[發明專利]用于樣品中的微生物裂解、所述微生物的核酸提取和純化以進行分析的自動系統

有效

• 申請號: 200980149907.1
• 申請日: 2009-12-09
• 公開（公告）號: CN102245756A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: P·布魯瓦耶;A·杜邦菲利亞爾;M·加爾迪耶羅;M·蓋伊;H·J·M·克羅伊韋爾;E·馬約內;E·G·M·費爾溫普
• 申請（專利權）人: 生物梅里埃公司
• 主分類號: C12N1/06
• 分類號: C12N1/06;C12M3/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡勝利

本發明的技術領域是生物學分析。更具體地，本發明首先涉及用于裂解存在于環境或臨床樣品中的微生物、用于提取和純化所述微生物的核酸的裝置。本發明還涉及用于裂解微生物、用于提取和純化所述微生物的核酸用于分析目的的自動系統。

若干年來已經注意到醫院中的院內感染的增長。這些感染通過就醫者的污物，并且因此通過定義免疫力低下，通過盡管投入了相當大程度的關注在設備和表面的消毒以及空氣處理上但仍存在于醫院環境中并且沒有被消滅掉的病原微生物，來解釋?？紤]到越來越頻繁地發生環境微生物污染的情況，用于改進和幫助環境控制的裝置和方法的開發已經成為健康專家面臨的主要挑戰。

除院內感染的問題外，環境條件的控制也是工業上很多年來反復考慮的問題，尤其是在食品工業以及制藥或化妝品工業中。在食品工業中，對消費者健康的災難性結果可能源自產品或者甚至原材料的污染，眾所周知的是被病原微生物污染。實際上，由于細菌例如李氏桿菌屬(Listeria)或沙門氏菌屬(Salmonella)的那些引起的食物中毒目前是普通的事件?？諝赓|量控制也是制藥或化妝品工業的質量控制方法中的關鍵程序。

而且，這些控制必須遵守越來越多的要求，因為規定越來越嚴格。

在由健康專家或制造商使用用于進行環境控制的工具中，微生物空氣取樣器是用于檢測空氣微生物而選擇的解決辦法。這些裝置被放置于需要測量微生物學空氣污染的位置中的適合點上。它們通常由連接至培養基的取樣器組成。被空氣取樣器收集的空氣與培養基接觸；包含在所收集的空氣中的任何微生物將被放置于培養基上。然后回收培養基并且將其放置于爐子中，以促進微生物生長。因此可以通過傳統的微生物學技術檢測和識別所述微生物。

然而，這些裝置具有與所使用的技術有關的主要缺陷。這個缺陷就是獲得分析結果所需的時間。實際上，使用微生物學特別是細菌學的傳統技術需要用于細胞生長所必須的培養時間，或者甚至需要在培養基上重新培育以允許識別的階段。因此，當我們試圖檢測和識別造成院內感染或食物中毒的病原體時，獲得結果需要的時間相對較長或者甚至過長。

這種類型的裝置的另一缺陷是：雖然使用培養基可以區別細菌的屬類(genera)和種群(species)，但通常它不允許區別同一細菌種群的菌株(strain)?，F在，已知微生物的病原性可能相當大程度地根據所討論的菌株而不同。

而且，這種類型的裝置具有不能檢測有生存能力但不能進行培養的空氣微生物的缺陷。

另外，具有意于回收空氣顆粒特別是微生物的裝置。文獻GB-2?254?024描述了一種基于旋風效應(cyclone?effect)原理的用于收集空氣顆粒的裝置。雖然已經發現這種裝置適于收集空氣顆粒，包括微生物，但還沒有關于如何處理如此獲得的樣品，特別是如何提取用于進行分析的遺傳物質的研究。

更通常地，在微生物的識別方面和/或傳遞結果的速度方面，不論關于臨床或環境樣品，最相關的技術毋庸置疑地是分子診斷技術?；谖⑸镞z傳物質并且特別是感興趣的某些特殊序列的分析的這些技術可以在記錄時間內獲得微生物的非常精確的識別，因為它們可以省略培養步驟。

然而，這些技術的使用具有一些局限性，最重要的是存在于空氣中的以及因此可回收從而進行分析的微生物數量潛在地有限。實際上，已經知道環境樣品以及一些臨床樣品在微生物方面相對缺乏。因而，從原材料中只能獲得少量的遺傳物質。這樣，用于提取核酸所使用的技術的性能在產量方面成為至關緊要的參數。

而且，微生物裂解的多數現有技術通常不能應用于所有微生物和/或需要有資格的人員介入以照看手動階段。

文獻WO-A-2005/038025描述了一種從微生物特別是從空氣樣品中提取核酸的方法。該方法包括使用三種不同的裂解方法，也就是化學裂解、通過熱沖擊(thermal?shock)裂解和機械裂解。雖然這種方法毋庸置疑地可以最優化核酸的提取效率并且因此增加分析可用的遺傳物質量，但此效率仍取決于回收的微生物的量。但是，在該文獻中沒有描述如何最優化所述微生物的回收。

文獻US-5,707,861描述了一種分裂活細胞例如微生物的裝置。此裝置可以通過使用玻璃珠而裂解細胞，但另外通過存在于包含微生物的管和保持所述管的支撐體中的孔之間的縫隙而引起的振動的作用進行。因此，這種類型的裝置可以最優化細胞裂解并且因此最優化遺傳物質的提取。用于最優化遺傳物質的提取所使用的所述裝置和方法具有與上面描述的那些相同的局限性，也就是它們仍取決于所回收的微生物的數量。而且，它們具有另外的缺陷，即需要隨后的核酸集中階段，以將核酸從細胞碎片中分離。最后，它們需要在集中階段結束時手動回收核酸。