 300 8.
Die Dicke der zu verwendenden Oxidschicht ist derart, daß ein zweiter vorausgewählter Reflektivitätswert erhalten wird, der wiederum in dem Wissen ausgewählt wird, welche ProteinschJent darauf abgeschieden wird und welche Farbveränderung aufgrund der nachzuweisenden Reaktion zu erwarten ist. Es wurde festgestellt, daß im allgemeinen für größere Proteinmoleküle die brauchbare Reflektivität nach dem anodischen Oxidieren im Bereich bis herunter zu 0,50 Dichteeinheiten oder weniger liegen kann, während für kleinere Proteinmoleküle die brauchbarere Reflektivität nach dem anodischen Oxidieren einen Wert von etwa 0,85 Dichteeinheiten hat. Bei der Herstellung eines diagnostischen Gerätes zum Nachweisen einer spezifischen Reaktion ist der zweite vorausgewählte Reflektivitätswert numerisch größer als der erste vorausgewählte Reflektivitätswert.
Obwohl die Herstellung der Oxidschicht am bequemsten durch anodisches Oxidieren erfolgt, ist es möglich, die Oxidation auch durch Erhitzen in einer oxidierenden Umgebung auszuführen. In diesem Zusammenhang wird Bezug genommen auf das Buch L. Young "Anodic Oxide Films" (Academic Press 1961) und das Buch von M.R. Rife und F. Kovitz "Introduction to Organic Electrochemistry" (Marcel Dekker Inc. 1971O.
Um die verschiedenen gewUnachten Reflektivitätswerte unter Ver wendung eines gegebenen Bades für die anodische Oxidation her-
809825/0904
■ν
zustellen, muß nur die Spannung verändert werden, d. h. eine geringere Spannung führt zu einem heller gefärbten Trägerblech. Für Tantalsubstrate führt eine Veränderung von 0,2 Volt bei der Spannung zu einer Änderung von 3-^8 bei der Oxidschichtdicke. Wegen dieser Empfindlichkeit gegenüber Spannungsänderungen sollten diese Änderungen durch Anwendung einer geeigneten Schaltung möglichst gering gehalten werden. Nachdem ein Wert für den zweiten vorausgewählten Reflektivitätswert festgelegt worden ist, wird das anodisch Oxidieren solange ausgeführt, bis dieser Wert erreicht ist.
Die mit dem Oxid bedeckte Metalloberfläche wird als nächstes mit einer Proteinschicht 12 auf mindestens einem Teil der behandelten Metalloberfläche versehen, z. B. einer Schicht aus aktivern Antigenmaterial, das spezifisch mit ausgewählten biologischen Teilchen reagiert, wenn es diesen ausgesetzt wird. Nachdem Spülen kann das diagnostische Gerät 13 verwendet und zum Verkauf verpackt werden.
Bei Gebrauch wird die auf die Anwesenheit der ausgewählten biologischen Teilchen zu. prüfende Flüssigkeitsprobe auf einen Teil der bereits darauf befindlichen spezifischen Proteinschicht, z. B. als diskrete Tropfen aufgebracht. Sind die ausgewählten biologischen Teilchen in der Flüssigkeitsprobe vorhanden, dann treten sie mit dem spezifischen Protein in Wechselwirkung und wo diese Berührung stattfindet, entwickelt sich eine zweite Proteinschicht. Dieser Doppelschichtbereich sollte aufgrund des Farbkontrastes gegenüber der einfachen Proteinschicht mit dem bloßen Auge auf der matten hellgefärbten nicht-spiegelnd reflektierenden Oberfläche leicht sichtbar sein, wenn für die zweite vorausgewählte Reflektivität der richtige Wert ausgewählt worden ist. Sind dagegen in der Flüssigkeitsprobe die ausgewählten biologischen Teilchen nicht vorhanden, dann entwickelt sich natürlich keine zweite Schicht.
Dieses Verfahren ist gleichermaßen anwendbar auf diskrete Metallteile z. B. solche mit den Abmessungen 2,5 cm χ 5 cm χ 0,25 mm
809825/0904
AO
Dicke wie auf ein kontinuierliches Metallband z. B. ein solches mit 2,5 cm Breite und 0,25 mm Dicke.
Das vorbereitete Substrat, d. h. vor dem Aufbringen der Proteinschicht zur Erzeugung des fertigen diagnostischen Gerätes, ist zum Nachweis der Erscheinung, bei der biologische Teilchen spezifisch miteinander in Wechselwirkung treten, in weitem Rahmen anwendbar. Die bevorzugte Konstruktion des diagnostischen Gerätes der vorliegenden Erfindung ist jedoch die, bei der die Schicht aus Antigenmaterial besteht.
