Előszó

Sajnos nincs megbízható statisztikánk arról, hogy évente hány magyar találmány vész el a süllyesztőben, hány feltaláló adja fel, és hagyja ilyen-olyan okok miatt elenyészni olykor egy egész élet munkáját. Igazán csak azokról hallani, akik megszállottként küzdenek az igazukért: egy találmányért, egy szabadalomért, amik között akad olyan, ami, ha helyesen kezelik, jelentősen járulhatna hozzá a hazai gazdasági fejlődéshez, sőt a tudomány, illetve a technológia haladásához, vagy szerényebben, apró lépésnyit haladna általa előrébb a világ.

A hazai feltaláló bizarr lény, alig jut ideje kidolgozni a találmányát, ellendrukkerek hadával a nyomában egyfolytában háborút vív a bürokráciával, a lehúzásra szakosodott ellenlábasokkal, a pozícióikat féltő nagyságokkal, no meg az emberi gyarlóság itthon oly ismert formáival, mint például az irigység vagy a szűklátókörűség. Sajnos ritka köztük az olyan, aki győztesként hagyja el a csatateret. Takátsy Gyula ilyen, legalábbis erkölcsi vagy tudományos vonatkozásban. Gazdaságiban, illetve anyagiakban viszont nem.

A jelen dolgozat címében említettek szükségszerűen további magyarázatot, illetve pontosítást igényelnek. Az egyik az, hogy a szóban forgó magyar találmány tárgyának külföldön való forgalmazása ugyan a hosszú évek során dollármilliárdos bevételt eredményezett, de a bevételek nem Magyarországra, illetve nem a feltaláló bankszámlájára folytak be. A másik magyarázatnak külön hangsúlyoznia kell, hogy az utóbbi évtizedekben, amikor a tudományos kutatás laboratóriumi infrastruktúrája, műszerezettsége az elektronika és számítástechnika folytán egyre bonyolultabb és összetettebb berendezéseket hozott létre és igényelt, egy olyan egyszerűnek mondható, de zseniális ötletek alapján megvalósított laboratóriumi eszköz, mint ennek a dolgozatnak a tárgya, befuthatta azt a karriert, ami az 1950-es évek elején kezdődött és részeiben bizonyíthatóan napjainkban is tart.

Mindezekhez hozzájárul, hogy Takátsy Gyula eredetileg nem a jelenleg is tartó világsiker tárgyát képező laboratóriumi mikrolapot találta fel, az csak egyik kelléke volt annak a szerológiai sorozathígításokat lehetővé tevő berendezésnek, amit később mikrotitrátornak neveztek el (1. ábra), de nem megfelelő módon és késve szabadalmaztattak, s amit az egykori esztergomi Labor Műszeripari Művek (LaborMIM) a múlt század 60-as éveiben gyártani kezdett, és amit Magyarországon, illetve világszerte az egykori Metrimpex külkereskedelmi monopóliummal rendelkező állami vállalat megfelelő szabadalmi védettség nélkül forgalmazott külföldön.

Rövid előzetesként: a mikrotitrátort és persze a kellékét, a mikrolapot az Egyesült Államokban villámgyorsan lemásolták, és kissé módosított formában forgalmazni kezdték. A konkurencia hatására a Magyarországon gyártott mikrotitrátort a Metrimpex már nem tudta külföldön eladni, így rövidesen Esztergomban a gyártást is abbahagyták.
Mint említettük, az 1. ábrán látható mikrotitrátor egyik kelléke volt a laboratóriumi mikrolap (microplate) és azt, illetve annak különböző változatait, a mikrotitrátorban kellékként forgalmazott formáját ma is világszerte milliószámra gyártják és forgalmazzák.

