[发明专利]综合样本处理系统

说明书

一种综合样本纯化系统包括外壳、样本容器架、过滤器支架和柱形磁体。该样本容器架和过滤器支架设置在该外壳内。该样本容器架设计用于保持一个或多个样本容器，过滤器支架设计用于保持一个或多个过滤器。柱形磁体靠近且外设于样本容器架，且通过设于外壳中的电动机绕磁体的中心纵轴线转动以裂解细胞。在裂解细胞中的让人感兴趣的分子被纯化，为此使用具体结合至让人感兴趣的分子的滤芯。该系统可易于自动化并且适用于让人感兴趣的分子如核酸和蛋白质的快速纯化和分析。

技术领域

本发明总体涉及一种用于分离和/或纯化尤其来自难以处理的样本基体和/或难碎裂的有机体的让人感兴趣的分子如核酸和蛋白质的综合样本处理系统，以及利用磁力引发涡旋结合固态整体式过滤件而易于自动化地分离和/或纯化来自样本的核酸的方法。

背景技术

分子试验因其速度、敏感性和特异性而成为对于某些诊断试验的黄金标准。实验室开发试验(LDT)现在是在体外诊断(IVD)市场中最快速增长的环节之一。样本制备对试验可信性至关重要，但通常成为临床分子生物学工作流和诊断试验的瓶颈。虽然有许多分子检测方式，但只有少量的自动样本制备工作流策略。围绕这些样本制备策略和化学构建的现有仪器的花费在$17～$150k范围内，但它们仍无法提供一种用于处理难解样本基体如生痰和/或难碎裂的有机体如革兰氏阳性菌和抗酸杆菌(即分枝杆菌)的综合方法。

包含分枝杆菌菌株的抗酸杆菌通常从感染患者的痰中被分离出。它们被称为“抗酸杆菌”是因为其富脂细胞膜，其相对不可透过各种碱性染料，除非所述染料与苯酚结合。痰是浓稠的且难以处理。大多数分析用痰样含有各种不同量的有机物碎屑和各种脏污的常态或瞬态的菌落。化学去污染/处理一般被用来降低黏度并杀死污染物，同时允许收回分枝杆菌。但是，因为其独特的细胞膜含有分枝菌酸和高含量的脂，故细胞是疏水的且倾向于团聚在一起。这使得它们不可透过常见的着色剂，如革兰氏着色剂。两种抗酸着色剂是常用的，即卡宝品红和荧光色素例如金胺或金胺罗丹明。一旦被着色，这些细胞抗酸化有机溶剂的退色，因此被称为抗酸。但是，它们在依次或同时用酸和酒精处理之后保持品红或金胺着色。

抗酸涂片镜检对分枝杆菌属的敏感性差。显微镜检敏感性受到诸多因素的影响，例如疾病的流行程度和严重性、取样类型、采样质量、取样内存在的分枝杆菌细胞数量、处理方法(直接或浓缩的)、离心分离方法、着色技术和检验质量。有人建议只应在至少100个(在低收入国家)和优选300个(在工业化国家)的显微镜浸没视野(或等同的荧光视野)的检验之后才报告阴性结果。因此，当正确进行显微镜检时，它可能是费时费力的。

分枝杆菌菌株是缓慢生长的杆菌，其常见增代时间为12到18小时。菌群只在1周或8周繁殖时间后才能被看到。含有低浓度分枝杆菌细胞的样本进一步使得几次继代培养变为是必须的。在特定培养基上的分枝杆菌培养可以允许识别出生物学样本所含的特定的分枝杆菌属。但这尤其对于那些只处于感染过程初期的患者而言是费时的。

已经研发出核酸杂交试验来检测生物学样本中的分枝杆菌菌株。最初的试验利用了直接探针杂交。但在采自患者的样本中所含的分枝杆菌细胞的浓度通常太低以致无法产生阳性杂交信号。因此已经研发出利用PCR扩增的试验。例如，被商业化为“Amplified^TM结核分枝杆菌直接试验”试剂盒或者MTD试验试剂盒的试剂盒(Gen-Probe公司，美国加利福尼亚州92121，圣地亚哥)采用了MtbC专属rRNA扩增(转录介导扩增)，随后是根据Gen-Probe HPA方法(杂交保护测定)的扩增子检测。

鉴于上述限制条件，人们需要一种简单高效的系统，其集成有样本均质化、难碎裂的微生物的裂解和多核苷酸纯化以满足临床实验室和类似用户的需求。

发明内容

在一个方面，本申请提供一种综合样本纯化系统，包括外壳、样本容器架、滤头架和柱形磁体。所述样本容器架和滤头架布置在该外壳中。该样本容器架设计为用于保持一个或多个样本容器，该滤头架设计为用于保持一个或多个滤头。该柱形磁体靠近且外设于样本容器架，并且可被设于外壳内的电动机驱动而绕磁体的中心纵轴线转动。