用于检测生物物质的方法和材料技术

本文提供检测样品中的生物物质的方法。检测是基于聚集体的形成。公开的组合物包括标记粒子和/或聚集粒子。标记粒子和聚集粒子可各自包括结合于粒子的受体。受体可直接连接于粒子，或通过连接体间接连接于粒子。一种检测方法可为目视的，并且另一检测方法可包括对形成的聚集体的高级定量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于检测生物物质的方法和材料 领域 本公开涉及被设计以通过形成可检测和可定量聚集体来检测流体中和表面上的 生物物质以及定量它们的浓度的材料，并且涉及制造和使用所述材料的方法。 背景 每年消耗可观资源来测量和检测微生物和生物物质。确保产品、公共场所、血液和 组织库、空气和水供应物无微生物污染是重大公共关注问题。在这些中的任一个中出现微 生物和有害生物污染都是重大健康风险，并且对其进行检测和控制是必要的。 此外，不存在用于直接检测如体液的样品中的细菌，以及用于诊断感染的测定。当 前方法代之以例如通过用以特定确定亚硝酸盐、白细胞或白细胞酯酶的存在的尿分析以及 针对葡萄糖或pH的化学测试来间接诊断。如果确认，那么对感染的诊断是通过可为艰巨且 耗时的细菌培养来如此进行。类似地，不存在针对脑脊髓液中的细菌的可用于快速诊断细 菌性脑膜炎的直接测试，所述细菌性脑膜炎是一种快速进展性中枢神经系统感染，如果不 迅速启动抗生素治疗，那么其通常是致命的。培养方法太缓慢以致不适用于诊断所述感染。 常规检测方法也可为误导性的，并且不提供允许立即采取行动的快速结果。尽管 当前方法可为有效检测和定量一些类型的微生物的工具，但大多数方法是针对特定微生物 和生物物质的基于培养或（如果开发）基于分子的技术。然而，这些方法可为艰难且耗时 的。此外，许多微生物未能具有特定、可靠检测方法，如许多病毒。一些微生物也可对处理 造成太大危险，因此无检测方法可用。 存在用于基于检测特定细菌性抗原来灵敏检测广泛范围的各种细菌物种的许多 测试。然而，所述测试是有限的，因为它们不能直接应用于测试其中细菌性病原体的范围未 知的样品。此外，所述测试包括用于预先富集生物物质的额外步骤。在进行通告的测试之 前，所述步骤可花费1至3天。因此，仍然需要开发能够检测广泛范围的已知和未知微生物 的易于采用的、快速且准确的检测方法。 概述 本公开提供制造和使用标记粒子和制剂来检测靶标样品中的生物物质的方法。由 于生物物质连接于标记粒子，一种检测方法可为目视的。使用如磁性分离、过滤或倾析的方 法，可使所得生物物质_粒子复合物自样品物理分离。目视检测方法可用裸眼进行。其它 检测方法可用于定性或定量生物物质。 -些实施方案涉及检测生物物质的方法，其包括以下步骤：使包含所述生物物质 的样品在包含粒子和结合于所述粒子的受体的标记粒子上方通过或与所述标记粒子混合， 以及通过使所述生物物质吸附于所述标记粒子来检测所述生物物质。粒子可为各种尺寸的 例如金属纳米粒子。受体可为已知或预期会结合靶标生物物质的任何化学部分。在一个示 例性实施方案中，组合物可包括在粒子与受体之间桥接的连接体。连接体共价结合于粒子 和受体，并且它可为直链或支链分子或聚合物。此外，靶标生物物质可为例如微生物、蛋白 质或血液产物。不需要预先富集靶标生物物质。 -些实施方案涉及检测生物物质的方法，其包括以下步骤：使包含所述生物物质 的样品在两者均包含粒子和结合于所述粒子的受体的标记粒子和聚集粒子上方通过或与 所述标记粒子和所述聚集粒子混合，以及通过使所述生物物质吸附于所述标记粒子以及吸 附于所述聚集粒子来检测所述生物物质。使用聚集粒子的一个优势在于增加所得生物物 质-粒子聚集体的尺寸。标记粒子和聚集粒子可含有各种尺寸的琼脂糖、砂、织物、金属粒 子、磁性粒子或其组合。标记粒子和/或聚集粒子中的受体可为已知或预期会结合靶标生 物物质的任何化学部分。在一个示例性实施方案中，标记粒子和/或聚集粒子的组合物可 包括在粒子与受体之间桥接的连接体。连接体共价或物理结合于粒子和受体，并且它可为 直链或支链小分子或聚合物。