檢測病原體的系統和方法技術方案

本發明專利技術提供了用于在患者樣品中同時檢測和鑒定多種病原體的方法和系統。樣品結合于微珠，其已注射有量子點或熒光染料并共軛于病原體特異性生物識別分子，如抗體和寡核苷酸。治療選擇可以基于在樣品中檢測到的病原體的同一性來確定。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及檢測病原體的領域。尤其是，本專利技術涉及一種系統 和方法，其用于一企測、鑒定、表征和監測病原體和宿主標i己，實時 從直接位置(instant location)收集和傳播到直接位置關于那些病原 體和它們的宿主的信息，提供立即的治療建議和教育信息。
技術介紹
傳染病的檢測和表征是一種復雜的過程，其理想地開始于病原 體的鑒定。這傳統上是通過直接4企查和培養適當的臨床樣品來完 成。然而，直接檢查受限于存在的生物數目和受限于觀測者成功地 識別病原體的能力。類似地，病原體的體外培養取決于選擇適當的 培養基以及取決于微生物的苛求程度。病原體培養的應用進一步受 限于冗長的溫育期和有限的壽丈感性、準確性以及特異性。當體外培養仍然是可行的方案時，微生物的鑒定和區別 (differentiation)主要依賴于微生物形態和生長變量，其在某些情 況下足以進行菌4朱表4正(即，同工酶分布(輪廓)、抗生敏感性分布(輪廓)、以及脂肪酸的色譜分析(chematographic analysis))。如果培養是困難的，或樣品未在適當的時間收集，則感染的枱r 測經常變成回i貞'性的，如果有的i舌，即通過i正明在感染宿主中的血 清抗體應答。抗原和抗體檢測方法已依賴于開發直接(DFA)和間接 (IFA)免疫熒光分析和基于酶免疫測定(EIA)的技術，〗旦這些方法同 樣可以面臨有限壽文感性的問題。這些現有方法具有許多缺點。首先，這些方法可能需要許多天 才能獲得結果。在高度傳染性和/或危險病原體的情況下，可能不會 接收到病原體類型的實證直到宿主已經暴露于其它主體(others ) 或已經超過治療期。其次，樣品運輸到實驗室用于培養生長可增加 錯誤的風險，如樣品的誤鑒定，或未保護人員暴露于包含高度傳染 性病原體的樣品。第三，基于由觀測者(即醫生)提供的可疑病原 體清單(pathogen list),病原體試驗會受到限制，這意味著另外未 懷疑的^f旦可以存在的病原體未加以試-驗。與這種診斷方法有關的是對傳染病暴發的反應。如果懷疑或檢 測到暴發，則現有反應是幾百年老的隔離(4企疫，疫區限制， quarantine )方法。在4專染病暴發并且義于其擊夾少適當治療和/或壽文感 的、特異的、以及快速篩選/診斷試驗的情況下，隔離仍然是防止疾 病不受控擴散的僅有方式。當簡單地基于流行病學，或甚至基于可 比較的疾病描述(表象，表現，presentation),懷疑感染時，健康或 未暴露的個體可以連同感染個體一起被隔離，由于隔離(檢疫)的 結果，這提高了感染疾病的可能性。對所討論的病原體的快速證實 試驗的可用性將大大地減少在隔離中所花費的時間，因此將減少接 觸來自真正感染人員的疾病的可能性。雖然隔離仍然是一種保護公眾健康最后采取的方法，但延遲提 供正確的i貪斷以及其后適當的治療同才羊在醫院和內 一牛醫生it所經 常發生。問題源于下述事實許多疾病在感染的早期具有非常類似 的臨床描述(表象)，并且在缺少充分的患者/旅行史的情況下，例 如癡疾或SARS可以i吳i貪為常見流感(即，發熱、受寒)，雖然具 有潛在的致命后果。如果可以獲得多種病原體試驗(其可以區分具 有類似描述的疾病)，則可以避免悲劇。與依賴形態特征相反，病原體基因型和蛋白質性狀(特征)通常提供用于檢測和表征傳染性因子(infectious agents)的可靠和可 量化信息。此夕卜，微生物DNA/RNA可以直接提取自臨床樣品而無 需對上述因子進行純化或分離。在全^求范圍內，分子沖支術可以高通量方式應用于篩選和監測研 究，即監控疾病流行和分布、評估控制措施、以及鑒定暴發。已開發了用于多種個體4專染病(individual infectious disease ) 的重點護理it斷裝置(Point-of畫care diagnostic devices) (PDD)。