专利名称：用于细菌取样的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及细菌的取样并确定样品中细菌存在情况的技术。主要是涉及 从表面取样，作为保持室内环境的清洁卫生的操作的一部分。本发明在医院 等机构有特别的应用。本发明也涉及可用于这种技术中的产品。
背景技术：
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin resistant Staphylococus, MRSA)是一种对大多数现代抗生素具有耐药性的细菌变种。健康个体通常 能够耐受MRSA菌体，但是如果它们传给已经得病的人，就可能引起严重 的感染。结果，携带这种菌体的健康人不会有任何问题，但是在更易被感染 的人所在的医院或者其它环境就有严重的感染风险。MRSA能够携带到皮肤 和其它表面上，并能长时间保留。结果，个体之间能够直接或间接地携带上 MRSA，并能传给易被感染的个体。现在检测MRSA的技术有些费事，需要实验室培养处理，通常要花费 2-3天。在这样的时间跨度内，存在的任何MRSA都已经能够在其各自的环 境中进行广泛的传播。发明内容一方面，本发明涉及取样技术，其能够大大縮短检测细菌(特别是正在 生长或潜伏的MRSA，但不排除其它细菌)存在的时间。该技术不用复杂的 实验室设备，也不需要训练有素的微生物学家进行操作。本发明的技术使用 了能够选出并结合目标细菌的噬菌体。所使用的噬菌体包含编码荧光蛋白的 核酸，所述蛋白质应答于第一波长的光而发出第二波长的光。所述噬菌体接 触到目标细菌时，噬菌体进行繁殖。因而，繁殖的噬菌体暴露于第一波长的 光下时，以第二波长发射的光量就升高。这样就能够通过光学方法迅速检测细菌的存在。实践中，可以控制光学方法，这样，通常只需检测发出的第二 波长的光而确定是否存在目标细菌。实施本发明时，噬菌体中优选蛋白质是绿色荧光蛋白(GFP)，该蛋白质暴露于395纳米波长的光下吋发射510纳米波长的光。无论使用何种蛋白 质，都要选出能对一种细菌菌株具有特异性的噬菌体，并且该噬菌体能对 MRSA菌株具有特异性。本发明特别涉及的MRSA强毒株是菌株3、 15和 16，但不排除其它菌株。实施本发明的方法时，能将选取的噬菌体置于固相基材(substrate)上，优 选固定在所述基材上。可以通过形成共价键完成固定，典型地，通过加入偶 联剂而提供固定。斯特拉斯克莱德大学(University of Strathclyde)名下的国 际专利出版物WO 03/093462中论述了病毒(包括噬菌体)在固相基材上的 固定和稳定。优选为固定噬菌体的头部基团(head group),使尾部基团(tail group)游离。用于本发明的细菌检测取样装置的特别优选的基材为1) 尼龙或另一种具有氨基或羧基表面基团的聚合物，偶联剂是碳二亚 胺或戊二醛；2) 纤维素或另一种含羟基的聚合物，偶联剂包括乙烯基磺酰乙烯醚 (vinylsulfonylethylene ether)或三嗪；3) 聚乙烯或类似的聚合物，偶联剂包括电暈放电或高锰酸盐氧化。 在本发明的实际操作中，典型的疑似携带细菌的样品是表面。用携带噬菌体的基材擦拭这样的表面，然后将基材(或该表面)暴露于第一波长的光 下以确定细菌的存在。然而，如果可疑样品是液体，可以单独将噬菌体或在 基材上的噬菌体浸入该液体中，然后将其暴露在如上所述的光下。无论如何， 将细菌样品与噬菌体接触后浸入液体中对于使细菌生长有一定益处。基于这 种目的的合适的液体介质是包含碳源(例如葡萄糖)的水性营养介质。在实施本发明的实际检测步骤中最好能够使用相对简单的光学技术。例 如可以使用光电二极管或者光电倍增管观察到噬菌体的荧光或者增强的荧
