專利名稱：取樣設(shè)備和用于濃集微生物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及取樣設(shè)備和利用該設(shè)備濃集微生物的方法。
背景技術(shù)：
由微生物污染導(dǎo)致的食源性疾病和醫(yī)院內(nèi)獲得性感染為世界各地許多地方所關(guān)注。因此，測(cè)定多種診斷樣品、食品樣品、環(huán)境樣品或其他樣品中細(xì)菌或其他微生物的存在以確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，可測(cè)定細(xì)菌DNA或細(xì)菌RNA，以甚至在存在其他細(xì)菌種類的情況下評(píng)估特定細(xì)菌種類的存在與否。然而，檢測(cè)特定細(xì)菌的存在的能力至少部分地取決于所分析的樣品中細(xì)菌的數(shù)量?？蓪?duì)細(xì)菌樣品進(jìn)行鋪板或培養(yǎng)，以增加樣品中細(xì)菌的數(shù)量，來(lái)確保足夠的檢測(cè)水平，但培養(yǎng)步驟通常需要大量的時(shí)間且因此會(huì)顯著耽擱評(píng)估結(jié)果。使樣品中的細(xì)菌濃集可縮短培養(yǎng)時(shí)間或甚至消除對(duì)于培養(yǎng)步驟的需要。因此，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了通過(guò)使用特定細(xì)菌株系的特異性抗體(例如，為抗體包被的磁性顆?；蚍谴判灶w粒的形式)來(lái)分離(并由此濃集)該株系的方法。然而，這些方法往往昂貴，而且對(duì)于至少一些診斷應(yīng)用來(lái)說(shuō)速度仍比期望的稍慢。也已經(jīng)使用了非株系特異性的濃集方法(例如，以獲得對(duì)樣品中所存在的微生物的較為一般性的評(píng)估)。在濃集了微生物混合群體之后，如果需要，通過(guò)使用株系特異性探針來(lái)測(cè)定特定株系的存在。已經(jīng)通過(guò)基于碳水化合物和凝集素蛋白相互作用的方法實(shí)現(xiàn)了微生物的非特異性濃集或捕集。涂覆殼聚糖的支持物已經(jīng)用作非特異性捕集裝置，并且用作微生物營(yíng)養(yǎng)素的物質(zhì)(例如，碳水化合物、維生素、鐵螯合的化合物以及鐵載體)也已經(jīng)被描述為可用作配體以進(jìn)行微生物的非特異性捕集。多種無(wú)機(jī)材料(例如，羥基磷灰石和金屬氫氧化物) 已經(jīng)用于非特異性結(jié)合和濃集細(xì)菌。物理濃集方法(例如，過(guò)濾、色譜法、離心和重力沉降)已經(jīng)被用于非特異性捕集， 其使用和/或不使用無(wú)機(jī)結(jié)合劑。這些非特異性濃集方法在速度、成本(至少一些需要昂貴的設(shè)備、材料、和/或受過(guò)訓(xùn)練的技術(shù)人員)、樣品要求(例如，樣品性質(zhì)和/或體積限制)、 空間要求、使用的方便性(至少一些需要復(fù)雜的多步驟方法)、現(xiàn)場(chǎng)使用的適合性和/或效果方面不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了在取樣設(shè)備中用濃集劑濃集微生物的方法。更具體地講，在該設(shè)備中在濃集劑存在下從大體積樣品濃集微生物的方法可提供快速、低成本、簡(jiǎn)單(不涉及復(fù)雜的裝置或程序)和/或有效的微生物濃集過(guò)程。
在一個(gè)方面，提供用于濃集微生物的方法。該方法包括提供整體式取樣設(shè)備，該整體式取樣設(shè)備包括第一貯存器、第二貯存器和通道，該通道具有與第一貯存器連通的第一開(kāi)口和與第二貯存器連通的第二開(kāi)口，其中流體可以通過(guò)該通道在兩個(gè)貯存器之間流動(dòng)。 當(dāng)整體式取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，第一貯存器的整個(gè)體積空間都在第一開(kāi)口上方，并且當(dāng)整體式取樣設(shè)備處于任何位置時(shí)，并非第二貯存器的整個(gè)體積空間都在第二開(kāi)口上方。 第二貯存器具有至少一個(gè)可重新密封的外部開(kāi)口。該方法包括在整體式取樣設(shè)備中混合濃集劑與含有微生物的樣品，從而得到結(jié)合有微生物的組合物。該方法還包括使整體式取樣設(shè)備倒置，使得第二貯存器基本上被定位在第一貯存器上方，以從第二貯存器收集結(jié)合有微生物的組合物的大部分。在一個(gè)方面，提供整體式取樣設(shè)備。整體式取樣設(shè)備包括具有第一開(kāi)口的第一貯存器、具有第二開(kāi)口和至少一個(gè)可重新密封的外部開(kāi)口的第二貯存器。整體式取樣設(shè)備還包括連接第一貯存器與第二貯存器的通道。具有該第一開(kāi)口的通道與第一貯存器連通，并且該第二開(kāi)口與第二貯存器連通。當(dāng)整體式取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，第一貯存器的整個(gè)體積空間都在第一開(kāi)口上方。當(dāng)整體式取樣設(shè)備處于任何位置時(shí)，并非第二貯存器的整個(gè)體積空間都在第二開(kāi)口上方。在一個(gè)方面，提供用于濃集微生物的方法。該方法包括提供雙組件取樣設(shè)備，該雙組件取樣設(shè)備包括第一貯存器，該第一貯存器具有主體、可重新密封的外部開(kāi)口和第一端部，該第一端部成形為使得其在距離主體最遠(yuǎn)的部分處較窄。第一端部的最遠(yuǎn)部分具有第一連接器，該第一連接器與具有第二連接器的可拆卸的抽吸式第二貯存器連接。第一貯存器被基本上定位上在可拆卸的抽吸式第二貯存器上方。第一連接器能夠附接到第二連接器，使得流體能夠在兩個(gè)貯存器之間流動(dòng)。該方法包括在雙組件取樣設(shè)備中混合濃集劑與含有微生物的樣品，從而得到結(jié)合有微生物的組合物。該方法還包括將結(jié)合有微生物的組合物從第一貯存器的第一端部引導(dǎo)進(jìn)入到可拆卸的抽吸式第二貯存器中。在一個(gè)方面，描述了雙組件取樣設(shè)備。該雙組件取樣設(shè)備包括第一貯存器，該第一貯存器具有主體、可重新密封的外部開(kāi)口和第一端部，該第一端部成形為使得其在距離主體最遠(yuǎn)的部分處最窄。最遠(yuǎn)部分具有第一連接器。雙組件取樣設(shè)備包括具有第二連接器的可拆卸的抽吸式第二貯存器。第一連接器附接至第二連接器，使得流體能在第一貯存器和可拆卸的抽吸式第二貯存器之間流動(dòng)。在一個(gè)方面，提供用于濃集微生物的方法。該方法包括提供整體式取樣設(shè)備，該整體式取樣設(shè)備包括具有第一開(kāi)口和至少一個(gè)可重新密封的外部開(kāi)口的第一貯存器，以及具有第二開(kāi)口的第二貯存器。整體式取樣設(shè)備還包括具有殼體和位于殼體內(nèi)的可動(dòng)部件的元件，以及第二外部開(kāi)口?？蓜?dòng)部件具有至少第一位置和第二位置。第二貯存器的內(nèi)部位于可動(dòng)部件內(nèi)，并且第二開(kāi)口位于可動(dòng)部件的一部分的外部上。當(dāng)整體式取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，第一貯存器位于元件上方。當(dāng)整體式取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，第二外部開(kāi)口位于元件下方。在第一位置處，第一通道連接第一貯存器與第二貯存器，使得第一開(kāi)口與第二開(kāi)口連通。在第二位置處，第二通道連接第二貯存器與第二外部開(kāi)口，使得第二開(kāi)口與第二外部開(kāi)口成流體連通。該方法包括在取樣設(shè)備中混合濃集劑與含有微生物的樣品，從而得到結(jié)合有微生物的組合物。該方法還包括從第一位置到第二位置轉(zhuǎn)移所述結(jié)合有微生物的組合物，使得第二開(kāi)口與第二外部開(kāi)口成流體連通。
