Bei den Lateral-Flow-Tests, auch Lateral-Flow-Immunoassays oder Schnelltests genannt, handelt es sich um Medizinprodukte, die dazu dienen, das Vorhandenseins einer Substanz in einer flüssigen Probe nachzuweisen, und zwar ohne die Hilfe spezieller Geräte. Das Ergebnis eines Lateral-Flow-Tests kann einfach und ohne spezielle Schulung abgelesen werden. Wie jedoch kann ein solcher Test quantitative Ergebnisse liefern? Mit einem Lateral-Flow-Streifenleser.
Das menschliche Auge ist in der Lage, entsprechend der Intensität der Testlinie (Reaktion) eine semiquantitative Auswertung vorzunehmen. Um eine Aussage darüber zu machen, ob das Ergebnis stark positiv oder schwach positiv ist, ist jedoch der Vergleich mit einer Referenzskala erforderlich. Außerdem ist das Ergebnis immer subjektiv, das heißt, von der Sehschärfe des Anwenders und den Umgebungsbedingungen/Lichtverhältnissen abhängig. Ein Lateral-Flow-Streifenleser kann, unter Verwendung einer Kalibrierkurve, ein objektives, semiquantitatives und sogar vollquantitatives Ergebnis liefern.
Die semiquantitative Methode ermöglicht die Festlegung unterschiedlicher Grenzwerte für ein starkes bzw. schwaches Ergebnis. Der unterste Grenzwert entspricht dem Minimalwert, bei dem die Reaktion ein sichtbares Ergebnis liefert bzw. bei dem die Testlinie als vorhanden eingestuft wird. Entsprechend wird das Ergebnis bei Überschreitung des oberen Grenzwertes als stark positiv und darunter als schwach positiv eingestuft.
Wie erfolgt die Quantifizierung bei einem Lateral-Flow-Streifenleser?
Die Quantifizierung der Testlinie (Reaktion) erfolgt bei einem Lateral-Flow-Streifenleser über die Analytkonzentration in der Probe. Zu diesem Zweck verwendet der Streifenleser vorgängig, anhand von wiederholten Messungen von Standardlösungen mit bekannter Konzentration erstellte Kalibrierkurven. Die Kalibrierkurve berücksichtigt die Dynamik der Probe und deckt den gesamten Messbereich ab, womit der Streifenleser bereit ist, qualitative, semiquantitative oder vollquantitative Ergebnisse zu interpretieren.
Der Lateral-Flow-Streifenleser wandelt die „Rohantwort“ (Intensität der Testlinie) über die Kalibrierkurve in ein quantitatives Ergebnis (z. B. eine Konzentration) um. Bei einigen quantitativen Methoden erfolgt eine Normierung der Reaktion (Testlinie/Kontrolllinie), bevor der Algorithmus ausgeführt wird. Die Algorithmen unterscheiden sich von Streifenleser zu Streifenleser. Die am häufigsten angewandte Methode ist die 4-Parameter-Logistik-Funktion (4 PL). Daneben gibt es die Sprungfunktion, die Methode der kleinsten Quadrate und die lineare Regression.
iPeak von IUL – Ein kolorimetrisches Lateral-Flow-Lesegerät
Beim iPeak® von IUL handelt es sich um einen kolorimetrischen Schnelltestleser, der die Farben Ihrer Tests verstärkt. Der iPeak® ist mit der Flash-Eye-Technologie ausgestattet und liefert damit reproduzierbare und wiederholbare Ergebnisse. Die Ergebnisse können exportiert und ausgedruckt, in Echtzeit versandt und, mit nur einem Klick, in Ihr Laborinformationssystem (LIS) integriert oder an Ihren Server übermittelt werden.
Das Konzept der Flash-Eye-Technologie basiert auf der auf den Prinzipien der Machine-Vision-Beleuchtung basierenden Dombeleuchtung (auch schattenfreie Beleuchtung oder Cloudy-Day-Beleuchtung genannt). Die Kamera des iPeak® macht eine Aufnahme des LED-beleuchteten Tests, während die geometrische Position der LED-Leuchten, die extensiv erforscht wurde, eine präzise und gleichmäßige Beleuchtung gewährleistet.
Die Technologie verhindert Reflexionen und Schatten und verteilt diffuses und homogenes Licht in einer Kammer, was den iPeak® zum besten Schnelltestleser macht. Ein hauseigener Algorithmus, der auf in der Radartechnologie verwendeten Verfahren basiert (die auch sehr schwache Signale in geräuschvoller Umgebung erkennen), verarbeitet das Bild und erhöht die Zuverlässigkeit der Ergebnisse.
Mit anderen Worten: Die Wissenschaft hinter dem iPeak® zeichnet ihn aus und macht ihn einzigartig. Ansatzpunkt und Ziel ist maximale Sensitivität, um die Linien (Kontroll-/Testlinien) von Lateral-Flow-Assays (Lateral-Flow-Tests) zu erkennen und sogar zu quantifizieren. Der iPeak® steht für die Verschmelzung von Mathematik und Physik zu einem ultimativen Lateral-Flow-Lesegerät.
Die quantitativen Methoden des iPeak®
Derzeit liefert der iPeak® zusätzlich zu qualitativen auch quantitative Ergebnisse, wobei 4 unterschiedliche Methoden verwendet werden, die bei Bedarf alle eine vorgängige Normierung der Testlinie auf die Kontrolllinie zulassen:
- 5 PL, 4 PL: Bei der 4-Parameter-Logistik-Funktion handelt es sich um ein Regressionsmodell mit einem sigmoidalen oder “s-förmigen” Kurvenverlauf. Viele Bioassays verhalten sich so, das heißt, die Reaktion verläuft nur in einem bestimmten Bereich der Kurve linear.
- Sprungfunktion: Bei der Sprungfunktion sind 5 Parameter erforderlich. Der für P1, P3 und P5 gewählte Text (z. B. mittelstark, schwach positiv, stark positiv) erscheint in Übereinstimmung mit den als P2 und P4 festgelegten Grenzwerten.
- Methode der kleinsten Quadrate: Polynom 2. Grades.
- Lineare Regression: Polynom 1. Grades
