KR20230037618A - 감도를 개선하기 위해 조합된 샘플을 사용하는 키트 및 방법 - Google Patents

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Abstract

조합된 샘플 수집 타입을 사용하여 분석물을 검출하는 방법이 개시된다. 특히, 제1 샘플이 바이오-에어로졸 샘플과 조합된다. 또한, 제1 샘플과 바이오-에어로졸 샘플을 수집하고 조합하는 컴포넌트를 포함하는 키트가 개시된다.

Description

감도를 개선하기 위해 조합된 샘플을 사용하는 키트 및 방법
관련 출원에 대한 상호-참조
본 출원은 미국 가출원 제63/051,116호(출원일: 2020년 7월 13일)의 우선권 및 이익을 주장하고, 이의 개시내용은 그 전체가 참고로 본원에 포함된다.
본 개시내용은 일반적으로 의학에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용은 조합된 면봉 샘플 수집 및 바이오-에어로졸(bio-aerosol) 샘플 수집 방법을 사용하여 분석물을 검출하는 방법에 관한 것이다. 본 개시내용은 또한 조합된 면봉 샘플 수집 및 바이오-에어로졸 샘플 수집 방법을 사용하여 분석물을 검출하기 위한 키트에 관한 것이다.
임상 및 실험실 시험이 샘플에서 분석물을 검출하는 데에 사용된다. 임상 시험은 흔히 감염 및 질병을 결정하는 데에 사용된다. 전파 및 확산을 방지하는 데에 정확한 시험이 중요하다. 흔히 병원체 감염의 검출은, 감염 후 감염된 개체가 증상을 나타내기 전인, "윈도우 기간(window period)"이 따른다. 많은 분석 시험은 감도 및/또는 윈도우 기간 동안의 감도가 부족하고 위음성 결과를 생성할 수 있다. 개인이 음성 판정을 받으면, 이들은 업무에 복귀하는 것을 허락 받을 수 있다. 또한, 음성 시험 결과는 개인이 보호적 조치, 예컨대 마스크 착용 및 사회적 거리두기를 줄이거나 없애도록 할 수 있다. 따라서 위음성 결과는 예방이 가능할 때 전파를 초래할 수 있다. 감염 과정 초기에 실시한 시험의 위음성 결과를 피할 수 있는 능력은 전파를 줄일 수 있다. 적절하지 못한 샘플 수집은 시험의 전반적인 감도를 감소시킬 수 있고 위음성 시험 결과를 생성할 수 있다.
임상 및 실험실 시험은 환자로부터 샘플의 수집을 필요로 한다. 다양한 샘플을 환자로부터 수집할 수 있고, 상이한 타입들의 샘플을 수집하기 위한 특이적 샘플 수집 방법이 존재한다. 여기에는 예를 들어 조직(생검), 혈액, 타액, 가래, 비인두 면봉, 구인두(목) 면봉, 인후 세척액(washing), 척수액 및 소변이 포함된다. 호흡기 병원체 시험의 경우, 샘플 수집 방법 중에서 비인두 면봉 채취가 선택된다. 구인두 면봉은 호흡기 병원체 시험을 위한 또 다른 허용 가능한 수집 방법이다. 특히, 질병 통제 센터(CDC)는 비인두 및 구인두 면봉 둘 모두를 수집하는 경우 단일 튜브에서 조합할 것을 권장한다. 그러나, 비인두 및 구인두 면봉 둘 모두의 수집은 환자에게 불편하고 의료 종사자에게 위험을 제기할 수 있다. 다른 것들은 COVID-19를 검출하기 위해 비인두 샘플과 타액 샘플을 페어링하였다(문헌[Jamal et al. Clin Infect Dis. 2021 Mar 15; 72(6): 1064-1066] 참조; 2020년 6월 25일 온라인 게시됨). Torretta 등은 COVID-19 시험에 대해 보고된 현재 이용 가능한 모든 진단 기술의 목록을 제공한다(문헌[Torretta et al. Ear Nose Throat J. 2021 Apr;100(2_suppl):131S-138S] 참조; 2020년 8월 31일 온라인 게시됨). 선행 기술은 샘플을 조합하고 페어링하고 비교하는 것을 개시하나, 샘플 타입 각각은 독립적으로 시험된다.