在一個(gè)方面，提供整體式取樣設(shè)備。整體式取樣設(shè)備包括具有第一開(kāi)口和至少一個(gè)可重新密封的外部開(kāi)口的第一貯存器、具有第二開(kāi)口的第二貯存器、元件和第二外部開(kāi)口。該元件包括殼體和位于殼體內(nèi)的可動(dòng)部件?？蓜?dòng)部件具有至少第一位置和第二位置。 第二貯存器的內(nèi)部位于可動(dòng)部件內(nèi)，并且第二開(kāi)口位于可動(dòng)部件的一部分的外部上。當(dāng)整體式取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，第一貯存器位于元件上方。當(dāng)整體式取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，第二外部開(kāi)口位于元件下方。在第一位置處，第一通道連接第一貯存器與第二貯存器，使得第一開(kāi)口與第二開(kāi)口成流體連通。在第二位置處，第二通道連接第二貯存器與第二外部開(kāi)口，使得第二開(kāi)口與第二外部開(kāi)口成流體連通。在一個(gè)方面，提供用于濃集微生物的方法。該方法包括提供整體式取樣設(shè)備，該整體式取樣設(shè)備包括第一貯存器，該第一貯存器具有第一開(kāi)口、第一可重新密封的外部開(kāi)口和第一體積空間。該整體式取樣設(shè)備包括第二貯存器，該第二貯存器具有第二開(kāi)口、第二外部開(kāi)口和第二體積空間。該整體式取樣設(shè)備還包括具有密封件的柱塞。密封件位于柱塞的鄰近柱塞遠(yuǎn)端的部分上。密封件將第二貯存器的第二體積空間與第一貯存器的第一體積空間分隔開(kāi)。第二體積是通過(guò)第二外部開(kāi)口移出，并且當(dāng)取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，第一貯存器位于第二貯存器上方。該方法包括在整體式取樣設(shè)備中混合濃集劑與含有微生物的樣品，從而得到結(jié)合有微生物的組合物。該方法還包括用柱塞通過(guò)第二外部開(kāi)口轉(zhuǎn)移位于第二貯存器中的結(jié)合有微生物的組合物。在一個(gè)方面，提供整體式取樣設(shè)備。該整體式取樣設(shè)備包括第一貯存器、第二貯存器和柱塞。第一貯存器具有第一開(kāi)口、第一可重新密封的外部開(kāi)口和第一體積空間。第二貯存器具有第二開(kāi)口、第二外部開(kāi)口和第二體積空間。柱塞具有密封件。密封件位于柱塞的鄰近柱塞遠(yuǎn)端的部分上。密封件將第二貯存器的第二體積空間與第一貯存器的第一體積空間隔開(kāi)。第二體積是通過(guò)第二外部開(kāi)口移出，并且當(dāng)取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，第一貯存器位于第二貯存器的上方。


圖1是用于濃集微生物的方法的示意圖。圖2是具有第一貯存器、第二貯存器和通道的整體式取樣設(shè)備的示意圖。圖3是具有第一貯存器和可拆卸的抽吸式第二貯存器的雙組件取樣設(shè)備的示意圖。圖4是圖2的整體式取樣設(shè)備的示意圖，其具有可重新密封的外部開(kāi)口，該可重新密封的外部開(kāi)口裝備有封閉件，該封閉件具有延伸到通道中的凸起。圖5是圖2的整體式取樣設(shè)備的示意圖，其具有可重新密封的外部開(kāi)口，該可重新密封的外部開(kāi)口裝備有封閉件，該封閉件具有不延伸到通道中的凸起。圖6是圖2的整體式取樣設(shè)備的示意圖，其具有通道，該通道居中于從第一貯存器的中心延伸至第二貯存器的中心的軸線上。圖7是圖2的整體式取樣設(shè)備的示意圖，其具有通道，該通道不居中于從第一貯存器的中心延伸至第二貯存器的中心的軸線上。圖8是整體式取樣設(shè)備的示意圖，其具有第一貯存器、第二貯存器、元件和第二外部開(kāi)口。該整體式取樣設(shè)備示出為處于第一位置。
圖9是圖8的整體式取樣設(shè)備的示意圖；該整體式取樣設(shè)備示出為處于第二位置。圖10是圖8的元件的側(cè)視示意圖。圖11是具有第一貯存器、第二貯存器和柱塞的整體式取樣設(shè)備的示意圖。該柱塞定位于第二貯存器上方。圖12是圖11的整體式取樣設(shè)備的示意圖，該整體式取樣設(shè)備具有延伸穿過(guò)第二貯存器的柱塞。
具體實(shí)施例方式雖然本文以具體的實(shí)施例來(lái)描述了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將顯而易見(jiàn)的是，可在不脫離本發(fā)明的精神的前提下進(jìn)行各種修改、重組和替換。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍僅受本文所附權(quán)利要求書(shū)的限制。由端點(diǎn)表述的數(shù)值范圍包括包含在該范圍內(nèi)的所有數(shù)值(例如，1至5包括1、 1. 5、2、2. 75,3,3. 8、4 和 5)。如本說(shuō)明書(shū)和所附的權(quán)利要求書(shū)中所包括的，單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該”包括多個(gè)指代物，除非所述內(nèi)容另外明確指出。因此，例如，對(duì)含有“(一種)化合物”的組合物的提及包括兩種或更多種化合物的混合物。本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ) “或”的含義通常包括“和/或”的含義，除非所述內(nèi)容另外明確指出。除非另外指明，否則在所有的情況下，說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求書(shū)中所用的所有表示量或成分、性質(zhì)的量度等等的數(shù)字都應(yīng)理解為受詞語(yǔ)“約”來(lái)修飾。因此，除非有相反的指示，否則在上述說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中列出的數(shù)值參數(shù)均為近似值，這些近似值可根據(jù)本領(lǐng)域的技術(shù)人員利用本發(fā)明的教導(dǎo)尋求獲得的期望性質(zhì)而變。在最低程度上，每一個(gè)數(shù)值參數(shù)應(yīng)當(dāng)至少按照所記錄的有效數(shù)位并通過(guò)應(yīng)用慣常的四舍五入法來(lái)理解。雖然闡述本發(fā)明的廣義范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，但在具體實(shí)例中所列出的數(shù)值盡可能精確地記錄。然而，任何數(shù)值都固有地包含由存在于各自試驗(yàn)測(cè)量中的標(biāo)準(zhǔn)偏差所必定引起的誤差。本發(fā)明描述了用于從大體積樣品濃集微生物的方法。提供了具有第一貯存器和第二貯存器的整體式取樣設(shè)備，以用于混合濃集劑與含有微生物的樣品，從而形成結(jié)合有微生物的組合物。還描述了雙組件取樣設(shè)備。濃集劑濃集樣品中存在的微生物的至少一部分。 結(jié)合有微生物的組合物被收集在取樣設(shè)備的第二貯存器中。提供了具有一體化(如單件構(gòu)造)的第一貯存器和第二貯存器的整體式取樣設(shè)備。相似地，本文所述的雙組件取樣設(shè)備指的是具有獨(dú)立的第一貯存器和獨(dú)立的第二貯存器(如可拆卸的第一和第二貯存器)的兩組件設(shè)備?？梢赃B接第一貯存器和第二貯存器以形成雙組件取樣設(shè)備。取樣設(shè)備的第一貯存器的體積通常比第二貯存器的體積大。第二貯存器用于收集含有結(jié)合有微生物的組合物的較小體積樣品。本文所述的取樣設(shè)備使得可以迅速且有效地收集具有低微生物濃度的大體積樣品。在一些實(shí)例中，這種取樣設(shè)備可以被密封，可以被打開(kāi)以容納大體積樣品，然后可以被再次密封以濃集樣品中存在的微生物。濃集劑被添加到取樣設(shè)備，以與樣品混合并形成結(jié)合有微生物的組合物。這里所述的本申請(qǐng)的取樣設(shè)備是緊湊的、便攜的(如用在野外環(huán)境中)，并且是一次性的，從而消除了樣品之間污染的可能性。
