用于处理样品的方法、套件和系统的制作方法

专利名称：用于处理样品的方法、套件和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及处理用于微生物分析的样品的方法、套件、系统和装置。
背景技术：
对于是否存在大肠杆菌类(以及其他微生物和污染物)的确定是评价水的卫生质量的一个基本分析。样品中粪便大肠杆菌的存在性是样品水受到粪便污染的主要指示并且可以指示其他病原生物体的可能存在性。水样中微生物计数的方法是熟知的并且多数已经得到了标准化。水样中细菌计数的当前可用标准方法通常是昂贵的并且需要多个步骤、精密的仪器和训练有素的人员。膜过滤是实现对大体积水样中以低浓度存在的微生物的直接计数的常用技术。大多数膜过滤技术(真空歧管)或离心(电动设备)的操作要求使它们不适于现场应用。另外，由于迫使样品通过孔尺寸足够小以分离细菌的膜(0. 22至0. 45微米)所需的压力，通过使用机械装置(通过活塞或压杆)或手动施压的大体积过滤是非常劳动密集的。因此， 需要简单的、非劳动密集型的、低成本的、便携的用于处理大样品体积的样品采集方法。

发明内容
本文公开了从样品中分离微生物的方法，所述样品包含样品基质和微生物，所述方法包括以下步骤提供接收器，所述接收器被构造用于允许过滤样品和可逆地容纳样品和浓集剂；将样品加入至接收器中，其中将在接收器中形成结合微生物的组合物，所述结合微生物的组合物具有结合浓集剂的微生物和样品基质；以及通过过滤器过滤结合微生物的组合物从而在过滤器上收集结合浓集剂的微生物，其中过滤器的平均孔径大于微生物的平均尺寸。本文公开了套件，其包括浓集剂；和从样品分离微生物的系统，所述系统包括接收器，其被构造用于允许过滤样品和可逆地容纳样品和浓集剂；和过滤器，所述过滤器具有第一表面和第二表面，并且具有平均孔径大于微生物平均尺寸的孔。本文公开了从样品中分离微生物的系统，所述样品具有样品基质和微生物，所述系统包括内胆，其被构造用于提供浓集剂与样品的接触并且提供包含样品基质和结合浓集剂的微生物的结合微生物的组合物；过滤器，所述过滤器具有第一表面和第二表面，并且具有平均孔径大于微生物平均尺寸的孔；过滤器支承件，其被构造用于接触过滤器的第一表面并且提供结合微生物的组合物与过滤器的第二表面的接触，其中内胆和过滤器支承件被构造用于提供结合微生物的组合物通过过滤器的过滤从而在过滤器的第二表面上收集结合浓集剂的微生物。
本文公开了套件，其包括浓集剂；和从样品中分离微生物的系统，所述系统包括 内胆，其被构造用于提供浓集剂与样品的接触，从而提供了包含样品基质和结合浓集剂的微生物的结合微生物的组合物；过滤器，所述过滤器具有第一表面和第二表面，并且具有平均孔径大于微生物平均尺寸的孔；过滤器支承件，其被构造用于接触过滤器的第一表面并且提供结合微生物的组合物与过滤器第二表面的接触，其中内胆和过滤器支承件被构造用于提供结合微生物的组合物通过过滤器的过滤，以便在过滤器的第二表面上收集具有结合的微生物的浓集剂。本文公开了从样品中分离微生物的方法，所述样品具有样品基质和微生物，所述方法包括以下步骤将具有开口的内胆置于容器中以形成接收器组件，所述容器被构造用于至少部分接纳内胆；将样品加入至内胆中以在该内胆中形成结合微生物的组合物，所述结合微生物的组合物包含样品基质和结合浓集剂的微生物；将过滤器置于内胆开口的至少一部分上；将过滤器支承件置于过滤器上以形成过滤器组件，所述过滤器组件包括内胆、容器、过滤器和过滤器支承件；翻转过滤器组件；和通过过滤器过滤结合微生物的组合物，从而在过滤器上收集结合浓集剂的微生物。


结合以下结合附图对本发明的各种实施例的详细说明，可以更全面地理解本发明，其中附图未必按比例绘制。在附图中使用的相同的标号表示相同的部件。然而，应当理解，在给定附图中使用标号指示部件并非意图限制另一个附图中用相同标号标记的部件。图1示出了本文所公开的示例性方法；
图2示出了本文所公开的另--种示例性方法；
图3示出了本文所公开的另--种示例性方法；
图4示出了本文所公开的另--种示例性方法；
图5示出了本文所公开的另--种示例性方法；
图6示出了本文所公开的示例性套件；
图7A和7B是可以在本文所述的方法、套件或系统中使用的示例性装置的分解透
视图(图7A)和俯视图(图7B)；图8A-8F是可以在本文所述的方法、套件或系统中使用的示例性装置的分解图 (图8A和8B)、示意图(图8C)、横截面图(图8D)、俯视图(图8E)和透视图(图8F)；并且图9A-9C是可以在本文所述的方法、套件或系统中使用的示例性装置的分解图 (图9A)、横截面图(图9B)和俯视图(图9C)。
具体实施例方式在下面的说明中，参考了附图，附图形成说明的一部分，并且在附图中通过举例说明的方式示出了若干特定实施例。应当理解的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下， 设想到并可作出其他的实施例。因此，以下的具体实施方式
不应被理解成具有限制性意义。除非另外指明，否则本文所用的所有科技术语具有在本领域中通常使用的含义。本文给定的定义旨在有利于理解本文频繁使用的某些术语，并无限制本发明范围之意。除非另外指明，否则在所有情况下，说明书和权利要求书中用来表述特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应理解为由术语“约”来修饰。因此，除非另外指明，否则上述说明书和所附权利要求书中给出的数值参数均为近似值，根据本领域技术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性情况，这些近似值可有所不同。用端点来表述的数值范围包括该范围内包含的所有数字(例如，1至5包括1、 1. 5、2、2. 75,3,3. 80,4和5)以及该范围内的任意范围。本说明书和所附权利要求中的单数形式“一种”、“一个”和“所述”均涵盖具有多个指代物的实施例，除非其内容明确指示另外的情况。如本说明书和所附权利要求书中所用，术语“或”的含义一般来讲包括“和/或”，除非该内容明确地表示其他含义。本文公开了用于处理样品的方法、系统、套件和装置。所述方法、系统、套件和装置可在处理样品方面呈现出优势，因为它们提供了快速、方便、简单且相对廉价的方法来制备(例如)用于微生物分析的水样。其他优势在于从较大体积完成通用样品浓缩选择以检测低水平的细菌、孢子或病毒的能力。所述方法和装置可显著减少通常与用于微生物分析的过滤有关的反压和渗漏问题(这是因为通常需要极小孔径的过滤器)。所述方法和装置可以是快速、简单、便携的并且不需要昂贵的设备或高水平的技术人员。当使用较大孔径的过滤器(例如，至少约10 μ m或更大)时，可以直接在诸如3M PETRIFILM 大肠杆菌 (E. Coli)/大肠杆菌计数板(3M公司(M.Paul MN))之类的市售培养膜中进行大肠杆菌计数。当与一次性接收器一起使用时，只有系统的一次性部分接触样品，从而消除了在下次使用前对装置清洁和灭菌的需要。图1中示出了示例性方法。图1中所示的方法包括步骤110，提供接收器；步骤 120，将样品加入至接收器中；和步骤130，过滤样品。示例性方法中的第一步(步骤110)包括提供接收器。提供接收器的步骤可以仅包括获得接收器或制备接收器。例如，可以购买在所述方法中使用的接收器，可以改变购买的制品来获得接收器或者可以(例如)根据本文所提供的教导制备接收器。一般来讲，可以在本文中使用的接收器被构造为至少可逆地容纳样品并且允许过滤样品。在本文所公开的方法和套件中可以使用多种类型和构造的接收器。接收器可以是单开口接收器或多开口接收器。单开口接收器可以被构造成提供从相同开口加入样品(和其他任选组分)和过滤样品。多开口接收器可以被构造成提供通过一个开口加入样品(和其他任选组分)和通过第二开口过滤样品。在一个实施例中，多开口接收器包括两个开口并且在本文中称为双开口接收器。在一个实施例中，应用可以决定要使用的接收器类型。可以由多种材料形成可在本文中使用的接收器，其包括(但不限于)聚合物材料、 金属(例如，铝、不锈钢等)、陶瓷、玻璃以及它们的组合。聚合物材料的例子可包括(但不限于)聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯及其组合等)、聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚苯乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯、能够形成独立式和/或自支承式容器的其他合适聚合物材料或它们的组合。在一个实施例中，接收器可以由相对廉价的材料制成，并因此可以是一次性的。根据待分析来源的类型、量和尺寸，接收器可以是半透明的(或甚至是透明的)或不透明的， 并且可以是任何适合的尺寸。在一个实施例中，应用可以决定要使用样品的量。在一个实施例中，接收器可以具有任何可用体积的容量，例如，约5mL至约IOOOmL的容量。在一个实施例中，接收器可以具有约5mL至约500mL的容量。在一个实施例中，接收器可以具有约5mL 至约250mL的容量。在一个实施例中，接收器可以具有约IOmL至约250mL的容量。例如， 在一些实施例中，接收器可以具有10mL、50mL、100mL、250mL或(例如)更大的容量。可以在本文中使用的接收器被构造成至少可逆地容纳样品。可逆地容纳样品表示接收器可以包含样品(和其他组分)，但是通过(例如)过滤，可以从接收器中除去样品或样品的至少一部分。因此，要使用的接收器的尺寸可以至少部分取决于要收集的样品的尺寸。在一个实施例中，可以在不同的容器中处理样品(即与浓集剂混合)并随后可以使用接收器过滤。在一个实施例中，接收器可以容纳有比要收集的样品更大的体积或更小的体积。可以根据要收集的样品的尺寸选择接收器，或者可以根据接收器尺寸来选择要收集的样品尺寸。可以在本文中使用的接收器被构造成允许样品过滤。一般来讲，这意味着接收器被构造用于与过滤器可操作地连接。在一个实施例中，接收器可以包含或可以被构造用于与支承过滤器的元件连接。在一个实施例中，该元件可以称为过滤器支承件。过滤器支承件可以起到维持过滤器与接收器可操作连通的作用。过滤器支承件的示例性类型可以在过滤器的基本整个表面区域上或在过滤器的不到整个表面区域上提供支承。在本文中，过滤器、接收器和过滤器支承件的组合可以被称为过滤器组件。在具有一次性内胆和接纳该一次性内胆的容器的实施例(在下文中将会更详细地讨论)中，过滤器、容器、内胆和过滤器支承件的组合可以被称为过滤器组件。