背景技术:
基于聚合酶链反应(polymerasechainreaction,pcr)技术的分子诊断已经广泛用于例如微生物和病毒的检测。通常通过静脉穿刺或通过非静脉穿刺来获得用于实验室测试的样品(例如,血液样品),然后,一般将样品转移至实验室以便由服务提供者例如实验室技术员或护士进一步处理和测试。通常将样品分级分离(例如,通过离心)、纯化并处理,以提取其中的某些组分或分子,然后可以检查这些组分或分子以揭示适用于诊断的信息。该测试通常包括例如通过pcr(例如,qpcr)对存在于样品中的核酸分子进行扩增和测序。
技术实现要素:
尽管存在目前可用于从受试者收集生物样品的方法和系统,但在此认识到与这样的方法和系统相关联的各种限制。例如,通常,可能需要相对大量的样品来获得可靠的测试结果,运输过程可能很长,样品可能在该过程中受到污染或变质,可能需要数日或甚至数周来获得测试结果,并且可能需要专业知识和专业经验来进行测试和/或解释测试结果。另外,在样品的获得、运输和测试过程中,分析者(例如,护士)可能处于被样品中所包含的病原体或病毒感染的风险下。对于待测受试者和进行该测试的分析者,这些可能是有问题的。在此认识到对能够进行快速、安全且可靠的分子测试的装置和方法的需求。
本公开内容提供了用于以快速且简单的方式从受试者收集样品的装置和方法,该方式使得快速且容易地进行现场分子诊断成为可能,同时产生可靠的结果。
本公开内容的一个方面提供了一种用于收集样品以供核酸扩增的装置。所述装置可以包括:收集器皿,其包含核酸扩增所需的试剂,其中所述收集器皿适于接纳含有所述样品的至少一个拭子;盖,其与所述收集器皿集成并具有延伸穿过该盖的通道,以允许将所述至少一个拭子安放在所述收集器皿中,其中所述通道在所述盖旋转时是可关闭的;以及至少一个切割构件,其在所述盖旋转时切断延伸穿过所述通道的所述拭子的杆的纵向部分。所述收集器皿和/或所述盖的尺寸可以被设定成使得在将所述拭子安放在所述收集器皿中时,所述拭子的所述杆延伸穿过所述通道。此外,在所述盖旋转时,所述切割构件可以切断延伸穿过所述通道的所述拭子的所述杆的纵向部分,以提供密封在所述收集器皿中并与所述核酸扩增所需试剂接触的所述拭子。所述盖的旋转可以为所述收集器皿提供气密密封。在一些实施方案中,所述切割构件可以与所述盖集成。
在一些实施方案中,所述拭子的所述杆包括套环,该套环能够与所述通道接合,以在将所述拭子安放在所述收集器皿中时提供延伸穿过所述通道的所述杆。
在一些实施方案中,所述盖包括垫圈,该垫圈在所述盖旋转时为所述收集器皿提供密封。
在一些实施方案中,所述切割构件包括至少一个刀片。在一些情况下,所述切割构件可以位于所述通道中。所述刀片可以是可相对于所述通道的周界旋转的。在一些实施方案中,所述至少一个刀片可以包括至少2个刀片。
在一些实施方案中,所述至少一个拭子包括至少2个拭子、至少3个拭子、至少4个拭子或至少5个拭子。在一些实施方案中,所述至少两个拭子与所述杆集成。
在一些实施方案中,所述盖的旋转密封所述通道。在某些情况下,在所述盖旋转以密封所述通道时,所述盖向所述收集器皿移动。
在一些实施方案中,所述收集器皿包括所述受试者的识别信息。所述识别信息可以是匿名的。所述识别信息可以在条形码上。所述识别信息还可以在射频识别(rfid)标签中。
在一些实施方案中,所述核酸扩增所需的试剂包括一种或多种引物和聚合酶。所述试剂还可以包括mg或mn离子。在一些情况下,该试剂可以包括以下一种或多种:引物、探针、核苷酸(例如,含有脱氧核糖的核苷三磷酸,或dntp)、聚合酶、逆转录酶和/或扩增缓冲液。该试剂可以包括引物、探针、核苷酸、聚合酶、逆转录酶和扩增缓冲液中的任意一种、两种、三种、四种、五种或全部。该一种或多种引物可以具有被选择用于测定受试者是否存在病症或疾病,如感染性疾病的序列。
本公开内容的另一方面提供了一种用于从受试者收集生物样品以供核酸扩增的方法。该方法包括:(a)提供收集装置,该收集装置包括(i)收集器皿,其包含核酸扩增所需的试剂,其中所述收集器皿适于接纳含有所述生物样品的至少一个拭子,(ii)盖,其与所述收集器皿集成并具有延伸穿过该盖的通道,以允许将所述至少一个拭子安放在所述收集器皿中,其中所述通道在所述盖旋转时是可关闭的,以及(iii)至少一个切割构件,其在所述盖旋转时切断延伸穿过所述通道的所述拭子的杆的纵向部分,其中所述收集器皿和/或所述盖的尺寸被设定成使得在将所述拭子安放在所述收集器皿中时,所述拭子的所述杆延伸穿过所述通道;(b)将具有来自所述受试者的所述生物样品的所述拭子安放在所述收集器皿中,以及(c)旋转所述盖,其中在所述盖旋转时,所述切割构件切断延伸穿过所述通道的所述拭子的所述杆的纵向部分,以提供密封在所述收集器皿中并与所述核酸扩增所需试剂接触的所述拭子。
在一些实施方案中,所述方法进一步包括对所述生物样品或来源于所述生物样品的核酸样品进行所述核酸扩增。进行所述核酸扩增可以包括使具有所述生物样品或所述核酸样品的反应混合物经受包括至少一个加热和冷却循环的核酸扩增条件。
在一些实施方案中,所述核酸扩增条件包括使具有所述生物样品或所述核酸样品的反应混合物的温度在至少两个不同的温度之间循环。在一些实施方案中,所述核酸扩增条件包括使具有所述生物样品或所述核酸样品的反应混合物的温度在至少三个不同的温度之间循环。在一些实施方案中,所述核酸扩增条件包括使具有所述生物样品或所述核酸样品的反应混合物的温度在变性温度、退火温度和延伸温度之间循环。
本公开内容的又一方面提供了一种用于核酸扩增的套件。所述套件可以包括:收集装置,该收集装置包括(i)收集器皿,其包含核酸扩增所需的试剂,其中所述收集器皿适于接纳至少一个拭子,(ii)盖,其与所述收集器皿集成并具有延伸穿过该盖的通道,以允许将所述至少一个拭子安放在所述收集器皿中,其中所述通道在所述盖旋转时是可关闭的,以及(iii)至少一个切割构件,其在所述盖旋转时切断延伸穿过所述通道的所述至少一个拭子的杆的纵向部分,其中所述收集器皿和/或所述盖的尺寸被设定成使得在将所述至少一个拭子安放在所述收集器皿中时,所述拭子的所述杆延伸穿过所述通道。所述套件还可以包括说明书,该说明书允许使用者(a)使用所述至少一个拭子从生物样品的来源收集所述样品,以及(b)将具有所述生物样品的所述至少一个拭子安放至所述收集器皿中,以提供包含所述生物样品和所述核酸扩增所需试剂的反应混合物。
在一些实施方案中,所述说明书允许所述使用者利用所述生物样品进行核酸扩增。所述说明书还可以允许所述使用者在少于约1分钟或少于约30秒的时间段内进行(a)和(b)。
在一些实施方案中,所述套件进一步包括所述至少一个拭子。
在一些情况下,所述使用者可以是医疗保健专业人员。例如,所述使用者是主治医生或实验室技术员。
