Testsystem zum Portionieren, Mischen und Verteilen von biologischen

Probenflüssigkeiten

Die Erfindung betrifft ein im Folgenden mitunter auch nur kurz als Vorrichtung oder Testsystem für biologische Flüssigkeiten bezeichnetes Testsystem für das Portionieren sowie gegebenenfalls Mischen, Aufstocken und Verdünnen und/oder Verteilen von kleinen oder kleinsten Volumina biologischer Probenflüssigkeiten, ins- besondere Submilliliter-Volumina solcher Probenflüssigkeiten.

Derartige Vorrichtungen sind an sich bekannt.

Im Zeitalter der Mobilität spielen einfache, auch vom Laien durchführbare und schnell auswertbare Messverfahren eine zunehmende Rolle. Wenn es darum geht, an beliebigen Orten von Messergebnissen konkrete Diagnosen abzuleiten, sind verlässliche Schnelltests mit gehobenem Bedienungskomfort und hoher Funktionsintegration unabdingbar. Abgesehen von der Präzision und der Richtigkeit eines Messwertes, hat eine schnelle Analyse zunehmende Bedeutung im Hin- blick auf kosten- und zeitsparende Diagnoseprozesse.

Im medizinisch-klinischen Umfeld ermöglichen unmittelbar zur Verfügung stehende Messergebnisse angemessene Maßnahmen auch im Falle einer eventuell kritischen Situation eines Patienten. Zudem evoziert die zunehmende Kompetenz und Selbstständigkeit des Normalverbrauchers auch in medizinischen Angelegenheiten jenseits von Kliniken und Praxen einen Messbedarf ins heimische Umfeld. Vitalparameter können dort, gegebenenfalls auch nur prophylaktisch, kostengünstiger sowie bedarfsgerecht und unmittelbar erzeugt werden. Dem geschilderten Messbedarf wird durch sogenannte„Point of Care oder Point of Collection" Messsysteme begegnet. Einfachste Ausführungen, wie z.B.

Schwangerschafts- oder Fertilitätstests sind seit Jahrzehnten anerkannte Diagnosehilfen für Normalverbraucher. Testsysteme mit erheblicher Verbreitung sind zu- dem Glucose-Analysatoren auf Basis von Blut, wie sie weltweit und täglich von Diabetikern eingesetzt werden.

Seit etwa zwanzig Jahren sind portable Drogentestsysteme für Speichel, die wei- testgehend die Technologie der immunchromatographischen Teststreifen verwenden, im Einsatz. Es existieren sowohl visuell ablesbare Teststreifen als auch Verfahren, die eine Objektivierung der Auswertung über reflektometrische Verfahren in einem Analysegerät ermöglichen. Das Fluidmanagement einer Probe, optional deren Verdünnung, die Reagenzaufnahme und der Gemischtransfer in die Analy- sezone wird entweder manuell oder gerätetechnisch gelöst.

Die notwendige Genauigkeit bei der Probenvorbereitung erfordert ausgeklügelte Systeme, die teilweise auf einem automatisierten Fluidmanagement basieren. Die Verarbeitung kleinster Probenvolumina ermöglicht die Verwendung mikrofluidi- scher Komponenten bei der Probenvorbereitung und Analyse.

Für die Sammlung und die kombinierte Analyse von biologischen Flüssigkeiten sind aus mehreren Kammern bestehende Schnelltestsysteme bekannt. Insofern wird in der US 6,565,808 B eine Testvorrichtung beschrieben, die aus einer Pro- benaufnahmekammer und einer kombinierten Testplattform besteht, wobei die Probenaufnahmekammer entnehmbar ist und im Zuge der Entnahme die Probenflüssigkeit in die Testkammer freisetzt. In der US 6,413,784 B ist ein Hohlzylinder beschrieben, der einerseits mehrere abgeschlossene Kompartimente beherbergt und andererseits eine integrierte Sensormembran trägt. Über eine zugeführte Hohlnadel, die den Analyten einerseits zuführt und andererseits Reagenzien aus den Kompartimenten sequentiell disruptiv freisetzt, gelangt das Gemisch aus Ana- lyt und Reagenz auf eine hinter den Kompartimenten liegende Sensormembran.

Die US 7,225,689 B beschreibt ein Probentestgerät, das aus zahlreichen Kompo- nenten zur Probenvorbereitung und Analyse zusammengesetzt eine kooperative Baugruppe komplettiert. Ein Puffergefäß, eine Schneidemimik, eine trichterförmige Probenvorbereitungsmimik, ein Probenkollektor und ein Teststreifen in einem Teststreifengehäuse werden formschlüssig ineinander gesteckt und ermöglichen den Durchfluss einer Probe, den Kontakt mit einer Pufferflüssigkeit und schließlich die Anreicherung und Kontaktierung der Probe mit einem Teststreifen.

Die US 7,507,374 B beschreibt ein System von assoziierten zylindrischen Kam- mern, die von der Aufnahme einer Körperflüssigkeit über deren Mischung mit einer freigesetzten Reagenzflüssigkeit aus einer weiteren Kammer mit Hilfe einer drehbaren Mischkammer bis hin zum Fluidtransfer des Gemisches auf einen immun- chromatographischen Teststreifen über die Verschiebung der genannten Mischkammer eine vollständige Probenauswertung ermöglicht. In der WO 2005/045408 ist eine Immuno-Teststreifen-Vorrichtung beschrieben, die ein Gehäuse für mindestens einen Teststreifen, eine Aufnahme für einen Probenkollektor und eine erste Kammer mit einer Probenvorbereitungsreagenz sowie eine zweite Kammer für ein zweites Reagenz umfasst. Darüber hinaus weist die Vorrichtung Instrumente zum Kontaktieren und Inkubieren von Probe und Reagenz sowie zu deren Vermi- schung und schließlich Instrumente, die den Kontakt des Gemisches mit einem Teststreifen ermöglichen, auf.