在 大多數情況下，這些測定是免疫色譜單比色條試驗 (immunochromatographic single colorimetric strip test), 以在少量血液或血清中檢測單一傳染性因子(對一種因子應答的病原體特異性 抗原或抗體)。這些目前的測定方法中沒有一種具有4企測多種病原體或同時 檢測多種病原體的基因組標志和蛋白質組標志的能力。對于其它快 速it斷測定方法存在類似的限制。因為幾乎所有這些試-驗都依賴于 單個目測比色變化以獲得它們的讀數，所以檢測多種病原體的可能 性受到嚴重限制并且大多數目前的PDD限于檢測單種病原體。因 此，為了評估患者的潛在傳染性因子或試驗單位血液的常見可傳染 因子(transmissible agent),需要進4亍多次連續的即時枱r驗(重點照 護檢驗，point-of-caretest),這使臨床管理復雜化、獲得結果較慢并 顯著增加成本。許多PDD并不滿足被認為是基本的要求，其包括容易進行， 需要最少的訓練，產生明確的結果，高敏感性和特異性，當天產生 結果(優選幾分鐘內)，相對較低的成本，以及不需要冷凍或專用 的另外設備。總之，盡管目前優異的診斷試劑(例如，抗體和核酸探針)的 可利用性，其識別許多^t生物病原體的特定靶，但目前的策略具有不合適的性能特點。有助于此的是以下事實這些試劑共軛于有機 染料、金標記的顆粒或酶，其缺少足夠的敏感性以在單個分子水平 上加以沖企測。此外，目前的PDD平臺和4企測方案通常依賴于單一 宏觀比色變化并且不能很好地適用于多種病原體的同時檢測。分子診斷學的最近進展，包括與自動樣品處理相結合的實時 PCR，已解決了早期"內部(固有)"和非標準化基因擴增測定的許 多限制。這些測定代表在4企測、量化、以及表征許多孩i生物方面的 重要進展并且目前代表用于許多病原體的傳染病診斷學的"金"或 參比標準。然而，這些測定仍然是復雜、昂貴的，并且需要專用設 備，這4吏它們在護理站(護理點，point-of-care )的潛在應用產生許 多障礙。最后，目前的基因組或蛋白質組4全測策略需要樣品處理以及對 一種策略或另一種策略的技術委托。目前并沒有能力來同時檢測某 些病原體的抗原靶和其它病原體的基因靶兩者。這限制了同時檢測 優選的病原體特異性靶并呈現完全開發兩種策略的互補能力的阻礙。需要這樣的系統，其能夠以比現有方法更及時的方式進行病原 體檢測、鑒定和表征、以及宿主表征。優選地，基于在使用裝置的 范圍內護理內科醫生或診所的特殊需要(即，用于篩選或診斷)， 這樣的系統將支持模塊病原體選擇平臺。另外，該系統還能夠在單 個樣品中同時檢測、鑒定以及表征多種病原體，從而通過存儲在預 先存在的數據庫中的光學病原體特異性分布來區分病原體。
技術實現思路
根據本專利技術的 一 個方面，提供了進行下述 一 種或多種的方法才企測、筌定和表;f正病原體以及利用病原體和宿主的標i己來表4正病原體宿主，包括以下步驟a)制備標記-檢測介質，其包含病原體以 及可選地宿主的同一性和特性的特征；b)從宿主收集樣品；c)使 樣品與標記-檢測介質結合，以及d)分析要檢測的特征，鑒定和表 4正病原體，以及可選;也，表;f正宿主。優選地，收集的樣品是血液樣品，雖然也可以^吏用血漿、血清、 腦脊液(CSF)、支氣管肺泡灌洗(BAL)、鼻咽(N本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種進行下述一種或多種的方法：檢測病原體，鑒定病原體，表征病原體或表征病原體宿主，所述方法包括以下步驟：　制備病原體－檢測介質，用于檢測病原體和宿主標記；　從宿主收集樣品；　使所述樣品與所述包含病原體特異性檢測劑的病原體－檢測介質結合；以及　分析所述結合的樣品以產生在所述宿主內的病原體清單，以及病原體和宿主特性的清單。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邁克爾莫爾丹森格林伯格，沃倫謝沃尚，凱文查爾斯卡因，
申請(專利權)人：非奧公司，
類型：發明
國別省市：CA[加拿大]