接收器的具体示例性类型可见于下列共同转让的专利申请，它们的公开内容以引用方式并入本文中提交于2007年11月20日的名称为“制备和分析样品的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR PREPARING AND ANALYZING SAMPLES) ” 的美国专利申请No. 60/989, 180 ；名称为“用于环境采样的样品制备(SAMPLE PREPARATION FOR ENVIRONMENTAL SAMPLING) ”的PCT公开No. W02009/067503 ；名称为“制备样品的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR PREPARING SAMPLES) ” 的 PCT 专利公开 No. W02007/137257 ； 提交于2007年11月20日的名称为“制备和递送样品的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR PREPARING AND DELIVERING SAMPLES) ”的美国专利申请 No. 60/989，175 ；和名称为“收集和浓缩用于微生物分析的样品的装置和方法(DEVICES AND PROCESSES FOR COLLECTING AND CONCENTRATING SAMPLES FOR MICROBIOLOGICAL ANALYSIS) ” 的 PCT 公开 No. W02008/150779。下文中将讨论与这些专利申请中所公开的一些接收器类型有关的其他详细信息。图1中所示的示例性方法的第二步是步骤120，将样品加入至接收器中。一般来讲，样品包含样品基质和微生物。术语样品基质一般是指样品内除微生物以外的一切物质。例如，水样中的样品基质包括水、水样中的溶解材料和未溶解材料(微生物除外)。术语“微生物”通常用来表示任何原核或真核微观生物体，包括(但不限于)一种或多种细菌(如运动性细菌或植物性细菌、革兰氏阳性菌或革兰氏阴性菌)、病毒(如类诺瓦克病毒、诺瓦克病毒、轮状病毒、腺病毒、DNA病毒、RNA病毒、有包膜病毒、无包膜病毒、人免疫缺陷病毒(HIV)、人乳头瘤病毒(HPV)等)、细菌孢子或内生孢子、藻类、真菌 (如酵母、丝状真菌、真菌孢子)、朊病毒、支原体以及原生动物。在一些情况下，特别要关注的微生物是病原性的那些，术语“病原体”用于指任何病原微生物。病原体的例子可包括(但不限于)肠杆菌禾斗(Enterobacteriaceae)成员、或微球菌禾斗(Micrococaceae)成员、或葡萄球菌属Staphylococcus)物种、链球菌属(Mr印tococcus)物种、假单胞菌属(Pseudomonas)物种、肠球菌属(Enterococcus)物种、沙门氏菌属(Salmonella)物种、军团菌属(Legionella)物种、志贺氏菌属(Shigella)物种、耶尔森菌属(Yersinia) 物种、肠杆菌属(Enterobacter)物种、埃希杆菌属Escherichia)物种、芽孢杆菌属 (Bacillus)物种、李斯特菌属(Listeria)物种、弯曲菌属(Campylobacter)物种、不动杆菌属(AcinetcAacter)物种、弧菌属(Vibrio)物种、梭菌属(Clostridium)物种以及棒状菌属(Corynebacteria)物种。病原体的某些例子可包括(但不限于)大肠杆菌(Escherichia coli)，其包括肠出血性大肠杆菌(enterohemorrhagic E. coli)(如血清型0157:H7)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、赌状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)、肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)、单核细胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes)、 肉毒梭状芽孢杆菌(Clostridium botulinum)、产气荚膜梭状芽孢杆菌(Clostridium perfringens)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、而押氧西林金黄色葡萄球菌、 空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)、小肠结肠炎耶尔森菌(Yersinia enterocolitica)、 创伤弧菌(Vibrio vulnificus)、艰难梭状芽孢杆菌(Clostridium difficile)、耐万古霉素肠球菌(Enterococcus)以及坂崎肠杆菌(Enterobacter sakazakii)。可能影响微生物生长的环境因素可包括是否存在养分、PH值、含水量、氧化-还原电位、抗微生物化合物、温度、大气气体组成和生物结构或屏障。加入至接收器中的样品的量可以至少部分取决于接收器的尺寸和构造、要测试的样品的量、本文中未讨论的其他因素或它们的组合。在一个实施例中，要加入至接收器中的样品的量可以在约5mL至IOOOmL之间。在一个实施例中，要加入至接收器中的样品的量可以在约5mL至500mL之间。在一个实施例中，要加入至接收器中的样品的量可以在约IOmL 至约250mL之间。可以通过任何已知的方法实现样品向接收器的加入，其包括(但不限于) 倾倒或以其他方式将样品(从另一个容器)加入至接收器中和将接收器的至少一部分浸没到更大部分的样品中(例如，使用接收器从(例如)供水系统获得样品)。接收器的一个功能是允许包含微生物的样品与浓集剂相互作用。浓集剂通常是当微生物在样品基质中分散时，这些微生物将结合的材料。浓集剂可以是颗粒材料或者可以是分散材料。合适的颗粒或分散材料包括(例如)金属碳酸盐(例如，碳酸钙)和金属磷酸盐(例如，羟基磷灰石)。通过上述浓集剂进行的微生物的结合通常不特异性针对任何特定株系、种或类型的微生物，因此提供了对样品中微生物全体群落的浓集。那么，可以使用任何已知的检测方法从捕集的微生物群体中检测特定的微生物菌株，例如，使用菌株特异性探针或使用菌株特异性培养基进行检测。一旦样品与接收器中的浓集剂混合，则获得了结合微生物的组合物。结合微生物的组合物包含样品基质和结合浓集剂的微生物。浓集剂的一个示例性类型包括硅藻土和表面处理过的硅藻土。这些浓集剂的特定实例可见于名称为“微生物浓缩方法和试剂(MICROORGANISMS CONCENTRATION PROCESS AND AGENT)，，的共同转让的PCT专利公开No. W02009/046191，该专利的公开内容以引用方式并入本文中。当分散或悬浮于水系统中时，无机材料呈现出可表征该材料和水系统PH的表面电荷。材料-水界面之间的电位被称为“ζ电位”，它可以从电泳迁移率计算得出(即从材料颗粒在置于水系统中的带电电极之间的移动速率计算得出)。在一个实施例中，浓集剂可以具有至少在一定程度上比未处理过的硅藻土的正电性更强的ζ电位，并且浓集剂比未处理过的硅藻土在浓集表面一般趋向于带负电的微生物(如细菌)方面可令人惊讶地明显更有效。浓集剂的一个示例性类型包括硅藻土。浓集剂的另一个示例性类型包括表面处理过的硅藻土。示例性的表面处理物包括表面改性剂，如二氧化钛、细小的纳米级金或钼或它们的组合。这些表面处理物比未处理过的硅藻土在浓集微生物方面可令人惊讶地更有效。 表面处理物另外还可包括金属氧化物，其选自氧化铁、氧化锌、氧化铝等以及它们的组合。 在一个实施例中，使用了氧化铁。尽管已知诸如金之类的贵金属显示具有抗微生物特性，但含金的浓集剂不仅在结合微生物方面是有效的而且在出于检测或分析的目的使微生物存活方面也是有效的。可用的表面改性剂包括细小的纳米级金；细小的纳米级钼；与至少一种金属氧化物(例如，二氧化钛、氧化铁或它们的组合)结合的细小的纳米级金；二氧化钛；与至少一种其他金属氧化物(即二氧化钛以外的金属氧化物)结合的二氧化钛；等，以及它们的组合。在一个实施例中，可以使用表面改性剂，如细小的纳米级金；细小的纳米级钼；与至少氧化铁或二氧化钛结合的细小的纳米级金；二氧化钛；与至少氧化铁结合的二氧化钛；或它们的组合。在一个实施例中，可以使用如下的表面改性剂细小的纳米级金；细小的纳米级钼；与氧化铁或二氧化钛结合的细小的纳米级金；二氧化钛；与氧化铁结合的二氧化钛；以及它们的组合。在一个实施例中，可以使用细小的纳米级金；与氧化铁或二氧化钛结合的细小的纳米级金；与氧化铁结合的二氧化钛；以及它们的组合。在一个实施例中，还可以使用细小的纳米级金、与氧化铁或二氧化钛结合的细小的纳米级金以及它们的组合。浓集剂的另一种示例性类型包括Y -FeO (OH)(还称为纤铁矿)。这些浓集剂的具体实例可见于名称为“微生物浓缩方法(MICROORGANISM CONCENTRATION PROCESS) ”的共同转让的PCT专利公开No.W02009/046183，该专利的公开内容以引用方式并入本文中。已发现这些浓集剂令人惊讶地比其他含铁浓集剂在捕集革兰氏阴性细菌方面更有效，而革兰氏阴性细菌是与食源性和水源性疾病以及人类细菌感染有关的重要关注问题。浓集剂还可包括(除了 Y-FeO(OH)以外)其他组分(例如，水软铝石(a-AW(OH))、粘土、氧化铁和氧化硅)。在包含这些其他组分的实施例中，它们通常不会明显干扰样品与浓集剂的紧密接触。Y-FeO(OH)是已知的，可通过已知方法化学合成(例如，通过在中性或弱酸性 PH下对氢氧化亚铁进行氧化，如在美国专利No. 4，729，846 (Matsui等人)中为磁带生产目的所描述的，其说明内容以引用方式并入本文中)。Y-FeO(OH)还可商购获得(例如， 得自 Alfa Aesar, A Johnson Matthey Company, Ward Hill, ΜΑ,禾口得自 Sigma—Aldrich Corporation, St.Louis, M0)。在使用、-FeO(OH)作为浓集剂的实施例中，、-FeO(OH)通常为微粒形式。在一个实施例中，它为粒度(最大尺寸)在约3微米(在其他实施例中，约5微米；或约10微米) 至约100微米(在其他实施例中，约80微米；或约50微米；或约35微米；其中本范围的任何下限可以与任何上限配对)范围内的微粒形式。在一个实施例中，颗粒是较小颗粒的聚集体。