In der WO 2005/068967 A ist eine Vorrichtung zur Untersuchung biologischer Flüssigkeiten beschrieben, bei der ein Fluidtransfer einer unverdünnt applizierten Probe mit Hilfe einer dosierenden Kapillare, die in einem Gleitventil integriert ist, realisiert ist. Die Vorrichtung realisiert eine fluidische Brücke zwischen Probe und Messkammer über ein axial bewegliches Gleitventil, in der eine Kapillare, die zunächst in der Ausgangsposition eine geeignete Flüssigkeitsportion entnimmt, in eine zweite Position verfahren wird, um einen Kontakt zu einer Messkammer her- zustellen. Die Vorrichtung zeigt eine Lösung für die Portionierung und Belüftung einer Probe für einen Teststreifen. Das Konzept eignet sich weder für die Verteilung einer Probenflüssigkeit auf mehrere Kanäle, noch für die Integration von Probenahme- und Probenvorbereitungsprozessen. Eine Aufgabe der Erfindung besteht ausgehend von diesem Stand der Technik darin, eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung für das Portionieren, Mischen, Aufstocken und Verdünnen sowie Verteilen von Volumina biologischer Probenflüssigkeiten anzugeben, die insbesondere leicht und intuitiv zu bedienen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist bei einem solchen Testsystem für biologische Flüssigkeiten mit einem Tubus als Reaktionsröhre, wobei der Tubus einen gleitenden Kolben mit Ventilcharakter beherbergt, der den Tubus abdichtet und damit einen einseitig offenen zylindrischen Reaktionsraum zur Aufnahme von Probenflüssigkeiten definiert, vorgesehen, dass der Tubus zumindest einen in die Tubuswand eingelassenen Transferkanal aufweist, der zumindest mittelbar in eine jeweilige Testzone mündet. Der Transferkanal mündet in eine als kapillaraktiver Spalt ausgestaltete Transfertasche, wobei die Transferta- sehe als Ausgangspunkt für die Weiterleitung der Probenflüssigkeit, also zum Beispiel in Richtung auf eine Testzone dient. Da die Transferzone als kapillaraktiver Spalt ausgestaltet ist, ist gewährleistet, dass dafür eine ausreichende Menge an Probenflüssigkeit zur Verfügung steht. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sich die Vorrichtung als kompaktes Nachweissystem mit Mitteln für die integrierte Probenahme und automatisierbare Prozessierung, die bei geringem Bedienungsaufwand eine praxistaugliche

Schnittstelle zwischen minifluidischen und mikrofluidischen Systemkomponenten realisiert, eignet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.

Bei einer Ausführungsform des Testsystems ist vorgesehen, dass der Tubus mehrere in die Tubuswand eingelassene, axial gegeneinander höhenversetzte Transferkanäle aufweist, die zumindest mittelbar in eine jeweilige Testzone münden. Dann kann mit dem Testsystem schnell und einfach in jeweils einer Testzone eine mehrfache Untersuchung der selben Probenflüssigkeit erfolgen.

Wenn der mindestens eine Transferkanal, einzelne Transferkanäle oder eine Mehrzahl der Transferkanäle, insbesondere alle Transferkanäle, eine kapillaraktive Geometrie aufweist bzw. aufweisen, ist bei jedem derartigen Transferkanal die Aufnahme der jeweiligen Probenflüssigkeit erleichtert. Dies erlaubt eine leichte und einfache Anwendung der Vorrichtung auch bei Ausrichtungen außerhalb einer optimalen Anwendungsstellung, wobei eine optimale Anwendungsstellung der Vorrichtung bei einem aufrecht stehenden oder um einige Grad geneigten Tubus gegeben ist. Bei einer Vorrichtung mit kapillaraktiven Transferkanälen erweitert sich die optimale Anwendungsstellung bis zu Neigungswinkeln des Tubus in der Größenordnung von 30°. Bei einer Ausführungsform des Testsystems ist vorgesehen, dass die oder jede Transfertasche zur Aufnahme zumindest eines Teststreifens vorgesehen und ausgestaltet ist. Die als kapillaraktiver Spalt ausgestaltete Transfertasche ist dafür zumindest einseitig offen und erlaubt an der offenen Seite eine Einführung von zumindest einem Teststreifen. Die Spaltform der Transfertasche ist also gleichzei- tig im Hinblick auf die gewünschte Kapillaraktivität wie auch zur Aufnahme eines Endes eines Teststreifens oder mehrerer Teststreifen, also zum Beispiel zur Aufnahme von zwei oder drei in Längsrichtung nebeneinander angeordneten Teststreifen, wirksam. Bei einer besonderen Ausführungsform des Testsystems ist vorgesehen, dass ein zusammen mit dem Testsystem verwendbarer Teststreifen eine kapillaraktive Brückenkomponente, also zum Beispiel ein als Brückenkomponente fungierendes Vlies oder dergleichen, aufweist. Die jeweilige Brückenkomponente ist wirksam, um in die Transfertasche vorgedrungene Probenflüssigkeit gleichsam wie ein Docht bis in die Testzone weiterzuleiten. Die kapillaraktive Brückenkomponente bewirkt dabei gleichzeitig eine Begrenzung der weitergeleiteten Menge der Probenflüssigkeit, so dass bei einer zu einem Sensor erfolgenden Weiterleitung dieser oder die Testzone nicht mit Probenflüssigkeit überflutet wird. Wenn sich bei einem Testsystem der hier und im Folgenden beschriebenen Art zwischen der Transfertasche und der Testzone bzw. jeweils einer Transfertasche und einer Testzone eine Überlaufkammer befindet, vermeidet die Überlaufkammer eine eventuelle Überflutung der Testzone, indem überschüssige Probenflüssigkeit nur in die Überlaufkammer, aber von dort nicht zur Testzone gelangt. Die oder jede Transfertasche mündet also in eine selbst nicht kapillar aktive Überlaufkammer. Indem die Überlaufkammer mit einem in die Transfertasche eingesetzten Teststreifen überbrückbar ist, bleibt die Erreichbarkeit der Testzone gewährleistet. In einer Ausführungsform des Testsystems zeichnet sich ein in der Testzone be- findlicher Sensor durch hohe Kapillarität aus, so dass dieser in der an die Überlaufkammer angrenzenden Testzone ausreichende Mengen an Probenflüssigkeit erhält. Dafür ist günstig, wenn eine oder mehrere Brückenkomponenten mit insbesondere mittlerer Kapillarität, zum Beispiel als Element eines Teststreifens, einerseits die Transfertasche und andererseits den kapillaraktiven Sensor kontaktieren und so die Überlaufkammer überbrücken.

Eine besondere Ausführungsform des hier und im Folgenden beschriebenen Testsystems fungiert als kombiniertes Probenvorbereitungs- und Testsystem für biologische Flüssigkeiten, indem im Reaktionsraum oberhalb des Kolbens ein Trocken- reagenzdepot, insbesondere ein Reaktionsmodul in Form eines Trockenreagenzdepots, angeordnet ist. In dem Trockenreagenzdepot kann zum Beispiel eine oxi- dierende Chemikalie vorgehalten werden, die bei einer Verwendung des Testsystems eine chemische Verbindung mit einer zu detektierenden Drogensubstanz eingeht.