光，没有必要量化荧光水平，只需要与通过接触细菌而增殖前的噬菌体相比。 由于荧光的初始水平相对较低，所以鉴定实际荧光情况显然能够充分确定是 否有目标细菌的存在。取样装置本身也是非常简单的单元。它典型地包括一个容器，该容器上 设置有负载噬菌体的基材。该基材可以是衬垫或擦环的形式，通过选取一个 合适的结构(例如圆盘或环面)可以方便装配。它可以具有一个粘合层，用 于连接将它带到疑似负载目标细菌的样品表面上或环境中的装置。根据本发明的另一方面，提供了一种使上述取样技术更便利的装置。它 包括一个放置了选取的噬菌体的测试元件(例如卡片)。用擦环擦拭疑似携 带目标细菌的样品，再擦拭所述元件使得从该样品获得的任何细菌均与噬菌 体接合。然后将所述元件接入一个传感器单元，该传感器单元将确定接触细 齒后噬菌体引起的荧光是否增强。该单元发送一个相应的信号，程序完成。 如果目标细菌存在于样品之中或之上，将能够立刻显现。所述程序能在大约 几分钟之内完成。用过的元件可以丢弃。由于任何检测出的细菌都已经通过 接触噬菌体而被杀除，所以测试后处理所述元件是安全的。负载噬菌体的元件可以包括 一 个营养物存储池以便于接触目标细菌的 噬菌体的繁殖。例如，该元件可以是具有邻近或从一边延伸形成的与营养物 存储池连通的凹槽或沟道的卡片。然而，通常所述营养物和噬菌体一起固定 在所述元件上。这种元件能够形成装有针对不同目标细菌的不同噬菌体的多 个凹槽或沟道，不过形成凹槽或沟道不是必需的。具有或不具有营养物的噬菌体都能以沉积物的形式固定于所述元件上，例如通过印刷技术(printing technique)完成。凹槽、沟道或沉积物也可以是彩色编码的。可以成组或成套生产所述元件，并且可以选择具有不同填充的凹槽或沟 道的元件或卡片用于检测不同的菌株。传感器可以设计成用于监测从各沟道 或凹槽发出的荧光，由此在同一检测程序中，不仅能确定出细菌存在的位置， 而且能鉴定出这些不同的菌株中实际存在的一种或多种菌株。这些元件也能 够带有不仅与它们携带的噬菌体有关，而且与提供待测样品的个体或场所的 详细情况有关的信息，还有其它需要的鉴定信息。基于该目的可以在所述元 件中柒成一个磁条。根据本发明的一方面，提供了一种细菌检测取样装置，该装置包括接收细菌样品的取样介质；禾口位于所述取样介质之上或之中的多个噬菌体，其中各噬菌体包含编码能 够以 一 种输出波长发光的蛋白质的核酸。便利地，所述核酸编码荧光蛋白，该荧光蛋白应答于输入波长的光而发 射输出波长的光。优选地，该荧光蛋白包括绿色荧光蛋白(GFP);输入波长是395纳米， 输出波长是510纳米。或者，所述核酸编码能够在有发光底物存在的情况下以所述输出波长发 光的化学发光蛋白。优选地，所述化学发光蛋白为萤光素酶，所述发光底物为萤光素。 便利地，所述噬菌体特异侵染和/或裂解一种菌株。所述菌株优选为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。所述菌株更优选为MRSA菌株3、 15或16。或者，所述菌株为炭疽杆菌(Bacillus anthracis)。所述取样介质优选为固相基材。便利地，所述噬菌体固定在所述基材上。所述噬菌体优选为通过共价键固定在所述基材上。更好地，通过偶联剂提供所述噬菌体和基材间的共价键。优选地，所述基材包含尼龙或另一种具有氨基或羧基表面基团的聚合 物，所述偶联剂是碳二亚胺或戊二醛；所述基材包含纤维素或另一种含羟基 的聚合物，所述偶联剂包含乙烯基磺酰乙烯(vinylsulfonylethylene)醚或三嗪； 或者所述基材包含聚乙烯或类似的聚合物，所述偶联剂包含电晕放电或高锰盐化。便利地，固定噬菌体的头部基团，使尾部基团游离。