颗粒可以包括尺寸小于约1微米(在一个实施例中，尺寸小于约0.5微米)的微晶体。所述微晶体可作为针状微晶体存在，作为包含针状微晶体的筏状结构存在，或作为针状微晶体和筏状结构的组合存在。在一个实施例中，如通过BET(Brunauer-Emmett-Teller)法(通过氮气分子的物理吸附所进行的固体表面积计算)所测量的，浓集剂具有大于约25平方米/克(m2/g)的表面积；在一个实施例中，具有大于约50m2/g的表面积；并且在另一个实施例中，具有大于约75m2/g的表面积。所述颗粒的聚集形式可提供微细颗粒系统的吸附能力，而又没有通常与微细颗粒相关的操作危害和其他危害。另外，这些聚集颗粒可以容易地在流体中沉降并因此可以提供微生物与流体相的快速分离(以及允许过滤时的低反压)。浓集剂的另一种示例性类型包括金属硅酸盐。这些浓集剂的具体例子可见于名称为“微生物浓缩方法(MICROORGANISM CONCENTRATION PROCESS) ”的共同转让的PCT专利公开NO.W02009/085357，该专利的公开内容以引用方式并入本文中。示例性的金属硅酸盐可具有金属原子与硅原子的比小于或等于约0. 5 (在一个实施例中，小于或等于约0. 4 ；在另一个实施例中，小于或等于约0. 3 ；在另一个实施例中，小于或等于约0. 2)的表面组成， 如通过X-射线光电子能谱(XPS)所确定的。在一个实施例中，所述表面组成还包含至少约 10的平均原子百分比的碳(在一个实施例中，至少约12的平均原子百分比的碳；在另一个实施例中，至少约14的平均原子百分比的碳)，如通过X-射线光电子能谱(XPS)所确定的。 XPS是可以确定样品表面最深约3至10纳米(nm)的元素组成的技术，并且它对元素周期表中除氢和氦之外的所有元素敏感。XPS是定量技术，它对大多数元素的检测极限在0. 1至1 原子百分比浓度范围内。XPS的示例性表面组成评价条件可以包括相对于样品表面所测量的90度的飞离角，其中立体角的可接受值为士 10度。当分散或悬浮于水系统中时，诸如金属硅酸盐之类的无机材料呈现出表征该材料和水系统PH的表面电荷。材料-水界面之间的电位被称为“ ζ电位”，它可以从电泳迁移率计算得出(即从材料颗粒在置于水系统中的带电电极之间的移动速率计算得出)。示例性浓集剂可以具有比(例如)常见金属硅酸盐(如一般的滑石)的ζ电位的负电性更强的ζ电位。然而，浓集剂在浓集表面通常趋向于带负电的微生物(如细菌)方面令人惊讶地比滑石更有效。在一个实施例中，浓集剂在PH约7时具有负的ζ电位(在一个实施例中，PH约7时的斯莫鲁科夫斯基ζ电位(Smoluchowski zeta potential)在约_9mV至约-25mV的范围内，在另一个实施例中，pH约7时的斯莫鲁科夫斯基ζ电位在约-IOmV至约-20mV的范围内，在另一个实施例中，ρΗ约7时的斯莫鲁科夫斯基ζ电位在约-IlmV至约-15mV的范围内)。可用的金属硅酸盐包括(但不限于)无定形的金属硅酸盐，金属例如为镁、钙、锌、 铝、铁、钛等等以及它们的组合。在一个实施例中，可以使用镁、锌、铁、钛或它们的组合。在另一个实施例中，使用了镁。在一个实施例中，可以使用处于至少部分熔融的颗粒形式的无定形金属硅酸盐。在一个实施例中，可以使用无定形的球化金属硅酸盐。在另一个实施例中，可以使用无定形的球化硅酸镁。金属硅酸盐是已知的，并且可通过已知方法化学合成或通过天然粗矿石的开采和加工获得。一些无定形的金属硅酸盐是市售的。例如，无定形的球化硅酸镁可商购用于化妆品制剂中(例如，如3M化妆品微球CM-111，得自3M公司(St. Paul, MN))。除了无定形的金属硅酸盐，浓集剂还可包括其他材料，包括金属(例如，铁或钛) 的氧化物、结晶金属硅酸盐、其他结晶材料等等，前提条件是浓集剂具有上述表面组成。在一个实施例中，浓集剂基本不含结晶二氧化硅。可以使用任何适合样品接触和微生物捕集的形式的浓集剂。在一个实施例中，使用了颗粒形式的浓集剂。在一个实施例中，浓集剂处于微粒形式。在一个实施例中，浓集剂处于微粒形式，其粒度在约1微米(在一个实施例中，约2微米)至约100微米(在一个实施例中，约50微米；在另一个实施例中，约25微米；在另一个实施例中，约15微米；其中该范围的任何下限可以与任何上限配对)的范围内。如图1中所举例说明的，可以在将样品加入至样品通道141之前或在将样品加入至接收器通道143之后将浓集剂加入至接收器中。还可以在加入样品的基本同时加入浓集剂。此外，在一个实施例中(图1中未示出)，可以获得浓集剂已包含在其中的接收器，并因此加入浓集剂的单独步骤将不是必要的。可以使用已知技术将浓集剂加入至接收器中(如果需要)。例如，可以简单地将浓集剂加入至接收器中或者可以结合另一种组分(例如，液体)将浓集剂加入至接收器中。在一个实施例中，(在样品加入之前、之后或同时)简单地将浓集剂本身加入至接收器中。加入至接收器中的浓集剂的量可以至少部分取决于所使用的浓集剂的类型、样品大小、接收器的类型和尺寸、样品混合、具体应用、本文中未具体讨论的其他因素或它们的组合。一般可以通过增加微生物与浓集剂的接触时间来提高捕集效率(样品中结合浓集剂的微生物的百分比)。还可以通过使用更高浓度的浓集剂来提高捕集效率，高浓度的浓集剂降低了微生物被捕集时所必须移动的平均扩散距离，从而导致了更短的培育时间。因此，一般来说，加入的浓集剂越多，则捕集相同量的微生物所需的培育时间越短。在一个实施例中，考虑到等待微生物与浓集剂结合所需的时间(称为“捕集时间”)，适当的浓集剂的量可以是不同的。例如，对于1分钟的捕集时间，IOOOmg浓集剂/IOmL 样品可以是适当的；对于10分钟的捕集时间，IOOmg浓集剂/IOmL样品可以是适当的；而对于60分钟的捕集时间，IOmg浓集剂/IOmL样品可以是适当的。在一个实施例中，每IOmL样品可以使用约Img至约IOOmg浓集剂。在一个实施例中，每IOmL样品可以使用约Img至约 50mg浓集剂。在一个实施例中，每IOmL样品可以使用约IOmg至约25mg浓集剂。在使用 (例如)金属硅酸盐浓集剂的实施例中，每IOmL样品可以使用约IOmg金属硅酸盐浓集剂。 在使用(例如)金属硅酸盐浓集剂的实施例中，每IOmL样品可以使用约25mg金属硅酸盐浓集剂。如上所讨论的，一旦样品和浓集剂处于接收器中，则可以在接收器中形成结合微生物的组合物(结合浓集剂的微生物和样品基质)。如图1中所示，所述方法中的下一步骤是步骤130，过滤样品。术语“过滤”通常用来描述按粒度、电荷和/或功能分离物质的过程。例如，过滤可包括将可溶物和溶剂(如稀释剂或样品基质)与不可溶物分离，或可包括将可溶物、溶剂和相对较小的不可溶物与相对较大的不可溶物分离。在一个实施例中，过滤使结合浓集剂的微生物与样品基质分开。过滤步骤一般起到收集过滤器上结合浓集剂的微生物的作用，并且允许样品基质透过过滤器并被收集或弃去。“过滤器”通常用来描述用于分离液体组合物中的可溶物(或可溶物和相对较小的不可溶物)和溶剂与不可溶物(或相对较大的不可溶物)的装置。在一个实施例中，过滤器将样品基质与结合浓集剂的微生物分离。过滤器的例子可以包括(但不限于)织造或非织造网(例如，丝网、布网、塑料网等)、织造或非织造聚合物网(例如，包括在均勻或不均勻过程中生产的可被压延的聚合物纤维)、筛、玻璃棉、玻璃料、滤纸、泡沫等以及它们的组合。孔径大于或等于1微米的示例性过滤器可商购自多个来源，市售过滤器的例子包括(但不限于)得自 3M CUNO, General Electric Company、Millipore 和 Pall Corporation的过滤器。10微米孔径的示例性过滤膜可商购自GE Osmonics Lab More (例如，GE聚碳酸酯膜)和Pal 1 Corporation (MMM-不对称超微米膜)。如名称为“功能化基底(FUNCTIONALIZED SUBSTRATES)”的共同转让的美国专利No. 7，553，417和名称为“具有相对较大平均孔径的微孔膜及其制备方法(MICR0P0R0US MEMBRANES HAVING A RELATIVELY LARGE AVERAGE PORE SIZE AND METHODS OF MAKING THE SAME) ” 的 PCT 公开 No. W02009/048743中所公开的，还可以制备示例性过滤器，以上专利的公开内容以引用方式并入本文中。可以通过它的孔径(例如，通过它的泡点孔径)来描述过滤器。过滤器的泡点孔径通常是过滤器最大孔径的平均值。在一个实施例中，使用了平均孔径大于微生物的平均孔尺寸的过滤器。在一个实施例中，过滤器可以具有小于浓集剂平均尺寸的平均孔径。当与从样品(如水样)中分离微生物的其他方法相比时，使用具有这些相对较大孔径的过滤器的能力为本文所公开的方法提供了显著的优势。在一个实施例中，过滤器可以具有至少约1微米(ym)或更大的平均孔径。在一个实施例中，过滤器可以具有至少约1.5μπι或更大的平均孔径。在一个实施例中，过滤器可以具有至少约5μπι或更大的平均孔径。在一个实施例中，过滤器可以具有至少约ΙΟμπι 或更大的平均孔径。使用较大孔径的过滤器时，由于反压随孔径的增大而减小，因此样品的过滤将更容易且更快速。可以使用已知方法实现样品过滤。在一个实施例中，所选择的过滤方法可以至少部分取决于所述方法的特定应用。例如，可以使用真空负压、通过施加正压、通过重力过滤样品。用于过滤样品的特定技术可以至少部分取决于用于实施所述方法的装置类型。例如，为了使用真空负压，所述装置可以被构造具有可以或可逆地与真空源连接的口 ；并且为了施加正压，所述装置可以被构造成允许用户通过手动施加作用力来施加正压。在一个实施例中，可以通过施加正压来过滤样品。使用正压(或使用重力)的过滤可以提供以下优势即在不需要如真空泵的任何其他设备的情况下，能够在野外容易地实施所述方法。图2示出了本文所公开的另一种示例性方法。该示例性方法包括以下步骤提供接收器(步骤210)，将样品加入至接收器中(步骤220)，任选将浓集剂加入至接收器中(步骤240)，过滤样品(步骤230)和检测微生物(步骤250)。在一个实施例中，检测微生物包括鉴别微生物、定量微生物或两者。可以使用多种方法鉴别和/或定量微生物，包括(但不限于)微生物测定、生物化学测定(例如，免疫测定法)、核酸分析或它们的组合。