專利名稱：微生物濃集方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于捕集或濃集微生物使得它們保持活力以便檢測或測定的方法。在其他方面，本發(fā)明還涉及用于實施這種方法的濃集裝置(以及包括該裝置的診斷試劑盒) 以及用于裝置制備的方法。
背景技術(shù)：
由微生物污染導(dǎo)致的食源性疾病和醫(yī)院內(nèi)獲得性感染為世界各地許多地方所關(guān)注。因此，測定多種診斷樣品、食品樣品、環(huán)境樣品或其它樣品中細(xì)菌或其它微生物的存在以確定所存在的微生物的身份和/或量常常是合乎需要的或是必要的。例如，可測定細(xì)菌DNA或細(xì)菌RNA，以甚至在存在其它細(xì)菌種類的情況下評估特定細(xì)菌種類的存在與否。然而，檢測特定細(xì)菌的存在的能力至少部分取決于所分析的樣品中細(xì)菌的濃度。可對細(xì)菌樣品進(jìn)行鋪板或培養(yǎng)，以增加樣品中細(xì)菌的數(shù)量，來確保足夠的檢測水平，但培養(yǎng)步驟通常需要大量的時間且因此會顯著耽擱評估結(jié)果。使樣品中的細(xì)菌濃集可縮短培養(yǎng)時間或甚至消除對于培養(yǎng)步驟的需要。因此，已經(jīng)開發(fā)了通過使用特定細(xì)菌菌株的特異性抗體(例如，為抗體包被的磁性顆?；蚍谴判灶w粒的形式)來分離(并由此濃集)該菌株的方法。然而，這些方法往往昂貴，而且對于至少一些診斷應(yīng)用來說速度仍比期望的稍慢。也已經(jīng)使用了非菌株特異性的濃集方法(例如，以獲得對樣品中所存在的微生物的較為一般性的評估)。在濃集了微生物混合群體之后，如果需要，通過使用菌株特異性探針來測定特定菌株的存在。已經(jīng)通過基于碳水化合物和凝集素蛋白相互作用的方法實現(xiàn)了微生物的非特異性濃集或捕集。涂覆殼聚糖的支持物已經(jīng)用作非特異性捕集裝置，并且用作微生物營養(yǎng)素的物質(zhì)(例如，碳水化合物、維生素、鐵螯合的化合物以及鐵載體)也已經(jīng)被描述為可用作配體以進(jìn)行微生物的非特異性捕集。多種無機(jī)材料(例如，羥基磷灰石和金屬氫氧化物)已經(jīng)用于非特異性結(jié)合和濃集細(xì)菌。物理濃集方法(例如，過濾、色譜法、離心和重力沉降)已經(jīng)被用于非特異性捕集， 其使用和/或不使用無機(jī)結(jié)合劑。這些非特異性濃集方法具有不同的速度(至少一些食品檢測程序仍需要至少過夜孵育作為主培養(yǎng)富集步驟)、成本(至少一些需要昂貴的設(shè)備、材料和/或受訓(xùn)技術(shù)人員)、樣品要求(例如，樣品特性和/或體積限制)、空間要求、易于使用性(至少一些需要復(fù)雜的多步驟方法)、就地使用的合適性和/或有效性
發(fā)明內(nèi)容
因此，我們認(rèn)為迫切需要用于快速檢測病原微生物的方法。所述方法將優(yōu)選不僅快速而且成本低、簡單(不涉及復(fù)雜的設(shè)備或程序)和/或在多種條件下(例如，不同類型樣品基質(zhì)和/或病原微生物、不同微生物負(fù)荷以及不同樣品體積)有效。簡而言之，在一個方面，本發(fā)明提供了一種用于非特異性濃集樣品中存在的微生物菌株(例如，細(xì)菌、真菌、酵母菌、原生動物、病毒(包括無包膜病毒和有包膜病毒)和細(xì)菌內(nèi)生孢子的菌株)的方法，使得微生物保留活力以便檢測或測定一種或多種菌株。所述方法包括(a)提供下述濃集裝置，其包括含有至少一種濃集劑的燒結(jié)多孔聚合物基質(zhì)，所述濃集劑包含無定形金屬硅酸鹽并且具有下述表面組成，所述表面組成經(jīng)X射線光電子光譜(XPS)測定具有小于或等于0. 5的金屬原子與硅原子比；(b)提供包含至少一種微生物菌株的樣品(優(yōu)選地，為流體形式)；以及(C)使?jié)饧b置與樣品接觸(優(yōu)選地，使樣品穿過濃集裝置)使得所述至少一種微生物菌株的至少一部分結(jié)合至濃集裝置或被濃集裝置捕集。優(yōu)選地，所述方法還包括檢測至少一種結(jié)合的微生物菌株的存在(例如，通過基于培養(yǎng)的檢測方法、顯微鏡/成像檢測方法、基因檢測方法、基于發(fā)光的檢測方法或免疫檢測方法)。所述方法還可任選包括將濃集裝置與樣品分離和/或培養(yǎng)性地富集至少一種結(jié)合的微生物菌株(例如，通過在通用或微生物特異性的培養(yǎng)基中培養(yǎng)分離的濃集裝置，這取決于需要通用的微生物富集還是選擇性的微生物富集)、和/或在樣品接觸之后將捕集的微生物(或者其一個或多個組分)與濃集裝置隔離或分離(例如，通過使洗脫劑或裂解劑穿過濃集裝置)。本發(fā)明的方法不靶向特定的微生物菌株。相反，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，燒結(jié)多孔聚合物基質(zhì)中包含相對低成本的無機(jī)材料的濃集裝置可在捕集多種微生物中出乎意料地有效(并且相對不具有無機(jī)材料的相應(yīng)裝置而言，在通過洗脫隔離或分離捕集的微生物中出乎意料地有效)。這類裝置可以以非菌株特異性方式濃集存在于樣品(例如，食品樣品)中的微生物菌株，使得可更容易且快速地測定一種或多種微生物菌株(優(yōu)選地，一種或多種細(xì)菌菌株)。本發(fā)明的方法相對簡單且成本低(不需要復(fù)雜的設(shè)備或昂貴的菌株特異性材料)，并且可相對快速(相對于未接觸濃集裝置的相應(yīng)對照樣品，優(yōu)選的實施例在少于約 30分鐘內(nèi)捕集存在于相對均勻的流體樣品中的微生物的至少約70% (更優(yōu)選地，至少約 80%;最優(yōu)選地，至少約90%))。另外，所述方法可對于多種微生物(包括諸如革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌之類的病原體)和多種樣品(不同的樣品基質(zhì)，并且與至少一些現(xiàn)有技術(shù)的方法不同，甚至具有低微生物含量和/或大體積的樣品)有效。因此，本發(fā)明的方法的至少一些實施例可滿足上述對于在多種條件下快速檢測病原微生物的低成本、簡單方法的迫切需要。本發(fā)明的方法可尤其有利于濃集食品樣品中的微生物(例如，含顆粒的食品樣品，尤其是包含相對較粗顆粒的那些)，因為所述方法中所用的濃集裝置與至少一些過濾裝置(例如，絕對的微米過濾器)相比可顯示具有至少稍高的抗阻塞性。這可有利于更完整的樣品處理(這對于消除食品檢測中的假陰性測定至關(guān)重要)和相對較大體積樣品的處理 (例如，在現(xiàn)場條件下)。在另一方面，本發(fā)明還提供下述濃集裝置，其包括含有至少一種濃集劑的燒結(jié)多孔聚合物基質(zhì)，所述濃集劑包含無定形金屬硅酸鹽并且具有下述表面組成，所述表面組成
