期望的组合。可使 用任何合适的永磁体或电磁体、或多个磁体、或它们的组合。在分离过程期间，任何一个或 多个此类磁体可相对于液体样品保持静止，或者可相对于液体样品移动。此类分离过程可 人工实施（例如，以分批方式），或者可以自动进行（例如，允许执行连续或半连续处理）。 也可结合磁性分离（例如，在磁性分离之前、期间或之后）使用任何其他分离方法（例如离 心、过滤等），以便增强超顺磁性纳米团簇实现的分离。
[0033] 如本文的工作实例所证实的那样，已发现本发明所公开的超顺磁性纳米团簇在结 合微生物（诸如例如细菌）方面效果惊人，使得这种纳米团簇即便不包含能够执行与任何 此类微生物特异性结合的任何部分，也可从液体样品分离微生物。也就是说，本发明所公开 的超顺磁性纳米团簇不包含任何类型的例如亲和结合基团、抗体或抗原等，并且因此据信 这种超顺磁性纳米团簇通过例如经由羧基基团实现的非特异性结合实现所描述的分离。因 此，在具体实施例中，纳米团簇不包含能够特异性结合到至少一种微生物菌株的任何取代 基。也就是说，在此类实施例中，纳米团簇不包含被构造成与特异性靶微生物或该特异性靶 微生物的一部分或片段的特定基团结合的任何抗体、抗原、模板、亲和基团、互补核酸等。换 句话讲，本发明所公开的羧基官能化超顺磁性纳米团簇在某些条件下，可表现出捕集某些 微生物菌株的能力可能明显优于捕集某些其他微生物菌株的能力这一事实，并不意味着纳 米团簇执行与任何此类微生物特异性的结合。
[0034] -般来讲，应当注意，本文所公开的超顺磁性纳米团簇在不牺牲以可接受的效率 捕集微生物的能力的前提下，可与其他（任何类型的）磁性材料相比例如实现至少基本相 似、甚至更短的分离时间。也就是说，就例如捕集效率而言，本发明所公开的超顺磁性纳米 团簇可表现出与其他磁性材料基本相似、或甚至比其他磁性材料更优越的性能。
[0035] 在分离过程之后，可分析羧基官能化超顺磁性纳米团簇，以便检测非特异性结合 到其上（或者，至少在磁性分离过程结束时非特异性结合到其上）的一种或多种微生物菌 株的证据。也就是说，此类分析可显示出液体样品是否包含可检测浓度的任何此类微生物。 要强调的是，并非每执行一次这种方法都必定显示出所检测的液体样品中存在的可检测浓 度的微生物。也就是说，许多样品（例如，饮用水等）的检测结果可能为阴性（也就是说， 结果为样品中的微生物浓度似乎低于特定的检测阈）。
[0036] 该分析可通过任何合适的检测方法来执行。（根据需要，在从液体样品磁性分离纳 米团簇之后，可先执行一个或多个洗涤步骤和/或其他步骤，再开始后续的分析操作，或者 将一个或多个洗涤步骤和/或其他步骤作为后续的分析操作的一部分）。合适的检测方法 可包括例如显微镜法（例如，使用可用于观察标记有荧光染料的微生物的透射光显微镜或 落射荧光显微镜）和其他成像方法、免疫学检测方法和基因检测方法。免疫学检测是对来 源于靶标生物的抗原物质进行检测，该抗原物质通常是充当细菌或病毒颗粒的表面上的标 记的生物分子（例如，蛋白质或蛋白聚糖）。抗原物质通常可通过抗体、选自诸如噬菌体展 示过程的多肽或来自筛选过程的核酸配体来进行检测。免疫学检测方法为人们所熟知，并 且包括例如免疫沉淀法和酶联免疫吸附测定法（ELISA)。可采用多种方式（例如，用荧光染 料、量子点或可产生化学发光的酶或有色底物来标记第一抗体或第二抗体，并且使用酶标 仪或横流装置）来检测抗体结合。
[0037] 还可通过基因分析（例如，通过核酸杂交或引物定向的扩增）来实施检测，基因分 析通常是优选的方法。可使捕集或结合的微生物裂解，以得到它们的可用于分析的基因材 料。裂解方法也为大家熟知，并且包括例如处理诸如超声处理，渗透压休克，高温处理（例 如，约50°C至约100°C)，以及与酶诸如溶菌酶、葡萄糖酶、酵母裂解酶（zymolose)、溶细胞 酶、蛋白酶K、蛋白酶E和病毒内溶素一起孵育。许多常用的基因检测分析检测特定微生物 的核酸，包括DNA和/或RNA。特别有用的基因检测方法基于引物定向的核酸扩增（例如， 聚合酶链反应（PCR)、实时PCR、逆转录聚合酶链反应（RT-PCR)和连接酶链式反应（LCR))、 以及等温法和链置换扩增法（SDA)(以及它们的组合；优选地PCR或RT-PCR)。
