[发明专利]用于过敏原检测的系统和方法

说明书

本公开涉及用于样本中的目标检测，特别是食物样本中的过敏原检测的装置和系统。过敏原检测系统包括采样器、一次性分析匣盒和具有优化的光学系统的检测装置。过敏原检测利用核酸分子作为检测剂和检测探针。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2018年10月5日提交的美国临时专利申请第62/741,756号；以及于2019年6月17日提交的美国临时专利申请第62/862,174号的优先权；上述每个申请的内容通过援引整体并入本文。

技术领域

本公开涉及用于样本中的目标检测(例如食物样本中的过敏原检测)的便携式装置和系统。本公开还提供了用于检测样本中感兴趣的(of interest，目标)分子(例如，过敏原)存在和/或不存在的方法。

背景技术

过敏(如食物过敏)是一种常见的医疗状况。据估计，在美国有高达2％的成人和高达8％的儿童(尤其是三岁以下的儿童)患有食物过敏(约1500万人)，据信这种患病率正在增加。一种便携式装置，其能够使患有食物过敏的人测试他们的食物并立即准确地确定过敏原含量，这对于提供有关是否食用的告知性(informed)决定而言是很有好处的。

研究人员已经尝试开发合适的装置和方法来满足这种需求，例如，在授予McKay的美国专利第5,824,554号；授予Jung等人的美国专利申请公布第2008/0182339号和美国专利第8,617,903号；授予Scott等人的美国专利申请公布第2010/0210033号；授予Royds的美国专利第7,527,765号；授予Suni等人的美国专利第9,201,068号；以及授予Khattak和Sever的美国专利第9,034,168号中公开的那些装置和系统。仍然需要改进的分子检测技术。还需要与当今使用的装置相比，能够以更少的时间、更高的灵敏度和特定性(specificity)以及更少的技术专长(expertise)来检测感兴趣的过敏原的装置和系统。

本公开提供了一种通过使用基于适体的信号多核苷酸(aptamer-based signalpolymucleotides，SPN)来快速而准确地检测样本中的过敏原的便携式组件和装置。作为检测剂的SPN特定地与感兴趣过敏原结合，从而形成SPN：蛋白质复合物。通过检测传感器来检测并测量这些复合物。捕获SPN的传感器可以包括印有与SPN杂交的核酸分子的芯片(例如，DNA芯片)。该检测系统可以包括单独的(separate，分离的)采样器、用于处理样本并实施检测化验(assay，检验)的一次性匣盒(cartridge)/容器、以及包括用于操作检测和检测反应信号的光学系统的检测器单元。检测剂(例如，SPN)和传感器(例如，DNA芯片)可以被集成到本公开的一次性匣盒中。匣盒、检测剂和检测传感器也可以用在其他检测系统中。在本发明的检测系统中也可以使用其他捕获剂，例如针对过敏原蛋白质的抗体。消费者可以在非临床环境中使用这样的装置，例如在家庭、餐馆、学校餐厅和食物加工设施中。

发明内容

本公开提供了用于检测各种类型的样本(特别是食物样本)中感兴趣分子(例如，过敏原)的系统、装置、一次性匣盒/容器、光学系统和方法。过敏原检测装置和系统是便携式且手持式的。

本公开的一个方案是一种用于检测样本中感兴趣分子(例如食物样本中的过敏原)的组件。该组件包括一分析匣盒，该分析匣盒被构造为接受样本以进行处理，以使其达到允许感兴趣分子与检测剂进行(engage in)相互作用的状态。该组件包括检测器单元，该检测器单元被构造成以允许由该检测器单元容纳的检测机构对该感兴趣分子与该检测剂的相互作用进行检测的构造来接受分析匣盒。相互作用触发在检测器单元上的视觉指示，其表明样本中存在或不存在感兴趣分子。检测器单元可以可移除地连接到分析匣盒。

在一些实施例中，该组件还可以包括单独的采样器，该采样器被构造为收集样本，以检测样本中的感兴趣分子。在一些实施例中，采样器是食物取芯器(food corer)。取芯器可操作性地连接至分析匣盒，以将收集的样本转移至匣盒。