[发明专利]细胞捕获系统及其使用

说明书

本发明涉及用于在确定液体样品中的细胞例如活细胞的存在和/或量中使用的一种细胞捕获系统，并且涉及使用这种细胞捕获系统的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年5月2日提交的共同未决的美国临时专利申请号61/641,812和2013年3月14日提交的共同未决的美国临时专利申请号61/784,807的优先权和权益，将各申请的全部内容通过引用结合在此。

发明领域

本发明总体上涉及用于在确定液体样品中的细胞(例如活细胞)的存在和/或量中使用的细胞捕获系统，并且涉及使用这种细胞捕获系统的方法。

背景

例如由革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、以及真菌(例如酵母菌和霉菌)造成的微生物污染可以导致严重的疾病，并且在一些情况下甚至导致人类和动物受试者中的死亡。在某些产业例如食品、水、化妆品、制药、以及医疗器械产业中的生产商必须符合严格的标准验证他们的产品不包含一定水平的微生物污染物，否则会损害消费者或接受者的健康。这些产业需要针对微生物污染物的存在进行频繁的、准确的、灵敏的测试，以符合某些标准，例如由美国食品与药品管理局或环境保护局规定的标准。

取决于情况，区分活细胞与非活细胞的能力还可以是重要的。例如，在药物制剂和生物制剂的生产期间，重要的是在生产过程中使用的水是无菌的并且不含污染物。并且，重要的是在药物(例如，液体药物制剂和生物剂型，例如可注射的剂型)中包含的水以及例如经由非肠胃外途径给予至受试者的液体(例如，盐水)也是无菌的并且不含污染物。在另一方面，在饮用水中一些活微生物的存在可以被接受为直到达到一个点。为了适于饮用，饮用水必须符合严格标准。即使微生物可以存在于供水中，该水可依然对于人类消费来说是可接受的。然而，一旦细胞数超过一个阈值水平，该水可能不再被视为对人类消费是安全的。并且，在某些食物产品(例如，生鲜产品)和饮品(例如，牛奶)中某些预定水平的微生物的存在可以是可接受的。然而，一旦已经超过那些水平，食物或饮品可被视为已经变质并且对于人类消费不再安全。

用于评估微生物污染的存在和/或微生物污染的程度的传统的细胞培养方法可以耗费几天来进行，这取决于测试针对的微生物。在此期间，存在怀疑的产品(例如，食物、饮品、或医疗产品)可以被检疫隔离，直至结果获得并且产品可以释放。因此，存在一种快速检测(例如，在数小时之内或更短)样品中的微生物污染物特别是活的微生物污染物的存在和/或量的系统和方法的需求。

概述

本发明部分地是基于可以用于确定包含细胞的样品中的活细胞的存在的细胞捕获系统的发现。该细胞捕获系统可以与检测样品中的活细胞的存在的光学检测系统组合使用。这些结果可以用于测量感兴趣的特定样品的生物负载(例如，用于测量活细胞的数目和/或百分比和/或分数)。

在一方面，本发明提供了一种细胞捕获系统。该系统包括一种流体可渗透的平面膜，该平面膜包括暴露的第一表面，该第一表面的至少一部分被适配为将细胞保留在其上。该部分(i)限定具有一个平均直径的多个孔，该平均直径小于大约1μm从而允许流体穿过该膜的该部分同时将细胞保留在其上，(ii)在暴露于具有波长范围为从大约350nm至大约1000nm的光时是基本上非自发荧光的，并且(iii)具有高达大约100μm的平面度公差。该细胞捕获系统可任选地进一步包括一个登记器(register)(例如，线、点、或其他特征)，该登记器与该膜关联从而允许对保留在该平面膜的至少一部分上的细胞的位置进行确定。

该膜可以具有多种形状的任何一种，例如，圆形、环形、卵形、方形、矩形、椭圆形等，并且可以使一侧的一些部分或全部暴露以用于细胞截留。并且，该膜可以在其中形成一个或多个孔以适应一个掩罩，并且可以从若干分离的与该掩罩或其他结构元件组装在一起的膜形成。在一个实施例中，该膜可以处于圆盘的形状，例如基本上呈平面的圆盘。该膜(例如，处于圆盘形式)可以具有一个处于选自下组的范围内的厚度，该组由以下各项组成：从1μm至3,000μm、从10μm至2,000μm、以及从100μm至1,000μm。