专利名称：过滤方法和装置的制作方法
过滤方法和装置相关串请的交叉引用本申请要求2010年6月7日提交的美国临时专利申请号61/352，205的优先权，所述申请以全文引用的方式并入本文中。本申请与2011年5月25日创建且含有1，753个字节的序列表(文件名为Sequence_Listing_66415W0003)有关,所述序列表以引用的方式并入本文中。
背景技术：
膜过滤是分析液体样品中生物有机体的存在的许多方法中的标准步骤。通常在为了例如食品安全、水质和/或环境监测和/或研究时进行这些分析。许多具有O. 45 μ m或更小的平均孔径的膜(例如乙酸纤维素、尼龙等膜)可能能够截留细菌并且允许所截留的细菌当放置在合适的培养基上时进行生长。然而，难以从这些膜中回收细菌。尽管这些膜 具有O. 45 μ m或更小的平均孔径，但是它们典型地在膜表面具有大量的大于生物有机体的孔，且因此具有弯曲的孔结构，生物有机体可能被截留在其中。
发明内容
一方面，本发明提供一种过滤液体样品的方法。通常，所述方法包括使包含至少一种生物有机体的样品以至少10L/m2. h. psi的被动水体积通量通过滤膜，其中滤膜具有不超Sl.Oym的泡点孔径，由此在膜表面上保留至少一种生物有机体；且检测保留在滤膜表面上的至少一种生物有机体。在某些实施例中，可在滤膜上原位检测生物有机体，而在其它实施例中，可在检测之前将生物有机体从滤膜移出。由此，在一些实施例中，所述方法包括洗脱来自滤膜的所保留的生物有机体。在一些实施例中，所述方法可进一步包括量化至少一种生物有机体。在一些实施例中，所述方法可包括在样品通过滤膜之后不超过24小时内检测和/或量化生物有机体。在一些实施例中，所述液体样品可包括例如食品样品、环境样品或水样品。在一些实施例中，所述滤膜可以与吸收构件在功能上进行连通而提供。在一些实施例中，所述方法可包括减少至少50%的液体样品体积。另一方面，本发明提供一种过滤装置。通常，所述过滤装置包括小袋，所述小袋具有限定小袋体积的小袋表面；吸收构件，所述吸收构件安置在小袋表面的至少一部分上；和滤膜，所述滤膜安置在与小袋体积流体连通的吸收构件的至少一部分上。本发明的上述发明内容并不打算描述本发明的每个公开的实施例或每种实施方式。以下描述更具体地举例说明了示例性实施例。在整个申请的若干地方，通过实例清单提供了指导，所述实例可以按多种组合方式来使用。在各种情形下，所列举的清单仅仅作为代表性群组，而不应被理解为排他性清单。
图LR1933-18(新生的，0·23μπι)膜的SEM图像。IA敞开面(5000x)，IB致密面(5000x)，IC 横截面(500χ)。图2. R1933-7(新生的，(λ 34μπι)膜的SEM图像。2Α敞开面(5000χ)，2Β致密面(5000x)，2C 横截面(500χ)。图3.R1933-8B (新生的，0·51μπι)膜的SEM图像。3Α敞开面(5000χ)，3Β致密面(5000x)，3C 横截面(500χ)。图4.R1901-11(新生的，0·74μπι)膜的SEM图像。4Α敞开面(5000χ)，4Β致密面·(5000x)，4C 横截面(500χ)。图 5. PAN 膜(10，OOOx)的 SEM 图像。5Α PAN-I (O. 613 μ m)，5BPAN-2 (O. 531 μ m)，5C PAN-3(0. 367 μ m)。图6. MF-密理博型(MF-Millipore Type) HAffP (O. 4 μ m) (6A)和艾瑟泊(Isopore)聚碳酸酯滤器(O. 4μ m) (6B)的SEM图像(10，OOOx)。两种膜的图像都是接收样品的侧面的图像。图7.过滤装置的一个实施例的透视示意图。图8.过滤装置的一个实施例的示意性侧视图。图9.过滤装置的一个实施例的示意性侧视图。图10A.过滤装置的一个实施例的示意性侧视图。图10B.具有样品收回端口的过滤装置的一个实施例的示意性侧视图。图11.根据本发明的过滤装置的一个实施例的分解侧视图。图12.图11的组装过滤装置的平面图。图13.根据本发明，具有支撑构件的过滤装置的一个实施例的横截面示意性侧视图。
