[发明专利]微生物浓集方法和装置

说明书

本发明提供了一种捕获或浓集微生物以便检测或测定的方法，其包括(a)提供浓集装置，所述浓集装置包括(1)多孔纤维非织造基质和(2)至少一种浓集剂的多个粒子，所述浓集剂包含硅藻土，所述粒子网结于所述多孔纤维非织造基质中；(b)提供包含至少一种靶细胞分析物的样品；(c)使所述浓集装置与所述样品接触，从而所述至少一种靶细胞分析物的至少一部分由所述浓集装置结合或捕获；以及(d)检测至少一种结合的靶细胞分析物的存在。

本申请是申请号为201180056543.X、申请日为2011年11月23日、名称为“微生物浓集方法和装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于捕获或浓集微生物，从而它们保持活力以便检测或测定的方法。在其他方面，本发明还涉及用于实施这类方法的浓集装置(以及包括这些装置的诊断试剂盒)并涉及用于装置制备的方法。

背景技术

由微生物污染导致的食源性疾病和医院内获得性感染为世界各地许多地方所关注。因此，测定多种临床样品、食品样品、环境样品或其他样品中细菌或其他微生物的存在以确定所存在的微生物的种类和/或量常常是合乎需要的或是必要的。

例如，可以分析细菌DNA或细菌RNA，以便甚至在存在其他细菌种类的情况下评估特定细菌种类的存在。然而，检测特定细菌的存在的能力至少部分取决于所分析的样品中细菌的浓度。可以对细菌样品进行平板涂布或培养，以增加样品中细菌的数量，来确保足够的检测水平，但培养步骤通常需要大量的时间且因此会显著延缓评估结果。

浓集样品中的细菌可以缩短培养时间或甚至消除对于培养步骤的需要。因此，已经开发了通过使用针对特定细菌菌株特异的抗体(例如，以抗体包被的磁性粒子或非磁性粒子形式)来分离(并由此浓集)所述菌株的方法。然而，这些方法往往倾向于昂贵，而且对于至少一些诊断应用来说速度仍比期望的稍慢。

也已经使用了并非菌株特异性的浓集方法(例如，以获得对样品中所存在的微生物的较为一般性的评估)。在浓集微生物混合群体之后，如果需要，可以通过使用菌株特异性探针确定特定菌株的存在。

已经通过基于糖和凝集素蛋白相互作用的方法实现了微生物的非特异性浓集或捕获。涂覆壳聚糖的支持物已经用作非特异性捕获装置，并且用作微生物营养素的物质(例如，糖、维生素、铁螯合的化合物以及铁载体)也已经被描述为可用作配体以进行微生物的非特异性捕获。

多种无机材料(例如，羟基磷灰石和金属氢氧化物)已经用于非特异性结合和浓集细菌。物理浓集方法(例如，过滤、色谱法、离心和重力沉降)已经被用于非特异性捕获，其使用和/或不使用无机结合剂。这些非特异性浓集方法具有不同的速度(至少一些食品检测程序仍需要至少过夜孵育作为主培养富集步骤)、成本(至少一些需要昂贵的设备、材料和/或受训技术人员)、样品要求(例如，样品特性和/或体积限制)、空间要求、易于使用性(至少一些需要复杂的多步骤方法)、就地使用的合适性和/或有效性。

发明内容

因此，我们认识到迫切需要用于快速检测病原微生物的方法。这类方法将优选不仅快速而且成本低、简单(不涉及复杂的设备或程序)、和/或在多种条件下(例如，不同类型样品基质和/或病原微生物、不同微生物负荷、以及不同样品体积)有效。

简而言之，在一个方面，本发明提供了一种用于非特异性浓集样品中存在的微生物菌株(例如，细菌、真菌、酵母菌、原生动物、病毒(包括无包膜病毒和有包膜病毒)和细菌内生孢子的菌株)的方法，使得微生物保留活力以便检测或测定一种或多种菌株。该方法包括(a)提供浓集装置，该浓集装置包含(1)多孔纤维非织造基质和(2)至少一种浓集剂的多个粒子，该浓集剂包含硅藻土(优选地是表面改性的硅藻土)，所述粒子网结于多孔纤维非织造基质中；(b)提供样品(优选地以流体的形式)，该样品包含至少一种靶细胞分析物(例如，至少一种微生物菌株)；(c)使浓集装置与样品接触(优选地使该样品通过该浓集装置)从而至少一种靶细胞分析物的至少一部分由该浓集装置结合或捕获；以及(d)检测至少一种结合的靶细胞分析物的存在。