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CN107920789A - 用于样品收集的装置和方法 - Google Patents

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CN107920789A
CN107920789A CN201580080330.9A CN201580080330A CN107920789A CN 107920789 A CN107920789 A CN 107920789A CN 201580080330 A CN201580080330 A CN 201580080330A CN 107920789 A CN107920789 A CN 107920789A
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李响
慕晓兵
韩玉光
冯慧颖
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Cajudi Biotechnology Yixing Co Ltd
Original Assignee
Cajudi Biotechnology Yixing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本公开内容提供了用于收集受试者的体液样品以供核酸扩增的装置(100)和方法，以及用于核酸扩增的套件。所述装置(100)包括装置主体(102)，该装置主体(102)耦合到至少一个收集通道(103)，该至少一个收集通道(103)包括收集构件(105)，该收集构件(105)在其末端处具有开口，以便允许所述体液样品从其来源到所述收集通道(103)的流动。所述收集通道(103)可以基本上不含抗凝剂。所述装置(100)可以进一步包括耦合到所述装置主体(102)的机械构件(101)。所述机械构件(101)可以驱使所述收集构件(105)来(i)从所述收集通道(103)向外伸出以从所述体液样品的来源收集所述体液样品，以及(ii)在收集所述样品之后缩回到所述收集通道(103)中。

Description

用于样品收集的装置和方法
背景技术
基于聚合酶链反应(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。
发明内容
尽管存在目前可用于从受试者收集体液或组织样品的方法和系统，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，并且通常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受试者的体液样品以供核酸扩增的装置。所述装置包括：装置主体，其耦合到至少一个收集通道，该至少一个收集通道包括收集构件，该收集构件在其末端处具有开口，以便允许所述体液样品从所述体液样品的来源到所述收集通道的流动，其中所述收集通道基本上不含抗凝剂；以及机械构件，其耦合到所述装置主体，其中所述机械构件驱使所述收集构件(i)从所述收集通道向外伸出以从所述样品的所述来源收集所述体液样品，以及(ii)在从所述来源收集所述体液样品之后缩回到所述收集通道中。所述机械构件可以驱使所述收集构件交替地从所述收集通道向外伸出和向所述收集通道中缩回。
在一些实施方案中，所述体液样品为血液样品。在一些实施方案中，所述血液样品为全血样品。
在一些实施方案中，所述收集通道基本上包含于所述主体中。在一些实施方案中，所述机械构件基本上包含于所述主体中。
在一些实施方案中，所述装置还包括能够与所述收集通道流体连通的收集器皿，其中所述收集器皿包含核酸扩增所需的试剂。在一些实施方案中，所述收集器皿基本上不含抗凝剂。
在一些实施方案中，所述试剂包括一种或多种引物以及聚合酶。在一些实施方案中，所述试剂包括Mg或Mn离子。在一些实施方案中，所述一种或多种引物具有被选择用于测定所述受试者体内传染性疾病的存在的序列。
在一些实施方案中，所述收集器皿适用于将所述混合物稳定储存至少约5分钟的时间段。在一些实施方案中，所述体液样品具有少于约1mL的体积。
在一些实施方案中，所述来源是储存器皿中的所述体液样品的池。在一些实施方案中，所述来源是能够通过在组织中穿刺而获得的所述受试者的组织。
在一些实施方案中，所述末端包括适合于产生所述穿刺的针。
在一些实施方案中，所述收集构件包括与针盖相邻的针，其中所述针包括所述开口，并且其中能够驱使所述针穿透所述针盖以从所述来源收集所述体液样品。
在一些实施方案中，所述机械构件是按钮。在一些实施方案中，所述机械构件是弹簧加载的。在一些实施方案中，所述机械构件能够在第一位置按压，并且能够在第二位置进一步按压，其中在所述第一位置处的按压致使所述收集构件从所述收集通道向外伸出以从所述样品的所述来源收集所述体液样品，并且其中在所述第二位置处的按压致使所述混合物从所述收集通道向所述开口流动。在一些实施方案中，在所述第二位置处的按压致使所述收集通道从所述收集装置的主体向外伸出，其中所述主体包括所述机械构件。
在一些实施方案中，所述收集器皿包含所述受试者的识别信息。在一些实施方案中，所述识别信息是匿名的。在一些实施方案中，所述识别信息在条形码上。在一些实施方案中，所述识别信息在射频识别(RFID)标签中。
本公开内容的另一方面提供了一种用于收集受试者的体液样品的方法。所述方法包括：提供包括至少一个收集通道的样品收集装置，其中所述收集通道包括收集构件，该收集构件在其末端处具有开口，以便允许所述体液样品从所述体液样品的来源到所述收集通道的流动；将所述收集构件的所述开口定位成邻近所述样品的所述来源；在所述体液样品通过所述开口从所述来源向所述收集通道中流动时将所述体液样品从所述来源收集到所述收集通道中；以及将(c)中所收集的所述体液样品通过所述开口从所述收集通道安放至包含核酸扩增所需的试剂的收集器皿中，由此提供具有所述体液样品和所述试剂的混合物。
在一些实施方案中，所述体液样品为血液样品。在一些实施方案中，所述血液样品为全血样品。
在一些实施方案中，所述方法还包括使用安放在所述收集器皿中的所述体液样品来进行所述核酸扩增。在一些实施方案中，所述收集器皿是所述收集装置的一部分。在一些实施方案中，所述收集器皿基本上不含抗凝剂。在一些实施方案中，所述收集通道基本上不含抗凝剂。
在一些实施方案中，所述试剂包括一种或多种引物以及聚合酶。在一些实施方案中，所述试剂包括Mg或Mn离子。在一些实施方案中，所述一种或多种引物具有被选择用于测定所述受试者体内传染性疾病的存在的序列。
在一些实施方案中，所述收集器皿适用于将所述混合物稳定储存至少约5分钟的时间段。
在一些实施方案中，步骤(a)-(d)在少于约10分钟的时间段内进行。在一些实施方案中，所述时间段少于约1分钟。在一些实施方案中，所述时间段少于约30秒。
在一些实施方案中，所述体液样品具有少于约1mL的体积。
在一些实施方案中，所述来源是储存器皿中的所述体液样品的池。在一些实施方案中，所述来源是能够通过在组织中穿刺而获得的所述受试者的组织。
在一些实施方案中，所述收集构件包括适合于产生所述穿刺的针。在一些实施方案中，所述收集构件包括与针盖相邻的针，其中所述针包括所述开口，并且其中能够驱使所述针穿透所述针盖以从所述来源收集所述体液样品。