Es ist nur eine einfache Sache, den Level für den zweiten vorausgewählten Reflektivitätswert, der für eine gegebene spezifische Reaktion für die anodisch oxidierte Oberfläche benutzt werden soll, auszuwählen. Nachdem man die spezifische Reaktion bestimmt hat und von einem Metallsubstrat ausgegangen ist, daß wie hierin beschrieben hergestellt wurde, um eine anodisch oxidierte Oberfläche mit einer Reflektivität von 0,80 Dichteeinheiten zu haben, werden die richtige erste und die zweite Schicht biologischer Teilchen aufgebracht und untersucht. Erhält man einen nur ungenügenden Kontrast, dann kann man leicht bestimmen, ob die Reflektivität verringert, z. B. für heller gefärbte Oberflächen, oder erhöht, z. B. für dunkler gefärbte Oberflächen, werden soll. Die optimale Reflektivität für den maximalen Kontrast ergibt sich durch routinemäßiges Variieren der nacheinander hergestellten Substrate.
durch
Sind die Metallplättchen nur/das oben beschriebene Oberflächenaufrauhen und das oben beschriebene anodische Oxidieren hergestellt worden, dann ergaben sich dunkle Plättchen, die nur einen schlechten Pleckkontrast ergaben. Dasselbe Ergebnis wurde erhalten, wenn man die Metallplättchen durch wie oben beschriebenes chemisches Ätzen und wie oben beschriebenes anodisches Oxidieren herstellte. Gute Plättchen wurden dagegen aus Titan nur durch anodisches Oxidieren des Substrates erhalten, wenn das Substrat bereits eine sehr glatte Oberfläche hatte, doch wurde das visuelle Ablesen durch die Notwendigkeit kompliziert in genau der richtigen
- yf-AI
Weise zu halten, damit das Licht reflektiert wurde und man in der Lage war, die darauf gebildeten Flecke mit zwei Schichten zu beobachten.
Mit dem oben beschriebenen Verfahren sind dagegen die Zweischichtstellen leicht von jedem Winkel aus auf der nicht-spiegelnd reflektierenden Oberfläche sichtbar. Die Eigenschaft nicht-spiegelnd
ref ktierend kommt durch die Schrittfolge des Aufrauhens und Ätzens zustande, während die Helligkeit der Farbe von der Spannung abhängt, die beim anodischen Oxidieren angewandt wurde.
Die beste Ausführungsform des diagnostischen Gerätes ist die folgendermaßen erhaltene:
Titanblech mit einer Dicke von 0,25 mm wurde einem Dampfsandblasen ausgesetzt, wozu 320 Grit Aluminiumoxidpulver in Wasser eingebracht und unter Druck aufgesprüht wurde. Die erhaltene Oberfläche ist dunkel und nicht-spiegelnd reflektierend. Die typische Reflektivität für eine solche sehr gleichmäßig aufgerauhte Oberfläche beträgt etwa 0,70 Dichteeinheiten und unter Vergrößerung erscheint die Außenlinie der erhaltenen Oberfläche wie die in Figur 3 abgebildete. Dann wird das aufgerauhte Titan chemisch geätzt mit einer 3 Vol.-JJigen Lösung etwa gleicher Volumenteile Fluorwasserstoff»· und Salpetersäure, die auf 35°C erwärmt ist. Je nach der besonderen Konzentration der Ätzlösung wird das Ätzen, das unter Anwendung von Ultraschallvibration erfolgt, für 30 - 90 und vorzugsweise für etwa 50 Sekunden ausgeführt und ergibt eine nicht-spiegelnd reflektierende Oberfläche, die eine leicht silbrige Farbe aufweist. Das dadurch modifizierte Oberflächenprofil ist in Figur 1J gezeigt und ergibt eine Reflektivität von 0,^0 ± 0,2 Dichteeinheiten. Als nächstes wird die Titanfolie anodisch bei 11,5 Volt für etwa 15 Sekunden in 0,29 molarer Ammoniumpentaboratlösung anodisch oxidiert. Auf diese Weise anodisch oxidierte Substrate entwickeln eine Oxidschicht von etwa 300 8 Dicke und haben eine Reflektivität von 0,80 +_ 0,02 Dichteeinheiten und eine bronze oder gelb/organge Färbung.
809825/0904
In einer spezifischen Konstruktion wurden die so erhaltenen Titansubstrate mit einer ersten Schicht aus Rinderserumalbumin versehen, gewaschen und getrocknet. Die vom Rinderserumalbumin bedeckte Oberflache war auf der anodisch oxidierten Oberfläche kaum nachweisbar. Dann wurde die Rinderserumalbuminschicht mit ein oder mehreren Tropfen Kaninchenantiserum BSA in Berührung gebracht und für etwa 4 Stunden inkubiert. Die Zweischichtstellen treten klar hervor, da sie eine rötliche Farbe haben, die deutlich mit der bronzegefärbten BSA-bedeckten Schicht kontrastiert.
809825/0904
Leerse ite