Wenn ein solches kombiniertes Probenvorbereitungs- und Testsystem einen oberhalb des Transferkanals bzw. eines ersten Transferkanals gebildeten und aufwärts gerichteten Belüftungskanal aufweist, der in einer Belüftungsöffnung außerhalb des Tubus endet, erfüllt ein solcher, zum Beispiel in die Tubuswand ein- gelassener Belüftungskanal die Funktion eines Druckausgleichskanals mit Steigrohr. Bei der Verwendung des kombinierten Probenvorbereitungs- und Testsystems bewirkt eine Freistellung des Belüftungskanals durch den Stempel des Kolbens den Druckausgleich im Reaktionsraum und erleichtert somit den hydrostatisch verursachten Abfluss der Probenflüssigkeit über den Transferkanal bzw. die Transferkanäle in die Transfertaschen. Anstelle nur eines Belüftungs- / Druckausgleichskanals kann das Testsystem auch mehrere derartiger Kanäle, gegebenenfalls noch zusätzlich axial versetzt, aufweisen. Eine besondere Ausführungsform des kombinierten Probenvorbereitungs- und Testsystems erlaubt an einem oberen offenen Ende des Tubus das Anbringen eines Probenkollektors, insbesondere das Anbringen eines solchen Probenkollektors in einem Presssitz. Beim Gebrauch zeichnet sich ein solches Probenvorbereitungs- und Testsystem entsprechend durch einen in ein offenes Ende des Tubus eingepassten und in einem Presssitz im Tubus beweglichen Probenkollektor aus. Der Probenkollektor kommt dabei als Mittel zur Zuführung einer konzentrierten Probe in Betracht und die jeweilige Probenflüssigkeit kann mit einer Bewegung des Kolbens druckgesteuert aus dem Probenkollektor extrahiert werden. Wenn bei einem Probenvorbereitungs- und Testsystem zwischen Kolben und Probenkollektor eine Patrone für Flüssigreagenz anbringbar oder angebracht ist, kann das Flüssigreagenz als Lösungsmittel verwendet werden, um die Extraktion der Probenflüssigkeit aus dem Probenkollektor zu unterstützen. Bei einem Verfahren zur Verwendung eines Testsystems wie hier beschrieben ist vorgesehen, dass eine biologische Flüssigkeit als Probe (Probenflüssigkeit) in ein in einer Anwendungsstellung, nämlich aufrecht stehend oder bis zu 30° geneigt, oberes, offenes Ende des Tubus gegeben wird und dass die Probe bei einer Bewegung des Kolbens dem Kolben folgt und bei einer im Zuge einer Bewegung des Kolbens erfolgenden Freigabe des Transferkanals bzw. der sukzessive erfolgenden Freigabe einzelner Transferkanäle in den Transferkanal bzw. den jeweiligen Transferkanal eintritt, dort jeweils bis zu der am Ende des jeweiligen Transferkanals befindlichen, kapillaraktiven Transfertasche vordringt, einen Teststreifen mit einer kapillaraktiven Brückenkomponente benetzt und so schließlich bis zu einer Testzone jenseits der an die Transfertasche anschließenden Überlaufkammer vordringt. Auf diese Weise kann die Zuführung von Volumenanteilen der Probenflüssigkeit in den Transferkanal bzw. einzelne Transferkanäle selektiv über die Kolbenposition im Tubus gesteuert werden. Der hydrostatische Druck der Probe und die erhöhte Kapillarität im Transferkanal lösen dabei den Fluidtransfer aus dem Tubus aus.

Ein Verfahren zur Verwendung eines Testsystems mit einem Trockenreagenzde- pot zeichnet sich dadurch aus, dass ein Trockenreagenz des Trockenreagenzdepots durch einen Druckwechsel im Tubus gelöst wird, insbesondere einen kolben- positionsabhängigen Druckwechsel, nämlich ausgelöst durch mehrere Hubbewegungen des Kolbens, und zwar bevor mit einer Bewegung des Kolbens eine Freigabe eines der Transferkanäle erfolgt. Das Lösen des Trockenreagenz stellt eine Probenvorbereitung dar. Mit dem anschließenden Freigeben der Transferkanäle wird die Untersuchung der Probenflüssigkeit eingeleitet.

Wenn bei einem Testsystem mit zumindest einem Belüftungskanal das Trockenreagenz des Trockenreagenzdepots vor einer Bewegung des Kolbens zur Freiga- be eines der Transferkanäle durch mehrere, jeweils zumindest den Belüftungskanal freigebende Hubbewegungen des Kolbens gelöst wird, lässt sich aufgrund des über den Belüftungskanal bewirkten Druckausgleichs eine besonders homogene Mischung von Probenflüssigkeit und Trockenreagenz erreichen. Eine besondere Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, dass eine Bewegung im Hinblick auf eventuelle Inkubations- oder Reaktionszeiten automatisch und zeitgesteuert erfolgt und entsprechend durch die Bewegung des Kolbens die Freigabe des Transferkanals oder eine sukzessive Freigabe einzelner Transferkanäle automatisch und zu vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitpunkten erfolgt.

Bei einem Verfahren zur Verwendung eines Testsystems, das die Anbringung eines Proben kollektors erlaubt, ist vorgesehen, dass in das obere offene Ende des Tubus ein mikroporöser Probenkollektor mit einer darin gebundenen Probenflüssigkeit eingeführt wird. Der Probenkollektor kann sich dabei in einer passenden Hülse oder Röhre befinden. Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird aus dem Probenkollektor über einen kolbenpositionsabhängigen Druckwechsel im Tubus eine Reagenzflüssigkeit verdrängt und schließlich mit der Probenflüssigkeit vermischt. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten und Kombinationen, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Es zeigen:

FIG 1 ein Probenaufnahme- und Analysesystem zum dosierten Transfer einer flüssigen Probe in einzelne integrierte Analyseeinheiten,

FIG 2 eine vergrößerte Darstellung einer der Analyseeinheiten,

FIG 3,

FIG 4 und

FIG 5 Darstellungen zur Veranschaulichung der Verwendung des Probenaufnahme- und Analysesystems aus FIG 1 ,

FIG 6 eine spezielle Ausführungsform und Verwendung des Probenaufnahme- und Analysesystems aus FIG 1 ,

FIG 7 eine spezielle Ausführungsform und Verwendung des Probenaufnahme- und Analysesystems. FIG 1 zeigt in einer Schnittdarstellung ein hier und im Folgenden oftmals auch nur kurz als Vorrichtung 10 oder Testsystem bezeichnetes Probenaufnahme- und Analysesystem, die bzw. das den dosierten Transfer einer im Folgenden auch als Fluid 12 bezeichneten flüssigen Probe 12 in einzelne integrierte Kompartimente ermöglicht.