[0038] 由于如本文所公开的羧基官能化超顺磁性粒子具备非菌株特异性用途，所以这种 粒子可提供能允许针对性检测同一份液体样品中的多种微生物菌株的通用分离系统。例 如，在分析食品样品的污染物时，可能期望检测同一份样品中的所有单核细胞增多性李斯 特菌、大肠杆菌〇157:H7和沙门氏菌。在单个捕集步骤之后接着可执行例如PCR或RT-PCR 分析，该分析使用特异性引物来扩增这些微生物菌株中的每种菌株的不同核酸序列。因此， 可避免针对每种菌株分别执行样品处理和制备程序的需求。
[0039] 因此，在一些实施例中，可使用通用方法检测是否存在任何此类微生物，而不是分 析是否存在这类微生物中的一种或多种特定菌株。一种此类方法可能涉及例如使磁性分离 的超顺磁性纳米团簇与液体样品接触；从液体样品分离超顺磁性纳米团簇；任选地使纳米 团簇暴露于例如裂解剂以破坏掉任何存在的细胞，从而允许细胞内容物暴露；并且然后检 测例如裂解的样品是否存在ATP(三磷酸腺苷）。（在执行检测ATP之前，根据需要，可以将 或不将纳米团簇从裂解的样品磁性分离。）检测这种样品可例如通过生物发光来执行。应 当理解，此类方法能够显示出样品中存在大多数任何例如植物或动物微生物中的（因为所 有此类微生物使用用于代谢功能的ATP);因此，总而言之，此类方法可提供可用于检测样 品中是否存在微生物的非特异性筛选检测手段。其他此类方法可为基于培养物的方法，具 体可包括例如将磁性分离的超顺磁性纳米团簇镀覆到生长培养基上、培养该生长培养基、 以及确定该生长培养基上是否存在细菌菌落和/或在该生长培养基上生长的细菌菌落数。 可再次执行此类方法，以便进行例如非特异性筛选；或者，可针对性地分析一种或多种类型 的微生物、或特定微生物菌株（例如，通过提供特异性支持某些微生物菌株长出菌落的生 长培养基）。
[0040] 可提供用于实施本文所述的方法的试剂盒。这种试剂盒可包含本文所公开的任何 羧基官能化超顺磁性纳米团簇，这种纳米团簇呈现可与液体样品接触的任何合适的形式。 当然，辅助设备和供应物诸如试剂、稀释剂、容器、搅拌仪器等也可与这种试剂盒一同供给。 这种试剂盒还可包含选自微生物培养物或生长培养基、裂解试剂、缓冲液、基因检测分析组 分等的一种或多种组分。可向这种试剂盒供给一个或多个磁体；或者，使用者可将此类磁体 握在手中，并且搭配一系列试剂盒使用。这种试剂盒可包含使用者实施权利要求1所述的 方法的说明（应当注意，这种试剂盒特别包括虚拟试剂盒，其中此类说明以电子形式而非 纸质形式提供）。
[0041 ] 示例件卖施例列表
[0042] 实施例1. 一种方法，该方法包括：使多个羧基官能化超顺磁性纳米团簇与可能包 含至少一种微生物菌株的液体样品接触；从至少一部分液体样品磁性分离至少一些羧基官 能化超顺磁性纳米团簇；以及分析磁性分离的超顺磁性纳米团簇用于证实至少一种微生物 菌株已非特异性结合到其上。
[0043] 实施例2.根据实施例1所述的方法，其中超顺磁性纳米团簇包括高温水解合成的 超顺磁性纳米团簇。
[0044] 实施例3.根据实施例1所述的方法，其中超顺磁性纳米团簇包括水热合成的超顺 磁性纳米团簇。
[0045] 实施例4.根据实施例1至3中任一项所述的方法，其中由于合成工艺，至少一些 超顺磁性纳米团簇固有地在纳米团簇的表面上包含可接近的羧基官能团。
[0046] 实施例5.根据实施例4所述的方法，其中羧基官能化超顺磁性纳米团簇的羧基官 能团由包含羧基基团的聚合物材料提供，这种聚合物材料以用于合成超顺磁性纳米团簇的 反应混合物提供，并且在磁性分离步骤和分析步骤期间保持与合成的超顺磁性纳米团簇相 关联。