标记粒子和聚集粒子可含有相同或不同连接体和/或受体。 此外，靶标生物物质可为例如微生物、蛋白质或血液产物。 检测生物物质的方法也可包括目视检测吸附于标记粒子和/或聚集粒子的所述 生物物质作为一种检测方法。这个目视检测可在待测试的流体中或表面上进行。 在一些实施方案中，检测生物物质的方法可包括通过过滤装备过滤吸附于标记和 /或聚集粒子的所述生物物质作为另一检测方法。在一些实施方案中，方法可包括用磁性分 离器分离吸附于磁性粒子的生物物质作为另一检测方法。 方法也可包括定性或定量吸附于标记粒子或聚集粒子或其组合的生物物质或其 组合作为一种检测方法。对生物物质-粒子聚集体的检测用裸眼实现，或使用能够定性和 定量颜色和它们的强度的工具、软件和应用程序电子实现。所述工具可包括光密度测量装 置和软件以及颜色强度测量装置和软件。 本公开也提供制造标记粒子和/或聚集粒子，包括在粒子上固定受体的方法。受 体可为肝素或乳糖。 附图简述 附图已被包括在本文中以使本公开的上述特征、优势和目标将变得明晰，并且可 被详细理解。这些附图形成说明书的一部分。然而，应注意【附图说明】适合实施方案，并且不 应被视为限制本公开的范围。 图1说明通过形成光散射聚集体来检测生物物质，例如微生物。 图2说明三个不同实施方案：用受体直接或通过连接体间接使粒子官能化。 图3A-D说明使受体直接连接于粒子的实例。 图4A-D说明通过连接体使受体连接于粒子的实例。 图5说明当使用1，1' -羰基二咪唑时的一般性共价偶联途径。 图6说明应用的图示。 图7说明标记粒子官能化金纳米粒子与聚集粒子官能化砂的聚集。 图8说明标记粒子官能化金纳米粒子与聚集粒子官能化PGMA的聚集。 图9说明本公开的应用实例；所述实例被分类为定性生物检测方法。图10说明本公开的应用实例；所述实例被分类为定量生物检测方法。图11说明本公开的应用实例；所述实例被分类为已知聚集体检测方法与专利技术的 方法的组合。 图12说明显示大肠杆菌细菌聚集体的吸光度与检查的溶液中的大肠杆菌细菌的 滴度之间的关联的结果的实例。 描述 使用地点检测是在实际上使用产品或服务所处的地点进行。当在使用地点处实现 对生物物质的检测时会获得重大益处。所述益处的实例包括限制或避免暴露于获取适当测 试和检测方法是不可行的偏远或贫困地区的受感染流体，在输注之前检测受感染的血液供 应物和它们的产品，以及警告在空气中或在表面上存在感染性粒子。另一实例是在测试地 点处诊断异常体液组合物以及警告患者在疾病发作之后立刻采取针对它们的行动。所述早 期检测方法可加速康复，并且降低与医学治疗相关的成本。 使用最少材料和装置检测生物物质对于使用地点诊断来说极具吸引力。尽管基于 纳米粒子的技术可为适用的，但两种主要方法基于抗原_抗体相互作用和核酸的识别。两 种技术均需要昂贵装置和试剂。 现将描述某些示例性实施方案以提供对本文公开的装置和方法的结构、功能、制 造和使用的原理的全面了解。这些实施方案的一个或多个实例说明于附图中。本领域技术 人员将了解本文明确所述以及附图中明确说明的装置和方法是非限制性示例性实施方案， 并且本公开的范围仅由权利要求限定。与一个示例性实施方案关联说明或描述的特征可与 其它实施方案的特征组合。所述修改和变化意图包括在本公开的范围内。 本文在上文或下文引用的所有公布、专利和专利申请都据此以引用的方式整体并 入本文。除非内容另外明确规定，否则如本说明书和随附权利要求中所用，单数形式"一"和 "所述"包括复数个指示物。本公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测生物物质的方法，其包括：混合包含所述生物物质的样品与包含受体的粒子；以及通过使所述生物物质吸附于所述粒子来检测所述生物物质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰·A·纳赛尔，
申请(专利权)人：RAN生物技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US