Die Vorrichtung umfasst einen Tubus 14, dessen Innenvolumen als Reaktionsraum 16 fungiert und in dem eine in der FIG 1 nicht gezeigte Probenflüssigkeit (Probe) 12 mit einem an einer Kolbenstange 18 befindlichen Kolben 20 axial posi- tionierbar ist. Der Kolben 20 dichtet den Tubus 14 einseitig zum Boden ab. In einem unteren Bereich des Tubus 14 befindet sich eine Mehrzahl von jeweils gleich oder gleichartig ausgeführten und als Analyseeinheiten 22, 24, 26 fungierenden Kompartimenten. In der dargestellten Konfiguration umfasst die Vorrichtung 10 drei derartige Analyseeinheiten 22-26.

Zur besseren Übersicht ist in FIG 2 als Ausschnitt aus der Vorrichtung 10 gemäß FIG 1 eine vergrößerte Darstellung einer der Analyseeinheiten 22-26 gezeigt.

Jede Analyseeinheit 22-26 weist einen zum Innenvolumen des Tubus 14 offenen Transferkanal 28 (Probenaufnahmekanal 28) auf. Jeder Transferkanal 28 ist auch auf der vom Tubus 14 abgewandten Seite offen, so dass sich die Bezeichnung als belüfteter Transferkanal 28 rechtfertigt. Jenseits des belüfteten Transferkanals 28 befindet sich eine an den jeweiligen Transferkanal 28 anschließende Transfertasche 30, die als kapillaraktiver Spalt ausgestaltet ist. Zwischen der Transfertasche 30 und einer Testzone 32 befindet sich eine Überlaufkammer 34. Jede Transfertasche 30 fungiert als Aufnahme für zumindest einen Teststreifen 36 oder dergleichen. Der Teststreifen 36 umfasst zumindest eine kapillaraktive Brückenkomponente, die im Folgenden mitunter auch kurz nur als Brückenkomponente bezeichnet ist, also zum Beispiel ein kapillaraktives Vlies. An einem oberen Ende jeder Analyseeinheit 22-26, also bei einem angebrachtem Teststreifen 36 an dessen Ende, befindet sich die Testzone 32 als Ort für einen kapillaraktiven Sensor 38. Üblicherweise bildet ein solcher kapillaraktiver Sensor 38 das Ende des Teststeifens 36. Die Transferkanäle 28 sind in der Tubuswand radial orientiert und gegeneinander axial versetzt. Der Versatz entspricht mindestens der Länge des Kolbens 20. Bei der dargestellten Ausführungsform entspricht der Versatz der in axialer Richtung des Tubus 14 gemessenen Dimension der einzelnen Analyseeinheiten 22-26.

Ein Fluidtransfer bei einer Verwendung der Vorrichtung 10 folgt zunächst dem fluidischen Prinzip der kommunizierenden Kammern. Die treibende Kraft sind

Schwerkraft und Unterdruck in Abhängigkeit von einer vertikalen oder winkeligen Ausrichtung der Vorrichtung 10 und einer Position des Kolbens 20 im Tubus 14. Bei der in FIG 1 dargestellten Situation kann sich im Reaktionsraum 16, also oberhalb des Kolbens 20, eine Probenflüssigkeit 12 befinden. Beim Betätigen der Kolbenstange 18, also beim Herausziehen des Kolbens 20 aus dem Tubus 14, ergibt sich eine axiale Positionierung des Kolbens 20 und damit auch der oberhalb des Kolbens 20 befindlichen Probenflüssigkeit 12. Die Probenflüssigkeit 12 folgt der Kolbenposition, sofern die Ausrichtung der Vorrichtung 10 eine Benetzung des Kolbens 20 in idealer vertikaler Ausrichtung oder einer Neigung bis zu 30° erlaubt. Sobald die Probenflüssigkeit 12 auf diese Weise in den Bereich einer der Analyseeinheiten 22-26, konkret in den Bereich des jeweiligen Transferkanals 28 gelangt, treten Teile der Probenflüssigkeit 12 in die Transfertasche 30 ein. Schon an dieser Position erfolgt der Fluidtransfer auch gegen die Schwerkraft mit Hilfe von Kapillarkraft und einer dochtartigen Versorgung des Sensors 38, indem die Probenflüssigkeit 12 im Transferkanal 28 aufsteigt und dort die an dessen Ende gegebenenfalls vorhandene Brückenkomponente eines Teststreifens 36 benetzt, welche aufgrund ihrer Kapillaraktivität die Probenflüssigkeit 12 bis in die Testzone 32 und zu dem dort befindlichen Sensor 38 weiterleitet.

Das Aufsteigen der jeweiligen Probenflüssigkeit 12 im Transferkanal 28 kann auch als Aufnahme der Probe/des Fluids aufgefasst werden, so dass der Transferkanal 28, selbst wenn er mitunter auch als Abflusskanal fungiert, auch als Probenauf- nahmekanal bezeichnet werden kann. Der Transferkanal 28 kann optional eine kapillaraktive Geometrie aufweisen, um die Aufnahme der jeweiligen Probenflüssigkeit 12 aktiv zu unterstützen. Zwischen dem Transferkanal 28 als Ort der Probenaufnahme und der Testzone 32 befindet sich die Überlaufkammer 34. Diese hält überschüssige Flüssigkeit vom Sensor 38 fern. Hinsichtlich der Brückenkom- ponente eines Teststreifens 36 kommt ein Vlies oder dergleichen in Betracht und die Brückenkomponente bewirkt den Fluidtransport aus der Transfertasche 30 heraus und zum Sensor 38. Der Sensor 38 ist demnach über das kapillar aktive Transfermaterial der Brückenkomponente des Teststreifens 36 mit der Transferta- sehe 30 in Kontakt und seinerseits offen zugänglich, zum Beispiel für eine visuelle Kontrolle.

