[发明专利]用于进行低浓度分析物的流动通过捕获的方法和装置

说明书

本文提供了用于检测样品中的低浓度分析物的方法和装置。该方法包括使样品流动通过涂覆有捕获基质的多孔膜以捕获低浓度分析物。该方法还可以包括检测所捕获的分析物，例如通过进行分析物的原位扩增。

相关申请的交叉引用

本申请根据35USC 119(e)要求2016年7月8日提交的先前的共同未决的美国临时专利申请第62/360,272号的权益，该美国临时专利申请的公开内容通过引用以其整体据此并入。

关于联邦赞助的研究或开发的声明

本发明是在美国政府的支持下根据美国国防部高级研究项目局(DefenseAdvanced Research Projects Agency)(DARPA)的合同号HR0011-11-2-0006做出的。政府具有本发明中的某些权利。

引言

从溶液中捕获分析物(例如通过过滤)是常用的生物测定技术。这样的捕获可以包括通过使溶液中的分析物在涂覆支撑结构例如膜的捕获基质(capture matrix)上通过或使溶液中的分析物穿过涂覆支撑结构例如膜的捕获基质来浓缩分析物。捕获基质进而限制分析物远离涂覆的膜的移动，而不限制剩余溶液的移动。分析物捕获的一种实际应用是通过过滤将核酸浓缩成例如几μL的体积，这适于随后的操纵，例如扩增过程，例如PCR和/或LAMP。在这样的情况下，在溶液中具有甚至非常小例如仄摩尔(zeptomolar)的初始浓度的分析物可以从溶液中捕获并且从而浓缩。

概述

本文提供了用于检测样品中的低浓度分析物的方法和装置。该方法包括使样品流动通过涂覆有捕获基质的多孔膜以捕获低浓度分析物。该方法还可以包括检测所捕获的分析物，例如通过进行分析物的原位扩增。

在多个方面中，该方法是检测样品中的低浓度分析物的方法，并且包括使包含低浓度分析物的样品流动通过涂覆有捕获基质的多孔膜，并且从而用该膜捕获分析物。该方法还可以包括检测所捕获的分析物。在某些方面中，分析物在样品中具有500个实体/mL或更小、或100个实体/mL或更小或10个实体/mL或更小的浓度。另外，在某些方面中，流动在1小时或更少或30min或更少或10min或更少内进行。

在某些版本中，样品以0.1mL/分钟或更大、0.5mL/分钟或更大或1mL/分钟或更大的速率流动通过涂覆的膜。另外，在多个方面中，样品具有0.1mL或更大、1mL或更大、或20mL或更大的体积。

根据某些实施方案，分析物包括核酸、细菌、病毒和/或细胞。另外，在某些方面中，检测捕获的分析物包括进行核酸扩增。在多个方面中，涂覆的膜在容器中并且在捕获的分析物在容器中时进行核酸扩增。

在某些实施方案中，膜涂覆有基质，所述基质包含聚合物材料例如聚-L-赖氨酸、和/或壳聚糖。在该方法的多个方面中，使样品流动通过涂覆的膜包括将膜上的样品浓缩1000X或更大。

根据多个方面，该方法是对样品进行原位扩增的方法。这样的方法可以包括使具有第一浓度的分析物的样品流动通过容器中的涂覆有捕获基质的多孔膜，并且从而用该膜捕获分析物以提供具有第二浓度的分析物的捕获的样品，所述第二浓度比第一浓度大1000X或更大。这样的方法还可以包括扩增容器内的分析物，其中流动和扩增在1小时或更少内进行。在这样的方法中，第一浓度可以是100个实体/mL或更小或10个实体/mL或更小。另外，根据某些方面，该方法包括在30min或更少例如在10min或更少内进行流动和/或扩增。

在多个方面中，样品以0.1mL/分钟或更大或0.5mL/分钟或更大或1mL/分钟或更大的速率流动通过涂覆的膜。另外，在某些版本中，样品具有0.1mL或更大、或1mL或更大、或20mL或更大的体积。

根据该方法的实施方案，扩增分析物包括进行核酸扩增。另外，在某些方面中，膜涂覆有基质，所述基质包括壳聚糖和/或聚合物材料，例如聚-L-赖氨酸。