Claims (11)

General Electric Company Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines diagnostischen Gerätes zum
--■' Nachweisen der Anwesenheit oder Abwesenheit ausgewählter biologischer Teilchen in einer Flüssigkeitsprobe, gekennzeichnet durch folgende Stufen: Aufrauhen der Oberfläche eines Metallsubstrates, damit diese Fläche1 nicht-spiegelnd reflektiert, wobei das Metall so ausgewählt ist, daß es die Bildung einer festhaftenden Oxidschicht auf der Oberfläche ermöglicht,
chemisches Ätzen der Oberfläche, um einen ersten vorausgewählten Reflektivitätswert dafür zu erhalten, Oxidieren der Oberfläche, um darauf eine Oxidschicht mit einer Dicke im Bereich von etwa 100 - etwa 500 8 zu erzeugen und den ersten vorausgewählten Reflektivitätswert zu einem zweiten und größeren vorausgewählten Reflektivitätswert zu verändern, wobei diese Oxidschicht nicht-spiegelnd reflektiert,und Aufbringen einer Proteinschicht auf mindestens einen Teil der Oxidschicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der erste vorausgewählte Reflektivitätswert vergleichbar einem Wert im Bereich von etwa 0,30 bis etwa 0,50 Dichte-Einheiten, wie sie auf einem Macbeth RD-IOO Densitometer unter Verwendung eines visuellen Filters gemessen werden, ist .
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufrauhen unter Bildung von Grübchen bzw. Vertiefungen erfolgt, deren Spannweite und Tiefe je etwa 70 000 Ä oder weniger betragen.
H. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Metall ausgewählt ist aus Titan, Tantal, Niob, Zirkon und Wismut.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Oxidschicht durch anodisches Oxidieren hergestellt ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das anodische Oxidieren in einer Ammoniumpentaborat lösung ausgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite vorausgewählte Reflektivitätswert vergleichbar einem Wert im Bereich von etwa 0,50 bis etwa 0,85 Dichte-Einheiten, wie sie auf einem Macbeth RD-IOO Densitometer unter Verwendung eines visuellen Filters gemessen werden, ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das chemische Ätzen in einem Säurebad ausgeführt wird, daß mindestens zwei Säuren aus der Gruppe Fluorwasserstoff-Salpeter- und Schwefelsäure enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Dicke der Oxidschicht im Bereich von etwa 250 bis etwa 300 8 liegt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Protein ein aktives Antigenmaterial ist.
11. Diagnostisches Gerät erhältlich nach dem Verfahren des Anspruches 1.
DE2756110A 1976-12-20 1977-12-16 Verfahren zum Herstellen eines diagnostischen Gerätes und Verwendung des diagnostischen Gerätes Expired DE2756110C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/752,186 US4090849A (en) 1976-12-20 1976-12-20 Diagnostic device and manufacture thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2756110A1 true DE2756110A1 (de) 1978-06-22
DE2756110C2 DE2756110C2 (de) 1987-02-05

Family

ID=25025248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2756110A Expired DE2756110C2 (de) 1976-12-20 1977-12-16 Verfahren zum Herstellen eines diagnostischen Gerätes und Verwendung des diagnostischen Gerätes

