保存用于定性和定量分析的生物样本的基质和系统的制作方法

保存用于定性和定量分析的生物样本的基质和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供包含吸收性疏水性聚烯烃基质的装置、系统和使用方法，以及其储存、保存和回收包含呈干燥状态的所关注分析物的生物样本的液体悬浮液的使用方法。包含吸收在所述聚烯烃基质上的所关注分析物的所述干燥生物样本是用诸如分子等级的水复原并且通过压缩所述聚烯烃基质释放的。所述复原的生物分析物能够用于随后的分析，如用于病毒核酸的定性和定量分析，如病毒载量测试、基因分型和测序。还提供使用本发明的所述压缩装置储存、保存和回收包含所关注分析物的生物样本的带有说明书的试剂盒以及其使用方法。
【专利说明】保存用于定性和定量分析的生物样本的基质和系统
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2012年8月6日提交的美国临时申请号61/680, 193的优先权，所述 临时申请的全部内容以引用方式并入本文。 发明领域
[0003] 本发明一般来讲涉及生物样本保存基质和系统、装置以及其使用方法。更具体地 讲，本发明涉及用于采集、储存和回收诸如病毒DNA和RNA样本等的核酸的基质和系统，所 述核酸用于随后的定量和定性实验室分析，如病毒载量、基因分型和抗病毒药物抗性测试。
[0004] 发明背景
[0005] 为了分析其中包含的各种分析物的水平和浓度，常常采集、转移和储存生物样本。 按照惯例，在冷冻下将生物样本的液体悬浮液储存在密封的不透气管中。液体样品采集、处 理、运输和储存具有许多与其有关的问题，例如：在遥远的采集中心中的冷冻（通常是通过 干冰）的成本；可导致样品损失和感染危险的容器破裂或渗漏的风险；运输和储存期间的 样品不稳定性；运输人员拒绝接收液体生物危害货物；以及采集足够的样品体积以确保数 量与随后定性和定量分析的实验室方法相符。解决上述问题的成本是相当大的。
[0006] 在滤纸上进行干血点（DBS)和干血浆点（DPS)采样是液体采样操作的替代方法， 并且已经在世界范围内获得一定的成功。自从20世纪80年代以来，诸如Schleicherand SchuellCorp·、Bio-Rad、BoehringerMannheimCorp.和Whatman，Inc.等制造商已经开 始为DBS和DPS采样生产滤纸。在使用这些市售生物采样滤纸系统中，将血液或血浆点放 在滤纸的一个或多个指定区域，使其干燥，并且随后连同测试请求表单一起邮寄到实验室。 常用的滤纸是一般技术人员已知的，如Whatman3MM、GF/CM30、GF/QA30、S&S903、GB002、 GB003或GB004。一些类型的用于血液样本采集的印迹材料是可用的，例如，S&S903纤维 素（源自木头或棉花）滤纸和Whatman玻璃纤维滤纸。然而，这些市售滤纸也有某些缺点。 具体地讲，这些市售和常用的材料中的某些缺乏提供精度值和准确度的特性，这些特性对 于实现某些定性和定量生物分析是优选的。
[0007] 为了在基因分析中使用，可以从现有技术DBS提取和分离足够量的基因材料。例 如，DBS已经通过聚合酶链反应（PCR)用于出生前人类免疫缺陷病毒（HIV)感染的检测 (Cassol等，J. Clin Microbiol.30 (12) : 3039-42,1992)。DPS和DBS也在以下使用中取 得一定的成功：HIV RNA检测和定量（Cassol等，J. Clin. Microbiol.35:2795-2801，1997 ; Fiscus等，J. Clin. Microbiol.36:258-60,1998 ;0'Shea等，AIDS13:630-1，1999;Biggar 等，J. Infec. Dis.1801838-43,1999;Brambilla等，J. Clin. Microbiol.41 (5) : 1888-93， 2003);HIV DNA检测和定量（Panteleefe等，J. Clin. Microbiol.37:350-3,1999;Nyambi 等，J. Clin. Microbiol.32:2858-60,1994);和HIV抗体检测（Evengard等，AIDS3:591-5， 1989;Gwinn等，JAMA265:1704-08,1991)。也有报道称HCV RNA检测和基因分型使用 DBS (Solmone等，J. Clin. Microbio.40 (9) : 3512-14, 2002)。虽然这些研宄与传统的液体血 浆样品相比使用DPS或DBS获得的滴度提供良好的相关性，但是在室温贮藏之后可能发生 病毒滴度的损失（Cassol等，J.Clin.Microbiol. 35:2795-2801，1997;Fiscus等，J.Clin.Microbiol. 36:258-60,1998)。DBS和DPS样品显然比液体样品价格低廉并且运输危险较 少。
[0008] 然而，从滤纸上的DBS和DPS进行分析物微提取的操作有若干缺点。例如，从滤纸 微提取足够的DNA或RNA涉及在某些剧烈的操作（例如，涡旋和离心）下的液体介质中的 复原，这些操作会损坏所关注的基因分析物。此外，滤纸的纤维和其它组分会掉到复原溶液 中，这需要进一步离心分离和/或可能妨碍分离基因材料的能力，如通过阻滞基因材料粘 附到分离柱上。这些早先的微提取操作需要高标准的技术援助，并且尽管那样仍不能一致 地提供具有希望的灵敏度、重现性、定量和专一性水平的结果。
[0009] 此外，用于滤纸上的DBS和DPS的样品体积是有限的，通常是50-200U1点，并且 可能在分析物检测和精确定量和重现性中遇到相当大的困难，特别是当在样品中的希望 的分析物材料的浓度较低时。同样在现有技术中，缺少对降解分析物的酶和化合物的蓄意 (deliberate)抑制，如包含在其中的基因材料。即使在抑菌剂存在下也有允许所述基因材 料的酶催化、无酶催化和自溶分解的条件。此外，如果需要高分子量DNA或RNA的吸收，从 滤纸上的DBS或DPS进行基因材料的微提取明显更加困难。虽然新的材料和运输方法的引 进持续改善处理样品的方式，但是可用于随后分析的样品的数量和质量仍然是研宄者和临 床医师等的关注重点。
[0010] 美国专利号7, 638, 099提供用于生物样本采集、储存和运输的有利的替代系统。 所述参考文献提出使用醋酸纤维素纤维和亲水性聚合物纤维对于吸收性基质材料是有利 的。然而，对于某些情况希望其它改善，诸如为了获得样品中的病毒载量的更加精确和可重 现的定量。
[0011]因此，需要一种采集、储存和运输呈干燥状态的包含所关注分析物的生物样本的 液体悬浮液的改进装置，特别是在大型现场研宄中以及在采集、离心、储存和运输可能是困 难的环境中应用，在发展中国家中通常就是这样。此外，需要改善用于随后分析的病毒样本 的回收，这会提供包含在其中的所关注分析物的检测的精度值和准确度、重现性和定量。


【发明内容】

[0012] 本发明部分满足提供用于保存、储存和运输包含所关注分析物的生物样本的安 全、方便和简单的设备和方法的需求。本发明还部分满足回收包含所关注分析物的生物样 本用于随后提供更合乎需要的检测灵敏度和专一性的分析的需求。更具体地讲，本发明提 供包含疏水性聚烯烃聚合物的改善的基质储存材料，它用作准确和可重现的定量患者中的 病毒载量的装置、系统和方法。本发明提供保存、储存和运输呈干燥状态的生物样本的液 体悬浮液以及进一步复原包含在所述生物样本中的用于研宄和位点验证的临床测试（Site validatedclinicaltesting)的所关注分析物复原的新装置和方法。
