RNA病毒诊断测定制造技术

本发明专利技术提供了一种替代的、有效的RNA病毒样品收集装置，该装置从人类呼吸中采样雾化颗粒。本发明专利技术提供了用于评估传播风险的比鼻咽拭子更直接且医学相关的样品。子更直接且医学相关的样品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】RNA病毒诊断测定


[0001]本专利技术一般涉及涉及酶、核酸或微生物的测量或测试方法；组合物或用于其的试纸；制备此类组合物的方法；微生物或酶学方法中的条件响应性控制；以及制备用于分析的核酸，例如用于聚合酶链式反应[PCR]测定。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本专利技术根据35 U.S.C.
§
119(e)要求2020年4月11日提交，标题为“大规模平行RNA病毒(COVID
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19)诊断测定(A Massively Parallel RNA Virus(COVID
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19)Diagnostic Assay)”的美国系列号63/008,693和2020年4月13日提交，标题为“大规模平行RNA病毒(COVID
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19)诊断测定(A Massively Parallel RNA Virus(COVID
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19)Diagnostic Assay)”的美国系列号63/009,165的优先权。

技术介绍

[0004]COVID
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19病毒(SARS
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CoV
‑
2)通过呼出的气载颗粒传播，导致严重的呼吸道疾病。活动性或先前感染的诊断测定依赖于检测病毒RNA或病毒抗体。通常对用唾液或鼻咽(NP)拭子从患者上呼吸道收集的患者样品进行诊断化验。这些来源具有相当的灵敏度，一致性为97％。
[0005]用于COVID
‑
19诊断测定的患者样品通常由鼻咽拭子从患者身上收集，并在临床实验室中通过聚合酶链反应(PCR)进行检测。患者可在感染后三个月内检测呈阳性。该SARS
‑
Cov
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2(COVID
‑
19)诊断测定是一项时间、试剂和劳动密集型方案，其无法满足当前需求。在许多地方，鼻咽(NP)拭子和稳定溶液等试剂限制了医疗诊所进行诊断测定的速率。
[0006]虽然上呼吸道样品含有活性病毒，但最近的临床研究表明流感病毒是被分隔开来的。上呼吸道(如鼻区)的病毒载量与下呼吸道症状(即咳嗽)无关。雾化颗粒中的病毒载量与咳嗽症状的严重程度相关。由于下呼吸道的涉及通常是更严重的COVID结果的先兆，因此生物医学领域需要一种更直接的采样方法，其重点关注呼出的气体。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种替代的、有效的RNA病毒样品收集装置。该样品收集装置可通过快速、一步方式取代鼻咽拭子、稳定化、RNA提取和逆转录。收集装置从人类呼吸采样雾化颗粒。本专利技术提供了用于评估传播风险的比鼻咽拭子更直接且医学相关的样品。
[0008]在第一个实施方式中，本专利技术提供了一种称为Bubbler
TM
的装置，它从对象的呼吸中捕获雾化的含RNA颗粒。该装置的使用方法是让对象进行RNA病毒存在与否的测试，通过装置中包含的油/水溶液/乳液进行呼吸鼓泡。油/水溶液/乳液中是用于进行酶促逆转录酶(RT)反应的试剂。参见图1(A)。
[0009]在第二个实施方式中，酶活性随后将病毒RNA转化为稳定的、分子条码化的cDNA。收集点的逆转录酶活性有利于收集与下游大规模基于测序的并行诊断兼容的样品。参见图3。或者，无需测序即可通过PCR对样品进行诊断。
[0010]在第三个实施方式中，本专利技术提供了一种用于将空气传播的SARs
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CoV
‑