可以使用的测试方法的具体例子包括(但不限于)侧向流测定、滴定、热分析、显微镜法(例如，光学显微镜、荧光显微镜、免疫荧光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM))、光谱法(例如、质谱、核磁共振(NMR)光谱、拉曼光谱、红外(IR)光谱、χ-射线光谱、衰减全反射光谱、傅里叶变换光谱、伽马射线光谱等)、分光光度法(例如，吸光度、荧光、发光等)、色谱法(例如，气相色谱、液相色谱、离子交换色谱、亲和色谱等)、电化学分析、基因技术(例如，聚合酶链反应(PCR)、 转录介导扩增(TMA)、杂交保护测定(HPA)、DNA或RNA分子识别测定等)、腺苷三磷酸(ATP) 检测测定、免疫测定(例如，酶联免疫吸附测定(ELISA))、细胞毒性测定法、病毒空斑测定法、细胞病变效应评估技术、如可以使用生长培养基(例如，琼脂)和/或3M PETRIFIIi^l (例如，使用3M PETRIFILM平板读取器(3M Company (St. Paul,MN))成像、定量和/或说明的)所进行的那些培养技术、其他合适的分析物测试方法或它们的组合。在一个实施例中， 可以通过培养微生物并对菌落计数来检测微生物。在一个实施例中，可以通过比色测定法、 电化学法、荧光测定法或发光测定法来检测微生物。在一个实施例中，可以通过培养或通过使用免疫测定法、酶测定法或遗传分析来检测微生物。在一个实施例中，可以在收集并浓缩样品后立即进行微生物分析。样品过滤后， 可以除去包含微生物的过滤器以用于微生物分析。在一个实施例中，可以将过滤器置于具有半固体微生物培养基的装置中。这些装置的非限制性例子包括含有各种琼脂培养基的培养皿、含有EASYGEL 培养基(Micrology Laboratories (Goshen IN))的培养皿和几种干燥、可再水化的培养基，如3M PETRIFILM有氧计数板(3MCompany ( . Paul，MN))、3M PETRIFILM大肠杆菌计数板、3MPETRIFILM大肠杆菌/大肠杆菌计数板、C0MPACTDRY全计数板(Nissui Pharmaceutical Company, Ltd. CTokyo，JP))、SANITA_KUN 大肠杆菌板(Chisso Corporation (Tokyo, JP))和SANITA-KUN有氧全计数板。在一个实施例中，在插入过滤器之前使干燥、可再水化的培养基再水化。本发明所公开的方法的优点在于该便携、易用的方法可以与易用的可再水化培养基一起使用，从而能够在具有最基本的实验室设备(如用于将过滤器无菌转移至培养基上的小区域或手套箱)的野外场所进行微生物分析。可任选地， 小型培养箱可以在野外场所为培养基的培育提供温度控制。在一个实施例中，在将过滤器置于培养基上后，可以将培养基在适当的温度培育适当的时间。微生物菌落生长的适当温度和时间将是本领域技术人员已知的并且可根据标准方法进行。本文所公开的方法可以用于浓集(例如)水样中常见的微生物。水样中特别关注的微生物包括(例如)尤其是大肠杆菌、粪便大肠杆菌、大肠杆菌(Escherichia coli) 禾口假单胞菌属(Pseudomonas)、气单胞菌属(Aeromonas)、肠球菌属(Enterococcus)、军团菌属(Legionella)和分枝杆菌属(Mycobacterium)的某些种。例如，可以通过在约35°C的温度下培育M-48小时来进行大肠杆菌测试；粪便大肠杆菌测试可以在约45°C的温度下培育。培育一段时间后，可以检查过滤器中是否存在细菌菌落并且可以记录每种菌落的数目和类型。诸如紫中性红胆盐(VRB)琼脂之类的某些微生物培养基含有将某种细菌(如乳糖发酵菌)与其他细菌区分开的指示剂。在一个实施例中，可以对菌落进行手动计数。可用时，可以使用诸如放大透镜和/或暗视场放大装置(如魁北克菌落计数仪)之类的装置来辅助菌落计数。作为另外一种选择，可以使用自动平板计数仪对平板进行计数，所述平板计数仪如(例如)来自 Synbiosis (Fredrick,MD)的 ProtoCOL SR 或 HR 菌落计数系统或来自 3M 公司的 PETRIFILM 平板读取器，但前提条件是在该程序中所使用的过滤器和生长培养基与自动菌落计数系统兼容。在一个实施例中，可以将过滤器从接收器上移除，置于(对特定细菌的生长特异或对全部生长非特异的)培养皿上，使它们生长一定时间段并通过这样检测菌落使用生物发光试剂并使用诸如MILLIFLEX 快速微生物检测和计数系统(Mi 11 ipore (Bedford, MA))之类的成像系统对平板进行成像。在一个实施例中，可以在过滤器上收集并浓缩样品，并且可通过向过滤器中加入生物发光试剂来在其上直接检测微生物。可以通过对过滤器成像或在发光计中测量生物发光来定量生物发光。在一个实施例中，可以在过滤器上收集并浓缩样品。可以任选清洗过滤器，可以将裂解试剂加入至过滤器中以便裂解微生物并释放检测分析物，如ATP。可以收集所释放的 ATP并通过向裂解物中加入生物发光试剂进行检测。可以通过在发光计中测量生物发光来定量生物发光。在其他实施例中，可以收集并浓缩样品，并且可以将整个装置转移至实验室中进行检测。在另一个实施方案中，可以收集并浓缩样品，可以移除过滤器并将其置于无菌容器中以运输到实验室中进行检测。在一个实施例中，可以设计容器从而在运输过程中保持过滤器湿润以避免微生物存活力的损失。可任选地，可以向容器中加入防腐剂以维持运输过程中微生物的存活力。图3示出了本文所公开的另一种示例性方法。本方法包括结合图2所讨论的步骤，但是还包括其他任选的步骤。步骤360包括搅动接收器。搅动接收器的步骤起到将样品与浓集剂混合的作用并且可以增强微生物与浓集剂的接触。术语“搅拌”及其衍生术语一般用于描述使液体组合物运动，从而(例如)使该液体组合物的内容物混合或共混的方法。可以使用多种搅动方法，包括(但不限于)手动摇动、机械摇动(例如，线性摇动)、超声振动、涡动搅动、手动搅动、机械搅动(例如，通过机械搅拌桨、磁力搅拌棒或另外的辅助搅动装置，如滚珠)、手动振动、机械振动、混合、捏合以及它们的组合。搅动可以包括任何上述方法，例如，可具有线性轨迹、圆形轨迹、椭圆轨迹、随机轨迹以及它们的组合，或者可采用其他方式，以确保有效地混合样品和浓集剂。在搅动期间， 可以通过夹紧或其他方式进一步固定接收器以使得接收器中内容物的溅出和/或损失最在一个实施例中，可以通过用手的手动摇动来搅动接收器内的液体组合物。在该实施例中，可以将含有液体组合物的接收器手动摇动约15秒至约5分钟。在该实施例中， 可以将含有液体组合物的接收器手动摇动约30秒至约3分钟。在该实施例中，可以将含有液体组合物的接收器手动摇动约1分钟至约2分钟。在一个实施例中，可以通过使用滴定板摇动器平台(Lab-Line Instruments (Melrose Park, IL))来搅动接收器中的液体组合物。该示例性摇动器平台可以在从0至约10的设置下操作。在一个实施例中，摇动器平台可以在设置2下操作，其大约为70rpm。包含液体组合物的接收器可以在该示例性摇动器平台上摇动约15分钟至约2 小时。在一个实施例中，包含液体组合物的接收器可以在该示例性摇动器平台上摇动约30 分钟至约90分钟。在一个实施例中，包含液体组合物的接收器可以在该示例性摇动器平台上摇动约60分钟(1小时)。在一些实施例中，可通过以下方式搅拌接收器中的液体组合物将样品制备和递送系统 801 连接到 Burell Model 75 型手动摇筛机(Burrell Scientif ic (Pittsburgh,时间内以10至2000rpm的频率搅拌，在一些实施例中，频率为200至 500rpm。在一些实施例中，可以将接收器安装在距摇筛机臂5cm至50cm的距离处，并且在一些实施例中，距IOcm至20cm。在一些实施例中，接收器可以划出5度至30度的弧线，并且在一些实施例中，该弧线在15度至20度之间。可以将接收器中的液体组合物搅动至少 10秒，在一些实施例中，至少15秒，在一些实施例中，至少30秒，在一些实施例中，至少40 秒并且在一些实施例中，至少60秒。在一些实施例中，可以将接收器中的液体组合物搅动最多15分钟，在一些实施例中，最多10分钟，在一些实施例中，最多5分钟并且在一些实施例中，最多3分钟。在一些实施例中，接收器中的液体组合物可在VX-2500多管旋涡振荡器(VWR Scientific Products (West Chester, PA))中以 200 至 5000rpm 的搅动频率涡旋所选时间， 在一些实施例中，搅动频率为1000至3000rpm。涡旋轨迹可为线性、圆形、椭圆、随机或它们的组合。在一些实施例中，轨迹在0. 25cm至5cm之间；在一些实施例中，在Icm至3cm之间。通过将其设置在板、臂或其他装置上，并在搅动前利用重力、夹具或其他方式固定，可以同时搅动多个接收器。例如，在一些实施例中，在单个搅动装置或多个搅动装置上同时搅动一个至约五十个接收器；而在一些实施例中，为约10个至约25个接收器。在一个实施例中，可以通过钢滚珠、磁性搅棒、刀片和其他方式来辅助浓集剂在样品中的破碎和/或分散从而实现接收器中液体组合物的搅动。上述搅动方法仅以举例的方式包括在本文中，并非意图进行限制。本领域普通技术人员将理解到可以采用其他类似的搅动方法。图3还包括培育浓集剂和样品的任选步骤，步骤370。培育浓集剂和样品的步骤可以起到增强微生物与浓集剂接触的作用。在一个实施例中，可将浓集剂和样品在室温下或在控制温度下培育。在一个实施例中，可将浓集剂和样品在高于室温的温度下培育。在一个实施例中，可将浓集剂和样品在约35 °C的温度下培育。在一个实施例中，可将浓集剂和样品在约45°C的温度下培育。浓集剂和样品的培育时间也可以不同。在一个实施例中，可将浓集剂和样品培育约5分钟至约4小时。在一个实施例中，可将浓集剂和样品培育约15分钟至约2小时。在一个实施例中，可将浓集剂和样品培育约30分钟至约1小时。在一个实施例中，可以对样品实施步骤360(搅动样品)和步骤370(培育样品)。 在一个实施例中，可以同时实施搅动步骤和培育步骤。例如，可使浓集剂和样品在培育浓集剂和样品的全部时间内摇动；可使浓集剂和样品在培育浓集剂和样品的至少部分时间内摇动；或者可以摇动浓集剂和样品，然后再培育浓集剂和样品。图4示出了本文所公开的另一示例性方法。图4所示的方法包括结合图2所讨论的步骤，并且还包括任选步骤480和490。步骤480包括从接收器中移除至少一些微生物。 这可通过从接收器上物理移除过滤器、从过滤器中物理移除(例如，刮去)一些结合浓集剂的微生物、从过滤器中洗脱一些结合浓集剂的微生物、从过滤器中的浓集剂上洗脱一些微生物或者上述方式的组合来实现。在一个实施例中，通过(例如)使用镊子夹住过滤器并将其从接收器上移除来将过滤器从接收器上移除。本领域的技术人员通过阅读本说明书将理解如何能实现微生物的移除以及移除微生物可能所期望的环境。