1. ábra • A Takátsy-mikrotitrátor (a) és kellékei:

b – mikrolap; c – spirálkacs;

d – szerológiai sorozattitrálás

A feltaláló

„Takátsy Gyula (1914–1980) 1914. október 22-én a Somogy megyei Magyaratádon született. Orvosi tanulmányait a Pécsi Orvostudományi Egyetemen végezte 1932 és 1938 között. Diplomájának megvédése után ugyanezen egyetem Közegészségtani Intézetében, majd 1942-től Budapesten, a Magyar Királyi Országos Közegészségügyi Intézetben (OKI) dolgozott. 1942 és 1948 között a kiütéses tífusz elleni és más vakcinák termelésében működött közre. 1948-től lett a Víruskutató Osztály tudományos dolgozója. 1957 és 1977 között vezette az osztály Influenza Laboratóriumát.” (Góth, 2011) Az 50-es években saját kutatómunkájához és intézeti feladataihoz gyakran használt úgynevezett szerológiai titrálásokat. Valószínűleg itt helyes megemlítenünk, hogy a hazai és a nemzetközi szakirodalomban a titrálás fogalomnak más és más az értelmezése, attól függően, hogy azt a kémiában, a szerológiában vagy a mikrobiológiában alkalmazzák. A kémiában ugyanis ez alatt valamilyen komponens oldatban való meghatározását értik úgy, hogy ahhoz részletekben (például bürettából) reagenst adagolnak egy bizonyos, például színváltozási pontig (ekvivalencia), ezáltal jelezve, hogy a meghatározandó komponenst a reagens elfogyasztotta, és annak mennyisége a fogyott reagens térfogatából kiszámítható (Medical Dictionary, é. n.).

A szerológiában (virológiában) biokémiainak is nevezhető titrálásnak nevezik a szérum gyakran többszörös (pl. kétszeres vagy tízszeres) sorozatos hígítását annak érdekében, hogy meghatározzák azt a legnagyobb hígítást, ami még érzékelhető antitestmennyiséget tartalmaz. A mikrobiológiában ugyanúgy nevezik a mikroorganizmusok szuszpenziójának szintén sorozatos hígítását, amiből visszaszámolható az eredeti oldatban lévő organizmusok (baktériumok, vírusok) száma. A pontosítás kedvéért megjegyezzük, hogy Takátsy Gyula kutatásai a szerológiai titrálásra, illetve a komplementkötési, hemagglutinációs inhibíció, metabolikus inhibíció titrálásokra vonatkoztak, amelyek szerepe kiterjed az influenza-, mikrobiológiai, farmakológiai, klinikai diagnosztikai vizsgálatokra is. A múlt század 50-es éveiben, amikor Takátsy ezirányú kutatásait végezte, a szerológiás hígításos titrálások klasszikus és általánosan használt módszere a Widal-féle eljárás volt, amelyben a hígításokat szívásos üvegpipettával, állványba helyezett kémcsövekben végezték.

A szerológiai (virológiai) hígításos titrálásokról vált szállóigévé André Lwoff, Nobel-díjas francia virológus/bakteriofágkutató mondása ifjú kutatók vigasztalására: „egy víruskutató munkaidejének 90%-a hígítások készítésével telik el” – de azért nem okvetlen elvesztegetett idő, ha közben gondolkodunk is: ő 1965-ben Nobel-díjat kapott a „rengeteg hígításért…” (Néhai Koch Sándor professzor személyes közlése, aki akkoriban Takátsy Gyula kollégája volt az OKI-ban, és Lwoff mellett töltött egy évet a párizsi Pasteur Intézetben.)

A Takátsy-innovációk

A szerológiai hígításos titrálásokat a fentiekre való tekintettel Takátsy három alapszempontból kívánta megújítani:

• az üvegpipetták kiiktatása, illetve a pipettával mozgatható folyadéktérfogatok csökkentése, mozgatásának egyszerűsítése és gyorsítása,

• a kémcsövek helyettesítése, illetve a reakcióedények méretének jelentős csökkentése,

• párhuzamos, gyors sorozatos hígítások egyszerű elvégzése.

Célja érdekében az üvegpipetták helyettesítésére úgynevezett spirálkacsokat talált fel, és írt le (Takátsy, 1950), illetve védelmükre szabadalmat kérelmezett, majd a kacsok készítését és használatát 1955-ben angol nyelven is részletesen ismertette (Takátsy, 1955).

