In various implementations, methods and devices for detecting and/or quantifying analytes are provided. In some implementations, a device is provided that includes a two-phase system (ATPS) containing a mixed phase solution, which is separated into a first phase solution and a second phase, in which the first phase solution becomes a leading phase and the second phase solution becomes a lagging phase in use; a side-flow measurement (LFA); and a probe and/or a chromogenic reagent, in which the first phase solution becomes a leading phase and the second phase solution becomes a lagging phase. In use, the probe associates with the first phase solution in the preceding phase of the ATPS and/or the chromogenic reagent associates with the second phase solution in the lagging phase of the ATPS. In some implementations, a \one-pot\ system for purifying and amplifying nucleic acids using, for example, ATPS and isothermal amplification reagents is provided.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于纸基免疫测定的生物标志物浓缩和信号放大以及用于提取、浓缩和扩增DNA的单一平台相关申请的交叉引用本申请要求2016年6月9日提交的USSN62/348,038的权益和优先权，该文献全文以引用方式并入本文以用于所有目的。政府支持声明[不适用]
技术介绍
已经使用多种测定法来检测生物流体中各种物质或病原体的存在或浓度。在固相免疫测定中，将受体(通常是对于待检测的配体具有特异性的抗体)固定在固体载体上。将可包含待检测分析物的测试流体与固体载体接触，并且当存在目标分析物时形成受体-分析物对。为了使受体-配体对可见，可使用与受体-配体对结合的标记的抗体，然后目视检测与受体-配体对结合的标记的抗体。大多数商业化护理点(point-of-care)诊断装置采用侧流免疫测定(LFA)，这是因为侧流免疫测定具有低成本和简便性。在典型的所谓的侧流测定中，将可能含有待检测分析物的流体施加到多孔膜层的一端，并且在毛细管力的作用下沿侧向方向流过膜，以便被能够结合待检测分析物的固定“受体”捕获。LFA通常结合所谓的夹心免疫测定，在夹心免疫测定中，分析物被夹在标记的抗体与固定于固体载体上的抗体之间。然而，与基于实验室的测定(例如，ELISA)相比，LFA的灵敏度较差。虽然已经为提高LFA灵敏度作出了很多努力，但这些方法中的许多方法依赖于使用昂贵的电子读取器或者需要多个用户步骤，这减损了LFA的护理点性质。类似地，虽然已在设计用于DNA检测的护理点友好核酸扩增测试(NAAT)方面作出很多努力，但这些测试通常由于过度简化而缺乏灵敏度，或者为了保持测试准确性而牺牲了易用性。此外，当前护理点(P...
【技术保护点】