图4所示的示例性方法还包括步骤490，裂解微生物。可将结合的微生物裂解，以使它们的遗传物质可供检测。裂解方法是熟知的，包括例如下述处理声裂法、渗压震扰、高温处理(例如，约50°C至约100°C )以及与酶一起培育，该酶例如为溶菌酶、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。本领域的技术人员通过阅读本说明书将了解为检测微生物而应裂解微生物的时机。图5示出了本文所公开的方法的另一示例性实施例。本示例性方法包括以下步骤提供接收器(步骤510)、将样品加入至接收器中(步骤520)、在将样品加入至接收器中之前、之后或同时将浓集剂加入至接收器中(步骤M0)、搅动包含样品和浓集剂的接收器(步骤560)、培育浓集剂和样品(步骤570)、过滤样品(步骤530)、从接收器移除过滤器 (步骤58 和培养微生物(步骤550)。当要确定样品中微生物的量时，该示例性方法是有用的。该示例性方法提供了可以在野外由技术水平相对有限的技术人员实施的简单方法。本文还公开了从包含样品基质和微生物的样品中分离微生物的其他方法，其包括以下步骤将用作接收器的具有开口的内胆置于容器中以形成接收器组件，所述容器被构造用于至少部分地接纳内胆；将样品加入至内胆中以在该内胆中形成结合微生物的组合物，所述结合微生物的组合物包含样品基质和结合浓集剂的微生物；将过滤器置于内胆开口的至少一部分上；将过滤器支承件置于过滤器上以形成过滤器组件，所述过滤器组件包括内胆、容器、过滤器和过滤器支承件；翻转过滤器组件；和通过过滤器过滤结合微生物的组合物，从而在过滤器上收集结合浓集剂的微生物，在此期间内胆变形或伸缩。本文还公开了套件。图6中示出了示例性套件600，其包括接收器610、过滤器620 和浓集剂630。上文讨论了可以用作接收器610的接收器的一般特征。接收器的具体构造和类型还将在下文中进一步讨论。本文所公开的套件可以包括一个或不止一个接收器。上文还讨论了可用作过滤器620的过滤器的一般特征。在一个实施例中，过滤器具有第一表面和第二表面并且一般为平面的。如上所述，示例性的过滤器可以包括(但不限于)织造或非织造网(例如，丝网、布网、塑料网等)、织造或非织造聚合物网(例如，包括在均勻或不均勻过程中生产的可被压延的聚合物纤维)、筛、玻璃棉、玻璃料、滤纸、泡沫等以及它们的组合。在一个实施例中，使用了平均孔径大于微生物的平均孔尺寸的过滤器。 在一个实施例中，过滤器的平均孔径小于套件中所包含的浓集剂的平均尺寸。在一个实施例中，可以使用平均孔径为至少约Iym的过滤器。在一个实施例中，可以使用平均孔径为约10 μ m的过滤器。使用这些较大的过滤器尺寸的能力可以提供能够在无需额外设备的情况下相对快速地过滤样品的优势。上文还讨论了可以用作浓集剂630的浓集剂的一般特征。示例性的浓集剂包括 (但不限于)颗粒或分散的Y-FeO(OH)、可以(但不必需)用二氧化钛或细小的纳米级金或钼进行表面处理的硅藻土、金属硅酸盐或它们的组合。一般来讲，可以用约IOmg至约IOOmg 的浓集剂实现体积约IOOmL的水样的处理。套件可包括一个或多个过滤器、一个或多个接收器、足以处理一个或多个样品的一定量的浓集剂。套件还可包括其他任选部件。在一个实施例中，套件可以包括可用于检测微生物的部件。如果需要，可以在本发明所公开的套件中包括一种或多种添加剂(例如， 裂解试剂、生物发光测定试剂、核酸捕集试剂(例如，磁珠)、微生物生长培养基、缓冲液(例如，用于润湿固体样品)、微生物染色试剂、清洗缓冲液(例如，清洗掉未结合的材料)、洗脱试剂(例如，血清白蛋白)、表面活性剂(例如，Triton X-100非离子表面活性剂，得自 Union Carbide Chemicals and Plastics (Houston, TX))、机械摩擦 / 洗脱剂(例如，玻璃珠)等)。示例性的套件包括浓集剂；和用于从样品中分离微生物的系统，所述系统包括接收器，其被构造用于允许过滤样品以及可逆地容纳样品和浓集剂；以及过滤器，其具有平均孔径大于微生物平均尺寸的孔。可以用于实施本文所公开的方法的一种示例性设备是真空设备。图7A中示出了示例性真空设备。真空设备700包括滤液隔室710、过滤器720和样品隔室730。样品隔室 730是双开口接收器的实例。滤液隔室710包括真空口 712，其允许滤液隔室可操作地与真空源连接。滤液隔室710通过滤液槽716与真空装置700的其余部分连通。滤液隔室710 还包括过滤器支承件，它是由外周边上的凸缘714和从凸缘714开始并在滤液槽716结束的过滤器支承结构718所组成的。当可操作地构造了真空装置700时，过滤器支承结构718 起到为过滤器720提供支承的作用。使用时，可以将过滤器720置于过滤器支承结构718上并置于凸缘714的中间。然后，将样品隔室730邻近过滤器720布置并且可向其中加入样品。可以在样品隔室中将样品与浓集剂一起搅动、培育或两者均进行，然后可通过真空口 712对滤液隔室710施加真空以使得结合浓集剂的微生物从样品基质中过滤出来。这将造成在过滤器720上收集结合浓集剂的微生物并且在滤液隔室710中收集样品基质。可以使用样品盖740覆盖或密封样品隔室730以最大程度减小或阻止(例如)搅动或运输时样品的溅出。与图7A和7B中所示装置类似的示例性装置为Nalgene—次性无菌过滤单元；膜，格栅，CN ；容量，150mL ；孔径，0. 45 μ m,它可得自多个供应商，包括(但不限于) Cole-Parmer (Vernon Hills, IL)，产品号EW-06730_04。这一特定产品具有由聚丙烯制成的样品容器和由高抗冲聚苯乙烯制成的滤液容器；具有内径为1/4"和3/8"的用于真空连接的快速断开管路转接器；并且使用了直径为47mm的过滤器。该示例性装置(以及适当的过滤器)可以与套件中的浓集剂一起使用或者用于实施本文所公开的方法。可用于实施本文所公开的方法的另一类型的示例性装置是正压装置。可以使用的一种示例性正压装置包括在如本文所引用的名称为“收集和浓集用于微生物分析的样品的装置和方法(DEVICES AND PROCESSES FOR COLLECTING AND CONCENTRATING SAMPLES FOR MICROBIOLOGICAL ANALYSIS) ” 的共同转让的 PCT 公开 No. W02008/150779 中所述的装置。图8A和8B中示出了本装置的示例性实施例。图8A和图8B示出了示例性装置 810的组成部分的分解图。装置810包括中空、伸长的主体820，其与可拆除的支承件830 连接。伸长的主体820是双开口接收器的实例。将压杆840成形并成比例地安装在主体 820的内部并在主体820的内部纵向移动。将其上可放置过滤器850的可拆除的支承件830 与主体820可分离地连接。在压杆840的下端设置密封圈860。在主体820的下端设置密封垫圈870。密封圈860和密封垫圈870保持装置810密封以防止其使用期间的渗漏，并且它们在适当的情况下可以由弹性体材料制成，如以商品名SANT0PRENE 商购自ADVANCED ELASTOMER SYSTEMS (总部设在Akron，Ohio, United States)的热塑性弹性体、以商品名 CHEMIGUM 商购自 GOODYEAR TIRE&RUBBER CO.(总部设在 Akron，Ohio, USA)的丙烯腈和丁二烯共聚物(其也称为丁腈橡胶(buna N))或硅橡胶，如商购自DOW CORNING(总部设在Midland,Michigan,USA)的橡胶。在某些实施例中，可以将图8A中所示的任选的预过滤器 890设置在装置810中相对于过滤器850的流路上游的位置。过滤器850可以由以上结合示例性过滤器所讨论的材料制成并且具有以上结合示例性过滤器所讨论的特征。图8C-F示出了示例性的可拆除支承件830的详细信息。将可拆除的支承件830 与装置810的主体820以可将其从该主体上分离的方式连接。用于可拆除的连接和分离的结构或方法一般是机械性的，并且可以具有各式各样的构造(未示出)，如(例如)通过栓钉和栓球、钩环型机械固定系统、螺栓和螺钉系统。能够使主体820和可拆除的支承件830 彼此可拆卸地固定在一起的其他适合的结构在本领域中是已知的，并且可以与该示例性装置一起使用。在一些实施例中，可拆除的支承件830具有突出832，其可安装至主体820基部拟4上的突出夹具828中。可拆除的支承件830还具有在过滤的物质已通过过滤器850 后用于将其释放的滤液排管831。在图8C、8D和8E中所示的一些实施例中，可拆除的支承件具有排放壳体833和任选的排放孔834以有助于液体和/或空气通过排放壳体833。排放孔834可以被构造为具有多种形状、数目和尺寸。在使用装置810期间，将与图8A所示的类似的可拆除的支承体830置于基本光滑的平表面上时，排放孔834为滤液提供了出口。使用装置810浓集液体样品前，将过滤器850置于可拆除的支承件830上，或者在一个实施例中，置于可拆除的支承件830内(如图8A-B中所示)。在一个实施例中，通过在可拆除的支承件830的内壁上形成的搁架836和横杆838来在基本垂直于液流的方向上支承过滤器850，但是通过其将液体导向通过过滤器的任何适合的布置也可以使用。搁架836 和横杆838基本构成了多孔支承结构来将过滤器定位在液体流路中。过滤器850的厚度和直径应与可拆除的支承件830的搁架836的直径以及密封垫圈870的直径相容。在组装的装置810中，优选将密封垫圈870定位在过滤器850外边缘的顶上，从而在过滤器850和密封边缘8 之间形成基本不透水的密封。在图示实施例中，可拆除的支承件830包括横杆838，其从可拆除的支承件830的上端纵向向下突出至底板837并且从搁架836径向向内延伸。在该实施例中，底板837具有中心开口、滤液排管831，其有助于将液体流导向至可拆除的支承件830之外，如图8E所示。如图8E和8F所示，搁架836具有位于可拆除的支承件830内部的固体环形式，并且与主体820的密封垫圈870和密封边缘829、搁架836 —起辅助形成不透水的密封。在装置810使用期间，横杆838为过滤器850提供了多孔支承结构。尽管在图8A-B 中作为横杆838示出，多孔支承结构可以具有多种其他构造。替代形式的设计(未示出) 可包括由基本为实心的，优选平坦的表面组成的单个支撑构件，该构件具有多个孔，所述孔提供了在整个表面上间隔布置的用于使液体流出可拆除支承件的通道。