在一些实施方案中，所述样品收集装置包括机械构件，该机械构件驱使所述收集构件(i)从所述收集通道向外伸出以从所述样品的所述来源收集所述体液样品，以及(ii)在从所述来源收集所述体液样品之后缩回到所述收集通道中。所述机械构件可以驱使所述收集构件交替地从所述收集通道向外伸出和向所述收集通道中缩回。
在一些实施方案中，所述机械构件是按钮。
在一些实施方案中，所述机械构件能够在第一位置按压，并且能够在第二位置进一步按压，其中在所述第一位置处的按压致使所述收集构件从所述收集通道向外伸出以从所述样品的所述来源收集所述体液样品，并且其中在所述第二位置处的按压致使所述样品从所述收集通道向所述开口流动。在一些实施方案中，在所述第二位置处的按压致使所述收集通道从所述收集装置的主体向外伸出，其中所述主体包括所述机械构件。
在一些实施方案中，所述机械构件(i)能够从第一位置向第二位置按压以使所述收集构件从所述收集通道向外伸出，并且(ii)能够从所述第二位置向所述第一位置延伸以在收集所述样品之后将所述收集构件缩回到所述收集通道中。
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，其中所述收集器皿基本上不含抗凝剂；以及说明书，其允许使用者使用收集装置来(i)从体液样品的来源收集所述样品，以及(ii)将所述体液样品安放至所述收集器皿中以提供包含所述体液样品和所述试剂的混合物用于在少于约1分钟的时间段内进行核酸扩增。
在一些实施方案中，所述说明书允许所述使用者利用所述样品进行核酸扩增。
在一些实施方案中，所述时间段少于约30秒。
在一些实施方案中，所述套件还包括所述收集装置。在一些实施方案中，所述收集装置包括至少一个收集通道，所述收集通道包括收集构件，该收集构件在其末端处具有开口，以便允许所述体液样品从所述体液样品的所述来源到所述收集通道的流动。
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1A-图1D展示了使用本公开内容的样品收集装置进行样品收集的工作流程。
图2示出了本公开内容的样品收集装置的一部分的放大图。图2A-图2C图示了在样品收集过程期间针(205)位置的变化。
图3A-图3D展示了使用本公开内容的另一样品收集装置进行样品收集的工作流程。
图4图示了反应器皿。
图5图示了包括用于进行样品收集和样品检查的收集装置的系统。
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“基本的”通常是指超过最少量或微不足道的量；而“基本上地”通常是指超过最少地或微不足道地。如本文中关于物质的量、数量或浓度所用的术语“基本上不含”通常是指在混合物或装置中，或在该装置的组件中，存在少于约10％(v/v)、少于约5％(v/v)、少于约4％(v/v)、少于约3％(v/v)、少于约2％(v/v)、少于约1％(v/v)、少于约0.1％(v/v)、少于约0.01％(v/v)、少于约0.001％(v/v)或少于约0.0001％(v/v)的该物质。
本文所用的术语“样品”通常是指组织或体液样品。例如，样品可以是但不限于血液样品，或其一部分。样品可含有或被怀疑含有核酸分子。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)。例如，受试者样品可以是含有一种或多种核酸分子的生物样品。该生物样品可从受试者的身体样品获得或是可获得的(例如，提取或分离的)，该身体样品可选自血液(例如，全血)、血浆、血清、尿液、唾液、粘膜分泌物、痰、粪便和泪液。身体样品可以是受试者的体液或组织样品(例如，皮肤样品)。在一些示例中，样品获自受试者的无细胞体液，例如，全血。在此情况下，样品可包含无细胞DNA和/或无细胞RNA。在一些其他示例中，该样品是环境样品(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)。
样品可以具有任何合适的大小或体积。在一些示例中，小体积包括不超过约5mL；不超过约4mL；不超过约3mL；不超过约2mL；不超过约1mL；不超过约500μL；不超过约250μL；不超过约100μL；不超过约75μL；不超过约50μL；不超过约35μL；不超过约25μL；不超过约20μL；不超过约15μL；不超过约10μL；不超过约8μL；不超过约6μL；不超过约5μL；不超过约4μL；不超过约3μL；不超过约2μL；不超过约1μL；不超过约0.8μL；不超过约0.5μL；不超过约0.3μL；不超过约0.2μL；不超过约0.1μL；不超过约0.05μL；或不超过约0.01μL。
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(mobile unit)、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(traveling medical care unit)，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)，或本申请其他各处描述的任何其他照护点位置。
本文所用的术语“体液”通常是指可从受试者获得的任何液体。体液可包括但不限于，例如血液、尿液、唾液、泪液、汗液、身体分泌物、身体排泄物或源自于受试者或可从受试者获得的任何其他液体。具体地，体液包括但不限于血液、血清、血浆、骨髓、唾液、尿液、胃液、脊髓液、泪液、粪便、粘液、汗液、耳垢、油、腺体分泌物、脑脊液、精液、阴道液、来源于肿瘤组织的间质液、眼内液、胎盘液、羊水、脐带血、淋巴液、腔液、痰、脓、胎粪、乳汁和/或其他分泌物或排泄物。
如本文所用的，“收集构件”可以是一次性的，例如，其可以被使用一次并丢弃。收集构件还可以包含一个或多个一次性组件，其中所述组件中的每一个均可以被使用一次并丢弃。备选地或另外地，收集构件可以重复使用，或可以包含一个或多个可重复使用的组件，例如该组件可以被重复使用任意次数。
本文所用的“收集通道”可以能够接收一种或多种类型的样品。例如，收集通道可以能够接收两种不同类型的体液样品(例如，血液、泪液)。
如本文所用的，术语“针”通常是指能够穿透受试者的组织或组织表面，由此向所述组织中引入物质或从所述组织中取出物质的任何物品。在一些实施方案中，针可以是尖锐细长的器件。
本文所用的术语“按钮”通常是指可以被压缩或按压至不同位置和/或水平的机械组件。按钮可以是可按压且可扩展的。按钮可以具有适合于被压缩或按压至不同位置和/或水平的任何形式或形状，例如，圆柱形、立方体、条形、杆形等。本公开内容的按钮可被配置用于驱动收集通道和/或收集构件的移动。按钮还可被配置用于启动或驱动样品进入或离开收集通道的移动。
本文所用的术语“套件”通常是指两个或更多个组件的组合，其中所述两个或更多个组件可以包含在单个包装或容器中。或者，所述两个或更多个组件可以分别包含在两个或更多个独立的包装或容器中。
本文所用的术语“膜”通常是指将至少两个体积隔开，或将体积与外部环境隔开的结构。膜可以是合成膜，例如，由固态材料(例如，半导体、金属、半金属或非金属)或聚合材料形成的膜。例如，膜可以由密封收集器皿并将其与外部环境隔开的不透明、透明或半透明的材料形成。
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。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或聚合酶。