具体实施例方式本发明描述可分析液体样品中一或多种生物有机体的存在的方法。取决于实行方法的具体背景，所述方法可包括使液体样品通过过泡点孔径不超过I. O μ m的膜而同时仍提供相对较高的水体积通量。任选地，所述方法可进一步提供使样品的相对较高百分比的生物有机体保留在膜表面上而不是嵌入膜的孔中。由此，在一些实施例中，所述方法进一步提供保留在膜表面上的相对较高百分比的生物有机体可容易地从膜表面回收。在其它情况下，所述方法可进一步提供使液体样品的体积显著减少。以下术语应具有指定含义。“主动”是指以机械力(例如真空)驱动液体样品移动通过滤膜的过滤方法。“生物分析物”是指出现在有机体中或由有机体形成的分子或其衍生物。举例来说，生物分析物可包括(但不限于)氨基酸、核酸、多肽、蛋白质、聚核苷酸、脂质、磷脂、糖类、多糖中的至少一种或其两种或两种以上的任意组合。示例性生物分析物可包括(但不限于)代谢物(例如葡萄球菌肠毒素)、过敏原(例如花生过敏原)、激素、毒素(例如芽孢杆菌(Bacillus)、腹泻毒素、黄曲霉毒素等)、RNA(例如mRNA、总RNA、tRNA等)、DNA(例如质粒DNA、植物DNA等)、标记蛋白、抗体、抗原或其两种或两种以上的任意组合。“泡点孔径”是指膜的计算平均孔径。泡点孔径是基于液体通过表面张力和毛细管力被保持在滤器的孔内这一事实。克服表面张力并将液体赶出孔所需的最小压力是孔直径的量度。计算泡点孔径的方程是
权利要求
1.一种方法，其包括 使包含至少一种生物有机体的样品以至少10L/m2. h. psi的被动水体积通量通过滤膜，其中所述滤膜具有不超过I. Oym的泡点孔径，由此在所述膜的表面上保留至少一种生物有机体；和 检测保留在所述滤膜的表面上的所述至少一种生物有机体。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述被动水体积通量为至少32L/m2.h. psi。
3.根据权利要求I所述的方法，其中所述被动水体积通量为至少88L/m2.h. psi。
4.根据任何前述权利要求所述的方法，其中所述泡点孔径不超过O.8 μ m。
5.根据任何前述权利要求所述的方法，其中所述泡点孔径不超过O.2 μ m。
6.根据任何前述权利要求所述的方法，其中在所述样品中的至少30%的所述生物有机体被保留在所述滤膜的表面上。
7.根据任何前述权利要求所述的方法，其中在所述样品中的至少70%的所述生物有机体被保留在所述滤膜的表面上。
8.根据任何前述权利要求所述的方法，其中在所述样品中的至少90%的所述生物有机体被保留在所述滤膜的表面上。
9.根据任何前述权利要求所述的方法，其中在所述样品中的至少99%的所述生物有机体被保留在所述滤膜的表面上。
10.根据任何前述权利要求所述的方法，其中在所述样品中的至少99.5%的所述生物有机体被保留在所述滤膜的表面上。
11.根据任何前述权利要求所述的方法，其中在所述滤膜的表面上原位检测所述至少一种生物有机体。
12.根据权利要求I到10中任一权利要求所述的方法，其中检测被保留在所述滤膜的表面上的所述至少一种生物有机体包含在执行检测分析之前从所述膜的表面洗脱被保留的生物有机体。
13.根据权利要求12所述的方法，其中从所述滤膜的表面洗脱至少50%的被保留的生物有机体。
14.根据权利要求13所述的方法，其中自所述滤膜的表面洗脱至少90%的被保留的生物有机体。
15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中检测所述至少一种生物有机体包括以下至少一种 使所述生物有机体与特异性结合所述生物有机体的抗体组合物接触； 检测所述生物有机体的酶活性； 检测所述生物有机体的生物分析物； 检测由所述生物有机体产生的生物分析物，随后检测来自所述生物有机体的一部分核酸； 扩增来自所述生物有机体的至少一部分核酸分子；和 检测所述生物有机体的核苷酸序列。
