CN107429288A

CN107429288A - 用于检测流体样品中微生物的非织造制品和使用非织造制品的方法

Info

Publication number: CN107429288A
Application number: CN201680016438.6A
Authority: CN
Inventors: M·T·克施尔萨加; R·拉亚戈帕尔
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2015-03-19
Filing date: 2016-03-17
Publication date: 2017-12-01
Anticipated expiration: 2036-03-17
Also published as: CN107429288B; JP2018510270A; US20180059108A1; EP3271473B1; JP6838815B2; EP3271473A1; WO2016149472A1

Abstract

本发明提供了用于检测流体样品中的微生物或细胞分析物的非织造制品。非织造制品包括纤维多孔基质和网结于纤维多孔基质中的浓集剂颗粒。纤维多孔基质通常由无机纤维和聚合物纤维组成。本发明还提供了检测在流体样品中的微生物和/或细胞分析物的方法。该方法包括提供非织造制品，提供怀疑含有至少一种微生物菌株或靶细胞分析物的流体样品，使流体样品与非织造制品接触，使得至少一种微生物菌株或靶细胞分析物的至少一部分与非织造制品结合，以及检测结合的微生物菌株或结合的细胞分析物的存在。

Description

用于检测流体样品中微生物的非织造制品和使用非织造制品的方法

技术领域

本公开涉及用于检测流体样品中的微生物的非织造制品和使用非织造制品的方法。

发明背景

测定多种诊断样品、食品样品、环境样品或其它样品中细菌或其它微生物的存在以确定所存在的微生物的身份和/或量常常是所需要的或是必要的。例如，可测定细菌DNA或细菌RNA，以甚至在存在其它细菌种类的情况下评估特定细菌种类的存在与否。然而，检测特定细菌的存在的能力至少部分取决于所分析的样品中细菌的浓度。使样品中的细菌浓集可缩短培养时间或甚至消除对于培养步骤的需要。因此，已经开发了通过使用针对特定细菌菌株特异的抗体(例如，以抗体包被的磁性颗粒或非磁性颗粒形式)来分离(并由此浓集)所述菌株的方法。然而，这些方法往往昂贵，而且对于至少一些诊断应用来说速度仍比期望的稍慢。已经通过基于糖和凝集素蛋白相互作用的方法实现了微生物的非特异性浓集或捕集。各种无机材料(例如，羟基磷灰石和金属氢氧化物)已经用于非特异性结合和浓集细菌。这种非特定的浓集方法在速度、成本、样品要求、空间要求、易用性、位点使用适应性和/或有效性方面变化。

细菌在大多数含水系统中自然发生，并且在使用水的工业应用诸如冷却塔、热交换器、油气勘探和水力压裂作业中会引起问题。需要监测细菌以开发和实施有效的杀菌剂程序，以保持细菌在可接受的限度内。水的微生物质量通常通过传统的基于生长的方法进行评估，其可能需要24至48小时才能进行。基于ATP生物发光测定法的快速方法已被用于确定水中的微生物污染物，因为它们提供了直接的结果；然而，该方法受检测灵敏度的限制，因为它们需要至少1×10⁵个菌落形成单位(cfu)/ml以引发可检测的反应。处理化学品的干扰可能会影响生物发光，导致杀生物剂的错误检测和管理不善。可通过使用较大体积的样品(例如，100ml)来提高ATP生物发光测定的灵敏度，但是这种方法可能难以在一定领域内实施。

发明内容

提供了可用于检测流体样品(诸如水或水分散体)中的微生物和/或细胞分析物的非织造制品。

在第一方面，提供了非织造制品。该非织造制品包括a)纤维多孔基质，和b)网结于纤维多孔基质中的多个浓集剂颗粒。纤维多孔基质主要由无机纤维和聚合纤维组成。

在第二方面，提供了一种检测流体样品中的微生物和/或细胞分析物的方法。该方法包括：a)提供根据第一方面的非织造制品，以及b)提供怀疑含有至少一种微生物菌株或靶细胞分析物的流体样品。该方法还包括c)使流体样品与非织造制品接触，使得至少一种微生物菌株或靶细胞分析物的至少一部分结合到非织造制品上，以及d)检测至少一种结合的微生物菌株或结合靶细胞分析物的存在。

附图说明

图1为实施例1的示例性非织造制品的扫描电子显微镜(SEM)图像。

图2为实施例2的示例性非织造制品的SEM图像。

图3为实施例3的示例性非织造制品的SEM图像。

具体实施方式

本发明提供了非织造制品和用于监测流体样品的微生物质量的快速方法。该方法结合了浓集至少一种微生物或靶细胞分析物的非织造制品和微生物或靶细胞分析物的检测。非织造制品可与大量流体样品接触以浓集微生物和/或靶细胞分析物，并且还允许进一步任选的洗涤以在检测之前除去污染物。非织造制品容易地转移到用于检测的接收器中。根据本公开的方法能够在约15分钟内容易地检测流体样品中的细菌污染。因此，非织造制品和方法可适用于流体样品中的微生物和靶细胞分析物的基于场的检测。

就以下定义术语的术语表来说，除非在权利要求书或说明书中别处提供了不同的定义，否则整篇申请应以这些定义为准。

术语表

在整个说明书和权利要求书中所使用的某些术语虽然大部分为人们所熟知，但可仍然需要作出一些解释。应当理解，如本文所用：

术语“一个”、“一种”和“该”可互换地使用，“至少一个(种)”是指一个(种)或多个(种)所述要素。

术语“和/或”意指任一者或两者。例如，“A和/或B”意指仅A、仅B或A和B两者。

如本说明书中所用，由端值表述的数值范围包括该范围内囊括的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4、5)。

除非另外指明，否则说明书和实施方案中使用的表示数量或成分、性质量度等的全部数值在所有情况下都应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附实施方案列表中示出的数值参数可以随本领域技术人员使用本发明的教导内容寻求获得的期望性质而变化。在最低程度上，并且在不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围内的前提下，至少应当根据报告的数值的有效数位并通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。

术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求中出现这些术语的地方不具有限制的含义。

术语“基本上由……组成”不排除存在未显著影响给定成分或产物的所需特性的附加材料。

词语“优选的”和“优选地”是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本公开的实施方案。然而，在相同的情况下或其它情况下，其它实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其它实施方案是不可用的，并且并不旨在将其它实施方案排除在本公开的范围之外。

术语“插管装置”是指包括诸如窄柔性管的管的装置。

术语“细胞分析物”是指细胞来源的分析物(即，微生物或其组分(例如，细胞或细胞组分，诸如脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)、蛋白质、核苷酸诸如三磷酸腺苷(ATP)等，以及它们的组合)；本说明书中对微生物或微生物菌株的引用是指更普遍地应用于任何细胞分析物)。

术语“浓集剂”是指结合来自流体样品的微生物和/或细胞分析物的材料或组合物(优选地，具有至少约60％，或至少约70％，或至少约80％，或至少约90％的细胞分析物捕集或结合效率)，从而将微生物和/或细胞分析物浓集成比存在于流体样品中的体积更小的体积。

术语“检测”是指鉴定细胞分析物(例如，靶微生物的至少一种组分，从而确定这种靶微生物存在)；

术语“网结”(针对纤维多孔基质中的颗粒)是指颗粒夹带于纤维多孔基质中或夹带于纤维多孔基质上(并且优选地分布于其内部)，而非仅仅携带于其表面；

术语“原纤化”(针对纤维或纤维材料)是指以形成附连到纤维主干上的原纤或分枝的方式进行处理(例如，通过打浆)。

术语“纤维多孔基质”是指非织造网或介质(即不是织造或针织织物)，其包含互层的纤维(例如，包含通过熔吹、纺粘法或其它气流成网技术；梳理法；湿法成网法等互层的纤维的网)；通常，纤维具有小于100毫米的长度，并且未卷曲。

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)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。多种过滤方法都可以使用，包括，但不限于将液体组合物通过过滤器，沉降后抽出或倒出，其它合适的过滤方法、以及它们的组合。“沉降”用于指使液体组合物中的不溶性物质沉降。沉降可通过重力或通过离心进行。接着可通过将可溶物和溶剂从不可溶物中抽吸出、滗析可溶物和溶剂或它们的组合来将不可溶物(或相对较大的不可溶物)与可溶物(或可溶物和相对较小的不可溶物)和溶剂分离。

术语“滤液”通常用来描述已经从液体组合物中移除不可溶物(或至少相对较大的不可溶物)之后剩下的液体。

术语“流体”是指液体、溶液或液体形式的固体或液体中的分散体。

术语“内腔装置”是指包括管状内部或外部形状的装置。

术语“微生物”是指具有适用于分析或检测的遗传物质的任何细胞或颗粒(包括，例如细菌、酵母、病毒和细菌内生孢子)；

术语“微生物菌株”是指可通过检测方法区分的特定类型的微生物(例如，不同属的微生物，属内不同种的微生物或种内不同分离物的微生物)；

术语“聚合物”和“聚合物材料”互换使用，并且是指使一种或多种单体反应而形成的材料。

术语“样品”是指所收集的(例如，待分析的)物质或材料；

术语“样品基质”是指除微生物和/或细胞分析物之外的样品组分；

术语“靶细胞分析物”是指需要进行检测的任何细胞分析物；

术语“靶微生物”是指需要进行检测的任何微生物。

整个本说明书中提及的“一个实施方案”、“某些实施方案”、“一个或多个实施方案”或“实施方案”，无论在术语“实施方案”前是否包括术语“示例性的”都是指结合该实施方案描述的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的某些示例性实施方案中的至少一个实施方案中。因此，在本说明书通篇各处出现的表述诸如“在一个或多个实施方案中”、“在一些实施方案中”、“在某些实施方案中”、“在一个实施方案中”、“在许多实施方案中”或“在实施方案中”不一定是指本公开的某些示例性实施方案中的同一实施方案。此外，特定特征、结构、材料或特性可以在一个或多个实施方案中以任意合适的方式组合。

现在将描述本公开的各种示例性示例。本公开的示例性示例可以在不脱离本公开的实质和范围的情况下进行各种变型和更改。因此，应当理解，本公开的示例并不限于以下所述的示例性示例，但应受权利要求书及其任何等同物中所述的限制的控制。

在第一方面，提供了非织造制品。该非织造制品包括a)纤维多孔基质，和b)网结于纤维多孔基质中的多个浓集剂颗粒。纤维多孔基质主要由无机纤维和聚合纤维组成。非织造纤维多孔基质通常为未织造或针织在一起的一层互层纤维的形式。非织造纤维多孔基质可通过任何合适的工艺制备，诸如例如气流成网技术、纺丝成网技术诸如熔吹或纺粘、梳理法、湿法成网法以及它们的组合。在许多实施方案中，纤维非织造基质通过湿法成网技术来制备。

适用于制备非织造纤维多孔基质的纤维通常为可浆化或可挤出纤维，诸如对辐射和/或多种溶剂稳定的那些纤维。可选地，聚合物纤维中的至少一些聚合物纤维可选择为表现出一定程度的亲水性。可用的纤维包括聚合物纤维、无机纤维以及它们的组合。更具体地，纤维包括多根不同类型的纤维，包括聚烯烃纤维和玻璃纤维。

合适的聚合物纤维包括由天然聚合物(来源于动物或植物源的那些)和/或合成聚合物，包括热塑性聚合物和溶剂可分散聚合物制备的那些。可用的聚合物包括聚烯烃(例如聚(乙烯)(例如低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯等)，聚丙烯，聚(1-丁烯)，乙烯和丙烯的共聚物，α-烯烃共聚物诸如乙烯或丙烯与1-丁烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯的共聚物，诸如聚(乙烯-共-1-丁烯)，聚(乙烯-共-1-丁烯-共-1-己烯)等)；聚乳酸；聚(异戊二烯)；聚(丁二烯)；聚酰胺(例如，尼龙6；尼龙6,6；尼龙6,12；聚(亚氨基己二酰亚氨基六亚甲基)；聚(亚氨基己二酰亚氨基十甲烯基)；聚己内酰胺等)；聚酰亚胺(例如，聚(均苯四酸酰亚胺)等)；聚醚；聚(醚砜)(例如，聚(二苯醚砜)、聚(磺基二苯-共-联苯抱氧砜)等)；聚(砜)；聚(乙烯基酯)诸如聚(乙酸乙烯酯)；乙酸乙烯酯的共聚物(例如，聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)，其中乙酸酯基团的至少一部分已经水解以提供包括聚(乙烯-共-乙烯醇)的各种聚(乙烯醇)的共聚物等)；聚(磷腈)；聚(乙烯醚)；聚(乙烯醇)；芳族聚酰胺(例如，对芳族聚酰胺，诸如聚(对苯二甲酰对苯二胺)和由特拉华州威明顿的杜邦公司(DuPont Co.,Wilmington,DE)以商品名“KEVLAR”售卖的纤维，所述纤维的浆基于构成浆的纤维长度以各种等级可商购获得，诸如，例如，“KEVLAR 1F306”和“KEVLAR 1F694”，这两者均包括至少4mm长度的芳族聚酰胺纤维等)；羊毛；丝绸；纤维素聚合物(例如，纤维素、诸如人造丝的纤维素衍生物等)；丙烯酸类聚合物(例如聚丙烯腈)；聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)；氟化聚合物(例如，聚(乙烯基氟化物)、聚(偏二氟乙烯)，诸如聚(偏二氟乙烯-共-六氟丙烯)的偏二氟乙烯共聚物、诸如聚(乙烯-共-三氟氯乙烯)的三氟氯乙烯共聚物等)；氯化聚合物；聚(碳酸酯)等；以及它们的组合。在某些实施方案中，聚合物纤维包含聚烯烃、聚砜、聚酰胺或它们的组合。