수집한 샘플 및 수집 방법에서는 샘플에서 검출되어야 할 분석물의 양이 충분하지 않을 수 있다. 이로 인해 검출하고자 하는 분석물의 양이 검출 불가능하게될 수 있다. 또한, 수집한 샘플의 불충분한 양은, 환자에게 분석물이 있지만 샘플이 검출할 분석물을 충분히 함유하지 않는 경우 위음성 결과의 보고를 야기할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 수집 후 흔히 샘플을 추가로 처리하여 시험할 샘플의 일부의 분석물의 양을 농축시킨다.
검출할 분석물을 검출 가능한 수준으로 수득하는 한 가지 방법은 더 많은 샘플을 수집하는 것이다. 이는 특정 경우에는 불편하거나 불가능할 수 있다. 또한, 검출할 분석물을 농축하도록 샘플 처리를 수행할 수 있다. 또 다른 방법으로는 시험의 감도를 증가시키려는 시도로서, 예컨대 더 긴 시험 시약 인큐베이션 시간 동안 수행하거나, 검출 시약의 농도를 증가시키거나, 더 많고 긴 사이클을 수행하는 것이 있다. 샘플 처리는 시험을 수행하고 시험 결과를 수득하는 데에 필요한 상당한 시간을 추가한다. 더 많은 시약이 필요하면 시험 비용이 증가한다.
따라서, 샘플에서 분석물의 검출을 개선하기 위한 방법의 수요가 존재한다. 본 개시내용은 상이한 샘플 수집 방법들을 사용하여 수집한 샘플을 조합함으로써 이를 달성한다.
본 개시내용은 일반적으로 의학에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 개시내용은 조합된 샘플 수집 타입을 사용하여 병원체를 검출하는 방법에 관한 것이다.
하나의 양태에서, 방법은 제1 샘플을 수집하는 단계; 바이오-에어로졸 샘플을 수집하는 단계; 제1 샘플을 완충제 내로 도입하는 단계로서, 완충제가 제1 샘플의 적어도 일부를 완충제 내로 용리시켜 제1 용리 완충제(eluent buffer)를 형성하는, 단계; 제1 용리 완충제의 적어도 일부를 바이오-에어로졸 샘플과 접촉시키는 단계로서, 제1 용리 완충제가 바이오-에어로졸 샘플의 적어도 일부를 용리시켜 조합된 샘플을 형성하는, 단계; 및 조합된 샘플을 분석물에 대해 분석하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 본 개시내용은 키트에 관한 것으로서, 키트는 면봉, 타액 수집 바이알, 가래 수집 바이알 및 세척물 수집(lavage collection) 컴포넌트 중 적어도 하나; 바이오-에어로졸 수집 장치; 완충제; 및 키트 사용 설명서를 포함한다.
도 1a 내지 도 1c는 샘플의 3가지 조합을 도시하는 도면이다. 도 1a는 개별적으로 용리되어 별도의 바이알 내로 조합된 샘플을 도시한다. 도 1b는 동일한 바이알 내로 용리된 샘플을 도시한다. 도 1c는 연속으로 용리된 샘플을 도시한다.
도 2는 COVID의 위음성 면봉 PCR 비율 대 전파력을 도시하는 그래프이다. 바이러스 전파 데이터 및 시험 위음성률 데이터 둘 모두는 SARS-CoV-2가 증상이 시작되기 약 2일 전까지 검출 불가능함을 시사한다. 청록색으로 표시된 것은 증상이 시작된 날부터 일별 바이러스 양(viral load) 데이터이다(문헌[He et al., Nat. Med., 2020, 26:672-675]). 마젠타색으로 표시된 것은 일별 시험의 위음성률이다(문헌[Kucirka et al., Ann. Intern. Med., 2020]). 전파 확률은 증상이 시작되기 약 2일 전부터 증가하기 시작하고, 동시에 시험의 위음성률이 떨어지기 시작한다. (문헌[Jarvis and Kelley, Scientific Reports, 2021, 11:9221]).