[0013] 在某些实施方案中，所述吸收性聚烯烃基质包含疏水性聚合物，包括聚乙烯。在某 些实施方案中，所述吸收性聚烯烃纤维基质包含疏水性聚乙烯表面涂层。在某些实施方案 中，所述基质包含多个聚烯烃纤维链，其中在所述吸收性聚烯烃纤维基质内的每个单独的 纤维链由核和外鞘组成。在某些实施方案中，每个纤维的核包含聚丙烯，每个纤维的外涂层 鞘包含聚乙烯。在某些实施方案中，所述聚烯烃纤维基质内的每个单独的纤维链由每个包 含约50%聚丙烯的链的核和环绕每个包含约50%聚乙烯的链的核的疏水性外鞘组成。
[0014] 基于提供的数据，对于用于定量和定性的核酸的吸收、保存、稳定化和随后的回收 来说，本发明提供与先前的干燥采集装置相比更佳的疏水性聚烯烃纤维基质。不希望受理 论限制，一般认为这些意外的结果是由于包埋的疏水性空隙或聚烯烃基质内的孔穴的性 质。这些孔穴为分析物提供驻留的储器同时从所述分析物（例如，核酸）排除水，提供储存 期间的稳定环境。所述改善的疏水性聚烯烃基质进一步使极性溶剂更一致和有效地蒸发。 因此，所述改善的聚烯烃基质在基质内比例如纤维素基质更好地保留分析物和悬浮颗粒。 与现有技术中基质中的亲水性聚合物表面是更合乎需要的这一学说相反，已经发现基质中 的疏水性聚烯烃表面的益处是出人意料的。因此，例如，可以高效率地从复原的基质洗脱出 基本上完整的病毒核酸，允许所述生物样本中的病毒载量的有出人意料的定量和定性精确 度。
[0015] 本发明的聚烯烃纤维基质可吸收在它上面吸收和干燥的大于0. 05ml生物样本液 体悬浮液。在某些实施方案中，所述聚稀径纤维基质吸收至少0.Iml或0. 5ml液体悬浮液。 在又一些其它实施方案中，所述聚稀径纤维基质吸收至少lml、I. 5ml、2. 0ml、2. 5ml、3.Oml 或更多生物样本液体悬浮液。
[0016] 本发明提供所述吸收性聚烯烃纤维基质，它虽然藏有大量疏水性孔穴，但是能够 通过对基质施加力使基质体积压缩至少10 %，从而释放储存在其中的一部分重新悬浮的生 物样本。在其它实施方案中，所述基质能够被压缩基质体积的至少20%、50%、75%、80%、 85 %、90 %或95 %或更多，从而释放一部分储存在所述基质中的生物样本液体悬浮液。换句 话说，所述基质是至少10%多孔的或界定至少10%的可用空间，包括在所述聚烯烃纤维基 质内的大量疏水性孔穴，用于储存其中的生物样本。
[0017] 在某些实施方案中，所述聚烯烃纤维基质是各种不同形状的三维结构，包括但不 限于，圆柱体、圆盘形、立方体、球形、角锥体、圆锥体、凹形、锯齿形、内陷形或其它形状以及 适于吸收和安装在容器内的表面结构。在某些实施方案中，所述基质是长度为约18_至 24mm或21mm并且直径为5mm至15mm或9mm，密度为约0· 01g/cc至0·lg/cc或约0· 077g/ CC的圆柱体形状。在某些实施方案中，大部分聚烯烃纤维尺寸在约1-100微米、10-50微米 或20-25微米范围内并且包含大量疏水性孔穴。
[0018] 本发明提供允许风干体液样品的生物测试而不需要冷藏或冷冻运输和储存的装 置和方法。本发明的装置和方法提供显著降低世界范围内的运输感染性材料成本的能力， 特别是那些与大型临床试验有关的材料。此外，用于保存生物样本的本发明的装置和方法 适用于并且包括广泛的秘密（esoteric)和标准临床测试，包括定性和定量核酸分析。
[0019] 在某些实施方案中，本发明提供用于保存和回收包含所关注分析物的生物样本的 装置及其使用方法。更具体地讲，所述装置包括界定具有侧壁、底部和可打开和密封的盖子 或帽子的内部空间的第一封闭容器。在某些实施方案中，所述第一封闭容器是其中固定吸 收性三维聚烯烃纤维基质的可密封帽子的管子。在某些实施方案中，所述管子或帽子的内 部具有上面可移除地固定吸收性三维基质的内表面延伸。
[0020] 在某些实施方案中，本发明进一步包括具有注射器圆筒形状或任何其它合适的形 状的第二封闭压缩容器，它里面用于接收用于复原、压缩和释放所关注分析物（例如，完整 的病毒RNA或DNA)的基质。在某些实施方案中，储存、运输、复原以及从所述基质释放所关 注分析物只需要一个容器。
[0021] 在某些实施方案中，所述装置可以任选包括在与所述基质气态连通的封闭容器内 的干燥剂，从而维持基质的干燥状态以及在所述基质上的包含的所关注的生物样本和分析 物的完整性。示例性的合适的干燥剂包括但不限于蒙脱土、氯化锂、活化氧化铝、碱性硅酸 错、DQllBriquettes、娃胶、分子筛、硫酸1?或氧化1?。在某些实施方案中，所述干燥剂通过 比色方法显示其含水量。在其它实施方案中，因为不同于溶剂没有被有效释放的亲水性醋 酸纤维素基质，本发明疏水性聚烯烃纤维基质使溶剂更一致和有效地蒸发，干燥剂是没有 必要的。
[0022] 根据本发明，所关注分析物包括但不限于核酸、蛋白、碳水化合物、脂质、全细胞、 细胞碎片、全病毒或病毒碎片。在某些实施方案中，所关注分析物是包括DNA和RNA分子一 种或两种的核酸。本发明尤其提供用于RNA(例如，全病毒）检测和定量、用于确定生物样 本或受试者中的病毒载量和基因分型的改善的系统和方法。
[0023] 在某些实施方案中，所关注的核酸是HCV或其它单链RNA病毒。在某些实施方案 中，所关注的核酸是HIV或其它逆转录病毒。在某些实施方案中，所关注的核酸是HBV或其 它双链DNA病毒。在某些实施方案中，所关注的核酸是流感病毒或其它双链RNA病毒。在 某些实施方案中，所关注的核酸是微小病毒B19或其它单链DNA病毒。在某些实施方案中， 所关注的核酸包含在HCV基因组或其它单链RNA病毒基因组内。在某些实施方案中，所关 注的核酸包含在HIV基因组或其它逆转录病毒基因组内。在某些实施方案中，所关注的核 酸是HBV基因组或其它双链DNA病毒基因组。在某些实施方案中，所关注的核酸是流感病 毒基因组或其它双链RNA病毒基因组。在某些实施方案中，所关注的核酸是微小病毒B19 或其它单链DNA病毒基因组。
[0024] 根据本发明，生物样本包括但不限于全血、血浆、尿液、唾液、痰、精液、阴道灌洗 液、骨髓、脑脊髓液、其它生理或病理体液或其任何组合。在某些实施方案中，所述生物样本 是人体液，如包含所关注分析物的全血，如核酸，包括DNA和RNA分子的一种或两种。在某 些实施方案中，所关注分析物是核酸并且所述生物样本包含至少5ng至1μgDNA或RNA分 子的一种或两种。在又一些其它实施方案中，所述生物样本包含在液体悬浮液中。根据本 发明，所述液体悬浮液包括但不限于细胞悬浮液、液体提取物、组织匀浆、来自DNA或RNA合 成的介质、盐水或其任何组合。
[0025] 本发明进一步提供用于保存和从本发明提供的装置中的基质中回收包含所关注 分析物（如RNA)的生物样本的系统和方法。在某些实施方案中，所述方法包括以下步骤： 提供包括由疏水性聚烯烃纤维组成的吸收性基质的装置，其中在某些实施方案中每个纤维 链由核和外鞘表面组成，其中每个链的所述核包含聚丙烯，并且每个链的所述外鞘表面包 含聚乙烯。在所述方法中，可以向所述基质提供它上面包含的从至少0. 05ml体积的包含液 体和含有所关注分析物的生物样本的蒸发液体悬浮液获得的干燥生物样本。所述方法进一 步包括用可控体积的复原介质将所述基质上的生物样本复原；以及从所述基质除去所述生 物样本，如通过压缩所述基质。