Az 1950-ben kérelmezett találmány leírása: Takátsy-kacs: eredeti formájában hőálló huzalból készült spirál, melynek sűrű menetei megközelítőleg gömbölyű teret határolnak el (1. ábra, c.), és a bakteriológiai kacséhoz hasonló nyéllel van ellátva. Mivel a kacs térfogata pontosan kalibrálható (például 25, 50, illetve 100 µl), igen kis térfogatú folyadék pontos felvételére alkalmas. A felvett folyadékot azután tetszés szerinti mennyiségű hígítófolyadékba lehet a kacs nyelének forgatásával belemosni. Ezen elv alapján a kaccsal sorozatos hígítások készíthetők nagy pontossággal, és az eljárás rendkívül gyors és gazdaságos.

Ne feledjük, hogy amikor 1950-ben Takátsy ezt a kapillaritáson és felületi feszültségen nyugvó, a kis térfogatú folyadékmennyiségeket (µl) kimérhetővé, keverhetővé tehető és továbbítható zseniális eszközt kitalálta, az világviszonylatban egyedülálló volt. 1950-ben publikált dolgozatában Takátsy szerint az ott ismertetett eljárás abban különbözik a klasszikus és akkor általánosan használt Widal-féle eljárástól, hogy pipetta helyett a fentiek szerint készült saját spirálkacsot, a kémcsövek helyett Mandula-féle vájt üveglapot használt. Ez – és ezt itt hangsúlyozottan ki kell emelni – egyidejűleg akkor még egyszerre csak egyetlen titrálási hígítássorozat elvégzését tette lehetővé.

A következő fejlesztési lépés akkor következett be, amikor Takátsy angol nyelven 1955-ben leírta a már 1951-ben magyar nyelven publikált titrálási eszközét, a spirálkacsot. (Takátsy, 1955) Jellemző és valószínűleg Takátsy kutatói szerénységének tanúbizonyságaként kezelhető, hogy a dolgozat címe szerint (The Use of Spiral Loops in Serological and Virological Micro-methods) csak a kacsok ismertetésével foglalkozik, bár a közlemény nem csak erről szól, mert a dolgozatban már az itt előzőleg körvonalazott célját, azaz a Widal-féle kémcsövek, illetve a Mandula-féle vájt üveglapok helyettesítésére és a párhuzamos gyors, sorozatos hígítások elvégzésére is újabb eszközt és annak a kacsokkal való együttes alkalmazását dolgozta ki. Ez a világviszonylatban akkor először ismertetett kellék a laboratóriumi mikrolap volt (1. ábra, b.). Akkori (1955) formájában az egy 8×68×130 vagy 8×95×130 mm méretű, téglalap formájú plexiüveglap (Lucite) volt, amiben Takátsy eredetileg valószínűleg saját garázsában lévő műhelyében elektromos fúrógéppel 6×12 vagy 8×12 db, 6 mm átmérőjű, tölcsér alakú lyukat fúrt (1. ábra, b.). Ezáltal megvalósította és leírta a kacsokkal és mikrolappal elvégezhető hat vagy nyolc párhuzamos sorozatban megvalósítható szerológiai hígításos mikrotitrálást, ugyanis a mikrolapokban µl folyadéktérfogatokkal dolgozott (1. ábra, d.).

A kacs és a titrálási mikrolap megalkotása után Takátsy megkereste az esztergomi Labor Műszeripari Műveket (MIM), és együtt kidolgozták a LaborMIM által gyártott Takátsy-mikrotitrátor berendezést (1. ábra, a.). Ezt német nyelven egy, az NDK-ban publikált folyóirat tette először közzé (Takátsy, 1964).

Szabadalmaztatás

Valószínűleg 1950-ben, a spirálkacsot leíró cikke (Takátsy, 1950) publikálása előtt Takátsy „Hígító spirál-kacs” tárgyban találmányi oltalomkérést nyújtott be az Országos Szabadalmi Hivatalhoz (OSzH). A hivatal 1951. június 14-én válaszolt a kérésre. Ebből idézünk a következőkben:

„Az Országos Találmányi Hivatal Dr. Takátsy Gyula, budapesti lakos, 1950. március hó 23. napján benyújtott fenti tárgyú bejelentését megvizsgálta és annak tárgyát nem minősíti a 11.950/1948.Korm.sz. rendelet 1.§-a értelmében vett találmánynak, ezért a bejelentés tárgyára szerzői tanúsítvány nem adható.

