[发明专利]用于富集微生物的混合物、方法及应用

说明书

本发明提供一种用于富集微生物的混合物、方法及应用，所述混合物包括至少两种磁性纳米材料，甘露糖凝集素包裹的磁性纳米材料和免疫球蛋白G包裹的磁性纳米材料；其中甘露糖凝集素包裹的磁性纳米材料和免疫球蛋白G包裹的磁性纳米材料分别为单独链接在磁性纳米材料上的，甘露糖凝集素和免疫球蛋白G不共同链接在同一磁性纳米材料上；混合物中甘露糖凝集素包裹的磁性纳米材料和免疫球蛋白G包裹的磁性纳米材料两者的比例可任意调节。本发明实现复杂体系中微生物的快速、有效富集，提高了使用质谱鉴定微生物的准确性。

技术领域

本发明微生物检测分析领域，特别涉及微生物富集、检测方法。

技术背景

微生物广泛分布于地球表面各处，一些有害微生物正在对人类生活造成危害。例如食品加工和运输过程中的微生物污染，水样中一些肠道致病菌的污染以及临床常见的血流感染，这些微生物的污染都对人类生命健康造成威胁。而对于感染性疾病的诊断一般是通过微生物检测明确病原体，进而通过病原体采取有针对的治疗方案。细菌培养是鉴定细菌的金标准，但是耗时长，阳性率不高，同时容易受到微生物污染。所以需要更加快速和可靠的方法用于微生物鉴定。

近五年基质辅助激光解析飞行时间质谱体系被广泛的应用于临床微生物的鉴定(2014年法国梅埃、德国布鲁克获得临床许可，2018年郑州安图获得CFDA 临床许可，2019年4月珠海美华获得CFDA许可，目前还有多家在临床验证待批)，原因在于相比于传统培养、生化鉴定质谱分析有着巨大的时间和成本优势，快速准确的微生物鉴定(或分型)能及时为医生的临床治疗提供指导。目前，国内三甲医院基本都配备了质辅助激光解析飞行时间质谱的微生物鉴定体系(仪器和数据库)。但质谱仅能针对单一微生物进行鉴定且对微生物的样本量有一定要求。例如针对临床常见的血流感染，由于血液中的微生物含量较低，临床常用血瓶对其培养至报阳，然后再转移到特定的琼脂培养基上再培养12-24小时，以达到纯化和增殖的目的，才能进行微生物的质谱鉴定，如此一来质谱用于微生物鉴定可缩短的时间有限。但是由于样本的复杂性，若不进行微生物的再培养纯化，质谱鉴定的准确性会大大降低。同时对于尿路感染也是如此，在医生进行诊断治疗前，也需对病人尿液中的细菌进行培养增菌，分离出单菌落后再进行质谱鉴定或者染色鉴定等，这一过程需3-5天的时间。因此，在质谱鉴定前引入有效的、可靠的微生物富集方法，不仅可以跳过再培养的过程，而且可以提高质谱鉴定的准确性。这对于微生物感染性疾病而言是是十分重要的，既避免了未得到鉴定结果前的经验性治疗阶段导致抗生素的滥用，也能在最短的时间内给患者确定精准的治疗方案，降低该类感染性疾病的死亡率。

然而目前尚未有特别简单而有效的微生物、特别是细菌的富集、鉴定方法。尤其是在血样、尿液等复杂体系中。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种可利用不同比例磁珠混合富集微生物的混合物及富集、鉴定方法和应用。

为实现上述目的，本发明提供以下方案：用于富集微生物的混合物，包括至少两种磁性纳米材料，甘露糖凝集素包裹的磁性纳米材料和免疫球蛋白G包裹的磁性纳米材料；其中甘露糖凝集素包裹的磁性纳米材料和免疫球蛋白G包裹的磁性纳米材料分别为单独链接在磁性纳米材料上的，甘露糖凝集素和免疫球蛋白G不共同链接在同一磁性纳米材料上；混合物中甘露糖凝集素包裹的磁性纳米材料和免疫球蛋白G包裹的磁性纳米材料两者的比例可任意调节。

进一步，甘露糖凝集素包裹的磁性纳米材料是将工程化的甘露糖凝集素通过生物素和链霉亲和素的作用链接到四氧化三铁颗粒上。

进一步，甘露糖凝集素包裹的磁性纳米材料中四氧化三铁颗粒是经粒径为 300nm链霉亲和素修饰。

进一步，免疫球蛋白G包裹的磁性纳米材料是将免疫球蛋白G以酸碱缩合的方式链接到四氧化三铁颗粒上而成的。所述四氧化三铁颗粒的粒径也可以为 300nm。

进一步，所述混合物还包括其他细菌亲和剂负载的磁性纳米材料。