[0026] 在某些实施方案中，所述复原溶液是水介质。在其它实施方案中，所述复原缓冲液 包含任选含有叠氮化钠或其它抗微生物剂的IX磷酸盐缓冲盐水（PBS)或无核酸酶水。在 又一些其它实施方案中，所述复原缓冲液是"溶胞"缓冲液。所述复原缓冲液还可以包括任 何数目或组合的可用的生物防腐剂或血液抗凝血剂，包括但不限于，乙二胺四乙酸（EDTA)、 朽1檬酸钠和肝素。
[0027] 在一个实施方案中，所述方法可以包括在压缩第二容器（例如，注射器圆筒）中的 基质之前从所述容器除去所述基质。在又一个实施方案中，基质的压缩是通过对相同容器 内的疏水性聚烯烃基质施加力获得的，从而释放所关注分析物。根据本发明，压缩装置中的 疏水性聚烯烃基质能够压缩所述基质体积的至少10 %、20 %、25 %、50 %、55 %、60 %、65 %、 70 %、75 %、80 %、85 %、90 %或更多，从而释放一部分悬浮在所述基质中的生物样本。
[0028] 本发明进一步提供用于保存包含所关注分析物的生物样本的液体悬浮液以及用 于随后的回收和分析的试剂盒。在某些实施方案中，所述试剂盒包括本发明提供的压缩装 置和用于保存包含所关注分析物的生物样本的说明书。所述试剂盒可以进一步包括抑制分 析物降解的稳定化溶液。所述试剂盒可以进一步包括复原介质、压缩装置和其它用于回收 包含在生物样本中的所关注分析物的说明书。在某些实施方案中，所述压缩装置包括具有 注射器圆筒形状的管子，所述管子包含附接着永久地粘附基质的杯子的柱塞，以通过对柱 塞施加力实现基质的压缩，并且其中所述基质的至少10%至90%，或更高的体积被压缩， 从而释放一部分结合的生物样本。
[0029] 本发明进一步提供使用包含所关注分析物的回收生物样本进行随后的分析。在某 些实施方案中，所关注分析物是RNA分子使用本领域已知的分析和诊断方法检测或分析的 RNA分子。在某些实施方案中，所关注分析物是完整的病毒（如HCV或HIV)，并且从装置回 收的生物样本用于以重现性、准确度和精密度评价和分析测量结果。
[0030] 附图简述
[0031] 图IA是根据本发明的一个实施方案的组装的装置的透视图。图IB是准备添加样 品的根据本发明的一个实施方案的拆卸装置的透视图。
[0032] 图2说明向根据本发明的一个实施方案的装置的聚烯烃基质添加样品。
[0033] 图3说明向根据本发明的一个实施方案的装置的聚烯烃基质添加样品。
[0034] 图4是制备将根据本发明的一个实施方案的装置的聚烯烃基质转移到空注射器 圆筒的透视图。
[0035] 图5是将聚烯烃基质完全输送到注射器圆筒的透视图。
[0036] 图6说明通过轻轻放在基质的上面的移液器枪头并且缓慢分配复原缓冲液将聚 烯烃基质再水合。
[0037] 图7A说明将柱塞插入注射器圆筒。图7B说明对注射器柱塞施加压力。图7C说 明聚烯烃基质塞的压缩。图7D说明样品回收的完成。
[0038] 图8提供使用AbbottREALHMEHBV分析法进行基质比较研宄的线性回归分析。
[0039] 图9提供使用新鲜血浆和通过本发明的ViveST装置处理的血浆样品进行的样品 相关性和HCV病毒载量分析。
[0040] 图10提供使用新鲜血浆和通过本发明的ViveST装置处理以及用mLysis回收的 血浆样品进行的样品相关性和HIV-I病毒载量分析。
[0041] 图11提供使用新鲜血浆和通过本发明的ViveST装置处理以及用水回收的血浆样 品进行的样品相关性和HIV-I病毒载量分析。
[0042] 图12提供使用AbbottREALHMEHCV分析法对通过本发明的ViveST装置处理的 样品进行的HCV分析测量范围测定。
[0043] 图13提供使用RocheCOBASAmpliPr印/COBASTaqManHCV分析法对冷冻血浆和 通过本发明的ViveST装置处理的血浆样品进行的比较。
[0044] 图14提供使用RocheCOBASAmpliPr印/COBASTaqManHIV分析法对冷冻血浆和 通过本发明的VivesST装置处理的血浆样品进行的比较。
[0045] 图15提供使用AbbottREALHMEHIV-I分析法对通过本发明的ViveST装置处理 的样品进行的HIV-I分析测量范围测定。
[0046] 图16提供在环境条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法对通过本发明的 ViveST装置处理的样品进行的HCV7天稳定性研宄的线性回归分析。
[0047] 图17提供在环境条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法进行的7天稳定性研 宄中的目标和实际HCV滴度的比较，通过浓度水平观察。
[0048] 图18提供在不通过本发明的ViveST装置处理的标称冷冻血浆中的初始测试点 (第1天）上分析的HCV滴度与在ViveST装置上储存7天并且通过ViveST装置处理后的 血浆样品的HCV滴度的比较。
[0049] 图19提供在环境储存条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法对通过本发明的 ViveST装置处理的样品进行的HCV21天稳定性研宄的线性回归分析。
[0050] 图20提供在环境储存条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法进行的21天稳定 性研宄中的目标和实际HCV滴度的比较，通过浓度水平观察。
[0051] 图21提供在4°C储存条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法对通过本发明的 ViveST装置处理的样品进行的HCV21天稳定性研宄的线性回归分析。
[0052] 图22提供在4°C储存条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法进行的21天稳定 性研宄中的目标和实际HCV滴度的比较，通过浓度水平观察。
[0053] 图23提供在40°C/75%RH储存条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法对通过 本发明的ViveST装置处理的样品进行的HCV21天稳定性研宄的线性回归分析。
[0054] 图24提供在40°C/75 %RH储存条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法进行的 21天稳定性研宄中的目标和实际HCV滴度的比较，通过浓度水平观察。
[0055] 图25提供21天稳定性研宄中的目标和实际HCV滴度的比较，通过储存21天之后 的储存条件观察。
[0056] 图26提供在环境条件下使用AbbottREALHMEHIV-I分析法对通过本发明的 ViveST装置处理的样品进行的HIV-I稳定性研宄的线性回归分析。
[0057] 图27提供在环境条件下使用AbbottREALHMEHIV-I分析法进行的HIV-I稳定 性研宄中的目标和实际HIV-I滴度的比较，通过浓度水平观察。
[0058] 图28提供在环境储存条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法对通过本发明的 ViveST装置处理的样品进行的HCV62天稳定性研宄的线性回归分析。
[0059] 图29提供在环境储存条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法进行的62天稳定 性研宄中的目标和实际HCV滴度的比较，通过浓度水平观察。