合适的无机纤维包括含有选自玻璃、陶瓷以及它们的组合的至少一种无机材料的无机纤维。通常添加这些纤维以向纤维多孔基质提供强度。例如，含有无机纤维的多孔基质层通常能够弯曲、折叠或起褶而不断裂开。可用的无机纤维包括例如玻璃纤维(例如，E-玻璃、S-玻璃等)、陶瓷纤维(例如，由金属氧化物(诸如氧化铝)、碳化硅、氮化硼、碳化硼等制成的纤维等)，以及它们的组合。可用的陶瓷纤维可以是至少部分晶态的(表现出可识别的X射线粉末衍射图案或同时包含晶态相和非晶态(玻璃)相)。在一些应用中，无机纤维包括玻璃纤维。

为有利于夹带浓集剂颗粒和/或确保高表面积，用于形成非织造纤维多孔基质的纤维通常包含至少一种原纤化纤维(例如，呈被大量较小的附连原纤所围绕的主纤维的形式)。主纤维一般可具有0.5毫米至5毫米范围内的长度以及1微米至20微米范围内的直径。原纤通常可具有亚微米直径。在许多实施方案中，原纤化纤维由聚烯烃诸如聚(乙烯)或聚丙烯，或由丙烯酸类聚合物如聚丙烯腈制备。

合适的聚合物纤维还包括双组分纤维，其通常有助于将所有基质纤维粘合在一起，因为双组分纤维中的一种材料的熔点的差异。双组分纤维可具有例如芯-皮结构、并列型结构、海岛型结构或分段饼结构等。示例性并列型双组分纤维为以商品名CHISSO(例如，CHISSO ES)从日本大阪的智索株式会社(Chisso Corporation(Osaka,Japan))商购获得的聚烯烃热粘合双组分纤维。示例性芯-皮双组分纤维以商品名MELTY(例如，MELTY 4080)从日本大阪的尤尼吉可公司(Unitika Ltd.(Osaka,Japan))商购获得以及从田纳西州约翰逊城的微型纤维公司(Minifibers,Inc.(Johnson City,TN))商购获得的那些，其由乙基乙酸乙烯酯(皮)和聚丙烯(芯)制成或由聚酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)(皮)和聚酯(芯)的共聚酯制成。

非织造纤维多孔基质包含多种不同类型的纤维。在一些实施方案中，可使用三种、四种或甚至更多种不同类型的纤维来形成多孔基质。例如，可为了强度和完整性而添加玻璃纤维，同时可为了夹带颗粒而添加原纤化聚(乙烯)。另外，尼龙纤维向多孔基质提供亲水性特征，而原纤化聚(乙烯)纤维向多孔基质提供疏水性特征。如果结合使用原纤化纤维和非原纤化纤维，则原纤化纤维与非原纤化纤维的重量比通常为至少1:2、至少1:1、至少2:1、至少3:1、至少5:1，或甚至至少8:1。在一些实施方案中，使用疏水性和亲水性聚合物纤维的混合物。例如，纤维多孔基质可包括疏水性纤维诸如聚烯烃与亲水性纤维诸如聚砜的混合物。在一些具体示例中，聚合物纤维包括聚烯烃纤维、双组分纤维和玻璃纤维。

在某些实施方案中，纤维多孔基质不含聚酰胺纤维。已经发现，如以下示例中所讨论的，对于生物发光ATP检测方法，在纤维多孔基质中包含尼龙纤维可导致比没有尼龙纤维的纤维多孔基质更低的发光。

优选地，用于形成非织造纤维多孔基质的纤维未卷曲。与未卷曲的纤维相比，卷曲纤维可通过具有螺旋状外观(例如，尤其是在通过双组分纤维的热活化而获得的卷曲纤维的情况下)等而被辨别为显示重复的特征(如显露为(例如)纤维的波状、锯齿状、正弦等外观)，并且可由本领域普通技术人员容易地识别。示例性卷曲纤维在授予Hauser的美国专利号4,118,531和授予Pike等人的美国专利号5,597,645和授予Sommer等人的中国专利号2612854中进行了描述。

用于形成非织造纤维多孔基质的纤维可具有这样的长度和直径，该长度和直径可为具体应用(例如，使流体样品通过基质)提供具有充分结构完整性和足够孔隙度的多孔基质。纤维长度通常为至少约0.5毫米、至少1毫米、至少2毫米、至少3毫米、至少4毫米、至少6毫米、至少8毫米、至少10毫米、至少15毫米、或至少20毫米，并且至多50毫米、至多40毫米、至多30毫米或至多25毫米。纤维的直径可为例如至少10微米、至少20微米或至少30微米。纤维长度和直径将根据诸如纤维性质和应用类型的因素而变化。

非织造纤维多孔基质通常包括聚烯烃纤维、玻璃纤维和双组分纤维的混合物。在一些具体实施方案中，非织造纤维多孔基质包含原纤化聚乙烯纤维、玻璃纤维和皮-芯型双组分纤维的混合物。在一些示例中，非织造纤维多孔基质包含40至80重量％的原纤化聚乙烯纤维、5至20重量％的玻璃纤维以及5至20重量％的双组分纤维。在一些示例中，非织造纤维多孔基质包含40至80重量％的原纤化聚乙烯纤维、10至30重量％的尼龙纤维、5至20重量％的玻璃纤维以及5至20重量％的双组分纤维。在其它示例中，非织造纤维多孔基质包含50至70重量％的原纤化聚乙烯纤维、5至15重量％的玻璃纤维以及5至20重量％的双组分纤维。在其它示例中，纤维多孔基质包含55至65重量％的原纤化聚乙烯纤维、0至20重量％的尼龙纤维、5至15重量％的玻璃纤维以及10至20重量％的双组分纤维。

如上所述，纤维多孔基质基本上由无机纤维和聚合纤维组成。因此，在大部分实施方案中，纤维多孔基质仅含有纤维。例如，至少90重量％、至少95重量％、至少98重量％、至少99重量％或至少99.5重量％的干燥纤维多孔基质为纤维。在某些实施方案中，非织造制品具有至少0.1毫米，或至少0.15毫米，或至少0.2毫米，或至少0.3毫米，或至少0.4毫米，或至少0.5毫米，或至少0.6毫米的厚度。非织造制品通常具有至多1毫米，或至多0.9毫米，或至多0.8毫米，或至多0.7毫米，或至多0.55毫米的厚度。换句话说，非织造制品可具有0.15毫米至1毫米之间，或0.15毫米至0.8毫米之间，或0.1毫米至0.7毫米之间的厚度。在某些实施方案中，选择具有朝向厚度范围的较低端的厚度的非织造制品以最小化对微生物和/或细胞分析物的检测的干扰，诸如减少试剂扩散到非织造制品中所需的时间，或减少产生的检测信号的阻塞。

非织造制品通常包括纤维多孔基质和分布在纤维多孔基质内的浓集剂颗粒两者。在大多数实施方案中，非织造制品包含基于非织造制品的总干重计至少10重量％的浓集剂颗粒。如果浓集剂颗粒的量低于约10重量％，则非织造制品可能不含有足以有效地捕集来自流体样品中的微生物或细胞分析物的浓集剂颗粒。在一些示例中，非织造制品包含基于非织造制品的总干重计至少15重量％、至少20重量％、至少25重量％、或至少30重量％的浓集剂颗粒。

另一方面，非织造制品通常包含基于非织造制品的总干重计不大于55重量％的浓集剂颗粒。如果浓集剂颗粒的量大于约55重量％，则非织造制品可能包含不足量的纤维多孔基质。也就是说，当用于捕集微生物菌株和/或靶细胞分析物时，非织造制品的强度可能不足以保持在一起。在一些示例中，非织造制品包含基于非织造制品的总重量计不大于50重量％、不大于45重量％、或不大于40重量％的浓集剂颗粒。

换句话说，非织造制品通常包含10至55重量％的浓集剂颗粒和45至90重量％的纤维多孔基质、15至50重量％的浓集剂颗粒和50至85重量％的纤维多孔基质、20至50重量％的浓集剂颗粒和50至80重量％的纤维多孔基质、20至45重量％的浓集剂颗粒和55至80重量％的纤维多孔基质、25至40重量％的浓集剂颗粒和60至75重量％的纤维多孔基质、或者30至40重量％的浓集剂颗粒和60至70重量％的纤维多孔基质。这些量基于非织造制品的总干重计。

在许多实施方案中，非织造制品(当干燥时)仅包含浓集剂颗粒和纤维多孔基质。例如，非织造制品当干燥时包含至少90重量％、至少95重量％、至少98重量％、至少99重量％、或至少99.5重量％的组合的浓集剂颗粒和纤维多孔基质。

当与含有微生物和/或细胞分析物的流体样品接触时，浓集剂颗粒是用于非特异性捕集微生物菌株、细胞分析物或它们的组合的水不溶性颗粒材料。浓集剂颗粒通常包含微粒。浓集剂颗粒通常包括选自无定形金属硅酸盐、胍官能化金属硅酸盐、硅藻土、表面改性硅藻土、胍官能化硅藻土、γ-FeO(OH)、金属碳酸盐、金属磷酸盐、二氧化硅、珍珠岩、胍官能化珍珠岩及它们的组合的颗粒。

在实施方案中，浓集剂颗粒包括无定形金属硅酸盐的颗粒，诸如无定形球化硅酸镁、无定形球形硅酸铝或它们的组合。无定形、至少部分熔融颗粒形式的金属硅酸盐可通过下述已知方法中的任何一种来制备：在受控条件下熔融或软化相对小的进料颗粒(例如，平均粒度为最高约25微米)以制备大致椭圆形或球形的颗粒(即，具有通常为大致圆化且不含尖角或尖锐边缘的放大二维图像的颗粒，包括真正或基本上圆形和椭圆形的形状以及任何其它的圆化或弯曲的形状)。此类方法包括原子化、火焰抛光、直接熔融等。优选的方法为焰熔法，其中至少部分熔融的基本上玻璃态的颗粒是通过固体进料颗粒的直接熔融或火焰抛光而形成(例如，按照美国专利6,045,913(Castle等人)中所述的方法)。最优选地，此类方法可通过将不规则形状进料颗粒的大部分(例如，约15体积％至约99体积％；优选地，约50体积％至约99体积％；更优选地，约75体积％至约99体积％；最优选地，约90体积％至约99体积％)转换成大致椭圆形或球形的颗粒而用于制备无定形的球化金属硅酸盐。

一些无定形的金属硅酸盐可商购获得。例如，无定形的球化硅酸镁可商购获得以用于化妆品制剂中(例如，购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)的“3M COSMETIC MICROSPHERES CM-111”)。3M化妆品用微球体CM-111(3M COSMETICMICROSPHERES CM-111)具有2.3g/cc的颗粒密度、3.3m²/g的表面积，并具有以下粒度：其中90％小于11微米(即，D₉₀＝11)，其中50％小于5微米，以及其中10％小于2微米。无定形球形硅酸铝可商购获得以用于油漆、底漆、粉末涂料和其它涂料中，例如，得自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)的“3M陶瓷微球体”(3M CERAMIC MICROSPHERES)。3M陶瓷微球体(3M CERAMIC MICROSPHERES)为碱性硅酸铝陶瓷微球体，其成型为颗粒密度为2.4g/cc的实心球体并且可以三个等级商购获得：W-210、W-410和W0610。W-210颗粒具有5m²/cc的表面积和以下粒度：其中95％小于约12微米(即，D₉₅＝12)，其中90％小于约9微米，其中50％小于约3微米，以及其中10％小于约1微米。W-410颗粒具有3m²/cc的表面积和以下粒度：95％小于约24微米(即，D₉₅＝24)，90％小于约15微米，50％小于约4微米，以及10％小于约1微米。W-610颗粒具有3m²/cc的表面积和以下粒度：95％小于约40微米(即，D₉₅＝40)，90％小于约28微米，50％小于约10微米，以及10％小于约1微米。

在某些实施方案中，浓集剂颗粒包含珍珠岩颗粒。珍珠岩是一种天然形成的无定形火山玻璃，含有约70-75％的二氧化硅和12-15％的氧化铝，以及较少量的其它金属氧化物，包括氧化钠、氧化钾、氧化铁、氧化镁和氧化钙。当珍珠岩通过加热膨胀时，它形成重量轻的聚集体。合适的珍珠岩颗粒的示例包括4106级材料、4156级材料和476级材料，全部可商购自印第安那州的克劳褔斯维尔的迪卡波尔矿产公司(Dicaperl MineralsCorporation(Crawfordsville,IN))。

在某些实施方案中，浓集剂颗粒包含胍官能化金属硅酸盐颗粒、胍官能化硅藻土颗粒或胍官能化珍珠岩颗粒。胍官能化颗粒可例如根据共同转让的国际申请号PCT/US2014/040861(Kshirsagar等人)中公开的方法制备。胍官能化金属硅酸盐颗粒、胍官能化硅藻土颗粒或胍官能化珍珠岩颗粒包含至少一种含胍配体。含胍配体通过用具有下式1所示结构的含胍硅烷使金属硅酸盐或珍珠岩颗粒改性而形成：