도 3은 노출된 날의 면봉 및 바이오-에어로졸 상대 강도를 조합한 그래프이다. 면봉 및 바이오-에어로졸 샘플은 독립적으로 정규화되고 조합된 신호는 비정규화된다.
도 4는 샘플 감도, 병원체 시간 동력학을 기초로 한 시험 방법, 애그노스틱(agnostic)(LFA 또는 PCR) 동적 모델을 도시하는 벤다이어그램이다.
도 5는 시간적 병원체 동력학 및 수집 문제의 영향을 줄이도록 PCR 및 LFA에 대한 샘플 민감도를 증가시키기는 샘플 타입의 조합을 도시하는 도면이다.
도 6은 비인두 면봉(NP) 시험 단독, 바이오-에어로졸 시험 단독, 및 조합된 NP 및 바이오-에어로졸 시험을 비교한 임상 시험의 예상 결과를 요약한 표이다.
도 7은 바이오-에어로졸 수집 및 검출을 위한 흐름도이다.
도 8은 시험 키트의 예시적인 실시형태의 구성요소를 도시한 도면이다.
도 9는 마스크 인서트(mask insert)(바이오-에어로졸) 수집 방법과 조합된 면봉 수집을 도시하는 도면이다. 단계 1 및 2에서, 마스크 인서트가 부착된 마스크를 대상체가 착용한다. 마스크 인서트의 수집 기재(collection substrate)가 마스크로부터 제거되고 마스크 인서트의 수집 기재에 의해 수집된 바이오-에어로졸 샘플에서 분석물을 용리시키도록/추출하도록 용리/추출 완충제가 있는 바이알 내에 배치한다(단계 3). 면봉을 사용하여 대상체로부터 면봉 샘플을 수집한다(단계 4). 이어서, 면봉을 마스크 인서트의 수집 기재와 동일한 바이알 내에 두어 면봉으로부터 분석물을 용리시킨다/추출한다(단계 5). 이어서, 조합된 샘플의 일부를 분석하고(표시된 LFA)(단계 6) 결과를 판독한다(단계 7).
도 10은 바이오-에어로졸 샘플 수집을 위한 예시적인 마스크 인서트를 도시한 도면이다. 내부 수집 기재 길이 4.25 cm; 너비 1.25 cm. 외부 기재(앞면 및 뒷면) 길이 6.3 cm, 너비 2.3 cm. 바이오-에어로졸은 외부 기재를 통해 통과하고 내부 수집 기재로 이동한다. 내부 수집 기재는 50 nm 초과의 바이오-에어로졸 및 병원체를 수집한다. COVID-19 대략 100 nm; 인플루엔자 대략 80 내지 120 nm, 미코박테륨(Micobacterium) < 7 μm, 호흡기 병원체를 함유하는 바이오-에어로졸 대부분 < 10 μm.
도 11은 마스크 인서트 실시형태의 수집 기재를 노출시키도록 외부 층을 제거하여 도시한 도면이다.
도 12는 마스크 인서트 특징을 도시하는 도면이다(문헌[Leung et al. Nat. Med. 26, 676-680 (2020)]으로부터 개작).
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 개시내용이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자가 통상적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기재된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 재료가 본 개시내용의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 바람직한 방법 및 재료가 하기에 기재된다.
조합된 샘플을 사용하여 분석물을 검출하기 위한 키트 및 방법이 개시된다. 특히, 키트 및 방법은 대상체로부터 수득한 제1 샘플을 대상체로부터 수득한 바이오-에어로졸 샘플과 조합한다. 샘플은 대상체로부터 의료 전문가에 의해 또는 의료 전문가의 도움을 받거나 받지 않고 대상체에 의해 수집될 수 있다. 제1 샘플이 용리되고, 이어서 용리액이 바이오-에어로졸 샘플 수집 장치의 내용물을 용리시켜 조합된 샘플을 형성하는 데에 사용된다. 이어서, 조합된 샘플을 분석한다.