1.一种用于检测和/或量化样品中的分析物的装置，所述装置包括：包含混合相溶液的双水相体系(ATPS)，所述混合相溶液分离成第一相溶液和第二相，其中在使用中，所述第一相溶液成为前导相并且所述第二相溶液成为滞后相；侧流测定(LFA)或流通测定；以及探针和/或显色试剂，其中在使用中，所述探针与所述ATPS的所述前导相中的所述第一相溶液缔合和/或所述显色试剂与所述ATPS的所述滞后相中的所述第二相溶液缔合。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.09 US 62/348,0381.一种用于检测和/或量化样品中的分析物的装置，所述装置包括：包含混合相溶液的双水相体系(ATPS)，所述混合相溶液分离成第一相溶液和第二相，其中在使用中，所述第一相溶液成为前导相并且所述第二相溶液成为滞后相；侧流测定(LFA)或流通测定；以及探针和/或显色试剂，其中在使用中，所述探针与所述ATPS的所述前导相中的所述第一相溶液缔合和/或所述显色试剂与所述ATPS的所述滞后相中的所述第二相溶液缔合。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述LFA包含多孔基质，所述多孔基质被构造成接纳和/或包含所述ATPS或其组分和/或所述探针、和/或所述显色试剂。3.根据权利要求1-2中任一项所述的装置，其中所述LFA包括缀合垫、包含结合所述分析物的抗体的测试线、任选的包含二级抗体的对照线、任选的吸收垫以及任选的样品垫。4.一种用于检测和/或量化样品中的分析物的装置，所述装置包括：流通系统，所述流通系统包括：浓缩部件，所述浓缩部件包括含有混合相溶液的双水相体系(ATPS)，其中在使用中，所述第一相溶液成为前导相并且所述第二相溶液成为滞后相；探针和/或显色试剂，其中在使用中，所述探针与所述ATPS的所述前导相中的所述第一相溶液缔合和/或所述显色试剂与所述ATPS的所述滞后相中的所述第二相溶液缔合；以及检测部件，所述检测部件设置在所述浓缩部件下方。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述浓缩部件包括一层或多层纸。6.根据权利要求4-5中任一项所述的装置，其中所述检测部件包括缀合垫、反应垫和任选的槽。7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其中所述探针设置在所述ATPS中。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述探针与所述ATPS的所述第一相溶液缔合。9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其中所述显色试剂设置在所述ATPS中。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述显色试剂与所述ATPS的所述第二相溶液缔合。11.根据权利要求1-10中任一项所述的装置，其中所述装置被配置用于使所述ATPS在施加到所述装置之前与所述样品组合。12.根据权利要求1-11中任一项所述的装置，其中在所述装置与所述样品接触之前，所述ATPS在所述侧流测定上或在流通测定的浓缩部件中脱水。13.根据权利要求12所述的装置，其中在所述装置与所述样品接触之前，所述探针在所述侧流测定上或在流通测定的浓缩部件中脱水。14.根据权利要求12-13中任一项所述的装置，其中在所述装置与所述样品接触之前，所述显色试剂在所述侧流测定上或在流通测定的浓缩部件中脱水。15.根据权利要求12-14中任一项所述的装置，其中所述ATPS包含混合相溶液，所述混合相溶液在所述装置与所述样品接触之后分离成第一相溶液和第二相溶液。16.根据权利要求1-15中任一项所述的装置，其中所述探针被选择为极端地分配到所述ATPS的亲水相中。17.根据权利要求1-15中任一项所述的装置，其中所述探针被选择为极端地分配到所述ATPS的疏水相中。18.根据权利要求1-17中任一项所述的装置，其中所述显色试剂被选择为极端地分配到所述ATPS的疏水相中。19.根据权利要求1-17中任一项所述的装置，其中所述显色试剂被选择为极端地分配到所述ATPS的亲水相中。20.根据权利要求1-19中任一项所述的装置，其中所述ATPS选自由聚合物/盐ATPS、聚合物/聚合物ATPS、胶束/聚合物ATPS和胶束ATPS组成的组。