X_3-nR^a _nSi–Y–G 式1

在式1中，Si为硅原子，并且G代表式–NH–C(＝NH)–NH₂的胍基团。Y为二价基团，该二价基团在一端共价键合到硅原子并且在另一端共价键合到G基团。每个R^a基团，如果存在，独立地为烷基、芳烷基或芳基基团，并且附连到硅原子。每个X为共价键合到硅原子的离去基团并且独立地为烷氧基或酰氧基，并且n为0、1或2。典型的亚烷基可为最多20、最多16、12、10、8、7、6、5、4或甚至最多3个碳，或甚至2个碳，包括二价基团的末端原子在内。在一些实施方案中，Y为包含具有3至6个碳的亚烷基的二价基团。在一个优选的实施方案中，Y为具有3个碳的二价基团(即，丙基)。

在式1中，每个离去基团X独立地为1、2、3、4、5、6、7、8、9个或甚至最多10个碳的烷氧基基团，或者为2个碳，或3、4、5、6、7、8、9个，或甚至最多10个碳的酰氧基基团，其中烷氧基基团或酰氧基基团通过氧原子键合到硅。

在一些实施方案中，n为0。当n为0时，不存在任何R^a基团，并且式1可更简单地重新编写，如式2所示(其中Si、G、Y和X如针对式1所定义)：

X₃Si–Y–G 式2

当式1(或式2)的硅烷与金属硅酸盐、硅藻土或珍珠岩颗粒的表面上的–OH基团反应时，至少一个X离去基团被金属硅酸盐或珍珠岩颗粒表面上的硅原子与氧原子之间的共价键取代。包含在由式1(其中n＝0(即，与式2中一样))表示的一般类型内的具体示例性含胍配体的胍官能化金属硅酸盐、硅藻土或珍珠岩颗粒的实施方案示于式3中(式3中的圆表示金属硅酸盐或珍珠岩颗粒)：

应当理解，式3表示具体实施方案，其中n为3，并且Y为二价基团，该二价基团为具有3个碳的亚烷基。在式1至式3的每一个中，省略了胍基团的电离态；然而，应当理解，在各种环境中，例如，根据其中存在此类胍基团的液体介质的pH，此类胍基团可为带电的或不带电的(例如，质子化的或去质子化的)。

例如，可通过使含胍前体的硅键合可水解基团与颗粒的羟基基团反应而便利地获得配体的一个或多个氧与颗粒之间的一个或多个共价键。虽然式3的示例性结构示出了三个此类键合氧原子(即，式1中的n＝3)，但应当理解，在各种实施方案中，可提供一个、两个或三个此类键合氧原子。如果少于三个此类氧原子键合到硅原子，则其它取代基(例如，未键合到颗粒并且未示于式1中的取代基)可存在于硅原子上。例如，含胍配体可包括涉及Si–O–Si(即，硅氧烷)基团形成的聚合结构，其得自形成于两个或更多个含胍配体前体之间的Si–O键。不受理论的束缚，认为Si–O–Si基团可在添加的水或其它含水溶剂或其它能够水解Si-O-R基团中的键的试剂存在下形成，从而产生更多的复合含胍配体结构附连于颗粒。

聚合的含胍配体的网络可在金属硅酸盐、硅藻土或珍珠岩颗粒的表面上形成涂层。在一些实施方案中，可期望获得用聚合的含胍配体官能化的颗粒(例如，在聚合含胍配体中具有至少一个Si-O-Si基团)，作为增加在金属硅酸盐、硅藻土或珍珠岩颗粒的表面上的含氮胍基团载量的方法。据认为，在至少这些类型的聚合中，金属硅酸盐、硅藻土或珍珠岩颗粒的表面上的含氮胍基团的载量可达到在1原子％至10原子％范围内的表面氮含量水平，如例如通过X射线光电子能谱测量。

本公开的胍官能化颗粒包括金属硅酸盐颗粒、硅藻土颗粒和珍珠岩颗粒。可用的金属硅酸盐包括金属，诸如镁、钙、锌、铝、铁、钛等(优选地，镁和铝)以及它们的组合的硅酸盐。优选的是具有至少部分熔融颗粒形式的无定形金属硅酸盐。在某些示例中，更优选的是无定形、球化金属硅酸盐；并且甚至更优选的是无定形、球化硅酸镁。在某些实施例示例中，更优选的是无定形硅酸铝。金属硅酸盐是已知的并且可通过已知方法进行化学合成，或者通过开采和加工天然存在的原矿获得。金属硅酸盐颗粒，诸如硅酸镁颗粒，具有足够的表面羟基基团(通常，Si–OH基团)，以使所需数量的含胍配体能够共价附接到其上。可用的珍珠岩包括印第安那州的克劳褔斯维尔的迪卡波尔矿产公司(Dicaperl MineralsCorporation(Crawfordsville,IN))的4106、4156和476级材料。可用的硅藻土颗粒可从天然来源获得，并且可从沃德山马萨诸塞州的庄信万丰公司的阿尔法埃莎(Alfa Aesar(AJohnson Matthey Company,Ward Hill,MA))或印第安那州的克劳褔斯维尔的迪卡波尔矿产公司(Dicaperl Minerals Corporation(Crawfordsville,IN))商购获得。

用于本公开的非织造制品的胍官能化金属硅酸盐、硅藻土或珍珠岩颗粒可基本上以任何颗粒形式(优选地，相对干燥或不含挥发物的形式)使用，该颗粒形式适于与纤维共混以形成本公开的非织造制品。优选地，胍官能化颗粒以粉末形式使用。可用的粉末包括包含微粒(优选地，粒度范围为约1微米(更优选地，约2微米；甚至更优选地，约3微米；最优选地，约4微米)至约100微米(更优选地，约50微米；甚至更优选地，约25微米；最优选地，约15或20微米；其中任何下限可与范围中的任何上限配对，如上所述)的那些。

XPS为一种可提供关于固体表面上存在的元素和化学物质(氧化态和/或官能团)的浓度的信息的技术。XPS通常提供对标本表面的最外侧3纳米至10纳米(nm)的分析。在对于在0.1原子％至1原子％浓度范围内的大多数物质的检测限下，XPS对元素周期表中除了氢和氦之外的所有元素敏感。在一些情况下，例如针对CM-111颗粒，XPS的优选表面组成评估条件可包括相对于接受立体角为±10度的样品表面测得的90度的飞离角。本领域的技术人员可以选择合适的仪器设置，用于分析本公开的颗粒。

在本公开的实施方案中，通过XPS测得，胍官能化金属硅酸盐颗粒具有1原子％至20原子％范围内的表面氮含量。在一些实施方案中，通过XPS测得，胍官能化金属硅酸盐颗粒具有至少1原子％、至少2原子％、至少3原子％、至少4原子％、或甚至至少5原子％的表面氮含量。在一些实施方案中，通过XPS测得，胍官能化金属硅酸盐颗粒具有至多20原子％、至多15原子％、至多10原子％、至多9原子％、至多8原子％、至多7原子％、或甚至至多6原子％的表面氮含量。通过XPS测得，胍官能化金属硅酸盐颗粒的表面氮含量可为上述下限值和上限值的任何组合并且包括这些上限值和下限值在内。本领域的技术人员将会理解，在一些示例中，可能优选的是选择这些范围内的较高或较低表面氮含量，具体取决于期望的应用。根据本公开使用的合适的胍官能化珍珠岩颗粒包括由XPS确定的包含珍珠岩并且具有大于2且小于或等于约12的表面氮含量的那些。根据本公开使用的合适的胍官能化硅藻土颗粒包括包含硅藻土并且具有表面氮含量大于2且小于或等于约12的表面氮含量的那些。

在一些实施方案中，特别优选的是胍官能化硅酸镁颗粒。根据本公开使用的合适胍官能化硅酸镁颗粒包括包含无定形硅酸镁并且具有下述表面组成的那些颗粒：金属原子与硅原子的比率大于0.01且小于或等于约0.5(优选地，小于或等于约0.4；更优选地，小于或等于约0.3；最优选地，小于或等于约0.2)，如通过X射线光电子能谱(“XPS”，也称为化学分析用电子能谱(“ESCA”))所测定。在一些实施方案中，特别优选的是胍官能化硅酸铝颗粒。根据本公开使用的合适胍官能化硅酸铝颗粒包括含有无定形硅酸铝并且具有下述表面组成的那些颗粒：金属原子与硅原子的比率大于6.7且小于或等于约17.3，如通过XPS(也称为ESCA)所测得。在一些实施方案中，特别优选的是胍官能化珍珠岩颗粒。

在实施方案中，浓集剂颗粒包含硅藻土的颗粒，例如表面改性的硅藻土的颗粒。硅藻土(或硅藻土粉)为由硅藻(一种海洋栖居微生物)残余物产生的天然硅土材料。因此，其可得自天然来源并且也可商购获得(例如，得自沃德山马萨诸塞州的庄信万丰公司的阿尔法埃莎(Alfa Aesar,A Johnson Matthey Company,Ward Hill,MA))。硅藻土颗粒通常包括小的、开放的二氧化硅网络(形式为对称立方体、圆柱体、球体、板、矩形盒等)。这些颗粒的孔结构通常可为显著均一的。

硅藻土可以作为开采的原材料或以纯化和任选研磨的颗粒用于实施本发明的方法。优选地，硅藻土为具有直径尺寸范围为约1微米至约50微米(更优选地，约3微米至约10微米)的碾磨颗粒形式。可任选将硅藻土在使用之前进行热处理以去除有机残余物的任何残迹。如果使用热处理，则优选热处理为500℃或更低，因为较高温度可产生不利地高含量的结晶二氧化硅。

表面改性的硅藻土包含在其表面的至少一部分上载有表面处理剂的硅藻土，该表面处理剂包括二氧化钛、氧化铁、细纳米级金或铂或它们的组合。可用的表面改性剂包括细纳米级金；细纳米级铂；与至少一种金属氧化物(优选地，二氧化钛、氧化铁或它们的组合)结合的细纳米级金；二氧化钛；与至少一种其它金属氧化物(即，除二氧化钛之外)结合的二氧化钛等；以及它们的组合。优选的表面改性剂包括：细纳米级金；细纳米级铂；与至少氧化铁或二氧化钛结合的细纳米级金；二氧化钛；与至少氧化铁结合的二氧化钛；以及它们的组合。表面改性的硅藻土可例如根据共同转让的国际公布WO 2009/046191(Kshirsagar等人)中公开的方法制成。

在实施方案中，浓集剂颗粒包含γ-FeO(OH)(也称为纤铁矿)的颗粒。这种浓集剂颗粒的具体示例在共同转让的国际公开WO2009/046183(Kshirsagar等人)中公开。已经发现γ-FeO(OH)颗粒令人惊讶地比其它含铁浓集剂颗粒更有效地捕集革兰氏阴性细菌，革兰氏阴性细菌在人类细菌感染方面受到巨大关注。

γ-FeO(OH)是已知的并且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4,729,846(Matsui等人)中为磁带生产目的所述的那些，该专利的说明书以引用方式并入本文。γ-FeO(OH)还可商购获得(例如，得自沃德山马萨诸塞州的庄信万丰公司的阿尔法埃莎(Alfa Aesar,A Johnson MattheyCompany,Ward Hill,Mass.,)和得自圣密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Corporation,St.Louis,MO.))。

在实施方案中，浓集剂颗粒包含二氧化硅的颗粒。浓集剂二氧化硅颗粒的具体示例是可商购自宾夕法尼亚州瓦林顿的PolySciences公司(PolySciences，Inc.(Warrington，PA))具有约2.5微米的平均直径的二氧化硅微球。

在实施方案中，浓集剂颗粒包含金属碳酸盐颗粒。浓集剂金属碳酸盐颗粒的具体示例是碳酸钙，例如可商购自圣密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich,(St.Louis,MO))的2.5-10微米的直径范围的碳酸钙颗粒。

在实施方案中，浓集剂颗粒包含金属磷酸盐颗粒。浓集剂金属磷酸盐颗粒的具体示例是羟基磷灰石，这种类型1的羟基磷灰石颗粒具有2-8微米的粒度，可商购自密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich,(St.Louis,MO))和加利福尼亚州的赫拉克勒斯的伯乐公司(BioRad(Hercules,CA))。

在一种具体方法中，非织造制品使用湿法成网或“湿成网”工艺制备。在此工艺中，形成分散体，该分散体包含(a)多根纤维；(b)多个浓集剂颗粒；(c)聚合物粘合剂纤维(例如双组分纤维)；(d)和分散液诸如水、水混溶性有机溶剂或它们的混合物。纤维和浓集剂颗粒可一起分散在分散液中。在一些实施方案中，纤维(例如，疏水性纤维)具有有利于纤维在分散液中分散的添加剂、表面处理剂或化学基团。例如，聚烯烃基纤维可具有马来酸酐或琥珀酸酐官能团，或在制备聚烯烃基纤维的熔融加工期间可添加合适的表面活性剂。

湿法成网工艺另外包括脱水，然后加热以完成脱水，并且任选地将一些纤维粘合在一起。

一种或多种助剂或添加剂可任选地用于制备此类型的非织造制品。有用的辅助剂包括加工助剂、表面活性剂、溶剂、分散剂、絮凝助剂、保持助剂或可增强所得非织造制品整体性能的其它材料。当使用时，此类辅助剂的量基于非织造制品(例如，纤维和浓集剂颗粒)的总干重计可以例如至多5重量％、至多4重量％、至多3重量％、至多1重量％或至多0.5重量％的量存在。辅助剂的总量通常选择为尽可能低的以便最大化可包括在非织造制品中的浓集剂颗粒的量。

