[發(fā)明專利]使用即時(shí)檢測裝置進(jìn)行病原體富集和核酸提取的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980055050.0
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN112639095A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 愼鏞;李銀永;趙飛
• 申請（專利權(quán)）人: 注入技術(shù)公司
• 主分類號(hào): C12N15/10
• 分類號(hào): C12N15/10;G01N35/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 楊國強(qiáng);張淑珍

本發(fā)明涉及一種使用胺官能化硅藻土和作為交聯(lián)劑的辛二亞氨酸二甲酯來富集病原體和提取核酸的方法。帶負(fù)電荷的病原體通過交聯(lián)劑被電吸附在帶正電荷的硅藻土表面，細(xì)胞裂解后釋放的核酸可通過與硅藻土的胺基團(tuán)發(fā)生可逆交聯(lián)而在硅藻土上固定并分離。上述方法可以用作即時(shí)檢測方法，原因在于該方法可以作為一體式裝置同時(shí)富集病原體和提取核酸，而無需使用專用設(shè)備和電(電力)，并且在時(shí)間和成本節(jié)約方面都優(yōu)于傳統(tǒng)方法，所提取的核酸具有可用于疾病診斷和治療的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用即時(shí)檢測裝置進(jìn)行病原體富集和核酸提取的方法。

背景技術(shù)

病原體診斷在全球健康問題中非常重要，特別是在資源受限的環(huán)境中、如中央實(shí)驗(yàn)室技術(shù)。迄今為止，細(xì)胞培養(yǎng)、血液化學(xué)、流式細(xì)胞術(shù)、免疫分析和核酸檢測(NAT)等多種方法已被開發(fā)用于病原體的診斷，細(xì)胞培養(yǎng)被廣泛應(yīng)用于臨床診斷，但其缺點(diǎn)是需要耗時(shí)的過程、高成本、物種特異性方案，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和設(shè)備。另一方面，核酸檢測因其具有相對快速和通用的方案以及在診斷測試(如窗口期診斷、免疫突變病毒檢測和免疫沉默/隱性感染鑒定)方面的應(yīng)用而受到人們的關(guān)注。然而，基于核酸檢測的傳統(tǒng)分析具有下述缺點(diǎn)，即市售產(chǎn)品和實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的分析方法通常都很復(fù)雜。因此，需要進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，該預(yù)處理須進(jìn)行基于實(shí)驗(yàn)室的工作，例如熟練的技術(shù)人員、特定的設(shè)備和多個(gè)步驟。這些需求限制了核酸檢測在即時(shí)檢測(point-of-care testing；POCT)中的使用。

基于核酸檢測的即時(shí)檢測包括樣品制備、模板擴(kuò)增和信號(hào)檢測三個(gè)主要方面。已經(jīng)進(jìn)行的研究集中于簡單有效的擴(kuò)增和檢測，來作為對基于核酸檢測的即時(shí)檢測加以改進(jìn)的方法，但也進(jìn)行了集中于初始樣品制備階段的研究。已經(jīng)開發(fā)出了一種基于核酸的即時(shí)檢測方法，該方法可以直接從樣品進(jìn)行擴(kuò)增，且不需要太多的提取，但由于靈敏度低、成本高，該方法仍然受到限制。包括從生物基質(zhì)中提取核酸和去除化學(xué)抑制劑在內(nèi)的樣品制備非常重要，因?yàn)楦哔|(zhì)量的核酸是所有后續(xù)分析的基礎(chǔ)。特別是，這一步驟應(yīng)針對開放環(huán)境(而非實(shí)驗(yàn)室條件)進(jìn)行定制，以消除無菌實(shí)驗(yàn)室與資源受限環(huán)境的界限。

與發(fā)達(dá)國家不同的是，由于永久性集成設(shè)施的高成本和熟練技術(shù)人員的限制，基于中央實(shí)驗(yàn)室的大規(guī)模診斷不適合于資源受限的環(huán)境。因此，一次性的即時(shí)分析方法可以成為資源受限的環(huán)境的解決方案。近10年來，免疫層析試紙條(ICS)檢測是成功用于資源受限環(huán)境的診斷分析方法之一，但其缺點(diǎn)是在深度樣品分析方面受限。

對于即時(shí)診斷用途而言，分析應(yīng)當(dāng)簡化(即很少有制造和應(yīng)用工藝、設(shè)施或培訓(xùn)方面的要求)，并且應(yīng)快速、可靠(物流和儲(chǔ)存方面)并優(yōu)化以降低成本。特別是，有必要將這種分析方法應(yīng)用于常見的臨床樣本(如尿液、血液和痰)。然而，這一應(yīng)用存在難度，原因在于PCR抑制劑在生物樣品以及從樣品提取病原體中被廣泛刺激。因此，將病原體富集和核酸樣品制備加以整合的應(yīng)用解決方案可有助于臨床檢測和即時(shí)分析。此外，在包括非洲在內(nèi)的欠發(fā)達(dá)國家，基于實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備的使用由于供電困難而受到限制，因此，無需使用電(電力)即可富集病原體和提取核酸的即時(shí)分析具有在資源受限的環(huán)境中廣泛使用的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供用于即時(shí)檢測的病原體富集和核酸提取裝置。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供使用上述裝置的病原體富集和核酸提取方法。

技術(shù)手段

本發(fā)明提供了一種用于即時(shí)檢測的病原體富集和核酸提取裝置，該裝置包括：進(jìn)口；連接至進(jìn)口的反應(yīng)單元，該反應(yīng)單元將通過進(jìn)口引入的含有病原體的樣品、交聯(lián)劑和用硅烷化合物改性的硅藻土混合；連接至反應(yīng)單元的過濾器單元，該過濾器單元能夠阻擋含有病原體的樣品、交聯(lián)劑和用硅烷化合物改性的硅藻土，并使得具有與核酸對應(yīng)尺寸的物質(zhì)通過；連接至過濾器單元的出口單元，該出口單元對核酸進(jìn)行分離。