當(dāng)前的技術(shù)例如膜過(guò)濾和離心被用來(lái)從大體積樣品獲得微生物的直接計(jì)數(shù)。然而，用于諸如水的樣品的微生物分析的這些方法通常是費(fèi)用高的多步驟工序，需要非常復(fù)雜的設(shè)備以及受過(guò)良好訓(xùn)練的人員。另外，膜過(guò)濾或離心技術(shù)的操作要求使得這些技術(shù)難以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施(如用在野外環(huán)境中)。對(duì)水樣中的微生物計(jì)數(shù)的方法記載于(例如)美國(guó)公共衛(wèi)生協(xié)會(huì)(American Public Health Association)、美國(guó)自來(lái)水工程協(xié)會(huì)(American Water Works Association)和水環(huán)境聯(lián)合會(huì)(Water Environment Federation)的第 21 版的“水和廢 /JC^^f/KillTj (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, SMEffff) ”。這類方法和水質(zhì)量測(cè)試條例規(guī)定了測(cè)試100ml樣品體積，這是不易于在野外環(huán)境中實(shí)施的。圖1是通過(guò)本文所述的方法濃集微生物的過(guò)程流程圖。如圖1所示，含有微生物的大體積樣品被添加到取樣設(shè)備。大體積樣品在取樣設(shè)備中與濃集劑混合以形成結(jié)合有微生物的組合物。然后，將結(jié)合有微生物的組合物收集在第二貯存器中。在一些實(shí)施例中，可以在添加含有微生物的樣品之前將濃集劑添加到取樣設(shè)備。在一些實(shí)施例中，可以在添加含有微生物的樣品之后將濃集劑添加到取樣設(shè)備。在一些實(shí)施例中，取樣設(shè)備可以包含濃集劑，以在野外應(yīng)用中有效且便攜地使用。在樣品采集的地點(diǎn)，可以打開(kāi)具有濃集劑的取樣設(shè)備，以用于樣品的遞送和容納。在已經(jīng)通過(guò)混合濃集劑和樣品而形成結(jié)合有微生物的組合物之后，結(jié)合有微生物的組合物可以被收集以用于進(jìn)一步的分析。本文所述的取樣設(shè)備中的每一個(gè)都提供第一貯存器和第二貯存器。第一貯存器被設(shè)計(jì)成容納大體積樣品，該樣品具有足夠的體積以用于混合樣品和濃集劑，從而形成結(jié)合有微生物的組合物。例如，結(jié)合有微生物的組合物可以是可分散在樣品中的，然后被從取樣設(shè)備的第一貯存器收集至或轉(zhuǎn)移至第二貯存器。第二貯存器的體積比第一貯存器小，以便容納結(jié)合有微生物的組合物。圖2示出了整體式取樣設(shè)備10。整體式取樣設(shè)備10包括第一貯存器20、第二貯存器35、通道40和可重新密封的外部開(kāi)口 30。鄰近第一貯存器20的開(kāi)口 25是任選的。第一貯存器20在交界部55處連接至第二貯存器35，從而提供整體式結(jié)構(gòu)。第一貯存器20和第二貯存器35都具有體積。第一貯存器20具有第一體積60，第二貯存器35具有第二體積 45。通道40具有與第一貯存器20連通的第一開(kāi)口 22和與第二貯存器35連通的第二開(kāi)口 27。第一貯存器20在交界部55處接觸第二貯存器35。在一些實(shí)施例中，含有至少一種微生物的樣品可以經(jīng)可重新密封的外部開(kāi)口 30 被添加到圖2的整體式取樣設(shè)備10。濃集劑可以被添加到整體式取樣設(shè)備10內(nèi)的樣品中， 或者濃集劑可以在添加樣品之前存在于整體式取樣設(shè)備10中。樣品和濃集劑可以在處于豎立位置的整體式取樣設(shè)備10的第一貯存器20中混合，使得第一貯存器20的整個(gè)體積空間在第一開(kāi)口 22上方，從而得到結(jié)合有微生物的組合物。例如，結(jié)合有微生物的組合物可以從第一貯存器20通過(guò)通道40沉降到第二貯存器35中。整體式取樣設(shè)備10可以被倒置， 使得第二貯存器基本上被定位在第一貯存器上方。結(jié)合有微生物的組合物的至少大部分能被收集在第二貯存器35的第二體積45中。整體式取樣設(shè)備10使得可以將結(jié)合有微生物的組合物從第一貯存器20有效地轉(zhuǎn)移至第二貯存器35。圖3中示出了雙組件取樣設(shè)備300。雙組件取樣設(shè)備300包括第一貯存器320，該第一貯存器320基本上被定位在可拆卸的抽吸式第二貯存器340上方。第一貯存器320具有主體355、可重新密封的外部開(kāi)口 315、第一端部325、第一體積310、和第一連接器330。 第一連接器330在相交部335處附接至可拆卸的抽吸式第二貯存器340?？刹鹦兜某槲降诙A存器340具有第二體積350和第二連接器345，該第二連接器345在相交部335處與第一貯存器320的第一連接器330接觸。在一些實(shí)施例中，含有微生物的樣品可在圖3的可重新密封的外部開(kāi)口 360處被添加至雙組件取樣設(shè)備300。濃集劑可以在添加樣品之前或之后被添加至雙組件取樣設(shè)備 300。樣品和濃集劑可以在第一貯存器320中混合，從而得到結(jié)合有微生物的組合物。在一些實(shí)施例中，結(jié)合有微生物的組合物可以通過(guò)重力作用行進(jìn)通過(guò)主體355內(nèi)的樣品，例如到達(dá)第一貯存器320的第一端部325。第一貯存器320的第一連接器330可以在相交部335 處在第二連接器345處連接至可拆卸的抽吸式第二貯存器340。結(jié)合有微生物的組合物可以通過(guò)第一貯存器320的第一端部325的錐形從第一端部325被引導(dǎo)至可拆卸的抽吸式第二貯存器340。已知體積的結(jié)合有微生物的組合物可以被收集在可拆卸的抽吸式第二貯存器340中，以用于進(jìn)一步的分析。圖4示出了整體式取樣設(shè)備400的一個(gè)實(shí)施例。第二貯存器435具有可重新密封的外部開(kāi)口 450，該可重新密封的外部開(kāi)口 450包括具有凸起465的封閉件430。當(dāng)封閉件 430附接至可重新密封的外部開(kāi)口 450時(shí)，凸起465通過(guò)通道440從第二開(kāi)口 470延伸至第一開(kāi)口 445。凸起465被選擇用來(lái)防止在將整體式取樣設(shè)備400倒置且將結(jié)合有微生物的組合物收集在第二貯存器435中之后結(jié)合有微生物的組合物再次進(jìn)入第一貯存器480。在一些實(shí)施例中，凸起465可以在添加樣品和/或濃集劑之前將第一貯存器480 與第二貯存器435分隔開(kāi)。在一些實(shí)施例中，凸起465可以用來(lái)將第二貯存器435內(nèi)的結(jié)合有微生物的組合物的至少一部分與第一貯存器480分隔開(kāi)。凸起465可以減少或防止結(jié)合有微生物的組合物經(jīng)通道440流過(guò)第一開(kāi)口 445并流過(guò)整體式取樣設(shè)備400的第二開(kāi)口 470。圖5示出了整體式取樣設(shè)備500的一個(gè)實(shí)施例。第二貯存器535具有可重新密封的外部開(kāi)口 550，該可重新密封的外部開(kāi)口 550包括具有凸起565的封閉件530。當(dāng)封閉件 530附接至可重新密封的外部開(kāi)口 550時(shí)，凸起565從封閉件530延伸靠近第二開(kāi)口 570， 而不延伸進(jìn)入到通道540中。