所述基材优选包含塑料材质。更好地，所述装置还包含水性营养介质，优选含葡萄糖的水性营养介质。 便利地，所述细菌取样装置还包括一个容纳所述取样介质的容器。该容器优选为ELISA板。更好地，所述装置包含多种噬菌体株，各株特异侵染和/或裂解一种不 同的菌株，各株包含编码能够以不同的输出波长发光的蛋白质的核酸。便利地，所述装置包括通过枢轴连接的两个薄板。优选地，其中的一个 薄板有一个用于接收细菌样品的盖有滑片的孔。更好地，两个薄板都具有盖 有滑片的孔，当两个薄板在枢轴处折叠到一起时，所述孔能够对准。便利地， 节少--个板具有用于将两个板粘在一起的粘合剂。根据本发明的另一方面，提供了一种细菌检测装置，该装置包括接收前述任一权利要求所述的细菌检测取样装置的插口 ；以及能够检测从所述插口的位置发出的具有所述输出波长的光的光检测器。便利地，所述细菌检测装置还包括能够在所述插口的位置以输入波长发 光的光源。优选地，所述细菌检测装置还包括一个与所述光检测器进行通讯的使用 者界面，以显示对所述输出波长的光的检测。更好地，所述细菌检测装置还包括介于所述光检测器和使用者界面之间 的处理器，该处理器用于计算检测到的所述输出波长的光的强度随时间的变 化，并通过使用者界面显示强度的变化。便利地，所述光检测器能够检测多种不同输出波长的光。优选地，所述细菌检测装置还包括上述细菌检测取样装置。依据本发明的再一方面，提供了噬菌体在细菌检测中的用途，其中，所 述噬菌体能够结合所述细菌，由此应答于噬菌体和细菌的结合而产生信号。依据本发明的另一方面，提供了本发明用于检测样品中细菌的细菌检测 取样装置或者细菌检测装置的用途。根据本发明的又一方面，提供了一种检测样品中细菌的方法，该方法包括歩骤a) 将所述样品暴露于噬菌体(各噬菌体包含编码能够发出一种输出波 长的光的蛋白质的核酸)，使得样品中的细菌受到所述噬菌体的侵染并且所 述核酸在细菌中进行表达；和b) 检测以所述输出波长从样品发出的光，检测到光表明有细菌存在。 便利地，所述核酸编码一种荧光蛋白，该荧光蛋白应答于输入波长的光，发出输出波长的光，其中，所述方法还包括将样品暴露于所述输入波长的光 的歩骤。或者，所述核酸编码化学发光蛋白，所述方法还包括在样品中提供化学 发光底物的步骤。优选地，所述噬菌体对一种菌株具有特异性，其中，检测到所述输出波 长的光表明有所述菌株存在。更好地，所述菌株为MRSA菌株，优选为MRSA菌株3、5或者16。 便利地，所述噬菌体是保藏号为NCIMB 9563的噬菌体株，该噬菌体还 包含编码能够发光的蛋白质的核酸。 便利地，所述菌株为炭疽杆菌。优选地，所述噬菌体为炭疽杆菌噬菌体Y，该噬菌体还包含编码能够发 光的蛋白质的核酸。优选地，所述噬菌体是本发明的细菌检测取样装置的一部分。 更好地，步骤a)包括以样品擦拭所述基材的步骤。便利地，步骤a)还包括在以所述噬菌体侵染后，使所述细菌在水性营养 介质(优选为葡萄糖)中进行培养的步骤。更好地，步骤b)包括在噬菌体侵染细菌时，检测以所述输出波长发出的 光，检测到所述输出波长的光的强度升高就表明有细菌存在。更好地，将所述样品暴露于多种噬菌体株，各株对不同的菌株具有特异 性，各株噬菌体编码一种能够以不同的输出波长发光的蛋白质，所述方法还 包括检测从样品中发出的各种输出波长的光的步骤，检测出一种波长的光就 表明存在相应的菌株。便利地，所述方法还包括用噬菌体杀灭样品中细菌的步骤。根据本发明的另一方面，提供了一种具有保藏号为NCIMB 9563的株的 基因组并包含编码发光蛋白质的核酸的噬菌体。
现在通过实施例并参照所附示意图描述本发明，其中图1是本发明的取样装置的部分剖面侧视图； 图2表示如何检测多种噬菌体以确定在它们之中是否有目标细菌； 图3是本发明的另一实施方式的细菌检测取样装置的平面图； 图4是本发明的又一实施方式的细菌检测取样装置的透视图； 图5是与图4所示的实施方式联用的细菌检测装置的透视图。
具体实施方式
