利用光谱分离，表征和／或标识微生物的方法技术

本发明专利技术涉及用于分离，表征和／或标识测试样品中的微生物的方法。本发明专利技术的方法包括一个用于溶解可能存在于测试样品中的非微生物细胞的可选溶解步骤，接着的一个后续分离步骤。所述方法可用于从复杂样品如含血液培养基中分离，表征和／或标识微生物。本发明专利技术进一步提供了所述分离的微生物样品的光谱探询而产生所述微生物的测定结果并采用所述光谱测定结果表征和／或标识所述样品中的所述微生物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及检测，分离和/或标识样品中微生物的方法和系统.具体而言，本专利技术涉及利用光谱技术快速表征和/或标识微生物的方法。
技术介绍
在生物学流体中检测病原微生物，应该在尽可能最短的时间内完成，具体而言，在败血病这种情况下，尽管对医生而言可利用的抗生素谱很广但是其死亡率仍然保持较高。 生物学活性剂如微生物在患者体液尤其是血液中存在，采用血液培养瓶一般可以检测。血流感染与高发病率和死亡率有关，然而当前的诊断方法，是采用培养之后进行生物化学标识并抗生素药敏测试，这可能要进行几天时间。典型地，基于临床症状开始经验疗法，而当初始疗法失效时测试结果仅仅影响临床决策。在阳性血液培养结果之后在最初几个小时， 优选1个小时内表征血液感染的能力，将会显著地加强提供的诊断信息的临床定性。分子放大方法已经提出而填补了这方面的需要，但是对于这种方法仍保留有严重挑战。阳性血液培养液自身代表天然放大的微生物种群，而潜在地适用于各种快速标识(ID测试。传统自动表型ID测试，如Vitek ，Phoenix 和Microscan 系统，或手动表型测试，如API，需要微生物处于合适的生长阶段并无干涉介质和血液产物，才能提供强有力的结果。这些系统利用平板培养上的18 Mh的阳性培养液的生长集落。然而，在努力获得较快结果中，一些实验室已经报道，采用了具有从阳性血液培养瓶分离的微生物的这些系统。这些来自培养瓶的直接测试并不适合于所有微生物(例如，革兰氏阳性球菌)，通过测试厂商并未批准，而一般要花费3 8小时才能提供结果。较快而更广泛的特异性测试是急需的，这才能在阳性培养结果之后为医师在最初几个小时优选1个小时内提供临床相关结果。光学光谱方法，如内源荧光(IF)、红外光谱(FTIR)或拉曼光谱以及质谱方法如 MALDI-T0F，具有容许非常快速地标识微生物的潜力，但是可能会遇到来自许多存在于液体微生物培养基和临床样品如血液或其组合中的高度荧光和吸收性化合物的干扰。直接从阳性血液培养液中回收微生物的最常用的方法是两部差速离心和在血清分离器管中离心。分离、表征和/或标识微生物的其它方法已经描述，包括美国专利No. 4，847，198公开了一种利用UV激发拉曼光谱标识微生物的方法。根据'198专利，细菌悬浮液通过紫外光谱范围内的单波长接触。所用的部分光能被吸收而部分光能被发射。发射的光能，共振增强拉曼散射，作为反向散射能量进行测定。这种能量经过处理而产生细菌的特征光谱。Vo-Dinh的美国专利No. 5，938，617涉及一种通过用几个波长的光激发样品并同步取样发射强度而标识样品中生物学病原的系统。这种系统包括用于将样品暴露于激发辐射并由此产生发射辐射的机制。生物学病原可能是病毒和细菌。美国专利No. 6，177，266公开了一种采用通过矩阵辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MQ分析细胞蛋白提取物或整个细胞而产生的属、种和菌株特异性的生物标记而进行化学分类归类细菌的方法。在美国专利No. 7，070，739中，提出了一种通过二维超离心直接从体液或均质化组织中提取、分离和纯化包括病毒的微生物的方法。在第一个离心步骤中，所有沉降速度高于待标识微生物的沉降速率的粒子都被除去。在第二步超离心步骤中，采用特殊交替的离心管，于填充流体中应用等密度分带而形成宽范围的密度梯度。根据该专利，分离技术能够用于利用核酸特异性染料通过光散射或荧光检测分带的粒子并按照非常小的体积回收分带粒子，用于通过病毒蛋白子单元和完整病毒粒子的质谱以及核酸质量和通过严格酶产生的片段的质量两种的荧光流量细胞计数测定而进行表征。美国专利申请出版物No. 2007/0037135公开了一种用于标识和定量悬浮于液体中的生物学样品的系统。