凸起565被選擇用來(lái)在將整體式取樣設(shè)備500倒置且將結(jié)合有微生物的組合物收集在第二貯存器535中之后至少部分地阻止結(jié)合有微生物的組合物再次進(jìn)入第一貯存器580。在一些實(shí)施例中，凸起565可以將第一貯存器580與第二貯存器535部分地分隔開(kāi)。在整體式取樣設(shè)備500中混合濃集劑和含有微生物的樣品后，可將整體式取樣設(shè)備500 倒置，使得第二貯存器535基本上被定位在第一貯存器580上方。在倒置步驟過(guò)程中，封閉件530的凸起565可以將結(jié)合有微生物的組合物的至少一部分引導(dǎo)到第二貯存器535中以供收集。圖6示出了整體式取樣設(shè)備610的一個(gè)實(shí)施例。整體式取樣設(shè)備610的通道620 包括第一開(kāi)口 615和第二開(kāi)口 625。通道620居中于從第一貯存器630的中心延伸至第二貯存器640的軸線605上。在一些實(shí)施例中，圖6的整體式取樣設(shè)備610的通道620可以使得結(jié)合有微生物的組合物在第一開(kāi)口 615處從第一貯存器630通過(guò)通道620流動(dòng)至第二貯存器640的第二開(kāi)口 625?？蓪⒄w式取樣設(shè)備610倒置，使得第二貯存器640被定位在第一貯存器630上方，從而結(jié)合有微生物的組合物的至少大部分可收集在第二貯存器640中。圖7示出了整體式取樣設(shè)備710的一個(gè)實(shí)施例。整體式取樣設(shè)備710的通道740 包括第一開(kāi)口 715和第二開(kāi)口 725。通道740不居中于從第一貯存器725的中心延伸至第二貯存器735的軸線705上。在一些實(shí)施例中，圖7的整體式取樣設(shè)備710的通道740可以使得結(jié)合有微生物的組合物從第一貯存器725通過(guò)不居中于軸線705上(如偏離中心)的通道740流動(dòng)?？蓪⒄w式取樣設(shè)備710倒置，使得第二貯存器735被定位在第一貯存器725上方，從而結(jié)合有微生物的組合物的至少大部分可收集在第二貯存器735中。圖8示出了整體式取樣設(shè)備800。整體式取樣設(shè)備800包括第一貯存器810、第二貯存器850、元件820和第二外部開(kāi)口 880。第一貯存器810具有第一開(kāi)口 860和至少一個(gè)可重新密封的外部開(kāi)口 890。第二貯存器850具有第二開(kāi)口 870。元件820包括殼體830 和位于殼體830內(nèi)的可動(dòng)部件840。可動(dòng)部件840具有第一位置，在該第一位置，第一通道連接第一開(kāi)口 860與第二開(kāi)口 870，使得第二貯存器850與第一貯存器810成流體連通。第二貯存器850的內(nèi)部位于可動(dòng)部件840內(nèi)，并且第二開(kāi)口 870位于可動(dòng)部件840的一部分的外部上。當(dāng)整體式取樣設(shè)備800處于豎立位置時(shí)，第一貯存器810位于元件820上方。在一些實(shí)施例中，整體式取樣設(shè)備800的第二貯存器850可以具有用于容納結(jié)合有微生物的組合物的至少一部分的第一位置。第二貯存器850通常具有固定的體積以收集結(jié)合有微生物的組合物。包含第二貯存器850的可動(dòng)部件840可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以選擇第一貯存器810和第二貯存器850之間的位置。圖9示出了整體式取樣設(shè)備900，該整體式取樣設(shè)備900包括第一貯存器910、第二貯存器950、元件920和第二外部開(kāi)口 980。第一貯存器910具有第一開(kāi)口 960和至少一個(gè)可重新密封的外部開(kāi)口 990。第二貯存器950具有第二開(kāi)口 970。元件920包括殼體930 和位于殼體930內(nèi)的940?？蓜?dòng)部件940具有第二位置，在該第二位置，第二通道將第二貯存器950連接到第二外部開(kāi)口 980，使得第二開(kāi)口 970與第二外部開(kāi)口 980成流體連通。在一些實(shí)施例中，位于整體式取樣設(shè)備900的可動(dòng)部件940內(nèi)的第二貯存器950 可以具有第二位置，使得保留在第二貯存器950內(nèi)的固定體積的結(jié)合有微生物的組合物可以經(jīng)第二通道被轉(zhuǎn)移。在第二位置處的第二通道將第二貯存器950連接到第二外部開(kāi)口 980，以將結(jié)合有微生物的組合物從第二貯存器950遞送。圖10示出了元件1020的側(cè)視圖。元件1020具有殼體1030和可動(dòng)部件1040。 可動(dòng)部件1040具有第一組件1070，用于將第二貯存器從第一位置移動(dòng)至第二位置(未示出)。在一些實(shí)施例中，第一組件1070從可動(dòng)部件1040突出，以能夠到達(dá)可動(dòng)部件1040。圖11示出了整體式取樣設(shè)備1100。整體式取樣設(shè)備1100包括第一貯存器1110、 第二貯存器1120和柱塞1130。第一貯存器1110具有第一開(kāi)口 1190、第一可重新密封的外部開(kāi)口 1170和第一體積1115。第二貯存器1120具有第二外部開(kāi)口 1140和第二體積1125。 柱塞1130具有密封件1160，該密封件1160位于柱塞1130鄰近遠(yuǎn)端1155的部分上。密封件1160將第二貯存器1120的第二體積空間1125與第一貯存器1110的第一體積空間1115 分隔開(kāi)。第二體積空間1125可以通過(guò)第二外部開(kāi)口 1140從第二貯存器1120移出。當(dāng)整體式取樣設(shè)備1100處于豎立位置時(shí)，第一貯存器1110位于第二貯存器1120上方。在一些實(shí)施例中，整體式取樣設(shè)備1100可以與基部或夾具一起使用，該基部或夾具用于將整體式取樣設(shè)備1100支撐和/或定位在豎立位置。在一些實(shí)施例中，基部和/或夾具可以用來(lái)將整體式取樣設(shè)備1100保持在固定位置。相似地，可以將基部或夾具從整體式取樣設(shè)備1100除去以便攜帶。圖12示出了整體式取樣設(shè)備1200。整體式取樣設(shè)備1200包括第一貯存器1210、 第二貯存器1220和柱塞1230。具有密封件1260的柱塞1230可以被移動(dòng)以置換第二貯存器1220的第二體積1225。柱塞1230的遠(yuǎn)端1255可以延伸在第二貯存器1220和第二外部開(kāi)口 1240下方。示于本發(fā)明的圖2-12的取樣設(shè)備可由多種材料形成?？捎糜谛纬扇釉O(shè)備的材料可包括，例如，玻璃、聚合物材料、復(fù)合材料等。這些設(shè)備也可由超過(guò)一種材料構(gòu)造而成。 聚合物材料的一些例子包括聚丙烯、聚碳酸酯、丙烯酸類樹(shù)脂、聚苯乙烯、聚烯烴、高密度聚乙烯、高密度聚丙烯等。在一些實(shí)施例中，設(shè)備可由一種或多種制造方法(包括例如注模、 吹模)和通過(guò)其他制造技術(shù)形成。描述了適于與包含微生物的樣品混合以提供結(jié)合有微生物的組合物的濃集劑。濃集劑通常為顆粒狀或可分散于樣品中，并濃集存在于大體積樣品中的微生物。已發(fā)現(xiàn)這種濃集劑能有效捕集微生物。術(shù)語(yǔ)“濃集劑”通常指用于濃集存在于樣品中的微生物總?cè)后w的材料。濃集劑的例子已描述于美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/912,711 ；60/977180 ；60/977, 171 ； 60/977，188 ；和美國(guó)專利申請(qǐng)公布號(hào)2007/(^69341中，其每一個(gè)以全文引用方式并入本文。