[0060] 图30提供在4°C储存条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法对通过本发明的 ViveST装置处理的样品进行的HCV62天稳定性研宄的线性回归分析。
[0061] 图31提供在4°C储存条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法进行的62天稳定 性研宄中的目标和实际HCV滴度的比较，通过浓度水平观察。
[0062] 图32提供在40°C/75%RH储存条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法对通过 本发明的ViveST装置处理的样品进行的HCV62天稳定性研宄的线性回归分析。
[0063] 图33提供在40°C/75%RH储存条件下使用AbbottREALHMEHCV分析法进行的 62天稳定性研宄中的目标和实际HCV滴度的比较，通过浓度水平观察。
[0064] 图34提供62天稳定性研宄中的目标和实际HCV滴度的比较，通过储存62天之后 的储存条件观察。
[0065] 图35提供在环境储存条件下使用AbbottREALHMEHIV-I分析法对通过本发明 的ViveST装置处理的样品进行的HIV-I62天稳定性研宄的线性回归分析。
[0066] 图36提供在环境储存条件下使用AbbottREALHMEHIV-I分析法进行的62天稳 定性研宄中的目标和实际HIV-I滴度的比较，通过浓度水平观察。
[0067] 图37提供在4°C储存条件下使用AbbottREALHMEHIV-I分析法对通过本发明的 ViveST装置处理的样品进行的HIV-I62天稳定性研宄的线性回归分析。
[0068] 图38提供在4°C储存条件下使用AbbottREALHMEHIV-I分析法进行的62天稳 定性研宄中的目标和实际HIV-I滴度的比较，通过浓度水平观察。
[0069] 图39提供在40°C/75%RH储存条件下使用AbbottREALHMEHIV-I分析法对通 过本发明的ViveST装置处理的样品进行的HIV-I62天稳定性研宄的线性回归分析。
[0070] 图40提供在40°C/75%RH储存条件下使用AbbottREALHMEHIV-I分析法进行 的62天稳定性研宄中的目标和实际HIV-I滴度的比较，通过浓度水平观察。
[0071] 图41提供62天稳定性研宄中的目标和实际HIV-I滴度的比较，通过储存62天之 后的储存条件观察。
[0072]图42提供目标和获得的冷冻血浆样品的线性回归分析。
[0073] 图43提供HIV-I检测限（LOD)评价的概率单位分析。
[0074] 图44提供使用RocheCOBASTaqManHCV测试（v2. 0)对通过本发明的ViveST装 置处理的样品和冷冻血浆进行的回归分析。
[0075] 图45提供在环境储存条件下使用RocheCOBASTaqManHCV测试（V2.0)对通过 本发明的ViveST装置处理的样品进行的HCV7天稳定性研宄的线性回归分析。
[0076] 图46提供在环境储存条件下使用RocheCOBASTaqManHCV测试（V2. 0)进行的 7天稳定性研宄中的目标和实际HCV滴度的比较。
[0077] 图47提供目标和获得的冷冻血浆样品的线性回归分析。
[0078] 图48提供HCVL0D/L0Q研宄的概率单位分析。
[0079] 图49说明加载到3个基质上的I.OmL。在加载时拍的照片证明所有基质完全吸收 所有材料。
[0080] 图50说明加载I.OmL、I. 5mL和2.OmL。照片是在加载时拍的。加载I. 5mL时，观 察到样本没有被完全吸收并且液体集中在翻转的盖子内圈。加载2.OmL时，观察到样本没 有被完全吸收并且液体溢出翻转的帽子的内圈并且集中在翻转的盖子的外圈。
[0081] 图51说明加载I. 0mL、l. 5mL和2.OmL。照片是在加载后30分钟拍的。加载I. 5mL 时，观察到所有样本都被基质完全吸收。加载2.OmL时，观察到样本仍没有被完全吸收并且 液体仍然集中在翻转的盖子的外圈。
[0082] 图52说明加载I.OmL、I. 5mL和2.OmL。照片是在干燥整夜之后拍的。所有基质是 干燥的。加载1.5mL时，观察到所有样本都被基质完全吸收并且干燥。加载2.OmL时，观察 到基质不吸收所有样本并且在翻转的盖子外圈可看见干燥的样本。
[0083] 图53提供使用AbbottREALHMEHIV-I分析法进行HIV-I浓度研宄的结果的方 框图。
[0084] 图54提供使用AbbottREALHMEHCV分析法对通过本发明的ViveST装置处理的 样品（η= 180)作的散点图。
[0085] 图55提供使用AbbottREALHMEHBV分析法对通过本发明的ViveST装置处理的 样品和冷冻血浆样品进行的回归分析。
[0086] 图56提供在环境储存条件下使用AbbottREALHMEHBV分析法对通过本发明的 ViveST装置处理的样品进行的HBV60天稳定性研宄的线性回归分析。
[0087] 图57提供在环境储存条件下使用Abbott REALHME HBV分析法进行的60天稳定 性研宄中的目标和实际滴度的比较。
[0088]图58提供目标和获得的冷冻血浆样品的线性回归分析。
[0089] 图59提供HBV L0D/L0Q研宄的概率单位分析。
[0090] 发明详述
[0091] 通过参考以下本发明优选实施方案的详细描述和其中包括的实施例可以更容易 地理解本发明。然而，在公开和描述本发明的装置、材料和方法之前，应理解本发明不限于 所述装置、材料和方法的具体实施方案，因此，当然可以改变，并且对本领域技术人员来说 其中大量的改进和变化是显而易见的。还应理解，本文中使用的术语只是为了描述具体实 施方案而不希望是限制性的。
[0092] 本发明提供用于采集、储存和运输包含所关注分析物的生物样本的液体悬浮液的 装置和方法。更具体地讲，本发明提供用于采集、储存和运输包含呈干燥状态的生物样本的 液体悬浮液的装置和方法，所述液体悬浮液的使用是方便和简单的。本文中使用的术语"一 个"或"一种"表示一个（种）或一个（种）以上，这取决于它们使用的上下文。例如，样品 中的"一种分析物"是指特定类型的所关注分析物（例如，完整的HCV或HIVRNA)，其中在 所述样品内可能有大量拷贝。当称样品包含一种分析物时，应理解所述样品也可以包含许 多其它类型的所关注分析物。
[0093] 根据本发明，生物样本可以保存的时间段可以是从采集源转移到进行随后分析的 地点需要的尽可能短的时间。因此，本发明提供这种保存可以在几分钟、几小时、几天、几个 月或更多的时间中发生。可以在本发明提供的装置中储存生物样本的温度条件是没有限 制的。通常，样品是在环境或房间温度运输和/或储存的，例如，约15°C至约40°C，优选约 15°C至25°C。在另一个实施方案中，所述样品可以储存在冷的环境中。例如，对于短期储 存来说，样品可以冷藏在约2°C至约10°C。在又一个实施例中，样品可以冷藏在约4°C至约 8°C。在另一个实施例中，对于长期储存来说，样品可以冷冻在约-80°C至约-10°C。在又一 个实施例中，所述样品可以在约-60°C至约-20°C冷冻。此外，所述装置可以优选但是不一 定储存在干燥或烘干条件或惰性气氛中。
[0094] 在某些实施方案中，本发明提供包括界定具有侧壁、底部和可打开和密封的盖子 或帽子的内部空间的第一封闭容器的装置，在所述第一封闭容器内配备有吸收性三维疏水 性聚烯烃纤维基质。本发明可以进一步包括具有注射器圆筒形状或任何其它合适的形状的 第二容器以及包含在其中的柱塞，其中所述基质可以放在其中用于压缩和释放所关注分析 物。在某些实施方案中，所述基质可以加载生物样本并干燥，并且放在用作保护性、干燥运 输容器以及配置成压缩复原的基质以释放所关注分析物的单个容器中。
