[發明專利]一種樣品前處理方法及其應用

在審

• 申請號: 202111112653.5
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113846087A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 紀偉;李媛媛;徐濤
• 申請（專利權）人: 生物島實驗室;中國科學院生物物理研究所
• 主分類號: C12N13/00
• 分類號: C12N13/00;G01N33/53;G01N33/531;G01N33/569
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 李渤

本發明涉及一種用于包含生物分子的樣品前處理方法及其應用，其包括以下步驟：將待測樣品置于保存液中，進行外力處理以降低非特異性結合。將該前處理方法用于檢測生物分子，可以有效地減少來自于樣品中雜質的非特異性吸附，降低背景噪聲，促進生物分子特異性結合，從而進一步提高生物分子檢測方法的靈敏度。

技術領域

本發明屬于生物檢測領域。具體地，本發明涉及一種樣品前處理方法、一種生物分子的檢測方法及上述方法的應用。

背景技術

新型冠狀病毒疫情突然來襲，對高通量、高靈敏度、高特異性的抗原快速檢測方法提出了迫切的需求。目前的主流分子檢測手段—熒光定量PCR可以滿足特異性、靈敏度的檢測要求，但由于其需要核酸提取等多個復雜步驟，仍無法實現高通量、快速檢測。然而常規的免疫檢測方法，包括化學發光和層析試紙條等，雖符合高通量、快速檢測要求，但因咽拭子樣品成份復雜及檢測原理的限制，無法滿足特異性和靈敏度的要求。目前機場、醫院急診科等特殊場景存在迫切的快速檢測需求。另外，秋冬季呼吸道傳染病高發期即將來臨，也需要大面積、高通量篩查病原體，特別是新型冠狀病毒感染者，以防止可能形成的疫情反復。

目前，基于免疫層析試紙條的檢測產品已經被批準上市，化學發光免疫法也在做臨床驗證。然而，由于咽拭子樣本或唾液樣本通常會攜帶細胞碎片、口腔和鼻咽部分泌物等易于被吸附的干擾物質，因此導致此類免疫反應的特異性得不到保證，容易產生假陽性或假陰性的檢測結果，給生物分子的快速、準確和高通量檢測造成了困難，成為阻礙相關檢測方法推廣應用的主要因素，特別是在新冠疫情期間，不少企業以及科研院所在對新冠檢測的各種方法進行研究，但是能實現準確快檢的方法則寥寥無幾，現在這種需求依然緊迫。

發明內容

鑒于現有技術中存在的上述不足之處，本發明針對生物分子檢測方法中樣本處理的瓶頸問題，提出一種檢測生物分子的樣品的前處理方法，其可以在采用咽拭子獲取的樣本或唾液樣本等的免疫檢測過程中有效地降低無關物質的非特異性吸附，將其用于生物分子檢測方法可以極大地提高檢測的靈敏度。

本申請的發明人長期從事生物分子檢測方法的研究，若檢測樣本直接使用采用咽拭子獲得的待檢測樣品或唾液等樣品時，由于反應中產生非特異性吸附，導致背景信號過高，進而導致假陽性率高，檢測的靈敏度總是達不到預期目標。經過很多次實驗分析發現，影響檢測效果的因素是樣品中存在多種來自口腔細胞碎片、食物殘渣以及鼻咽部分泌物的雜質，特別是蛋白雜質是嚴重干擾檢測特異性的重要原因，去除這部分干擾雜質有利于提高生物分子檢測的靈敏度，降低假陽性和假陰性的錯誤檢測結果的發生率。

由于目前對于生物分子檢測的高通量、高靈敏度和高特異性要求日益提高，因此還要求去除這部分雜質的手段快速、簡便和有效，從而滿足檢疫防疫工作對于快速檢測和消毒殺菌的時效性要求。

經過反復摸索和驗證，本申請的發明人出乎意料地發現，通過對置于保存液中的生物分子樣品進行外力處理，可以實現咽拭子攜帶的待測樣品或唾液樣品等中的目標生物分子與干擾雜質快速、有效的分離，且不破壞待檢測的生物分子的三維結構并且保持其抗原活性，而將處理后的待檢樣品用于后續的檢測過程，可以極大地提高整個檢測方法的特異性和靈敏度。

針對上述的外力處理，本發明使用了超聲波、渦旋振蕩、施加電場、施加高壓等方法，對提高檢測方法的特異性和靈敏度都有一定的效果。

為了得到更好的檢測效果，發明人進一步研究注意到，超聲波是一種頻率超出人類聽覺范圍20kHz以上的聲波，超聲波能夠引起質點振動，質點振動的加速度與超聲頻率的平方成正比。因此，幾十千赫茲的超聲會產生極大的作用力，強超聲波在液體中傳播時，由于非線性作用，會產生聲空化。在空化氣泡突然閉合時發出的沖擊波可在其周圍產生上千個大氣壓力，對污層的直接反復沖擊，一方面破壞污物與清洗件表面的吸附，另一方面也會引起污物層的破壞而脫離清洗件表面并使它們分散到清洗液中。氣泡的振動也能對固體表面進行擦洗。氣泡還能“鉆入”裂縫中做振動，使污物脫落。此外，超聲振動在清洗液中引起質點很大的振動速度和加速度，亦使清洗件表面的污物受到頻繁而激烈的沖擊。