本文所用的术语“受试者”通常是指动物或其他生物体，例如，哺乳动物物种(例如，人)、禽类(例如，鸟)物种或植物。哺乳动物包括但不限于鼠类、猿类、人类、农场动物、运动动物和宠物。受试者可以是患有或被怀疑患有某种疾病或有患该疾病的倾向的个体，或者需要治疗或疑似需要治疗的个体。受试者可以是患者。
本文所用的术语“抗凝剂”是能够使样品(例如，血液样品)保持为液体形式的试剂。抗凝剂可以是抗凝结剂，例如，肝素(例如，肝素锂或肝素钠)或乙二胺四乙酸(EDTA)，在一些情况下，其与外围设备集成以供综合测试或服务。
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。
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，体液样品，如血液样品)以供核酸扩增的装置。该装置可以包含耦合到至少一个收集通道的装置主体。所述收集通道可以包括收集构件，该收集构件在其末端处具有开口以便允许样品的流动。
在一些实施方案中，所述系统可以包括外部扩增和/或测序装置(例如，PCR仪)，或者是通往收集通道的样品的来源。收集通道可以基本上不含抗凝剂。所述装置还可以包括耦合到装置主体的机械构件。该机械构件可被配置用于驱使收集构件(i)从收集通道向外伸出以便从样品来源收集样品，以及/或者(ii)在从样品来源收集样品后缩回到收集通道中。在一些情况下，这样的驱使是在由装置的使用者例如受试者接合机械构件时进行的。机械构件可以驱使收集构件以便交替地从收集通道向外伸出和缩回到收集通道中。机械构件可以驱使收集构件以便交替地和顺序地从收集通道向外伸出和缩回到收集通道中，或者反之亦然。
所述装置还可以包括位于包含收集构件的收集通道的末端处的盖，其中该盖被配置用于防止开口和收集构件暴露于环境并使它们保持干净。该盖还可以在所述盖面向受试者(例如，受试者的手指)的一侧包括保持构件(例如，包含样品保持卡例如血液卡的片装置)。在收集构件在采样后向收集通道中缩回期间，可以由所述保持构件保持(例如，吸收)携带于收集构件上的样品(例如，血液)的至少大部分。如果需要，保持构件可以用于进一步检测，例如，分析所保持的样品的某些组分或特性。
盖可以安装在收集通道的一部分和/或收集构件的一部分之上。该盖还可以安装在装置主体的一部分内。该盖可以由不透明、透明或者半透明的材料形成。该盖还可以由可使用收集构件(例如，针)和/或收集通道(例如，毛细管)穿透的材料形成。
装置主体可以包含附接到其邻近机械构件的一部分(例如，其一端或者一个或多个侧面)的一个或多个法兰。该一个或多个法兰可以在装置主体的对称位置处成对存在。该一个或多个法兰中的每一个可以包含至少第一接触元件和第二接触元件。机械构件可以沿着其长度包含至少第一突出元件。第一接触元件可被配置用于接合第一突出元件并与之相接触。收集通道可以在其外表面(即，面向装置主体的内壁的表面)上包含至少第二突出元件，其中该第二接触元件可被配置用于接合第二突出元件并与之相接触。
所述突出元件中的每一个可以对称成对存在，其中机械构件和/或收集通道的纵轴为对称轴。在一些实施方案中，第一突出元件和第二突出元件可以定位成分别垂直于机械构件和收集通道的纵轴。在一些实施方案中，与第一突出元件相比，第二突出元件位于更靠近收集通道的开口的位置，并且第二突出元件比第一突出元件更长。
在其他实施方案中，与第一突出元件相比，第二突出元件位于更靠近收集通道的开口的位置，并且第二突出元件比第一突出元件从它们相应的附接点向机械构件或收集通道突出更远。
所述样品可以是组织或体液样品，或其部分。在一些情况下，该样品是“体液”样品，其可以包括但不限于血液、尿液、唾液、泪液、汗液、身体分泌物、身体排泄物或源自于受试者或可从受试者获得的任何其他液体。具体地，该样品可以包括但不限于血液、血清、血浆、骨髓、唾液、尿液、胃液、脊髓液、泪液、粪便、粘液、汗液、耳垢、油、腺体分泌物、脑脊液、精液、阴道液、来源于肿瘤组织的间质液、眼内液、胎盘液、羊水、脐带血、淋巴液、腔液、痰、脓、胎粪、乳汁和/或其他分泌物或排泄物。例如，样品可以是血液样品或其一部分，其可以包括但不限于全血样品、包含红细胞的样品、血浆样品、血清样品、血沉棕黄层样品、包含白细胞的样品等。该血液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)。
收集通道可以基本上包含在装置主体中。在某些情况下，机械构件可以基本上包含在装置主体中。
所述装置还可以包括能够与收集通道流体连通的收集器皿，其中该收集器皿可以包含核酸扩增所需的试剂。因此，可以通过收集构件的开口将样品从收集通道安放到收集器皿中，从而形成包含样品和试剂的混合物。在一些实施方案中，收集器皿可以基本上不含抗凝剂。收集器皿中所包含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，试剂可以包括Mg或Mn离子。
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(HIV I)、人免疫缺陷病毒II(HIV II)、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(Mycobacteriumtuberculosis))或致病原生动物(例如，疟原虫(Plasmodium))相关。
所述收集器皿可以适用于将包含样品和试剂的混合物稳定储存至少约5分钟的时间段。在一些实施方案中，该收集器皿可以适用于将混合物稳定储存至少约1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、12小时、1天、2天、3天、4天、5天、6天、1周、2周、3周或1个月的时间段。
所述样品可以是体积不超过约5mL；不超过约4mL；不超过约3mL；不超过约2mL；不超过约1mL；不超过约500μL；不超过约250μL；不超过约100μL；不超过约75μL；不超过约50μL；不超过约35μL；不超过约25μL；不超过约20μL；不超过约15μL；不超过约10μL；不超过约8μL；不超过约6μL；不超过约5μL；不超过约4μL；不超过约3μL；不超过约2μL；不超过约1μL；不超过约0.8μL；不超过约0.5μL；不超过约0.3μL；不超过约0.2μL；不超过约0.1μL；不超过约0.05μL；或不超过约0.01μL的体液样品。例如，所述样品可以具有约0.01μL至约5mL、约0.01μL至约4mL、约0.01μL至约3mL、约0.01μL至约2mL、约0.01μL至约1mL、约0.01μL至约0.5μL、约0.01μL至约0.4μL、约0.01μL至约0.3μL、约0.01μL至约0.2μL、约0.01μL至约0.1μL、约0.01μL至约0.05μL的体积。
样品的来源可以是储存器皿中的样品池。该来源还可以是可通过在组织中穿刺而获得的受试者的组织。
收集构件的末端可以包括适用于在组织中产生穿刺的针。在一些情况下，收集构件可以包括与针盖相邻的针，该针可以包括开口，并且可以驱使该针穿透针盖，以便从样品来源收集样品。在一些实施方案中，机械构件可以是按钮。在一些情况下，机械构件可以是弹簧加载的。在其他实施方案中，机械构件可以是可在第一位置按压并且在第二位置进一步按压。在第一位置处的按压可以使收集构件从收集通道向外伸出以便从样品来源收集样品。在第二位置处的按压可以使样品从收集通道向开口流动。在一些实施方案中，在第二位置处的按压可以使收集通道从收集装置的主体向外伸出，其中该主体包含机械构件。收集器皿可以包含所测试的受试者的识别信息。该识别信息可以是匿名的。在一些情况下，该识别信息可以在条形码上。在其他实施方案中，该识别信息可以在射频识别(RFID)标签中。在一些实施方案中，所述第一位置和第二位置可以是同一位置。在其他实施方案中，所述第一位置和第二位置可以是不同位置。