在一些實(shí)施例中，可將使用濃集劑(例如捕集劑)進(jìn)行的濃集或捕集選擇為對(duì)微生物的任何特定株、種或型是非特異性的或特異性的，因此提供對(duì)樣品中的微生物總?cè)后w的濃集。在一些實(shí)施例中，可使用任何已知檢測(cè)方法，用株特異性探針或用株選擇性培養(yǎng)基在經(jīng)捕集的微生物群體中檢測(cè)微生物的特定株。因此，濃集劑可用于，例如，檢測(cè)臨床樣品、 食品樣品、環(huán)境樣品或其他樣品中的微生物污染物或病原體(特別是水源性和食源性病原體，如細(xì)菌)。在進(jìn)行本發(fā)明的方法時(shí)，濃集劑可以以任何適于樣品接觸和微生物捕集的方式使用(例如，以顆粒形式或施用至載體，所述載體如微流體設(shè)備的量油計(jì)(dipstick)、薄膜、 過(guò)濾器、管、孔(well)、板、小珠、膜或槽等)。優(yōu)選地，濃集劑以顆粒形式使用，更優(yōu)選地包括微粒(優(yōu)選地，微粒的粒徑為約1微米(更優(yōu)選地，約2微米)至約100微米(更優(yōu)選地， 約50微米；甚至更優(yōu)選地，約25微米；最優(yōu)選地，約15微米；其中范圍的任何下限可與任何上限配對(duì))?？捎糜谶M(jìn)行本發(fā)明的方法的濃集劑包括顆粒濃集劑，其包括金屬、金屬氧化物微粒、金屬硅酸鹽、硅藻土、經(jīng)表面改性的硅藻土、具有官能團(tuán)的顆粒、生物分子、生物分子的片段、納米粒子、及它們的組合。濃集劑的一些例子包括鐵、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋯和其他可用于收集和濃集樣品的濃集劑。在一些實(shí)施例中，Y-FeO(OH)(也稱為纖鐵礦)可用作濃集劑。已發(fā)現(xiàn)這種濃集劑比其他含鐵濃集劑更有效地捕集革蘭氏陰性細(xì)菌(革蘭氏陰性細(xì)菌是在食源性和水源性疾病以及人類細(xì)菌感染方面最受關(guān)注的微生物)。濃集劑還可包括(除了Y-FeO(OH)之外)其他組分(例如，勃姆石(a-AW(OH))、粘土、氧化鐵以及氧化硅)， 但優(yōu)選地，當(dāng)進(jìn)行本發(fā)明的方法時(shí)，這類其他組分不顯著干擾樣品和濃集劑的緊密接觸。 Y -FeO(OH)還可商購(gòu)獲得(例如，自 Alfa Aesar, A Johnson Matthey Company, Ward Hill, MA，禾口自 Sigma-Aldrich Corporation, St.Louis, M0)。在進(jìn)行本發(fā)明的方法時(shí)，濃集劑可以以顆粒形式使用，更優(yōu)選地包括微粒(優(yōu)選地，微粒的粒徑(最大尺寸)為約3微米(更優(yōu)選地，約5微米；最優(yōu)選地，約10微米)至約100微米(更優(yōu)選地，約80微米；甚至更優(yōu)選地，約50微米；最優(yōu)選地，約35微米；其中范圍的任何下限可與任何上限配對(duì))。優(yōu)選地，所述顆粒是較小顆粒的附聚物。所述顆粒優(yōu)選包括尺寸小于約1微米(優(yōu)選，尺寸小于約0.5微米)的微晶。所述微晶可作為針狀微晶存在，作為包含針狀微晶的筏狀結(jié)構(gòu)存在，或作為針狀微晶和筏狀結(jié)構(gòu)的組合存在。如通過(guò)BET (Brunauer-Emmett-Teller)方法(通過(guò)氮?dú)夥肿拥奈锢砦絹?lái)計(jì)算固體的表面積) 所測(cè)量，濃集劑優(yōu)選具有大于約25平方米/克(m2/g)、更優(yōu)選大于約50m2/g、且最優(yōu)選大于約75m2/g的表面積。這種顆粒的優(yōu)選附聚形式可提供微細(xì)顆粒體系的吸附能力，而又沒(méi)有通常與微細(xì)顆粒相關(guān)的操作上的危害和其他危害。另外，這種附聚物顆?？扇菀自诹黧w中沉降，并因此可使微生物與流體相快速分離(如果用于過(guò)濾應(yīng)用中的話還容許低反壓)。在一些實(shí)施例中，金屬硅酸鹽可用作濃集劑。特別有用的金屬硅酸鹽的表面組成為金屬原子與硅原子之比小于或等于約0.5，這由X-射線光電子譜(XPS)所測(cè)定。優(yōu)選地， 表面組成也包含至少平均約10原子％的碳，這由X-射線光電子譜(XPS)所測(cè)定。XPS為這樣的技術(shù)，其可測(cè)定樣品表面最外側(cè)大約3至10納米(nm)的元素組成，并對(duì)元素周期表中除了氫和氦以外的所有元素敏感。XPS為定量技術(shù)，其對(duì)大多數(shù)元素的檢測(cè)極限為0. 1至1 原子％濃度范圍。優(yōu)選的XPS表面組成評(píng)估條件可包括相對(duì)于接受立體角為士 10度的樣品表面測(cè)得的90度的飛離角。當(dāng)分散于或懸浮于水體系中時(shí)，金屬硅酸鹽可顯示出材料和水體系pH所特有的表面電荷。材料-水界面上的電勢(shì)稱為電勢(shì)”，其可由電泳遷移率(即材料顆粒在置于水體系中的帶電電極之間移動(dòng)的速率)計(jì)算得到。在進(jìn)行本發(fā)明的方法時(shí)所用的濃集劑具有比例如常用金屬硅酸鹽(如普通滑石)更負(fù)的ζ電勢(shì)。然而濃集劑比滑石更有效地濃集表面通常趨于帶負(fù)電的微生物(諸如細(xì)菌)。優(yōu)選地，濃集劑在約為7的pH下具有負(fù)的 ζ電勢(shì)(更優(yōu)選地，在約為7的pH下約-9mV至約-25mV范圍內(nèi)的Smoluchowski ζ電勢(shì)； 甚至更優(yōu)選地，在約為7的pH下約-IOmV至約-20mV范圍內(nèi)的Smoluchowski ζ電勢(shì)；最優(yōu)選地,在約為7的pH下約-IlmV至約-15mV范圍內(nèi)的Smoluchowski ζ電勢(shì))。可用的金屬硅酸鹽的例子包括金屬的無(wú)定形硅酸鹽，金屬例如鎂、鈣、鋅、鋁、鐵、 鈦等(優(yōu)選地，鎂、鋅、鐵和鈦；更優(yōu)選地，鎂)、及它們的組合。優(yōu)選的是為至少部分熔融的顆粒形式的無(wú)定形金屬硅酸鹽(更優(yōu)選地，無(wú)定形球化金屬硅酸鹽；最優(yōu)選地，無(wú)定形球化硅酸鎂)。金屬硅酸鹽是已知的，并可通過(guò)已知方法化學(xué)合成或通過(guò)天然存在的原礦的開(kāi)采和加工獲得。無(wú)定形的至少部分熔融的顆粒形式的金屬硅酸鹽，可通過(guò)熔化或軟化相對(duì)較小的原料顆粒(例如，平均粒徑至多約25微米)的任何已知方法，在用于制備通常橢圓形或球形顆粒(即，放大的二維圖像通常為圓形且不具有銳角或邊(包括真正或基本上圓形和橢圓形狀和任何其他圓形或彎曲形狀)的顆粒)的受控條件下制得。這種方法包括原子化、火焰拋光、直接熔融等。優(yōu)選的方法為焰熔法，其中至少部分熔融的基本上玻璃態(tài)的顆粒是通過(guò)固體原料顆粒的直接熔融或火焰拋光而形成(例如，按美國(guó)專利號(hào)6，045，913 (Castle) 中所述的方法，其該專利的描述內(nèi)容以引用方式并入本文)。最優(yōu)選地，這種方法可用于通過(guò)將大部分不規(guī)則形狀的原料顆粒(例如，約15至約99體積％ ；優(yōu)選地，約50至約99體積％ ；更優(yōu)選地，約75至約99體積％ ；最優(yōu)選地，約90至約99體積％ )轉(zhuǎn)化為通常橢球形或球形顆粒來(lái)制備無(wú)定形球化金屬硅酸鹽。一些無(wú)定形金屬硅酸鹽可商購(gòu)。例如，無(wú)定形的球化硅酸鎂可商購(gòu)以用于化妝品配方(例如作為 3M Cosmetic Microspheres CM-Ill 得自 3M Company, St. Paul, MN)。在一些實(shí)施例中，無(wú)定形金屬硅酸鹽還可包含其他材料，包括金屬(例如鐵或鈦) 的氧化物、結(jié)晶金屬硅酸鹽、其他結(jié)晶材料等，條件是濃集劑具有上述表面組成。然而，濃集劑優(yōu)選基本上不含結(jié)晶二氧化硅。在一些實(shí)施例中，在其表面的至少一部分上具有表面處理劑的硅藻土用作濃集劑，該表面處理劑包含包括二氧化鈦、微細(xì)納米級(jí)金或鉬或它們的組合的表面改性劑。