5經(jīng)X射線光電子光譜(XPS)測定具有小于或等于0.5的金屬原子與硅原子比。本發(fā)明還提供可用于實施本發(fā)明的濃集方法的診斷試劑盒，所述試劑盒包括(a)本發(fā)明的至少一種所述濃集裝置；和(b)用于實施上文所述濃集方法的至少一種檢測容器或檢測試劑。在另一個方面，本發(fā)明提供用于制備濃集裝置的方法，其包括(a)提供混合物，所述混合物包含(1)至少一種顆粒狀的可燒結(jié)聚合物(優(yōu)選地，為粉末形式)和( 至少一種顆粒濃集劑，所述顆粒濃集劑包含無定形金屬硅酸鹽并且具有下述表面組成，所述表面組成經(jīng)X射線光電子光譜(XPS)測定具有小于或等于0. 5的金屬原子與硅原子比；以及(b)將混合物加熱至足以燒結(jié)聚合物的溫度，以便形成包含顆粒濃集劑的燒結(jié)多孔聚合物基質(zhì)。
具體實施例方式在以下詳細(xì)說明中，描述了各組數(shù)值范圍(例如，特定部分中的碳原子數(shù)的數(shù)值范圍、特定組分的量的數(shù)值范圍等等)，并且在每組數(shù)值范圍內(nèi)，范圍的任何下限可與范圍的任何上限配對。本專利申請中使用的“濃集劑”是指用于濃集微生物的組合物；“檢測”是指鑒定微生物的至少一種組分，由此確定微生物的存在?！盎驒z測”是指對衍生自靶微生物的遺傳物質(zhì)組分如DNA或RNA的鑒定?！懊庖邫z測”是指對衍生自靶微生物的抗原物質(zhì)如蛋白質(zhì)或蛋白多糖的鑒定?！拔⑸铩笔侵妇哂羞m于分析或檢測的遺傳物質(zhì)的任何細(xì)胞或粒子(包括(例如) 細(xì)菌、酵母菌、病毒和細(xì)菌內(nèi)生孢子)；“微生物菌株”是指可通過檢測方法區(qū)分的特定類型的微生物(例如，不同屬的微生物，屬內(nèi)不同種的微生物或種內(nèi)不同分離物的微生物)；“樣品”是指所采集的(例如，待分析的)物質(zhì)或材料；“樣品基質(zhì)”是指除微生物以外的樣品組分；“燒結(jié)”(涉及大量的聚合物粒子)是指通過施加熱引起聚合物粒子中的至少一些的粒間結(jié)合或粘合、而未引起完全的粒子熔融(例如，通過將大量的聚合物粒子加熱至介于聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔點之間的溫度以實現(xiàn)粒子軟化)；“可燒結(jié)的”(涉及聚合物)是指可被燒結(jié)的聚合物；“被燒結(jié)的”(涉及基質(zhì))是指通過燒結(jié)形成的；“靶微生物”是指需要檢測的任何微生物；“穿透孔”(涉及多孔基質(zhì))是指包括穿過基質(zhì)的通道或溝槽(具有單獨的入口和出口)的孔；“曲折通道基質(zhì)”是指具有至少一個曲折穿透孔的多孔基質(zhì)。濃集劑適用于實施本發(fā)明的方法的濃集劑包括含有金屬硅酸鹽并且具有下述表面組成的那些，所述表面組成經(jīng)X射線光電子光譜(XPS)測定具有小于或等于約0.5(優(yōu)選地，小于或等于約0. 4 ；更優(yōu)選地，小于或等于約0. 3 ；最優(yōu)選地，小于或等于約0. 2)的金屬原子與硅原子比。優(yōu)選地，表面組成還包括至少平均約10原子％的碳(更優(yōu)選地，至少平均約
612原子％的碳；最優(yōu)選地，至少平均約14原子％的碳)，這經(jīng)X射線光電子光譜(XPS)測定。XPS是一種可測定樣品表面的最外側(cè)約3至10納米(nm)的元素組成并且對周期表中除氫和氦之外的所有元素均敏感的技術(shù)。XPS是一種定量技術(shù)，對于大多數(shù)原子而言檢測極限在0. 1至1原子％濃度范圍。XPS的優(yōu)選表面組成評價條件可包括相對于接受立體角為士 10度的樣品表面測得的90度的飛離角。使用上述濃集劑進(jìn)行的濃集或捕集通常不特異性針對任何特定株系、種或類型的微生物，因此提供了對樣品中微生物全體群落的濃集。然后，可使用任何已知的檢測方法用特異性探針從捕集的微生物群落中檢測特定的微生物菌株。因此，所述濃集劑可用于檢測臨床樣品、食品樣品、環(huán)境樣品或其它樣品中的微生物污染物或病原體(特別是食源性病原體，例如細(xì)菌)。當(dāng)分散于或懸浮于水體系中時，無機(jī)材料如金屬硅酸鹽呈現(xiàn)出材料和水體系pH 特征性的表面電荷。整個材料-水界面上的電勢稱為“ ζ電勢”，其可通過電泳遷移率(即， 材料顆粒在設(shè)置于水體系中的帶電電極之間移動的速率)進(jìn)行計算。在實施本發(fā)明的方法時所用的濃集劑具有比例如常用金屬硅酸鹽(如普通滑石粉)更負(fù)的ζ電勢。然而令人驚訝地是，濃集劑比滑石粉更有效地濃集表面通常趨于帶負(fù)電的微生物(如細(xì)菌)。優(yōu)選地， 濃集劑在約為7的pH下具有負(fù)ζ電勢(更優(yōu)選地，在約為7的pH下約-9毫伏至約-25 毫伏范圍內(nèi)的Smoluchowski ζ電勢；甚至更優(yōu)選地，在約為7的pH下約-10毫伏至約-20 毫伏范圍內(nèi)的Smoluchowski ζ電勢；最優(yōu)選地，在約為7的pH下約-11毫伏至約-15毫伏范圍內(nèi)的Smoluchowski ζ電勢)?？捎玫慕饘俟杷猁}包括金屬(例如鎂、鈣、鋅、鋁、鐵、鈦等(優(yōu)選地，鎂、鋅、鐵和鈦；更優(yōu)選地，鎂)以及它們的組合)的無定形硅酸鹽。優(yōu)選的是至少部分熔融顆粒形式的無定形金屬硅酸鹽(更優(yōu)選地，無定形的球化金屬硅酸鹽；最優(yōu)選地，無定形的球化硅酸鎂)。金屬硅酸鹽為已知的并且可通過已知方法進(jìn)行化學(xué)合成或者通過開采和加工天然存在的原始礦石獲得。無定形的至少部分熔融顆粒形式的金屬硅酸鹽可通過下述已知方法中的任何一種來制備，所述已知方法為在可控條件下熔融或軟化相對小的進(jìn)料粒子(例如，平均粒度至多為約25微米)以制備大致橢圓形或球形粒子(即，具有通常為大致圓形且不含尖角或尖銳邊緣的放大二維圖像的粒子，包括真正或基本上圓形和橢圓形的形狀以及任何其它的圓形或彎曲形狀)。這種方法包括原子化、火拋光、直接熔融等等。優(yōu)選方法為火焰熔融，其中通過直接熔融或火拋光固體進(jìn)料粒子形成至少部分熔融的、基本上玻璃狀的粒子 (例如，如同描述于美國專利號6，045，913 (Castle)的方法，其說明書以引用方式并入本文中)。最優(yōu)選地，這種方法可通過將無規(guī)則形狀進(jìn)料粒子的相當(dāng)大一部分(例如，約15至約 99體積％ ；優(yōu)選地，約50至約99體積％ ；更優(yōu)選地，約75至約99體積％ ；最優(yōu)選地，約90 至約99體積％ )轉(zhuǎn)換成大致橢圓形或球形的粒子而用于制備無定形的球化金屬硅酸鹽。