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4090849A (de)
JP (1) JPS6050302B2 (de)
DE (1) DE2756110C2 (de)
FR (1) FR2374634A1 (de)
GB (1) GB1538837A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0073980A1 (de) * 1981-09-05 1983-03-16 Lundström, Kurt Ingemar, Prof. Dr. Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung biologischer Komponenten

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3215484A1 (de) * 1982-04-26 1983-11-03 Sagax Instrument AB, 18302 Täby Aus mehreren schichten bestehender schichtkoerper und verfahren zum nachweis und/oder messen der konzentration einer chemischen substanz, insbesondere biologischer herkunft
JPS5968674A (ja) * 1982-10-13 1984-04-18 Sekisui Chem Co Ltd 臨床検査具
DE3343636A1 (de) * 1982-12-07 1984-06-07 AVL AG, 8201 Schaffhausen Sensorelement fuer fluoreszenzoptische messung sowie verfahren zu seiner herstellung
EP0112721B1 (de) * 1982-12-21 1988-05-18 Ares-Serono N.V. Testverfahren
US6060237A (en) 1985-02-26 2000-05-09 Biostar, Inc. Devices and methods for optical detection of nucleic acid hybridization
US5482830A (en) * 1986-02-25 1996-01-09 Biostar, Inc. Devices and methods for detection of an analyte based upon light interference
US5468606A (en) * 1989-09-18 1995-11-21 Biostar, Inc. Devices for detection of an analyte based upon light interference
US4789628A (en) * 1986-06-16 1988-12-06 Vxr, Inc. Devices for carrying out ligand/anti-ligand assays, methods of using such devices and diagnostic reagents and kits incorporating such devices
CA1317206C (en) * 1986-09-22 1993-05-04 Takeyuki Kawaguchi Method for detecting a component of a biological system and detection device and kit therefor
CA1337173C (en) * 1989-04-28 1995-10-03 Westaim Biomedical Corp. Thin film diagnostic device
US5639671A (en) * 1989-09-18 1997-06-17 Biostar, Inc. Methods for optimizing of an optical assay device
US5541057A (en) * 1989-09-18 1996-07-30 Biostar, Inc. Methods for detection of an analyte
WO1991004483A1 (en) * 1989-09-18 1991-04-04 Biostar Medical Products, Inc. Apparatus for detection of an immobilized analyte
US5955377A (en) * 1991-02-11 1999-09-21 Biostar, Inc. Methods and kits for the amplification of thin film based assays
US5550063A (en) * 1991-02-11 1996-08-27 Biostar, Inc. Methods for production of an optical assay device
US5837552A (en) * 1991-07-22 1998-11-17 Medifor, Ltd. Surface-enhanced analytical procedures and substrates
US5418136A (en) * 1991-10-01 1995-05-23 Biostar, Inc. Devices for detection of an analyte based upon light interference
US5494829A (en) * 1992-07-31 1996-02-27 Biostar, Inc. Devices and methods for detection of an analyte based upon light interference
US5552272A (en) * 1993-06-10 1996-09-03 Biostar, Inc. Detection of an analyte by fluorescence using a thin film optical device
US5413939A (en) * 1993-06-29 1995-05-09 First Medical, Inc. Solid-phase binding assay system for interferometrically measuring analytes bound to an active receptor
DE19601488C1 (de) 1996-01-17 1997-05-28 Itt Ind Gmbh Deutsche Verfahren zum Herstellen einer Meßeinrichtung sowie danach hergestellte Meßeinrichtung
US20040062682A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-01 Rakow Neal Anthony Colorimetric sensor
US7449146B2 (en) * 2002-09-30 2008-11-11 3M Innovative Properties Company Colorimetric sensor
US7767143B2 (en) 2006-06-27 2010-08-03 3M Innovative Properties Company Colorimetric sensors
JPWO2011111785A1 (ja) * 2010-03-10 2013-06-27 国立大学法人東京工業大学 反射光強度測定用積層構造体、反射光測定用積層構造体を含んでなる装置、並びに薄膜の膜厚及び／又は質量及び／又は粘度測定方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3926564A (en) * 1974-02-25 1975-12-16 Gen Electric Substrate for immunological tests and method of fabrication thereof
US3979184A (en) * 1975-05-27 1976-09-07 General Electric Company Diagnostic device for visually detecting presence of biological particles