参考图1A-图1D，图中示出了样品收集装置100。样品收集装置100可以包括收集装置主体102、机械构件101以及在其末端处具有开口的至少一个收集通道103。收集通道可以包括位于或邻近具有开口的所述末端的收集构件105。在某些情况下，该收集通道可以基本上不含任何抗凝剂。
在一些情况下，可以提供盖104。盖104可以被定位在包含收集构件的收集通道的末端处，其中该盖被配置用于防止开口和收集构件暴露于环境并使它们保持干净。例如，当样品是血液样品时，可以将该盖配置成处于能够保护开口和收集构件、使它们保持干净并在采样后盖住收集构件的带血尖端的适当形状和位置。在一个非限制性示例中，可以将盖104安装在收集通道103的一部分之上或安装在收集构件105之上。盖104可以是可与收集通道103分离的。在一些情况下，盖104可以是可与收集通道103完全分开的，或可以保持一部分与收集通道103连接，例如但不限于铰接至或以其他方式连接至该收集通道。盖104可以盖住在其末端处含有开口的收集通道103的一部分。盖104在处于适当的位置时可以防止物质例如空气、流体或颗粒进入该通道。可采用本领域中已知或后续开发的任何技术将盖104附接至收集通道103。例如，该盖可以被扣合，拧上，摩擦配合，夹合，具有磁性部分，捆束(tie in)，利用弹性部分，和/或可以可移除地连接至收集通道。该盖还可以通过例如定位在收集通道与该盖之间的中间材料直接或间接地连接至收集通道。该盖可以与收集通道形成流体紧密密封。该盖可以由不透明、透明或者半透明的材料形成。该盖可以由可用收集构件(例如，针)和/或收集通道(例如，毛细管)穿透的材料形成。
所述收集通道可以是能够运送并储存(至少短暂地)样品如体液样品(例如，血液)的任何形式的通路。该收集通道可以具有任何形状或大小，一些实施方案被配置为使得该通道在与样品流体接触时表现出毛细作用。在一些情况下，该通道可以具有小于或等于约10mm2、7mm2、5mm2、4mm2、3mm2、2.5mm2、2mm2、1.5mm2、1mm2、0.8mm2、0.5mm2、0.3mm2或0.1mm2的横截面积。该横截面大小可以保持相同或可以沿长度变化。一些实施方案可以针对沿着一个长度更大并且继而在不同长度上更小的力而定制。横截面形状可以保持相同或可以沿长度变化。一些通道在构型上是直的。一些实施方案可以具有单独的或与笔直部分组合的弯曲或其他形状的路径形状。一些通道可以具有不同的相对于装置主体102的朝向。例如，当装置保持基本水平时，由于其携带流体远离所述装置上的初始收集点，一个或多个通道可以向下倾斜、向上倾斜或者根本不倾斜。
可以将机械构件101耦合到装置主体102并且可以将其配置用于驱使收集构件105从收集通道向外伸出，以从样品来源收集样品。收集构件105还可以被配置成在从样品来源收集样品后缩回至收集通道中。机械构件可以是适合于接合以施加压力并驱使收集构件的任何形状或形式。在一些实施方案中，机械构件101可以包括弹簧或任何能够提供正压力的其他组件。在本特定实施方案中，机械构件101的形式为按钮，其可被朝向装置100的另一端按压(如图1D中所示)或在相反方向上被推高(如图1C中所示)。
在本实施方案中，机械构件101可以用于连结装置主体102、收集通道103、收集构件105和/或盖104，以便形成完整的装置。应当理解，尽管机械构件101、装置主体102、收集通道103、收集构件105和盖104作为单独的部件列出，但是这些部件中的一个或多个可以集成地成型以简化制造，并且本文中不排除这样的集成。
图1A显示，受试者将其手指106与盖104对准。如图1A中所示，可以在第一位置按压装置100的机械构件101，从而使收集构件105从收集通道103向外伸出以收集样品。图1B显示，手指向收集构件移动，由此也将盖压向收集构件。结果，收集构件(例如，包含针)可以穿透盖并可以暴露。然后，该暴露的收集构件可以与手指接触并刺破手指，由此允许样品(例如，血液)流出手指。图1C显示，该收集构件随后可以缩回至收集通道中，这可以通过例如由手指按压收集构件时所产生的压力来实现，由此样品可以通过在该收集通道的末端处的开口进入收集通道(例如，毛细管)中。与此同时，可以在与收集通道的开口相反的方向上推离机械构件。图1D显示，当收集通道中已收集到足够的样品时，可以向机械构件施加正压，这转而可以驱使收集通道被盖和/或装置主体盖住的部分突出该盖。如果需要，可以向机械构件施加进一步的正压，由此使所收集的样品从收集通道流向开口。
样品可以流入收集器皿107中，该收集器皿可以能够与收集通道流体连通。该收集器皿可以包含核酸扩增所需的试剂。因此，来自收集通道的样品和包含在收集器皿中的试剂可以形成反应混合物。在一些情况下，该收集器皿可以基本上不含任何抗凝剂。核酸扩增所需的试剂可以包括一种或多种引物(例如，对于扩增某些靶核酸特异性的引物)，其还可以包括聚合酶。该试剂可进一步包括Mg或Mn离子。该引物可以具有被选择用于测定受试者是否存在感染性疾病的序列。例如，该引物可以具有被选择用于测定一种或多种病原体的存在和/或量的序列，该病原体包括但不限于H1N1病毒、H3N2病毒、H7N9病毒和H5N1病毒、55型腺病毒(ADV55)或7型腺病毒(ADV7)、具甲RNA-丙型肝炎病毒(RNA-HCV)、致病细菌(例如，结核分枝杆菌)或致病原生动物(例如，疟原虫)。
所述反应混合物可以包含完成核酸扩增(例如，DNA扩增、RNA扩增)所需的试剂，这类试剂的非限制性示例包括对靶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)、dNTP以及其他酶(例如，尿嘧啶-DNA糖基化酶(UNG)等)。在一些情况下，反应混合物还可包含一种或多种报道剂(reporter agent)。该反应混合物还可以包含适合于促进核酸扩增的酶，例如，聚合酶(polymerizing enzyme)(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、Platinum Taq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分钟的变性步骤，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。这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eppendorf PCR管。
收集器皿107可以包含受试者的识别信息。该识别信息可以是匿名的，其还可以在条形码上或在射频识别(RFID)标签中。该条形码可以包括一串字符，例如，字母和/或数字。
在一些实施方案中，收集器皿107可以在与收集通道流体连通之前用膜(例如，隔膜)密封。该膜可以是合成膜，例如，由固态材料(例如，半导体、金属、半金属或非金属)或聚合材料形成的膜。例如，膜可以由密封收集器皿并使其与外部环境隔开的不透明、透明或半透明的材料形成。因此，当收集通道中已收集到足够的样品时，可以向机械构件施加正压，这转而可以驱使收集通道被盖和/或装置主体盖住的部分突出该盖，与此同时，可以同时驱使收集构件(例如，包括针)从收集通道向外伸出并暴露。然后，在向机械构件施加进一步的正压时，可以驱使收集构件穿透密封收集器皿的膜，使其与收集通道流体连通，由此允许收集的样品从收集通道流向收集器皿。