16.根据任何前述权利要求所述的方法，其中所述滤膜包括聚烯烃多孔膜、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、纤维素酯多孔膜、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、聚丙烯腈纳米纤维膜、PVDF纳米纤维膜、纤维素酯纳米纤维膜、聚乙酸乙烯酯或聚乙烯醇纳米纤维膜、或者聚乙烯醇缩丁醛纳米纤维膜。
17.根据任何前述权利要求所述的方法，其中所述滤膜包括TIPS膜或纳米纤维膜。
18.根据任何前述权利要求所述的方法，其中在所述样品通过所述滤膜之后不超过24小时内检测所述至少一种生物有机体。
19.根据权利要求18所述的方法，其中在所述样品通过所述滤膜之后不超过12小时内检测所述至少一种生物有机体。
20.根据权利要求19所述的方法，其中在所述样品通过所述滤膜之后不超过3小时内检测所述至少一种生物有机体。
21.根据任何前述权利要求所述的方法，其中所述样品包括食品。
22.根据权利要求I到20中任一权利要求所述的方法，其中所述样品包括环境样品。
23.根据权利要求I到20中任一权利要求所述的方法，其中所述样品包括水样。
24.根据任何前述权利要求所述的方法，其中所述滤膜与吸收构件在功能上连通。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述吸收构件被所述滤膜包围。
26.根据权利要求I到10和12到25中任一权利要求所述的方法，其进一步包含执行分析以量化从所述滤膜的表面回收的被检测的生物有机体。
27.根据任何前述权利要求所述的方法，其还包含 提供一装置，所述装置包括 小袋，所述小袋包括限定小袋体积的小袋表面； 吸收构件，所述吸收构件安置在至少一部分所述小袋表面上；和 滤膜，所述滤膜安置在与所述小袋体积流体连通的所述吸收构件的至少一部分上； 其中使包含至少一种生物有机体的样品通过滤膜包括 添加所述样品到所述小袋体积中； 允许所述吸收构件吸收至少50%的所述样品体积。
28.一种过滤装置，其包括 小袋，所述小袋包括限定小袋体积的小袋表面； 吸收构件，所述吸收构件安置在至少一部分所述小袋表面上； 和 滤膜，所述滤膜安置在与所述小袋体积流体连通的所述吸收构件的至少一部分上。
29.一种过滤装置，其包括 容器； 滤膜，所述滤膜形成具有外表面、内表面和被所述内表面限定的内部体积的小袋； 吸收构件； 其中，所述滤膜和所述吸收构件均安置在所述容器中； 其中，所述吸收构件安置在所述内部体积外面的所述容器中。
30.根据权利要求29所述的过滤装置，其中所述容器包括挠性的、可变形性容器。
31.根据权利要求29或权利要求30所述的过滤装置，其中所述小袋进一步包括安置在所述滤膜的外表面附近的非织造背衬。
32.根据权利要求29到31中任一权利要求所述的过滤装置，其中所述吸收构件安置在至少一部分所述外表面上。
33.根据权利要求29到32中任一权利要求所述的过滤装置，其进一步包括安置在所述容器中的支撑构件。
34.根据权利要求28到33中任一权利要求所述的装置，其中所述小袋进一步包括样品端口。
全文摘要
本发明涉及一种过滤液体样品的方法，其包括使包含至少一种生物有机体的样品以至少10L/m2.h.psi的被动水体积通量通过滤膜，其中所述滤膜具有不超过1.0μm的泡点孔径，由此在膜的表面上保留至少一种生物有机体；和检测被保留在滤膜的表面上的至少一种生物有机体。
文档编号C12Q1/24GK102985555SQ201180028343
公开日2013年3月20日 申请日期2011年6月6日 优先权日2010年6月7日
发明者帕特里克·A·马赫, 拉杰·拉贾戈帕尔, 夏文胜, 周金盛, 郭春梅 申请人:3M创新有限公司