[0095] 第一或第二容器的形状没有限制，但是例如可以是圆柱形、矩形或管状。用于构 建所述容器的材料没有限制，但是例如可以是塑料、金属箔、薄片，包括金属箔的层压物、金 属化膜、玻璃、二氧化硅涂层膜、氧化铝涂层膜、液晶聚合物层和纳米组合物、金属或金属合 金、丙烯酸和无定形碳。在某些实施方案中，本发明提供具有螺纹螺帽的第一封闭容器。在 其它实施方案中，所述盖子或帽子可以以翻转方式保持连接于第一封闭容器。在又一些其 它实施方案中，所述盖子或帽子也可以是软木塞状或任何其它可打开的构造。所述盖子或 帽子也可以在第一封闭容器关闭时提供气密密封。
[0096] 所述装置还包括用于保留所述生物样本、干燥在其中的所关注分析物，复原和释 放所述分析物的疏水性聚烯烃纤维基质。在某些实施方案中，所述疏水性基质由可以在制 造期间质量可控的聚烯烃纤维制成。本文中使用的术语"聚烯烃纤维基质"是指由简单的 烯烃（也称为具有通式CnH2n的烯烃）单体制备的至少一种类型的聚烯烃聚合物制成的纤 维基质。术语"疏水性"聚烯烃表面用于描述通常排斥水或抵抗润湿的聚烯烃表面，例如， 会在所述聚烯烃表面和水分子之间产生极少或基本上不存在氢键或其它化学键相互作用。 疏水性聚烯烃表面通常缺少与极性溶剂（特别是水）或其它极性基因相互作用的分子实体 或取代基。在一个方面中，聚烯烃表面的疏水性可以通过接触角％定量，它是在聚烯烃表 面和接触点的水表面切线之间的角度，即，水/空气（或水/蒸气）界面遇到聚烯烃表面的 位置。例如，如果水接触角大于约85°，那么可以认为聚烯烃表面是"疏水性"的。在另一 个方面中，如果水接触角大于约90° ;或者，大于约95° ;或者，大于约100° ;或者，大于约 105° ;或者，大于约110° ;或者，大于约115° ;或或者，大于约120°，那么可以认为聚烯 烃表面是"疏水性"的。
[0097] 在某些实施方案中，疏水性聚烯烃纤维基质包含具有疏水性第一聚烯烃（如聚乙 烯表面）的纤维。在某些实施方案中，所述表面可以是基本上分布在第二聚烯烃（如聚丙 烯）的核上的涂层或鞘。每种聚合物的相对量可以在10% -90 %聚乙烯和10% -90 %聚丙 烯范围内，在某些实施方案中，以重量计约50 %聚乙烯和约50 %聚丙烯。所述疏水性聚合 物纤维是结合一起的并且成某种形状，如本领域已知的并且市售的（如从FiltronaPorous Technologies)，具有在2微米至100微米范围内的孔径。
[0098] 在某些实施方案中，本发明的疏水性聚烯烃基质是吸收性材料，包含所关注分析 物的生物样本的液体悬浮液会保留在所述吸收性材料上，并且所述吸收性材料不抑制用于 储存或随后复原和分析其中施加的所关注分析物的溶剂（例如，水或其它液体）的蒸发。本 发明的基质包含具有多孔性质的疏水性聚烯烃表面从而夹带所述基质中的液体悬浮液。本 文中使用的术语"夹带"和其衍生词表示极性溶剂和分析物的液体悬浮液可以暂时截留在 基质的空隙或小孔内，而对化学和/或物理相互作用没有大的依赖性，从而使类似水的极 性溶剂能够蒸发并且将悬浮的分析物留在基质中。
[0099] 适于这个目的的基质包括但不限于包含或由疏水性聚烯烃均聚物和共聚物组成 的基质。特别适合的是单独的乙烯聚合物、与α-烯烃聚合物混合或共聚的聚合物。α-烯 烃聚合物的实例包括但不限于丙烯、1- 丁烯、2- 丁烯、3-甲基-1- 丁烯、异丁烯、1-戊烯、 2_戊條、3-甲基戊條、4-甲基戊條、I-己條、2-已條、3-已條、3-乙基己條、 1-庚烯、2-庚烯、3-庚烯、四种普通辛烯、四种普通壬烯或五种普通癸烯。在另一个方面中， 所述α-稀径聚合物可以选自1-丁稀、1-戊稀、1-己稀、1-辛稀、1-癸稀或苯乙稀。在某 些实施方案中，亲水性烯烃聚合物形成核，疏水性聚合物（如用聚乙烯制备的）形成本发明 的聚烯烃纤维基质的每个链的外鞘表面。
[0100] 可以使用任何比例的聚合物来制备本文中使用的合适的聚烯烃聚合物基质。例 如，可以使用约5至约95摩尔百分比的乙烯来制备每个链的外鞘表面，并且任何合适的单 体都可以组成用于每个链的核的α-烯烃的其余的摩尔百分比。因此，可以使用约5、10、 15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90 或 95 摩尔百分比的乙烯来制备合 适的材料，可以用任何合适的单体组成所述α-烯烃的其余的摩尔百分比。此外，可以使用 约5至约95摩尔百分比、约15至约85摩尔百分比、或约25至约75、约35至约65、或约45 至约 55摩尔百分比的乙烯，用任何合适的单体补足所述α-烯烃的其余的摩尔百分比。在 某些实施方案中，聚乙烯用于本发明的聚烯烃纤维基质内的每个链的外鞘表面，聚丙烯用 于本发明的聚烯烃纤维基质内的每个链的核。聚烯烃聚合物可以是低密度或高密度的、多 分支或基本上不分枝的等，只要所述聚合物能够承受用于制备的方法以及公开的装置和方 法的用途。在某些实施方案中，所得的本发明的聚烯烃纤维基质的密度是约〇. 077克/cc。
[0101] 因此，本发明的聚烯烃纤维基质具有容易和快速吸收液体悬浮液以及一致、有效 和精确释放包含所关注分析物的生物样本的能力。在某些实施方案中，所述聚烯烃纤维基 质能够吸收至少 〇· 05ml、0.lml、0. 2ml、0. 3ml、0. 4ml、0. 5ml、0. 6ml、0. 7ml、0. 8ml或 0· 9ml、 I. 0ml、l. 5ml、2. 0ml、2. 5ml、3.Oml或更多包含所关注分析物的生物样本的液体悬浮液的样 品。术语"吸收"和"吸附"可互换使用，并且表示以从基质容易除去而留下所关注分析物 的方式将所述液体悬浮液并到聚烯烃纤维基质里面或上面。
[0102] 聚烯烃基质的体积可能在吸收液体悬浮液后膨胀或不膨胀，并且在干燥时可能收 缩或不收缩。然而，由于其多孔性，液体饱和的基质可以被压缩其饱和体积的至少约10%、 20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、75 %、80 %、90 %或更多，从而释放包含分析物的夹带液 体。体积压缩是释放复原的生物样本的方便的技术，然而，可选地可以使用任何其它方式如 离心或真空压力从基质释放生物样本。
[0103] 因此，本文中使用的术语"压缩"、"可压缩的"、和词语"压缩"的其它衍生词表示与 饱和基质的初始体积相比在对基质施加力或压力时饱和基质的体积减小。本文中使用的术 语"一部分生物样本"表示至少一些包含在液体悬浮液中的生物样本被从基质释放。在某 些实施方案中，基质被压缩到从基质释放复原生物样本的最大体积。
[0104] 在某些实施方案中，聚烯烃纤维基质是三维形状的，如圆柱体、立方体、球形、角锥 体或圆锥体。在某些实施方案中，所述基质是长度约21_并且直径为9_重量为约0. 103 克的圆柱体形状。然而，可以加宽、延长或缩短所述基质以获得任何需要的体积容量。聚烯 烃纤维尺寸可以改变，但是通常是约1-100μ或20-25微米。
[0105] 在某些实施方案中，用于复原和回收分析物，将基质固定或放置在里面接收柱塞 的容器或注射器圆筒内，其中所述基质通过向靠着基质的柱塞施加力被压缩，从而通过例 如孔口释放复原的生物悬浮液。在又一些其它实施方案中，可以将基质从封闭的容器和柱 塞移除。本文中使用的术语"可移除"表示可以从容器和柱塞将基质拆下或分开。