在一种更具体的湿法成网工艺中，纤维(例如，短纤维)可在存在分散液(例如，水、水混溶性有机溶剂，诸如醇或它们的混合物)的情况下在容器中共混以形成浆液。在形成浆液后，可将浓集剂颗粒和任选的沉淀剂(例如，pH调节剂诸如明矾)添加到浆液中。

当通过使用本领域中已知的抄片(hand-sheet)法进行湿法成网工艺时，发现向分散体添加组分(即，纤维和浓集剂颗粒)的顺序不会显著地影响浓集装置的最终性能。形成后，可将分散体混合物倾注到模具中，该模具的底部可由筛网覆盖。可使分散液通过筛网从混合物(呈湿片材的形式)中排出。在排出足够的液体后，通常可从模具中移除湿片材，并通过挤压、加热或两者的组合来使其干燥。一般来讲，压力在约300kPa至约600kPa的范围内。可使用在90℃至200℃范围内、100℃至175℃范围内、100℃至150℃范围内或90℃至120℃范围内的温度来干燥湿片材。干燥通常除去所有或大部分分散液(例如，基于为形成分散体而添加的分散液的量计，最多85重量％、最多90重量％、最多95重量％、最多98重量％或最多99重量％的分散液)。

所得非织造制品为干片材，该干片材具有至少0.1毫米、至少0.2毫米、至少0.5毫米、至少0.8毫米、至少1毫米、至少2毫米、至少4毫米或至少5毫米的平均厚度。平均厚度通常为最多20毫米、最多15毫米、最多12毫米或最多10毫米。如果需要，可使用压延对干片材提供另外的挤压或熔合。非织造制品(以片材材料的形式)的基重可在约100至约350克/平方米(g/m²)的范围内，优选在约200g/m²至约300g/m²的范围内，例如约250g/m²。

在非织造制品中，根据所使用的纤维的性质，浓集剂颗粒可通过化学相互作用(例如，化学键合)或物理相互作用(例如，吸附或机械夹带)夹带于纤维多孔基质之中。浓集剂颗粒通常优选地基本上均匀分布在非织造制品内的整个纤维多孔基质。

一般来讲，如通过扫描电子显微镜法(SEM)测量，干燥非织造制品的平均孔尺寸可在0.1微米至10微米的范围内。在20体积％至80体积％范围内或在40体积％至60体积％范围内的空隙体积可为可用的。可通过在纤维混合物中使用具有较大直径或刚度的纤维来修改(增加)干燥非织造制品的孔隙度。

有利地，根据本公开的至少某些方面的非织造制品可以非常少量的经受消毒过程而不损坏非织造制品。合适的消毒方法是本领域技术人员已知的，并且包括例如但不限于在121摄氏度的温度下进行至少15分钟的蒸汽处理，暴露于环氧乙烷和对非织造制品的γ照射。

可通过使用本公开的非织造制品和方法浓集和检测多种微生物，包括，例如，细菌、真菌、酵母、原生动物、病毒(包括无包膜病毒和有包膜病毒)、真菌孢子、细菌内生孢子(例如，芽孢杆菌属(Bacillus)(包括炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis))和梭状芽孢杆菌(Clostridium)(包括肉毒梭状芽孢杆菌(Clostridium botulinum)、艰难梭状芽孢杆菌(Clostridium difficile)和产气荚膜梭状芽孢杆菌(Clostridium perfringens))等，以及它们的组合，诸如革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌、酵母、真菌以及它们的组合。可通过使用本公开的方法来浓集和检测靶细胞分析物，该靶细胞分析物包括核酸、蛋白质、三磷酸腺苷(ATP)或它们的组合。

通过使流体样品与非织造制品接触来实现微生物、细胞分析物或它们的组合的捕集或结合。在某些实施方案中，接触包括通过非织造制品过滤流体样品。在选择的实施方案中，接触包括使流体样品至少两次通过非织造制品，诸如通过再次送出滤液通过非织造制品，或者通过将非织造制品放入一定体积的流体样品中并搅拌流体样品使得该样品通过非织造制品多次。该方法还任选地包括在使流体样品与非织造制品接触之前，使流体样品通过粗过滤器。使用这种过滤器可从流体样品中除去可能堵塞非织造制品的微粒。合适的粗过滤器包括例如但不限于包括至少1微米，至少5微米，至少10微米，至少25微米或至少50微米的孔径的过滤器。

有利地，本公开的非织造制品仅需要非常低的在非织造制品上的压差以有效地使流体样品通过非织造制品。该特征在环境中，例如在现场情况下和/或当没有泵或低功率泵可用于运输流体样品时尤其有益。在本公开的实施方案中，接触包括在14.7磅/平方英寸(psi)(101.3千帕斯卡(kPa))或更小，或4.0磅/平方英寸(psi)(27.58千帕斯卡(kPa))或更小，或3.0psi(20.68kPa)，或2.0psi(13.79kPa)或1.0psi(6.9kPa)，或0.9psi(6.21kPa)，或0.8psi(5.52kPa)，或0.7psi(4.83kPa)，或0.6psi(4.14kPa)，或甚至0.5psi(3.45kPa)或更小压力下，和在至少0.4psi(2.76kPa)或至少0.5psi(3.45kPa)的压力下使流体样品通过非织造制品。

在某些实施方案中，该方法还包括在将至少一种微生物菌株或细胞分析物结合的非织造制品与至少一种检测试剂接触之前，洗涤至少一种微生物菌株或靶细胞分析物结合的非织造制品。已经发现，可从非织造制品中除去诸如残留样品基质的污染物，而不会明显损失结合或捕集的微生物和/或细胞分析物。在某些实施方案中，洗涤包括例如但不限于用无菌去离子水或瓶装饮用水冲洗，或用含水盐或缓冲液冲洗。根据所采用的具体检测方法，洗涤非织造制品倾向于除去否则会干扰检测结合的微生物和/或细胞分析物的存在的成分。

在某些实施方案中，将微生物菌株或靶细胞分析物结合的非织造制品放置成与试剂接触包括将非织造制品放置在接收器中，该接收器包括可检测检测信号的材料，其中接收器包含至少一种试剂。例如，将微生物菌株或靶细胞分析物结合的非织造制品放置成与试剂接触任选地包括将非织造制品放置在接收器中，该接收器被配置成可操作地连接至发光计，其中接收器包含至少一种试剂。因此，在这种实施方案中，通过将接收器设置在发光计中以便于实现检测，用于测量由结合的微生物菌株和/或靶细胞分析物与至少一种试剂的反应产生的光。类似地，根据具体的检测方法，接收器可与其它类型的设备接合。在某些实施方案中，将微生物菌株或靶细胞分析物结合的非织造制品放置成与试剂接触包括将非织造制品推入容纳至少一种试剂的接收器中。已经发现，可检测微生物菌株和/或靶细胞分析物，而不需要去除被非织造制品捕集的那些。检测附连于非织造制品的微生物菌株和/或靶细胞分析物的能力是有利的，因为与在检测之前需要将微生物菌株和/或靶细胞分析物从非织造制品洗脱的方法相比，它减少了所需的方法步骤的数目。此外，非织造制品将微生物菌株和/或靶细胞分析物浓集到制品的体积中，其通常显著小于与非织造制品接触的流体样品的体积。用于本公开的非织造制品的合适的装置和/或方法在共同未决的美国专利申请62/208,316中公开。

已被非织造制品捕集或结合(例如，通过吸附或通过筛分)的微生物和/或细胞分析物可通过基本上任何目前已知或将来开发的所需方法来检测。这类方法包括例如基于培养的方法、显微镜法(例如，使用可用于使标记有荧光染料的微生物显色的透射光显微镜或落射荧光显微镜)以及其它成像方法、免疫检测方法和基因检测方法。微生物和/或细胞分析物捕集之后的检测过程任选地可包括洗涤以除去样品基质组分、沾污、沸腾或使用洗脱缓冲液或裂解剂来从浓集装置等中释放细胞分析物。

免疫学检测是对衍生自靶生物体的抗原物质的检测，该抗原物质通常是充当细菌或病毒颗粒的表面上的标志的生物分子(例如，蛋白质或蛋白聚糖)。通常可通过抗体、选自诸如噬菌体展示之类的过程的多肽、或来自筛选过程的核酸配体来进行抗原物质的检测。

免疫学检测方法是熟知的，并且包括例如免疫沉淀和酶联免疫吸附测定(ELISA)。可以多种方式(例如，通过用荧光染料、用量子点或用可产生化学发光的酶或着色底物来标记第一抗体或第二抗体，以及使用读板机或侧流装置)来检测抗体结合。

还可通过基因测定(例如，通过核酸杂交或引物指导的扩增)来进行检测。可将捕集或结合的微生物裂解，以使它们的遗传物质(例如，细胞分析物)可用于测定。裂解方法是熟知的，包括例如下述处理：诸如超声处理、渗透休克、高温处理(例如，约50℃至约100℃)以及与酶一起温育，该酶诸如为溶菌酶、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。

许多常用的基因检测测定检测特定微生物的核酸，包括DNA和/或RNA。基因检测方法中使用的条件的严格性与所检测的核酸序列的变异水平相关。盐浓度和温度的高严格条件可使检测限于靶标的精确核酸序列。因此，使用高度严格的基因测定可区分靶核酸序列中存在小变异的微生物菌株。基因检测可以基于核酸杂交，其中单链核酸探针与微生物的变性核酸杂交，使得产生包含探针链的双链核酸。本领域技术人员应熟悉用于在凝胶电泳、毛细管电泳或其它分离方法之后检测杂交体的探针标记，诸如放射性标记、荧光标记以及化学发光标记。

尤其可用的基因检测方法是基于引物指导的核酸扩增。引物指导的核酸扩增方法包括，例如，热循环方法(例如，聚合酶链反应(PCR)、逆转录酶聚合酶链反应(RT-PCR)以及连接酶链反应(LCR))以及等温法和链置换扩增(SDA)(以及它们的组合，优选地，为PCR或RT-PCR)。用于检测扩增产物的方法包括但不限于(，例如，凝胶电泳分离和溴化乙锭染色以及检测产物中掺入的荧光标记或放射性标记。还可使用在检测扩增产物之前不需要分离步骤的方法(例如，实时PCR或均相检测)。

生物发光检测方法是熟知的，并且包括，例如三磷酸腺苷(ATP)检测方法，包括美国专利7,422,868(Fan等人)中所描述的那些方法。用于ATP的生物发光检测方法通常包括已知的荧光素荧光素酶系统，其中萤光素酶在ATP和二价阳离子(例如镁或钙)的存在下催化荧光素的氧化。也可使用其它基于发光的检测方法。

在许多实施方案中，检测包括基于培养的检测方法、成像检测方法、基于荧光的检测方法、比色检测方法、免疫检测方法、遗传检测方法、基于生物发光的检测方法或它们的组合。

在某些实施方案中，接触包括使用样品递送系统使流体样品通过非织造制品。一个合适的样品递送系统包括独立容器，该独立容器包括第一贮存器和可变形的自支撑接收器，其尺寸适于接纳在独立容器的第一储存器中并且包括第二储存器。独立容器比可变形的自支撑接收器更刚性，并且独立容器包括底座，该底座包括形成在其中的孔，可变形的自支撑接收器可通过该底座进入。因此，通过经由独立容器中的孔将外部压力施加到可变形的自支撑接收器上使流体样品通过非织造制品，以使流体样品通过非织造制品。

在某些实施方案中，用于使流体样品与非织造制品接触的合适装置如共同待决的美国临时申请62/135,266(代理人案卷号76252US002)中所述。该装置包括样品容器、过滤器保持器、非织造制品以及被配置成将过滤器保持器与接收器接合的第一适配器。非织造制品包括纤维多孔基质和网结于纤维多孔基质中的多个浓集剂颗粒。在许多实施方案中，第一适配器包括具有凸缘的中空形状(例如，中空圆柱体)，在该凸缘上放置非织造制品。

合适的接收器(例如容纳至少一种试剂的接收器)的非限制性示例包括可从保罗市明尼苏达州的3M公司(3M Company(St.Paul,Minn.))购自的3M CLEAN-TRACE SurfaceATP Swab，可从加利福尼亚州的卡马里奥的海净纳(Hygiena(Camarillo,Calif.))购自的AQUASNAP ATP水测试，可从密歇根州的兰辛的Neogen公司(Neogen Corporation(Lansing,Mich.))购自的ACCUPOINT 2ATP卫生监测系统和可从海净纳(Hygiena)购自的PRO-CLEAN快速蛋白质残留测试。

有利地，相对较大体积的流体样品任选地通过非织造制品以浓集靶微生物和/或靶细胞分析物，该容器包含至少50毫升或至少100毫升或至少150毫升，或至少300毫升，或至少500毫升，或至多1升的体积。

在流体样品与非织造制品接触之后，非织造制品容易放置成与至少一种检测试剂接触。在某些实施方案中，可使用镊子移动非织造制品，而在其它实施方案中，可将非织造制品推入接收器中，从而与容纳在接收器中的一种或多种检测试剂接触。