Amennyiben a bejelentő a szabadalmazási eljárás saját részére való lefolytatását kívánja, erre vonatkozó nyilatkozatát e határozat kézbesítésétől számított 30 nap alatt nyújtsa be és azon a 110.- Ft szabadalmi bejelentési illetéket bélyegben rója le, mert különben a Hivatal a bejelentést visszavontnak tekinti. A bejelentés tárgya állami szervek által történő gyakorlatbavétel esetén újításnak minősítendő és az 56/1951. M.T.sz. rendelet szerint díjazandó.

Indokolás: A bejelentés tárgyát képező spirálkacsnak a javaslat szerinti felhasználása új ugyan és az eszköz célszerűen használható laboratóriumi munkáknál, azonban népgazdaságunk szempontjából való jelentősége nem oly nagy és a javaslat nem jelent oly lényeges haladást a technika ismert állásával szemben, hogy a fenti jogszabály értelmében szerzői tanúsítvánnyal elismert találmánynak lenne tekinthető.”

A visszautasítás után Takátsy nem hagyta magát eltántorítani, bár a fenti elutasítást olvasva sokan feladták volna a szabadalmaztatás szándékát, újabb szabadalmi bejelentéssel élt, és arra 1963. május 7-i kelettel Eljárás és eszköz kémiai anyagok vizsgálatára talányos címmel szabadalmi okiratot kapott (2. ábra). Nem tudunk arról, hogy a szabadalomra a LaborMIM vagy a Metrimpex bármelyike külföldi oltalmat kért vagy kapott volna. A szabadalom címében furcsán hangzó, kémiai jellegűnek nevezett berendezés tulajdonképpen az itt már említett szerológiai (virológiai) mikrotitrátorra vonatkozott.

2. ábra • Szabadalmi okirat (Takátsy, 1962)

 

Külföldi reagálás, illetve koppintás
(másolás és eltulajdonítás)

Miután, mint említésre került, a mikrotitrátort megfelelő szabadalmi védelem nélkül a Metrimpex Külkereskedelmi Vállalat számos országban, beleértve az Egyesült Államokat, forgalmazni kezdte, azt sok kórházi, kutatóintézeti és egyetemi inframikrobiológiai laboratóriumban kezdték el használni, például az U. S. Department of Health, Education and Welfare, a Public Health Service, a National Institute of Neurological Disease and Blindness perinatális kutató részlege a marylandi Bethesdában is az 1960. évben. Ebben az intézetben dolgozott az a John Louis Sever, akitől a jónevű Journal of Immunology című folyóiratban 1962-ben megjelent az a kilencoldalas közlemény, amit a tudományos eredmények lekoppintása (másolása) iskolapéldájának lehet tekinteni, úgy, hogy az sem jogi, sem gazdasági, sem erkölcsi szempontból ne lehessen kifogásolható vagy támadható (Sever, 1962). Ebben a cikkben a szerző elismeri, hogy az Application of a Microtechnique to Viral Serological Investigations című cikk lényegében Takátsy módszerét és kellékeit (a mikrotitrátort) vette igénybe, de hangsúlyozza, hogy azt lényeges módosításokkal, illetve javításokkal tette, bár azok valójában jelentéktelenek voltak. Megjegyzendő még, hogy a fenti cikk kéziratát az említett folyóirat 1961. május 29-én kapta meg közlésre. Takátsy mikrotitrátora 1963. május 7-én kapta meg a hazai oltalmat (2. ábra).

A fent említett cikk által igaztalanul „módosítottnak” nevezett eljárás szerint egy egyesült államokbeli vállalat rögtön (1963-ban) gyártani és forgalmazni kezdte az úgynevezett módosított mikrotitrátort.

Sever cikkének a hatására világszerte számos laboratóriumban kezdték el beszerezni és használni a Takátsy-szerológiai titrálási kellékeket. Erről érdekes adat, illetve adalék, hogy 1962 és 1992 között Sever említett cikkét több mint 2200-szor idézték a nemzetközi szakirodalomban, míg Takátsy 1955-ös közleményét 395-ször, és ez utóbbit főleg úgy, hogy a Severt idéző szerzők cikkükben együtt idézték Severt és Takátsyt (Garfield, 1992).