[0106] 本文中使用的术语"液体悬浮液"是指包含生物样本的任何液体介质和混合物。这 包括，例如，水、盐水；人、动物和植物的细胞悬浮液；细菌、真菌、质粒、病毒的提取物或悬 浮液；寄生虫（包括扁形动物、原生动物、螺旋体）的提取物或悬浮液；人或动物身体组织 (例如，骨骼、肝脏、肾脏、脑）的液体提取物或匀浆；来自DNA或RNA合成的介质；化学或生 物化学合成DNA或RNA的混合物，和液体介质中的或可以在液体介质中的任何生物样本的 任何其它来源。
[0107] 本文中使用的术语"生物样本"是指具有溶解、悬浮、混合或另外包含在其中的任 何所关注分析物（例如，遗传物质）的样品（液体或固体形式）。本文中使用的术语"遗传 物质"是指包括脱氧核糖核酸（DNA)或核糖核酸（RNA) -种或两种的核酸。术语"生物样 本"也指全血、血浆、血清、淋巴、滑液、骨髓、脑脊髓液、精液、唾液、尿液、粪便、痰、阴道灌洗 液、皮肤刮下物、毛根细胞或人或动物的类似物质、生理和病理体液，如分泌物、排泄物、渗 出物和漏出物；包含所关注分析物的人、动物、植物、细菌、真菌、质粒、病毒、寄生虫等的任 何细胞或细胞成分，和其任何组合。
[0108] 本文中使用的术语"所关注分析物"是指待检测或分析的所关注的生物样本中的 任何小分子或大分子。这些包括，例如，核酸、多核苷酸、寡核苷酸、蛋白、多肽、寡肽、酶、氨 基酸、受体、碳水化合物、脂质、细胞、任何细胞内或细胞外分子和碎片、病毒、病毒分子和碎 片等。在某些实施方案中，所关注分析物是包括DNA和RNA-种或两种的核酸。本文中使用 的术语"核酸"或"多核苷酸"是指线性或分支、单链或双链、杂交体或其碎片的RNA或DNA。 术语还涵盖RNA/DNA杂交体。所述术语还涵盖编码区以及上游或下游非编码区。此外，还 涵盖包含较少常见碱基（如肌苷、5-甲基胞嘧啶、6-甲基腺嘌呤、次黄嘌呤和其它）的多核 苷酸。还包括其它修饰（如对磷酸二酯骨架的修饰）或RNA核糖糖基中的2'-羟基。所述 核酸/多核苷酸可以通过任何方式制备，包括基因组制备、cDNA制备、体外合成、RT-PCR和 体外或体内转录。在某些实施方案中，所述核酸是病毒DNA或RNA中的一种或两种，例如， 来自人类免疫缺陷病毒（HIV)、乙型肝炎病毒（HBV)、丙型肝炎病毒（HCV)或任何其它人或 动物病毒病原体的DNA或RNA。
[0109] 在某些实施方案中，本发明提供的压缩装置在容器内可以任选地包括干燥剂（天 然或合成干燥剂），从而维持基质的干燥状态以及在封闭容器内的基质上的所关注分析物 的完整性。在某些实施方案中，所述干燥剂是与具有染料指示剂的压缩装置中的基质气态 连通的，所述染料指示剂与湿气反应从而在暴露于潮湿或湿气时干燥剂变成亮色。在某些 实施方案中，所述干燥剂是与基质气态连通的，从而在干燥剂和容器内的基质之间形成透 气的屏障。所述装置中使用的干燥剂通常是本领域已知的，包括但不限于蒙脱土、氯化锂、 活化氧化铝、碱性硅酸铝、DQllBriquettes、硅胶、分子筛、硫酸钙和氧化钙。所述干燥剂可 以具备含水量的比色指示剂。在所述装置内可能不需要干燥剂与本发明的疏水性聚烯烃纤 维基质一起使用。
[0110] 本发明的聚烯烃纤维基质可以任选包含吸收到所述基质上的组合物，其中所述组 合物防止包含在所述生物样本中的所关注分析物降解。本文中使用的术语"防止所关注分 析物降解"表示在本发明的装置中的基质使储存的包含在生物样本中的所关注分析物维持 基本上不降解的形式，只要所关注分析物适于许多不同类型的随后的分析方法。防止降解 可以包括防止化学或生物试剂引起所关注分析物的显著损坏，包括细菌、自由基、核酶、紫 外线辐射、氧化剂、烷化剂或酸性试剂（例如，在大气中的污染物）的作用。在某些实施方 案中，吸收在本发明的基质上的组合物可以包含一种或多种弱碱、螯合剂、蛋白变性剂（如 洗涤剂或表面活性剂）、核酸酶抑制剂和自由基捕获剂。在储存的所关注分析物是RNA的 情况下，特别是不稳定的RNA，所述组合物可以包含RNA酶抑制剂和灭活剂、基因探针、互补 DNA或RNA(或功能上等价的化合物）、蛋白和使RNA稳定或防止其降解的有机部分。
[0111] 可以任选使用的防止降解的另一种组合物是氧清除剂成分。本文中使用的术语 "氧清除剂"是指消耗、清除或减少来自特定环境的氧气量而不消极地影响所关注的样品的 物质。合适的氧清除剂对本领域技术人员是众所周知的。氧清除剂的非限制性实例包括但 不限于包含与氧反应的金属颗粒的组合物，如选自元素周期表第一、第二或第三过渡系列 的过渡金属，并且包括锰II或III、铁II或III、钴II或III、镍II或III、铜I或II、铑II、 III或IV和钌。所述过渡金属优选是铁、镍或铜。铁氧清除剂的实例是来自Multisorb的 D500。其它市售氧清除剂还可以购自诸如Mitsubishi、Dow等公司。氧清除剂元素的其它 实例可以是消耗、清除或减少来自给定环境的氧气量而不消极地影响所关注的样品的酶。
[0112] 在其它实施方案中，所述压缩装置可以通过密封、运输或储存之前的众所周知的 气体吹扫过程而任选包括诸如氮气或氩气等的改善的气氛。术语"改善的气氛"是指用不 降解所关注的样品的至少一种惰性气体或气体对普通大气气体组合物的任何替换或改变。
[0113] 本文中使用的适合于本发明的组合物的"弱碱"可以是具有约6至10的pH的路易 斯碱，优选约PH8至9. 5。适合于本发明组合物的弱碱可以（与所述组合物的其它成分一 起）提供PH为6至10,优选约pH8.0至9. 5的组合物。根据本发明的合适的弱碱包括有 机碱和无机碱。合适的无机弱碱包括，例如，碱金属碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐或硼酸盐（例 如，碳酸钠、碳酸锂或碳酸钾）。合适的有机弱碱包括，例如，三-羟甲基氨基甲烷（Tris)、 乙醇胺、三乙醇胺和甘氨酸以及有机酸的碱性盐（例如，柠檬酸钠）。优选的有机弱碱是弱 一价有机碱，例如，Tris。弱碱可以是游离碱或盐，例如，碳酸盐。一般认为弱碱可以提供各 种功能，如防止所关注分析物降解，提供缓冲系统，保证结合金属离子中的螯合剂的适当作 用，以及防止可能不完全依赖于二价金属离子发挥功能的酸核酶的作用。
[0114] 本文中使用的"螯合剂"是能够络合包括II族和III族多价金属离子以及过渡金 属离子（例如，〇1、？6、211111等）的多价离子的任何化合物。在某些实施方案中，所述螯合 剂是乙二胺四乙酸（EDTA)、柠檬酸盐或草酸盐。一般认为螯合剂的一种功能是结合如果与 储存的生物样本一起存在可能引起所关注分析物（特别是核酸）损坏的多价离子。可以被 螯合剂螯合的离子包括多价活泼金属离子，例如，镁和钙，以及过渡金属离子，例如，铁。已 知钙和镁都可通过作为可以破坏核酸的酶（例如，最熟悉的是核酶）的辅因子促进核酸降 解。此外，过渡金属离子（如铁）可能容易进行氧化和还原并且通过产生自由基或通过直 接氧化而损坏核酸。
[0115] 如果所关注分析物是核酸，那么所述组合物可以进一步包含蛋白。本文中使用的 "蛋白变性剂"起到使非核酸化合物（例如，核酶）变性的功能。如果所述蛋白变性剂是洗涤 剂或表面活性剂，那么所述表面活性剂还可以作为促进干燥固体基质吸收样品的润湿剂。 术语"表面活性剂"和"洗涤剂"是同义的并且可以贯穿本说明书互换使用。任何使蛋白变 性而基本上不影响所关注的核酸的试剂都可以适于本发明。在某些实施方案中，蛋白变性 剂包括洗涤剂。本文中使用的"洗涤剂"包括离子型洗涤剂，优选阴离子洗涤剂。适合于本 发明的阴离子洗涤剂可以具有烃类部分（如脂肪族或芳香族部分）和一个或多个阴离子基 团。特别是，合适的阴离子洗涤剂包括十二烷基硫酸钠（SDS)和十二烷基肌氨酸钠（SLS)。 离子型洗涤剂导致外膜或衣壳中具有蛋白或脂质的微生物（例如，真菌、细菌或病毒）失 活。这包括可以对人致病或可以引起核酸降解的微生物。一般认为微生物通过洗涤剂失活 是破坏有机体外部蛋白、内部蛋白、包含蛋白的膜或生存所必需的任何其它蛋白的二级结 构的结果。然而，洗涤剂可能不能使一些形式的有机体灭活，例如，高抗性细菌胞子和极其 稳定的肠道病毒粒子。