通过以下详述,本公开内容的其他方面和优势将对本领域技术人员而言变得显而易见,在以下详述中仅示出并描述了本公开内容的说明性实施方案。应当认识到,本公开内容能够具有其他不同的实施方案,并且其若干细节能够在各个明显的方面进行修改,所有这些都不偏离本公开内容。因此,附图和说明书在本质上将被视为是说明性的而非限制性的。
援引并入
本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文,其程度如同具体地且单独地指明每个单独的出版物、专利或专利申请均通过引用而并入。
附图说明
本发明的新颖特征在所附权利要求书中具体阐述。通过参考以下对其中利用到本发明原理的说明性实施方案加以阐述的详述和附图(本文中也称为“图”),将会获得对本发明的特征和优点的更好的理解,在附图中:
图1示意性地图示了本公开内容的拭子;
图2a-图2c示意性地图示了如本公开内容所述的使用用于收集样品的装置的操作过程;
图3a-图3d示意性地图示了如本公开内容所述的使用用于收集样品的装置的操作程序;以及
图4a-图4c示意性地图示了使用本公开内容的装置切断杆(4011)的纵向部分。图4b和图4c提供了盖的横截面的放大视图。
具体实施方式
虽然本文已经示出和描述了本发明的各个实施方案,但对于本领域技术人员显而易见的是,这样的实施方案只是通过示例的方式提供的。本领域技术人员可以想到众多变更、改变和替换,而不会偏离本发明。应当理解,可以采用本文所述的本发明实施方案的各种替代方案。
本文所用的术语“样品”通常是指组织样品、体液样品、细胞或其他生物样品。例如,样品可以是但不限于可从受试者的鼻、咽、耳、眼、喉、口、颊、子宫颈、阴道、皮肤伤口、尿道或其他身体部位获得的组织或细胞。在一些示例中,样品是血液样品、尿液样品或唾液样品。样品可以是流体样品、固体样品和/或半固体样品。当样品是受试者的组织样品时,其可以是可从例如结缔组织、肌肉组织、神经组织、上皮组织、软骨、癌组织、骨或其他组织获得的。
样品可含有或被怀疑含有生物物质,诸如核酸分子或蛋白质。生物物质可以来自受试者或可以来自寄居于受试者体内或体表的病原体(例如,细菌或病毒)。样品可包括细胞物质。样品可包括核酸物质,诸如脱氧核糖核酸(dna)或核糖核酸(rna)。样品可包括蛋白质。例如,受试者样品可以是含有一种或多种核酸分子和/或蛋白质的生物样品。该生物样品可从受试者的组织和/或细胞样品获得或是可获得的(例如,提取或分离的),该组织和/或细胞样品可选自来自受试者的鼻、咽、耳、眼、喉、口、颊、子宫颈、阴道、皮肤伤口、尿道的组织和/或细胞。在一些其他示例中,该样品可以是环境样品(例如,土壤、废物、环境空气等)、工业样品(例如,来自任何工业过程的样品)和食物样品(例如,奶制品、植物产品和肉制品)。
受试者可以提供样品,并且/或者可以从受试者收集样品。可以从活的受试者或死的受试者收集样品。样品可以从受试者新鲜收集,或者可能经历过一些形式的预处理、储存或运输。
可以从受试者收集一种或更多种、两种或更多种、三种或更多种、四种或更多种、五种或更多种、六种或更多种、七种或更多种、八种或更多种、十种或更多种、十二种或更多种、十五种或更多种或者二十种或更多种不同类型的样品。可以同时或在不同时间从受试者收集单一类型的样品或多种类型的样品。样品可以由受试者或由另一个体,如医疗保健专业人员(例如,主治医生或实验室技术员)收集。
本文所用的术语“照护点”通常是指受试者可以受到照护(例如,通过测试、监控、治疗、诊断、引导、样品收集、身份(id)验证、医疗服务、非医疗服务等)的地点,并且可包括但不限于受试者的家、受试者的公司、医疗保健提供者(例如,医生)的地点、医院、急诊室,手术室、诊所、医疗保健专业人员的办公室、实验室、零售商——例如,药房(例如,零售药房、临床药房、医院药房)、药店、超市、杂货店等,交通工具(例如,小汽车、船、卡车、公共汽车、飞机、摩托车、救护车、移动单位(mobileunit)、消防车/消防卡车、急救车、执法车、警车或配置用于将受试者从一个地点运送到另一个地点的其他载具等)、移动医疗保健单位(travelingmedicalcareunit)、多个移动单位、学校、日托中心、安检地点、作战地点、健康辅助生活住所、政府机构、办公楼、帐篷、样品采集地点(例如,采血中心),或者本申请其他各处描述的任何其他照护点位置。照护点可以是固定的或可移动的地点。
本文所用的术语“拭子”通常是指附接至能够获得和/或保留样品例如生物样品的支撑构件(例如,棒或杆)末端的元件或单元。例如,拭子可以是缠绕在支撑构件(例如,棒或杆)末端周围的一团材料(例如,吸收材料)。作为另一示例,拭子可以是附接至支撑构件(例如,棒或杆)末端的短刷的形式。拭子可以由任何材料(例如,海绵、布片、棉花、尼龙)、以适合于获得和/或保持样品例如来自受试者的生物样品的任何形状或尺寸制成。拭子可以由纤维材料制成,如天然纤维、半合成纤维、合成纤维等。纤维材料的示例可以包括但不限于:棉花、大麻、黄麻、亚麻、苎麻、剑麻、甘蔗渣、香蕉、木材、动物(例如,丝、筋、肠线、羊毛、毛发、毛皮)、尼龙、涤纶、人造丝或其他纤维素纤维、金属纤维等。
本文所用的术语“通道”通常是指其他元件可以通过的路径。通道可以保持在打开状态或关闭状态,或者能够在打开状态与关闭状态之间切换。通道的尺寸可以是可变的,并且可根据具体需要进行调整。在一些示例中,通道可以具有不大于约10平方厘米(cm2)、9cm2、8cm2、7cm2、6cm2、5cm2、4cm2、3.5cm2、3cm2、2.5cm2、2cm2、1.5cm2、1cm2、0.9cm2、0.8cm2、0.7cm2、0.6cm2、0.5cm2、0.4cm2、0.3cm2、0.2cm2、0.1cm2、0.07cm2、0.05cm2、0.03cm2、0.02cm2、0.01cm2的横截面积。横截面积可以沿通道的长度变化或者可以保持不变。
本文所用的术语“盖”通常是指能够覆盖收集器皿的覆盖元件或单元。盖可包括待安装到收集器皿上的螺纹结构。盖可具有与收集器皿兼容的形状。盖可使收集器皿能够被密封,如气密密封。盖可以是可穿透的。
本文所用的术语“切割构件”通常是指包含能够诸如通过切割支拭子的支撑构件(例如,棒或杆)的纵向部分而切断该支撑构件的切刃或切边的任何元件。切割构件可以向支撑构件施加足够的压力,从而导致支撑构件变形,在一些情况下破裂。例如,切割构件可以是刀片或包含至少一个刀片的元件。切割构件可由聚合材料或金属材料形成,例如不锈钢、碳钢、合金钢、聚碳酸酯、陶瓷、玻璃等。
本文所用的术语“垫圈”(gasket)通常是指能够填充两个或更多个配合表面之间的空间的密封元件。垫圈可以能够防止材料在压缩下从接合物体移动或移动(例如,泄漏)至接合物体中。垫圈可以由能够变形并紧密填充其所设计用于的空间(包括任何轻微的不规则性)的材料制成。例如,用于制造垫圈的合适材料可以包括但不限于纸、橡胶、硅树脂、金属、软木、毡、氯丁橡胶、丁腈橡胶、玻璃纤维、聚四氟乙烯(也称为ptfe或特氟龙(teflon))以及其他聚合材料,如塑料聚合物(例如,聚三氟氯乙烯)。