图1中的装置主要由带柱塞4的管体2组成，能够将该柱塞压靠到塞环 6上以逐渐推上一组用于接触待检测样品的衬垫或擦环8。各擦环8可以在 其外露或待外露的表面IO上固定选取的噬菌体。或者，可以在正要使用前将噬菌体加到表面10上。然后使用所述装置 擦拭或以其它方式接触待检测的样品的表面或者周围，使表面IO暴露于可 能存在于样品之上或之中的细菌。所述噬菌体包含与启动子可操作地连接的 编码荧光蛋白(一种合适的蛋白质是绿色荧光蛋白(GFP))的核酸。选取 用于检测特定细菌(例如MRSA、或者其一种或多种菌株)的噬菌体。更具 体而言，噬菌体侵染并可以裂解特定的菌株。例如，保藏在英国国家工业和 海洋细菌菌种保藏中心(National Collection of Industrial and Marine Bacteria) 的保藏号为9563的噬菌体(NCIMB 9563)可以裂解MRSA菌株2和12-17， 该噬菌体适于作为这种噬菌体的基础。当然，必需对NCIMB 9563进行改动 以引入连接启动子的GFP基因。作为另一个例子，炭疽杆菌噬菌体Y (SEQ. ID NO: l)是针对炭疽杆菌的分型噬菌体类型，也适合作为这种噬菌体的基础。 各擦环8表示为圆盘，典型地是用塑料制成并在使用前灭菌。选取的噬 菌体优选为通过共价固定而附着在擦环上，例如就像前面参考的国际专利说 明书No: WO 03/093462所论述的。固定噬菌体的优点是它们的结构因此稳 定起来，这延长了它们的寿命。也能够用可以支持目标细菌生长的水性营养 介质包裹各擦环，或者在使用前用这种溶液进行浸湿。 一种合适的介质是具 有0.％葡萄糖的甲基纤维素，而在其它实施方式中，使用另一种纤维素衍 生物、半乳甘露聚糖或者其它碳水化合物凝胶。然而重要的是，这种凝胶自 身不发出荧光。也要注意的是，针对待检测的细菌可以改进介质。例如，用 噬菌体Y检测炭疽杆菌时，可以在介质中加入肽混合物。擦环8擦拭或以其它方式接触待检测样品吋，如果存在目标细菌，那么 噬菌体会实行它们的生物学功能而侵染该细菌，它们进行繁殖，之后通过引 起每个细菌裂解或破裂而有效地破坏细菌。每个细菌中的噬菌体在增殖阶 段，包含编码荧光蛋白的核酸的噬菌体基因组进行复制和表达。这样，每一 个受浸染的细菌在其内合成荧光蛋白。然后，细胞裂解时，从细菌中释放荧 光蛋白，这些蛋白质中的一部分整合到噬菌体颗粒中。然后对所述擦环进行 光学检测，这一阶段在图2中进行了图示。如图2所示，擦环8的表面10暴露于来自提供紫外光的LED或者其它 光源。光通过合适的滤波器传输到擦环8上，使得照射到表面10的光具有 合适的波长；对于GFP，波长为395纳米。这种照射激发了任何增殖的噬菌 体，更具体而言是表面IO上表达的荧光蛋白，以第二选择波长发光；对GFP 而言，是发出510纳米波长的光，这种荧光可以利用光电二极管、光电倍增 管、电荷耦合器或其它检测器16，通过一个相应的510纳米的滤波器18， 进行检测。检测器16接收到的荧光量与噬菌体未增殖前发出的荧光量进行 比较；任何显著的增加无疑会表明目标细菌的存在。如果需要，检测器可以 偶联一个合适的处理器以显示有无细菌存在，或者显示沾染水平。以这种方式进行细菌检测的优点是必须有噬菌体增殖才能检测到细菌
存在，这就耍求细菌是存活的。因此本发明避免了如果样品中有死菌时以其 它方式检测可能出现的任何假阳性结果。上述参照图2的说明是针对擦环8及其表面10进行的，考虑到细菌和 噬菌体在擦环和样品间会双向转移，应该理解，作为一种选择或者对检测擦 环的补充，可以对所擦拭或接触的样品进行光学检测。根据擦环或样品的性 质，检测器可以设置在其有光源的对侧。也应该理解，光学检测系统的组件 能够容易地集成为一个手持单元，该单元可以安装到支持图1的装置的同一 框架内。可是必须注意考虑使用干涉滤波器，用来将紫外光和绿色检测光分 离开。