因此，相比于未處理的硅藻土，包含某些類型的經(jīng)表面處理或經(jīng)表面改性的硅藻土(即，具有包含表面改性劑的表面處理劑，該表面改性劑包括二氧化鈦、微細(xì)納米級(jí)金或鉬或它們的組合)的濃集劑能更有效地濃集微生物。所述表面處理劑優(yōu)選還包含選自氧化鐵、氧化鋅、氧化鋁等和它們的組合的金屬氧化物(更優(yōu)選地，氧化鐵)。盡管已知貴金屬如金顯示抗微生物特性，但在本發(fā)明的方法中所用的含金濃集劑出乎意料地不僅有效地濃集微生物，還有效地讓微生物保持為活的，以用于檢測(cè)或測(cè)定的目的。有用的表面改性劑包括微細(xì)納米級(jí)金；微細(xì)納米級(jí)鉬；與至少一種金屬氧化物 (優(yōu)選地，二氧化鈦、氧化鐵或它們的組合)組合的微細(xì)納米級(jí)金；二氧化鈦；與至少一種其他(即除了二氧化鈦之外)的金屬氧化物組合的二氧化鈦；等，以及它們的組合。優(yōu)選的表面改性劑包括微細(xì)納米級(jí)金；微細(xì)納米級(jí)鉬；與至少氧化鐵或二氧化鈦組合的微細(xì)納米級(jí)金；二氧化鈦；與至少氧化鐵組合的二氧化鈦；以及它們的組合。更優(yōu)選的表面改性劑包括微細(xì)納米級(jí)金；微細(xì)納米級(jí)鉬；與氧化鐵或二氧化鈦組合的微細(xì)納米級(jí)金；二氧化鈦；與氧化鐵組合的二氧化鈦；及它們的組合(甚至更優(yōu)選地， 微細(xì)納米級(jí)金；與氧化鐵或二氧化鈦組合的微細(xì)納米級(jí)金；與氧化鐵組合的二氧化鈦；以及它們的組合)。最優(yōu)選的是微細(xì)納米級(jí)金、與氧化鐵或二氧化鈦組合的微細(xì)納米級(jí)金、及它們的組合。在一些實(shí)施例中，可用的濃集劑(例如可分散顆粒)可具有結(jié)合至這種顆粒的結(jié)合基團(tuán)。顆粒的結(jié)合(例如官能)基團(tuán)可具有對(duì)存在于樣品中的特定微生物的特異性親和力。在一些實(shí)施例中，結(jié)合基團(tuán)具有可供連接存在于樣品中的多個(gè)微生物的位點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，顆粒具有磁性。顆粒可例如具有磁性芯。含有這種濃集劑的結(jié)合有微生物的組合物可通過(guò)施加磁場(chǎng)(例如)以將組合物從取樣設(shè)備的第一貯存器轉(zhuǎn)移至第二貯存器來(lái)進(jìn)行收集。在一些實(shí)施例中，生物分子(例如抗體)可通過(guò)用于形成濃集劑的多種方法中的任一種來(lái)共價(jià)結(jié)合至顆粒。例如，戊二醛、醛-席夫堿、η-羥基琥珀酰亞胺、吖內(nèi)酯、溴化氰、 馬來(lái)酸酐等可用作合適的連接化學(xué)劑。
生物分子結(jié)合基團(tuán)可用各種容許結(jié)合至生物分子的化學(xué)基團(tuán)進(jìn)行官能化。這種基團(tuán)通常由式A-L-B表示的生物分子結(jié)合化合物提供。生物分子結(jié)合基團(tuán)B可為任何能夠與任何所關(guān)注的生物分子反應(yīng)并形成共價(jià)鍵(優(yōu)選不可逆共價(jià)鍵)的有用官能團(tuán)。許多這類基團(tuán)是已知的且可用的。通常基團(tuán)B將不同于基團(tuán)A(表面鍵合基團(tuán))。在該表示式中，L 可為鍵或多種有機(jī)連接基中的任一種。有機(jī)連接基L可為直鏈的或帶支鏈的亞烷基、亞芳基或亞烷基和亞芳基的組合，任選包含雜原子。對(duì)于某些實(shí)施例，L基團(tuán)不包括含有二價(jià)環(huán)氧烷的低聚基團(tuán)或聚合基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，若L基團(tuán)的確包括能為納米粒子提供屏蔽和/或水分散特性的含有二價(jià)環(huán)氧烷的低聚基團(tuán)或聚合基團(tuán)，則它們不是存在于納米粒子上的唯一的屏蔽和/或水分散性基團(tuán)。這種反應(yīng)性基團(tuán)B的非限制性例子包括選自如下的那些胺(特別是伯胺，盡管也可使用仲胺，其可為芳族的和/或脂族的)、胼、羥基(-0H)、砜、醛、醇(-0R)、環(huán)氧化物(如環(huán)氧乙烷)、鹵化物(Cl，Br，I，F(xiàn))、N-氧基琥珀酰亞胺、丙烯酸酯、丙烯酰胺、具有吸電子基團(tuán)的α，β-烯鍵式不飽和或炔屬不飽和基團(tuán)(例如α，β-不飽和酮)、羧酸酯、酯、酐、碳酸酯、草酸酯、氮丙啶、環(huán)氧基團(tuán)、N-取代的馬來(lái)酰亞胺、吖內(nèi)酯及它們的組合。這些連接有L連接基的B基團(tuán)中的某些的例子示出如下，其中B基團(tuán)包括醛基和羥基、鹵化物、酯、胼(脂族或芳族)和N-氧基琥珀酰亞胺
權(quán)利要求
1.一種用于濃集微生物的方法，包括以下步驟提供整體式取樣設(shè)備，所述整體式取樣設(shè)備包括第一貯存器、第二貯存器和通道，所述通道具有與所述第一貯存器連通的第一開(kāi)口和與所述第二貯存器連通的第二開(kāi)口，其中流體能通過(guò)所述通道在所述兩個(gè)貯存器之間流動(dòng)，其中當(dāng)所述設(shè)備處于豎立位置時(shí)，所述第一貯存器的整個(gè)體積空間都在所述第一開(kāi)口上方，其中當(dāng)所述設(shè)備處于任何位置時(shí)，并非所述第二貯存器的整個(gè)體積空間都在所述第二開(kāi)口上方，并且其中至少所述第二貯存器具有至少一個(gè)可重新密封的外部開(kāi)口；在所述整體式取樣設(shè)備中混合濃集劑與含有微生物的樣品，從而得到結(jié)合有微生物的組合物；和使所述整體式取樣設(shè)備倒置，使得所述第二貯存器基本上被定位在所述第一貯存器上方，以從所述第二貯存器收集所述結(jié)合有微生物的組合物的大部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述提供步驟包括所述第一貯存器的整個(gè)體積與所述第二貯存器的整個(gè)體積之比在約10 1至約1000 1的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述提供步驟還包括所述第一貯存器具有可重新密封的外部開(kāi)口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述提供步驟包括所述通道具有錐形幾何形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述提供步驟包括所述第二開(kāi)口居中于從所述第一貯存器的中心延伸至所述第二貯存器的軸線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述提供步驟包括所述第二開(kāi)口不居中于從所述第一貯存器的中心延伸至所述第二貯存器的軸線上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述提供步驟還包括所述可重新密封的外部開(kāi)口具有封閉件，所述封閉件包括凸起，所述凸起部分地封閉所述通道的第二開(kāi)口。
