[发明专利]微生物浓集方法

说明书

优先权声明

本申请要求2007年10月3日提交的美国临时申请号60/977,180的优先权，藉此将该申请的内容以引用方式并入申请。

技术领域

本发明涉及用于捕集或浓集微生物使得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所述浓集方法的诊断试剂盒。

发明背景

由微生物污染导致的食品传染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，测定多种诊断样品、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测定所存在的微生物的身份和/或量常常是合乎需要的或是必要的。

例如，可测定细菌DNA或细菌RNA，以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与否。然而，能够检测特定细菌存在至少部分取决于所分析的样品中细菌的浓度。可对细菌样品进行铺板或培养，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耽搁评估结果。

使样品中的细菌浓集可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菌株的特异性抗体(例如，为抗体包被的磁性珠或非磁性珠的形式)来分离(并由此浓集)特定细菌菌株的方法。然而，这些方法倾向于昂贵，并且比至少一些诊断应用所需的速度稍微慢些。

也已经使用了非菌株特异性的浓集方法(例如，以获得样品中所存在的微生物的更为一般性的评估)。在浓集了混合种群的微生物之后，如果需要，通过使用菌株特异性探针来测定特定菌株的存在。

已经通过基于碳水化合物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集。涂覆壳聚糖的支持物已经用作非特异性捕集装置，并且用作微生物营养素的物质(例如，碳水化合物、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提供微生物非特异性捕集的配基。

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、离心和重力沉降)也已经用于非特异性捕集，其使用和/或不使用无机结合剂。这些非特异性浓集方法在速度、成本(至少一些需要昂贵的设备、材料和/或受过训练的技术人员)、样品需求(例如，样品性质和/或体积限制)、空间需求、使用的方便性(至少一些需要复杂的多步骤方法)、现场使用的适合性和/或效果方面不同。

发明内容

因此，我们认为迫切需要用于快速检测病原微生物的方法。所述方法将优选不仅快速而且成本低、简单(涉及不复杂的设备或程序)和/或在多种条件下有效(例如，不同类型样品基质、不同细菌负荷以及不同样品体积)。

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、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)使得微生物保留用于检测或测定一种或多种菌株的活力的方法。所述方法包括：(a)提供浓集剂(例如，粒状浓集剂)，所述浓集剂包含无定形金属硅酸盐，并且具有金属原子与硅原子比例小于或等于约0.5的表面组成，如通过X射线光电子波谱(XPS)检测(例如，球化的滑石)；(b)提供包含至少一种微生物菌株的样品(优选地，为流体形式)；以及(c)使所述浓集剂与所述样品接触(优选地，通过混合接触)，使得至少一种微生物菌株的至少一部分被所述浓集剂结合或捕集。优选地，所述方法还包括检测至少一种结合的微生物菌株的存在(例如，通过基于培养的检测方法、显微镜法/成像检测方法、基因检测方法、基于生物发光的检测方法或免疫检测方法)和/或离析(优选地，通过重力沉降)所产生的结合微生物的浓集剂。所述方法还可任选包括将所产生的离析的浓集剂与样品分离。

本发明的方法不靶向特定的微生物菌株。然而，已经发现，某些较便宜的无机材料可令人惊讶地有效捕集多种微生物。这类材料可以以非菌株特异性方式浓集存在于样品(例如，食品样品)中的微生物菌株，使得可较容易且快速地测定一种或多种微生物菌株(优选地，一种或多种细菌菌株)。