图2示出了示例性样品收集装置200的一部分的放大图。图2A-图2C展示了收集构件205的位置变化的示例。图2A显示，受试者将其手指206与盖204对准。驱使收集构件205从收集通道203向外伸出，以收集样品。图2B显示，手指向收集构件移动，由此也将盖压向收集构件。结果，收集构件(例如，包含针)可以穿透盖并可以暴露。然后，该暴露的收集构件可以与手指接触并刺破手指，由此允许样品(例如，血液)流出手指。图2C显示，该收集构件随后可以缩回至收集通道中，这可以通过例如由使用者的手指按压收集构件时所产生的压降来实现，由此可使样品通过在该收集通道的末端处的开口进入收集通道(例如，毛细管)中。
盖204还可以在所述盖面向手指的一侧包括保持构件207(例如，包含样品保持卡的片装置)。因此，在收集构件在采样后向收集通道中缩回期间，可以由所述保持构件保持(例如，吸收)携带于收集构件上的样品(例如，血液)的至少大部分。如果需要，保持构件可以用于进一步检测(例如，分析所保持的样品的某些组分或特性)。
图3A-图3D展示了本发明的样品收集装置300的另一实施方案。在该非限制性示例中，样品收集装置300可以包括收集装置主体302、机械构件301以及在其末端处具有开口的至少一个收集通道303。收集通道可以包括位于或邻近具有开口的所述末端的收集构件305。在某些情况下，该收集通道可以基本上不含任何抗凝剂。
收集装置300还可以包括盖304。该盖304可以安装在收集通道303的一部分之上以及收集构件305的一部分之上。盖304还可以安装在装置主体302的一部分内。盖304可以由不透明、透明或者半透明的材料形成。盖304可以由可使用收集构件(例如，针)和/或收集通道(例如，毛细管)穿透的材料形成。装置主体302可以包括附接到其邻近机械构件301的一部分(例如，其一端或者一个或多个侧面)的一个或多个法兰。所述法兰可以在装置主体的对称位置处成对存在。该一个或多个法兰中的每一个可以包含至少第一接触元件307和第二接触元件310。机械构件301可以沿着其长度包含至少第一突出元件308，其中第一接触元件307可被配置用于接合第一突出元件308并与之相接触。收集通道303可以在其外表面(即，面向装置主体的内壁的表面)上包含至少第二突出元件309，其中第二接触元件310可被配置用于接合第二突出元件309并与之相接触。所述突出元件中的每一个可以对称成对存在，并且对称轴可以与机械构件301和/或收集通道303的纵轴对准。在一些实施方案中，第一突出元件308和第二突出元件309可以定位成分别垂直于机械构件301和收集通道303的纵轴。在一些实施方案中，与第一突出元件308相比，第二突出元件309位于更靠近收集通道的开口的位置，并且第二突出元件309比第一突出元件308更长。在一些实施方案中，与第一突出元件308相比，第二突出元件309位于更靠近收集通道的开口的位置，并且第二突出元件309比第一突出元件308从它们相应的附接点向机械构件301或收集通道303突出更远。
图3A显示，受试者将其手指306与盖304对准。如图3A中所示，在第一位置处按压装置300的机械构件301，从而使收集构件305从收集通道303向外伸出，以收集样品。当在第一位置处按压机械构件301时，第一接触元件307接合第一突出元件308并与之相接触，从而阻止机械构件301向与邻近收集通道303的开口的装置主体的末端相对的装置主体302的末端的移动。与此同时，第二接触元件310与第二突出元件309相接触，从而在第二突出元件309与第二接触元件310之间产生压力。因此，机械构件301固定在第一位置。第一接触元件307和第二接触元件310可以是适合于分别接合第一突出元件308和第二突出元件309和/或阻止其移动的任何形状或形式。
图3B显示，手指向收集构件移动，由此还按压盖向收集通道开口的相对端移动。该盖可被配置用于导致收集通道的同时移动，以及包含于其外表面上的第二突出元件309的移动。结果，第二突出元件309被进一步压向第二接触元件310，并且收集构件(例如，包含针)相对于收集通道进一步向外伸出，穿透盖并暴露。然后，该暴露的收集构件可以与手指接触并刺破手指，由此允许样品(例如，血液)流出手指。
图3C显示，通过增大第二突出元件309对于第二接触元件310的压力，第二接触元件310(以及因此包含第二接触元件310的法兰的部分)由第二突出元件309推离机械构件，从而导致从第一接触元件307的阻挡中释放第一突出元件308，由此使机械构件301能够进一步向收集通道开口的相反方向移动。这导致收集构件303向收集通道中缩回，从而允许样品(例如，血液)通过在该收集通道的末端处的开口进入收集通道(例如，毛细管)中。样品从手指向收集通道的移动可由负压、重力、毛细作用、吸引、压差或真空力等来驱动。
图3D显示，当收集通道中已收集到足够的样品时，可以向机械构件施加正压，该机械构件继而可被按压至如上文关于图3A所述的第一位置，其中第一接触元件307接合第一突出元件308并与之相接触，由此阻止机械构件301向与邻近收集通道303的开口的装置主体的末端相对的装置主体302的末端的移动。与此同时，第二接触元件310与第二突出元件309相接触，由此在第二突出元件309与第二接触元件310之间产生压力。因此，机械构件301再次固定于第一位置。在一些情况下，在同一过程期间，或者在向机械构件施加进一步正压的情况下，所收集的样品通过开口从收集通道转移到收集器皿311。
收集器皿311是本申请上文所述的。在一些情况下，收集器皿311可以包括将该收集器皿与其环境密封的膜。
如上文所述，盖304还可以在所述盖面向手指的一侧包括保持构件(例如，包含样品保持卡的片装置)。
图4A提供了收集器皿400的非限制性示例，该收集器皿包括器皿帽401和器皿主体402。图4B展示了无帽的器皿主体202。图4C示出了收集器皿400的透视图，其中器皿主体402包含用于将其中的内容物(例如，核酸扩增所需的试剂)与外部环境隔开的膜403。图4D示出了无帽的器皿主体402的透视图。
图5示出了根据本公开内容的一个非限制性示例的样品收集装置500用于核酸扩增的应用。装置500包括采样组件504和收集器皿，其中该收集器皿包含帽301和含有核酸扩增所需的试剂的器皿主体502。器皿主体502进一步包含将内容物(例如，核酸扩增所需的试剂)相对于环境密封的膜503。在分析前，该收集器皿处于密封状态。在临使用前，将帽501从器皿主体502上移除并分离。然后，使用采样组件504从受试者获得样品(例如，体液样品，例如，血液样品)，并将样品保留在采样组件504的收集通道505中。在采样后不久或立即，穿透或移除器皿主体502的密封膜503，然后将采样组件504安装到器皿主体502上以形成密封且组装的样品收集装置500，其中收集通道505与器皿主体502流体连通，并将所收集的样品从收集通道释放到器皿主体，从而形成包含样品和核酸扩增所需试剂的反应混合物。然后，将组装的装置500直接放置在合适的设备506(例如，PCR仪)中以供扩增和进一步分析。整个过程可能耗费少于约1小时。本公开内容的照护点扩增装置可以提供快速和实时的核酸扩增和病原体检测。
用于收集受试者的样品的方法