使用复杂、可重复使用的灵活仪器执行内窥镜检查过程，当插入体内时，患者生物材料和微生物(包括潜在的病原体)可能会严重污染。对患者之间的柔性内窥镜的仔细再处理对于降低交叉污染和可能传播病原体的风险至关重要。这些装置的清洁通常被定义为从物体和表面去除可见的污垢(例如有机和无机材料)，并且使用具有洗涤剂或酶产物的水手动或机械地实现。无法进行适当的清洁留下可能干扰消毒过程的有机和无机残留物，从而增加再处理故障和患者感染的风险。因此，评估清洁消毒的功效被认为是柔性内窥镜再处理的重要组成部分。然而，基于视觉的验证方法在应用于柔性内窥镜时具有严格的限制，因为这些装置中的复杂的窄内腔装置不能被直接目视检查。使用根据本公开的可实时执行的方法来测试清洁后的仪器的冲洗提供了采取任何必要的纠正措施(诸如重新清洁和重新处理)的机会。

在本公开的方法的某些实施方案中，流体样品包括来自内腔装置或插管装置的冲洗液，并且接触发生在集成组件中，其中内腔装置或插管装置设置成与非织造制品流体连通。例如，集成组件任选地包括将内腔装置或插管装置与非织造制品流体连通的管。在实施方案中，在集成组件中，内腔装置或插管装置连接到非织造制品。在这种实施方案中，冲洗液可从装置通过管流动到非织造制品。合适的内腔装置或插管装置包括例如但不限于柔性内窥镜、半刚性内窥镜、刚性内窥镜、腹腔镜器械或插管机器人手术器械。

提供了包括非织造制品和方法的各种实施方案。

实施方案1是一种非织造制品，其包括a)纤维多孔基质和b)网结于纤维多孔基质中的多个浓集剂颗粒。纤维多孔基质基本上由无机纤维和聚合物纤维组成。

实施方案2为根据实施方案1所述的非织造制品，其中聚合物纤维包含聚烯烃、聚砜、聚酰胺或它们的组合。

实施方案3为根据实施方案1或实施方案2所述的非织造制品，其中聚合物纤维包括双组分纤维。

实施方案4为根据实施方案1至3中任一项所述的非织造制品，其中聚合物纤维包含原纤化聚烯烃纤维。

实施方案5为根据实施方案1至4中任一项所述的非织造制品，其中无机纤维包括玻璃纤维、陶瓷纤维或它们的组合。

实施方案6为根据实施方案5所述的非织造制品，其中无机纤维包含玻璃纤维。

实施方案7为根据实施方案1至6中任一项所述的非织造制品，其中无机纤维和聚合物纤维具有小于50毫米的平均长度。

实施方案8为根据实施方案1至7中任一项所述的非织造制品，其中非织造制品包括基于非织造制品的总干重计5至60重量％的浓集剂颗粒，和基于非织造制品的总干重计40至95重量％的纤维多孔基质。

实施方案9为根据实施方案1至8中任一项所述的非织造制品，其中非织造制品包括基于非织造制品的总干重计20至50重量％的浓集剂颗粒，和基于非织造制品的总干重计50至80重量％的纤维多孔基质。

实施方案10为根据实施方案1至9中任一项所述的非织造制品，其中纤维多孔基质为包括未卷曲的聚合物纤维的非织造纤维层。

实施方案11为根据实施方案1至10中任一项所述的非织造制品，其中纤维多孔基质为非织造纤维层并且浓集剂颗粒分布在整个非织造纤维层中。

实施方案12为根据实施方案11所述的非织造制品，其中非织造纤维层包括聚烯烃纤维和玻璃纤维。

实施方案13为根据实施方案1至12中任一项所述的非织造制品，其中纤维多孔基质不包含聚酰胺纤维。

实施方案14为根据实施方案1至13中任一项所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括无定形金属硅酸盐、胍官能化金属硅酸盐、硅藻土、表面改性硅藻土、胍官能化硅藻土、γ-FeO(OH)、金属碳酸盐、金属磷酸盐、二氧化硅、珍珠岩、胍官能化珍珠岩或它们的组合。

实施方案15为根据实施方案1至14中任一项所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括无定形球化金属硅酸盐颗粒。

实施方案16为根据实施方案14或实施方案15所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括无定形球化硅酸镁颗粒。

实施方案17为根据实施方案14至16中任一项所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括无定形球形硅酸铝颗粒。

实施方案18为根据实施方案14至17中任一项所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括胍官能化金属硅酸盐的颗粒。

实施方案19为根据实施方案18所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括胍官能化硅酸镁的颗粒。

实施方案20为根据实施方案18所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括胍官能化硅酸铝的颗粒。

实施方案21为根据实施方案1至20中任一项所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括硅藻土的颗粒。

实施方案22为根据实施方案1至21中任一项所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括表面改性硅藻土、胍官能化硅藻土或它们的组合的颗粒。

实施方案23为根据实施方案22所述的非织造制品，其中表面改性的硅藻土包含在其表面的至少一部分上载有表面处理剂的硅藻土，该表面处理剂包括二氧化钛、氧化铁、细纳米级金或铂或它们的组合。

实施方案24为根据实施方案1至23中任一项所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括γ-FeO(OH)的颗粒。

实施方案25为根据实施方案1至24中任一项所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括珍珠岩的颗粒。

实施方案26为根据实施方案1至25中任一项所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括胍官能化珍珠岩颗粒。

实施方案27为根据实施方案1至26中任一项所述的非织造制品，其中浓集剂颗粒包括羟基磷灰石的颗粒。

实施方案28为根据实施方案1至27中任一项所述的非织造制品，其中颗粒是微粒。

实施方案29为根据实施方案1至28中任一项所述的非织造制品，其中纤维多孔基质具有0.15毫米至1毫米的厚度。

实施方案30为根据实施方案1至29中任一项所述的非织造制品，其中聚合物纤维包括原纤化聚乙烯纤维和双组分纤维，并且无机纤维包括玻璃纤维。此外，浓集剂颗粒包括无定形金属硅酸盐、胍官能化金属硅酸盐、硅藻土、表面改性的硅藻土、胍官能化硅藻土、γ-FeO(OH)、金属碳酸盐、金属磷酸盐、二氧化硅、珍珠岩、胍官能化珍珠岩或它们的组合。

实施方案31为根据实施方案30所述的非织造制品，其中双组分纤维包括乙烯-乙酸乙烯酯和聚丙烯。

实施方案32为检测流体样品中的微生物或靶细胞分析物的方法。该方法包括：a)提供根据实施方案1至31中任一项所述的非织造制品，和b)提供怀疑含有至少一种微生物菌株或靶细胞分析物的流体样品。该方法还包括c)使流体样品与非织造制品接触，使得至少一种微生物菌株或靶细胞分析物的至少一部分结合到非织造制品上，以及d)检测至少一种结合的微生物菌株或结合靶细胞分析物的存在。

实施方案33为根据实施方案32所述的方法，还包括在检测至少一种结合的微生物菌株或结合靶细胞分析物的存在之前，将至少一种微生物菌株或靶细胞分析物结合的非织造制品放置成与至少一种检测试剂接触。

实施方案34为根据实施方案32或实施方案33所述的方法，其中检测包括基于培养的方法、成像方法、免疫检测方法、遗传检测方法、生物发光方法或它们的组合。

实施方案35为根据实施方案32至34中任一项所述的方法，其中检测包括生物发光方法。

实施方案36为根据实施方案32至35中任一项所述的方法，还包括使至少一种结合的微生物菌株与裂解剂接触。

实施方案37为根据实施方案32至36中任一项所述的方法，其中结合的靶细胞分析物包括核酸、蛋白质、细胞壁组分、ATP或它们的组合。

实施方案38为根据实施方案32至37中任一项所述的方法，其中结合的靶细胞分析物包括ATP。

实施方案39为根据实施方案32至38中任一项所述的方法，其中接触包括使流体样品通过非织造制品至少一次。

实施方案40为根据实施方案32至39中任一项所述的方法，其中接触包括在4.0磅/平方英寸(psi)(27.58千帕斯卡(kPa))或更低的压力下使流体样品通过非织造制品。

实施方案41为根据实施方案32至40中任一项所述的方法，其中接触包括在0.5psi(3.4kPa)或更低的压力下使流体样品通过非织造制品。

实施方案42为根据实施方案33所述的方法，其中试剂包括荧光素酶。

实施方案43为根据实施方案32至42中任一项所述的方法，其中接触包括通过非织造制品过滤流体样品。

实施方案44为根据实施方案32至43中任一项所述的方法，还包括在将至少一种微生物菌株或靶细胞分析物结合的非织造制品放置成与至少一种检测试剂接触之前洗涤至少一种微生物菌株或靶细胞分析物结合的非织造制品。

实施方案45为根据实施方案32至44中任一项所述的方法，还包括将至少一种微生物菌株或靶细胞分析物结合的非织造制品放置在接收器中，该接收器包括可检测检测信号的材料，该接收器包含至少一种试剂。

实施方案46为根据实施方案32至45中任一项所述的方法，其中微生物菌株选自以下物质的菌株：细菌、真菌、原生动物、病毒、细菌内生孢子以及它们的组合。

实施方案47为根据实施方案32至46中任一项所述的方法，其中流体样品为来自内腔装置或插管装置的冲洗液，并且接触发生在集成组件中，其中内腔装置或插管装置与非织造制品流体连通。

实施方案48为根据实施方案47所述的方法，其中内腔装置或插管装置包括柔性内窥镜、半刚性内窥镜、刚性内窥镜、腹腔镜器械或插管机器人手术器械。

实施方案49为根据实施方案47或实施方案48所述的方法，其中集成组件包括管，该管将内腔装置或插管装置放置成与非织造制品流体连通。

实施方案50为包括根据实施方案1至31中任一项所述的非织造制品的系统和包括可检测检测信号的材料的接收器。

实施方案51为根据实施方案50所述的系统，其中接收器包括至少一种试剂。

实施方案52为根据实施方案50或实施方案51所述的系统，其中试剂包括裂解试剂。

实施方案53为根据实施方案50至52中任一项所述的系统，还包括发光计，其中接收器被配置成可操作地连接至发光计。

实施方案54为根据实施方案50至53中任一项所述的系统，其中非织造制品具有在约150克/平方米至约350克/平方米(g/m²)的范围内的基重。

实施方案55为根据实施方案1至31中任一项所述的装置，其中非织造制品具有在约150克/平方米至约350克/平方米(g/m²)的范围内的基重。

实施方案56为根据实施方案32至49中任一项所述的方法，其中非织造制品具有在约150克/平方米至约350克/平方米(g/m²)的范围内的基重。

实施例

除非另有说明，否则所有用于实施例的化学物质均可得自密苏里州圣路斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Corp.(Saint Louis,MO))。除非另外指明，否则所有微生物产品供应和试剂均以标准产品购自西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)或威达优尔公司(VWR)。

含有煅烧的硅酸镁的非织造纤维多孔基质的制备

实施例1、2和3：通过将如下表1所示的各种量的纤维1、纤维2、纤维3和纤维4混合在一起制备三种纤维预混物。将纤维添加至4L共混机(以商品名“WARING COMMERCIALHEAVY DUTY BLENDER,MODEL 37BL84”购自宾夕法尼亚州拉德诺的威达优尔公司(VWR,Radnor,PA))中的3升冷去离子水中并以低速共混30秒。检验混合物的纤维是否均匀分散并且无结节或团块。加入添加剂颗粒CM-111和附加升的去离子水，并在低速下混合15秒。

使用制垫设备(以商品名“TAPPI”可购自纽约州沃特敦市的威廉姆斯设备公司(Williams Apparatus,Watertown,NY))来制备非织造纤维多孔毡，该制垫设备具有测量约30厘米(12英寸)平方和30厘米(约12英寸)高度的盒，该盒的底部具有细目筛网和排液阀。在筛网上将一片约14英寸(36cm)×12英寸(30cm)的聚乙烯纺粘(PET Lutradur 7240，可购自俄亥俄州辛辛那提的纤维网公司(Fiberweb,Cincinnati,OH))作为稀松布放在筛网上。将盒用自来水填充直至超过筛网约1厘米的高度。将每种纤维和颗粒混合物倾注到盒中并且立即打开该阀，这产生将水拉出盒的真空。

将纤维非织造毡各自从设备转移到20平方厘米的吸墨纸片材(96磅白纸，可购自明尼苏达州圣保罗的锚纸公司(Anchor Paper,St.Paul,MN))上。将每种毡夹置在2至4层吸墨纸之间，以除去过量的水。然后将压制的毡转移到新的吸墨纸片材上并且放置在设定为110℃的烘箱(以商品名“BLUE M STABIL-THERM OVEN,MODEL OV-560A2”得自宾夕法尼亚州怀特迪尔的斯必克公司热力设备与服务事业部(SPX Thermal Product Solutions,WhiteDeer,PA))中约3小时来除去残余的水并且形成非织造纤维多孔基质。所得的实施例1和实施例2的纤维多孔基质为约0.8毫米-1毫米厚。实施例3的纤维多孔基质为约0.8毫米-0.9毫米厚。

图1-图3分别是实施例1-实施例3的示例性非织造制品的扫描电子显微镜(SEM)图像。

表1：实施例1-3的组合物

材料(克)	实施例1	实施例2	实施例3
				纤维1	11.08	10.98	8.83
纤维2	3.01	0	2.44
				纤维3	2.30	2.29	1.82
纤维4	0	1.8	1.4
				CM-111	5.15	5.07	5.03
基重(g/m2)	196.66	203.44	197.74