一些無定形金屬硅酸鹽為市售的。例如，無定形的球化硅酸鎂可商購獲得以用于化妝品制劑(例如，以 3MTM Cosmetic Microspheres CM-111，得自 3M公司(St. Paul，MN))。
除了無定形金屬硅酸鹽之外，濃集劑還可包括其它材料，該其它材料包括金屬 (例如，鐵或鈦)的氧化物、結(jié)晶金屬硅酸鹽、其它結(jié)晶材料等等，前提條件是濃集劑具有上文所述的表面組成。然而，濃集劑優(yōu)選基本上不含結(jié)晶二氧化硅。
在實施本發(fā)明的方法中，濃集劑可以基本上任何顆粒形式(優(yōu)選地，相對干燥或不含揮發(fā)物的形式)使用，所述顆粒形式適于與顆粒聚合物共混以形成用于所述方法中的濃集裝置。例如，濃集劑可以粉末形式使用或者可施用至諸如微珠等等的顆粒載體。優(yōu)選的是，濃集劑以粉末形式使用?？捎玫姆勰┌ê形⒘?優(yōu)選地，粒度范圍為約1微米(更優(yōu)選地，約2微米)至約100微米(更優(yōu)選地，約50微米；甚至更優(yōu)選地， 約25微米；最優(yōu)選地，約15微米；其中任何下限可與上述范圍中的任何上限配對))的那些。濃集裝置適用于實施本發(fā)明的方法的濃集裝置包括具有燒結(jié)的多孔聚合物基質(zhì)的那些，所述燒結(jié)的多孔聚合物基質(zhì)包含上述濃集劑中的至少一種?？?例如)通過下述方式來制備這種濃集裝置，即將至少一種顆粒狀的可燒結(jié)聚合物(優(yōu)選地，為粉末形式)與至少一種顆粒濃集劑混合或共混并隨后將所得混合物加熱至足以燒結(jié)該聚合物的溫度。此方法以及其它已知或?qū)黹_發(fā)的燒結(jié)方法可用于在冷卻之后提供包含顆粒濃集劑的燒結(jié)的多孔聚合物基質(zhì)。例如，燒結(jié)可引起聚合物粒子在其接觸點發(fā)生軟化，并且接下來的冷卻可隨后引起粒子的熔合?？僧a(chǎn)生包含顆粒濃集劑的硬化或自支承的多孔聚合物主體(例如，其中濃集劑嵌入到聚合物主體內(nèi)或聚合物主體的表面上)。這可提供具有相對復(fù)雜孔結(jié)構(gòu)(優(yōu)選地，包括曲折通道基質(zhì)的濃集裝置)和相對良好機(jī)械強(qiáng)度的濃集裝置。適用于制備濃集裝置的聚合物包括可燒結(jié)聚合物及其組合。優(yōu)選的可燒結(jié)聚合物包括熱塑性聚合物及其組合。更優(yōu)選地，熱塑性聚合物可被選擇為具有相對較高的粘度和相對較低的熔融流速。這可有利于燒結(jié)過程期間的粒子形狀保持。可用的可燒結(jié)聚合物包括聚烯烴(包括烯烴均聚物和共聚物以及烯烴和其它乙烯基單體的共聚物)、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚等等以及它們的組合?？捎镁酆衔锏拇硇詫嵗ㄒ蚁┐姿嵋蚁?EVA)聚合物、乙烯丙烯酸甲酯(EMA)聚合物、聚乙烯(包括(例如)低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE))、聚丙烯、二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、聚苯乙烯、聚(1-丁烯)、聚 (2-丁烯)、聚(1-戊烯)、聚(2-戊烯)、聚(3-甲基-1-戊烯)、聚G-甲基-1-戊烯)、1， 2-聚-1，3- 丁二烯、1，4-聚-1，3- 丁二烯、聚異戊二烯、聚氯丁二烯、聚(醋酸乙烯酯)、聚 (偏二氯乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、聚(四氟乙烯)等等以及它們的組合。優(yōu)選的聚合物包括烯烴均聚物和共聚物(特別是聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯酯聚合物以及它們的組合)。更優(yōu)選的聚合物包括烯烴均聚物及其組合(甚至更優(yōu)選地，聚乙烯及其組合；最優(yōu)選地，超高分子量聚乙烯(UHMWPE)及其組合)。可用的超高分子量聚乙烯包括分子量為至少約750，000 (優(yōu)選地，至少約1，000, 000 ；更優(yōu)選地，至少約2，000, 000 ； 最優(yōu)選地，至少約3，000, 000)的那些?？墒褂脤挿秶木酆衔锪６?，這取決于燒結(jié)的多孔聚合物基質(zhì)中所需的孔(例如，洞、凹陷、或優(yōu)選地，溝槽)尺寸。較細(xì)小粒子可在燒結(jié)基質(zhì)中提供較細(xì)小的孔尺寸。一般來講，聚合物粒子可為微粒(例如，粒度或直徑范圍為約1微米至約800微米；優(yōu)選地，約 5微米至約300微米；更優(yōu)選地，約5微米至約200微米；最優(yōu)選地，約10微米至約100或 200微米)，以便提供微米或更低量級的孔尺寸。可使用不同的均值(平均)和/或中值粒度(例如，可使用約30微米至約70微米的平均粒度)。如果需要，則可通過使用較高和較低熔融流速的聚合物的共混物來改變或控制燒結(jié)基質(zhì)中的孔隙度。可將聚合物粒子和顆粒濃集劑(以及任何可選的添加劑，例如潤濕劑或表面活性劑)進(jìn)行混合和機(jī)械性共混(例如，使用商業(yè)混合設(shè)備)以形成混合物(優(yōu)選地，均勻混合物)。一般來講，基于混合物中的所有粒子的總重量，混合物中存在的顆粒濃集劑的濃度可為至多約90重量％ (優(yōu)選地，約5至約85重量％ ；更優(yōu)選地，約10至約80重量％ ；最優(yōu)選地，約15至約75重量％ )。