胍官能化珍珠岩粒子、包括所述粒子的制品、和使用所述粒子和制品的方法技术

本发明专利技术提供了胍官能化珍珠岩粒子。本发明专利技术还提供了非织造制品，所述非织造制品包括纤维多孔基质和网结于所述纤维多孔基质的胍官能化珍珠岩粒子。本发明专利技术还提供层合制品，其包括第一基材和沿所述第一基材的周边的至少一部分密封到所述第一基材的第二基材。层合制品还包括设置在所述第一基材和所述第二基材之间的胍官能化珍珠岩粒子。本发明专利技术还提供了使用胍官能化珍珠岩粒子或层合制品检测流体样品中的微生物或靶细胞分析物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】胍官能化珍珠岩粒子、包括所述粒子的制品、和使用所述粒子和制品的方法
本公开涉及胍官能化珍珠岩粒子、非织造制品、层合制品和使用所述粒子、非织造制品、和层合制品的方法，诸如用于检测流体样品中的微生物。
技术介绍
测定多种诊断样品、食品样品、环境样品或其它样品中细菌或其它微生物的存在以确定所存在的微生物的身份和/或量常常是合乎需要的或是必要的。例如，可测定细菌DNA或细菌RNA，以甚至在存在其他细菌种类的情况下评估特定细菌种类的存在与否。然而，检测特定细菌的存在的能力至少部分取决于所分析的样品中细菌的浓度。使样品中的细菌浓集可缩短培养时间或甚至消除对于培养步骤的需要。因此，已经开发了通过使用针对特定细菌菌株特异的抗体(例如，以抗体包被的磁性粒子或非磁性粒子形式)来分离(并由此浓集)所述菌株的方法。然而，这些方法往往昂贵，而且对于至少一些诊断应用来说速度仍比期望的稍慢。已经通过基于糖和凝集素蛋白相互作用的方法实现了微生物的非特异性浓集或捕获。多种无机材料(例如，羟基磷灰石和金属氢氧化物)也已经用于非特异性结合和浓集细菌。此类非特异性浓集方法在速度、成本、样品要求、空间要求、易用性、适用于现场使用、和/或有效性方面不同。已经使用基于ATP生物发光测定的快速方法来测定水中的微生物污染物，因为其提供即时结果；然而，所述方法受检测灵敏度限制，因为其需要至少1×105个菌落形成单元(cfu)/ml以引发可检测的响应。可通过使用大量样品(例如，100ml)来增加ATP生物发光测定的灵敏度，但是此类方法可难以在本领域中实现。
技术实现思路
本专利技术提供胍官能化珍珠岩粒子，以及包括所述粒子的非织造制品和层合制品，其可用于检测流体样品中的微生物和/或细胞分析物。在第一方面，提供了一种胍官能化珍珠岩粒子。胍官能化珍珠岩粒子包括用具有下式的至少一种硅烷改性的珍珠岩粒子：X3-nRanSi-Y-G。在式中，n为0、1或2，并且每个Ra，当存在时，独立地为烷基、芳烷基或芳基。在式中，Y为包含具有2至20个碳的亚烷基的二价基团；G为式-NH-C(＝NH)-NH2的胍基团；并且每个X独立地为烷氧基或酰氧基。在第二方面，提供了一种非织造制品。非织造制品包括纤维多孔基质和网结于所述纤维多孔基质中的多个胍官能化珍珠岩粒子。在第三方面，提供了一种层合制品。所述层合制品包括第一基材和沿所述第一基材的周边的至少一部分密封到所述第一基材的第二基材。层合制品还包括设置在所述第一基材和所述第二基材之间的多个胍官能化珍珠岩粒子。在第四方面，提供一种检测流体样品中的微生物或靶细胞分析物的方法。所述方法包括提供根据第三方面所述的层合制品，和提供怀疑包含至少一种微生物菌株或靶细胞分析物的流体样品。所述方法还包括使流体样品与层合制品接触，使得所述至少一种微生物菌株或靶细胞分析物的至少一部分结合到层合制品并且检测至少一种结合的微生物菌株或结合的靶细胞分析物的存在。在第五方面，提供另一种检测流体样品中的微生物或靶细胞分析物的方法。所述方法包括提供根据第二方面所述的多个胍官能化珍珠岩粒子，和提供怀疑包含至少一种微生物菌株或靶细胞分析物的流体样品。所述方法还包括使流体样品与多个胍官能化珍珠岩粒子接触，使得所述至少一种微生物菌株或靶细胞分析物的至少一部分结合到胍官能化珍珠岩粒子并且检测到至少一种结合的微生物菌株或结合的靶细胞分析物的存在。附图说明图1是实施例1的示例性胍官能化珍珠岩粒子的扫描电镜(SEM)图像。图2是实施例3的示例性非织造制品的SEM图像。具体实施方式本专利技术提供胍官能化珍珠岩粒子、包括上述粒子的非织造制品和层合制品、和用于监测流体样品的微生物含量的快速方法。胍官能化粒子浓集至少一种微生物或靶细胞分析物，并且允许检测结合的微生物或靶细胞分析物。胍官能化粒子、非织造制品和层合制品可与大量流体样品接触以浓集微生物和/或靶细胞分析物，并且还允许任选洗涤以在检测之前移除污染物。根据本公开的方法能够在约15分钟内容易地检测流体样品中的细胞污染物。因此，胍官能化粒子、非织造制品、层合制品和方法可适用于流体样品中的微生物和靶细胞分析物的基于场的检测。就以下定义术语的术语表来说，除非在权利要求书或说明书中别处提供了不同的定义，否则整篇申请应以这些定义为准。术语表在整个说明书和权利要求书中所使用的某些术语虽然大部分为人们所熟知，但可仍然需要作出一些解释。应当理解，如本文所用：术语“一个”、“一种”和“该”可互换地使用，“至少一个(种)”是指一个(种)或多个(种)所述要素。术语“和/或”意指任一者或两者。例如，“A和/或B”意指仅A、仅B或A和B两者。