Die in FIG 1 gezeigte Vorrichtung 10 kann in einem Testsystem in mehrfacher Anzahl vorhanden sein. Der Kolben 20 kann manuell oder mit einer externen Aktua- torik axial bewegt werden.

Ein Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung 10 gemäß FIG 1 stellt ein Proben- prozessierungsschema dar und kann wie folgt beschrieben werden: Der gleitende Kolben 20 übernimmt eine Ventilfunktion, indem ein durch den Transferkanal 28 und die anschließende Transfertasche 30 gebildeter Transferbereich positionsabhängig gegenüber dem Reaktionsraum 16 freigestellt oder abgeschirmt wird. Eine Probenflüssigkeit 12, die sich oberhalb des Kolbens 20 befindet, folgt dem Kolben 20, wenn dessen axiale Position verändert wird. Ein Auslauf von Probenflüssigkeit 12 in gezielt angesteuerte Transferkanäle 28 wird mit deren Freilegung durch den gleitenden Kolben 20 gesteuert. Erreicht der Kolben 20 einen der Transferkanäle 28, tritt Probenflüssigkeit 12 vermittelt durch hydrostatischen Druck und geringe Kapillarkräfte über den jeweiligen Transferkanal 28 in die Transfertasche 30 und gegebenenfalls die Überlaufkammer 34 aus. Nur die an dieser Position anschließende Testzone 32 wird mit Probenflüssigkeit 12 versorgt. Zur Portionierung der Probenflüssigkeit 12 kann der Kolben 20 den jeweiligen Transferkanal 28 gezielt unterlaufen, um ein Teilvolumen der zur Verfügung stehenden Flüssigkeit am Ablauf zu hindern und um diese Teilmenge für nachfolgende Prozesse in nachfolgenden Analyseeinheiten 22-26 vorzuhalten. Die Ausgestaltung der Transfertasche 30 als Spalt mit geringer Kapillarität gegenüber einer hydrophilen Flüssigkeit begünstigt durch deren Spaltbreite und den Kontaktwinkel der Flüssigkeit, dass sich die einströmende Flüssigkeit in der gesamten Transfertasche 30 auch entgegen der Fließrichtung oder entgegen der Schwerkraft verteilt und dort lageunabhängig gehalten wird, sofern Fluidkontakt zum Tubus 14 besteht. Der Spalt bildet darüber hinaus die Aufnahme für eine oder mehrere abschnittsweise umschlossene Teststreifen 36 mit Brückenkomponenten mittlerer Kapillarität. Damit wird der Fluidkontakt zu allen Brückenkomponenten sichergestellt. Die Dimensionen der Transfertaschen 30 und die Dimensionen der jeweils verwendbaren Teststreifen 36 sind dafür aufeinander abgestellt. Weiter austretende überschüssige Probenflüssigkeit 12 gelangt über die Transfertasche 30 hinaus nur in die Überlaufkammer 34, um zu verhindern, dass die Testzone 32 überflutet wird. Da die Brückenkomponente des Teststreifens 36 eine stärkere Kapillarität gegenüber der Probenflüssigkeit aufweist als der Spalt der Transfertasche 30, saugt sie die notwendigen Volumenanteile der Probenflüssigkeit autonom aus der Transfertasche 30 auf den kapillaraktiven Sensor 38, der seinerseits den weiteren Fluss der Probenflüssigkeit 12 über erhöhte Kapillarität gegenüber der Brückenkomponente aufrecht erhält. Der Sensor 38 ist zum Zwecke der optischen oder visuellen Auswertung frei zugänglich und seitliche dachartige Abstellungen in der Analyseeinheit 22-26 wirken als mechanischer Schutz sowie als Berührungsschutz. Weitere Transferkanäle 28 können kolbenpositionsabhängig angesteuert werden, um andere Sensoren 38 mit Probenflüssigkeit 12 zu versorgen. Überschüssige Flüssigkeit aus vorlaufenden Überlaufkammern 34 steht dabei für weitere Analyseeinheiten 22-26 zur Verfügung.

Die Darstellungen in FIG 3, 4 und 5 zeigen eine Verwendung der Vorrichtung 10 gemäß FIG 1 als Drogenschnelltester für unverdünnte oder vorbereitete verdünnte Probenflüssigkeiten 12. Die Vorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 40, das aus spritzgussfähigem Polypropylen hergestellt ist. In dem Gehäuse 40 sind der Tubus 14, mehrere Transferkanäle 28, die zunächst offenen Transfertaschen 30 (Transfertaschenprofile), Überlaufkammern 34 und Testzonen 32 abgeformt. Die flüssigkeitsdichten Analyseeinheiten 22-26 entstehen durch komplementäre Spritzgussteile, die über eine Schnappung oder über eine Schweißnaht mit dem Gehäuse 40 eine dichtende Verbindung ausbilden. Der kapillare Spalt der Transfertaschen 30 hat beispielsweise eine Breite von 0,8 mm und eine Länge von 6 mm. Als kapillaraktive Sensoren 38 fungieren die Enden von immunchromatographischen Teststreifen 36. Kapillaraktive Glasfaser- oder Polyestervliese mit einer hinreichenden Steifigkeit bilden als Brückenkomponenten einen Teil dieser Teststreifen 36. Das Vlies ist zum Beispiel mit einem Goldreagenz beschichtet. Hierbei handelt es sich um Konjugate aus kolloidalem Gold gekoppelt mit monoklonalen Antikörpern, die spezifisch an die Drogensubstanzen Amphetamin und Tetrahydrocannabinol- Carboxylat binden. Auf den immunchromatographischen Teststreifen 36 befindet sich eine Abfanglinie in Form eines auf Nitrocellulosemembran immobilisierten Protein-Drogenkonjugats sowie eine Kontrolllinie mit einem immobilisierten AntiHost-Antikörper. Die Probenflüssigkeit 12 ist Urin, der über eine Tropfflasche, eine handelsübliche Pasteurpipette oder dergleichen in den Reaktionsraum 16 gefüllt wird. Die Darstellungen in FIG 4 und FIG 5 zeigen, dass die Probenflüssigkeit über die Veränderung der Kolbenposition in einen jeweils freigestellten Transferkanal 28 gelangt und, initiiert durch den hergestellten Fluidkontakt, weiter in die Transfertasche 30 und die Überlaufkammer 34 läuft. Gemäß dem Prinzip der kommunizierenden Kammern gleicht sich der Flüssigkeitsstand zwischen Reaktionsraum 16 und Überlaufkammer 34 entsprechend der Lage der Vorrichtung 10 aus. In der hier gezeigten Position wird die Probenflüssigkeit 12 durch den Kippwinkel (ca. 30°) der Vorrichtung 10 in einen unteren Teil der Überlaufkammer 34 geleitet. Die dort abgeleitete überschüssige Probenflüssigkeit 12 kann den Testreifen 36 nicht mehr überfluten. Ansonsten gelangt die Probenflüssigkeit 12 über das als Brü- ckenkomponente fungierende kapillaraktive Glasfaservlies des Teststreifens 36 auf eine Nitrozellulosemembran des Teststreifens 36. Beim Passieren des Glasfaservlieses wird Goldkonjugat aufgenommen und in der Probenflüssigkeit 12 beim Durchströmen des Glasfaservlieses gelöst. Das gelöste Konjugat bildet mit der gelösten Drogensubstanz einen Komplex und verhindert damit die Bindung der Konjugate in einer Abfangzone der Nitrozellulose. Bei Abwesenheit der Drogensubstanz findet keine Komplexbildung im Glasfaservlies statt. Die Goldkonjugate können damit alternativ in der Abfangzone gebunden werden. Eine intensive Farblinie zeigt die Drogenfreiheit der Probe an. FIG 5 zeigt schließlich, dass bei weiterer axialer Absenkung des Kolbens 20 die überschüssige Probenflüssigkeit 12 aus der Überlaufkammer wieder in den Tubus zurückfließt, während ein Rest in der Transfertasche 30 der ersten Analyseeinheit 22 verbleibt, um den Sensor mit der nötigen Probenflüssigkeit zu versorgen. Die überschüssige Probenflüssigkeit gelangt erneut ausgehend vom Tubus über den nächstfolgenden Transferkanal 28 und von dort in die anschließende Transfertasche 30 in die nächste Analyseeinheit 24. Überschüssige Probenflüssigkeit fließt in die Überlaufkammer 34, während der Sensor 38 des Teststreifens 36 aus der Transfertasche 30 heraus über seine kapillaraktive Brückenkomponente 35 mit Probenflüssigkeit 12 versorgt wird Bei dem Teststreifen 36 mit dem an dessen Ende befindlichen Sensor 38 handelt es sich zum Beispiel um einen Teststreifen für Tetrahydrocannabinol-Carboxylat (THC-Säure).