21.根据权利要求20所述的装置，其中所述ATPS的第一相溶液包含表1的组分1。22.根据权利要求20所述的装置，其中所述ATPS的第二相溶液包含表1的组分2。23.根据权利要求20所述的装置，其中所述ATPS的第一相溶液包含表1的组分1，并且所述ATPS的第二相溶液包含表1的组分2。24.根据权利要求20所述的装置，其中所述ATPS是聚合物/盐ATPS。25.根据权利要求24所述的装置，其中所述ATPS是PEG/盐ATPS。26.根据权利要求24-25中任一项所述的装置，其中所述探针分配到所述聚合物/盐ATPS的富盐相中，并且所述显色试剂分配到所述聚合物/盐ATPS的富聚合物相中。27.根据权利要求20所述的装置，其中所述ATPS是胶束ATPS。28.根据权利要求27所述的装置，其中所述探针分配到所述ATPS的贫胶束相中，并且所述显色试剂分配到所述ATPS的富胶束相中。29.根据权利要求1-28中任一项所述的装置，其中所述探针包含结合至所述目标分析物的结合部分。30.根据权利要求29所述的装置，其中所述目标分析物包含选自由蛋白质、核酸、糖或凝集素、以及微生物组成的组的部分。31.根据权利要求30所述的装置，其中所述目标分析物包含选自由细菌、原生动物、真菌、病毒和藻类组成的组的微生物。32.根据权利要求30所述的装置，其中所述目标分析物包含微生物的生物标志物。33.根据权利要求32所述的装置，其中所述目标分析物包含选自由细菌、原生动物、真菌、病毒和藻类组成的组的微生物的生物标志物。34.根据权利要求32所述的装置，其中所述目标分析物包含疾病状况的生物标志物、食品安全(或危害)的生物标志物或生物恐怖剂的生物标志物。35.根据权利要求29-34中任一项所述的方法，其中所述结合部分选自由抗体或抗体片段、凝集素、核酸和适体组成的组。36.根据权利要求35所述的装置，其中所述探针包含抗体或抗体片段。37.根据权利要求1-36中任一项所述的装置，其中所述探针包含选自由合成聚合物、金属、矿物、玻璃、石英、陶瓷、生物聚合物和塑料组成的组的材料。38.根据权利要求37所述的装置，其中所述探针包含选自由聚乙烯、聚丙烯、纤维素、几丁质、尼龙、聚甲醛、聚四氟乙烯、或聚氯乙烯、葡聚糖、聚丙烯、或聚乙二醇组成的组的材料。39.根据权利要求37所述的装置，其中所述探针包含选自由金、银、铁、铂、钯、铈和钛组成的组的金属。40.根据权利要求1-39中任一项所述的装置，其中所述探针包含纳米颗粒。41.根据权利要求1-40中任一项所述的装置，其中所述探针包含可与所述显色试剂反应以产生可检测信号的试剂。42.根据权利要求41所述的装置，其中所述试剂包含与底物反应以形成强可见信号的酶。43.根据权利要求42所述的装置，其中所述显色试剂包含所述底物。44.根据权利要求42所述的装置，其中所述显色试剂包含结合所述酶的抗体。45.根据权利要求41所述的装置，其中所述试剂包含与酶反应以形成强可见产物的底物。46.根据权利要求45所述的装置，其中所述显色试剂包含所述酶。47.根据权利要求42和46中任一项所述的装置，其中所述酶选自由碱性磷酸酶、辣根(或其他)过氧化物酶和葡萄糖氧化酶组成的组。48.根据权利要求1-47中任一项所述的装置，其中所述探针包含对所述ATPS的所述第一相溶液或所述第二相溶液具有亲和力的涂层。49.根据权利要求48所述的装置，其中所述涂层包含选自由聚丙二醇、聚乙二醇、葡聚糖、亲水性蛋白和疏水性蛋白组成的组的材料。50.根据权利要求1-49中任一项所述的装置，其中所述装置包括两种或更多种探针，每种探针与不同的分析物相互作用。51.根据权利要求50所述的装置，其中所述装置包括至少两种不同的探针、或至少3种不同的探针、或至少4种不同的探针、或至少5种不同的探针、或至少7种不同的探针、或至少10种不同的探针、或至少15种不同的探针、或至少20种不同的探针。52.根据权利要求1-51中任一项所述的装置，其中所述装置被配置成执行夹心测定。53.一种双水相体系(ATPS)，其包含：混合相溶液，所述混合相溶液分离成第一相溶液和第二相，其中，在LFA或其他多孔介质中使用时，所述第一相溶液成为前导相并且所述第二相溶液成为滞后相；以及探针和/或显色试剂，所述探针与所述第一相溶液缔合，并且所述显色试剂与所述第二相溶液缔合。