제1 샘플은 면봉 샘플, 타액 샘플, 가래 샘플, 흡인물(aspirate) 샘플, 세척물 샘플 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 면봉 샘플은 비강 면봉, 비인두 면봉, 구인두 면봉, 인후 면봉, 중비갑개 면봉 및 이들의 조합을 포함한다. 세척물은 비강 세척물, 구강 세척물, 비인두 세척물, 구인두 세척물, 부비동 세척물, 기관지 세척물, 기관지폐포 세척물, 폐 세척물 및 이들의 조합을 포함한다. 흡인물 샘플은 비강 흡인물, 비인두 흡인물, 구인두 흡인물, 인후 흡인물, 기관지 흡인물 및 이들의 조합일 수 있다.
하나의 실시형태에서, 바이오-에어로졸 샘플은, 대상체가 (불기, 호흡함, 허밍함(humming), 노래함, 말함 및 이들의 조합에 의해) 공기를 향하게 하는 바이오-에어로졸 수집 장치를 사용하여 수집된다. 공기는 입구를 통해 바이오-에어로졸 샘플 수집 장치로 진입한다. 공기는 공기 샘플에 함유된 분석물이 포착되는 바이오-에어로졸 수집 장치 내에 위치한 수집 기재로 이동한다. 또한, 바이오-에어로졸 수집 장치는, 공기가 수집 기재를 통과한 후 바이오-에어로졸 수집 장치 밖으로 나가게 하는 출구를 포함한다. 제1 샘플의 수집 및 용리/추출 후. 이어서, 제1 샘플의 용리액은 바이오-에어로졸 샘플 수집 장치 내로 도입되고, 이때 바이오-에어로졸 샘플 수집 장치의 수집 기재에 의해 포착된 분석물이 용리되어 조합된 샘플을 형성한다. 이어서, 제1 샘플의 분석물 및 바이오-에어로졸 수집 장치 샘플의 분석물을 함유하는 조합된 샘플이 분석된다. 적합한 분석 방법, 예컨대 증폭(폴리머라제 연쇄 반응(polymerase chain reaction)), 면역 검정 검출, 질량 분광법 및 이들의 조합이 본원에 기재되어 있다. 또 다른 실시형태에서, 바이오-에어로졸 수집 장치의 수집 기재는 용리/추출 완충제를 함유하는 바이알 내에 배치되고, 이어서 제1 샘플은 바이오-에어로졸 수집 기재와 동일한 바이알 내에 배치되며, 이때 바이오-에어로졸 수집 기재 및 제1 샘플 둘 모두는 동일한 바이알에서 함께 용리된다/추출된다. 추출/용리 후, 조합된 샘플의 일부가 분석된다.
하나의 실시형태에서, 바이오-에어로졸 샘플은 마스크 또는 마스크 인서트를 사용하여 수집되고, 이때 대상체는, 대상체에 의해 (정상 호흡, 강제 호흡, 기침, 말하기, 재채기 및 이들의 조합을 통해) 배출된 공기에 함유된 분석물이 마스크 인서트와 접촉하고 마스크 인서트에 의해 포착되도록 하는 충분한 기간 동안 마스크를 착용한다. 제1 샘플의 수집 후에, 제1 샘플에 함유된 분석물을 용리시키도록/추출하도록 제1 샘플을 용리 완충제 내에 배치한다. 이어서, 제1 샘플의 용리액을 사용하여 마스크 인서트의 포착 기재에 의해 수집된 분석물을 용리시키고, 이때 마스크 인서트의 수집 기재에 의해 포착된 분석물은 용리되어 제1 샘플과 조합된 샘플을 형성한다. 이어서, 제1 샘플의 분석물 및 마스크 인서트 샘플의 분석물을 함유하는 조합된 샘플을 분석한다. 적합한 분석 방법, 예컨대 증폭(폴리머라제 연쇄 반응), 면역 검정 검출, 질량 분광법 및 이들의 조합이 본원에 기재되어 있다.