光学和系统几何学的精心设计也有助于分离光源光和荧光。图3表示了上述方法中使用的合适元件。图3显示了卡片20，典型地具 有信用卡的大小，并且由塑料制成。在一个表面上设置了从卡片前部边缘24 延伸并用营养物固定有噬菌体的四条直槽22。四条直槽各携带有对不同菌株 具有特异性的噬菌体。朝着后部边缘26具有空余区域28，用于让使用者用 P吋握持该卡片，该区域可以带有一些可视标识。也以轮廓表示了记载与该 卡片的使用或者它携带的噬菌体相关的信息的磁条30。使用时，用擦环擦拭疑似携带细菌的样品，然后用擦环在卡片20表面 上的直槽22上擦拭。凹槽中的培养物将会增强己经接触了目标菌的任何噬 菌体的生长或增殖，进而在暴露于所需波长的光吋荧光增强。然后将带有可 能受感染的凹槽的卡片插入到进行光学分析的传感器单元(未显示)中的以 适当方式形成的槽中。由于每条直槽22关联一种特定的菌株，因此该传感 器能够分别确定是否检测出各选取菌株。在一种实施方式中，替代前面的实施方式中提供的一组擦环，提供了一 个96孔ELISA板，每个孔中都加了包含前面的实施方式中的噬菌体的营养 物样品(例如在凝胶中)。使用时，例如将擦环沿着一个表面擦拭获得样品， 然后将样品加入ELISA板的孔中。能够用擦环在一个房间或建筑中的不同 位置进行擦拭，取到的每一种样品加入ELISA板的不同孔中。 一旦噬菌体 有足够的时间侵染样品中的任何细菌并进行繁殖，就用ELISA板读出器进
行检测。该实施方式的优点是ELISA板读出器在医院等广泛使用，因此本发明结合了己有的硬件。在图4和5中显示了一个具体实施例的细菌检测取样装置和相应的细菌 检测装置。参照图4，细菌检测取样装置31包括连接于枢轴35处的第一和 第二页片33、 34的纸本或卡本32。第一和第二页片33、 34各具有与"信用在第--页片33邻近枢轴35的--端，在第一页片内提供了一个能用透明 滑片覆盖的孔36。在该滑片的内表面上提供了大量噬菌体，每一个噬菌体都 包含在合适的启动子调控下编码GFP的核酸。所述噬菌体共价固定在滑片 表而。提供了一个保护使用前的噬菌体的可移动的粘性体44，封住了滑片的在第二页片34上与第一页片33上的第一孔36的位置相对应的位置上 提供了第二孔37，第一和第二页片33、 34压在一起时，两个孔36、 37相对 准。第二孔37也用一个透明滑片封盖。第二页片34的剩余内表面是用粘合 ^!38提供的，粘合层用包装材料(未显示)覆盖。现在参照图5，细菌检测装置39包括外壳40，在该外壳内具有大小适 于接受卡片32的槽41 。细菌检测装置39也包括一个用于从该装置和纸张打 印机出口 43提供输入信号和接收输出信号的控制屏42。在外壳40内提供了 一个紫外光源和一个荧光检测器(未显示)，它们以与图2所示的装置相同 的原理工作。可以用控制面板42控制紫外光源，可以在控制屏42内观察到 荧光检测结果。使用时，例如在医院通过在表面上擦拭擦环，在擦环上收集样品。将粘 性体44从第一页片33上移开，将所述样品加到第一孔36中滑片的内侧上。 然后移除覆盖粘合表面38的包装材料，将第一和第二页片33、 34压合在一 起，并通过粘合表面38固定。这样防止了样品中的任何危险物质的漏出， 也防止了能够污染样品的任何物质进入。由于第一和第二孔36、 37的定位， 可以从卡片32的任一侧看到样品。