54.根据权利要求53所述的双水相体系，其中所述ATPS选自由聚合物/盐ATPS、聚合物/聚合物ATPS、胶束/聚合物ATPS和胶束ATPS组成的组。55.根据权利要求54所述的双水相体系，其中所述ATPS的第一相溶液包含表1的组分1，并且所述ATPS的第二相溶液包含表1的组分2。56.根据权利要求54所述的双水相体系，其中所述ATPS是聚合物/盐ATPS。57.根据权利要求56所述的双水相体系，其中所述ATPS是PEG/盐ATPS。58.根据权利要求56-57中任一项所述的双水相体系，其中所述探针分配到所述聚合物/盐ATPS的富盐相中，并且所述显色试剂分配到所述聚合物/盐ATPS的富聚合物相中。59.根据权利要求54所述的双水相体系，其中所述ATPS是胶束ATPS。60.根据权利要求59所述的双水相体系，其中所述探针分配到所述ATPS的贫胶束相中，并且所述显色试剂分配到所述ATPS的富胶束相中。61.根据权利要求1-60中任一项所述的双水相体系，其中所述探针包含结合至所述目标分析物的结合部分。62.根据权利要求1-61中任一项所述的双水相体系，其中所述ATPS设置在多孔介质中。63.根据权利要求1-61中任一项所述的双水相体系，其中所述ATPS设置在纸中。64.根据权利要求1-61中任一项所述的双水相体系，其中所述ATPS设置在侧流测定(LFA)中。65.根据权利要求1-61中任一项所述的双水相体系，其中所述ATPS设置在流通系统中。66.一种检测和/或量化分析物的方法，所述方法包括：将样品施加到双水相体系(ATPS)中以使若存在于所述样品中的所述分析物浓缩到所述ATPS的一个相中，从而提供含有分析物的相；将所述含有分析物的相施加到侧流测定(LFA)或流通测定中，其中检测探针在所述LFA或流通测定中结合至所述分析物；将显色试剂施加到所述LFA或流通测定中，以增强由所述检测探针产生的信号；以及检测和/或量化所述信号以指示所述样品中所述分析物的存在和/或量。67.根据权利要求66所述的方法，其中所述侧流测定或流通测定是侧流测定。68.根据权利要求66所述的方法，其中所述侧流测定或流通测定是流通测定。69.根据权利要求66-68中任一项所述的方法，其中所述ATPS施加到纸上，并且当所述ATPS流过所述纸时相分离，从而提供“流动时浓缩的”ATPS。70.根据权利要求69所述的方法，其中当施加到纸上时，所述ATPS产生更具疏水性的前导相和更具亲水性的滞后相。71.根据权利要求69所述的方法，其中当施加到纸上时，所述ATPS产生更具亲水性的前导相和更具疏水性的滞后相。72.根据权利要求66-71中任一项所述的方法，其中所述LFA或流通测定是其中结合部分捕获所述分析物并且其中所述检测探针结合至所述捕获的分析物的测定。73.根据权利要求66-72中任一项所述的方法，其中从所述ATPS手动地或机械地移除所述含有分析物的相，然后将其施加到所述侧流测定。74.根据权利要求73所述的方法，其中提供所述检测探针作为所述LFA或流通测定的组分。75.根据权利要求73-74中任一项所述的方法，其中随后将所述显色试剂独立于所述ATPS而施加到所述侧流测定。76.根据权利要求66-72中任一项所述的方法，其中所述探针和所述显色试剂均施加到所述ATPS上或提供于所述ATPS中，并且所述ATPS的所述组分被选择为基本上将所述探针分配到所述ATPS的第一相中，并且将所述显色试剂分配到所述ATPS的第二相中。77.根据权利要求76所述的方法，其中当施加到纸基质上时，所述ATPS形成前导相和滞后相，并且所述前导相将所述浓缩分析物和所述探针递送至LFA测试条或流通测定，然后所述滞后相稍后将所述显色试剂递送至所述测...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·T·卡梅，B·M·吴，D·W·布拉德伯里，S·T·S·F·张，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国,US
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