하나의 실시형태에서, 바이오-에어로졸 샘플은 대상체가 공기 샘플을 향하게 하는 바이오-에어로졸 수집 장치를 사용하여 수집된다. 바이오-에어로졸 수집 샘플이, 대상체가 바이오-에어로졸 수집 장치에 입김을 불어넣고, 바이오-에어로졸 수집 장치에 기침하고, 바이오-에어로졸 수집 장치에 허밍하고, 바이오-에어로졸 수집 장치에 말하고, 바이오-에어로졸 수집 장치에 노래하고, 대상체가 호흡 샘플이 바이오-에어로졸 수집 장치의 입구를 향하게 할 수 있는 다른 방법을 허용한다는 점이 이해되어야 한다. 특히, 대상체는 공기가 바이오-에어로졸 수집 장치의 입구로 향하게 한다. 바이오-에어로졸 수집 장치는 호기 샘플이 바이오-에어로졸 수집 장치에 함유된 수집 배지(또는 기재, 또한 본원에서 "포착 기재"로 지칭됨)로 향하도록 구성되며, 이때 수집 기재는 대상체의 호기에 함유된 분석물을 포획하고 끌어당기고 수집한다. 또한, 바이오-에어로졸 수집 장치는 공기 샘플이 출구를 통해 유동하여 수집 기재를 제거할 수 있고/있거나 이의 배치에 영향을 줄 수 있는 압력 차이를 피하도록 구성된다. 하나의 실시형태에서, 바이오-에어로졸 샘플은, 입구; 포착 기재; 및 출구를 포함하는 중공 하우징(hollow housing)을 포함하는 바이오-에어로졸 수집 장치를 사용하여 수집된다. 수집 기재는 대상체의 바이오-에어로졸 샘플이 수집 기재를 통해, 그 위로 및/또는 이를 향하여 유동하도록 바이오-에어로졸 수집 장치에 위치하고, 이때 바이오-에어로졸 샘플에 함유된 분석물은 수집 기재에 의해 포착된다. 또한, 수집 기재는 바이오-에어로졸 수집 장치로부터 제거될 수 있다. 수집 기재의 제거는 바이오-에어로졸 수집 장치의 다른 컴포넌트가 재사용되도록 한다. 바이오-에어로졸 수집 장치를 재사용하려고 하는 경우, 장치를 세척 및 멸균하고, 새로운 수집 기재를 바이오-에어로졸 수집 장치 내에 배치한다. 또한, 수집 기재의 제거는 수집 기재가 저장, 운반, 처리, 시험 및 이들의 조합을 위해 바이알 내에 배치되도록 한다. 수집 기재를 바이알로 이동시킬 때 수집 기재의 오염을 피하거나 최소화하기 위해, 도구, 예컨대 면봉, 집게 및/또는 프로브를 사용하여 바이오-에어로졸 수집 장치로부터 바이알 내로 수집 기재를 옮길 수 있다. 면봉 샘플을 수집하는 데에 사용되는 면봉은 수집 기재를 바이오-에어로졸 수집 장치로부터 바이알 내로 이동시키는 데에 사용될 수 있고, 이어서 면봉을 수집 기재와 동일한 바이알 내에 배치할 수 있다. 대안적으로, 면봉 샘플을 수집하는 데 사용되는 면봉은 수집 기재를 바이오-에어로졸 수집 장치로부터 바이알 내로 옮기는 데에 사용될 수 있고, 이어서 면봉은 상이한 (제2) 바이알에 배치된다. 부가적으로나 대안적으로, 바이오-에어로졸 수집 장치는 임의의 도구 없이 또는 최소한의 도구 사용으로 바이오-에어로졸 수집 장치 내의 해당 위치로부터 수집 기재를 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 바이오-에어로졸 수집 장치는, 장치가 임상의에게 도착할 때 수집 기재가 바이오-에어로졸 수집 장치 내에 "잠금(lock)"되어 있도록 하는 "잠금 메커니즘(locking mechanism)"을 포함할 수 있다. 대상체가 바이오-에어로졸 샘플을 바이오-에어로졸 수집 장치에 제공한 후, 임상의는, 바이오-에어로졸 수집 장치로부터 수집 기재를 방출하고 바이오-에어로졸 수집 장치로부터 수집 기재를 이동시키기 위해 장치에 동작(예컨대 비틀기 동작, 당기기 동작 등)을 수행한다. 본원에 기재되는 바와 같이, 바이알은 용액(수송 배지, 저장 배지, 용리 완충제, 추출 완충제 및 이들의 조합)을 포함할 수 있거나 비어 있을 수 있다. 또한, 바이알은 건조제를 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, 바이오-에어로졸 샘플은 호기 비말 수집 장치(expiratory droplet collection device)를 사용하여 수집된다. 호기 비말 샘플을 수집하기에 적합한 방법은 비말 수집 장치, 예컨대 마스크 및 마스크 인서트를 포함한다.