在另一个方面，本公开内容提供了用于收集受试者的样品(例如，体液样品，例如，血液样品)的方法。用于从受试者收集样品的方法可以包括提供包含至少一个收集通道的样品收集装置。该收集通道可以包括收集构件，该收集构件在其末端处具有开口，以便允许样品从样品来源流向收集通道。接下来，可以将收集构件的开口定位成邻近样品的来源。然后，可以在样品通过开口从来源流向所述收集通道中时将样品从来源收集到收集通道。接下来，可以将所收集的样品从收集通道通过开口安放到包含核酸扩增所需的试剂的收集器皿中。这可以提供具有样品和试剂的混合物。由此形成的混合物可以例如在样品收集之后立即直接用于使用适合进行进一步分析的设备来进行进一步分析，例如，核酸扩增、测序等。
在一些实施方案中，可以采用膜(例如，隔膜)来将收集器皿密封，从而将其中的内容物(例如，核酸扩增所需的试剂)与环境隔开。该膜可以是合成膜，例如，由固态材料(例如，半导体、金属、半金属或非金属)或聚合材料形成的膜。例如，膜可以由密封收集器皿并将其与外部环境隔开的不透明、透明或半透明的材料形成。因此，在某些实施方案中，所述方法可以进一步包括如下步骤：穿透密封收集器皿的膜，使其与收集通道流体连通，由此允许所收集的样品从收集通道流向收集器皿。可以用同一用于样品收集的收集构件(例如，包含位于末端处的针)来实现该穿透。或者，还可以用能够穿透该膜的不同装置或组件来实现该穿透。
所述样品可以是组织或体液样品，或其部分。在一些情况下，该样品是“体液”样品，其可以包括但不限于血液、尿液、唾液、泪液、汗液、身体分泌物、身体排泄物或源自于受试者或可从受试者获得的任何其他液体。具体地，该样品可以包括但不限于血液、血清、血浆、骨髓、唾液、尿液、胃液、脊髓液、泪液、粪便、粘液、汗液、耳垢、油、腺体分泌物、脑脊液、精液、阴道液、来源于肿瘤组织的间质液、眼内液、胎盘液、羊水、脐带血、淋巴液、腔液、痰、脓、胎粪、乳汁和/或其他分泌物或排泄物。例如，样品可以是血液样品或其一部分，其可以包括但不限于全血样品、包含红细胞的样品、血浆样品、血清样品、血沉棕黄层样品、包含白细胞的样品等。该血液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，血液样品)来进行核酸扩增。例如，可以使安放在收集器皿中的血液样品经受核酸扩增条件(例如，PCR)而不对血液样品进行任何其他的处理(例如，纯化、离心等)。
所述收集器皿可以基本上不含抗凝剂。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。
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(HIV I)、人免疫缺陷病毒II(HIV II)、正粘病毒、埃博拉病毒、登革病毒、流感病毒、肝炎病毒科病毒、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。
所述收集器皿可以适用于将包含样品和试剂的混合物稳定储存至少约10秒、30秒、1分钟、5分钟、10分钟、20分钟、30分钟、40分钟、50分钟或60分钟的时间段。在一些实施方案中，该收集器皿可以适用于将该混合物稳定储存至少约1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、12小时、1天、2天、3天、4天、5天、6天、1周、2周、3周或1个月的时间段。
所述样品可以是体积不超过约5mL；不超过约4mL；不超过约3mL；不超过约2mL；不超过约1mL；不超过约500μL；不超过约250μL；不超过约100μL；不超过约75μL；不超过约50μL；不超过约35μL；不超过约25μL；不超过约20μL；不超过约15μL；不超过约10μL；不超过约8μL；不超过约6μL；不超过约5μL；不超过约4μL；不超过约3μL；不超过约2μL；不超过约1μL；不超过约0.8μL；不超过约0.5μL；不超过约0.3μL；不超过约0.2μL；不超过约0.1μL；不超过约0.05μL；或不超过约0.01μL的体液样品。例如，所述样品可以具有约0.01μL至约5mL、约0.01μL至约4mL、约0.01μL至约3mL、约0.01μL至约2mL、约0.01μL至约1mL、约0.01μL至约0.5μL、约0.01μL至约0.4μL、约0.01μL至约0.3μL、约0.01μL至约0.2μL、约0.01μL至约0.1μL、约0.01μL至约0.05μL的体积。
收集器皿可以是收集装置的一部分。例如，收集器皿可以与收集装置聚集或封装在一起，或例如以可逆的方式集成到收集装置中。在一些示例中，收集器皿与收集装置集成在一起，并且可从收集装置移除。
如上所述的方法或其重复单元(例如，循环)可以在少于约1-10分钟的时间段内进行。在一些实施方案中，该时间段可以少于约5分钟、少于约3分钟、少于约1分钟或少于约30秒。
样品的来源可以是储存器皿中的样品池。该来源还可以是可通过在组织中穿刺而获得的受试者组织。收集构件可以包括适合于产生穿刺的针。在一些实施方案中，收集构件可以包括与针盖相邻的针。该针可以在其末端处包括开口。在某些实施方案中，可以驱使所述针穿透针盖，以从样品来源收集样品。在一些实施方案中，机械构件可以是按钮。该机械构件还可以是弹簧加载的。该机械构件可以是可在第一位置按压并且可在第二位置进一步按压。在第一位置处的按压可以使收集构件从收集通道向外伸出以便从样品来源收集样品。在第二位置处的按压可以使样品从收集通道向开口流动。在一些实施方案中，在第二位置处的按压可以使收集通道从收集装置的主体向外伸出，其中该主体包含机械构件。收集器皿可以包含所测试的受试者的识别信息。该识别信息可以是匿名的。在一些情况下，该识别信息可以在条形码上。在其他实施方案中，该识别信息可以在射频识别(RFID)标签中。在一些实施方案中，所述第一位置和第二位置可以是同一位置。在其他实施方案中，所述第一位置和第二位置可以是不同位置。
样品收集装置可以包括机械构件，该机械构件驱使收集构件：(i)从收集通道向外伸出以便从样品来源收集样品(例如，体液样品，例如，血液样品)，以及(ii)在从所述来源收集样品后缩回到收集通道中。该机械构件可以是按钮。该机械构件可以是可在第一位置按压并且可在第二位置进一步按压，其中在第一位置处的按压可以使收集构件从所述收集通道向外伸出以便从样品来源收集样品，并且其中在第二位置处的按压可以使样品从收集通道向开口流动。在一些情况下，所述第一位置和第二位置可以是同一位置，其中在该位置处的按压可以使收集构件从收集通道向外伸出并且还可以使样品从收集通道向开口流动。
在一些情况下，在第二位置处的按压可以使收集通道从收集装置的主体向外伸出，其中该主体可以包含机械构件。
机械构件可以是(i)可从第一位置向第二位置按压，以使收集构件从收集通道向外伸出，以及(ii)可从第二位置向第一位置延伸，以在样品收集后将收集构件缩回到收集通道中。
所述装置还可以包括定位在包含收集构件的收集通道的末端处的盖，其中该盖被配置用于防止开口和收集构件暴露于环境并使它们保持干净。该盖还可以在所述盖面向受试者(例如，手指)的一侧包括保持构件(例如，包含样品保持卡例如血液卡的片装置)。因此，在收集构件在采样后向收集通道中缩回期间，可以由所述保持构件保持(例如，吸收)携带于收集构件上的样品(例如，血液)的至少大部分。如果需要，保持构件可以用于进一步检测(例如，分析所保持的样品的某些组分或特性)。
盖可以安装在收集通道的一部分和/或收集构件的一部分之上。该盖还可以安装在装置主体的一部分内。该盖可以由不透明、透明或者半透明的材料形成。该盖还可以由可使用收集构件(例如，针)和/或收集通道(例如，毛细管)穿透的材料形成。