A fentiek bizonyítják, hogy Takátsy találmányait ugyan galád módon lekoppintották, és ezáltal Magyarországot és magát Takátsyt megfosztották a találmányok anyagi juttatásaitól, de Takátsy prioritását említett kellékek megalkotásában, feltalálásban messzemenően elismerték (Garfield, 1992, Zähringer, 2010).

A Takátsy-mikrotitrátor
és eszközeinek utóélete

Mint már említésre került, maga a LaborMIM (Esztergom) a mikrotitrátor-gyártással az egyesült államokbeli Cook Engineering Co. Alexandria-féle utánzat piacra dobása után valószínűleg a múlt századi hetvenes évek elején teljesen leállt. Elképzelhető azonban, hogy itthoni és szomszédos országok laboratóriumaiban egyes példányok még ma is használatban vannak.

Egészen más a helyzet a mikrotitrátor két alapeszközével, a kacsokkal és a mikrolapokkal. Bár a Takátsy-féle mikrotitrálási kacsok feltalálásukkor, a múlt század ötvenes éveiben zseniális fejlesztésnek tekinthetők, és a LaborMIM mikrotitrátorok és a koppintott egyesült államokbeli berendezések kellékeként még évtizedekig használatban voltak és valószínűleg néhol még ma is használatban vannak, a laboratóriumi műszerezettség fejlődését és a műveletek automatizálását ezen a téren sem lehetett feltartóztatni.

3. ábra • Teljesen önműködő programozható szerológiai sorozattitráló berendezés

(VIAFLO ASSIST)

A múlt század hetvenes éveiben feltalálták, majd Nyugat-Európában és az Egyesült Államokban forgalmazni kezdték a mikrolapokhoz is használható, manuálisan működtethető automatikus sorozatpipettákat (3. ábra), és rövid időre rá a programozható, teljesen automatikus sorozatpipettázó berendezéseket (4. ábra). Ezek alkalmazása teljesen feleslegessé tette a saját idejükben rendkívül hasznosan és célszerűen használható zseniális Takátsy-kacsokat. Mindezek tetézésére rövid időre rá gyártani kezdték a sokrétűen automatizált szerológiai titrálókészülékeket, amelyekben a mintaelőkészítési, titrálási, értékelési és tisztítási műveleteket teljesen önműködően el lehetett végezni. Ami azonban a Takátsy-miktoritrátorból származó eszközként végig használatban volt, és világszerte elterjedt, az a titrálási mikrolap. A ma használt önműködő szerológiai titrálóberendezések a Takátsy-mikrolapra épülnek és a mikrolapon való titrálás működtetését, automatizálását szolgálják. A Takátsy által eredetileg plexiüvegből készített 96 db (12×8) fúrt lyukú, téglalap alakú mikrolapot később világszerte sokféle más műanyagból öntve, préselve, formázva, a használt titrálási komponensektől függően különböző színekben kezdték el gyártani, és gyártják milliószámra ma is (4. ábra).

4. ábra • Mikrolapok • a – Takátsy-kialakítású 96 üreges (8×12) mikrolap; b – 384 és 1536 üreges mikrolap; c – Az Egyesült Államokban kialakított mikrolapszabvány

A Takátsy-mikrolapokban lejátszódó szerológiai titrálások eredményei eredetileg például az agglutinációs reakcióknál szabad szemmel leolvashatók (csapadékképzés) voltak. A múlt század nyolcvanas éveiben a reakciótermékek leolvasására alkalmazott, reakciótípusoktól függően különböző műszeres berendezéseket, ún. mikrolap-leolvasókat (microplate reader, Zähringer, 2014) építettek és használtak. Ezek különböző biológiai, kémiai vagy fizikai jelenségek detektálására és mérésére alkalmasak, és széles körű használatra találtak a tudományos kutatásban, bioassay és gyógyszerkémiai vizsgálatokban, minőségellenőrzéseknél és más gyártási eljárásokban, 96–1536 üreges mikrolapokon, 5–200 µl folyadéktérfogatok felhasználásával. A berendezések leginkább optikai abszorbanciát, fluoreszcencia-intenzitást, lumineszcenciát, időben felbontott fluoreszcenciát és fluoreszencia-polarizálást mérnek a mikrolapokon az üregek vertikális átvilágítása közben.