바이오-에어로졸 수집 장치 및 호기 비말 수집 장치(예를 들어 마스크 인서트)의 포착 기재는 적합하게 합성 섬유, 천연 섬유 및 이들의 조합으로 제조된다. 포착 기재를 형성하는 데 사용되는 섬유는 소수성 섬유, 친수성 섬유 및 이들의 조합을 포함한다. 소수성 섬유는 예를 들어 폴리락톤, 폴리(카프로락톤), 폴리(L-락트산), 폴리(글리콜산), 유사 공중합체 폴리(알킬 아크릴레이트), 폴리부타다이엔, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리에틸렌(테레프탈레이트), 폴리설폰, 폴리카보네이트, 폴리(비닐 클로라이드) 및 이들의 조합을 포함한다. 친수성 섬유는 예를 들어 선형 폴리(에틸렌이민), 셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트 및 기타 그라프팅된 셀룰로스 화합물, 폴리(하이드록시에틸메타크릴레이트), 폴리(에틸렌옥사이드), 폴리비닐피롤리돈, 폴리(아크릴산), 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(비닐 알코올), 폴리(비닐 아세테이트), 폴리(아크릴아미드), 단백질, 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리(스티렌 설포네이트) 및 이들의 조합을 포함한다. 기타 적합한 섬유 물질은 예를 들어 아크릴로니트릴/부타다이엔 공중합체, 셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트, 키토산, 콜라겐, DNA, 피브리노겐, 피브로넥틴, 나일론, 폴리(아크릴산), 폴리(클로로 스티렌), 폴리(다이메틸 실록산), 폴리(에터 이미드), 폴리(에터 설폰), 폴리(에틸 아크릴레이트), 폴리(에틸 비닐 아세테이트), 폴리(에틸-코-비닐 아세테이트), 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(락트산-코-글리콜산), 폴리(메타크릴산) 염, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(메틸 스티렌), 폴리(스티렌 설폰산) 염, 폴리(스티렌 설폰일 플루오라이드), 폴리(스티렌-코-아크릴로니트릴), 폴리(스티렌-코-부타다이엔), 폴리(스티렌-코-다이비닐 벤젠), 폴리(비닐 아세테이트), 폴리(비닐 알코올), 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐리덴 플루오라이드), 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아믹산(PAA), 폴리아미드, 폴리아닐린, 폴리벤즈이미다졸, 폴리카프로락톤, 폴리카보네이트, 폴리다이메틸실록산-코-폴리에틸렌옥사이드, 폴리에터에터케톤, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌이민, 폴리이미드, 폴리이소프렌, 폴리락티드, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리설폰, 폴리우레탄, 폴리비닐피롤리돈, 단백질, SEBS 공중합체, 실크 및 스티렌/이소프렌 공중합체를 포함한다. 중합체 블렌드, 예컨대 폴리(비닐리덴 플루오라이드)-블렌드-폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리스티렌-블렌드-폴리(비닐메틸에터), 폴리(메틸 메타크릴레이트)-블렌드-폴리(에틸렌옥사이드), 폴리(하이드록시프로필 메타크릴레이트)-블렌드 폴리(비닐피롤리돈), 폴리(하이드록시부티레이트)-블렌드-폴리(에틸렌 옥사이드), 단백질 블렌드-폴리에틸렌옥사이드, 폴리락티드-블렌드-폴리비닐피롤리돈, 폴리스티렌-블렌드-폴리에스터, 폴리에스터-블렌드-폴리(하이드록시에틸 메타크릴레이트), 폴리(에틸렌 옥사이드)-블렌드 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(하이드록시스티렌)-블렌드-폴리(에틸렌 옥사이드). 포착 기재를 형성하는 데 사용되는 섬유 물질은 분석물(분석물을 함유하는 담체를 포함함)이 포착 기재의 한 부분으로부터 포착 기재의 다른 부분으로 이동하는 것을 야기하도록 선택될 수 있다. 포착 기재를 형성하는 데 사용되는 섬유 물질은 분석물(분석물을 함유하는 담체를 포함함)이 포착 기재의 한 부분으로부터 포착 기재 밖의 분석 기재 및/또는 수집 바이알로 이동하는 것을 야기하도록 선택될 수 있다.
