專利名稱：過濾方法和裝置的制作方法
過濾方法和裝置相關(guān)串請的交叉引用本申請要求2010年6月7日提交的美國臨時(shí)專利申請?zhí)?1/352，205的優(yōu)先權(quán)，所述申請以全文引用的方式并入本文中。本申請與2011年5月25日創(chuàng)建且含有1，753個(gè)字節(jié)的序列表(文件名為Sequence_Listing_66415W0003)有關(guān),所述序列表以引用的方式并入本文中。
背景技術(shù)：
膜過濾是分析液體樣品中生物有機(jī)體的存在的許多方法中的標(biāo)準(zhǔn)步驟。通常在為了例如食品安全、水質(zhì)和/或環(huán)境監(jiān)測和/或研究時(shí)進(jìn)行這些分析。許多具有O. 45 μ m或更小的平均孔徑的膜(例如乙酸纖維素、尼龍等膜)可能能夠截留細(xì)菌并且允許所截留的細(xì)菌當(dāng)放置在合適的培養(yǎng)基上時(shí)進(jìn)行生長。然而，難以從這些膜中回收細(xì)菌。盡管這些膜 具有O. 45 μ m或更小的平均孔徑，但是它們典型地在膜表面具有大量的大于生物有機(jī)體的孔，且因此具有彎曲的孔結(jié)構(gòu)，生物有機(jī)體可能被截留在其中。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供一種過濾液體樣品的方法。通常，所述方法包括使包含至少一種生物有機(jī)體的樣品以至少10L/m2. h. psi的被動(dòng)水體積通量通過濾膜，其中濾膜具有不超Sl.Oym的泡點(diǎn)孔徑，由此在膜表面上保留至少一種生物有機(jī)體；且檢測保留在濾膜表面上的至少一種生物有機(jī)體。在某些實(shí)施例中，可在濾膜上原位檢測生物有機(jī)體，而在其它實(shí)施例中，可在檢測之前將生物有機(jī)體從濾膜移出。由此，在一些實(shí)施例中，所述方法包括洗脫來自濾膜的所保留的生物有機(jī)體。在一些實(shí)施例中，所述方法可進(jìn)一步包括量化至少一種生物有機(jī)體。在一些實(shí)施例中，所述方法可包括在樣品通過濾膜之后不超過24小時(shí)內(nèi)檢測和/或量化生物有機(jī)體。在一些實(shí)施例中，所述液體樣品可包括例如食品樣品、環(huán)境樣品或水樣品。在一些實(shí)施例中，所述濾膜可以與吸收構(gòu)件在功能上進(jìn)行連通而提供。在一些實(shí)施例中，所述方法可包括減少至少50%的液體樣品體積。另一方面，本發(fā)明提供一種過濾裝置。通常，所述過濾裝置包括小袋，所述小袋具有限定小袋體積的小袋表面；吸收構(gòu)件，所述吸收構(gòu)件安置在小袋表面的至少一部分上；和濾膜，所述濾膜安置在與小袋體積流體連通的吸收構(gòu)件的至少一部分上。本發(fā)明的上述發(fā)明內(nèi)容并不打算描述本發(fā)明的每個(gè)公開的實(shí)施例或每種實(shí)施方式。以下描述更具體地舉例說明了示例性實(shí)施例。在整個(gè)申請的若干地方，通過實(shí)例清單提供了指導(dǎo)，所述實(shí)例可以按多種組合方式來使用。在各種情形下，所列舉的清單僅僅作為代表性群組，而不應(yīng)被理解為排他性清單。


圖LR1933-18(新生的，0·23μπι)膜的SEM圖像。IA敞開面(5000x)，IB致密面(5000x)，IC 橫截面(500χ)。圖2. R1933-7(新生的，(λ 34μπι)膜的SEM圖像。2Α敞開面(5000χ)，2Β致密面(5000x)，2C 橫截面(500χ)。圖3.R1933-8B (新生的，0·51μπι)膜的SEM圖像。3Α敞開面(5000χ)，3Β致密面(5000x)，3C 橫截面(500χ)。圖4.R1901-11(新生的，0·74μπι)膜的SEM圖像。4Α敞開面(5000χ)，4Β致密面·(5000x)，4C 橫截面(500χ)。圖 5. PAN 膜(10，OOOx)的 SEM 圖像。5Α PAN-I (O. 613 μ m)，5BPAN-2 (O. 531 μ m)，5C PAN-3(0. 367 μ m)。圖6. MF-密理博型(MF-Millipore Type) HAffP (O. 4 μ m) (6A)和艾瑟泊(Isopore)聚碳酸酯濾器(O. 4μ m) (6B)的SEM圖像(10，OOOx)。兩種膜的圖像都是接收樣品的側(cè)面的圖像。圖7.過濾裝置的一個(gè)實(shí)施例的透視示意圖。圖8.過濾裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意性側(cè)視圖。圖9.過濾裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意性側(cè)視圖。圖10A.過濾裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意性側(cè)視圖。圖10B.具有樣品收回端口的過濾裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意性側(cè)視圖。圖11.根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置的一個(gè)實(shí)施例的分解側(cè)視圖。圖12.圖11的組裝過濾裝置的平面圖。圖13.