含有胍基硅酸镁的非织造纤维多孔基质的制备

实施例4、5、6、7和8：使用上述过程制备实施例4、5、6、7和8的非织造纤维多孔基质。配方示于下表2中。

表2：实施例4-8的组合物

实施例4的纤维多孔基质的厚度为约0.8mm-0.9mm，实施例5为约0.6mm-0.8mm厚，实施例6-8均为约0.8mm-1.0mm厚。

实施例9：实施例中所用的细菌

实施例中所用的各种细菌(见下表3)获自ATCC(弗吉尼亚州的马纳萨斯(Manassas,VA))。

表3：实例中所用的细菌

将细菌菌株的纯培养基接种到胰酶大豆液体培养基(TSB，新泽西州富兰克林湖的全自动微生物分析系统，(TSB，Becton，Dickinson and Company，Franklin Lakes，NJ))中，并在37℃下生长过夜。将培养基连续稀释在巴特菲尔德磷酸盐缓冲液(明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company；St.Paul,MN))中，以获得所需量的菌落形成单位(cfu)每ml，用于掺入水样品中。通过根据制造商的说明在3M PETRIFILM大肠杆菌/大肠杆菌计数板(3M公司(3M Company))上镀覆适当的稀释液来定量大肠杆菌和产气荚膜梭菌，并在37℃下温育过夜。通过在3M PETRIFILM需氧计数板(3M公司(3M Company))上镀覆适当的稀释液来定量金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌，并在37℃下温育过夜。使用3M PETRIFILM板读板机(3M公司(3M Company))读取板，并确定菌落形成单位(cfu)。

实施例10：非织造纤维多孔基质的细菌捕集效率

将100ml中和的自来水或100ml18兆欧姆双去离子水掺入各种细菌中以获得100cfu/ml(在100ml中总共10,000cfu)。从上述各种非织造纤维多孔基质中切下14mm圆盘，并将圆盘放置在SWINNEX 13过滤器保持器(目录号SX0001300，马萨诸塞州比勒利卡的EMD密理博公司(EMD Millipore，Billerica，MA))中。将过滤器保持器关闭并附接到具有BDLUER-LOK尖端(产品编号309653，BD公司(Becton，Dickinson and Company))的60mL BD注射器。在附接过滤器保持器之前，将柱塞从注射器移除。将注射器连接到12位水密理博SEP-PAK真空歧管(马萨诸塞州的米尔福德的沃特世公司(Waters Corporation，Milford，MA))。将收集管放置在样品架中以收集每个注射器的滤液。将真空歧管附接到Air Cadet真空/压力站(型号420-3901，伊利诺斯州的巴林顿的巴纳特公司(Barnant Company，Barrington，IL))，并将溶液在约15英寸汞柱的真空压力下通过纤维多孔基质材料过滤。过滤时间不到一分钟。对于手动过滤，也通过将注射器柱塞推过筒来过滤样品。

将每次过滤的滤液收集在无菌管中，并且将1ml每次过滤的滤液各自镀覆在PETRIFILM板上以列举溶液中留下的细菌数。将平板在37℃下温育过夜，并列举板上生长的菌落。在过滤之前，将输入样品镀覆以确定样品中的细菌数。将样品镀覆在至少三块板上，并且重复实验几次。使用输入溶液中的细菌数和滤液中留下的细菌数来根据下式计算捕集效率百分比：％捕集效率＝(来自测试非织造纤维多孔圆盘的RLU/来自100％对照的RLU)×100

细菌捕集范围为32％至95％，取决于材料(见下表4、5、6和7)。不含玻璃纤维(纤维4)的非织造纤维多孔基质的范围为32％至70％。不含尼龙的非织造纤维多孔基质的捕集百分比为90％至95％。产气肠杆菌和铜绿假单胞菌也有类似的结果，如下表4和6所示。

不含纤维2(尼龙)的非织造纤维多孔基质中细菌捕集百分比表明，它对细菌捕集不是必需的。然而，纤维4(玻璃纤维)更重要，当纤维4被去除时，捕集百分比下降到32％至70％。这是含有任何一种颗粒(煅烧的硅酸镁或胍基硅酸镁)的非织造纤维多孔基质的情况。

实施例11：通过ATP生物发光来检测非织造纤维多孔基质中的细菌。

将含有结合细菌的每个非织造纤维多孔基质从SWINNEX过滤器保持器中去除并无菌转移至1.5ml微量离心管(德国韦特海姆的Brand GmbH & Co.KG的Plastibrand微型管(Plastibrand microtubes，Brand GmbH & Co.KG，Wertheim，Germany))中。将含有细菌裂解试剂的200微升CLEAN-TRACE裂解试剂加入管中并涡旋1分钟，并在室温下再静置1分钟。将250微升的CLEAN-TRACE荧光素荧光素酶试剂加入到管中并混合。将管立即放置在台式发光计(20/20n单管发光计，加利福尼亚州森尼韦尔市的特纳生物系统公司(TurnerBiosystems，Sunnyvale，CA))中并记录RLU的测量。利用随发光计提供的电子表格界面PC软件来从发光计获得发光测量值。将含有10,000cfu细菌的100微升缓冲液吸移到1.5ml微量离心管(Plastibrand微型管)中，加入裂解混合物(200微升)和ATP试剂(250微升)后，测量发光。使用从10,000cfu获得的相对光单位来计算非织造纤维多孔基质中ATP的恢复百分比(参见下表4和5)。未切割材料的ATP恢复率为30％至68％，无纤维2的基质恢复率达到最高(60％至68％)。

表4：含有煅烧的硅酸镁的未切割的非织造纤维多孔基质中的细菌捕集效率和ATP 的恢复百分比

表5：含有胍基硅酸镁的未切割非织造纤维多孔基质中的细菌捕集效率和ATP恢复率百分比

在另一个实验中，将非织造纤维多孔基质无菌地切割成小块，然后转移到1.5ml微量离心管(Plastibrand微型管)中。将含有细菌裂解试剂的200微升裂解混合来加入管中并涡旋1分钟，并在室温下再静置1分钟。将含有荧光素和荧光素酶的250微升ATP试剂加入到管中并混合。如上所述测量发光。非织造纤维多孔基质中ATP的恢复百分比见下表6和7。未切割的材料的ATP恢复率从55％至77％变化，并且不含纤维2的湿法成网得到最大的恢复率(70％至77％)。

表6：含有煅烧硅酸镁的切割纤维多孔基质中的细菌捕集效率和ATP恢复百分比

表7：含有胍基硅酸镁的切割纤维多孔基质中的细菌捕集效率和ATP恢复百分比

实施例13：用各种配方测试通过过滤从水样中除去大肠杆菌的纤维多孔基质

将TSA上的大肠杆菌(E coli)条纹状培养基(ATCC 11229)在37℃下温育过夜。从板中除去分离的菌落并且使用标准微生物环接种到5ml的TSB中并在37℃下在震荡培养箱(得自新布伦兹威克科学公司(New Brunswick Scientific)的INNOVA 44)中温育20-22小时。将含有约2-3×10⁹cfu/ml的过夜培养基在巴特非尔德氏缓冲液中连续稀释以获得大约1×10⁶cfu/ml的种菌。

通过用1:100稀释的10⁶cfu/ml种菌接种200ml的去离子水(麻省的密理博公司的纯水仪梯度系统(MilliQ Gradient system,Millipore,Ma))来制备测试样品，从而产生包含大约10⁴cfu/ml(约4Log cfu/ml)的水测试样品。

从实施例1的非织造纤维多孔基质中用模具冲压出直径为47mm的圆盘并且将圆盘放置在样品保持器中，该样品保持器为由聚碳酸酯制成的定制装置。装置具有三个部件并且为圆柱形状，其测量为约60cm直径×约45cm高度。底部部件包括滤盘的支撑筛网和样品出口端口。除了穿过连接至Cole Parmer蠕动泵的PVC管材的样品入口端口以外，顶部部分为封闭的，并且在上游侧排气以允许吹扫空气。使用O形环密封件防止在上游侧和下游侧两者上渗漏。内部螺纹提供闭合压力。将47mm圆盘放置在支撑筛网的顶部，在顶部添加O形环并闭合保持器。

单独测试纤维多孔基质并且不进行平行测定。使用Cole Parmer蠕动泵(型号7553-70)，过滤前样品泵送通过含有非织造基质的圆盘的样品保持器，该蠕动泵使用1/8英寸(0.32cm)壁厚PVC管(VWR产品目录号#60985-522)。将掺料的水以12ml/分钟的流量泵送穿过纤维多孔基质。将滤液收集在250ml无菌玻璃瓶中。收集并丢弃第一100ml滤液。收集第二100ml滤液以用于进一步处理。在每组过滤测试之后，拆卸保持器以使用无菌镊子除去纤维多孔基质。在基质的测试之间，用过滤后的500ml灭菌去离子水冲洗过滤装置。

将10ml体积的第二100ml滤液加入到100ml含有巴特菲尔德缓冲液翻盖瓶中，得到1:10的稀释液。将瓶子盖上盖并通过震荡手动地混合10秒。除去10ml体积并将该体积添加至另一个翻盖瓶中以获得1:100比例。相似地，将滤液进一步稀释成1:1000和1:10000。将这些100ml经稀释滤液通过0.45微米过滤器真空过滤。在每次过滤之后，用过滤后无菌的500ml去离子水来冲洗真空设备并用Kimwipes吸干。

使用无菌镊子板从装置中取出基质，并放置在Endo琼脂板上，网格朝上。将该平板在37℃下孵育18-20小时。通过手动计数从平板获得菌落计数。另外如上述的过程对过滤前样品进行稀释和过滤。将cfu/ml菌落计数转换成对数cfu/ml值。基于从涂布板的滤液和过滤前样品中获得的计数，通过使用下式计算对数减小值(LRV)：

LRV＝(过滤前样品中的对数cfu/ml)-(滤液样品中的对数cfu/ml)

在实施例4、5、7和8的基质的47mm圆盘上进行过滤测试。结果如下表8所示。

表8：使用含有煅烧硅酸镁的纤维多孔基质的大肠杆菌的对数减小值

含有金属磷酸盐的非织造纤维多孔基质的制备

实施例14、15和16:通过使用如下表9所示的各种量的纤维1、纤维2、纤维3、纤维4和羟基磷灰石(来自伯乐公司的HA)作为金属磷酸盐浓集剂来制备三种纤维预混物。根据上述实施例1-3所述的过程来制备非织造纤维多孔基质。得到的实施例14的非织造纤维多孔基质约0.8毫米-1毫米厚。实施例15和16的非织造纤维多孔基质分别为0.6毫米-0.9毫米和0.5毫米-0.8毫米厚。

表9：实施例14-16的组合物

实施例17：对具有羟基磷灰石的非织造纤维多孔基质的测定以用于细菌捕集和 ATP检测

将来自大肠杆菌的条纹状培养基(ATCC 51813，革兰氏阴性菌生物体)的单个菌落接种到10ml TSB(来自Difco的胰酶大豆液体培养基，3重量％)中，并在37℃下温育过夜约20小时。所得的细菌原液含有约1×10⁹cfu/ml。将原液在去离子水中连续稀释，制成1×10⁴cfu/ml的工作原液。

将实施例14的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘模具冲压并插入13mm过滤器保持器(得自密理博的SWINNEX保持器)中。使用1cc注射器将1ml上述工作原液通过圆盘过滤。丢弃滤液。将圆盘从保持器中取出并放入比色管中。将100微升体积的CLEAN-TRACE裂解试剂加入到圆盘中并涡旋10秒。将300微升体积的CLEAN-TRACE荧光素荧光素酶试剂加入到比色管中并涡旋10秒。将比色管连接到适配器(在3M机械车间定制的，12cm长，1cm直径由DELRIN材料制成(特拉华州的威尔明顿市的杜邦公司(DuPont Co.，Wilmington，DE))并以NG发光计读取。也测试过滤1ml未掺入去离子水的圆盘的背景ATP信号。通过以100微升体积的1×10⁵cfu/ml稀释液掺入圆盘，制备另一组圆盘作为背景对照。这个加标圆盘已经测试了ATP信号(以RLU)。这是“100％对照”样品。使用上述实施例10的公式计算捕集效率。如以上实施例14所述的测试实施例15和16的基质的14mm圆盘实施例14-16的结果示于下表10中。

表10：含有金属磷酸盐的非织造纤维多孔基质中的ATP的大肠杆菌捕集效率

n＝2，括号内指出了如果大于10％的％std偏差。实施例14、15和16的基质的背景ATP信号分别为36、83和42RLU，并且各自从加标圆盘的信号中减去。

实施例15表现出最大的变异性，表明玻璃纤维通过生物发光检测细菌的关键作用。实施例15的非织造纤维多孔基质可能比生物发光更适用于基于培养或免疫检测的实施方案。

实施例18：对具有羟基磷灰石的非织造纤维多孔基质的在制造的水样中的快速微生物监测的测试

制造的水样从加拿大的油井获得。将样品在BBL中连续稀释并在PAC板上镀覆各1ml。根据制造商的说明将平板在37℃下温育48小时。使用3M PETRIFILM读板机来分析板的细菌计数。将一百微升体积的每个样品加入到比色管中，并与145微升的CLEAN-TRACE裂解试剂混合并涡旋10秒。加入450微升体积的CLEAN-TRACE荧光素荧光素酶试剂，然后混合10秒钟。使用适配器(如实施例17中所述)将比色管插入NG发光计中以测量ATP信号。