또 다른 적합한 포착 기재는 일렉트릿(electret)(열 일렉트릿 및 섬유화된 일렉트릿 필름을 포함함)일 수 있다. 특히 적합한 일렉트릿은 폴리프로필렌 및 폴리락트산을 포함한다. 일렉트릿은 반영구적인 전하 또는 쌍극자 분극을 갖는 유전체 물질이다. 일렉트릿은 상업적으로 이용 가능한 공급원으로부터 구할 수 있다. 일렉트릿은, 물질을 가열하고 동시에 전기장에 노출시켜 물질의 많은 쌍극자가 바람직한 방향으로 향하게 하여 제조될 수 있다. 가열 후, 물질은 "동결"되고 이의 전기 쌍극자의 위치를 장기간 유지할 수 있다. 일렉트릿의 제조에 적합한 물질은 예를 들어 유기 물질, 예컨대 에보나이트, 나프탈렌, 폴리메틸-메타크릴레이트 및 다수의 중합체, 및 무기 물질, 예컨대 황, 석영, 유리, 스테아타이트 및 일부 세라믹을 포함하는, 열 일렉트릿을 제작하는 데 현재 사용될 수 있는 물질을 포함한다. 일렉트릿 섬유질 막이 특히 적합하다. 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)/폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) NP 일렉트릿 나노섬유 막이 전기방사에 의해 형성될 수 있다. 미국 특허 제3,998,916호(van Turnhout)에 개시된 섬유화된 일렉트릿 필름이 또한 적합하다. 하나의 수집 방법은 PCT/US2007/061082(Kanzer)에 개시되어 있다. Kanzer는 착용자가 배출한 병원체를 포획하는 마스크에 부착된 바이오샘플링(biosampling) 물질을 갖는 필터링 페이스 마스크를 개시한다. 또 다른 적합한 마스크는 미국 특허 제6,119,691호(Angadjivand)에 개시되어 있다. Angadjivand는 일렉트릿 필터 물질(electret filter material)을 갖는 마스크를 개시한다.
수집 기재는 면역 크로마토그래피 시험 기재, 콜로이드성 금 시험 기재 및 이들의 조합일 수 있다. 기재는 예를 들어 양자점-마킹된 시험 기재, 콜로이드성 금-마킹된 시험 기재, 콜로이드성 셀레늄-마킹된 시험 기재, 상향변환 인광-마킹된 시험 기재(upconversion phosphorescence-marked test substrate), 나노 희토류 형광 착물-마킹된 시험 기재, 시간 해상도 크로마토그래피 시험 기재, 화학발광 시험 기재 및 기타 시험 기재를 포함할 수 있다.
수집 기재는 또한 다층 기재일 수 있다. 다층 수집 기재는 추가 층에 의해 모든 면이 보호되는 내부 수집 기재를 갖는다. 내부 수집층은 검출하고자 하는 분석물을 수집하기 위해 넓은 표면적을 갖는 물질로 이루어진다. 내부 수집 기재는 또한 보호층으로부터 방출되고/방출되거나 분리될 수 있다. 보호층 및 내부 수집 기재는 층의 특정 목적(예를 들어 보호 및 샘플 수집)을 위해 설계된 여러 물질들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 내부 수집 기재는 주름진 양면 폴리에스터 면봉 물질을 가질 수 있다. 내부 수집 기재는 시약으로 코팅되어 분석물 양 수집을 유지할 수 있다. 내부 수집 기재 및/또는 보호층(들)은 또한 시약으로 코팅되어 분석물을 안정화시킬 수 있다. 보호층은 공기-투과성, 접촉-보호성 코팅일 수 있다.