本文所用的术语“核酸”通常是指包含一个或多个核酸亚单位的分子。核酸可包含一个或多个选自腺苷(a)、胞嘧啶(c)、鸟嘌呤(g)、胸腺嘧啶(t)和尿嘧啶(u)或其变体的亚单位。核苷酸可包含a、c、g、t或u,或其变体,包括但不限于肽核酸(pna)。核苷酸可包含能够掺入到生长中的核酸链内的任何亚单位。这样的亚单位可以是a、c、g、t或u,或对于一个或多个互补a、c、g、t或u是特异的或与嘌呤(即,a或g,或其变体)或嘧啶(即,c、t或u,或其变体)互补的任何其他亚单位。亚单位可以使单个核酸碱基或成组碱基(例如,aa、ta、at、gc、cg、ct、tc、gt、tg、ac、ca或其尿嘧啶对应物)能够得到解析。在一些示例中,核酸是脱氧核糖核酸(dna)或核糖核酸(rna),或其衍生物。核酸可以是单链或双链的。核酸可包含一种或多种修饰的核苷酸,例如,甲基化核苷酸和核苷酸类似物。
本文所用的术语“聚合酶”通常是指能够催化聚合反应的任何酶。酶可以是聚合酶。聚合酶的示例包括但不限于核酸聚合酶、转录酶或连接酶。聚合酶可以是聚合反应酶、聚合酶和/或逆转录酶。
本文所用的术语“受试者”通常是指人类、动物或其他生物体(例如,植物)。受试者可以是哺乳动物、脊椎动物,诸如鼠类、猿类、人类、农场动物、运动动物或宠物。受试者可以是活的或死的。受试者可以是患者、临床受试者或临床前受试者。受试者可以正在经受诊断、治疗、监控和/或疾病预防。受试者可以处于或可以不处于医疗保健专业人员的照护下。受试者可以是任何年龄的人,例如,婴儿、幼儿、成人或老年人。
本公开内容提供了用于获得、处理和分析样品的装置、方法和系统。本文所述的装置、系统和方法的各个方面均可应用于下文所阐述的任何具体的装置、系统和方法。本文提供的装置、系统和方法可以作为独立的装置、系统或方法来应用,或在例如与照护点服务有关的系统中作为集成系统的一部分来应用。在一些实施方案中,系统可以包括外部扩增和/或测序装置(例如,pcr机器)或与外围设备集成以供综合测试或服务。
用于收集受试者的样品以供核酸扩增的装置
本公开内容的一个方面提供了一种用于收集受试者的样品(例如,组织样品,如包含口腔上皮细胞的样品)以供核酸扩增的装置。该装置可以包括收集器皿,该收集器皿可以包含核酸扩增所需的试剂。这样的试剂可以包括一种或多种引物和一种或多种聚合酶。在某些情况下,该试剂可以包括mg或mn离子。该试剂可以包括以下一种或多种:引物、探针、核苷酸(例如,含有脱氧核糖的核苷三磷酸,或dntp)、聚合酶、逆转录酶和/或扩增缓冲液。该试剂可以包括引物、探针、核苷酸、聚合酶、逆转录酶和扩增缓冲液中的任意一种、两种、三种、四种、五种或全部。引物可以具有被选择用于测定受试者是否存在病症或疾病如感染性疾病的序列。
收集器皿可以适于容纳含有样品的至少一个拭子。原则上,收集器皿可以具有任何形状或大小。例如,收集器皿可以具有圆形、椭圆形、三角形、四边形(例如,正方形、矩形、梯形)、五边形、六边形、八边形或任何其他横截面形状。横截面形状可以沿长度保持不变或者可以变化。在一些示例中,收集器皿可以具有小于或等于约25cm2、20cm2、16cm2、10cm2、9cm2、8cm2、7cm2、6cm2、5cm2、4cm2、3cm2、2.5cm2、2cm2、1.5cm2、1cm2、0.9cm2、0.8cm2、0.7cm2、0.6cm2、0.5cm2、0.4cm2、0.3cm2、0.2cm2或0.1cm2的横截面积。横截面积可以沿长度变化或者可以保持不变。在一些示例中,收集器皿可以具有小于或等于约20厘米(cm)、15cm、12cm、10cm、9cm、8cm、7cm、6cm、5cm、4cm、3cm、2.5cm、2cm、1.5cm、1cm、0.5cm或0.1cm的长度。
该装置可以进一步包括盖,该盖可以由不透明、透明或半透明材料制成。盖可以装配在收集器皿上或至少在其一部分上。盖可以与收集器皿集成。在一些示例中,盖或其一部分可以是可从收集器皿拆卸的。例如,盖可以是可与收集容器完全分开的,或者一部分保持连接至或安装在收集器皿上,例如,盖的一部分被铰接至或以其他方式连接至收集器皿,或者盖的一部分被安装在收集器皿上,而其他一个或多个部分从收集器皿移除。盖可以覆盖含有核酸扩增所需试剂的收集器皿的一部分。盖在就位时可以防止物质诸如空气、流体或微粒进入收集器皿。
盖可以按各种方式安装或附接至收集器皿。例如,盖可以扣合、拧上、摩擦配合、夹合、磁性附接、螺纹连接、捆束、经由弹性材料(例如,橡胶带)附接。附接和/或安装可以是可逆的,并且因此盖可以是可从收集器皿移除的。
盖可以与收集器皿形成流体紧密密封,例如,当需要时,盖可以为收集器皿提供气密密封。盖可以是集成的单件式元件或者可以包括两个或更多个可分离式元件。例如,盖可以包括彼此可分离的两个元件,其中第一元件能够安装在收集器皿上,而第二元件能够与第一元件接合(例如,螺纹连接),从而密封收集器皿。
盖可以具有与收集器皿兼容的形状和大小,使得其当需要时能够密封收集器皿。例如,盖可以具有圆形、椭圆形、三角形、四边形(例如,正方形、矩形、梯形)、五边形、六边形、八边形或任何其他横截面形状。横截面形状可以沿盖的长度保持不变或者可以变化。在一些示例中,盖可以具有小于或等于约25cm2、20cm2、16cm2、10cm2、9cm2、8cm2、7cm2、6cm2、5cm2、4cm2、3cm2、2.5cm2、2cm2、1.5cm2、1cm2、0.9cm2、0.8cm2、0.7cm2、0.6cm2、0.5cm2、0.4cm2、0.3cm2、0.2cm2或0.1cm2的横截面积。横截面积可以沿盖的长度变化或者可以保持不变。在一些示例中,盖可以具有小于或等于约10厘米(cm)、9cm、8cm、7cm、6cm、5cm、4cm、3cm、2.5cm、2cm、1.9cm、1.8cm、1.7cm、1.6cm、1.5cm、1.4cm、1.3cm、1.2cm、1.1cm、1cm、0.9cm、0.8cm、0.7cm、0.6cm、0.5cm、0.4cm、0.3cm、0.2cm或0.1cm的长度。