根據(jù)本發(fā)明，具有支撐構(gòu)件的過濾裝置的一個(gè)實(shí)施例的橫截面示意性側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明描述可分析液體樣品中一或多種生物有機(jī)體的存在的方法。取決于實(shí)行方法的具體背景，所述方法可包括使液體樣品通過過泡點(diǎn)孔徑不超過I. O μ m的膜而同時(shí)仍提供相對較高的水體積通量。任選地，所述方法可進(jìn)一步提供使樣品的相對較高百分比的生物有機(jī)體保留在膜表面上而不是嵌入膜的孔中。由此，在一些實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步提供保留在膜表面上的相對較高百分比的生物有機(jī)體可容易地從膜表面回收。在其它情況下，所述方法可進(jìn)一步提供使液體樣品的體積顯著減少。以下術(shù)語應(yīng)具有指定含義?！爸鲃?dòng)”是指以機(jī)械力(例如真空)驅(qū)動(dòng)液體樣品移動(dòng)通過濾膜的過濾方法?！吧锓治鑫铩笔侵赋霈F(xiàn)在有機(jī)體中或由有機(jī)體形成的分子或其衍生物。舉例來說，生物分析物可包括(但不限于)氨基酸、核酸、多肽、蛋白質(zhì)、聚核苷酸、脂質(zhì)、磷脂、糖類、多糖中的至少一種或其兩種或兩種以上的任意組合。示例性生物分析物可包括(但不限于)代謝物(例如葡萄球菌腸毒素)、過敏原(例如花生過敏原)、激素、毒素(例如芽孢桿菌(Bacillus)、腹瀉毒素、黃曲霉毒素等)、RNA(例如mRNA、總RNA、tRNA等)、DNA(例如質(zhì)粒DNA、植物DNA等)、標(biāo)記蛋白、抗體、抗原或其兩種或兩種以上的任意組合。“泡點(diǎn)孔徑”是指膜的計(jì)算平均孔徑。泡點(diǎn)孔徑是基于液體通過表面張力和毛細(xì)管力被保持在濾器的孔內(nèi)這一事實(shí)?？朔砻鎻埩Σ⒁后w趕出孔所需的最小壓力是孔直徑的量度。計(jì)算泡點(diǎn)孔徑的方程是
權(quán)利要求
1.一種方法，其包括 使包含至少一種生物有機(jī)體的樣品以至少10L/m2. h. psi的被動(dòng)水體積通量通過濾膜，其中所述濾膜具有不超過I. Oym的泡點(diǎn)孔徑，由此在所述膜的表面上保留至少一種生物有機(jī)體；和 檢測保留在所述濾膜的表面上的所述至少一種生物有機(jī)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述被動(dòng)水體積通量為至少32L/m2.h. psi。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述被動(dòng)水體積通量為至少88L/m2.h. psi。
4.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述泡點(diǎn)孔徑不超過O.8 μ m。
5.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述泡點(diǎn)孔徑不超過O.2 μ m。
6.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中在所述樣品中的至少30%的所述生物有機(jī)體被保留在所述濾膜的表面上。
7.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中在所述樣品中的至少70%的所述生物有機(jī)體被保留在所述濾膜的表面上。
8.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中在所述樣品中的至少90%的所述生物有機(jī)體被保留在所述濾膜的表面上。
9.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中在所述樣品中的至少99%的所述生物有機(jī)體被保留在所述濾膜的表面上。
10.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中在所述樣品中的至少99.5%的所述生物有機(jī)體被保留在所述濾膜的表面上。
11.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中在所述濾膜的表面上原位檢測所述至少一種生物有機(jī)體。
12.根據(jù)權(quán)利要求I到10中任一權(quán)利要求所述的方法，其中檢測被保留在所述濾膜的表面上的所述至少一種生物有機(jī)體包含在執(zhí)行檢測分析之前從所述膜的表面洗脫被保留的生物有機(jī)體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中從所述濾膜的表面洗脫至少50%的被保留的生物有機(jī)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中自所述濾膜的表面洗脫至少90%的被保留的生物有機(jī)體。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中檢測所述至少一種生物有機(jī)體包括以下至少一種 使所述生物有機(jī)體與特異性結(jié)合所述生物有機(jī)體的抗體組合物接觸； 檢測所述生物有機(jī)體的酶活性； 檢測所述生物有機(jī)體的生物分析物； 檢測由所述生物有機(jī)體產(chǎn)生的生物分析物，隨后檢測來自所述生物有機(jī)體的一部分核酸； 擴(kuò)增來自所述生物有機(jī)體的至少一部分核酸分子；和 檢測所述生物有機(jī)體的核苷酸序列。