[0047] 实施例6.根据实施例4所述的方法，其中羧基官能化超顺磁性纳米团簇的羧基官 能团通过使包含羧基基团的单体材料或低聚物材料聚合来提供，该单体材料或低聚物材料 以用于合成超顺磁性纳米团簇的反应混合物提供，并且在合成超顺磁性纳米团簇期间聚合 以形成包含羧基基团的聚合物材料，该聚合物材料在磁性分离步骤和分析步骤期间保持与 合成的超顺磁性纳米团簇相关联。
[0048] 实施例7.根据实施例6所述的方法，其中羧基官能团为丙烯酸钠的聚合的反应产 物。
[0049] 实施例8.根据实施例6至7中任一项所述的方法，其中多个羧基官能化超顺磁性 纳米团簇包括二氧化硅涂覆的超顺磁性纳米团簇，其中二氧化硅涂层的表面已用羧基基团 官能化。
[0050] 实施例9.根据实施例8所述的方法，其中羧基基团为衍生自EDTA的羧基，其位于 共价结合到二氧化硅涂层的表面的分子上。
[0051] 实施例10.根据实施例9所述的方法，其中共价结合到二氧化硅涂层的表面的分 子为N-(三甲氧基甲硅烷基丙基）乙二胺三乙酸与二氧化硅涂层的羟基基团的反应产物。
[0052] 实施例11.根据实施例1至10中任一项所述的方法，其中液体样品为含水样品。
[0053] 实施例12.根据实施例1至11中任一项所述的方法，其中液体样品为来源于一种 或多种食品的复杂半固体混合物。
[0054] 实施例13.根据实施例1至12中任一项所述的方法，其中至少一种微生物菌株为 细菌菌株。
[0055] 实施例14.根据实施例1至13中任一项所述的方法，其中至少一种微生物菌株包 括大肠杆菌菌株。
[0056] 实施例15.根据实施例1至13中任一项所述的方法，其中至少一种微生物菌株包 括单核细胞增多性李斯特菌菌株。
[0057] 实施例16.根据实施例1至15中任一项所述的方法，其中分析磁性分离的超顺磁 性纳米团簇用于证实至少一种微生物菌株已非特异性结合到其上通过如下方法来实施，所 述方法选自基于培养的方法、显微镜法和其他成像方法、基因检测方法、免疫学检测方法、 以及它们的组合。
[0058] 实施例17.根据实施例1至16中任一项所述的方法，其中分析磁性分离的超顺磁 性纳米团簇用于证实至少一种微生物菌株已非特异性结合到其上包括将磁性分离的超顺 磁性纳米团簇设置到培养基上并且检测培养基中ATP的存在。
[0059] 实施例18.根据实施例1至16中任一项所述的方法，其中分析磁性分离的超顺磁 性纳米团簇用于证实至少一种微生物菌株已非特异性结合到其上包括将磁性分离的超顺 磁性纳米团簇镀覆到生长培养基上，培养生长培养基，以及确定在生长培养基上生长的细 菌菌落的存在、不存在或数量。
[0060] 实施例19.根据实施例1至18中任一项所述的方法，其中超顺磁性纳米团簇不包 含能够特异性结合到任何特定微生物菌株的任何取代基。
[0061] 实施例20.根据实施例1至19中任一项所述的方法，其中超顺磁性纳米团簇共同 表现出约50纳米至约200纳米的平均直径，并且其中每个超顺磁性纳米团簇包括平均直径 为约5纳米至约20纳米的磁铁矿的单畴纳米粒子的集合。
[0062] 实施例21.根据实施例1至20中任一项所述的方法，其中在超顺磁性纳米团簇与 液体样品接触期间以及在从至少一部分液体样品磁性分离超顺磁性纳米团簇期间，超顺磁 性纳米团簇基本上保持完整，并且其羧基官能团在超顺磁性纳米团簇上基本上保持在适当 的位置。
[0063] 实施例22.根据实施例1至21中任一项所述的方法，其中超顺磁性纳米团簇不是 由任何高分子量非极性有机聚合物材料至少部分地涂覆、封装和/或嵌入其内。
[0064] 实施例23.-种试剂盒，该试剂盒包含根据实施例1至22中任一项所述的多个羧 基官能化超顺磁性纳米团簇并且包括用于实施至少实