[发明专利]用于检测血液中的病原体的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及疾病、特别是血液传播的病原体(disease agent)的检测领域。在特别优选的实施方式中，本发明涉及在血液中检测和定量传染病。

在一种形式中，本发明涉及一种使用衰减全反射红外(ATR-IR)光谱法来检测、鉴定和定量血液传播的病原体的方法。

在另一种形式中，本发明涉及一种通过ATR-IR从血液获得的数据的多变量分析的方法。

在一种特别情况下，本发明适用于血液传播的传染病的诊断。

在一种特别情况下，本发明适用于从血液样品诊断疟疾、人免疫缺陷病毒(HIV)或乙肝病毒(HBV)或丙肝病毒(HCV)感染。

在后文中为方便起见参考疟疾来描述本发明，但应该认识到，本发明并非仅限于这种用途，并且可用于广范围的其他血液传播的感染因子。

背景技术

应该认识到，在本说明书中包含的文献、装置、技术或知识的任何讨论，是为了解释本发明的背景。此外，整个本说明书中的讨论由于本发明人实现和/或本发明人鉴定到某些相关技术问题而出现。此外，在本说明书中包含的材料例如文献、装置、技术或知识的任何讨论，是为了根据本发明人的知识和经验来解释本发明的背景，因此，任何这样的讨论不应被视为承认在本文中的公开和权利要求书的优先权日期之时或之前，任一所述材料在澳大利亚或别处形成现有技术基础的一部分或相关技术中的公知常识。

衰减全反射红外(ATR-IR)光谱法

光谱法是致力于通过检查电磁辐射与材料的相互作用来发现材料的化学组成的科学分支。红外(IR)光谱法主要涉及波长在电磁波谱的红外区段中的分子振动的能量吸收，其是波数在200至4000cm^-1之间的能量。拉曼光谱法涉及单色光的非弹性散射，给出取决于分子振动的波长迁移，通常具有20至4000cm^-1之间的波数迁移。

几乎所有生物分子的结构都包括在电磁波谱的IR区段中吸收能量的组成部分。因此，临床样品的IR光谱代表了它的主要生物组分，并且在本质上可以是“代谢指纹”。

ATR是一种可以与IR联合使用的取样技术。ATR光谱法提供了潜在便携的优点，它是廉价的，因此在生物细胞和组织的分析中已变成非常强有力的工具。ATR还允许将样品在固体或液体状态下不需进一步制备直接检查，并且与透射-IR相比，在样品中的路径长度更短，避免了IR信号在高度吸收性介质例如水性溶液中的强烈衰减。

在使用中，将样品放置成与具有比样品更高的折射率的晶体的表面相接触。使一束IR光通过ATR晶体，使得它至少一次从与样品相接触的内表面反射开。这种反射形成扩展到样品内的倏逝波。在样品中的穿透深度取决于光的波长、入射角以及ATR晶体和正被探测的介质的折射率。反射的数目可能变化。然后在光束离开晶体时通过检测器收集它。

病毒性肝炎

病毒性肝炎由6种不相关的嗜肝病毒甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、丁型肝炎病毒、戊型肝炎病毒和庚型肝炎病毒中的一种或多种引起。每年在全世界由于肝炎而发生数百万例死亡。诊断通过评估患者的症状、身体检查和医疗史并结合血液化验、肝活组织检查和成像来进行。在许多情况下，患有肝炎的患者察觉不到症状，只有在日常血液化验期间才变得察觉到疾病。

但是，几种肝脏疾病表现出与病毒性肝炎相似的征兆、症状或肝功能检验异常。因此，正在寻找能够快速且廉价地区分这些各不相同的肝脏疾病的新的诊断技术。优选地，新的诊断技术可以区分各种不同的肝炎病毒。

人免疫缺陷病毒(HIV)

HIV是一种引起包括免疫系统的渐进性故障的获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的慢病毒。许多患者没有察觉到他们已被HIV感染并蔓延，即使在高感染风险的人群中通常也不进行例行测试。

HIV测试始于一式两份进行的用于检测抗体阳性患者的酶联免疫吸附测定(ELISA)。然后使用更特异性的测试(例如Western印迹或免疫荧光测定法)进行确认性测试。如果单独使用Western印迹，通常在超过一个月后收集第二份样本并重新测试。也可以进行核酸测试例如PCR测试，其可以帮助诊断。

尽管这些已确立的测试方法非常准确，但它们在时间、劳力和费用方面负担过重。因此，仍在寻找可以快速廉价地检测HIV感染的新的诊断技术。

疟疾