随后，将样品放置一段时间，使噬菌体侵染样品中的任何细菌并在其体 内进行繁殖。然后将卡片32插入细菌检测装置39的槽4中，使用控制面板42激活 装置。然后将紫外光直接照射到卡片32上，更具体而言，是通过第一和第 二孔36、 37。同吋，荧光检测器检测样品中发出的任何荧光，如果检测出任 何荧光，其强度就报告到控制面板42上。因此控制面板42提供了样品中是 否存在能被所述噬菌体侵染的细菌的指示。在图1的实施方式的变化中，没有在擦环8上提供同样的噬菌体，而是 提供多种不同的噬菌体株型。每一种噬菌体株型对不同的菌株特异。例如， 一种噬菌体株为裂解某些MRSA菌株的NCIMB 9563，第二种噬菌体株是对 炭疽杆菌特异的炭疽杆菌噬菌体y。另外，各株包含编码以不同波长发射荧 光的蛋白质的核酸。如上所述使用擦环8，但是在检测中观察到两种发射波 长，能够通过检测是否存在以其中一种波长或以两种波长发射的光，同吋确 定任一菌株是否存在。虽然上述实施方式例举荧光蛋白为绿色荧光蛋白，但是应该理解可以使 用许多其它不同类型的荧光蛋白。其中的例子是造礁珊瑚(reefcoral)荧光 蛋白，市售商品名是Living Colors。也应该理解在本发明的其它实施方式中，所述噬菌体包含编码发光类型 与荧光蛋白不同的蛋白质的核酸。具体而言，该蛋白质可以化学发光 (chemiluminescent)或者发磷光(phosphorescent)。合适的化学发光蛋白的 具体例子是萤光素酶。该61 KDa的酶在存在发光底物(例如萤光素)和ATP 的情况下催化两步氧化反应产生通常在绿色到黄色光谱内的光。在这些实施 方式中，擦环8也包含要供给的发光底物和ATP，因此如果裂解细胞释放出 萤光素酶，也能发光。现在说明生产本发明的成分所需的分子生物学方法。为了生产包含编码 发光蛋白的核酸的合适噬菌体，首选需要选择合适的对所述菌株具有特异性 的噬菌体(例如NCIMB 9563或者炭疽杆菌)。从这些噬菌体中提取DNA并川氯化铯梯度离心进行纯化。将噬菌体DNA消化成合适大小的片段，然后 克隆到大肠杆菌质粒中。同样构建了包含位于编码发光蛋白的核酸两侧的合 适噬菌体序列的质粒。将该质粒整合入穿梭载体，利用双交换，将编码发光 蛋白的基因导入噬菌体基因组的相应位置。另一种可获得合适噬菌体的方法是利用包含发光蛋白基因的转座子，然 后这些该转座子随机插入到大量的噬菌体中。然后在大肠杆菌中繁殖这些噬菌体并选取表达发光蛋白的集落。分离所述重组噬菌体DNA并整合入合适 的宿主菌中(例如如果起始的噬菌体是NCIMB 9563，那么宿主菌株就是金 黄色葡萄球菌)。然后选出包含合适噬菌体的菌斑。下而的参考文献提供了绿色荧光蛋白在用于细菌检测的噬菌体中的用 途的 一些有用的讨论1. Use of bioluminescent Salmonella for assessing the efficiency of constructed phage-based biosorbent. W. Sun, L Brovko.and M Griffiths J Ind. Micro & Biotech. 2000 25 273-275.2. Rapid Detection of Escherichia coli 157:1-17 by using Green Fluorescent Protein-labeled PP01 Batei'iophage. Masahito Oda, Masatomo Morita Hajime Unno and Yasunori Tanji Appl. Environ, Micro 2004 (Jan) 527 - 534.3 Nachweis Und ldentifikation von Bakterienstammen (Detection and Identification of bacterial strains) 01/09370 A2 Miller, Stefan.4 The Molecular Structure of Green Fluorescent Protein. Yang F et al Nature Biotechnology 14, 1246-1251 (1996).