如果需要，可在混合物中包含少量(例如，至多約5重量％) 的常規(guī)添加劑(例如，潤濕劑、表面活性劑等等)?？蓪⑺没旌衔镌O(shè)置在模具或其它合適的容器或基底中。可用的模具可由碳素鋼、不銹鋼、黃銅、鋁等制成，并且可具有單個腔體或多個腔體。腔體可具有基本上任何所需形狀，前提條件是在完成處理之后可將其燒結(jié)的內(nèi)容物從模具中移出。優(yōu)選的是，可通過使用商業(yè)粉末處理和/或振動設(shè)備來輔助模具填充?？赏ㄟ^將熱引至模具(例如，通過電阻加熱、電感應(yīng)加熱或蒸汽加熱)來實施熱處理?？蓪⒛＞呒訜嶂磷阋詿Y(jié)聚合物的溫度(例如，通過加熱至略低于聚合物的熔點的溫度)。燒結(jié)方法為已知的并且可根據(jù)所用聚合物的特性和/或形式進(jìn)行選擇。任選的是，可在加熱過程期間將壓力施加至混合物。在熱處理之后，可允許模具自然地或通過使用基本上任何方便的冷卻方法或裝置冷卻至環(huán)境溫度(例如，約23°C的溫度)?？赏ㄟ^使用美國專利No. 7，112，272、No. 7，112，280 和 No. 7，169，304 (Hughes 等人)中所述的聚合物粒子和處理方法來制備優(yōu)選的濃集裝置，所述粒子和方法的描述以引用方式并入本文中?？蓪煞N不同類型的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粒子共混在一起，其中一種為“爆米花形”(具有表面卷旋)并且另一種為基本球形的。優(yōu)選的“爆米花形”和球形UHMWPE分別以PMX CF-I (具有0. 25-0. 30克/立方厘米的堆密度和約30至40微米的平均直徑(范圍為約10微米至約100微米))和PMX CF-2 (具有0. 40-0. 48克/立方厘米的堆密度和約陽至65微米的平均直徑(范圍為約10微米至約180微米))得自Ticona (總部位于Frankfurt，Germany的Celanese的分部)。還可使用得自其它制造商的具有類似形態(tài)、堆密度和粒度并且具有約750，000至約3，000, 000范圍內(nèi)的分子量的UHMWPE。兩種類型的UHMWPE粒子可被選擇為具有相同或不同的分子量(優(yōu)選地，兩者均具有位于所述范圍內(nèi)的相同分子量；更優(yōu)選地，兩者均具有約3，000, 000的分子量)。可將兩種不同類型的UHMWPE粒子以不同的相對量(例如，等量)進(jìn)行混合并且隨后與濃集劑以上述比率進(jìn)行進(jìn)一步地混合。任一種UHMWPE可以相比另一種較小的量使用、 或者可甚至從混合物中省去，這取決于濃集裝置的所需特性。可將選定的粒子共混在一起以形成優(yōu)選均勻的混合物。例如，可使用帶狀共混器等等?？蓪⑺玫幕旌衔镌O(shè)置在模具腔體中，此時優(yōu)選利用基本上任何標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械振動器同時進(jìn)行振動。在填充和振動周期結(jié)束時，可將模具加熱至足以燒結(jié)聚合物的溫度(一般來講，范圍為約225下至約375 °F或更高的溫度，這取決于聚合物的分子量)。冷卻之后，可獲得自支承的燒結(jié)的多孔聚合物基質(zhì)。基質(zhì)可顯示具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(包括具有不同直徑的互連的多向穿透孔)并且可因而包括優(yōu)選的曲折通道基質(zhì)(用作本發(fā)明的濃集方法中的濃集裝置)。如果需要，濃集裝置還可包括一種或多種其它部件， 例如(如)一種或多種預(yù)濾器(例如，以在樣品穿過多孔基質(zhì)之前從樣品移除相對較大的
9食品粒子)、用于在整個裝置上施加壓差的歧管(例如，以有助于使樣品穿過多孔基質(zhì))、和 /或外部殼體(例如，容納和/或保護(hù)多孔基質(zhì)的一次性料筒)。MM本發(fā)明的方法可用于多種不同類型的樣品，包括但不限于醫(yī)學(xué)樣品、環(huán)境樣品、食品樣品、飼料樣品、臨床樣品和實驗室樣品以及它們的組合。醫(yī)學(xué)或獸醫(yī)樣品可包括(例如)來自生物來源(例如，人或動物)的待測定以便進(jìn)行臨床診斷的細(xì)胞、組織或流體。環(huán)境樣品可為(例如)來自醫(yī)學(xué)或獸醫(yī)設(shè)施、工業(yè)設(shè)施、土壤、水源、食品制備區(qū)(食品接觸和非接觸區(qū))、實驗室或已潛在遭受生物恐怖的區(qū)域。優(yōu)選的是食品加工、處理以及制備區(qū)樣品，這是因為這些在細(xì)菌病原體導(dǎo)致的食品供應(yīng)污染方面常常受到特別的關(guān)注。以液體形式或者以固體在液體中的分散體或懸浮液形式獲得的樣品可直接使用， 或可進(jìn)行濃集(例如，通過離心法)或稀釋(例如，通過添加緩沖(控制PH的)溶液)。固體或半固體形式的樣品可直接使用或可根據(jù)需要通過(例如)用流體介質(zhì)(例如，緩沖溶液)洗滌或沖洗或者懸浮或分散于流體介質(zhì)中的方法來提取?？蓮谋砻?例如，通過擦拭或沖洗)獲取樣品。優(yōu)選地，樣品為流體(例如，液體、氣體或者固體或液體在液體或氣體中的分散體或懸浮液)?？捎糜趯嵤┍景l(fā)明的方法的樣品的實例包括食品(例如，新鮮農(nóng)產(chǎn)品或即食型午餐或“deli”肉)、飲料(例如，果汁或碳酸鹽飲料)、飲用水和生物流體(例如，全血或其組分，例如血漿、富含血小板的血液級分、血小板濃縮物或濃縮紅血細(xì)胞；細(xì)胞制劑(例如， 分散的組織、骨髓抽吸物或椎體骨髓)；細(xì)胞懸浮液；尿液、唾液、以及其它體液；骨髓；肺流體；腦流體；傷口滲出物；傷口活檢樣品；眼液；脊髓液等)、以及可使用已知程序(例如使用裂解緩沖液)形成的裂解制劑(例如細(xì)胞裂解物)等。優(yōu)選的樣品包括食品、飲料、飲用水、生物流體以及它們的組合(更優(yōu)選為食品、飲料、飲用水以及它們的組合)。樣品體積可根據(jù)具體應(yīng)用而不同。例如，當(dāng)本發(fā)明的方法用于診斷或研究應(yīng)用時， 樣品的體積可通常為微升范圍(例如，10微升或更大)。當(dāng)所述方法用于食品病原體檢測分析或用于飲用水安全性檢測時，樣品的體積可通常為毫升至升的范圍(例如，100毫升至 3升)。在工業(yè)應(yīng)用中，例如生物工藝或制藥配方中，所述體積可為成千上萬升。本發(fā)明的方法可從濃集狀態(tài)的樣品分離微生物，并且還可使得能從可對待使用的檢測程序造成限制的樣品基質(zhì)組分分離微生物。在所有這些情況中，本發(fā)明的方法可伴隨或替代其它的微生物濃集方法而使用。因此，任選地，如果需要另外的濃集，可在實施本發(fā)明的方法之前或之后從樣品培養(yǎng)培養(yǎng)物。這種培養(yǎng)富集可為總體的或初級的(以便富集大部分或基本上所有微生物的濃集物)或者可為特異性或選擇性的(以便僅富集一種或多種選定微生物的濃集物)。SM可通過多種已知的或?qū)黹_發(fā)的提供兩種材料間接觸的方法中的任何一種來實施本發(fā)明的方法。例如，可將濃集裝置添加至樣品，或者可將樣品添加至濃集裝置?？蓪饧b置浸于樣品中、可將樣品傾注到濃集裝置上、可將樣品傾注到含有濃集裝置的管或孔內(nèi)，或優(yōu)選地，可使樣品在濃集裝置其上或其內(nèi)(優(yōu)選地，其內(nèi))穿過(或反之亦然)。優(yōu)選地，以下述方式進(jìn)行接觸，即，使樣品穿過燒結(jié)的多孔聚合物基質(zhì)的至少一個孔(優(yōu)選地， 穿過至少一個穿透孔)。
可在多種容器或儲存器中的任何一者(任選地，帶蓋、閉合、或密封的容器；優(yōu)選地，設(shè)計用于容納基本上無樣品滲漏的裝置的柱、注射筒、或另一個儲存器)內(nèi)組合(使用任何添加順序)濃集裝置和樣品。用于實施本發(fā)明的方法的合適容器將由具體樣品決定， 并且可在尺寸和性質(zhì)上大不相同。例如，所述容器可為小容器(例如10微升容器(例如，試管或注射器))或較大容器(例如100毫升至3升容器(例如，錐形瓶或環(huán)狀圓柱形容器)。直接接觸樣品的容器、濃集裝置、以及任何其它裝置或添加劑可在使用前進(jìn)行滅菌(例如，通過受控?zé)?、環(huán)氧乙烷氣體或輻射來進(jìn)行)，以便減少或防止任何可導(dǎo)致檢測誤差的樣品污染。濃集裝置中足以捕集或濃集特定樣品的微生物以便成功檢測的濃集劑的量是可變動的(取決于例如，濃集劑和裝置的性質(zhì)和形式以及樣品的體積)，并且可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地確定。可進(jìn)行接觸達(dá)所需的時間段(例如，對于等于或小于約100毫升體積的樣品，最多約60分鐘的接觸可以是有用的；優(yōu)選地，約15秒至約10分鐘或更長時間；更優(yōu)選地，約15 秒至約5分鐘；最優(yōu)選地，約15秒至約2分鐘)。任選但可優(yōu)選的是，可通過混合(例如， 通過攪動、搖動或通過在整個裝置上施加壓差以有利于樣品穿過其多孔基質(zhì))和/或通過孵育(例如，在環(huán)境溫度下)來增強(qiáng)接觸，以便增加濃集裝置的微生物接觸。優(yōu)選的是，可通過使樣品穿過濃集裝置(例如，通過泵送)至少一次(優(yōu)選地，僅一次)來實現(xiàn)接觸?？墒褂糜糜谠谡麄€裝置(例如，注射器或柱塞)上建立壓差的泵(例如，蠕動泵)或其它設(shè)備中的基本上任何一種。以高達(dá)約100毫升/分鐘或更高的樣品流速穿過所述裝置可為有效的。優(yōu)選地，可使用約10-20毫升/分鐘的流速。優(yōu)選的接觸方法包括使樣品如此穿過濃集裝置(例如，通過泵送)并隨后利用濃集裝置(例如，在上述容器中的一者內(nèi))孵育(例如，約3小時至約對小時；優(yōu)選地，約 4小時至約20小時)含微生物的樣品(優(yōu)選地，流體)。如果需要，可在接觸期間在濃集裝置和樣品的組合中包含一種或多種添加劑(例如，裂解試劑、生物發(fā)光測定試劑、核酸捕集試劑(例如，磁珠)、微生物生長培養(yǎng)基、緩沖液(例如，用于潤濕固體樣品)、微生物染色試劑、清洗緩沖液(例如，清洗掉未結(jié)合的材料)、洗脫試劑(例如，血清白蛋白)、表面活性劑(例如，Triton X-100非離子表面活性劑，得自Union Carbide Chemicals and Plastics (Houston, TX))、機(jī)械摩擦/洗脫劑(例如，玻璃珠)等)。本發(fā)明的方法還可任選包括分離結(jié)合微生物的濃集裝置與樣品?？赏ㄟ^本領(lǐng)域中熟知的多種方法來進(jìn)行分離(例如，通過泵送、潷析或虹吸流體樣品，以便將結(jié)合微生物的濃集裝置留在用于實施所述方法的容器或儲存器中)。另外可以在樣品接觸之后從濃集裝置隔離或分離(例如，通過使洗脫劑或裂解劑在濃集裝置之上或之內(nèi)穿過)捕集的微生物 (或者其一種或多種組分)。本發(fā)明的方法可人工實施(例如，以批次方式)或可為自動的(例如，以便能夠進(jìn)行連續(xù)或半連續(xù)處理)。腿可通過使用本發(fā)明的方法來濃集并且任選但優(yōu)選地檢測多種微生物，包括(例如)細(xì)菌、真菌、酵母菌、原生動物、病毒(包括無包膜病毒和有包膜病毒)、細(xì)菌內(nèi)生孢子 (例如，芽孢桿菌屬(包括炭疽芽胞桿菌(Bacillus anthracis)、蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)和枯草芽孢桿菌(Bacillus subtil is))和梭狀芽孢桿菌(包括肉毒梭狀芽孢桿菌(Clostridium botulinum)、艱難梭狀芽孢桿菌(Clostridium difficile)和產(chǎn)氣莢膜梭狀芽孢桿菌(Clostridium perfringens)))等等以及它們的組合(優(yōu)選地，細(xì)菌、酵母菌、病毒、細(xì)菌內(nèi)生孢子、真菌以及它們的組合；更優(yōu)選地，細(xì)菌、酵母菌、病毒、細(xì)菌內(nèi)生孢子以及它們的組合；甚至更優(yōu)選地，細(xì)菌、病毒、細(xì)菌內(nèi)生孢子以及它們的組合；最優(yōu)選地，革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、無包膜病毒(例如，諾羅病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒、甲型肝炎病毒、鼻病毒以及它們的組合)、細(xì)菌內(nèi)生孢子以及它們的組合)。所述方法可用于檢測病原體，這對于食品安全或?qū)τ卺t(yī)學(xué)、環(huán)境或反恐原因來說是重要的。所述方法尤其可用于檢測病原性細(xì)菌(例如，革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌)以及多種酵母菌、霉菌和支原體(以及這些中的任何的組合)。待檢測的靶微生物屬包括(但不限于)李斯特菌屬(Listeria)、埃希氏桿菌屬(Escherichia)、沙門氏菌屬(Salmonella)、彎曲桿菌屬(Campylobacter)、梭狀芽 ？包桿菌屬(Clostridium) > ff M (Helicobacter)、分枝桿菌屬(Mycobacterium) > 葡萄球菌屬(Staphylococcus)、志賀氏菌屬(Shigella)、腸球菌屬(Enterococcus)、 芽孢桿菌屬(Bacillus)、奈瑟氏菌屬(Neisseria)、志賀氏菌屬(Shigella)、鏈球菌屬(Mi^ptococcus)、弧菌屬(Vibrio)、耶爾森氏菌屬(Yersinia)、博德特氏菌屬 (Bordetella)、包柔氏螺旋體屬(Borrelia)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、酵母菌屬 (Saccharomyces)、念珠菌屬(Candida)等以及它們的組合。樣品可含有多種微生物菌株， 并且任何一種菌株可獨立于任何其它菌株而被檢測到?？勺鳛闄z測靶的具體微生物菌株包括大腸桿菌(Escherichia coli)、小腸結(jié)腸炎耳口爾森氏菌(Yersinia enterocolitica)、 假結(jié)核耳口爾森氏菌(Yersinia pseudotuberculosis)、霍舌L 弧菌(Vibrio cholerae)、 副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、創(chuàng)傷弧菌(Vibrio vulnificus)、單核細(xì)胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes)(無害李斯特菌為替代物)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、腸道沙門氏菌(Salmonella enterica)、釀酒酵母菌 (Saccharomyces cerevisiae)、白色念珠菌(Candida albicans)、葡萄球菌腸毒素亞禾中 (Staphylococcal enterotoxin ssp)、賭樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)、炭疽芽孢桿菌 (Bacillus anthracis)(Bacillus atrophaeus)lif (Bacillus subtilis)、產(chǎn)氣莢膜梭狀芽孢桿菌(Clostridium perfringens)、肉毒梭狀芽孢桿菌 (Clostridium botulinum)、艱難梭狀芽孢桿菌(Clostridium difficile)、阪崎腸桿菌 (Enterobacter sakazakii)、銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)等、以及它們的組合(優(yōu)選地，金黃色葡萄球菌、腸道沙門氏菌、釀酒酵母菌、萎縮芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、 大腸桿菌、人類感染性無包膜腸道病毒(大腸桿菌噬菌體為替代物)以及它們的組合)。已被濃集裝置捕集或結(jié)合(例如，通過吸附或通過篩分)的微生物可通過基本上任何目前已知或?qū)黹_發(fā)的所需方法來檢測。這類方法包括(例如)基于培養(yǎng)的方法(當(dāng)時間允許時可為優(yōu)選的)、顯微鏡法(例如，使用可用于觀察標(biāo)記有熒光染料的微生物的透射光顯微鏡或落射熒光顯微鏡)以及其它成像方法、免疫檢測方法和遺傳檢測方法。微生物捕集后的檢測過程可任選包括洗滌以移除樣品基質(zhì)組分、切片或者說是打碎濃集裝置中燒結(jié)的多孔聚合物基質(zhì)、染色等等。免疫檢測是對衍生自靶生物體的抗原物質(zhì)的檢測，該抗原物質(zhì)通常是充當(dāng)細(xì)菌或病毒顆粒的表面上的標(biāo)志的生物分子(例如，蛋白質(zhì)或蛋白多糖)?？乖镔|(zhì)的檢測通?？赏ㄟ^抗體、選自諸如噬菌體展示之類的過程的多肽或來自篩選過程的適體來進(jìn)行。免疫檢測方法是熟知的，并且包括(例如)免疫沉淀和酶聯(lián)免疫吸附測定 (ELISA)?？梢远喾N方式(例如，通過用熒光染料、用量子點或用可產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光的酶或有色底物來標(biāo)記第一抗體或第二抗體，和使用讀板機(jī)或側(cè)流裝置)來檢測抗體結(jié)合。還可通過基因檢測(例如，通過核酸雜交或引物指導(dǎo)的擴(kuò)增)來進(jìn)行檢測，基因檢測常常是優(yōu)選的方法。可將捕集或結(jié)合的微生物裂解，以使它們的遺傳物質(zhì)可供檢測。 裂解方法是熟知的，包括例如下述處理聲裂法、滲壓震擾、高溫處理(例如，約50°C至約 IOO0C )以及與酶一起孵育，該酶例如為溶菌酶、葡萄糖酶、酵母裂解酶(zymolose)、溶細(xì)胞酶、蛋白酶K、蛋白酶E和病毒內(nèi)溶素。 許多常用的基因檢測分析可檢測特定微生物的核酸，包括DNA和/或RNA?；驒z測方法中使用的條件的嚴(yán)格性與所檢測的核酸序列的變異水平相關(guān)。高嚴(yán)格的鹽濃度和溫度條件可使檢測限于靶標(biāo)的精確核酸序列。因此，使用高度嚴(yán)格的基因檢測可區(qū)分靶核酸序列存在小變異的微生物菌株?；驒z測可以基于核酸雜交，其中，單鏈核酸探針與微生物的變性核酸雜交，使得產(chǎn)生包含探針鏈的雙鏈核酸。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)熟悉用于在凝膠電泳、毛細(xì)管電泳或其它分離方法之后檢測雜交物的探針標(biāo)記，例如放射性標(biāo)記、熒光標(biāo)記以及化學(xué)發(fā)光標(biāo)記。特別有用的基因檢測方法是基于引物指導(dǎo)的核酸擴(kuò)增。引物指導(dǎo)的核酸擴(kuò)增方法包括(例如)熱循環(huán)方法(例如，聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)、逆轉(zhuǎn)錄酶聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)以及連接酶鏈反應(yīng)(LCR))以及等溫法和鏈置換擴(kuò)增(SDA)(以及它們的組合，優(yōu)選地，為PCR 或RT-PCR)。用于檢測擴(kuò)增產(chǎn)物的方法包括(但不限于)例如凝膠電泳分離和溴化乙錠染色以及檢測產(chǎn)物中摻入的熒光標(biāo)記或放射性標(biāo)記。還可使用在檢測擴(kuò)增產(chǎn)物之前不需要分離步驟的方法(例如，實時PCR或均相檢測)。生物發(fā)光檢測方法是熟知的，并且包括(例如)三磷酸腺苷(ATP)檢測方法，包括美國專利No. 7，422，868 (Fan等人)中所描述的那些，將其說明內(nèi)容以引用方式并入本文。 也可使用其它基于發(fā)光的檢測方法。由于本發(fā)明方法是非菌株特異性的，它提供了容許在同一樣品中靶向多種微生物菌株以便檢測的通用捕集系統(tǒng)。例如，在測定食品樣品的污染時，將同一樣品中的單核細(xì)胞增多性李斯特菌、大腸桿菌以及沙門氏菌一并檢測是合乎需要的。在單個捕集步驟之后接著可進(jìn)行例如PCR或RT-PCR測定，其使用特異性引物來擴(kuò)增來自這些微生物菌株中每個菌株的不同核酸序列。因此，可避免需要對每個菌株分開進(jìn)行樣品處理和制備程序。診斷試劑盒用于實施本發(fā)明的濃集方法的診斷試劑盒包括(a)至少一種上述濃集裝置；和 (b)用于實施本發(fā)明的濃集方法的至少一種檢測容器或檢測試劑(優(yōu)選地，無菌檢測容器或檢測試劑)。優(yōu)選地，診斷試劑盒還包括用于實施所述方法的說明書。可用的檢測容器或儲存器包括上文所述的那些并且可用于(例如)接觸、孵育、采集洗脫液或其它所需的方法步驟。可用的檢測試劑包括微生物培養(yǎng)基或生長培養(yǎng)基、裂解劑、洗脫劑、緩沖液、發(fā)光檢測分析組分(例如，發(fā)光計、裂解試劑、熒光素酶、酶底物、反應(yīng)緩沖液等等)、基因檢測分析組分等等以及它們的組合。優(yōu)選的裂解劑是在緩沖液中提供的分解酶或化學(xué)品，并且優(yōu)選的基因檢測分析組分包括靶微生物的一種或多種特異性引物。所述試劑盒還可任選包括無菌鑷子等等。^M下面的實例將進(jìn)一步說明本發(fā)明的目的和優(yōu)點，但這些實例中列舉的具體材料及其量以及其它條件和細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為是對本發(fā)明的不當(dāng)限制。所有微生物培養(yǎng)物均購自美國模式培養(yǎng)物保藏中心(ATCC ；Manassas, VA)。濃集劑結(jié)晶硅酸鎂濃集劑(下文中，滑石粉)購自Mallinckrodt Baker公司(Phillip sburg, NJ)ο無定形的球化硅酸鎂濃集劑(下文中，AS-滑石粉)以3M Cosmetic Microspheres CM-Ill (成型為實體球；粒子密度為2. 3克/立方厘米；表面積為3. 3m2/克； 粒度90%小于約11微米、50%小于約5微米、10%小于約2微米；得自3M公司(M.Paul， MN))獲得。ζ電勢測定利用裝配有ΤΜ200自動滴定模塊、ρΗ電極和在線電導(dǎo)池的Colloidal Dynamics Acoustosizer II 多頻電聲光譜分析儀(Colloidal Dynamics, Warwick, RI)進(jìn)行測定，滑石粉和AS-滑石粉濃集劑的水分散體(分別為18兆歐姆的去離子水中的5. 75重量％的滑石粉和5. 8重量％的AS滑石粉，所述去離子水是通過使用得自Millipore公司(Bedford， ΜΑ)的Milli-Q Elix 10 Synthesis AlO去離子系統(tǒng)獲得的)的ζ電勢隨所添加的鹽酸(PH)而變化。利用具有下述一般參數(shù)的極性校正和極性樣品設(shè)定來進(jìn)行測定在約7的ρΗ下，AS-滑石粉顯示具有約_12mV的Smoluchowski ζ電勢，而滑石粉具有約-8mV的Smoluchowski ζ電勢。表面組成分析通過X射線光電子光譜(XPS ；也稱為ESCA)來分析滑石粉和AS-滑石粉濃集劑樣品的表面組成。將粉末樣品擠壓到鋁箔的雙面壓敏粘合劑條帶上。通過利用壓縮氮氣吹掃從每個樣品表面移除過量的粉末。利用具有工作在固定通能模式下的單色Al-KaX射線激發(fā)源(1487eV)和半球狀電子能量分析器的 Kratos AXIS Ultra DLD 光譜儀(Kratos Analytical, Manchester, England)來采集光譜數(shù)據(jù)。在相對于接受立體角為士 10度的樣品表面測得的90度的飛離角下檢測發(fā)出的光電子。使用低能量電子流槍來使表面充電最小化。利用140瓦的陽極功率和2X 10_8托的室壓進(jìn)行測定。
原始體積: 滴定體積: 滴定劑
170mL分散體總計5至IOmL;每次滴定需20步 1.0N的鹽酸水溶液 (J.T. Baker, Phillipsburg, NJ) 300轉(zhuǎn)/分鐘(rpm) 400mL/分鐘測定前在添加酸之后攪拌120秒
攪拌速率泵送速率混合延遲
對個各個數(shù)據(jù)點分析每個濃集劑樣品的測量為約300微米X約700微米的表面區(qū)域。分析每個樣品的三個區(qū)域并求平均值以獲得平均原子百分比記錄值。使用標(biāo)準(zhǔn) Vision2 軟件(Kratos Analytical, Manchester, England)來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。結(jié)果(在 XPS的可檢測水平下存在于濃集劑表面上的元素)示于下表A中表 A.
權(quán)利要求
1.一種方法，所述方法包括(a)提供濃集裝置，所述濃集裝置包括含有至少一種濃集劑的燒結(jié)的多孔聚合物基質(zhì)，所述至少一種濃集劑包含無定形金屬硅酸鹽并且具有下述表面組成，所述表面組成經(jīng)X射線光電子光譜(XPS)測定具有小于或等于0.5的金屬原子與硅原子比；(b)提供包含至少一種微生物菌株的樣品；以及(c)使所述濃集裝置與所述樣品接觸使得所述至少一種微生物菌株的至少一部分結(jié)合至所述濃集裝置或被所述濃集裝置捕集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法還包括檢測至少一種結(jié)合的微生物菌株的存在。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述檢測是通過選自以下的方法實施的基于培養(yǎng)的方法、顯微鏡法和其他成像方法、基因檢測方法、免疫檢測方法、基于發(fā)光的檢測方法以及它們的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法還包括將所述濃集裝置與所述樣品分離和/或培養(yǎng)性地富集至少一種結(jié)合的微生物菌株和/或?qū)⒅辽僖环N結(jié)合的微生物菌株的至少一部分與所述濃集裝置分離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述燒結(jié)的多孔聚合物基質(zhì)包含至少一種熱塑性聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述熱塑性聚合物選自烯烴均聚物、烯烴共聚物、 烯烴和其它乙烯基單體的共聚物以及它們的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述熱塑性聚合物選自烯烴均聚物以及它們的組合ο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述烯烴均聚物為聚乙烯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述濃集裝置包括曲折通道基質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述表面組成具有小于或等于0.4的金屬原子與硅原子比。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述表面組成為至少平均10原子％的碳。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述濃集劑在為7的pH下具有負(fù)ζ電勢。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬選自鎂、鈣、鋅、鋁、鐵、鈦以及它們的組合O
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述金屬為鎂。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述濃集劑包含至少部分熔融顆粒形式的無定形金屬硅酸鹽。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述濃集劑為無定形的球化硅酸鎂。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述樣品為流體的形式。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述微生物菌株選自如下物質(zhì)的菌株細(xì)菌、真菌、酵母菌、原生動物、病毒、細(xì)菌內(nèi)生孢子以及它們的組合。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述微生物菌株選自如下物質(zhì)的菌株細(xì)菌、酵母菌、病毒、細(xì)菌內(nèi)生孢子以及它們的組合。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接觸是通過使所述樣品穿過所述濃集裝置來實施的。
21.一種方法，所述方法包括(a)提供濃集裝置，所述濃集裝置包括含有至少一種濃集劑的燒結(jié)的聚乙烯曲折通道基質(zhì)，所述至少一種濃集劑包含無定形的球化硅酸鎂并且具有下述表面組成，所述表面組成經(jīng)X射線光電子光譜(XPQ測定具有小于或等于0.5的金屬原子與硅原子比；(b)提供包含至少一種微生物菌株的流體樣品，所述至少一種微生物菌株選自細(xì)菌、酵母菌、病毒、細(xì)菌內(nèi)生孢子以及它們的組合；以及(c)以下述方式使所述流體樣品穿過所述濃集裝置，所述方式使得所述至少一種微生物菌株的至少一部分結(jié)合至所述濃集裝置或被所述濃集裝置捕集。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述方法還包括檢測至少一種結(jié)合的微生物菌株的存在。
23.一種濃集裝置，所述濃集裝置包括含有至少一種濃集劑的燒結(jié)的多孔聚合物基質(zhì)， 所述至少一種濃集劑包含無定形金屬硅酸鹽并且具有下述表面組成，所述表面組成經(jīng)X射線光電子光譜(XPS)測定具有小于或等于0.5的金屬原子與硅原子比。
24.一種用于實施根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法的試劑盒，所述試劑盒包括(a)至少一種根據(jù)權(quán)利要求23所述的濃集裝置；和(b)至少一種檢測容器或檢測試劑。
25.一種用于制備濃集裝置的方法，所述方法包括(a)提供混合物，所述混合物包含 (1)至少一種顆粒狀的可燒結(jié)聚合物和( 至少一種顆粒濃集劑，所述至少一種顆粒濃集劑包含無定形金屬硅酸鹽并且具有下述表面組成，所述表面組成經(jīng)X射線光電子光譜 (XPS)測定具有小于或等于0. 5的金屬原子與硅原子比；以及(b)將所述混合物加熱至足以燒結(jié)所述聚合物的溫度，以便形成包含所述顆粒濃集劑的燒結(jié)的多孔聚合物基質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于捕集或濃集微生物以用于檢測或測定的方法，所述方法包括(a)提供濃集裝置，所述濃集裝置包括含有至少一種濃集劑的燒結(jié)的多孔聚合物基質(zhì)，所述至少一種濃集劑包含無定形金屬硅酸鹽并且具有下述表面組成，所述表面組成經(jīng)X射線光電子光譜(XPS)測定具有小于或等于0.5的金屬原子與硅原子比；(b)提供包含至少一種微生物菌株的樣品；以及(c)使所述濃集裝置與所述樣品接觸使得所述至少一種微生物菌株的至少一部分結(jié)合至所述濃集裝置或被所述濃集裝置捕集。
文檔編號B01D69/02GK102449136SQ201080022684
公開日2012年5月9日 申請日期2010年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者安德魯·W·拉賓斯, 曼基里·T·克希爾薩加爾 申請人:3M創(chuàng)新有限公司