Az ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay)-alapú vizsgálatok elképzelhetetlenek ilyen mikrolemezek nélkül. Később ezeket már csak „ELISA-lemez” néven ismerték.

Ugyancsak gyakori a mikrolapok alkalmazása a DNS-szekvenálásnál használt polimeráz láncreakció esetében is.

A Takátsy-mikrolapok történetét és piacát alapos és részletes tanulmányokban a szakirodalomban több helyen is ismertették. Egy 2009-ből származó adat szerint a mikrolapok és az azokhoz kötődő műszerezettség világforgalma eléri majd az ötmilliárd dolláros forgalmat. Egyedül a mikrolapok évi forgalmát manapság 500 000 darabra teszik (Manns, 1999; Banks, 2009; Global 2010).

Végszó

Takátsy Gyula és találmányának esete akár a szerencsésebb kimenetelű hazai innovációk közé is sorolható lenne. Az oka, hogy a nagyon korai publikálási tevékenység folytán a találmány és az azzal elért eredmények előbb itthon, majd külföldön is ismertté, és ami ennél még fontosabb, elismertté váltak.

Ezzel szemben áll a találmány nemzeti és személyes gazdasági sikerének kimondottan negatívnak mondható kimenetele. Az ötvenes években itthon fennálló patológiás tudományos és innovációs szabadalmi adminisztrációs helyzetnek és korlátoknak tulajdoníthatóan maradhatott el eleinte, majd késhetett jelentősen a hazai és külföldi jogi védelem. Talán e téren még azt is meg kell jegyezni, hogy valószínűleg sem maga Takátsy, sem azok, akik jogilag, illetve szakmailag segítették, vagy segíthették volna (például a LaborMIM művek), nem láthatták előre, hogy találmányának, a mikrotitrátornak eszközei közül a mikrolap lesz a legidőtállóbb, a legsikeresebb (Manns, 1999), illetve, hogy az külön is jogi védelmet (külön szabadalmaztatást) igényelt, illetve igényelhetett volna.
 

Kulcsszavak: Takátsy, mikrotitrátor, mikrolap
 

IRODALOM

Banks, Peter (2009): The Microplate Market, Past, Present and Future. Microplates Today, the Global Market. Drug Discovery World. Spring, 85. • WEBCÍM

Braun Tibor – Klein A. – Zsindely S. (1992): Immunoassays: from RIA to VIA. Trends in Analitical Chemistry. 11, 1, 5.
Garfield, Eugene (1992): The Week’s Citation Classic. Current Contents. 30, July 27,

Global Industry Analysts, Inc., (2010) • WEBCÍM

Góth László (2011): A klinikai kémia és klinikai enzimológia története és fejlődése. • WEBCÍM

Manns, Roy (1999): Microplate History. 2nd edition, Presented at Mip. Tech-ICAR’99, 17–21 May, Montreux, Switzerland Medical Dictionary – titration. In: The Free Dictionary. (é. n.) • WEBCÍM

Sever, John Louis (1962): Application of a Microtechnique to Viral Serological Investigations. Journal of Immunology. 88, 320.

Takátsy Gyula (1950): Új módszer sorozatos hígítások gyors és pontos elvégzésére, Kísérletes Orvostudomány. 2, 393.

Takátsy Gyula (1955): The Use of Spiral Loops in Serological and Virological Micro-methods. Acta Microbiologica and Immunologica Hungarica. 3, 191.

Takátsy Gyula (1964): Die Verwendung des Mikrotitrator-Gerätes zu serologischen Untersuchungen in der Virologie. Das Ärztliche Laboratorium. 10, 293.

Takátsy Gyula (1962): Eljárás és eszköz kémiai anyagok vizsgálatára. Szabadalmi leírás. Országos Találmányi Hivatal, 149.917 szám TA-606 alapszám

VIAFLO ASSIST • WEBCÍM

Zähringer, Harald (2010) Produktübersicht: Mikrotiterplatten, Laborjournal. 10, 1–2, 48.

Zähringer, Harald (2014): Lighting Specialists. Product Survey: Microplate Readers. LabTimes. 1, 47. • WEBCÍM