多孔支承结构为过滤器850提供了足够的支承，使得在对过滤器850施加流体静压的过程中过滤器不会破裂或穿过多孔支承结构中的孔。可以以适当的形式由聚合物材料生产可拆除的支承件830及其部件。这些材料的实例包括(但不限于)聚丙烯、聚乙烯、聚酯和聚碳酸酯。另一个示例性正压型装置可见于图9中。如图9所示，样品制备系统900包括容器902、内胆904、环980、封盖906、卡圈908和顶盖909。所述系统还包括过滤器，但是它在图9A的视图中不可见。在该实施例中，内胆904是单开口接收器的实例。在名称为“制备和分析样品的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR PREPARING AND ANALYZING SAMPLES) ”的共同转让的美国专利申请No. 60/989, 180、名称为“用于环境采样的样品制备(SAMPLE PREPARATION FOR ENVIRONMENTAL SAMPLING) ” 的 PCT 公开 No. WO 2009/067503、名称为“制备样品的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR PREPARING SAMPLES) ”的PCT公开No. WO 2007/137257和名称为“制备和递送样品的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR PREPARING AND DELIVERING SAMPLES) ” 的美国专利申请 No. 60/989, 175中说明了具有与样品制备系统900类似的特征的系统，本文引用了以上每篇专利。在一些实施例中，如图9所示，容器902是独立式和/或自支承式的，并且包括基部927和侧壁929。术语“独立式”通常用来表示能够在不倒塌、不变形且不需要另一物体固定的情况下独立摆放的物体。术语“自支承式”通常用来表示在承受自重的情况下不会倒塌或变形的物体。例如，袋子通常不是“自支承式”的，因为其在自重作用下无法保持形状，而是会倒塌或变形。自支承式物体不一定是独立式的。容器902可以由多种材料形成，包括(但不限于)聚合物材料、金属(如铝、不锈钢等)、陶瓷、玻璃、以及它们的组合。聚合物材料的例子可包括(但不限于)聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯及其组合等)、聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚苯乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯、 能够形成独立式和/或自支承式容器的其他合适聚合物材料或它们的组合。容器902可以为半透明(或甚至透明)或不透明的，并且根据待分析来源的类型、量和尺寸可以为任何合适尺寸。例如，在一些实施例中，容器902可以具有50mL、100mL、250mL或更大的容量。在一些实施例中，如图9所示，样品制备系统900包括内胆904，其形状和尺寸被设计为可接纳在容器902中。内胆904可为一次性的(如可供使用一次)，以允许在污染风险不大且多次使用之间无需大范围清洗的情况下重复使用容器902。如更详细地说明的，样品制备系统可以包括不具有容器的内胆。当使用无容器内胆时，其作用不是“内胆”本身，并且通常可以称为接收器或容器。如图9中所示，容器902限定了第一贮存器920，而内胆904限定了第二贮存器 922。内胆904的形状和尺寸被设计为可接纳在容器902的贮存器920中。在一些实施例中，液体组合物914可以容纳在第一贮存器920中。在一些实施例中，如图9所示，使用了内胆904，并且液体组合物914可以容纳在第二贮存器922中，而内胆904可以定位在第一贮存器920内。无论是加入至第一贮存器920还是加入至第二贮存器922中，液体组合物 914通常包括(一旦两者均加入至接收器中)结合浓集剂的微生物912和样品基质913。在一些实施例中，内胆904是独立式的并且内胆904或容器902可以用作可容纳液体组合物 914的独立式接收器。内胆904可以由多种材料形成，所述材料包括多种聚合物材料，包括(但不限于) 聚烯烃、聚酰胺(如NYLON )或它们的组合，所述聚烯烃包括(但不限于)聚乙烯(如低密度聚乙烯(LDPE))、聚丙烯和聚(甲基戊烯)。在一些实施例中，内胆904由模塑工艺形成，例如热成形工艺。内胆904可以为半透明(或甚至透明)或不透明的。在一些实施例中，如图9所示，内胆904是独立式的和/或自支承式的，其中任一种可以允许在内胆904不倒塌或变形的情况下，在将内胆904布置在容器902中之前将液体组合物914加载至内胆904中。另外，独立式和/或自支承式内胆904可以辅助称重、样品或浓集剂(或两者)的加入、运输、处理和/或样品移除。在一些实施例中，内胆904为自支承式和/或独立式的，并且也是可变形的。术语“可变形”用来指其原形状或状态在压力(如正压或负压)或应力下可以改变的结构。在采用可变形内胆904的实施例中，可以对内胆904施压，以使其尺寸从其原(即未受应力的) 尺寸减小。使用该压力有助于从内胆904中移除液体组合物914(或其滤液)。在这些实施例中，内胆904可充当可容纳液体组合物914的可变形自支承式接收器。在一些实施例中， 可变形自支承式接收器也是独立式的。由于内胆的伸缩能力，与其他系统相比，图9所示的利用可伸缩内胆的系统可以提供优势。可伸缩内胆可以获得更简单的整体系统，这是因为防止负压(真空)的排气口或正压源不是必需的。在一些实施例中，如图9所示，容器902包括形成在其基部927上的孔924，使用者可以通过该孔进入内胆904以将压力施加到内胆904上使其变形。这种压力可以通过手动或通过另外的设备直接施加，并且可以是手动或自动过程。孔924的形状和尺寸可以根据使用中所期望的应用确定。在一些实施例中，容器902的基部927只不过是侧壁929的底部，或者是侧壁9 略微向内突出的部分，因此很容易从容器902的底部触及内胆904。换句话讲，在一些实施例中，容器902的孔拟4限定容器902底部的主要部分(例如，容器902 的大部分横截面积)，而基部927只是容器902围绕孔拟4的一小部分。在不采用内胆904 的实施例中，容器902不需要包括孔924。在一些实施例中，内胆904包括相对刚性的基座拟6和相对薄且可变形的侧壁 928，使得当沿与内胆904的纵向轴线相平行的方向(如经容器902的孔924)将压力施加到基座拟6上时，内胆904沿纵向变形(如通过侧壁928收缩而不是基座926)。作为另外一种选择或除此之外，基部拟6可以比侧壁拟8更厚。仅作为举例，在一些实施例中，侧壁拟8 的厚度为至少50 μ m ；在一些实施例中，为至少100 μ m ；在一些实施例中，为至少150 μ m ； 在一些实施例中，为至少200 μ m。在一些实施例中，基部拟6的厚度为至少225 μ m ；在一些实施例中，为275 μ m ；在一些实施例中，为至少300 μ m ；在一些实施例中，为至少350 μ m。内胆904还可包括一个或多个挡板、褶绉、波纹、接缝、接头、角撑板、削弱部分(例如，环状削弱部分)或它们的组合，其可以加入以辅助控制内胆904的变形和/或还可以减小内胆904的内体积。在一些实施例中，内胆904可包括风琴褶型构造。在一些实施例中， 内胆904在其内表面上，尤其是在基座拟6和侧壁拟8之间的内连接处不会包括任何凹槽。在一些实施例中，内胆904故意变形，以中断内胆904的表面几何形状。这种中断的表面几何形状有助于在搅动过程中分解源。例如，在一些实施例中，可以在内胆904的侧壁拟8与容器902之间放置障碍物(例如相对刚性材料)以在内胆904的侧壁拟8中形成不同的表面几何形状。如图9所示，容器902可包括标记930，以指示容器902内的内容物液位(即体积)。合适标记的一个例子在美国专利No. 6，588，681中有所描述。作为另外一种选择，内胆904可包括标记。为了能够使用容器902和/或内胆904上的标记930，容器902和/或内胆904可为半透明甚至透明的，以便透过容器902的侧壁9 和/或内胆904的侧壁拟8 看到液体组合物914。侧壁拟8和侧壁929也可以具有其他类型的标记，例如商标、品牌名称等。标记930也可设置在膜上，膜的尺寸被设计为可接纳在容器902或内胆904中，并且可由包括足够内应力的材料制成，使得膜紧贴容器902或内胆904的内表面向外(即径向) 压迫。
系统900也包括封盖906。如图9A所示，封盖906还包括口 932、尺寸被设计为接纳在内胆904中的圆柱形部分936和从圆柱形部分936延伸至口 932的一般圆锥形(例如， 截头圆锥体)部分938。在圆柱形部分936和圆锥形部分938之间的接合处，封盖906还包括从圆柱形部分936和圆锥形部分938径向向外延伸的唇缘940。口 932包括具有开口内表面952的开口 954。如图9B所示，封盖906的内表面953包括下内周边缘968。过滤器支承件982连接到下内周边缘968而过滤器934直接邻近于过滤器支承件982。本文所使用的过滤器934 一般包括第一表面和第二表面。过滤器支承件982与过滤器934的第一表面接触(在一个实施例中，直接接触)。过滤器934的第二表面接触样品。可使用以上对于封盖906所述的相同连接装置将过滤器支承件982连接至封盖906。过滤器支承件982可永久性地或可拆卸地连接至封盖906。过滤器支承件982和封盖906之间的连接程度可以根据多个因素而改变，其包括(但不限于)过滤器支承件982材料、封盖906材料、连接表面区域的尺寸和纹理以及所使用的连接方式的类型。例如，如果过滤器支承件982包括磨损边缘，则可使用较宽和/或滚花的连接表面区域。这种较宽和/或滚花的超声焊接可以捕集过滤器支承件982的磨损边缘。为了使磨损量最小，可以使用激光切削过滤器支承件982，激光可以熔合过滤器支承件982的边缘。由于所得的激光切削的过滤器支承件982将包括(如果有) 最小量的磨损，因此可以使用较窄的连接区域。在一些实施例中，连接区域完全围绕过滤器支承件982的外周边延伸。在一些实施例中，连接区域可具有最多5. Omm的平均宽度(即， 相同平面内并且基本垂直于过滤器支承件982的外周边的尺寸)并且在一些实施例中，平均宽度在1.0mm至3. Omm的范围内。作为另外一种选择，可以通过(例如)模铸工艺与封盖906 —体地形成过滤器支承件982。过滤器支承件982可以由与封盖906相同的材料或不同的材料形成。过滤器支承件982可以是柔性的或半刚性。在一些实施例中，过滤器支承件982是由尼龙非织造织物或织造织物形成，而封盖906是由诸如聚丙烯之类的聚合物形成的注塑部件。在这些实施例中，尼龙过滤器支承件982可以通过超声焊接技术连接至封盖906。在超声焊接期间，可使下内周边缘968的至少一部分熔化以机械地粘结过滤器支承件982。由于尼龙具有比聚丙烯高的熔融温度，因此尼龙过滤器支承件982可以在超声焊接加工过程中维持其结构完整性。在这些实施例中，下内周边缘968的至少一部分可以进入到过滤器支承件982的一部分中，借此包封过滤器支承件982的一部分。过滤器支承件982可以具有对于给定应用而改变的尺寸和形状。过滤器支承件 982可以具有任何所需的形状，包括(但不限于)圆形、正方形、长方形、三角形、多边形、星形、其他适合的形状以及它们的组合。在图9B和9C所示的实施例中，过滤器支承件982具有基本为圆形的形状。根椐封盖906的尺寸，过滤器支承件982的尺寸可以是不同的。在一些实施例中， 过滤器支承件982具有范围为15mm至IOOmm的最大尺寸(即长度、宽度或直径)，尽管过滤器支承件982可以具有更小或更大的尺寸。例如，在一些实施例中，过滤器支承件982可以具有圆形形状和56mm的直径。在一些实施例中，过滤器934可以具有大于封盖906的最小横截面积的总表面积。 在封盖906中，最小横截面积为封盖开口 ％4的横截面积。