盖可以具有延伸穿过该盖的通道,以允许将至少一个拭子安放在收集器皿中。通道可以在盖旋转时打开和关闭。例如,可以通过旋转盖(例如,顺时针旋转)来打开通道,从而可以通过该开放通道将至少一个拭子插入或以其他方式安放至收集器皿中。当需要关闭通道时,可以将盖反向旋转(例如,逆时针旋转)。通道可以具有与拭子和/或盖兼容的形状和大小,以便允许至少一个拭子穿过盖中的通道并被安放至收集器皿中。例如,通道可以具有圆形、椭圆形、三角形、四边形(例如,正方形、矩形、梯形)、五边形、六边形、八边形或任何其他横截面形状。横截面形状可以沿通道的长度保持不变或者可以变化。在一些示例中,通道可以具有小于或等于约25cm2、20cm2、16cm2、10cm2、9cm2、8cm2、7cm2、6cm2、5cm2、4cm2、3cm2、2.5cm2、2cm2、1.5cm2、1cm2、0.9cm2、0.8cm2、0.7cm2、0.6cm2、0.5cm2、0.4cm2、0.3cm2、0.2cm2、0.1cm2、0.07cm2、0.05cm2、0.03cm2、0.02cm2或0.01cm2的横截面积。横截面积可以沿长度变化或者可以保持不变。在一些示例中,通道可以具有小于或等于约10cm、9cm、8cm、7cm、6cm、5cm、4cm、3cm、2.5cm、2cm、1.9cm、1.8cm、1.7cm、1.6cm、1.5cm、1.4cm、1.3cm、1.2cm、1.1cm、1cm、0.9cm、0.8cm、0.7cm、0.6cm、0.5cm、0.4cm、0.3cm、0.2cm或0.1cm的长度。
该装置还可以包括至少一个切割构件。切割构件可以与盖集成(例如,切割构件可以形成盖的一部分)。切割构件可以能够在盖旋转时切断延伸穿过通道(例如,杆的纵向部分)的拭子的支撑构件(例如,杆),或者施加使支撑构件弯曲的力或压力,从而使得支撑构件弯曲、变形或被切断。例如,在将至少一个拭子安放到收集器皿中的适当位置处之后(例如,在拭子与容纳在收集器皿中的试剂接触时),可以将盖反向旋转(例如,逆时针旋转),由此包含在盖中的切割构件可以接触并切断拭子的杆。当延伸到盖之外的拭子杆的部分被切断时,可以将盖进一步逆时针旋转,使得拭子的剩余部分可以密封在收集器皿内,并同时与核酸扩增所需的试剂接触。盖的旋转还可以为收集器皿提供气密密封。在一些示例中,拭子的支撑构件(例如,杆)具有中空结构。在一些示例中,切割构件可以是刀片或包含至少一个刀片的元件。切割构件可由聚合材料或金属材料形成,例如不锈钢、碳钢、合金钢、聚碳酸酯、陶瓷、玻璃等。当通道打开以允许至少一个拭子通过时,切割构件可以缩回(例如,通过向通道的壁移动和/或从通道的横截面中心移开)。可以通过盖的旋转来控制或驱使切割构件的移动。例如,当盖顺时针旋转时,可以驱使切割构件从通道的横截面中心缩回,而当盖逆时针旋转时,可以驱使切割构件向通道的横截面中心延伸。
收集器皿和/或盖的尺寸可以被设定成使得在将拭子安放在收集器皿中时,拭子的杆可延伸穿过通道。例如,拭子的杆可以包括能够与通道接合的套环,以在将拭子安放在收集器皿中时提供延伸穿过通道的杆。套环可以是固定的或可固定至拭子的杆上。在一个示例中,套环可以通过与通道接合而帮助将拭子固定在沿收集器皿长度的特定位置(例如,拭子的头部可以接触或浸入容纳在收集器皿中的试剂的位置)处。例如,套环可以通过接触并按压通道壁(例如,以大致垂直于拭子移动方向的方向向通道壁施加力)而与通道接合,由此可以在套环与通道壁之间的界面处产生摩擦力,这转而可以阻止拭子沿通道的长度进一步移动。在另一示例中,套环可以通过具有比通道末端(例如,更靠近收集器皿的通道末端)处开口的横截面积更大的横截面积而与通道接合,使得套环由于其较大的横截面积而不能穿过所述开口,这转而可以阻止包含套环的拭子进一步移动。
在一些实施方案中,盖可以包括垫圈,该垫圈在盖旋转时为收集器皿提供密封。该密封可以是气密密封。垫圈可以是能够密封收集器皿的任何合适的形状或尺寸。例如,垫圈可以是o形环的形式。垫圈可以由能够变形并紧密填充其所设计用于的空间(包括任何轻微的不规则性)的材料制成。例如,用于制造垫圈的合适材料可以包括但不限于纸、橡胶、硅树脂、金属、软木、毡、氯丁橡胶、丁腈橡胶、玻璃纤维、聚四氟乙烯(也称为ptfe或特氟龙)以及其他聚合材料,如塑料聚合物(例如,聚三氟氯乙烯)。
切割构件可以包括至少一个刀片。刀片可以是金属刀片,如不锈钢刀片。在一些情况下,切割构件可以位于通道中。该至少一个刀片可以是可相对于通道的周界旋转的。该至少一个刀片可以包括一个或多个刀片,例如,至少2个刀片、至少3个刀片、至少4个刀片、至少5个刀片、至少6个刀片等。该至少一个刀片可以是可旋转至少约1度、10度、20度、30度、40度、50度、60度、70度、80度、90度、100度、110度、120度、130度、140度、150度、160度、170度、180度、240度或300度。
该至少一个拭子可以包括一个或多个拭子,例如,至少2个拭子、至少3个拭子、至少4个拭子、至少5个拭子等。当存在两个或更多个拭子时,这些拭子可以与杆集成。当存在两个或更多个拭子时,该两个或更多个拭子中的每一个都可以经由从杆突出的单独的棒而与相同的杆集成,因此,棒的一端可以与杆连接,而棒的另一端可以与拭子连接。
盖的旋转可以密封通道。例如,当盖沿一个方向(例如,顺时针)旋转以密封通道时,盖可以向收集器皿移动。当盖沿相反方向(例如,逆时针)旋转时,盖可以从收集器皿移开,这样可以打开盖,从而可从收集器皿移除盖(或其一部分,如盖的一个元件)。
收集器皿可以包括受试者的识别信息,该识别信息可以有助于揭示受试者的身份。该识别信息可以是匿名的。该识别信息可以是在条形码上。该条形码可以包括一串字符,例如,字母和/或数字。该识别信息还可以是在射频识别(rfid)标签中。
在一些实施方案中,可以在将拭子安放在收集器皿中之前用密封构件(例如,塞子)密封收集装置。例如,密封构件可以包含在盖中(例如,形成盖的一部分,例如被插入盖所包含的通道中)。当密封构件就位时,通道可以关闭并且盖可以被密封,并且包含在收集器皿中的内容物(例如,核酸扩增所需的试剂)将保持远离周围环境(例如,空气中的物质、潜在的污染物)。当要将拭子安放在收集器皿中时,可以移除密封构件(例如,从盖拉离),以便打开盖中的通道,从而允许通过开放通道将拭子插入收集器皿中。密封构件可以由多种材料制成,诸如纸、橡胶、硅树脂、金属、软木、毡、氯丁橡胶、丁腈橡胶、玻璃纤维、聚四氟乙烯(也称为ptfe或特氟龙)或其他聚合材料,如塑料聚合物(例如,聚三氟氯乙烯)。
收集器皿可以具有小于约1升(l)的体积。例如,收集器皿可以具有小于或等于约0.9l、0.8l、0.7l、0.6l、0.5l、0.4l、0.3l、0.2l、0.1l、0.05l、0.04l、0.03l、0.02l、0.01l、9毫升(ml)、8ml、7ml、6ml、5ml、4ml、3ml、2ml、1ml、0.9ml、0.8ml、0.7ml、0.6ml、0.5ml、0.4ml、0.3ml、0.2ml、0.1ml、0.09ml、0.08ml、0.07ml、0.06ml、0.05ml、0.04ml、0.03ml、0.02ml或0.01ml的体积。收集器皿可以接纳小于约1l的样品体积。例如,样品体积可以小于或等于约0.5l、0.4l、0.3l、0.2l、0.1l、0.05l、0.04l、0.03l、0.02l、0.01l、9ml、8ml、7ml、6ml、5ml、4ml、3ml、2ml、1ml、0.9ml、0.8ml、0.7ml、0.6ml、0.5ml、0.4ml、0.3ml、0.2ml、0.1ml、0.09ml、0.08ml、0.07ml、0.06ml、0.05ml、0.04ml、0.03ml、0.02ml、0.01ml、0.005ml或0.001ml。收集器皿可以含有试剂体积小于约1l的试剂。例如,试剂体积可以小于或等于约0.5l、0.4l、0.3l、0.2l、0.1l、0.05l、0.04l、0.03l、0.02l、0.01l、9ml、8ml、7ml、6ml、5ml、4ml、3ml、2ml、1ml、0.9ml、0.8ml、0.7ml、0.6ml、0.5ml、0.4ml、0.3ml、0.2ml、0.1ml、0.09ml、0.08ml、0.07ml、0.06ml、0.05ml、0.04ml、0.03ml、0.02ml、0.01ml、0.005ml、0.001ml、0.0005ml或0.0001ml。