基于菌落数和ATP值，进一步选择两个样品用于对实施例1至3的基质进行测试。样品D(比较例1)具有约6.2×10⁴cfu/ml和1148RLU的ATP信号，而样品G(比较例2)具有1.2×10⁵cfu/ml和243RLU的ATP信号。

将实施例14的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘模具冲压并插入13mm过滤器保持器(得自密理博的SWINNEX保持器)中。使用10cc注射器将10ml制造的水样品D(比较例1)通过圆盘过滤。丢弃滤液。将一个圆盘从保持器中取出并放入比色管中，并与145微升的CLEAN-TRACE裂解试剂混合。将比色管涡旋10秒钟。加入450微升体积的CLEAN-TRACE荧光素荧光素酶试剂，然后混合10秒钟。比色管连接到适配器并以NG发光计读取。这是实施例18a。用5ml去离子水洗涤第二圆盘，然后分析与第一圆盘相同的ATP信号。这是实施例8b。测试过滤1ml未掺入去离子水的圆盘的背景ATP信号。背景信号小于50RLU，未从测试读数中减去。使用以下公式计算在CLEAN-TRACE试验(不将细菌浓集在非织造纤维多孔基质中)中捕集的细菌的ATP信号的改善。对于实施例19a至23b使用相同的过程，使用实施例14-16的非织造纤维多孔基质和制造的水样品D(比较例1)或制造的水样品G(比较例2)。所得数据示于下表11中。

CLEAN-TRACE测试中ATP信号的增加倍数＝(来自后过滤非织造基质圆盘的RLU/来自100微升未过滤样品的RLU)。

表11：来自通过含有金属磷酸盐的非织造多孔基质过滤的制造的水样品的ATP信号

N＝2，stdev小于10％，除非另有说明。

洗涤后ATP信号的改善表明抑制物质携带量减少，这使得ATP测定可用于工业样品的快速监测。

实施例24、25、26、27和28：通过使用如下表12所示的各种量的纤维1、纤维2、纤维3、纤维4和羟基磷灰石(来自西格玛奥德里奇(Sigma Aldrich)的HA)作为金属磷酸盐浓集剂来制备五种纤维预混物。根据上述实施例1-3所述的过程来制备非织造纤维多孔基质。

表12：实施例24-28的组合物

实施例27和28的非织造纤维多孔基质的完整性受到损害，使得片材包括几个孔，因此在形成良好的部分中进行测量。

对具有羟基磷灰石的非织造纤维多孔基质的在制造的水样中的快速微生物监测的测试

制造的水样从加拿大的油井获得。将样品G在BBL中连续稀释并在PAC板上镀覆各1ml。根据制造商的说明将平板在37℃下温育48小时。使用3M PETRIFILM读板机来分析板的细菌计数。将一百微升体积的每个样品加入到比色管中，并与145微升的CLEAN-TRACEWater Plus总ATP提取剂混合并涡旋10秒。加入450微升体积的CLEAN-TRACE Water-PlusTotal ATP酶，然后混合10秒。使用适配器(如实施例14中所述)，将比色管插入3M CLEAN-TRACE NG发光计中以测量ATP信号。样品G(比较例3)含有1.2×10⁵cfu/ml。

将实施例14的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘模具冲压并插入13mm过滤器保持器(得自密理博的SWINNEX保持器)中。根据上述实施例18的过程测试圆盘。重复测试非织造纤维多孔基质。从测试读数中减去每个基质的平均背景信号。对于实施例30a至34b使用相同的过程，使用实施例24-28的非织造纤维多孔基质和制造的水样品D(比较例3)或制造的水样品G(比较例4)。使用上述实施例18中的公式计算在Clean-Trace测试(不通过非织造纤维多孔基质浓集细菌)时捕集的细菌的ATP信号的改善。所得数据示于下表13中。

表13：来自通过含有金属磷酸盐的非织造多孔基质过滤的制造的水样品的ATP信号

N＝2，stdev小于10％，除非括号中另有说明实施例14的基质具有84RLU的背景信号，实施例24的基质为233RLU，实施例25的基质为90RLU，实施例26的基质为247RLU，实施例27的基质为149RLU，并且实施例28的基质为207RLU。

在不同天测试非织造纤维多孔基质，每天原始样品的ATP信号是不同的。测试的变化表明基质干扰。洗涤后ATP信号的改善表明抑制物质携带量减少，这使得ATP测定法可用于制造的水样品的快速监测。

对具有羟基磷灰石的非织造纤维多孔基质的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的快速微生物监测的测试

实施例35：将来自大肠杆菌的条纹状培养基(ATCC 51813，革兰氏阴性菌生物体)的单个菌落接种到10ml TSB(来自Difco的胰酶大豆液体培养基，3重量％)中，在37℃下温育过夜约20小时。所得的细菌原液含有约1×10⁹cfu/ml。将原液在去离子水中连续稀释，制成1×10⁵cfu/ml的工作原液。

将实施例24的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘模具冲压并插入13mm过滤器保持器(从密理博获得的SWINNEX保持器)中。使用1cc注射器将1ml上述工作原液通过圆盘过滤。丢弃滤液。将圆盘从保持器中取出并放入比色管中。与145微升的体积的CLEAN-TRACEWater-Plus总ATP提取剂混合。将比色管涡旋10秒钟。加入450微升体积的CLEAN-TRACEWater-Plus Total ATP酶，然后混合10秒。比色管连接到适配器并以NG发光计读取。还测试过滤1ml未掺入去离子水的圆盘的背景ATP信号。从测试结果中减去背景信号。测试100微升体积的1×10⁶cfu/ml原液的ATP信号。这是“100％对照”。使用上述实施例10的公式计算捕集效率。对实施例27和实施例28的基质进行与实施例24相同的测试。实施例24、27和28的结果示于下表14中。

表14：含有金属磷酸盐的非织造纤维多孔基质中ATP的大肠杆菌捕集效率

N＝2，std偏差在10％以下，除非在括号中指定。实施例24的基质具有395RLU的背景值，而实施例27的基质具有278RLU的背景值，并且实施例28的基质具有212RLU的背景。

将来自金黄色葡萄球菌的条纹状培养基(ATCC 6538，革兰氏阳性菌生物体)的单个菌落接种到10ml TSB(来自Difco的胰酶大豆液体培养基，3重量％)中，在37℃下温育过夜约20小时。所得的细菌原液含有约1×10⁹cfu/ml。将原液在去离子水中连续稀释，制成1×10⁵cfu/ml的工作原液。如上所述测试来自实施例24、27和28的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘。结果如下表15所示。

表15：含有金属磷酸盐的非织造纤维多孔基质中ATP的金黄色葡萄球菌捕集效率

含有金属硅酸盐的非织造纤维多孔基质的制备

实施例36的基质：通过将如下表16所示的各种量的纤维1、纤维2、纤维3、和纤维4混合在一起制备纤维预混物。根据上述实施例1-3所述的过程来制备非织造纤维多孔基质。所得的非织造纤维多孔基质的厚度为0.8mm至1.0mm之间。

表16：实施例36的组合物

对具有煅烧金属硅酸盐的非织造纤维多孔基质的在发酵醪中的快速微生物监测的测试

已经采用ATP生物发光测试作为发酵醪线清洗验证的方法，其基于清洁完成后最终漂洗水的测试。从管线的分配侧取出漂洗水的样品，然后使用ATP生物发光测试进行测试。虽然测试在清洁验证方面是有价值的，但直接测试发酵醪线中发酵醪或发酵醪生产线样品的能力也将带来好处。

除了能够评估发酵醪本身的质量外，发酵醪产品的直接测试可间接表明发酵醪生产线的卫生状况，并指出发酵醪生产线是否需要清洁。由于清洁线涉及发酵醪的吹扫，导致重大的产品损失，只有在需要时清洁的能力可能会导致减少在必要时才进行清洁的经济损失。此外，ATP生物发光测试使用漂洗水的微升体积样品，而过滤测试可使50ml-100ml或更多的最终产品取样，这可以提高测试灵敏度。

实施例37：从发酵醪生产线出口获得两个发酵醪样品。将来自每个样品的50ml体积通过0.45微米膜(来自威达优尔公司获得的Corning的50ml管顶式过滤器)过滤以除去固有的微生物污染物。将一百微升体积的每个样品加入到1.5ml微量离心管中，并与110微升的CLEAN-TRACE表面ATP提取剂混合并涡旋10秒。加入250微升体积的CLEAN-TRACE表面ATP酶，然后混合10秒。通过在涡旋混合器(VWR定速涡旋混合器，得自宾夕法尼亚州西切斯特的威达优尔公司(VWR Fixed Speed vortex mixer；VWR,West Chester PA)))上以约3200rpm涡旋5秒来混合内容物。使用台式发光计(来自加利福尼亚州森尼韦尔的特纳生物公司(Turner Biosystems，Sunnyvale，CA)的20/20n单管发光计)以10秒间隔测量相对光单位(RLU)1分钟来确定ATP信号。利用随发光计提供的20/20n SIS软件来从发光计获得发光值。这是“未加标发酵醪对照”。

使用来自北卡罗来纳州达勒姆的生物梅里埃公司(bioMerieux，Inc.，Durham NC)的DENSICHEK密度计，将来自YPD琼脂板(30℃温育)的酿酒酵母(ATCC 201390)的条纹状培养基用于在3ml去离子水中制备0.5McFarland标准品。将包含约10⁸cfu/ml的所得酵母原液连续稀释在过滤后的发酵醪中以获得包含10⁵cfu/ml的酵母悬浮液。将悬浮液的1:10稀释液接种到50ml发酵醪中以提供10⁴cfu/ml(在5ml中总共约5×10⁴CFU)。用10cc注射器将加标发酵醪递送至SWINNEX过滤器保持器，该过滤器保持器含有使实施例36的模具冲压的14mm非织造纤维多孔基质。在整个5mL样品通过基质后，将过滤器保持器拆卸，并将圆盘使用表面消毒的镊子转移到空的消毒的1.5ml微量离心管中)。如上所述读取圆盘上的ATP信号。这是“浓集样品”的信号。

使用100微升的5×10⁵cfu/mL原液来产生“100％对照”。类似地测试通过其处理5ml过滤后的发酵醪的圆盘的背景ATP信号(圆盘背景)。使用100微升体积的加标发酵醪原料来产生“加标发酵醪对照”。重复测试非织造纤维多孔基质。使用下面的公式来计算％ATP信号：

％ATP信号＝(来自浓集样品的RLU/来自100％对照发酵醪的RLU)×100

对酿酒酵母执行与发酵醪样品相同的过程。结果在下表17中示出。

表17：含有金属硅酸盐的非织造纤维多孔基质中ATP的金黄色葡萄球菌捕集效率

N＝2，stdev小于10％，除非括号中另有说明由于非织造纤维多孔基质背景信号不超过发酵醪基质的背景ATP信号，因此未从测试信号中减去。

对通过实施例36的基质的样品观察到比加标的发酵醪对照的信号高10倍的信号，这与未加标的发酵醪样品的信号非常接近。

实施例38-40：制备具有煅烧的硅酸镁的非织造纤维多孔基质

通过将如下表18所示的各种量的纤维1、纤维2、纤维4、纤维5和纤维6混合在一起来制备三种纤维预混物。

对于实施例38，将纤维添加至4L共混机(以商品名“WARING COMMERCIAL HEAVYDUTY BLENDER,MODEL 37BL84”购自宾夕法尼亚州拉德诺的威达优尔公司(VWR,Radnor,PA))中的3升冷去离子水并以低速共混30秒。检验混合物的纤维是否均匀分散并且无结节或团块。加入添加剂颗粒CM-111和附加升的去离子水，并在低速下混合15秒。

对于实施例39和40，将纤维5在3升冷去离子水中以中等速度共混30秒。加入所有其它纤维并以低速混合30秒。加入添加剂颗粒CM-111和附加升的去离子水，并在低速下混合15秒。

使用制垫设备(以商品名“TAPPI”可购自纽约州沃特敦市的威廉姆斯设备公司(Williams Apparatus,Watertown,NY))来制备非织造纤维多孔毡，该制垫设备具有测量约30厘米(12英寸)平方和30厘米(12英寸)高度的盒，所述盒的底部具有细目筛网和排液阀。在筛网上将一片约14英寸(36cm)×12英寸(30cm)的聚乙烯纺粘(PET Lutradur 7240，可购自俄亥俄州辛辛那提的纤维网公司(Fiberweb,Cincinnati,OH))作为稀松布置于筛网上。将盒用自来水填充直至超过筛网约1厘米的高度。将每种纤维和添加剂混合物倾注到盒中并且立即打开该阀，这产生将水拉出盒的真空。

将纤维非织造毡从设备转移到20平方厘米的吸墨纸片材(96磅白纸，可购自明尼苏达州圣保罗的锚纸公司(Anchor Paper,St.Paul,MN))上。将每种毡夹置在2至4层吸墨纸之间，以吸干过量的水。然后将实施例38的压制毡转移到新的吸墨纸片材上并且放置在设定在130℃的烘箱(得自马萨诸塞州的沃尔瑟姆的赛默飞世尔科技公司(Thermo FisherScientific，Waltham，MA)的HERA THERM烘箱系列OMS100)中约3小时以除去残留的水和形成非织造纤维多孔基质。将实施例39和40的毛毡在125℃下干燥约3小时以除去残留的水并形成非织造纤维多孔基质。所得的实施例38和40的纤维多孔基质为约1.30毫米至1.40毫米厚。实施例39的纤维多孔基质为1.45毫米-1.55毫米厚。