Die Darstellung in FIG 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 10 gemäß FIG 1 , die ebenfalls für einen Drogenschnelltest in Betracht kommt. Die Vorrichtung 10 umfasst im Unterschied zu der Vorrichtung in FIG 1 ein Reaktionsmodul, insbesondere ein Reaktionsmodul in Form eines Trockenreagenzdepots 42. Das Trockenreagenzdepot 42 ist oberhalb des Kolbens 20 auf einen porösen filterartigen Reagenzträger 44 aufgetragen. Der Reagenzträger 44 besteht beispielsweise aus gesintertem Polyethylen. Weiter unterscheidet sich die Vorrichtung 10 in FIG 6 von der Vorrichtung 10 in FIG 1 durch eine Belüftungsöffnung 46 am Ende eines Belüftungskanals 48, der im Tubus oberhalb eines ersten Transferkanals 28 abgeht. Die Probenflüssigkeit 12 besteht zum Beispiel aus verdünntem Speichel. Das Trockenreagenzdepot 42 beinhaltet zum Beispiel eine oxidierende Chemikalie, die mit der Drogensubstanz eine chemische Verbindung eingeht. Im Anschluss an das Einfüllen der verdünnten Speichelprobe sammelt sich diese oberhalb des Trockenreagenzdepots 42 und benetzt dieses. Die kapillarporöse Struktur des Reagenz- trägers 44 verhindert den Gasaustausch zum darunter liegenden Reaktionsraum 16. Erst ein Herausziehen des Kolbens 20 erzeugt einen Unterdruck. Durch mehrere Hubbewegungen des Kolbens 20 wird der Reagenzträger 44 mehrfach durchspült und das Trockenreagenz 42 schließlich gelöst und über die entstehenden konvektiven Wirbel homogen in der verdünnten Speichelprobe verteilt. Spe- ziell diese Vorbereitung der Probenflüssigkeit 12 ermöglicht eine genaue Analyse.

Die Freistellung des Belüftungskanals 48 durch den Kolben 20 bewirkt einen Druckausgleich im Reaktionsraum 16 und erleichtert somit den hydrostatisch verursachten Abfluss der Probenflüssigkeit 12 über die Transferkanäle 28 in die Transfertaschen 30 und ermöglicht die Aufnahme der Probenflüssigkeit 12 von den immunchromatographischen Teststreifen 36 über ein in der Transfertasche 30 fixiertes Glasfaservlies. Die immunchromatographischen Teststreifen 36 sind so präpariert, dass die verwendeten Antikörper-Goldkonjugate spezifisch die che- misch modifizierten Drogenderivate binden können. Des Weiteren können die an Nitrocellulose gebundenen Protein-Drogenkonjugate das Antikorper-Goldkonjugat binden. Entsprechend der Drogen konzentration in der Probenflüssigkeit 12 ergeben sich mehr oder weniger stark gefärbte Linien, die visuell oder mit Hilfe einer optischen Vorrichtung ausgelesen werden können.

FIG 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß FIG 1 . Diese weist wie die Vorrichtung in FIG 6 oberhalb des Kolbens 20 ein auf einem porösen, filterartigen Reagenzträger 44 aufgebrachtes Trockenreagenzdepot 42 und einen Belüftungskanal 48 auf. Im Unterschied zu der Vorrichtung 10 in FIG 6 er- möglicht die hier dargestellte Vorrichtung 10 die einfache Integration von Probenahme- und Probenvorbereitungsmodulen im zylindrischen Tubus 14 oberhalb des gleitenden Kolbens 20 im Sinne einer Erweiterung zu einem Komplett- Analysesystem. Dabei kann eine Probenahmeschnittstelle und eine Probenvorbereitungsstrecke derart integriert werden, dass ein geregelter Fluidtransfer eines im Druckwechsel- Prozess erzeugten Probenextraktes aus der mit Probe beaufschlagten Probenahmevorrichtung über eine Mischzone zielgerichtet nach erfolgtem Druckausgleich über Transferkanal 28 und Transfertasche 30 in verschiedene Testzonen (Diagno- se- / Analysebereiche) 32 erfolgt. Nachfolgend wird dazu beschrieben, wie dies mit Hilfe verschiedener Komponenten und einer besonderen Anordnung der Komponenten zueinander erreicht wird:

Einer oder mehrere verbundene offene zylindrische Tubi 14 sind Reaktionskam- mer 16 und Aufnahme für einen axial gleitenden Kolben 20, der den Tubus 14 einseitig zum Boden abdichtet, sowie optional Aufnehmer für einen Probenkollektor 50 und ein oder mehrere Reagenzdepots. Der Tubus 14 weist an bestimmten Stellen unterhalb eines integrierten Probenkollektors 50 radial ausgerichtete Transferkanäle 28, die gegeneinander axial versetzt sind, sowie einen Belüftungskanal 48 auf. Der Versatz der Transferkanäle 28 entspricht mindestens der Länge des Kolbens 20. Der im Tubus 14 bewegliche und gegenüber der zylindrischen Wand dichtende Kolben 20 kann manuell oder über externe Aktuatorik axial bewegt werden. Die Kolbenoberseite kann optional als Aufnehmer für ein Trockenreagenzdepot 42 dienen. Die weitere Ausführung der Vorrichtung 10 entspricht den oben bereits beschrieben Ausführungsformen. Demnach befinden sich jenseits der belüfteten Transferkanäle 28 die als kapillarer Spalt ausgestalteten Transfertaschen 30. Zwischen Transfertasche 30 und Testzone 32 befindet sich eine Überlaufkammer 34. In der Testzone 32, die sich an eine durch die Überlaufkammer 34 gebildete Überlaufzone anschließt, befindet sich in Form eines Teststreifens 36 mindestens ein offen zugänglicher kapillaraktiver Sensor 38, der über das kapillaraktive Transfermaterial des Teststreifens 36 mit der Transfertasche 30 in Kontakt ist.

Am oberen Ende des zylindrischen Tubus 14 befindet sich der mit der jeweiligen Probenflüssigkeit 12 beaufschlagte, insbesondere kapillarporöse Proben kollektor 50. Dieser ist entweder integraler Bestandteil des Komplettanalysesystems oder ist so gestaltet, dass er dem Tubus im Zuge einer Analyse im Anschluss an eine Probenahme zugeführt werden kann. Der Probenkollektor 50 befindet sich schließlich am außen offenen Teil in einem Presssitz im Tubus 14 beweglich und wird im vollgesaugten Zustand luftdicht vom Tubus 14 eingefasst. Zwischen Probenkollektor 50 und Kolben 20 befindet sich eine Mischzone 52 mit einem Tro- ckenreagenzdepot 42, das sich auf einem porösen Trägermaterial des Reagenzträgers 44 befindet. Darüber hinaus ist zwischen Probenkollektor 50 und Kolben 20 eine Patrone 54 für Flüssigreagenz lokalisiert. Der Probenkollektor 50 zeichnet sich durch eine kapillar poröse Struktur aus und kann dafür z.B. aus gesintertem Polyethylen hergestellt oder in Form von mit Polyesterfasern beflockten Kollekto- ren ausgeführt sein, um zum Beispiel eine Speichelprobe aufzunehmen. Der Probenkollektor 50 ist mit einem Dorn oder dergleichen versehen und in seiner starren Ausführung geeignet, umgebende Patronenfolien zu perforieren. Eine mögliche Probenprozessierung in einem durch die Vorrichtung 10 gemäß FIG 7 gebildeten Komplett-Testkit verläuft wie folgt:

Der Proben kollektor 50 ist durch die Beschaffenheit der Probenflüssigkeit 12 mit wässriger Flüssigkeit benetzt und befindet sich zunächst im oberen Teil des Tubus 14. Der so benetzte poröse Probenkollektor 50 dichtet gegenüber dem Tubus 14 ab. Der Probenkollektor 50 kann mit einem externen Schieber im Tubus nach unten gedrückt werden, eine darunter liegende Patrone 54, die ein Reagenzdepot oder Verdünnungspuffer enthält, perforieren. Auf diese Weise kann ein nachgela- gerter Kolbenhub basierter Extraktions- oder Misch prozess initiiert werden.

Der gleitende Kolben 20 ist in der Lage, positionsabhängige Druckgradienten zu erzeugen und damit imstande, eine unterhalb, innerhalb oder oberhalb des Probenkollektors 50 befindliche Flüssigkeit axial zu bewegen, somit anzusaugen oder wegzudrücken. Der auf diese Weise druckgesteuerte Fluidtransfer ist die treibende Kraft zur Extraktion durch Perfusion einer im porösen Probenkollektor 50 konzentrierten Probenflüssigkeit 12 mit einem Flüssigreagenz, das sich entweder diesseits oder jenseits des Probenkollektors 50 befindet. Bewegt sich der Kolben 20 vom Probenkollektor 50 weg, wird das Gemisch aus Probenflüssigkeit 12 und Flüssigreagenz durch einen Unterdruck auf das unterhalb deponierte Trockenreagenz 42 gespült. Dadurch löst sich das Trockenreagenz 42 im Gemisch. Die optimale Vermischung aller Reagenzien erfolgt durch mehrere Kolbenhübe vermittelt durch Konvektionswirbel beim Druckwechsel und beim wiederholten Durchströmen von Trockenreagenzdepot 42 und Probenkollektor 50.

Das homogene Reagenz-Probengemisch übernimmt durch weiteres Herausziehen des Kolbens 20 eine Belüftungsventilfunktion, indem der Belüftungskanal 48 frei- gelegt wird. Somit wird der auftretende Unterdruck durch einströmende Luft ausgeglichen. Der Austritt von Flüssigkeit wird dadurch verhindert, dass der Belüftungskanal 48 in Form eines ausreichend langen Steigrohrs ausgeführt ist. Der Auslauf von Gemisch in die Transferkanäle 28 wird mit deren Freilegung durch den gleitenden Kolben 20 gesteuert. Erreicht der Kolben 20 einen der Transferkanäle 28, tritt Gemisch vermittelt durch hydrostatischen Druck und kapillaraktiven Transfer in die an den jeweiligen Transferkanal 28 anschließende Transfertasche 30 aus. Die Transfertasche 30 stellt über einen kapillaren Spalt einerseits sicher, dass ein Teil des abgeflossenen Gemisches in dieser Zone gehalten wird und auf ein saugfähiges mikrofluidisches und als Brückenkomponente fungierendes Transfermaterial eines Teststreifens 36 übertragen werden kann, welcher ebenfalls über die Spaltgeometrie in dieser Zone positionierbar ist.