图1示出了可以与本公开内容的收集装置一起使用的拭子100。拭子100可以包括附接至杆101一端的头部102。头部可以是由多种材料例如尼龙制成的短刷的形式。杆101还可以包括套环103,该套环103能够与收集装置的盖中的通道接合,以在将拭子安放在收集器皿中时提供延伸穿过通道的杆。套环103可以是固定的或可固定至杆101上,例如,套环103可以不可逆地胶合至杆101上。在另一示例中,套环103可以是可沿杆101移动的,并且可以通过可逆地夹在或扣在杆101上而固定于杆101的特定位置处。套环103可以是适合于将拭子固定在收集器皿内的位置(例如,通过与盖中的通道接合)的任何形状或尺寸,使得拭子的杆延伸穿过通道并且使得容纳在收集器皿中的试剂可以接近含有待分析样品的拭子头部。在一些示例中,拭子的杆101可以具有小于或等于约25cm2、20cm2、16cm2、10cm2、9cm2、8cm2、7cm2、6cm2、5cm2、4cm2、3cm2、2.5cm2、2cm2、1.5cm2、1cm2、0.9cm2、0.8cm2、0.7cm2、0.6cm2、0.5cm2、0.4cm2、0.3cm2、0.2cm2、0.1cm2、0.07cm2、0.05cm2、0.03cm2、0.02cm2或0.01cm2的横截面积。横截面积可以沿杆101的长度变化或者可以保持不变。在一些示例中,杆101可以具有小于或等于约10cm、9cm、8cm、7cm、6cm、5cm、4cm、3cm、2.5cm、2cm、1.9cm、1.8cm、1.7cm、1.6cm、1.5cm、1.4cm、1.3cm、1.2cm、1.1cm、1cm、0.9cm、0.8cm、0.7cm、0.6cm、0.5cm、0.4cm、0.3cm、0.2cm或0.1cm的长度。在一些示例中,拭子的头部102可以具有小于或等于约25cm2、20cm2、16cm2、10cm2、9cm2、8cm2、7cm2、6cm2、5cm2、4cm2、3cm2、2.5cm2、2cm2、1.5cm2、1cm2、0.9cm2、0.8cm2、0.7cm2、0.6cm2、0.5cm2、0.4cm2、0.3cm2、0.2cm2、0.1cm2、0.07cm2、0.05cm2、0.03cm2、0.02cm2或0.01cm2的横截面积。头部102可以具有比杆101的横截面积更大或更小的横截面积。在一些示例中,头部102可以具有与杆101的横截面积相等的横截面积。套环103可以具有比头部102和杆101的横截面积更大的横截面积。
图2a示出了拭子201和收集装置202。收集装置202可以包括盖。盖可以包括装配至第二元件2022上的第一元件2021。第二元件2022可以固定(例如,安装)在收集器皿2024上,并且该收集器皿可以包含核酸扩增所需的试剂2023。第一元件2021和第二元件2022可以包括螺纹结构,使得第一元件2021可以螺纹连接至第二元件2022上,从而密封盖和/或收集器皿。拭子201可以包括附接至杆2011一端的头部2012。杆2011还可以包括套环2013。图2b示出,拭子201可以通过盖中的通道安放在收集器皿2024中。拭子可以经由套环2013固定在收集器皿内的位置,使得在将拭子安放在收集器皿中时,杆2011可以延伸穿过通道并且核酸扩增所需的试剂2023可以接近(例如,浸渍或浸泡)头部2012。图2c示出,通过相对于第二元件2022旋转盖的第一元件2021(例如,顺时针或逆时针方向),可以切断伸到盖之外的杆2011的纵向部分2014。在旋转时,第一元件2021可以向第二元件2022移动,从而将拭子密封在收集器皿中。
图3a示出了安放在本公开内容的收集装置302中的样品收集构件301。样品收集构件301可以包括与杆3011集成的两个或更多个拭子(例如,三个或更多个拭子)。两个或更多个拭子中的每一个可以包括头部3012和棒3015,其中头部3012附接至棒3015的一端,而该棒的另一端附接至杆3011的一端。两个或更多个拭子中的每一个可以独立于其他拭子分别与杆3011集成。收集装置302可以包括与收集器皿3024集成的盖,其中该收集器皿可以包含核酸扩增所需的试剂3023。盖可以包括装配(例如,螺纹连接)至第二元件3022上的第一元件3021,并且第二元件3022可以固定(例如,安装)至收集器皿3024上,例如,第二元件3022可以在收集器皿3024的开口附近固定至收集器皿3024上。盖可以进一步包括垫圈3025,该垫圈3025能够在盖旋转(例如,第一元件3021旋转)时为收集器皿3024提供密封。垫圈3025可以与第二元件3022一起固定(例如,部分插入)在收集器皿3024的开口处。在某些示例中,垫圈3025可以是在插入样品收集构件301之前或之后可穿透的。在一些实施方案中,垫圈3025和杆3011的尺寸可以被设定成使得样品收集构件301向收集器皿中的移动可以被垫圈3025所阻止(例如,采用具有比杆3011的某些部分的横截面积更小的横截面积的垫圈)。还示出了盖的横截面图303,其中杆3011延伸穿过盖中的通道。在303的视图中,通道处于打开状态,其中包含在通道中的刀片缩回,从而允许样品收集构件301从中插入。
图3b示出,当第一元件3021旋转时,可以驱使通道内的刀片相对于通道的周界向中心移动,因此,刀片可以接触并切割与其邻近的杆的部分。还示出了盖的横截面图304,其中刀片与杆接触。
图3c-图3d示出,当第一元件3021相对于收集器皿3024进一步旋转时,可以切断延伸到盖之外的杆3011的纵向部分3014。同时,第一元件3021可以继续向安装在收集器皿3024上的第二元件3022移动,从而将拭子密封在收集器皿中。
图4a示出了样品收集构件401,其可以包括与杆4011集成的两个或更多个拭子(例如,三个或更多个拭子)。两个或更多个拭子中的每一个可以包括头部4012和棒4015,其中头部4012附接至棒4015的一端,而该棒的另一端附接至杆4011的一端。