在所述方法的一个实施方案中，将受试者的手指(或所要测试或采样的任何其他身体部分)与收集装置的盖或收集构件对准。在第一位置处按压装置的机械构件，从而使收集构件从收集通道向外伸出以收集样品。然后，将手指(或所要测试或采样的任何其他身体部分)移向收集构件，由此还将盖按向收集构件。结果，收集构件(例如，包含针)可以穿透盖并可以暴露。然后，该暴露的收集构件可以与手指接触并刺破手指，由此允许样品(例如，血液)流出手指。然后，该收集构件可以缩回至收集通道中，这可以通过例如由手指按压收集构件时所产生的压力来实现，由此样品可以通过在该收集通道的末端处的开口进入收集通道(例如，毛细管)中。与此同时，可以在与收集通道的开口相反的方向上推离机械构件。当收集通道中已收集到足够的样品时，可以向机械构件施加正压(例如，将其按压至第一位置)，这转而可以驱使收集通道被盖和/或装置主体盖住的部分突出该盖。如果需要，可以向机械构件施加进一步的正压(例如，将其按压至第二位置)，由此使所收集的样品从收集通道流向开口。
样品可以流入收集器皿中，该收集器皿可以能够与收集通道流体连通。该收集器皿可以包含核酸扩增所需的试剂。因此，来自收集通道的样品和包含在收集器皿中的试剂可以形成反应混合物。该反应混合物可以用于进一步分析。
在一些实施方案中，装置主体可以包含附接到其邻近机械构件的一部分(例如，其一端或者一个或多个侧面)的一个或多个法兰。该一个或多个法兰可以在装置主体的对称位置处成对存在。该一个或多个法兰中的每一个可以包含至少第一接触元件和第二接触元件。机械构件可以沿着其长度包含至少第一突出元件，其中第一接触元件可被配置用于接合第一突出元件并与之相接触。收集通道可以在其外表面(即，面向装置主体的内壁的表面)上包含至少第二突出元件，其中第二接触元件可被配置用于接合第二突出元件并与之相接触。
所述突出元件中的每一个可以对称成对存在，其中机械构件和/或收集通道的纵轴为对称轴。在一些实施方案中，第一突出元件和第二突出元件可以定位成分别垂直于机械构件和收集通道的纵轴。在一些实施方案中，与第一突出元件相比，第二突出元件位于更靠近收集通道的开口的位置，并且第二突出元件比第一突出元件更长。
在一些情况下，第二突出元件位于比第一突出元件更靠近收集通道的开口的位置，并且第二突出元件比第一突出元件从它们相应的附接点向机械构件或收集通道突出更远。
在一些示例中，将受试者的手指(或所要测试或采样的任何其他身体部分)与所提供的收集装置的盖或收集构件对准。然后，可以在第一位置按压装置的机械构件，从而使收集构件从收集通道向外伸出以收集样品。当在该第一位置按压机械构件时，第一接触元件可以接合第一突出元件并与之相接触，由此阻止机械构件向与邻近收集通道的开口的装置主体的末端相对的装置主体的末端的移动。与此同时，第二接触元件可以与第二突出元件相接触，由此在第二突出元件与第二接触元件之间产生压力(例如，反向力)。因此，机械构件将会固定在第一位置。然后，可以将手指(或所要测试或采样的任何其他身体部分)移向收集构件，由此还按压盖向收集通道开口的相对端移动。该盖可被配置用于导致收集通道的同时移动，以及包含于其外表面上的第二突出元件的移动。结果，第二突出元件可被进一步压向第二接触元件，并且收集构件(例如，包含针)可相对于收集通道进一步向外伸出，穿透盖并暴露。然后，该暴露的收集构件可以与手指(或所要测试或采样的任何其他身体部分)接触并刺破手指，由此允许样品(例如，血液)流出。然后，通过增大第二突出元件对于第二接触元件的压力，第二接触元件(以及因此包含第二接触元件的法兰的部分)可由第二突出元件推离机械构件，从而导致从第一接触元件的阻挡中释放第一突出元件，由此使机械构件能够进一步向收集通道开口的相反方向移动。这可以导致收集构件向收集通道中缩回，从而允许样品(例如，血液)通过在该收集通道的末端处的开口进入收集通道(例如，毛细管)中。样品从手指(或所要测试或采样的任何其他身体部分)向收集通道的移动可以由负压、重力、毛细作用、吸引、压差或真空力等来驱动。当收集通道中已收集到足够的样品时，可以向机械构件施加正压，该机械构件继而可被按压至如上文所述的第一位置，其中第一接触元件可以接合第一突出元件并与之相接触，由此阻止机械构件向与邻近收集通道的开口的装置主体的末端相对的装置主体的末端的移动。与此同时，第二接触元件可以与第二突出元件相接触，由此在第二突出元件与第二接触元件之间产生压力(例如，反向力)。因此，机械构件可以再次固定于第一位置。在同一过程期间，或者在向机械构件施加进一步正压的情况下，所收集的样品可以通过开口从收集通道转移到收集器皿。在一些情况下，收集器皿可以包括将该收集器皿相对于其环境密封的膜。
收集器皿可以能够与收集通道流体连通。收集器皿可以包含核酸扩增所需的试剂。因此，来自收集通道的样品和包含在收集器皿中的试剂可以形成反应混合物。该反应混合物可以用于进一步分析。
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。套件可以包括包含核酸扩增所需试剂的收集器皿以及说明书，该说明书允许使用者使用收集装置来(i)从样品来源收集样品(例如，体液样品，例如，血液样品)，以及(ii)将样品安放至收集器皿中以提供包含样品和试剂的混合物，用于在少于约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秒的时间段内进行核酸扩增。例如，该时间段可以为约10-30秒，在约1-5分钟内、在约1-10分钟内、在约1-15分钟内、在约1-20分钟内、在约1-30分钟内、在约1-40分钟内、在约1-50分钟内或在约1-60分钟内。收集器皿可以基本上不含任何抗凝剂。
说明书可以允许使用者利用样品进行核酸扩增。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。
所述套件可进一步包括收集装置，如本文其他各处所述。该收集装置可以包括至少一个收集通道，该至少一个收集通道包括收集构件，该收集构件在其末端处具有开口，以允许样品从样品来源向收集通道的流动。
所述套件可以包括包装或容器。该套件可以包括箱(例如，可回收箱)，该箱包括收集装置、用于核酸扩增的试剂以及说明书。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。

Claims (53)

1.一种用于收集受试者的体液样品以供核酸扩增的装置，包括：
装置主体，其耦合到至少一个收集通道，该至少一个收集通道包括收集构件，该收集构件在其末端处具有开口，以便允许所述体液样品从所述体液样品的来源到所述收集通道的流动，其中所述收集通道基本上不含抗凝剂；以及
机械构件，其耦合到所述装置主体，其中所述机械构件驱使所述收集构件(i)从所述收集通道向外伸出以从所述样品的所述来源收集所述体液样品，以及(ii)在从所述来源收集所述体液样品之后缩回到所述收集通道中。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述体液样品为血液样品。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述血液样品为全血样品。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述收集通道基本上包含于所述主体中。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述机械构件基本上包含于所述主体中。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括能够与所述收集通道流体连通的收集器皿，其中所述收集器皿包含核酸扩增所需的试剂。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述收集器皿基本上不含抗凝剂。