如本说明书中所用，由端值表述的数值范围包括该范围内囊括的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4、和5)。除非另外指明，否则说明书和实施方案中使用的表示数量或成分、性质量度等的全部数值在所有情况下都应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附实施方案列表中示出的数值参数可以随本领域技术人员使用本专利技术的教导内容寻求获得的期望性质而变化。在最低程度上，并且在不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围内的前提下，至少应当根据报告的数值的有效数位并通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求中出现这些术语的地方不具有限制的含义。术语“主要由……组成”不排除存在未显著影响给定成分或产物的所需特性的附加材料。词语“优选的”和“优选地”是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其它实施方案是不可用的，并且并不旨在将其它实施方案排除在本公开的范围之外。术语“酰氧基”指化学式为-O(CO)R的一价基团，其中R为烷基基团。术语“烷氧基”指化学式为-OR的一价基团，其中R为烷基。术语“烷基”指为烷烃基团的单价基团，并且包括直链、支链、环状基团、或它们的组合的基团。所述烷基通常具有1至30个碳原子。在一些实施方案中，所述烷基包含1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、或1至4个碳原子。烷基基团的示例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正已基、环己基、正庚基、正辛基和乙基己基。术语“亚烷基”是指为烷烃基团的二价基团。亚烷基可为直链的、支链的、环状的或它们的组合。所述亚烷基通常具有1至200个碳原子。在一些实施方案中，亚烷基包含1至100个、1至80个、1至50个、1至30个、1至20个、1至10个、或1至4个碳原子。亚烷基的基团中心可在相同碳原子(即，烷叉基)或不同碳原子上。术语“芳烷基”指为化合物R-Ar基团的单价基团，其中Ar为芳族碳环基而R为烷基。术语“芳基”指为碳环芳族化合物基团的单价基团。芳基可具有一个芳环或包含最多5个与芳环连接或稠合的其他碳环。其他碳环可为芳族的、非芳族的或它们的组合。芳基基团的示例包括但不限于苯基、联苯基、三联苯基、蒽基(anthryl)、萘基、苊基、蒽醌基、菲基、蒽基(anthracenyl)、芘基、苝基和芴基。术语“细胞分析物”是指细胞来源的分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括用具有下式的至少一种硅烷改性的珍珠岩粒子的胍官能化珍珠岩粒子X3‑nR

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.19 US 62/135,3031.一种包括用具有下式的至少一种硅烷改性的珍珠岩粒子的胍官能化珍珠岩粒子X3-nRanSi-Y-G，其中：n为0、1或2；每个Ra，当存在时，独立地为烷基、芳烷基或芳基；Y为包含具有2至20个碳的亚烷基的二价基团；G为式-NH-C(＝NH)-NH2的胍基团；并且每个X独立地为烷氧基或酰氧基。2.根据权利要求1所述的胍官能化珍珠岩粒子，其中所述二价基团还包括亚芳基、氧基、-NH-、或它们的组合。3.根据权利要求1或权利要求2所述的胍官能化珍珠岩粒子，其中所述二价基团为具有3至6个碳的亚烷基。4.根据权利要求1至3中任一项所述的胍官能化珍珠岩粒子，其中所述胍基团为伯胺和O-甲基异脲盐的反应产物。5.根据权利要求1至4中任一项所述的胍官能化珍珠岩粒子，其中连接剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷。6.根据权利要求1至5中任一项所述的胍官能化珍珠岩粒子，其具有如通过x-射线光电子能谱(XPS)测量的至少2原子％的表面氮含量。7.一种非织造制品，其包括a)纤维多孔基质和b)网结于所述纤维多孔基质中的多个胍官能化珍珠岩粒子。8.根据权利要求7所述的非织造制品，其中所述纤维多孔基质具有介于0.15毫米和2毫米之间的厚度。9.根据权利要求7或权利要求8所述的非织造制品，其中所述纤维多孔基质为非织造纤维层，所述非织造纤维层包括聚合物纤维和无机纤维。10.根据权利要求7至9中任一项所述的非织造制品，其中所述纤维多孔基质为非织造纤维层并且所述胍官能化珍珠岩粒子遍布于所述非织造纤维层中。11.根据权利要求7至10中任一项所述的非织造制品，其中所述纤维多孔基质为非织造纤维层，所述非织造纤维层包括未卷曲的聚合物纤维。12.根据权利要求7至11中任一项所述的非织造制品，其中所述胍官能化珍珠岩粒子中的每一个包括用具有下式的至少一种硅烷改性的珍珠岩粒子X3-nRanSi-Y-G，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·T·克施尔萨加，G·W·格里斯格拉贝尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US