[发明专利]用于检测样本中的被分析物的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测从人或动物获得的样本中被分析物的存在的设备和方法。本发明适用于检测不同类型的病原体，特别适用于检测流感病毒。

背景技术

流感是由流感病毒在动物类中产生的疾病。在人身上，由流感病毒引起的感染可能导致诸如普通感冒之类的不太严重的疾病也常见的症状，和/或归因于诸如，例如，胃肠炎之类的其他疾病的症状。因此，感染流感病毒的病情可能难以诊断。如果未能诊断或错误地诊断，流感可能导致更加严重的健康后果，尤其对于某些年龄组，特别是儿童和老年人，和/或对于那些患有其他慢性病的人群。

流感可以通过不同的媒介从被感染的哺乳动物传播，例如，通过咳嗽或打喷嚏而经由空气传播的体液，或经由污染表面与被感染的人或动物的血液或粪便接触。

其传染性的特性使流感的传播更加严重，通常在冬季月份达到高峰。当流感病毒在一个地区在人/动物种群中迅速地传播时，这被称为流行病。当它在较大的地理区域传播时，例如，在一个国家、洲、或者甚至在多个洲传播，这被称为“世界流行病”。控制世界性流行病是一个挑战，因为在特定动物种类，例如鸟中发现的病毒株可能突变为致命的形式，并且如果不加以控制的话，会在该动物种类群体之间传播，可能会使该种群大量丧命。前面所说的突变的病毒株可能交叉到第二种动物种群，例如人类，通过与在该第二种动物种群中发现的病毒株进行交互，形成突变的病毒株的进化的版本，该版本能够进一步突变，如果不控制的话，会导致在第二动物种群中产生世界性流行病。

已知流感病毒类型的类型包括：流感病毒A以及其子类型，流感病毒B和流感病毒C。流感病毒A以及其子类型是最致命的，并会被认为导致世界性流行。潜在地造成世界流行威胁的最近发现的流感病毒A的子类型是H5N1，通常被称为禽流感病毒。病毒子类型也被称为“变种”。

为了减少流感病毒的传播和/或世界流行病的爆发，理想情况下，应该通过检测病毒来识别被感染者。如果这进行得足够早，例如，在感染的48小时内，那么，通过服用适当的药物，可以减轻病毒在被感染者身上产生的致命的后果，重要的是，可以采取措施，以便被感染者不会进一步将病毒传播给其他人。除了还帮助监视病毒爆发之外，识别被感染者也可以有助于开发减少病毒传播的疫苗，因为疫苗包含最近检测到的流感株的灭活形式。由于病毒的突变能力，通常有这样的情况：开发的包含最近爆发的流感的疫苗可能不适用于以后例如在第二年爆发的流感。

下面讨论了已经用于进行流感病毒测验的一些技术。

实时聚合酶链式反应(RT-PCR)

在RT-PCR中，对从人/动物的咽喉和/或鼻咽处采集的样本进行预处理，从而进一步增大样本中包含的粘液的可溶性。然后，对经过预处理的样本进行处理，以便存在于样本中的病毒的基因组的特定部分，特别是脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)被放大，并呈现为可读的。后者是通过使用已知关联到被测试的病毒的DNA/RNA的特定部分的引物的补集来完成的。

由于可靠性和持续时间，RT-PCR被视为进行流感病毒测试的首选技术之一，因为不到5个小时即可获得结果。然而，它也具有某些关联的缺点。诸如放大DNA/RNA之类的对样本的处理是专业化的，并要借助于外围设备才能完成，这些因素意味着，这样的测试要由熟练的人员来进行，执行起来代价大。RT-PCR是基于实验室的技术，可能不适用于现场测验，即，在被视为已经发生了流感病毒感染的地点。虽然最近提出，通过使用RT-PCR的芯片上实验室的概念，即，通过将RT-PCR测试用的所有组件集成在一个可以运送到要进行测试的地点的公共平台/衬底上，来帮助现场检测，这可能代价很大，并且测试又只能由经过培训的人员来执行。

凝集测试

这是使用流感病毒会使红血球凝集或凝聚在一起这一事实作为其基础的血清测试。通过将血样与已知抗体结合，可以检测是否存在病毒，因为抗体将阻止红血球被病毒凝集。通过红血球沉淀到圆锥形的测试井的底部，产生一个明显的红点，来观察凝集抑制。通过分别将血样放到浓度越来越稀释的抗体中，可以看到沉淀逐渐减少。检测到凝集抑制的最后的稀释度提供了有关宿主中的病毒浓度的信息。

类似于RT-PCR，凝集测试只能由经过培训的人员来执行，并且是使用专用设备和/或试剂完成的。此外，试剂的成本和稳定性也是一个问题。此技术主要适于在实验室进行；由于开放平台可能出现的可能的健康和安全问题，该技术一般被视为不适合用于现场测试。由于进行测试的方式和/或对结果的解释的可能的不一致性，凝集测试对于监视病毒爆发可能是不可接受的。它一般用于研究和/或监视个人的健康。