[发明专利]用于从生物样品中采集和分离核酸的组合物和方法

说明书

对相关申请的引用

本申请要求于2012年3月28日提交的标题为“用于从生物样品中采集和分离大分子的组合物和方法”的美国临时申请号61/616,676的优先权，该申请整体通过引用特别地予以结合。

发明领域

本发明涉及用于采集、运输和储存包含核酸群的生物样品的工具、组合物和方法，特别地涉及包含帮助样品中大分子例如核酸和蛋白质分离和浓缩的组分例如聚合物纤维或小珠的工具、方法和组合物。

发明背景

无论在远距离场所、医生办公室或实验室中取样，维持生物样品中核酸(特别是获自人类患者的诊断样品中包含的那些)的完整性的能力常常决定核酸是否能被成功分析。通常，生物样品中的核酸在环境温度时将迅速降解和/或变性。尽管经过一段时间仍产生一些程度的降解，但样品常常储存在冻结温度以下以保存其稳定性和序列保真度用于后来的鉴定。当样品在远距离场所，或与医生办公室或实验室环境有显著距离，特别是冰箱/冰库条件可能受限或不能获得的地方采集时，这一问题被放大。当用于下游分析的所需核酸包含核糖核酸(RNA) (特别易于被内源或外源核酸酶活性降解)时，与生物样品采集和处理相关的问题进一步加深。

存在可市售获得样品运输系统，但需要冷冻和/或专门的用于将生物样品从采集点运输到分析点的运输介质。该介质对样品可储存的时间强加不可能的限制，或需要在使某些采集不可行的低温下的连续样品维持。并且，关于在储存和运输所采集样品中所使用的试剂的处理和/或储存，常常存在额外的顾虑。例如，试剂本身经常需要低温或其它特别护理以维持稳定性。由于这些稳定性问题，例如，将试剂运输至一个场所、使用前在该场所储存以及将生物样品和试剂运回检验地点成为主要的关注问题。

当用生物样品工作时，另一个顾虑为向个人和环境释放传染因子以及还污染生物样品自身的风险。参与采集、转移和检验过程的个人(包括无辜旁观者)具有暴露在高危险接触传染物中的危险。因此，所需的安全措施通常增加了将此种样品从一个位置移动至另一个位置所需的费用和精力。

用于病原体检测的临床实验室方法为劳动密集型、昂贵的过程，需要具有特别经验的高度知识渊博和专业的科学工作者。大部分临床诊断实验室使用传统培养方法，其通常需要许多天以培养病毒——甚至更长时间以培养一些其它靶细菌。此外，传统培养需要采集、运输以及实验室繁殖和处理潜在传染性生物因子例如Ebola、禽流感、严重急性呼吸道综合征(SARS)以及许多其它。

聚合酶链反应(PCR)及其后的实时PCR的出现彻底改变了分子诊断。相对于传统培养和分离方法需要数天，使用例如定量实时PCR (qPCR)或逆转录酶PCR (RT-PCR)和定量、实时、逆转录酶PCR (qRT-PCR)测定的基于核酸的检测平台可在数小时内交付结果，使分子检测方法成为现代诊断实验室分析的支柱。检测化学的新近改良，例如，新型和改良的报告/猝灭荧光剂、小沟结合剂(MGB) (TaqMan MGB^TM, Applied Biosystems; 对于一般性参考，还参见例如，Baraldi等,Pure Appl. Chem., 75(2-3):187-194, 2003)和稳定的扩增试剂为更灵敏和高特异性核酸检测测定铺好了道路，并且已经证明比过时的基于细胞培养的方法更及时、强健和经济。其它核酸检测策略例如转录-介导的扩增、连接酶链反应(LCR)和所谓的“芯片上的实验室”的多路测定的进展也促进了临床实验室中从培养瓶到微阵列的转换。

几家商业公司(例如，Qiagen [Valencia, CA, USA]、Roche Applied Science [Indianapolis, IN, USA]、Gen-Probe [San Diego, CA, USA]和bioMérieux [Durham, NC, USA])已经开发了使从样品分离到分子分析的核酸提取过程自动化的仪器。例如，Tigris DTS^? (Gen-Probe, San Diego, CA, USA)使整个检测过程自动化，并且在2004年底获得美国食品和药物管理局(FDA)批准用于使用Gen-Probe的APTIMA COMBO-2^?扩增核酸检验(NAT)测定同时检测沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis)和淋球菌(Neisseria gonorrhoeae)。