在图9所示的实施例中，封盖906可拆卸地连接到内胆904，并且利用卡圈908进一步将封盖906固定到容器902上。例如，在图9中，容器902包括位于侧壁拟9外表面上端的螺纹931，螺纹被加工成合适的尺寸和形状，可以将卡圈908(具有能够与容器902上的螺纹931接合的内螺纹93 螺纹连接到容器902上端。作为使用卡圈908将封盖906固定到容器902的替代方式，可采用包括夹具和/或下文所述任何其他连接装置在内的其他连接装置。在一些实施例中，不采用内胆904，并且封盖906可直接连接到容器902。在这些实施例中，不需要采用卡圈908。因此，封盖906可与容器902或内胆904形成密封(如气密性密封)。在一些实施例中，封盖906和容器902(或封盖906和内胆904)整体形成或永久性地连接在一起。在封盖906与内胆904之间、封盖906与容器902之间和/或卡圈908与容器902 之间可采用多种连接方式，以允许各自的部件可拆卸地彼此连接，这些连接方式包括(但不限于)重力(例如，可将一部件安放在另一部件或其配合部分的顶部)、螺纹、压力配合式接合(有时也称为“摩擦配合式接合”或“过盈配合式接合”)、搭扣配合式接合、磁力、粘接剂、热密封、其他合适的可拆除连接方式以及它们的组合。在一些实施例中，在加入液体组合物914后，不需要再次打开样品制备系统900，从而不需要将容器902、内胆904、封盖906 和卡圈908彼此可拆卸地连接，而是可以彼此永久性地或半永久性地连接。这种永久性或半永久性的连接手段可以包括，但不限于粘附、缝合、U形钉钉住、螺纹连接、钉子(nail)钉住、铆钉钉住、角钉(brad)钉住、卷边、焊接(例如声学(如超声)焊接)、任何热粘结技术 (例如对待连结的部件中的一个或二者施加热和/或压力)、搭扣配合式接合、压力配合式接合、热密封、其他合适的永久性或半永久性的连结手段、以及它们的组合。本领域的普通技术人员将会知道，某些永久性或半永久性连接方法也适于被拆除，反之亦然，并且仅仅是为了举例说明才按这种方式分类。内胆904还可以包括从内胆904的侧壁拟8径向向外突出的唇缘944，并且唇缘 944可以与容器902的上表面946以及封盖906的唇缘940形成对接关系，从而在组装样品制备系统900时，将内胆904的唇缘944布置在封盖906的唇缘940和容器902的上表面946之间并形成密封(例如，气密性密封)。如图9所示，卡圈908包括向内突出的唇缘 956，使得当卡圈908连接到容器902时，卡圈908的唇缘956压迫封盖906的唇缘940，使其接触内胆904的唇缘944，从而使唇缘944受压接触容器902的上表面946 (例如，以形成更完整的密封)。图9所公开的系统还可包括接合环980。接合环980(如果使用)可以起到增加表面积的作用，以在封盖906和内胆904或容器902之间形成防水密封。可以使用不具有接合环980的系统900。接合环980通常被构造用于安装在内胆904的内表面内并形成用于接触过滤器934的较大表面积。关于组装样品制备系统900以及在样品制备系统900的部件之间形成密封的上述方式仅仅是以举例方式进行了描述和展示。然而本领域普通技术人员将理解到，可以采用各种其他机构装配样品制备系统900的部件并形成密封(如不透液密封、气密密封或它们的组合)，使得抑制样品制备系统900在通常操作条件下泄露。虽然将图9A、9B和9C所示实施例中的封盖906显示为具有一般圆锥形或截头圆锥体形状，但是应当理解封盖906可以具有多种其他形状，包括(但不限于)圆柱形形状、具有矩形或正方形横截面的管状形状或适合与样品制备系统900的其他部件连接的其他形状。相似地，容器902、内胆904和卡圈908可以具有与图9A、9B和9C所示的基本圆柱形形状不同的多种其他形状。此外，封盖906的尺寸可以适应样品制备系统900的其他部件。封盖906可由多种材料形成，包括上文结合容器902所述的材料。取决于应用，封盖906可为半透明(甚至透明)或不透明的。卡圈908可以由多种材料形成，包括但不限于多种聚合物材料、金属材料、以及它们的组合。例如，卡圈908可以由模制塑料部件或加工金属(如铝)部件形成。在一些实施例中，卡圈908由包含玻璃纤维增强的聚丙烯的模制塑料部件形成。如图9A所示，封盖906的口 932的形状通常是圆柱形和管状，使得口 932限定了封盖906的内表面953的部分925和封盖906中的开口 954。封盖906为中空的并且在组装样品制备系统900时，与第二贮存器922流体连通。口 932不一定是圆柱形的，而是可根据给定应用采用任何必要的形状。在图9所示实施例中，顶盖909的形状和尺寸被设计为接纳口 932的至少一部分。 因此，顶盖909可连接到封盖906的口 932，以关闭封盖906内的开口卯4并密封(如气密性密封)样品制备系统900与环境隔开。顶盖909可使用任何上述连接方式连接到封盖 906。可以与封盖906 —体地形成顶盖909(例如，拉盖式弹簧扣盖)，或者顶盖909可以与封盖906是分开的(例如，拧接盖)。顶盖909可由多种材料形成，包括上文结合容器902 或卡圈908所述的材料。可通过改装可从3M公司(St. Paul,MN)商购获得的3M PPS 油漆制备系统制备一种这样的设备。下文中的实例2显示了改装3M PPS油漆制备系统以获得可以在本文中使用的系统的示例性方法。在本文中还可以使用利用重力将结合浓集剂的微生物从样品基质中过滤出的装置。在一个实施例中，上述装置可用作重力过滤装置，因为未施加真空或者未通过施加在接收器上的压力来迫使样品基质(滤液)通过过滤器。在本文中还可以使用其他类型的系统 (除了真空过滤、正压系统和重力过滤系统以外)。本文还描述了从样品中分离微生物的系统，所述样品包含样品基质和微生物，所述系统包括内胆，被构造用于提供浓集剂与所述样品的接触，提供结合微生物的组合物， 所述结合微生物的组合物包含样品基质和具有结合的微生物的浓集剂；过滤器，所述过滤器具有第一表面和第二表面，并且具有平均孔径大于微生物平均尺寸的孔；过滤器支承件， 其被构造用于接触过滤器的第一表面并且提供结合微生物的组合物与过滤器的第二表面的接触，其中内胆和过滤器支承件被构造用于提供结合微生物的组合物通过过滤器的过滤，从而在过滤器的第二表面上收集结合浓集剂的微生物。鍾所有培养物均得自美国模式培养物保藏所(ATCC(Manassas，VA))。实例1使用40mm双螺杆挤出机制备微孔聚偏二氟乙烯(PVDF)膜。将PVDF聚合物粒料 (3M/Dyneon 1012)引入至挤出机的料斗中。将挤出机的螺杆速度设置为150RPM。使用得自 IKA Works, Inc. (Wilmington, NC)的 Ultra Turrax T-25 基本高剪切搅拌器将粉末形
式的成核剂(HYPERF0RM HPN-68L)与三乙酸甘油酯稀释剂(TRIACETIN 三乙酸甘油酯)在2升批料中预混合约5分钟的时间段(该装置仅具有一个速度)，从而将该粉末以非凝聚的非砂质的触摸光滑的状态均勻地分散，然后通过进料装置与添加的稀释剂一起通过端口进料到挤出机中。PVDF聚合物/稀释剂/成核剂的重量比分别为39. 85/60. 00/0. 15。总挤出速率为约13. 6kg/hr ；浇注速度为1. 6m/min。挤出机具有八个区，其中区1至8的温度分布为188°C。随后将均勻混合的聚合物/稀释剂/成核剂熔体经泵通过维持在166°C的带双铬涂层的衣架型槽膜模头，并浇注至轮温度维持在71°C，速度为3. 0米/分钟(m/min) 的图案化浇注轮上以形成膜。在清洗工位用去离子水在线清洗膜并将其风干。将清洗的膜连续进料到长度取向机中并在132°C以1. 6X2. 2的在线膜拉伸比拉伸。评价膜卷并发现其具有下列性质平均膜厚度为1. 17mm ；泡点孔径为11. 8 μ m ；对空气流的格利阻力(Gurley resistance)为0. 4sec/50cc ；和对水流的阻力为1.如ec/100cc。有关制造该过滤器的其他详细信息可见于本文所引用的名称为“具有相对较大平均孔径的微孔膜及其制备方法 (MICR0P0R0US MEMBRANES HAVING A RELATIVELY LARGE AVERAGE PORE SIZE AND METHODS OF MAKING THE SAME) ” 的 PCT 公开 No. WO 2009/048743。然后，通过用10 重量％的 SR344(Sartomer Co.，Inc. (Exton, PA))的甲醇溶液浸透膜来进一步处理PVDF过滤器从而制备了亲水性聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯官能化的大孔径PVDF膜。然后，用20千戈(kGy)剂量的电子束辐射样品，用水冲洗三次，并在加热至70°C的水中放置一小时。有关该过滤器处理的其他详细信息可见于本文所引用的名称为“功能化基底(FUNCTIONALUED SUBSTRATES) ”的美国专利No. 7，553，417中的实例9。将分离的大肠杆菌(ATCC 51813)菌落接种到5ml的BBL大豆胰蛋白酶解酪蛋白肉汤(Becton Dickinson (Sparks, MD))中并在37°C培育18-20小时。