16.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述濾膜包括聚烯烴多孔膜、乙烯-氯三氟乙烯共聚物多孔膜、聚丙烯腈多孔膜、聚碳酸酯多孔膜、聚酯多孔膜、纖維素酯多孔膜、聚酰胺多孔膜、聚醚砜多孔膜、聚砜多孔膜、聚偏二氟乙烯(PVDF)多孔膜、聚丙烯腈納米纖維膜、PVDF納米纖維膜、纖維素酯納米纖維膜、聚乙酸乙烯酯或聚乙烯醇納米纖維膜、或者聚乙烯醇縮丁醛納米纖維膜。
17.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述濾膜包括TIPS膜或納米纖維膜。
18.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中在所述樣品通過所述濾膜之后不超過24小時(shí)內(nèi)檢測所述至少一種生物有機(jī)體。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中在所述樣品通過所述濾膜之后不超過12小時(shí)內(nèi)檢測所述至少一種生物有機(jī)體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在所述樣品通過所述濾膜之后不超過3小時(shí)內(nèi)檢測所述至少一種生物有機(jī)體。
21.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述樣品包括食品。
22.根據(jù)權(quán)利要求I到20中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述樣品包括環(huán)境樣品。
23.根據(jù)權(quán)利要求I到20中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述樣品包括水樣。
24.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述濾膜與吸收構(gòu)件在功能上連通。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述吸收構(gòu)件被所述濾膜包圍。
26.根據(jù)權(quán)利要求I到10和12到25中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包含執(zhí)行分析以量化從所述濾膜的表面回收的被檢測的生物有機(jī)體。
27.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其還包含 提供一裝置，所述裝置包括 小袋，所述小袋包括限定小袋體積的小袋表面； 吸收構(gòu)件，所述吸收構(gòu)件安置在至少一部分所述小袋表面上；和 濾膜，所述濾膜安置在與所述小袋體積流體連通的所述吸收構(gòu)件的至少一部分上； 其中使包含至少一種生物有機(jī)體的樣品通過濾膜包括 添加所述樣品到所述小袋體積中； 允許所述吸收構(gòu)件吸收至少50%的所述樣品體積。
28.一種過濾裝置，其包括 小袋，所述小袋包括限定小袋體積的小袋表面； 吸收構(gòu)件，所述吸收構(gòu)件安置在至少一部分所述小袋表面上； 和 濾膜，所述濾膜安置在與所述小袋體積流體連通的所述吸收構(gòu)件的至少一部分上。
29.一種過濾裝置，其包括 容器； 濾膜，所述濾膜形成具有外表面、內(nèi)表面和被所述內(nèi)表面限定的內(nèi)部體積的小袋； 吸收構(gòu)件； 其中，所述濾膜和所述吸收構(gòu)件均安置在所述容器中； 其中，所述吸收構(gòu)件安置在所述內(nèi)部體積外面的所述容器中。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的過濾裝置，其中所述容器包括撓性的、可變形性容器。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或權(quán)利要求30所述的過濾裝置，其中所述小袋進(jìn)一步包括安置在所述濾膜的外表面附近的非織造背襯。
32.根據(jù)權(quán)利要求29到31中任一權(quán)利要求所述的過濾裝置，其中所述吸收構(gòu)件安置在至少一部分所述外表面上。
33.根據(jù)權(quán)利要求29到32中任一權(quán)利要求所述的過濾裝置，其進(jìn)一步包括安置在所述容器中的支撐構(gòu)件。
34.根據(jù)權(quán)利要求28到33中任一權(quán)利要求所述的裝置，其中所述小袋進(jìn)一步包括樣品端口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過濾液體樣品的方法，其包括使包含至少一種生物有機(jī)體的樣品以至少10L/m2.h.psi的被動(dòng)水體積通量通過濾膜，其中所述濾膜具有不超過1.0μm的泡點(diǎn)孔徑，由此在膜的表面上保留至少一種生物有機(jī)體；和檢測被保留在濾膜的表面上的至少一種生物有機(jī)體。
文檔編號C12Q1/24GK102985555SQ201180028343
公開日2013年3月20日 申請日期2011年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者帕特里克·A·馬赫, 拉杰·拉賈戈帕爾, 夏文勝, 周金盛, 郭春梅 申請人:3M創(chuàng)新有限公司