图4b示出了盖的横截面的放大视图403,且杆4011延伸穿过盖中的通道,并且通道处于打开状态,其中包含在通道中的刀片4033保持缩回,从而允许样品收集构件401从中插入。通道可以包括包含至少一个刀片4033(例如,2-4个刀片)的切割构件。刀片可以附接至臂4032的一端,并且可以借助于法兰4031驱使该臂相对于通道的周界旋转。在图4c中可以看出,当盖旋转时,可以驱使法兰4041向臂4042移动并与其接合,该臂4042转而可以驱动附接至其一端的刀片4043相对于通道的周界向通道横截面的中心旋转,因此,刀片可以接触并切割与其邻近的杆4011的部分。在某些情况下,臂4042可以由弹性材料制成,使得当臂4042由法兰4041接合时,可以朝向邻近杆4011的方向按压臂4042,从而驱动附接至其一端的刀片4043相对于通道的周界向通道横截面的中心旋转。因此,可以切割杆4011的纵向部分,并且可以将拭子的其余部分密封在收集装置内。然后,其中密封有拭子的收集装置可以直接用于进一步分析(例如,用于核酸扩增)。
核酸扩增所需的试剂可以包括但不限于一种或多种引物以及一种或多种聚合酶。在某些情况下,该试剂可以包括mg或mn离子。该试剂可以包括以下一种或多种:引物、探针、核苷酸、聚合酶、逆转录酶和/或扩增缓冲液。该试剂可以包括引物、探针、核苷酸、聚合酶、逆转录酶和扩增缓冲液中的任意一种、两种、三种、四种、五种或全部。该引物可以具有被选择用于测定受试者是否存在病症或疾病如感染性疾病的序列。
该一种或多种引物可以具有被选择用于测定受试者是否存在病症或疾病如感染性疾病的序列。该感染原可能与受试者所患有或被怀疑患有或有风险患有的疾病相关。在一些实施方案中,该疾病可能与病毒例如rna病毒或dna病毒相关。例如,该病毒可以选自人免疫缺陷病毒i(hivi)、人免疫缺陷病毒ii(hivii)、正粘病毒、埃博拉病毒、登革病毒、流感病毒、肝炎病毒科病毒(hepevirus)、甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、丁型肝炎病毒、戊型肝炎病毒、庚型肝炎病毒、eb(epstein-barr)病毒、单核细胞增多症病毒、巨细胞病毒、sars病毒、西尼罗热病毒、脊髓灰质炎病毒、麻疹病毒、单纯疱疹病毒、天花病毒、腺病毒、水痘病毒、柯萨奇病毒a16(ca16)、肠病毒71(ev71)、epstein-barr(eb)病毒和人乳头状瘤病毒(hpv)。在一些实施方案中,该流感病毒可以选自h1n1病毒、h3n2病毒、h7n9病毒和h5n1病毒。在一些实施方案中,该腺病毒可以是55型腺病毒(adv55)或7型腺病毒(adv7)。在一些实施方案中,该丙型肝炎病毒可以是具甲rna-丙型肝炎病毒(rna-hcv)。在一些实施方案中,该疾病可能与致病细菌(例如,结核分枝杆菌(mycobacteriumtuberculosis))或致病原生动物(例如,疟原虫(plasmodium))相关。
核酸扩增(例如,dna扩增、rna扩增)所需的试剂可以包括但不限于对靶rna或靶dna具有特异性的引物组、由rna的逆转录产生的dna、dna聚合酶、逆转录酶(例如,用于rna的逆转录)、合适的缓冲液(包括两性离子缓冲液)、辅因子(例如,二价和单价阳离子)、核苷酸以及其他酶(例如,尿嘧啶-dna糖基化酶(ung)等)。在一些情况下,该试剂还可包含一种或多种报道剂(reporteragent)。该试剂还可包含适合于促进核酸扩增的酶,例如,聚合酶(polymerizingenzyme)(本文中也称为“聚合酶(polymerase)”)。该聚合酶可以是用于扩增dna的dna聚合酶。可以使用任何合适的dna聚合酶,包括可商购的dna聚合酶。dna聚合酶可以能够以模板结合的方式将核苷酸掺入到dna链中。dna聚合酶的非限制性示例包括taq聚合酶、tth聚合酶、tli聚合酶、pfu聚合酶、vent聚合酶、deepvent聚合酶、ex-taq聚合酶、la-taq聚合酶、expand聚合酶、sso聚合酶、poc聚合酶、pab聚合酶、mth聚合酶、pho聚合酶、es4聚合酶、tru聚合酶、tac聚合酶、tne聚合酶、tma聚合酶、tih聚合酶、tfi聚合酶、platinumtaq聚合酶、hi-fi聚合酶、tbr聚合酶、tfl聚合酶、pfutubo聚合酶、pyrobest聚合酶、pwo聚合酶、kod聚合酶、bst聚合酶、sac聚合酶、klenow片段,以及它们的变体、修饰的产物和衍生物。对于某种热启动聚合酶,可能需要在94℃-95℃下2分钟至10分钟的变性操作,这根据不同的聚合酶可能会改变热曲线。
在一些情况下,dna样品可以由rna样品生成。该可以采用逆转录酶实现,该逆转录酶可以包括在与rna模板结合时能够将核苷酸掺入到dna链中的酶。可以使用任何合适的逆转录酶。逆转录酶的非限制性示例包括hiv-1逆转录酶、m-mlv逆转录酶、amv逆转录酶、端粒酶逆转录酶,以及它们的变体、修饰的产物和衍生物。
核酸扩增反应可以包括一个或多个用于生成扩增产物的引物延伸反应。在pcr中,例如,引物延伸反应可以包括以下的循环:将反应混合物在变性温度下温育一段变性持续时间,以及将反应混合物在延伸温度下温育一段延伸持续时间。变性温度可根据例如所分析的具体生物样品、生物样品中靶核酸的具体来源(例如,病毒颗粒、细菌)、所使用的试剂和/或所需的反应条件而变化。例如,变性温度可为约80℃至约110℃。在一些示例中,变性温度可为约90℃至约100℃。在一些示例中,变性温度可为约90℃至约97℃。在一些示例中,变性温度可以为约92℃至约95℃。在另外其他的示例中,变性温度可为至少约80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃。
作为替代方案,在等温扩增中,温度可以是固定的(即,保持恒定且不循环),并且可以采用引物组以及除了复制活性之外还具有较高链置换活性的聚合酶来产生扩增产物。可能适合用于等温扩增的聚合酶的示例为bst聚合酶。可以将温度固定在约50℃至80℃,或60℃至65℃。在环介导的等温扩增(lamp)中,例如,可以采用聚合酶以及具有至少2、3、4或5个引物的引物组来扩增模板核酸分子。
模板核酸分子的扩增和靶核酸分子的检测可以在同一系统例如器皿中进行。在一些情况下,该系统是配置用于核酸扩增的管,例如eppendorfpcr管。
用于收集受试者的样品的方法
本公开内容的另一方面提供了用于收集受试者的样品(例如,组织样品,如包含口腔上皮细胞的样品)的方法。用于收集样品以供核酸扩增的方法可以包括提供包含收集器皿的收集装置,该收集器皿可以包含核酸扩增所需的试剂。该收集器皿可以适于接纳含有样品的至少一个拭子。该收集装置可以进一步包括盖,该盖与该收集器皿集成并具有延伸穿过盖的通道,以允许将至少一个拭子安放在收集器皿中。该通道可以在盖旋转时是可关闭的。该收集装置还可以包括至少一个切割构件,该至少一个切割构件在盖旋转时切断延伸穿过通道的拭子杆的纵向部分。该收集器皿和/或盖的尺寸可以被设定成使得在将拭子安放在收集器皿中时,拭子的杆延伸穿过通道。该收集装置可以是如本公开内容其他各处所述的装置。