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4054646A (en) * 1973-07-30 1977-10-18 General Electric Method and apparatus for detection of antibodies and antigens
CA1025772A (en) * 1972-06-26 1978-02-07 Ivar Giaever Method and apparatus for detection and purification of proteins and antibodies
US3853467A (en) * 1973-08-15 1974-12-10 Gen Electric Method and apparatus for immunological detection of biological particles
US3979509A (en) * 1974-09-03 1976-09-07 General Electric Company Opaque layer method for detecting biological particles
US4041146A (en) * 1975-05-01 1977-08-09 General Electric Company Method for detection of biological particles

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3926564A (en) * 1974-02-25 1975-12-16 Gen Electric Substrate for immunological tests and method of fabrication thereof
US3979184A (en) * 1975-05-27 1976-09-07 General Electric Company Diagnostic device for visually detecting presence of biological particles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0073980A1 (de) * 1981-09-05 1983-03-16 Lundström, Kurt Ingemar, Prof. Dr. Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung biologischer Komponenten

Also Published As

Publication number Publication date
GB1538837A (en) 1979-01-24
FR2374634B1 (de) 1984-02-17
JPS5396317A (en) 1978-08-23
JPS6050302B2 (ja) 1985-11-07
DE2756110C2 (de) 1987-02-05
US4090849A (en) 1978-05-23
FR2374634A1 (fr) 1978-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2756110C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines diagnostischen Gerätes und Verwendung des diagnostischen Gerätes
DE2623100C2 (de) Diagnostisches Gerät
DE69028728T2 (de) Diagnostische Vorrichtung unter Verwendung einer metallischen Dünnschicht
DE2536572C2 (de) Diagnostisches Verfahren zum Nachweisen der An- oder Abwesenheit eines ausgewählten Antigens oder Antikörpers in einer biologischen Flüssigkeitsprobe
DE2756986C2 (de) Diagnostisches Gerät
DE69527763T2 (de) Sauerstoffdurchlässige Kontaktlinse mit hydrophiler Oberfläche und Verfahren zur Herstellung derselben
DE2366615C2 (de) Verfahren zum Bestimmen der Anwesenheit oder Abwesenheit eines spezifischen Proteins in einer biologishen Probe und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2436010C2 (de)
EP0071169B1 (de) Offenporig-mikroporös ausgebildeter Formkörper mit inhärenter latenter Strukturumwandelbarkeit
EP0092688A1 (de) Aus mehreren Schichten bestehender Schichtkörper und Verfahren zum Nachweis und/oder Messen der Konzentration einer chemischen Substanz, insbesondere biologischer Herkunft
DE69711209T2 (de) Optische durchsichtige scheibe mit diffusiver antireflexionsschicht und verfahren zur herstellung dieser scheibe
DE3852522T2 (de) Gasdurchlässige Kontaktlinse und Verfahren und Materialien zu ihrer Herstellung.
DE2512730A1 (de) Verfahren zum nachweis einer immunologischen reaktion und zur bestimmung der konzentration immunologisch reaktiver biologischer teilchen sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE3786799T2 (de) Verfahren zur Korrektur der Kalibrierungskurve bei einem trockenen analytischen Prozess.
DE2828355A1 (de) Photoelektrisch leitfaehiges element mit einer sperrschicht aus aluminiumhydroxyoxid
DD158954A5 (de) Verfahren und reagenz zum nachweis von fibrinmonomer
DE2440367C2 (de) Verfahren zum Herstellen multimolekularer Schichten aus immunologisch komplexierten Proteinen auf einem Substrat
DE2433246C2 (de) Verfahren zum Bestimmen der Anwesenheit oder Abwesenheit eines spezifischen Proteins in einer biologischen Probe
DE69031436T2 (de) Trockene, ionenselektive Elektrode
DE4337418C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Biosensorelementes in Silizium-Technologie in einem Full-Wafer-Prozeß
DE4324991A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Farbstoffe enthaltenden Polyvinylalkoholfolien und deren Verwendung
DE1961003A1 (de) Verfahren zur Herstellung von farbigen Schutzueberzuegen auf Gegenstaenden aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen
DE3809624A1 (de) Verfahren zur herstellung einer pco(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-elektrode
DE2638250C2 (de) Diagnostisches Verfahren zum Bestimmen der Anwesenheit oder Abwesenheit eines spezifischen Proteins in einer biologischen Probe, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE69005891T2 (de) Radiale Immunodiffusion und ähnliche Techniken.

Legal Events

Date Code Title Description
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee