[發明專利]用于捕獲和釋放微生物的微結構體

有效

• 申請號: 201380043138.3
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN104583395B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 鄭勇均
• 申請（專利權）人: 昆塔麥特利斯株式會社
• 主分類號: C12N11/04
• 分類號: C12N11/04;C12M1/40
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 龐東成;張培源

提供了利用微結構體來捕獲和釋放微生物的方法，所述方法包括以下步驟：提供涂覆有用于使微生物附著和解附的蛋白的微結構體；在含有微生物的溶液中，將所述微結構體與含有輔助微生物附著的物質的溶液混合，以制備混合溶液；攪拌所述混合溶液以使所述微生物附著于所述微結構體；從所述混合溶液中分離出附著有微生物的微結構體；和將所述微結構體暴露于其中輔助所述微生物附著的物質以低濃度存在的環境中，從而使所述微生物從所述微結構體上解附。

技術領域

本發明涉及用于捕獲和釋放微生物的微結構體。

背景技術

為了有效治療疑似敗血癥或菌血癥的患者，進行血液培養物測試以便準確地診斷出造成敗血癥的病原生物體和對該病原生物體有效的治療劑。一般而言，血液培養物測試通過以下程序進行。首先，從患者體內無菌采集血液。對于血液采集，使用如注射器等合適的工具來使皮膚免受正常存在于皮膚上的微生物和處于周遭環境中的微生物的污染。血樣與液體血液培養基混合，并在通常1至2天中觀察在37℃培養期間微生物是否生長。接種有血液的培養基分別在有氧和無氧條件下培養。因此，能夠在培養基中培養出厭氧微生物(在氧氣存在下無法生長)以及好氧微生物(在氧氣存在下能夠生長)或者兼性厭氧微生物(在存在或不存在氧氣的情況下都能夠生長)。含培養基的培養瓶的底部通常涂覆有趨于在微生物生長時變色或發出熒光的化學物質。因此，能夠識別顏色變化或熒光的血液培養系統的使用使得能夠自動檢測培養基中微生物的生長。在將微生物從患者體內提取出并進行培養直至微生物的數目達到最佳水平(10⁵細胞/ml)之后，執行后續過程(例如，鑒定病原體株和抗生素易感性測試)。此時，需要純培養以便從血液培養物溶液中選擇性分離出病原體株并培養該病原體株。根據通用的純培養方法，血液培養后的培養物溶液(含有微生物)在瓊脂培養基上鋪板，以便獲得必需量的微生物。此時，微生物需要16小時至24小時來形成集落。常規的純培養方法要求相對較長的時間，這使得對細菌敗血癥的治療效果顯著變差。因此，需要更短的培養時間以進行更快速的抗生素易感性測試。

常規方法還需要將微生物從食物或天然環境中分離出以便鑒定并培養該微生物的過程。然而，以極小的量存在于此類環境中的微生物不易進行分離。即使微生物以相對較大的量存在時，也必須采用耗時的微生物培養過程來分離所述微生物。

因此，需要以有效且省時的方式從例如源自生物體的組織、血液、糞便和尿液、食物以及自然環境等各種環境中分離出微生物的方法。

發明內容

根據本公開的一個方面，提供了包含微結構體的用于捕獲和釋放微生物的結構體，每個微結構體具有其上可附著一個或多個微生物的表面區域以及涂覆于所述微結構體上且能夠通過人工控制而使微生物附著/解附的蛋白。

根據本公開的另一方面，提供了利用微結構體來捕獲和釋放微生物的方法，所述方法包括：提供涂覆有用于使微生物附著和解附的蛋白的微結構體；在含有微生物的溶液中，將所述微結構體與含有輔助微生物附著的物質的溶液混合，以制備混合溶液；攪拌所述混合溶液以使微生物附著于微結構體；從所述混合溶液中分離出附著有微生物的微結構體；和降低輔助所述微生物附著的物質的濃度，從而使微生物從微結構體上解附。

附圖說明

圖1是顯示細菌結合至人甘露糖結合凝集素(MBL)或從其解離的模型的圖示。

圖2顯示了描繪細菌附著至MBL涂覆的微結構體的狀態的(a)示意圖和(b)實際光學顯微圖片。

圖3是說明捕獲和分離微生物的方法的一個實施方式的流程圖。

圖4顯示的光學顯微圖片示出了對抗體涂覆的微結構體與MBL涂覆的微結構體的細菌捕獲和釋放性質進行比較的實驗結果。

圖5至8顯示了將附著至MBL涂覆的微結構體和抗體涂覆的微結構體的細菌從微結構體分離并進行培養之后，每小時記錄的細胞數。

具體實施方式