这种系统包括一个具有至少一个激发光源的荧；样品界面模块光激发模块，可选地耦合于荧光激发模块用于定位生物学样品的而接受至少一个激发光源的激发光；荧光发射模块，可选地耦合于样品界面模块并包含至少一个检测仪用于检测生物学样品的荧光激发-发射矩阵；和计算机模块，操作上耦合于荧光发射模块。计算机模块对生物样品的荧光激发-发射矩阵实施多变量分析而标识和定量生物学样品。然而，‘135 申请并未讨论来自复杂生物学样品如血液的微生物的标识和定量。美国专利申请出版物No. 2007/0175278描述了采用液体培养基培养所关注样品， 包括例如，血液、尿液、粪便、脉管支架等，工业生产线，水系统，食物产品，化妆品，药物产品和法医样品。此后，微生物就能够从液体介质中通过本领域内已知的方法，例如，离心而收获。浓缩的微生物随后就可以转移至载体物质，可选地在干燥之后，用于获取振动光谱。该专利申请讨论了各种标识和分类微生物的方法，包括振动光谱如拉曼光谱。然而，这些方法在试图从负载样品如含血液培养基中分离和表征微生物时具有几个缺点。所得的微生物制剂经常包含污染性的红血球细胞，血小板，质粒，血浆酶和细胞碎片，这都能够导致结果变差。这些方法也是非常劳动密集型的而由于其步骤能够对用户产生潜在危险的病原的气溶胶暴露而变得不安全。简单的安全的而可靠的方法对于从临床样品(例如，血液培养液)和其它无这些复杂样品中分离出微生物而无这些干扰物质并与快速标识技术相容，仍是所需的。
技术实现思路
本专利技术提供了分离，表征和/或标识样品中微生物的方法。所述方法容许比现有技术更快速地表征和/或标识微生物而产生更快的诊断结果(例如，在患有或疑似患有败血症的主体中)并标识污染物质(例如，食物和药物)。在本专利技术的方法中所涉及的步骤， 从获得样品到表征和/或标识微生物，能够在非常短的时间框架内，例如在不到约120min 内完成而产生临床相关的可行动信息。另外，本专利技术的方法能够完全自动化，由此降低了处理传染性物质和/或污染样品的危险。在一方面中，本专利技术涉一种从测试样品中表征和/或标识微生物的方法，包括(a)已知包含或可能包含微生物获得测试样品；(b)选择性地溶解所述测试样品中的非微生物细胞而产生溶解的样品；(c)从所述溶解的样品的其它组分中分离微生物而形成微生物的分离样品；(d)光谱探询所述分离的微生物而产生所述微生物的光谱测定结果；和(e)通过将所述光谱测定结果与已知微生物测定的光谱测定结果，或预测的光谱性质进行比较而表征和/或标识所述分离的样品的所述微生物。在一方面中，本专利技术涉及一种从血液培养基中表征和/或标识微生物的方法，包括(a)从已知包含或可能包含微生物的血液培养基中获得样品；(b)选择性地溶解所述样品中非微生物细胞而产生溶解的样品；(c)将所述溶解的样品分层铺层于在密闭容器中的密度垫层上；(d)对所述容器离心而从所述样品的其它组分中分离出微生物并形成微生物的颗粒；(e)光谱探询所述分离的微生物而产生所述微生物的光谱测定结果；和(f)通过将所述光谱测定结果与已知微生物测定的光谱测定结果，或预测的光谱性质进行比较而表征和/或标识所述分离的样品的所述微生物。在另一方面中，本专利技术涉及一种表征和/或标识微生物的方法，包括(a)获得已知包含或可能包含微生物的测试样品；(b)将所述测试样品置于密闭容器中；(c)从所述测试样品的其它组分中原位分离微生物而在所述密闭容器中形成微生物的微生物分离样品；(d)原位光谱探询所本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种从测试样品中表征和／或鉴定标识微生物的方法，包括：（ａ）获得已知包含或可能包含微生物的测试样品；（ｂ）选择性地溶解所述测试样品中的非微生物细胞以产生溶解的样品；（ｃ）将微生物与所述溶解样品的其它组分分离以形成微生物的分离样品；（ｄ）利用光谱探询所述分离的微生物以产生所述微生物的光谱测定结果；和（ｅ）通过比较所述光谱测定结果与已知的微生物所取得的光谱测定结果，或预测的光谱性质表征和／或标识所述分离的样品中的所述微生物。

【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：约翰·沃尔什，
申请(专利权)人：生物梅里埃公司，
类型：发明
国别省市：US