2病毒颗粒中的RNA逆转录为样品特异性条码化cDNA的方法。该方法包括首先从患者获得深呼吸样品的步骤，例如本说明书中关于使用本专利技术的装置所描述的那样。接下来，使用样品特异性条码化引物将样品逆转录为病毒cDNA。任选地，然后可以将样品合并以通过大规模平行测定进行分析。
[0011]在第四个实施方式中，本专利技术提供用作人类呼吸中RNA病毒(例如COVID
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19、SARS、其他冠状病毒、流感病毒、鼻病毒或其他RNA病毒)的筛查的装置。
[0012]在第五个实施方式中，本专利技术提供用作环境中RNA病毒(例如COVID
‑
19、SARS、其他冠状病毒、流感病毒、鼻病毒或其他RNA病毒)的筛查的装置，通过将真空泵应用到安装在医院急诊室、机场、建筑供暖、通风和空调(HVAC)空气处理系统中的通风口。
[0013]在第六个实施方式中，本专利技术提供了用于检测呼气中的DNA病毒的装置。
[0014]在第七个实施方式中，本专利技术提供了用于检测呼气中的非病毒核酸(例如，来自烟草的DNA；来自大麻的DNA)的装置。
[0015]在第八个实施方式中，本专利技术提供了用于检测环境中雾化DNA的装置。
[0016]在第九个实施方式中，本专利技术提供了用于收集用于测序以鉴定病毒株的样品的装置。
[0017]在第十个实施方式中，本专利技术提供了用于收集样品的装置，该样品用于[大规模平行测定]。
[0018]在第十一个实施方式中，本专利技术提供了一种装置，其中容器(receptacle)是囊体，例如派对气球。在
‑
20℃孵育一小时后，来自人类呼吸的RNA病毒颗粒很容易从充气派对气球的内表面沉淀。RT
‑
PCR无需RNA提取即可轻松检测该液体中的rRNA。
[0019]在一个方面，本专利技术提供了一种快速、高通量的测定，其有利于实现大规模调查测序。参见图4。Bubbler
TM
甚至可以被派至家庭使用，从而减轻当前临床测试设施的负担。
[0020]另一方面，本专利技术提供了一种用于确定传染性的装置和改进的方法。如果无法检测人呼吸中的SARS
‑
CoV
‑
2，则生物医学领域的普通技术人员无法了解COVID
‑
19患者具有传染性的时间和情况(接种疫苗、无症状)。人们普遍认为这种情况在2020年COVID
‑
19大流行期间加剧了公众的不确定性。
[0021]另一方面，通过测序进行的诊断可以提供附加信息，例如病毒载量和毒株特点。
[0022]在另一个方面，来自条形码赋能的Bubblers
TM
的样品(其中样品包含使用遗传方式条码化引物扩增的cDNA)可被合并和批处理，同时保留样品特点。
[0023]本专利技术在一项临床研究中进行了测试，该研究证明了分子条码化联合下一代测序技术以334个基因组拷贝/样品的检测限在一组人工构建的样品中定量检测SARS
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CoV
‑
2的可行性。
[0024]由Bubbler
TM
对70名入院患者进行的测试表明，它更能预测下呼吸道的涉及，即胸部X光检查异常，而且比其他方法侵入性更小。Bubbler
TM
呼气样品中SARS
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CoV
‑
2RNA的浓度是舌拭子的三倍。这一结果意味着病毒颗粒被直接取样。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，所述装置包括：(1)顶部的管，对象可以向其中吹气；和(2)位于装置底部的容器；其中，管和容器装配在一起；其中所述容器包含油/水混合物，其中所述油不抑制逆转录酶反应；其中油/水包括逆转录酶、逆转录酶反应引物、逆转录酶反应试剂和缓冲液。2.如权利要求1所述的装置，其中油/水混合物中的油是菜籽油或矿物油。3.如权利要求1所述的装置，其中容器中的逆转录将样品中的RNA转化为稳定的、分子条码化的cDNA。4.如权利要求3所述的装置，其中所述稳定的、分子条码化的cDNA与下游基于大规模测序的平行诊断兼容。5.如权利要求1所述的装置，其作为人类呼吸中RNA病毒的筛查应用。6.如权利要求1所述的装置，其作为人类呼吸中DNA病毒的筛查应用。7.如权利要求1所述的装置，其作为人类呼吸中呼吸道病毒的筛查应用。8.如权利要求7所述的装置，其中所述呼吸道病毒是COVID
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19(SARs
‑
CoV

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：布朗大学，
类型：发明
国别省市：