表18：实施例38-40的组合物

对具有金属硅酸盐的非织造纤维多孔基质的大肠杆菌的细菌捕集的测试

将来自大肠杆菌的条纹状培养基(ATCC 11229，革兰氏阴性菌生物体)的单个菌落接种到10ml TSB(胰酶大豆液体培养基，来自Difco的3重量％)中，在37℃下温育过夜约20小时。所得的细菌原液含有约1×10⁹cfu/ml。将原液在去离子水中连续稀释，制成1×10²cfu/ml的工作原液。

实施例41-43：分别将实施例38-40的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘各自模具冲压并插入13mm过滤器保持器(从密理博获得的Swinnex保持器)中。使用10cc注射器将10ml上述工作原液通过圆盘过滤。过滤后，丢弃圆盘。将滤液收集于无菌的15ml聚丙烯管中。将一毫升体积的每个滤液镀覆在PAC板上并测试大肠杆菌捕集。

原液溶液也镀覆在PAC上。这是“100％对照”。使用PETRIFILM读板机，根据制造商的说明测量板数。使用以下公式计算捕集效率。结果在表19中示出。

％对照＝(镀覆滤液中的CFU)×100/100％对照中的CFU

％捕集效率＝100-％对照

表19 大肠杆菌的捕集

样品	实施例41	实施例42	实施例43
				％捕集效率	71.7(13)	52.7(11)	95.1

N＝3，％std偏差小于10％，除非括号中另有说明镀覆的100％对照具有163.5cfu/ml(26％stdev，在10ml中总共1635cfu)的平均值。

对具有金属硅酸盐的非织造纤维多孔基质的金黄色葡萄球菌的细菌捕集的测试

将来自金黄色葡萄球菌的条纹状培养基(ATCC 6538，革兰氏阳性菌生物体)的单个菌落接种到10ml TSB(来自Difco的胰酶大豆液体培养基，3重量％)中，在37℃下温育过夜约20小时。所得的细菌原液含有约1×10⁹cfu/ml。将原液在去离子水中连续稀释，制成1×10²cfu/ml的工作原液。

实施例44-46：分别将实施例38-40的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘各自模具冲压并插入13mm过滤器保持器(从密理博获得的Swinnex保持器)中。使用10cc注射器将10ml上述工作原液通过圆盘过滤。过滤后，丢弃圆盘。将滤液收集于无菌的15ml聚丙烯管中。将一毫升体积的每个滤液镀覆在PAC板上。对每个圆盘测试金黄色葡萄球菌捕集。

原液溶液也镀覆在PAC上。这是“100％对照”。使用PETRIFILM读板机，根据制造商的说明测量板数。使用以下公式计算捕集效率。结果在表20中示出。

％对照＝(镀覆滤液中的CFU)×100/100％对照中的CFU

％捕集效率＝100-％对照

表20：金黄色葡萄球菌的捕集

样品	实施例44	实施例45	实施例46
				％捕集效率	99.36	100	99.36

N＝3，％std偏差小于10％，除非括号中另有说明镀覆的100％对照具有156cfu/ml(在10ml中总共1566cfu)的平均值。

实施例47和48：制备含有煅烧的硅酸镁的薄非织造纤维多孔基质

通过将如下表21所示的各种量的纤维1、纤维4、纤维5、和纤维6混合在一起来制备两种纤维预混物。

对于实施例47，将纤维6添加至4L共混机(以商品名“WARING COMMERCIAL HEAVYDUTY BLENDER,MODEL 37BL84”购自宾夕法尼亚州拉德诺的威达优尔公司(VWR,Radnor,PA))中的3升冷去离子水并以中速共混30秒。加入所有其它纤维并以低速混合另外1秒。检验混合物的纤维是否均匀分散并且无结节或团块。加入颗粒添加剂CM-111和附加升的去离子水，并在低速下混合15秒。

使用制垫设备(以商品名“TAPPI”可购自纽约州沃特敦市的威廉姆斯设备公司(Williams Apparatus,Watertown,NY))来制备非织造纤维多孔毡，该制垫设备具有测量约30厘米(12英寸)平方和30厘米(12英寸)高度的盒，所述盒的底部具有细目筛网和排液阀。在筛网上将一片约14英寸(36cm)×12英寸(30cm)的聚乙烯纺粘(PET Lutradur 7240，可购自俄亥俄州辛辛那提的纤维网公司(Fiberweb,Cincinnati,OH))作为稀松布置于筛网上。将盒用自来水填充直至超过筛网约1厘米的高度。将纤维和颗粒添加剂混合物倾注到盒中并且立即打开该阀，这产生将水拉出盒的真空。

将纤维非织造毡从设备转移到20平方厘米的吸墨纸片材(96磅白纸，可购自明尼苏达州圣保罗的锚纸公司(Anchor Paper,St.Paul,MN))上。将毡夹置在2至4层吸墨纸之间，以吸干过量的水。然后将实施例29的压制毡转移到新的吸墨纸片材上并且放置在设定在125℃的烘箱(得自马萨诸塞州的沃尔瑟姆的赛默飞世尔科技公司(Thermo FisherScientific，Waltham，MA)的HERA THERM烘箱系列OMS100)中约3小时以除去残留的水和形成非织造纤维多孔基质。所得的实施例47的纤维多孔基质为约0.8至0.90毫米厚。

对于实施例48，除了如上所述之外，使用下表16所示的量如实施例29所述来制备纤维混合物。用另外4升冷去离子水填充制垫器装置。在装置的筛网上不使用纺粘稀松布。将纤维和颗粒添加剂混合物倒入装置中同时打开阀门并排出水。通过将约14英寸(36cm)×12英寸(30cm)的聚乙烯纺粘片压入湿毛毡上并提起稀松布来从筛网中除去纤维非织造毡。所得干燥的非织造纤维多孔基质为约0.8至0.90毫米厚。

表21

将来自大肠杆菌的条纹状培养基(ATCC 11229，革兰氏阴性菌生物体)的单个菌落接种到10ml TSB(胰酶大豆液体培养基，来自Difco的3重量％)中，在37℃下温育过夜约20小时。所得的细菌原液含有约1×10⁹cfu/ml。将原液在去离子水中连续稀释以制成10cfu/ml、1×10²cfu/ml和1×10³cfu/ml的工作原液。

实施例49：将实施例47的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘模具冲压并插入13mm过滤器保持器(得自密理博的SWINNEX保持器)中。使用10cc注射器将10ml 10cfu/ml的工作原液通过圆盘过滤。过滤后，丢弃圆盘。将滤液收集于无菌的15ml聚丙烯管中。将一毫升体积的滤液镀覆在PAC板上。

实施例50：将实施例47的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘模具冲压并插入13mm过滤器保持器(从密博里(Millipore)获得的SWINNEX保持器)中，并根据与实施例49的过程相同的过程使用10ml的1×10²cfu/ml工作原液测试大肠杆菌捕集。

实施例51：将实施例47的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘模具冲压并插入13mm过滤器保持器(从密博里(Millipore)获得的SWINNEX保持器)中，并根据与实施例49的过程相同的过程使用10ml的1×10³cfu/ml工作原液来测试大肠杆菌捕集。

实施例52至54：根据与实施例49、50和51的过程相同的过程来测试实施例48的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘以分别产生实施例52、53和54。

将大肠杆菌原液溶液也镀覆在PAC上。这些是“100％对照”样品。根据制造商的说明使用PETRIFILM读板机测量板数。使用以下公式来计算捕集效率。结果在表22中示出。

％对照＝(镀覆滤液中的CFU)×100/100％对照中的CFU

％捕集效率＝100-％对照

表22：大肠杆菌的捕集

n＝3，％std偏差<10％，除非在括号中指定。镀覆的100％对照具有总共205cfu/ml(24％stdev)、1895cfu和18450cfu。

将来自金黄色葡萄球菌的条纹状培养基(ATCC 6538，革兰氏阳性菌生物体)的单个菌落接种到10ml TSB(来自Difco的胰酶大豆液体培养基，3重量％)中，在37℃下温育过夜约20小时。所得的细菌原液含有约1×10⁹cfu/ml。将原液在去离子水中连续稀释以制成10cfu/ml、1×10²cfu/ml和1×10³cfu/ml的工作原液。

实施例55：将实施例47的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘模具冲压并插入13mm过滤器保持器(得自密理博的SWINNEX保持器)中。使用10cc注射器将10ml 10cfu/ml的工作原液通过圆盘过滤。过滤后，丢弃圆盘。将滤液收集于无菌的15ml聚丙烯管中。将一毫升体积的滤液镀覆在PAC板上。

实施例56：将实施例47的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘模具冲压并插入13mm过滤器保持器(从密博里(Millipore)获得的Swinnex保持器)中，并根据与实施例55的过程相同的过程使用10ml的1×10²cfu/ml工作原液来测试金黄色葡萄球菌捕集。

实施例57：将实施例47的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘模具冲压并插入13mm过滤器保持器(从密博里(Millipore)获得的Swinnex保持器)中，并根据与实施例55的过程相同的过程使用10ml的1×10³cfu/ml工作原液来测试金黄色葡萄球菌捕集。

实施例58至60：根据与实施例55、56和57的过程相同的过程来测试实施例48的非织造纤维多孔基质的14mm圆盘以分别产生实施例58、59和60。

将金黄色葡萄球菌原液溶液也镀覆在PAC上。这些是“100％对照”样品。根据制造商的说明使用PETRIFILM读板机测量板数。使用以下公式计算捕集效率。结果在表23中示出。

％对照＝(镀覆滤液中的CFU)×100/100％对照中的CFU

％捕集效率＝100-％对照

表23：金黄色葡萄球菌的捕集

n＝3，％std偏差<10％，除非在括号中指定。镀覆的100％对照具有总共195cfu/ml(40％stdev)、1380cfu(12％stdev)和15950cfu。

虽然本说明书已经详细地描述了某些示例性实施方案，但是应当理解，本领域的技术人员在理解上述内容后，可很容易地想到这些实施方案的修改形式、变型形式和等同形式。此外，本文引用的所有出版物和专利均以引用的方式全文并入本文中，犹如特别地和单独地指出各个单独的出版物或专利都以引用方式并入。已对各个示例性实施方案进行了描述。这些实施方案以及其它实施方案均在如下权利要求的范围内。

Claims

1.一种非织造制品，所述非织造制品包括a)纤维多孔基质，和b)网结于所述纤维多孔基质中的多个浓集剂颗粒，所述纤维多孔基质主要由无机纤维和聚合物纤维组成。

2.根据权利要求1或权利要求2所述的非织造制品，其中所述聚合物纤维包括双组分纤维。

3.根据权利要求1所述的非织造制品，其中所述无机纤维包括玻璃纤维。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的非织造制品，其中所述无机纤维和聚合物纤维具有小于50毫米的平均长度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的非织造制品，其中所述非织造制品包括基于所述非织造制品的总干重计5重量％至60重量％的浓集剂颗粒和基于所述非织造制品的总干重计40重量％至95重量％的纤维多孔基质。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的非织造制品，其中所述纤维多孔基质是包含未卷曲的聚合物纤维的非织造纤维层。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的非织造制品，其中所述纤维多孔基质为非织造纤维层，并且所述浓集剂颗粒分布在整个所述非织造纤维层中。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的非织造制品，其中所述纤维多孔基质不包含聚酰胺纤维。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的非织造制品，其中所述浓集剂颗粒包括无定形金属硅酸盐、胍官能化金属硅酸盐、硅藻土、表面改性硅藻土、γ-FeO(OH)、金属碳酸盐、金属磷酸盐、二氧化硅、珍珠岩、胍官能化珍珠岩、胍官能化硅藻土、或它们的组合。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的非织造制品，其中所述纤维多孔基质具有0.15毫米至2毫米之间的厚度。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的非织造制品，其中所述聚合物纤维包括原纤化聚乙烯纤维和双组分纤维，其中所述无机纤维包括玻璃纤维，并且其中所述浓集剂颗粒包含无定形金属硅酸盐、胍官能化金属硅酸盐、硅藻土、表面改性硅藻土、胍官能化硅藻土、γ-FeO(OH)、金属碳酸盐、金属磷酸盐、二氧化硅、珍珠岩、胍官能化珍珠岩、或它们的组合。

12.一种检测流体样品中的微生物或靶细胞分析物的方法，所述方法包括：

a)提供根据权利要求1至11中任一项所述的非织造制品；

b)提供怀疑含有至少一种微生物菌株或靶细胞分析物的流体样品；

c)使所述流体样品与所述非织造制品接触，使得所述至少一种微生物菌株或靶细胞分析物的至少一部分与所述非织造制品结合；以及

d)检测至少一种结合的微生物菌株或结合的靶细胞分析物的存在。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括在检测至少一种结合的微生物菌株或结合的靶细胞分析物的存在之前，将至少一种微生物菌株或靶细胞分析物结合的非织造制品放置成与至少一种检测试剂接触。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述检测包括生物发光方法。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，还包括使所述至少一种结合的微生物菌株与裂解剂接触。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，还包括在将至少一种微生物菌株或靶细胞分析物结合的非织造制品放置成与至少一种检测试剂接触之前，洗涤至少一种微生物菌株或靶细胞分析物结合的非织造制品。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其中所述流体样品包括来自内腔装置或插管装置的冲洗液，并且所述接触发生在集成组件中，在该集成组件中所述内腔装置或插管装置与非织造制品流体连通。