接下来,可以在收集器皿中提供具有来自受试者的样品的拭子。例如,拭子可用于从受试者收集样品(例如,颊拭子),并且拭子随后可以安放(例如,插入)在收集器皿中。在一些示例中,受试者或另一个体(例如,医生)使用拭子从受试者收集样品。拭子可以是如本公开内容其他各处所述的拭子。
接下来,利用收集器皿中提供的拭子,可以将盖旋转(例如,顺时针)。当盖旋转时,切割构件可以切断延伸穿过通道的拭子杆的纵向部分,以提供密封在收集器皿中并与核酸扩增所需试剂接触的拭子。例如,在将至少一个拭子安放在收集器皿中之后(例如,在拭子与容纳在收集器皿中的试剂接触时),可以将盖(或其一部分/元件)旋转(例如,逆时针),盖或其一部分的旋转可以驱使包含在容纳于盖中的通道中的切割构件(例如,刀片)相对于通道的周界向中心移动,因此,切割构件可以接触并切割与其邻近的拭子杆的部分。然后,在延伸到盖之外的杆的部分随着盖(或其一部分/元件)的旋转而被切断之后,盖(或其一部分/元件)可以继续向收集器皿移动,从而密封收集器皿中的拭子的其余部分。
接下来,可以对样品进行核酸扩增。进行核酸扩增可以包括使具有生物样品或核酸样品的反应混合物经受包括至少一个加热和冷却循环的核酸扩增条件。在例如pct/cn2013/090425、pct/cn2014/094914、pct/cn2014/095987中描述了核酸扩增方法的示例,所述每一文献均通过引用而整体并入本文。核酸扩增条件可以包括使具有生物样品或核酸样品的反应混合物的温度在至少两个不同的温度之间循环。在一些情况下,核酸扩增条件可以包括使具有生物样品或核酸样品的反应混合物的温度在至少三个不同的温度之间循环。在一些实施方案中,核酸扩增条件可以包括使具有生物样品或核酸样品的反应混合物的温度在变性温度、退火温度和延伸温度之间循环。
核酸扩增可以测定样品中是否存在一个或多个靶标。在进行核酸扩增时,可以生成指示出一个或多个靶标存在或不存在的报告。该报告可以是电子报告(例如,电子邮件、即时消息、文本消息、用户界面元素或电子文档)或物理报告(例如,纸质报告)。该报告可以通过网络送往受试者或另一个体(例如,医疗保健专业人员)。
可以在将拭子安放在收集器皿中之前用密封构件(例如,塞子)密封收集装置。例如,密封构件可以包含在盖中(例如,形成盖的一部分,例如被插入至盖所包含的通道中)。当密封构件就位时,通道可以关闭并且盖可以被密封,并且包含在收集器皿中的内容物(例如,核酸扩增所需的试剂)将会保持远离周围环境(例如,空气中的物质、潜在的污染物)。在将拭子安放在收集器皿中之前,可以移除密封构件(例如,通过将其拉离盖),以便打开盖(例如,通过打开盖中的通道),从而允许拭子通过开放的盖而插入收集器皿中。密封构件可以由多种材料制成,诸如纸、橡胶、硅树脂、金属、软木、毡、氯丁橡胶、丁腈橡胶、玻璃纤维、聚四氟乙烯(也称为ptfe或特氟龙)或其他聚合材料,如塑料聚合物(例如,聚三氟氯乙烯)。
样品可以包括从受试者的鼻、咽、耳、眼、喉、口、颊、子宫颈、阴道、皮肤伤口、尿道或其他身体部位获得的组织或细胞。该样品可以直接从受试者获得,例如,该样品可以在没有进一步处理(例如,通过提取、离心、纯化等)的情况下进行分析或测试(例如,通过扩增或测序)。
可以采用安放在收集器皿中的样品(例如,组织样品)来进行核酸扩增。例如,可以使安放在收集器皿中的组织样品经受核酸扩增条件(例如,pcr)而不进行任何其他的处理(例如,提取、纯化、离心等)。
包含在收集器皿中的试剂可以包括但不限于一种或多种引物以及一种或多种聚合酶。在某些情况下,该试剂可以包括mg或mn离子。该试剂可以包括以下一种或多种:引物、探针、核苷酸、聚合酶、逆转录酶和/或扩增缓冲液。该试剂可以包括引物、探针、核苷酸、聚合酶、逆转录酶和扩增缓冲液中的任意一种、两种、三种、四种、五种或全部。该引物可以具有被选择用于测定受试者是否存在病症或疾病如感染性疾病的序列。
所述一种或多种引物可以具有被选择用于测定所述受试者体内感染原的存在或感染原的量的序列。该感染原可能与受试者所患有或被怀疑患有或有风险患有的疾病相关。在一些实施方案中,该疾病可能与病毒例如rna病毒或dna病毒相关。例如,该病毒可以选自人免疫缺陷病毒i(hivi)、人免疫缺陷病毒ii(hivii)、正粘病毒、埃博拉病毒、登革病毒、流感病毒、肝炎病毒科病毒(hepevirus)、甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、丁型肝炎病毒、戊型肝炎病毒、庚型肝炎病毒、eb(epstein-barr)病毒、单核细胞增多症病毒、巨细胞病毒、sars病毒、西尼罗热病毒、脊髓灰质炎病毒、麻疹病毒、单纯疱疹病毒、天花病毒、腺病毒和水痘病毒。在一些实施方案中,该流感病毒可以选自h1n1病毒、h3n2病毒、h7n9病毒和h5n1病毒。在一些实施方案中,该腺病毒可以是55型腺病毒(adv55)或7型腺病毒(adv7)。在一些实施方案中,该丙型肝炎病毒可以是具甲rna-丙型肝炎病毒(rna-hcv)。在一些实施方案中,该疾病可能与致病细菌(例如,结核分枝杆菌)或致病原生动物(例如,疟原虫)相关。
拭子或样品收集构件可以是收集装置的一部分。例如,拭子或样品收集构件可以与收集装置聚集或封装在一起,或者例如以可逆的方式集成到收集装置中。
本公开内容的方法可以在约1分钟至120分钟、1分钟至60分钟或1分钟至30分钟的时间段内进行。在一些实施方案中,该时间段少于约6小时、少于约3小时、少于约1小时、少于约30分钟、少于约20分钟、少于约10分钟、少于约5分钟、少于约3分钟、少于约1分钟或少于约30秒。例如,可以从受试者收集样品,将其安放在收集器皿中,并且随后可以在少于约1分钟或30秒的时间段内密封该收集器皿。
样品的来源可以是储存器皿中的样品池。该来源还可以是可利用样品收集构件如拭子而获得的受试者组织。
如图2中所示的收集装置可用于样品收集。可以向受试者(例如,怀疑被病原体感染的人类个体)提供收集装置202。收集装置202可以包括盖。盖可以包括装配至第二元件2022上的第一元件2021。第二元件2022可以固定(例如,安装)在收集器皿2024上,并且该收集器皿可以包含核酸扩增所需的试剂2023(例如,用于扩增与疑似病原体的存在或不存在相关的核酸所需的试剂)。第一元件2021和第二元件2022可以包括螺纹结构,使得第一元件2021可以螺纹连接至第二元件2022上,从而密封盖和/或收集器皿。在一些实施方案中,盖(或盖所包含的第一元件2021)可以进一步包括塞子,该塞子可以插入盖内的通道中,从而密封盖并使容纳于收集器皿中的内容物远离周围环境中的物质。