权利要求
1、 一种细菌检测取样装置，该装置包括 接收细菌样品的取样介质；禾口位于取样介质之上或之中的多个噬菌体，其中各噬菌体包含编码能够以 输出波长发光的蛋白质的核酸。
2、 根据权利要求1所述的细菌检测取样装置，其中所述核酸编码荧光蛋白，该荧光蛋白应答于输入波长的光而发射输出波长的光。
3、 根据权利要求2所述的细菌检测取样装置，其中所述荧光蛋白包括 绿色荧光蛋白(GFP)，输入波长是395纳米，输出波长是510纳米。
4、 根据权利要求1所述的细菌检测取样装置，其中所述核酸编码能够 在有发光底物存在的情况下以所述输出波长发光的化学发光蛋白。
5、 根据权利要求4所述的细菌检测取样装置，其中所述化学发光蛋白 为萤光素酶，所述发光底物为萤光素。
6、 根据前述任一项权利要求所述的细菌检测取样装置，其中所述噬菌 体特异侵染和/或裂解一种菌株。
7、 根据权利要求6所述的细菌检测取样装置，其中所述菌株为耐甲氧 西林金黄色葡萄球菌(methicillin resistant iS啤/^/ococcws v4w/，s, MRSA)。
8、 根据权利要求7所述的细菌检测取样装置，其中所述菌株为MRSA 菌株3、 15或16。
9、 根据前述任一项权利要求所述的细菌检测取样装置，其中所述噬菌 体为保藏号NCIMB 9563的噬菌体株，所述噬菌体还包含编码能够发光的蛋 白质的核酸。
10、 根据权利要求l-6中任一项所述的细菌检测取样装置，其中所述菌 株为炭疽杆菌(5ac/〃ws a"f/7racz'力。
11、 根据权利要求10所述的细菌检测取样装置，其中所述噬菌体为炭 疽杆菌噬菌体Y ，所述噬菌体还包含编码能够发光的蛋白质的核酸。
12、 根据前述任一项权利要求所述的细菌检测取样装置，其中所述取样 介质是固相基材。
13、 根据权利要求12所述的细菌检测取样装置，其中所述噬菌体固定 在所述基材上。
14、 根据权利要求13所述的细菌检测取样装置，其中所述噬菌体通过 共价键固定在所述基材上。
15、 根据权利要求14所述的细菌检测取样装置，其中通过偶联剂提供 所述噬菌体和所述基材间的共价键。
16、 根据权利要求15所述的细菌检测取样装置，其中所述基材包含尼 龙或另一种具有氨基或羧基表面基团的聚合物，所述偶联剂是碳二亚胺或戊 二醛；所述基材包含纤维素或另一种含羟基的聚合物，所述偶联剂包含乙烯 基磺酰乙烯醚或三嗪；或者所述基材包含聚乙烯或类似的聚合物，所述偶联 剂包含电晕放电或高锰酸盐氧化。
17、 根据权利要求13-16中任一项所述的细菌检测取样装置，其中所述 噬菌体通过其头部基团固定，其尾部基团游离。
18、 根据权利要求12-17中任一项所述的细菌检测取样装置，其中所述 基材包含塑料材质。
19、根据前述任一项权利要求所述的细菌检测取样装置，该装置还含有 水性营养介质，该介质优选含有葡萄糖。
20、 根据前述任一项权利要求所述的细菌检测取样装置，该装置还含有 一个用于接收取样介质的容器。
21、 根据权利要求20所述的细菌检测取样装置，其中所述容器为ELISA板。
22、 根据权利要求1-5中任一项所述的细菌检测取样装置，该装置含有 多种噬菌体株，各株特异侵染和/或裂解一种不同的菌株，各株噬菌体包含编 码能够以不同的输出波长发光的蛋白质的核酸。
23、 一种细菌检测装置，该装置包括用于接收根据前述任一项权利要求所述的细菌检测取样装置的插口 ；以 及能够检测从所述插口的位置发出的具有所述输出波长的光的光检测器。
24、 根据权利要求23所述的细菌检测装置，当其引用权利要求2或3 时，所述细菌检测装置还包括能够在所述插口的位置以输入波长发光的光 源。