[0116] 所述组合物可以任选包含自由基捕获剂。本文中使用的"自由基捕获剂"是与DNA 分子或其组分相比作为具有自由基的反应物优选具有足够反应性的化合物，并且它足够稳 定而本身不产生破坏性自由基。合适的自由基捕获剂的实例包括：尿酸或尿酸盐、甘露醇、 苯甲酸盐（Na、K、Li或tris盐）、1-3二甲基尿酸、胍、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、腺嘌呤、胞嘧啶、 于N-乙酰基-组氨酸中、组氨酸、去铁胺、二甲亚砜、5'5'二甲基吡咯啉-N-氧化物、硫氰酸 盐和硫脲。合适的自由基捕获剂包括甘露醇、硫氰酸盐、尿酸或尿酸盐。一般认为核酸储存 的时间越长，在吸收到固体基质上的组合物中包含自由基捕获剂就可能更有利。即使核酸 只储存几分钟，仍然可以将自由基捕获剂并入所述组合物。一般认为自由基捕获剂的一个 功能可能是捕获损坏核酸的自由基。例如，当使用的自由基捕获剂是尿酸或尿酸盐时，它可 能被转化成也可以作为自由基捕获剂的尿囊素，尿囊素可接收不然会损坏核苷酸碱基（例 如，鸟嘌呤）的自由基。在某些实施方案中，自由基捕获剂与自由基反应，而与来源无关（包 括空气中存在的自由基）。自由基可以通过生物样本（如血液）中的铁的氧化或还原产生。 通常，认为自由基是通过例如存在于血液的变性血清蛋白中的基团的自发氧化产生的。自 由基也可以通过诸如UV光、X射线和高能粒子等辐射产生。此外，自由基捕获剂（也是弱 酸，例如尿酸）还可以起上述讨论的弱碱提供的缓冲系统的组分的作用。此外，如果不希望 原位处理，那么自由基捕获剂可以增强核酸的储存样品的除去。
[0117] 参考图1A&1B，展示用于保存包含所关注分析物的生物样本的液体悬浮液的本发 明的示例性压缩装置。容器20是圆柱形并且具有侧壁22、底部24和可打开的盖子26,它 密封地啮合容器20开口。盖子26具有保持容器20内的可移除基质30的伸出部分28。聚 烯烃纤维基质30是能够吸收Iml生物样本液体悬浮液并且被压缩至少50%的饱和基质体 积从而释放一部分生物样本的圆柱体。在容器20内可以任选放置干燥剂40,通过任选的透 气屏障42与基质30隔开，用于与基质30气态连通以控制其中的潮湿或湿气。
[0118] 本发明进一步提供用于保存和回收生物样本的方法，它包括：(a)在包括限定具 有侧壁、底部和可打开和密封的盖子的内部空间的容器的装置中提供干燥生物样本，所述 装置中具有固定在所述容器内的吸收性三维聚烯烃基质，其中所述聚烯烃基质包括多个具 有疏水性聚烯烃表面的空隙并且其中含有从至少0.Iml液体悬浮液的蒸发体积获得的干 燥生物样本，所述液体悬浮液包含溶剂和在所述基质上吸收和干燥的生物样本；(b)用可 控体积的复原介质将所述聚烯烃基质上的生物样本复原；以及（c)通过压缩所述基质从所 述聚烯烃基质除去所述生物样本和复原介质。任何合适和/或常见的可用干燥方法都可以 在本发明的方法中使用，如真空干燥、低热干燥、低压干燥和风扇干燥。
[0119] 在某些实施方案中，所述聚烯烃基质包含多个具有基本上疏水性表面的纤维。在 某些实施方案中，所述聚烯烃基质内的纤维具有聚乙烯表面。在其它实施方案中，所述聚烯 烃基质内的纤维包含用聚乙烯涂层的聚丙烯。在某些实施方案中，在每种纤维链中存在的 聚丙烯和聚乙烯大致等量。
[0120] 参考图1B，容器20的盖子26具有保持聚烯烃纤维基质30的盖子伸出部分28,聚 烯烃纤维基质30可以永久地固定在与包含在第二封闭容器内的柱塞连接的杯中。将包含 所关注分析物的任何生物样本的液体悬浮液添加到聚烯烃纤维基质30的上面并且使其完 全吸收到基质30中（图3)。使带有上面结合生物样本的基质30的盖子26风干，并且随后 与容器20重新组装，以便在环境温度下保存。
[0121] 本发明的方法进一步任选包括对聚烯烃纤维基质施加稳定化组合物从而防止所 关注分析物降解的中间步骤。取决于所关注分析物，以上讨论的稳定化组合物可以包含但 不限于弱碱、螯合剂、蛋白变性剂（如洗涤剂或表面活性剂）、核酸酶抑制剂和自由基捕获 剂的一种或多种。特别是对于不稳定RNA的保护，所述稳定化组合物可以包含RNA酶抑制 剂和灭活剂、基因探针、互补DNA或RNA(或功能上等价的化合物）、蛋白和使RNA稳定或防 止其降解的有机部分。
[0122] 本发明进一步提供用于从压缩装置中的聚烯烃纤维基质中回收包含所关注分析 物的生物样本的方法。在某些实施方案中，所述方法包括以下步骤：a)向基质施加复原介 质从而使包含所关注分析物的结合生物样本再水化，和b)压缩基质以释放一部分生物样 本。根据本发明，所述复原介质是分子等级的水。在其它实施方案中，所述复原介质包含任 选添加叠氮化钠或其它抗微生物剂的IX磷酸盐缓冲盐水（PBS)或无核酸酶水的组分。所 述复原介质还可以包含任何数目或组合的可用的生物防腐剂或血液抗凝血剂，包括但不限 于乙二胺四乙酸（EDTA)、柠檬酸钠和肝素。PBS或无核酸酶的水作为再水合、重悬浮和从基 质中回收所关注分析物的无菌和中性介质。当包含时，诸如叠氮化钠等抗微生物剂防止微 生物生长以及随后的RNA酶污染。当包含时，诸如EDTA、柠檬酸钠和肝素等生物防腐剂用作 抗凝血剂和或螯合剂。
[0123] 在图4-7中展示的实施方案，制备生物样本用于分析。图4是准备将装置的聚烯 烃纤维基质30转移到空注射器圆筒52的透视图。图5是将聚烯烃纤维基质30完全输送 到注射器圆筒52的透视图。
[0124] 图6说明通过轻轻放在基质30上面的移液器枪头53并且缓慢分配复原缓冲液将 聚烯烃纤维基质30再水合。图7A说明将柱塞54插入注射器圆筒54。图7B说明对注射器 柱塞42施加压力。图7C说明基质30的压缩。图7D说明完成从基质30的样品回收。
[0125] 在某些实施方案中，所关注分析物是包括DNA和RNA分子的一种或两种的核酸。在 某些实施方案中，生物样本液体悬浮液包含至少约5阿克或1μg分离的DNA或RNA分子。 本文中使用的术语"分离（isolated)"/ "分离（isolation)"和"分离（isolate)"的其它 衍生词表示所述DNA或RNA分子基本上没有天然相关的一些其它细胞物质，或通过重组技 术制备时产生的培养介质，或化学合成时的化学前体或其它化合物。
[0126] 本发明进一步提供将生物样本中包含的所关注分析物从所述装置的聚烯烃纤维 基质回收到复原介质（如分子等级的水）进行随后的分析。本文中使用的术语"随后的分 析"包括可以在复原介质中储存的回收的生物样本上进行的任何分析。此外，可以在分析之 前使用本领域已知的方法分离、纯化或提取包含在生物样本中的所关注分析物。所关注分 析物可以进行化学、生化或生物分析。在优选实施方案之一中，所关注分析物是包含DNA或RNA分子之一或两者的核酸，所述核酸可以在有或没有早先的提取、纯化或分离就可进行检 测或分析。必要时，DNA或RNA提取、纯化或分离是根据本领域已知的方法进行的。随后的 分析的实例包含聚合酶链反应（PCR)、连接酶链反应（LCR)、逆转录酶引发的PCR、DNA或RNA 杂交技术（包括限制性片断长度多态性（RFLP))、病毒DNA或RNA检测和定量、病毒载量测 试、DNA或RNA基因分型等。"随后的分析"还包括使用基因探针、基因组测序、酶试验、亲和 标记、使用标记物或抗体的检测方法以及其它类似的方法的其它技术。