Die Transferkanäle 28 können selektiv über die Position des Kolbens 20 freigestellt oder isoliert werden. Der Kolben 20, nämlich dessen Kolbenstange 18, ist zum Beispiel über ein starres Verbindungselement und einen Kuppelmechanismus an einen hubfähigen Aktuator koppelbar, so dass die Positionierung des Kolbens 20 auch automatisch, halbautomatisch oder zumindest apparativ unterstützt erfolgen kann.

Weiter austretendes überschüssiges Gemisch gelangt über die Transfertasche 30 hinaus in eine Überlaufkammer 34, welche verhindert, dass kapillaraktive Senso- ren 38, die in der benachbarten und auch als Analysebereich fungierenden Testzone 32 positioniert sind, überflutet werden.

Die Brückenkomponente saugt alle notwendige Flüssigkeit auf den kapillaraktiven Sensor 38, der seinerseits den Fluss des Gemisches über kapillare Strukturen kontrolliert. Der Sensor 38 ist zum Zwecke der optischen oder visuellen Auswertung frei zugänglich.

Weitere Transferkanäle 28 können angesteuert werden, um andere Sensoren 38 mit Gemisch zu versorgen. Die überschüssige Flüssigkeit aus vorlaufenden Über- laufkammern 34 kann in Vorzugslage des Komplett-Testkits (aufrecht oder bis zu 30° geneigt) nachlaufen und steht für weitere Testzonen 32 zur Verfügung.

Eine unterste Transfertasche 30 ist derart ausgestaltet, dass überschüssiges, im Analyseprozess nicht verbrauchtes Gemisch in einem als Referenzspeicher 56 fungierenden saugfähigen Material physikalisch gebunden wird. Damit kann Probenmaterial für eine externe Referenzuntersuchung gesichert werden.

Eine der hier beschriebenen Vorrichtungen 10 kommt als Basis für einen in der Hand zu haltenden stiftförmiger Applikator in Betracht. Ein solcher Applikator ist zur manuellen Gewinnung und zur nachgeschalteten automatisierten Analyse von Speichel als Probenflüssigkeit 12 mit Hilfe einer separaten Pufferpatrone, die in dichtende Verbindung zum Applikator gebracht wird, verwendbar. Der außen am Tubus 14 anliegende Testreifen zeigt dosimetrisch Drogensubstanzen direkt im Anschluss an die fluidische Prozessierung der Probenflüssigkeit 12 an. Die Form des stiftartigen Applikators eignet sich sowohl für die manuelle Handhabung bei der Probenahme sowie für die direkte Präsentation von Testergebnissen im Anschluss an den Testlauf als auch als Depot für Restmengen der Probe, die im Rahmen der Erstanalyse nicht verwendet wurden und somit einer Zweitanalyse (B-Probe) zugeführt werden können.

Der Stiftapplikator integriert gegebenenfalls einen Probenkollektor 50, ermöglicht die aktuatorbasierte Verdünnung und Extraktion der Speichelprobe, deren Anreicherung mit Reagenz sowie die homogene Vermischung der so aufgestockten Probe in einem tubusförmigen Reaktionsraum 16 mittels eines dichtenden Kolbens 20 und den kolbenhubabhängigen hydrostatisch initiierten Transfer der homogenen konditionierten Probenflüssigkeit 12 in unabhängige assoziierte Testzonen 32 zum Spurennachweis eines in der Probe befindlichen Drogenanalyten mittels immunchromatographischer Teststreifen 36.

Jede hier beschriebene Ausführungsform der Vorrichtung 10 sowie Varianten derselben lassen sich zum automatischen oder halbautomatischen Prozessieren der jeweiligen Probenflüssigkeit 12 in einem Analysator anbringen. Der Kolben 20 wird mit einem Betätigungselement des Analysators kombiniert und ist mittels des Be- tätigungselements relativ zur der fixierten Vorrichtung 10 eindimensional beweglich. Ein Analysator kann dabei je nach Ausführungsform eine der hier beschriebenen Vorrichtungen 10 oder gleichzeitig mehrere der beschriebenen Vorrichtungen 10 aufnehmen. Der Analysator umfasst eine Steuerungseinrichtung, welche zumindest einen Aktor, zum Beispiel einen Elektromotor oder einen Pneumatikzy- linder, ansteuert und damit die Bewegung des Betätigungselements und schließlich die Bewegung des Kolbens 20 der oder jeder Vorrichtung räumlich und zeitlich bestimmt. Damit ist eine automatische oder halbautomatische Probenprozessie- rung möglich.

Einzelne im Vordergrund stehende Aspekte der hier eingereichten Beschreibung lassen sich damit kurz wie folgt zusammenfassen: Angegeben wird zunächst eine Vorrichtung 10 für das Portionieren, Mischen und Verteilen von Submilliliter- Volumina biologischer Probenflüssigkeiten 12 mit Hilfe einer Kolbenhub-Mechanik in mehrere separat zugängliche, auch als Analyseeinheiten 22-26 oder Analysekammern auffassbare Kompartimente, die mit kapillar aktiven Sensoren 38 ausgestattet sind. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung 10 angegeben. Das Konzept ist in Grenzen probenvolumen- und lagetolerant und ermöglicht darüber hinaus die Integration von Probenahme- und Probevorberei- tungsmodulen für eine zügige sequentielle Probenverarbeitung bestehend aus Extraktion einer biologischen Probenflüssigkeit, deren Verdünnung mit Flüssigreagenz, der Aufstockung mit Trockenreagenz 42 deren homogener Mischung und dem Transfer der Mischung zu einem Sensor 38.

BEZUGSZEICHENLISTE

10 Probenaufnahme- und Analysesystem („Vorrichtung")

12 Probe / Probenflüssigkeit

14 Tubus

16 Reaktionsraum

18 Kolbenstange

20 Kolben

22-26 Analyseeinheiten

28 Transferkanal

30 Transfertasche

32 Testzone

34 Überlaufkammer

35 Kapillaraktive Brückenkomponente

36 Teststreifen

38 Sensor

40 Gehäuse

42 Trockenreagenzdepot

44 Reagenzträger

46 Belüftungsöffnung

48 Belüftungskanal

50 Probenkollektor

52 Mischzone

54 Patrone (für Flüssigreagenz)

56 Referenzspeicher

58 Transferdüse

60 Reaktionskammer

62 Patronenflansch

64 Reagenzpapier