25、 根据权利要求23或24所述的细菌检测装置，该装置还包括一个与 所述光检测器进行通讯的使用者界面，以显示对所述输出波长的光的检测。
26、 根据权利要求25所述的细菌检测装置，该装置还包括介于所述光 检测器和使用者界面之间的处理器，该处理器用于计算检测到的所述输出波 长的光的强度随吋间的变化，并通过所述使用者界面显示该变化。
27、 根据权利要求23-26中任一项所述的细菌检测装置，其中所述光检 测器能够检领lj多种不同输出波长的光。
28、 根据权利要求23-27中任一项所述的细菌检测装置，该装置还包括 权利要求-22中任一项所述的细菌检测取样装置。
29、 噬菌体在细菌检测中的用途，其中，所述噬菌体能够与所述细菌结 合，由此应答于噬菌体和细菌的结合而产生信号。
30、 权利要求1-22中任一项所述的细菌检测取样装置或者权利要求 23-28中任一项所述的细菌检测装置用于检测样品中的细菌的用途。
31、 一种检测样品中细菌的方法，该方法包括步骤a) 将所述样品暴露于噬菌体，各噬菌体包含编码能够发出一输出波长的 光的蛋白质的核酸，使得样品中的细菌受到所述噬菌体的侵染，并且所述核 酸在细菌中进行表达；以及b) 检测样品中以所述输出波长发出的光，检测出光表明有细菌存在。
32、 根据权利要求31所述的方法，其中所述核酸编码荧光蛋白，所述 荧光蛋白应答于输入波长的光而以输出波长发出光，其中所述方法还包括将 所述样品暴露于所述输入波长的光的步骤。
33、 根据权利要求31所述的方法，其中，所述核酸编码化学发光蛋白， 所述方法还包括在样品中提供化学发光底物的步骤。
34、 根据权利要求31-33中任一项所述的方法，其中所述噬菌体对一种 菌株具有特异性，其中检测到所述输出波长的光表明有所述菌株存在。
35、 根据权利要求34所述的方法，其中所述菌株为MRSA菌株，优选 为MRSA菌株3、 15或者16。
36、 根据权利要求34所述的方法，其中所述菌株为炭疽杆菌。
37、 根据权利要求31-36中任一项所述的方法，其中所述噬菌体是权利 要求1-23中任一项所述的细菌检测取样装置的一部分。
38、 根据权利要求37所述的方法，当其引用权利要求1-18中任一项时， 其中步骤a)包括以样品擦拭所述基材的步骤。
39、 根据权利要求31-38中任一项所述的方法，其中步骤a)还包括，在 以所述噬菌体侵染后，将所述细菌在水性营养介质中进行培养的步骤，所述 介质优选为葡萄糖。
40、 根据权利要求31-39中任一项所述的方法，其中步骤b)包括，在所 述噬菌体侵染细菌时，检测所述输出波长的光，检测到所述输出波长的光的 强度升高表明有细菌存在。
41、 根据权利要求31-40中任一项所述的方法，其中将所述样品暴露于 多种噬菌体株，各噬菌体株对不同的菌株具有特异性，各噬菌体株编码能够 以不同的输出波长发光的蛋白质，所述方法还包括检测从样品中发出的各种 输出波长的光的步骤，检测出一种波长的光就表明存在相应的菌株。
42、 根据权利要求31-41中任一项所述的方法，该方法还包括用所述噬菌体杀灭所述样品中的细菌的步骤。
43、 一种噬菌体，其具有保藏号为NCIMB 9563的株的基因组并且还包含编码发光的蛋白质的核酸。
全文摘要
一种细菌检测取样装置，该装置包括接收细菌样品的取样介质；和多个噬菌体。这些噬菌体位于取样介质之上或之中。各噬菌体包含编码能够以输出波长发光的蛋白质的核酸。
文档编号G01N33/569GK101147067SQ200680007038
公开日2008年3月19日 申请日期2006年3月6日 优先权日2005年3月4日
发明者M·马蒂, R·I·威尔金森 申请人:布雷兹创业科技有限公司