[0127] 本发明还提供用于保存包含所关注分析物的生物样本的液体悬浮液的试剂盒。本 发明的试剂盒提供本文中公开的压缩装置，它包括一个或多个容器、一个或多个聚烯烃纤 维基质和任选的干燥剂，以及其保存生物样本的使用说明书。所述试剂盒可以任选包括稳 定化溶液。本发明的试剂盒可以进一步包括复原介质、压缩装置以及用于复原和回收生物 样本的其它方案。所述试剂盒的容器可以是适于在向基质施加包含所关注分析物的生物样 本的液体悬浮液期间或在施加和一个或多个所述生物样本样品的后续加工阶段期间使用 的任何容器。因此，在某些实施方案中，可以在相同试剂盒中施加、储存、运输和进一步处理 生物样本液体悬浮液。此外，可以将液体悬浮液施加于基质，将所述基质从试剂盒容器除去 用于在不同容器中处理。
[0128] 所述试剂盒还可以包括一种或多种本文中公开的聚烯烃纤维基质。这包含一种或 多种有或没有用于保护生物样本中包含的所关注分析物的组合物的聚烯烃纤维基质。本发 明试剂盒的一个方面是通过压缩基质来释放所关注分析物的复原生物样本。这种操作避免 了旋涡和离心样品，使样品损坏的机会、人力成本和样品的基质污染降低。本发明的试剂盒 的压缩装置可以是用于在基质上提供力或压力使它压缩的任何装置。在某些实施方案中， 所述压缩装置包括永久连接到聚烯烃纤维基质上的柱塞，其中所述基质是通过对靠着相同 试剂盒容器中的基质的柱塞施加力压缩的，生物样本是在所述容器中制备和储存的。此外， 所述压缩装置包括与聚烯烃纤维基质隔开的注射器，其中所述基质是从所述容器除去并且 放在注射器圆筒中的，并且对所述注射器的柱塞施加力或压力以压缩所述基质从而释放复 原的生物样本。
[0129] 贯穿本申请，引用了各种公布。所有这些公布的公开内容以及这些公布中引用的 那些参考文献全部通过引用并入本申请以便更全面地描述本发明所属领域的技术现状。
[0130] 还应理解的是，上文涉及本发明的某些实施方案并且在不脱离本发明的范畴下可 对其做出众多改变。本发明由以下实施例进一步说明，所述实施例不应被解释为以任何方 式限制本发明的范围。相反，应当清楚地理解，在阅读了本文的说明之后本领域技术人员可 以想到作出各种其它实施方案、修改以及等效方案而不背离本发明的精神和/或所附权利 要求的范围。 实施例
[0131] 实施例1
[0132] -（I. 0)ml样品制备和装置回收试剂盒
[0133] 试剂盒组件：
[0134] 这个实施例提供用于制备、运输和回收来自体液或组织的三十六个（36)干燥生 物样本的试剂盒。制备和回收用于干燥环境运输的三十六个（36) -（I. 0)ml样品的材料 和试剂包含以下组件：
[0135]
[0136] 储存和处理：

【权利要求】
1. 一种用于保存和回收生物样本的方法，它包括： (a) 在包括限定具有侧壁、底部和可打开和密封的盖子的内部空间的容器的装置中提 供干燥生物样本，所述装置中具有可移除地固定在所述容器内的吸收性三维聚烯烃基质， 其中所述聚烯烃基质包括多个具有疏水性聚烯烃表面的空隙并且其中含有从至少〇. lml 液体悬浮液的蒸发体积获得的所述干燥生物样本，所述液体悬浮液包含溶剂和在所述基质 上吸收和干燥的所述生物样本； (b) 用可控体积的复原介质将所述聚烯烃基质上的生物样本复原；以及 (c) 通过压缩所述基质从所述聚烯烃基质除去所述生物样本和复原介质。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述聚烯烃基质包含多种具有基本上疏水性表面的 纤维。
3. 如权利要求2所述的方法，其中所述聚烯烃基质内的纤维具有聚乙烯表面。
4. 如权利要求2所述的方法，其中所述聚烯烃基质内的纤维包含用聚乙烯涂层的聚丙 烯。
5. 如权利要求4所述的方法，其中所述聚丙烯和聚乙烯以大约相等的重量份存在。
6. 如权利要求1所述的方法，其中所述液体悬浮液的体积是至少0. 5ml。
7. 如权利要求1所述的方法，其中所述液体悬浮液的体积是至少1. 0ml。
8. 如权利要求1所述的方法，其中所述三维聚烯烃基质是选自由圆柱体、圆盘形、立方 体、球形、角锥体和圆锥体组成的组的形状。
9. 如权利要求1所述的方法，其中所述生物样本和复原介质是通过压缩注射器圆筒中 的基质从所述聚烯烃基质除去的。
10. 如权利要求9所述的方法，其中所述聚烯烃基质被压缩所述聚烯烃基质体积的至 少 50%。
11. 如权利要求9所述的方法，其中所述聚烯烃基质被压缩所述聚烯烃基质体积的至 少 80%。
12. 如权利要求1所述的方法，其中所述生物样本含有选自由核酸、蛋白、碳水化合物、 脂质、全细胞、细胞碎片、全病毒和病毒碎片组成的组的所关注分析物。
13. 如权利要求1所述的方法，其中所述生物样本含有选自由DNA和RNA组成的组的所 关注分析物。
14. 如权利要求1所述的方法，其中所述生物样本选自由全血、血浆、血清、淋巴、滑液、 尿液、唾液、痰、精液、阴道灌洗液、骨髓、脑脊髓液、生理体液、病理体液和其组合组成的组。
15. 如权利要求1所述的方法，其中包含所述生物样本的所述液体悬浮液进一步包含 细胞悬浮液、液体提取物、组织匀浆、来自DNA或RNA合成的介质、盐水和其组合。
16. 如权利要求1所述的方法，其中所述生物样本用于病毒载量定量、基因分型、药物 抗性测试或所关注的病毒核酸的其它分析。
17. 如权利要求16所述的方法，其中所述所关注的病毒核酸选自由11(^、111￥、耶￥、单链 或双链RNA病毒、单链或双链DNA病毒、逆转录病毒、流感病毒和微小病毒B19组成的组。
18. 如权利要求16所述的方法，其中所述所关注的病毒核酸包含在11(^、111￥、耶￥、单链 或双链RNA病毒、单链或双链DNA病毒、逆转录病毒、流感病毒和微小病毒B19的基因组内。
19. 一种用于保存和回收生物样本的装置，它包括： (a) 限定具有侧壁、底部和可打开和密封的盖子的内部空间的封闭容器，和 (b) 可移除地固定在所述容器内的吸收性三维聚烯烃基质，其中所述吸收性聚烯烃基 质包含多个由多种具有疏水性聚乙烯表面的纤维限定的空隙，并且其中所述吸收性聚烯烃 基质可以夹带至少〇. 5ml体积包含溶剂和生物样本的液体悬浮液。
20. 如权利要求19所述的装置，其中所述聚烯烃吸收性基质的纤维包含基本上用聚乙 烯表面涂层的聚丙烯核。
21. 如权利要求19所述的装置，其中所述聚烯烃基质是选自由圆柱体、圆盘形、立方 体、球形、角锥体和圆锥体组成的组的形状。
22. 如权利要求19所述的装置，其中所述聚烯烃基质可以夹带至少1. 0ml体积的液体 悬浮液。
23. 如权利要求19所述的装置，其中所述聚烯烃基质具有约0. 077g/cc的密度。
24. 如权利要求19所述的装置，其中所述聚烯烃基质是通过对靠着所述聚烯烃基质的 柱塞施加力来压缩的。
25. 如权利要求24所述的装置，其中所述聚烯烃基质具有可压缩至少50%的体积。
26. 如权利要求19所述的装置，其中所述生物样本包含RNA或DNA。
【文档编号】G01N1/00GK104508451SQ201380039828
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2012年8月6日
【发明者】阿贝尔·德拉罗萨, 米米·C·G·希利, 克里斯蒂·S·莉丝, 丹尼尔·R·麦克伦, 阿妮塔·马修斯·麦克伦 申请人:维韦比奥有限责任公司