8.根据权利要求6所述的装置，其中所述试剂包括一种或多种引物以及聚合酶。
9.根据权利要求6所述的装置，其中所述试剂包括Mg或Mn离子。
10.根据权利要求8所述的装置，其中所述一种或多种引物具有被选择用于测定所述受试者体内传染性疾病的存在的序列。
11.根据权利要求6所述的装置，其中所述收集器皿适用于将所述混合物稳定储存至少约5分钟的时间段。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述体液样品具有少于约1mL的体积。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述来源是储存器皿中的所述体液样品的池。
14.根据权利要求1所述的装置，其中所述来源是能够通过在组织中穿刺而获得的所述受试者的组织。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述末端包括适合于产生所述穿刺的针。
16.根据权利要求1所述的装置，其中所述收集构件包括与针盖相邻的针，其中所述针包括所述开口，并且其中能够驱使所述针穿透所述针盖以从所述来源收集所述体液样品。
17.根据权利要求1所述的装置，其中所述机械构件是按钮。
18.根据权利要求1所述的装置，其中所述机械构件是弹簧加载的。
19.根据权利要求1所述的装置，其中所述机械构件能够在第一位置按压，并且能够在第二位置进一步按压，其中在所述第一位置处的按压致使所述收集构件从所述收集通道向外伸出以从所述样品的所述来源收集所述体液样品，并且其中在所述第二位置处的按压致使所述混合物从所述收集通道向所述开口流动。
20.根据权利要求19所述的装置，其中在所述第二位置处的按压致使所述收集通道从所述收集装置的主体向外伸出，其中所述主体包括所述机械构件。
21.根据权利要求6所述的装置，其中所述收集器皿包含所述受试者的识别信息。
22.根据权利要求21所述的装置，其中所述识别信息是匿名的。
23.根据权利要求21所述的装置，其中所述识别信息在条形码上。
24.根据权利要求21所述的装置，其中所述识别信息在射频识别(RFID)标签中。
25.一种用于收集受试者的体液样品的方法，包括：
(a)提供包括至少一个收集通道的样品收集装置，其中所述收集通道包括收集构件，该收集构件在其末端处具有开口，以便允许所述体液样品从所述体液样品的来源到所述收集通道的流动；
(b)将所述收集构件的所述开口定位成邻近所述样品的所述来源；
(c)在所述体液样品通过所述开口从所述来源向所述收集通道中流动时将所述体液样品从所述来源收集到所述收集通道中；以及
(d)将(c)中所收集的所述体液样品通过所述开口从所述收集通道安放至包含核酸扩增所需的试剂的收集器皿中，由此提供具有所述体液样品和所述试剂的混合物。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述体液样品是血液样品。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述血液样品为全血样品。
28.根据权利要求25所述的方法，还包括使用安放在所述收集器皿中的所述体液样品来进行所述核酸扩增。
29.根据权利要求25所述的方法，其中所述收集器皿是所述收集装置的一部分。
30.根据权利要求25所述的方法，其中所述收集器皿基本上不含抗凝剂。
31.根据权利要求25所述的方法，其中所述收集通道基本上不含抗凝剂。
32.根据权利要求25所述的方法，其中所述试剂包括一种或多种引物以及聚合酶。
33.根据权利要求25所述的方法，其中所述试剂包括Mg或Mn离子。
34.根据权利要求32所述的方法，其中所述一种或多种引物具有被选择用于测定所述受试者体内传染性疾病的存在的序列。
35.根据权利要求25所述的方法，其中所述收集器皿适用于将所述混合物稳定储存至少约5分钟的时间段。
36.根据权利要求25所述的方法，其中步骤(a)-(d)在少于约10分钟的时间段内进行。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述时间段少于约1分钟。
38.根据权利要求36所述的方法，其中所述时间段少于约30秒。
39.根据权利要求25所述的方法，其中所述体液样品具有少于约1mL的体积。
40.根据权利要求25所述的方法，其中所述来源是储存器皿中的所述体液样品的池。
41.根据权利要求25所述的方法，其中所述来源是能够通过在组织中穿刺而获得的所述受试者的组织。
42.根据权利要求41所述的方法，其中所述收集构件包括适合于产生所述穿刺的针。
43.根据权利要求25所述的方法，其中所述收集构件包括与针盖相邻的针，其中所述针包括所述开口，并且其中能够驱使所述针穿透所述针盖以从所述来源收集所述体液样品。
44.根据权利要求25所述的方法，其中所述样品收集装置包括机械构件，该机械构件驱使所述收集构件(i)从所述收集通道向外伸出以从所述样品的所述来源收集所述体液样品，以及(ii)在从所述来源收集所述体液样品之后缩回到所述收集通道中。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述机械构件是按钮。
46.根据权利要求44所述的方法，其中所述机械构件能够在第一位置按压，并且能够在第二位置进一步按压，其中在所述第一位置处的按压致使所述收集构件从所述收集通道向外伸出以从所述样品的所述来源收集所述体液样品，并且其中在所述第二位置处的按压致使所述样品从所述收集通道向所述开口流动。
47.根据权利要求46所述的方法，其中在所述第二位置处的按压致使所述收集通道从所述收集装置的主体向外伸出，其中所述主体包括所述机械构件。
48.根据权利要求44所述的方法，其中所述机械构件(i)能够从第一位置向第二位置按压以使所述收集构件从所述收集通道向外伸出，并且(ii)能够从所述第二位置向所述第一位置延伸以在收集所述样品之后将所述收集构件缩回到所述收集通道中。
49.一种用于核酸扩增的套件，包括：
收集器皿，其包含核酸扩增所需的试剂，其中所述收集器皿基本上不含抗凝剂；以及
说明书，其允许使用者使用收集装置来(i)从体液样品的来源收集所述样品，以及(ii)将所述体液样品安放至所述收集器皿中以提供包含所述体液样品和所述试剂的混合物用于在少于约1分钟的时间段内进行核酸扩增。
50.根据权利要求49所述的套件，其中所述说明书允许所述使用者利用所述样品进行核酸扩增。
51.根据权利要求49所述的套件，其中所述时间段少于约30秒。
52.根据权利要求49所述的套件，其中所述套件还包括所述收集装置。
53.根据权利要求49所述的套件，其中所述收集装置包括至少一个收集通道，所述收集通道包括收集构件，该收集构件在其末端处具有开口，以便允许所述体液样品从所述体液样品的所述来源到所述收集通道的流动。
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