8.—種整體式取樣設(shè)備，包括第一貯存器，具有第一開(kāi)口 ；第二貯存器，具有第二開(kāi)口和至少一個(gè)可重新密封的外部開(kāi)口 ；和通道，連接所述第一貯存器與所述第二貯存器，所述通道具有與所述第一貯存器連通的所述第一開(kāi)口和與所述第二貯存器連通的所述第二開(kāi)口，其中當(dāng)所述整體式取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，所述第一貯存器的整個(gè)體積空間都在所述第一開(kāi)口上方，其中當(dāng)所述整體式取樣設(shè)備處于任何位置時(shí)，并非所述第二貯存器的整個(gè)體積空間都在所述第二開(kāi)口上方。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述第一貯存器的整個(gè)體積與所述第二貯存器的整個(gè)體積之比等于或大于10 1。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述第一貯存器的整個(gè)體積與所述第二貯存器的整個(gè)體積之比等于或大于100 1。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述第一貯存器的整個(gè)體積與所述第二貯存器的整個(gè)體積之比等于或大于1000 1。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述第一貯存器還包括可重新密封的外部開(kāi)口。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述通道具有錐形幾何形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述第二開(kāi)口居中于從所述第一貯存器的中心延伸至所述第二貯存器的軸線上。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述第二開(kāi)口不居中于從所述第一貯存器的中心延伸至所述第二貯存器的軸線上。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述可重新密封的外部開(kāi)口還具有封閉件，所述封閉件包括凸起，所述凸起部分地封閉所述通道的第二開(kāi)口。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式取樣設(shè)備，還包括濃集劑，所述濃集劑選自具有親和性配體的顆粒、不具有親和性配體的顆粒、抗體或抗原結(jié)合片段、受體、及它們的組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式取樣設(shè)備，還包括檢測(cè)劑和生長(zhǎng)培養(yǎng)基。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述檢測(cè)劑和所述生長(zhǎng)培養(yǎng)基位于所述第二貯存器中。
20.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式取樣設(shè)備，還包括位于所述第二貯存器中的裂解劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述第一開(kāi)口還包括預(yù)過(guò)濾器。
22.一種用于濃集微生物的方法，包括以下步驟提供雙組件取樣設(shè)備，所述雙組件取樣設(shè)備包括第一貯存器，所述第一貯存器具有主體、可重新密封的外部開(kāi)口和第一端部，所述第一端部成形為使得其在距離所述主體最遠(yuǎn)的部分處較窄，所述最遠(yuǎn)的部分具有第一連接器，所述第一連接器連接至具有第二連接器的可拆卸的抽吸式第二貯存器，所述第一貯存器基本上被定位在所述可拆卸的抽吸式第二貯存器上方，所述第一連接器能夠附接至所述第二連接器，使得流體能在這兩個(gè)貯存器之間流動(dòng)；在所述取樣設(shè)備中混合濃集劑與含有微生物的樣品，從而得到結(jié)合有微生物的組合物；和將所述結(jié)合有微生物的組合物從所述第一貯存器的所述第一端部引導(dǎo)進(jìn)入到所述可拆卸的抽吸式第二貯存器中。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述提供步驟包括所述第一貯存器還具有第一體積，并且所述可拆卸的抽吸式第二貯存器還具有第二體積，其中所述第一體積與所述第二體積之比在約10 1至約1000 1的范圍。
24.一種雙組件取樣設(shè)備，包括第一貯存器，具有主體、可重新密封的外部開(kāi)口和第一端部，所述第一端部成形為使得其在距離所述主體最遠(yuǎn)的部分處最窄，所述最遠(yuǎn)的部分具有第一連接器；和可拆卸的抽吸式第二貯存器，具有第二連接器，其中所述第一連接器附接至所述第二連接器，使得流體能在所述第一貯存器和所述可拆卸的抽吸式第二貯存器之間流動(dòng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的雙組件取樣設(shè)備，其中所述第一貯存器還具有第一體積， 并且所述可拆卸的抽吸式第二貯存器還具有第二體積，其中所述第一體積與所述第二體積之比在約10 1至約1000 1的范圍。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的雙組件取樣設(shè)備，還包括濃集劑，所述濃集劑選自具有親和性配體的顆粒、不具有親和性配體的顆粒、抗體或抗原結(jié)合片段、受體、及它們的組合。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的雙組件取樣設(shè)備，其中所述濃集劑包括可分散性濃集劑。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的雙組件取樣設(shè)備，其中所述濃集劑包括Y-FeO(OH)。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的雙組件取樣設(shè)備，其中所述濃集劑包括金屬硅酸鹽。
30.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的雙組件取樣設(shè)備，其中所述濃集劑包括硅藻土。
31.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的雙組件取樣設(shè)備，其中所述濃集劑包括經(jīng)表面處理的硅藻土，表面處理劑選自二氧化鈦、納米級(jí)金、納米級(jí)鉬及它們的組合。
32.根據(jù)權(quán)利要求M所述的雙組件取樣設(shè)備，其中所述取樣設(shè)備還包括檢測(cè)劑和生長(zhǎng)培養(yǎng)基。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的雙組件取樣設(shè)備，其中所述檢測(cè)劑和所述生長(zhǎng)培養(yǎng)基位于所述第二貯存器中。
34.根據(jù)權(quán)利要求M所述的雙組件取樣設(shè)備，還包括位于可拆卸的抽吸式第二貯存器中的裂解劑。
35.一種用于濃集微生物的方法，包括以下步驟提供整體式取樣設(shè)備，所述整體式取樣設(shè)備包括具有第一開(kāi)口和至少一個(gè)可重新密封的外部開(kāi)口的第一貯存器，具有第二開(kāi)口的第二貯存器，包括殼體和位于所述殼體內(nèi)的可動(dòng)部件的元件，和第二外部開(kāi)口，所述可動(dòng)部件具有至少第一位置和第二位置，所述第二貯存器的內(nèi)部位于所述可動(dòng)部件內(nèi)，并且所述第二開(kāi)口位于所述可動(dòng)部件的一部分的外部上，其中當(dāng)所述整體式取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，所述第一貯存器位于所述元件上方，當(dāng)所述整體式取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，所述第二外部開(kāi)口位于所述元件下方，其中在所述第一位置處，第一通道連接所述第一貯存器與所述第二貯存器，使得所述第一開(kāi)口與所述第二開(kāi)口成流體連通，其中在所述第二位置處，第二通道連接所述第二貯存器與所述第二外部開(kāi)口，使得所述第二開(kāi)口與所述第二外部開(kāi)口成流體連通；在所述整體式取樣設(shè)備中混合濃集劑與含有微生物的樣品，從而得到結(jié)合有微生物的組合物；和從第一位置到第二位置轉(zhuǎn)移所述結(jié)合有微生物的組合物，使得所述第二外部開(kāi)口與所述第二外部開(kāi)口成流體連通。
