In den 1940er und frühen 1950er Jahren bedeutete die Untersuchung des Urins eines Patienten auf Glukose ein kleines nasschemisches Verfahren: Urin mit Reagenztabletten in einem Reagenzglas mischen und auf einen Farbumschlag achten. Die Clinitest-Tabletten von Miles Laboratories selbst, 1941 eingeführt, waren eine echte Verbesserung gegenüber dem älteren Benedict-Reagenz-Test (kein Bunsenbrenner nötig), aber die Durchführung des Tests erforderte weiterhin ein Reagenzglas, eine Pipette zum Abmessen der Urinprobe und das Auswaschen der Glaswaren danach vor dem nächsten Patienten – echter Reibungsverlust bei einem Test, den Ärzte routinemäßig durchführen wollten.

Alfred und Helen Free, ein Ehepaar und Biochemikerteam in der Ames Division von Miles, verbrachten Jahre damit, den Tabletten-und-Röhrchen-Test selbst zu verbessern: empfindlicher, und mit einem zweiten Reagenz namens Acetest in der Lage, neben Glukose auch Ketone nachzuweisen. Die Verbesserungen blieben alle innerhalb derselben grundlegenden Apparatur – Reagenz in fester Form, mit einer Pipette in ein Reagenzglas abgemessener Urin, Farbe mit dem Auge abgelesen. Niemand, der an dem Problem arbeitete, hatte infrage gestellt, ob das Röhrchen und die Pipette überhaupt notwendig waren.

Reagenzchemie wurde so auf Filterpapier eingebettet, dass ein in Urin eingetauchter Streifen die Pipette und das Röhrchen ersetzte; eine Zwei-Enzym-Reaktion hielt ihn glukosespezifisch.

Das Einbetten des Reagenzes auf einem Streifen beseitigte die Notwendigkeit, das Urinvolumen zu messen, da das Eintauchen und Herausziehen die Reaktion auslöst.

Kein Reagenzglas bedeutete keine Glaswaren, die zwischen Patienten gewaschen werden mussten, was einen wesentlichen Reibungspunkt für Routinetests beseitigte.

Die für Glukose spezifische Enzymreaktion hielt die Genauigkeit hoch, sodass das einfachere Format Röhrchentests ersetzen und nicht nur ergänzen konnte.

Ein tragbarer Streifen ermöglichte es, den Test von Krankenhauslabors in Arztpraxen und Wohnungen zu verlagern und erweiterte, wo getestet werden konnte.

Wenn ein Verfahren ein Gefäß, eine präzise Dosierung und eine Reinigung erfordert, sollte man fragen, ob der Wirkstoff auf einem Einwegsubstrat eingebettet werden kann, das die Probe direkt berührt.

Das Eintauchen-und-Ablesen-Testen beseitigte das Reagenzglas, die Pipette, das Waschen der Glaswaren und die Notwendigkeit jeglichen Abmessens – ein Arzt, eine Krankenschwester oder schließlich ein Patient zu Hause konnte mit einem einzigen Streifen ganz ohne Laborapparatur einen Messwert erhalten. Miles übertrug dasselbe Eintauchstreifen-Prinzip auf Protein (Albustix, 1957), kombinierte dann mehrere Reagenzien auf einem Streifen (Uristix, 1957) und erreichte schließlich bis 1981 einen Zehn-Test-Streifen, Multistix 10 SG.

DEN BELEGEN FOLGEN

Die Quellen

  1. Helen Free Advanced Diagnostic Chemistry National Inventors Hall of Fame · invent.org
  2. Helen M. Free and Alfred Free Science History Institute · sciencehistory.org