可以向受试者提供用于收集样品的拭子201,该拭子可以在提供收集装置202之前、同时或之后提供。拭子201可以包括附接至杆2011一端的头部2012。杆2011还可以包括套环2013,该套环2013能够与盖中的通道接合,以在将拭子安放在收集器皿中时提供延伸穿过通道的杆。头部2012可以是可相对于杆2011枢转的。例如,杆2011和头部2012可以在使得头部2012能够相对于杆2011枢转或旋转的枢轴接头处耦合。作为替代方案,头部2012不可相对于杆2011枢转。
可以驱使(例如,由受试者或协助受试者的人员如医疗专业人员驱使)拭子或包含头部2012的拭子的一部分与样品(例如,口腔上皮)接触,从而收集样品(例如,通过用拭子刮擦组织表面)。然后,可以移除密封收集装置的盖的塞子(例如,被拉离盖,如从盖中的通道拉出),盖内的通道继而将被打开,从而允许含有样品的拭子通过开放通道而插入收集器皿中。当包含样品的头部2012与容纳在收集器皿2024中的核酸扩增所需试剂2023接触时,可以例如借助于套环2013使拭子沿收集器皿长度的移动停止。在一个示例中,可以将套环2013配置成通过接触并按压通道的特定部分的壁(例如,以大致垂直于拭子移动方向的方向向通道壁施加力)而与该通道特定部分接合,从而在套环与通道壁之间的界面处产生摩擦力,这转而可以阻止拭子沿通道的长度进一步移动。
在拭子到达并固定在期望位置处之后,可以使盖的第一元件2021相对于第二元件2022旋转(例如,以顺时针方向)。盖的第一元件2021的这种旋转可以驱使盖内的切割构件(例如,刀片)相对于通道的周界向通道的中心旋转;因此,切割构件可以接触并切割与其邻近的杆2011的部分。然后,可以切断延伸到盖之外的杆2011的纵向部分2014。在进一步旋转时,第一元件2021可以继续向第二元件2022移动,从而将拭子的其余部分密封在收集装置中。
然后,其中密封有拭子的收集装置可以直接用于进一步分析(例如,用于核酸扩增)。在一个示例中,通过pcr进行进一步分析。
在一个示例中,在将收集器皿装载到用于进行pcr的机器中之前,可以将盖与拭子一起移除。这可以在样品已被充分安放(例如,溶解、分散)在容纳于收集器皿中的试剂中之后进行。在一些实施方案中,在移除拭子和盖之后,可以额外提供另一密封构件(例如,封罩、塞子或另一盖)以密封含有试剂和样品的收集器皿。
在另一示例中,可以在不打开收集器皿的情况下进行pcr,并且可能不需要在进行pcr之前移除密封于收集器皿中的拭子。
用于核酸扩增的套件
本公开内容的另一个方面提供了用于核酸扩增的套件。套件可以包括收集装置。该收集装置可以包括收集器皿,该收集器皿包含核酸扩增所需的试剂。该试剂可以是如本公开内容其他各处所述的。在一些情况下,该试剂包括以下一种或多种:引物、探针、核苷酸(例如,含有脱氧核糖的核苷三磷酸,或dntp)、聚合酶、逆转录酶和/或扩增缓冲液。该试剂可以包括引物、探针、核苷酸、聚合酶、逆转录酶和扩增缓冲液中的任意一种、两种、三种、四种、五种或全部。该一种或多种引物可以具有被选择用于测定受试者是否存在病症或疾病,如感染性疾病的序列。
该收集器皿可以适于接纳至少一个拭子。该收集装置可以进一步包括与收集器皿集成的盖。盖可以具有延伸穿过该盖的通道,以允许将至少一个拭子安放在收集器皿中。该通道可以是在盖旋转时可关闭的。该收集装置还可以包括至少一个切割构件。该切割构件可以能够在盖旋转时切断延伸穿过通道的至少一个拭子的杆的纵向部分。该收集器皿和/或盖的尺寸可以被设定成使得在将该至少一个拭子安放在收集器皿中时,拭子的杆可以延伸穿过通道。该收集装置可以是如本公开内容其他各处所述的。
该套件还可以包括至少一个拭子。该至少一个拭子可以包括一个或多个拭子,例如,至少2个拭子、至少3个拭子、至少4个拭子、至少5个拭子等。当存在两个或更多个拭子时,这些拭子可以与杆集成。当存在两个或更多个拭子时,该两个或更多个拭子中的每一个都可以经由从杆突出的单独的棒与相同的杆集成,因此,棒的一端可以与杆连接,而棒的另一端可以与拭子连接。可以将该至少一个拭子定位在套件的包装或容器中。在一些实施方案中,该至少一个拭子可以与收集装置一起封装在套件中。
该套件可以进一步包括允许使用者使用该至少一个拭子从样品来源收集生物样品的说明书。该说明书还可允许使用者将具有生物样品的至少一个拭子安放至收集器皿中,以提供包含生物样品和核酸扩增所需试剂的反应混合物。该说明书可以打印在纸上或以数字形式提供,诸如在通用串行总线(usb)装置上或者可通过网络访问。该说明书可以允许使用者使用生物样品进行核酸扩增。
该说明书可以允许使用者(a)使用该至少一个拭子从生物样品来源收集生物样品,以及(b)将具有生物样品的至少一个拭子安放至收集器皿中,以在少于约1小时,例如,少于约50分钟、少于约40分钟、少于约30分钟、少于约20分钟、少于约15分钟、少于约10分钟、少于约5分钟、少于约4分钟、少于约3分钟、少于约2分钟、少于约1分钟、少于约50秒、少于约40秒、少于约30秒、少于约20秒或少于约10秒的时间段内提供包含生物样品和核酸扩增所需试剂的反应混合物。例如,该时间段可以在约10秒-30秒内,在约1分钟-5分钟内、在约1分钟-10分钟内、在约1分钟-15分钟内、在约1分钟-20分钟内、在约1分钟-30分钟内、在约1分钟-40分钟内、在约1分钟-50分钟内或在约1分钟-60分钟内。
说明书可以是文本形式、图形形式或者文本和图形形式。说明书可以在物理介质(例如,纸)或电子介质(例如,计算机存储器)内。说明书可以包括使用者可遵循的一个或多个操作,以便利用样品进行核酸扩增。
所述套件可以包括包装或容器。所述套件可以包括箱(例如,可回收箱),该箱包括收集装置、至少一个拭子以及说明书。所述套件可以包含识别信息,该识别信息可以允许对套件加以识别和/或将其与使用者相关联。在一些情况下,识别信息允许将套件与使用者匿名关联。识别信息可以是条形码或射频识别(rfid)标签。
尽管本文中已经示出并描述了本发明的优选实施方案,但对于本领域技术人员而言明显的是,这些实施方案仅以示例的方式提供。并非旨在通过说明书中提供的具体实例来限制本发明。尽管已经参考前述说明书描述了本发明,但对本文实施方案的描述和说明不应以限制性的意义来解释。本领域技术人员在不脱离本发明的情况下现将想到多种变化、改变和替换。此外,应当理解,本发明的所有方面并不限于本文阐述的具体描绘、配置或相对比例,其取决于多个条件和变量。应当理解,本文中所述的本发明实施方案的各种替代方案可用于实施本发明。因此可以设想,本发明还应当覆盖任何这样的替代、修改、变化或等同项。目的在于以下述权利要求限定本发明的范围,并由此涵盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等同项。