用巴特菲尔德氏缓冲液(pH 7.2，VWR(West Chester, PA))稀释约IO9菌落形成单位/毫升(CFU/ml)的该过夜培养物。用100ml饮用水，从102CfU/ml的稀释液以1 1000进行进一步稀释，从而得到0. 1/ml (总计10个cfu)的最终浓度。用70%的异丙醇水溶液清洁本文所引用的名称为“收集和浓缩用于微生物分析的样品的设备和方法(DEVICES AND PROCESSES FOR COLLECTING AND CONCENTRATING SAMPLES FOR MICROBIOLOGICAL ANALYSIS) ” 的 PCT 专利申请 No. US2008/064939 中所述的装置，使其风干30分钟，然后用无菌去离子水清洗。再风干30分钟后，将孔径10微米，直径4. 4cm的膜过滤器置于装置的可拆除的支承件上。使用锁环将支承件紧固在装置主体上，并使用直径为3. 3cm的SCOTCH 包装带(3M公司(M.Paul，MN))片密封出口，然后加入加标样品。加入100毫克无定形的球化硅酸镁浓集剂(作为3M化妆品微珠([CM-Ill])由 3M公司(M.Paul，MN)出售)。将压杆置于装置顶上以将其覆盖，然后将装置中的内容物通过在室温(25 °C )下手动摇动2分钟进行混合。混合后，除去粘合剂阻塞密封，并通过将设备中的压杆手动向下压约5分钟来施加压力，以捕集过滤器上的无定形的球化硅酸镁浓集剂。在该步骤中，通过装置底部的出口将样品排出装置外。过滤后，打开装置以暴露过滤器。用无菌镊子将过滤器从封盖上移除， 并以浓集剂一侧向上置于3MPETRIFILM大肠杆菌(E coli) /大肠杆菌计数板上。根据制造商的说明，将平板用Iml无菌巴特菲尔德氏缓冲液水化，密封并在37°C的培养箱中培育。将来自初始102cfu/ml的1 1000稀释液作为对照在3MPETRIFILM大肠杆菌(E coli)/大肠杆菌计数板上铺板。过夜培育后，根据制造商的说明分析该平板上的细菌菌落。
使用下式计算结果(捕集效率)
权利要求
1.一种从样品中分离微生物的方法，所述样品包含样品基质和微生物，所述方法包括以下步骤提供接收器，所述接收器被构造用于允许过滤所述样品以及可逆地容纳所述样品和浓集剂；将所述样品加入至所述接收器中，其中将在所述接收器中形成结合微生物的组合物， 所述结合微生物的组合物包含样品基质和结合浓集剂的微生物；和通过过滤器过滤所述结合微生物的组合物，从而在所述过滤器上收集所述结合浓集剂的微生物，其中所述过滤器的平均孔径大于所述微生物的平均尺寸。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在将所述样品加入至所述接收器之后，将所述浓集剂加入至所述接收器。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在将所述样品加入至所述接收器之前，所述接收器容纳有所述浓集剂。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述过滤步骤通过使用真空负压、通过施加正压或通过重力实现。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括搅动所述接收器中的所述浓集剂和所述样品。
6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在通过所述过滤器过滤所述结合微生物的组合物之前，将所述接收器中的所述浓集剂和所述样品培育一段时间。
7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括从所述浓集剂中洗脱所述微生物。
8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述过滤器上培养所述微生物。
9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括从所述过滤器中移出所述结合浓集剂的微生物的至少一部分，然后检测所述微生物。
10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括在检测前裂解所移出的结合浓集剂的微生物。
11.根据权利要求9所述的方法，其中检测所述微生物是通过比色测定法、电化学法、 荧光测定法、发光测定法、通过培养、通过使用免疫测定法、通过使用酶测定法或通过遗传分析实现的。
12.—种套件，所述套件包括浓集剂；和用于从样品中分离微生物的系统，所述系统包括接收器，被构造用于允许过滤所述样品以及可逆地容纳所述样品和所述浓集剂；和过滤器，具有平均孔径大于所述微生物的平均尺寸的孔。
13.根据权利要求12所述的套件，其中所述浓集剂包括颗粒或分散的浓集剂。
14.根据权利要求12所述的套件，其中所述浓集剂包括Y-FeO(OH)。
15.根据权利要求12所述的套件，其中所述浓集剂包括硅藻土。
16.根据权利要求12所述的套件，其中所述浓集剂包括用二氧化钛、细小的纳米级金、 细小的纳米级钼进行表面处理过的硅藻土。
17.根据权利要求12所述的套件，其中所述浓集剂包括金属硅酸盐。
18.根据权利要求12所述的套件，其中所述浓集剂包括金属碳酸盐。
19.根据权利要求12所述的套件，其中所述浓集剂包括金属磷酸盐。
20.根据权利要求12所述的套件，其中所述过滤器的平均孔径小于所述浓集剂的平均尺寸。
21.根据权利要求12所述的套件，所述套件进一步包括多个接收器。
22.根据权利要求12所述的套件，所述套件进一步包括多个过滤器。
23.根据权利要求12所述的套件，所述套件还包括检测试剂。
24.根据权利要求23所述的套件，其中所述检测试剂选自培养基、裂解试剂、酶、显色酶底物、荧光酶底物或发光酶底物、指示染料、着色剂、抗体和多核苷酸。
25.一种从样品中分离微生物的系统，所述样品包含样品基质和微生物，所述系统包括内胆，被构造用于提供浓集剂与所述样品的接触，提供结合微生物的组合物，所述结合微生物的组合物包含样品基质和具有结合的微生物的浓集剂；过滤器，所述过滤器具有第一表面和第二表面，并且具有平均孔径大于所述微生物的平均尺寸的孔；过滤器支承件，被构造用于接触所述过滤器的所述第一表面，并提供所述结合微生物的组合物与所述过滤器的所述第二表面的接触，其中所述内胆和所述过滤器支承件被构造用于提供所述结合微生物的组合物通过所述过滤器的过滤，从而在所述过滤器的所述第二表面上收集结合浓集剂的微生物。
26.根据权利要求25所述的系统，其中所述内胆是能变形的。
27.根据权利要求25所述的系统，其中所述过滤器的平均孔径小于所述浓集剂的平均尺寸。
28.根据权利要求25所述的系统，所述系统还包括容器，其中所述容器被构造为至少部分地接纳所述内胆。
29.一种套件，所述套件包括浓集剂；和用于从样品中分离微生物的系统，所述系统包括内胆，被构造用于提供所述浓集剂与所述样品的接触，提供结合微生物的组合物，所述结合微生物的组合物包含样品基质和具有结合的微生物的浓集剂；过滤器，所述过滤器具有第一表面和第二表面，并且具有平均孔径大于所述微生物的平均尺寸的孔；过滤器支承件，被构造用于接触所述过滤器的所述第一表面，并提供所述结合微生物的组合物与所述过滤器的所述第二表面的接触，其中所述内胆和所述过滤器支承件被构造用于提供所述结合微生物的组合物通过所述过滤器的过滤，以便在所述过滤器的所述第二表面上收集所述具有结合的微生物的浓集剂。
30.根据权利要求四所述的套件，其中所述内胆是能变形的。
31.根据权利要求四所述的套件，其中所述过滤器的平均孔径小于所述浓集剂的平均尺寸。
32.根据权利要求四所述的套件，所述套件还包括容器，其中所述容器被构造为至少部分地接纳所述内胆。
33.一种用于从样品中分离微生物的方法，所述样品包含样品基质和微生物，所述方法包括以下步骤将具有开口的内胆置于容器中以形成接收器组件，所述容器被构造为至少部分地接纳所述内胆；将所述样品加入至所述内胆中，以在所述内胆中形成结合微生物的组合物，所述结合微生物的组合物包含样品基质和结合浓集剂的微生物，将过滤器置于所述内胆的所述开口的至少一部分的上方，所述过滤器的平均孔径大于所述微生物的平均尺寸；将过滤器支承件置于所述过滤器上以形成过滤器组件，所述过滤器组件包括所述内胆、所述容器、所述过滤器和所述过滤器支承件；翻转所述过滤器组件；以及通过所述过滤器过滤所述结合微生物的组合物，从而在所述过滤器上收集所述结合浓集剂的微生物。
34.根据权利要求33所述的方法，所述方法还包括在将所述样品加入至所述内胆之前，将所述浓集剂加入至所述内胆中。
35.根据权利要求33所述的方法，其中在加入所述样品之前，所述浓集剂已存在于所述内胆中。
36.根据权利要求33所述的方法，所述方法还包括搅动所述内胆中的所述浓集剂和所述样品。
37.根据权利要求36所述的方法，所述方法还包括在搅动前将临时顶盖置于所述内胆的所述开口的至少一部分上。
38.根据权利要求33所述的方法，所述方法还包括在通过所述过滤器过滤所述结合微生物的组合物之前，将所述浓集剂和所述样品培育一段时间。
39.根据权利要求33所述的方法，其中过滤还包括对所述内胆施加压力。
40.根据权利要求33所述的方法，所述方法还包括在过滤了所述结合微生物的组合物之后，从所述过滤器组件中移出所述过滤器。
41.根据权利要求40所述的方法，所述方法还包括在所述过滤器上培养所述微生物。
42.根据权利要求40所述的方法，所述方法还包括从所述过滤器中移出所述结合浓集剂的微生物的至少一部分，然后检测所述微生物。
全文摘要
本发明公开了一种用于从样品中分离微生物的方法，所述样品包含样品基质和微生物，所述方法包括以下步骤提供接收器，所述接收器被构造用于允许过滤所述样品以及可逆地容纳所述样品和所述浓集剂；将所述样品加入至所述接收器中，其中将在所述接收器中形成结合微生物的组合物，所述结合微生物的组合物包含样品基质和结合浓集剂的微生物；和通过过滤器过滤所述结合微生物的组合物，从而在所述过滤器上收集所述结合浓集剂的微生物，其中所述过滤器的平均孔径大于所述微生物的平均尺寸。本文还公开了套件和系统。
文档编号G01N33/569GK102325598SQ200980157402
公开日2012年1月18日 申请日期2009年12月30日 优先权日2008年12月31日
发明者库尔特·J·霍尔沃森, 拉杰·拉贾戈帕尔, 曼基里·T·克希尔萨加尔 申请人:3M创新有限公司