36.一種整體式取樣設(shè)備，包括第一貯存器，具有第一開(kāi)口和至少一個(gè)可重新密封的外部開(kāi)口 ；第二貯存器，具有第二開(kāi)口 ；元件，包括i)殼體；和 )位于所述殼體內(nèi)的可動(dòng)部件，所述可動(dòng)部件具有至少第一位置和第二位置，其中所述第二貯存器的內(nèi)部位于所述可動(dòng)部件內(nèi)，并且所述第二開(kāi)口位于所述可動(dòng)部件的一部分的外部上，當(dāng)所述整體式取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，所述第一貯存器位于所述元件上方；第二外部開(kāi)口，當(dāng)所述整體式取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，所述第二外部開(kāi)口位于所述元件下方，其中在所述第一位置處，第一通道連接所述第一貯存器與所述第二貯存器，使得所述第一開(kāi)口與所述第二開(kāi)口成流體連通，其中在所述第二位置處，第二通道連接所述第二貯存器與所述第二外部開(kāi)口，使得所述第二開(kāi)口與所述第二外部開(kāi)口成流體連通。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述第一貯存器還具有第一體積， 并且所述第二貯存器還具有第二體積，其中所述第一體積與所述第二體積之比在約10 1至約1000 1的范圍。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的整體式取樣設(shè)備，還包括濃集劑，所述濃集劑選自具有親和性配體的顆粒、不具有親和性配體的顆粒、抗體或抗原結(jié)合片段、受體、及它們的組合。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的整體式取樣設(shè)備，還包括檢測(cè)劑和生長(zhǎng)培養(yǎng)基。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述檢測(cè)劑和所述生長(zhǎng)培養(yǎng)基位于所述第二貯存器中。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的整體式取樣設(shè)備，還包括位于所述第二貯存器中的裂解劑。
42.一種用于濃集微生物的方法，包括以下步驟提供整體式取樣設(shè)備，所述整體式取樣設(shè)備包括第一貯存器，所述第一貯存器具有第一開(kāi)口、第一可重新密封的外部開(kāi)口和第一體積空間；第二貯存器，所述第二貯存器具有第二開(kāi)口、第二外部開(kāi)口和第二體積空間；以及柱塞，所述柱塞具有密封件，所述密封件位于所述柱塞的鄰近柱塞遠(yuǎn)端的部分上，所述密封件將所述第二貯存器的所述第二體積空間與所述第一貯存器的所述第一體積空間分隔開(kāi)，所述第二體積空間通過(guò)所述第二外部開(kāi)口移出，其中當(dāng)所述取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，所述第一貯存器位于所述第二貯存器上方；在所述整體式取樣設(shè)備中混合濃集劑與含有微生物的樣品，從而得到結(jié)合有微生物的組合物；和用所述柱塞通過(guò)所述第二外部開(kāi)口轉(zhuǎn)移位于所述第二貯存器中的所述結(jié)合有微生物的組合物。
43.根據(jù)權(quán)利要求1、22、35或42中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述混合步驟包括濃集劑， 所述濃集劑選自具有親和性配體的顆粒、不具有親和性配體的顆粒、抗體或抗原結(jié)合片段、 受體、及它們的組合。
44.根據(jù)權(quán)利要求1、22、35或42中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述混合步驟還包括緩沖液。
45.根據(jù)權(quán)利要求1、22、35或42中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述混合步驟還包括檢測(cè)劑和生長(zhǎng)培養(yǎng)基。
46.一種整體式取樣設(shè)備，包括第一貯存器，具有第一開(kāi)口、第一可重新密封的外部開(kāi)口和第一體積空間； 第二貯存器，具有第二開(kāi)口、第二外部開(kāi)口和第二體積空間；和柱塞，所述柱塞具有密封件，所述密封件位于所述柱塞的鄰近柱塞遠(yuǎn)端的部分上，所述密封件將所述第二貯存器的所述第二體積空間與所述第一貯存器的所述第一體積空間分隔開(kāi)，所述第二體積空間通過(guò)所述第二外部開(kāi)口移出，其中當(dāng)所述整體式取樣設(shè)備處于豎立位置時(shí)，所述第一貯存器位于所述第二貯存器上方。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的取樣設(shè)備，其中所述第一體積空間與所述第二體積空間之比在約10 1至約1000 1的范圍。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的整體式取樣設(shè)備，還包括濃集劑，所述濃集劑選自具有親和性配體的顆粒、不具有親和性配體的顆粒、抗體或抗原結(jié)合片段、受體、及它們的組合。
49.根據(jù)權(quán)利要求17、38或48中任一項(xiàng)所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述濃集劑包括可分散性濃集劑。
50.根據(jù)權(quán)利要求17、38或48中任一項(xiàng)所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述濃集劑包括 Y -FeO(OH)。
51.根據(jù)權(quán)利要求17、38或48中任一項(xiàng)所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述濃集劑包括金屬硅酸鹽。
52.根據(jù)權(quán)利要求17、38或48中任一項(xiàng)所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述濃集劑包括硅藻土。
53.根據(jù)權(quán)利要求17、38或48中任一項(xiàng)所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述濃集劑包括經(jīng)表面處理的硅藻土，表面處理劑選自二氧化鈦、納米級(jí)金、納米級(jí)鉬及它們的組合。
54.根據(jù)權(quán)利要求46所述的整體式取樣設(shè)備，還包括檢測(cè)劑和生長(zhǎng)培養(yǎng)基。
55.根據(jù)權(quán)利要求M所述的整體式取樣設(shè)備，其中所述檢測(cè)劑和所述生長(zhǎng)培養(yǎng)基位于所述第二貯存器中。
56.根據(jù)權(quán)利要求46所述的整體式取樣設(shè)備，還包括位于所述第二貯存器中的裂解劑。
全文摘要
本發(fā)明描述了用取樣設(shè)備中的濃集劑濃集微生物的方法以及本文所述的取樣設(shè)備。更具體地講，用取樣設(shè)備中的濃集劑從大體積樣品濃集微生物的方法在多種條件下可提供快速、低成本、簡(jiǎn)單(不涉及復(fù)雜的裝置或程序)和/或有效的過(guò)程。
文檔編號(hào)G01N1/40GK102326067SQ200980157416
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者尼爾·帕西, 庫(kù)爾特·J·霍爾沃森, 曼基里·T·克希爾薩加爾, 詹姆斯·E·艾斯塔 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司