본 개시내용의 방법은 면봉을 사용하여 수득한 샘플을 바이오-에어로졸 수집 장치와 조합한다. 또 다른 실시형태에서, 본 개시내용의 방법은 면봉 샘플 및 바이오-에어로졸 샘플을 제3 샘플 수집 방법과 조합할 수 있다. 적합한 제3 샘플은 예를 들어 타액, 가래, 비강 세척물, 구강 세척물, 구강 면봉, 구인두 면봉, 기관지폐포 세척물, 혈액, 소변, 대변 및 이들의 조합을 포함한다. 방법은 면봉 샘플을 수득하는 단계, 바이오-에어로졸 샘플을 수득하는 단계, 제3 샘플을 수득하는 단계, 면봉 샘플을 용리시켜 면봉 용리액을 형성하는 단계, 면봉 용리액의 적어도 일부를 사용하여 바이오-에어로졸 샘플을 용리시켜 조합된 용리액을 형성하는 단계, 조합된 용리액을 분석하는 단계, 및 제3 샘플을 분석하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시형태에서, 조합된 면봉 샘플 용리액 및 바이오-에어로졸 샘플 용리액(또한 본원에서 "조합된 샘플"로 지칭됨)은 멸균 수송 용기 내에 배치된다. 이어서, 조합된 면봉 샘플 용리액 및 바이오-에어로졸 샘플 용리액은 저장되고/저장되거나 수송되어 실험실 시험 시설에서 분석될 수 있다. 수집 후, 샘플은 수송 배지를 함유하는 멸균 수송 용기 내에 배치될 수 있다. 적합한 수송 배지는 예를 들어 바이러스 수송 배지(VTM), 범용 수송 물질(UTM), Amies 수송 배지 및 멸균 식염수를 포함한다. 수송 배지는 예를 들어 RNase 억제제, DNase 억제제, 프로테아제 억제제, 방부제, 안정화제, 항균 첨가제, 예컨대 은-함유 항균제 및 항균 폴리펩티드, 진통성 화합물, 예컨대 리도카인, 항생제, 예컨대 네오마이신, 응괴 형성 화합물, 산화 질소 방출 화합물, 예컨대 시드노니민 및 NO-복합체, 살세균 화합물, 살진균 화합물, 정균 화합물, 기타 약학 화합물, 접착제, 방향제, 냄새 흡수 화합물, 방부제 및 핵산(데옥시리보핵산, 리보핵산 및 뉴클레오티드 유사체를 포함함)을 포함할 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 면봉은 제1 바이알 내에 배치되고, 바이오-에어로졸 수집 기재는 제2 바이알 내에 배치된다. 또 다른 실시형태에서, 면봉 및 바이오-에어로졸 수집 기재는 동일한 바이알 내에 배치된다. 면봉 및/또는 바이오-에어로졸 수집 기재가 배치되는 바이알은 추가로 수송 배지를 함유할 수 있다. 적합한 수송 배지는 식염수, 인산염-완충 식염수, HEPES, tris-완충 식염수, 물, 상업적으로 입수 가능한 수송 배지(예컨대 COPAN Diagnostics(미국 캘리포니아주 무리에타 소재)로부터 상업적으로 입수 가능한 UTM 바이러스 수송 배지), 및 이들의 조합을 포함한다.
특히 적합한 용리 완충제는 비이온성 계면활성제를 포함한다. 적합한 계면활성제는 TRITON X100, 환원 TRITON X100, TRITON X114, TRITON X45, Nereid, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에터, 나트륨 도데실 설페이트(SDS), 나트륨 라우릴 설페이트(SLS), NP-40, 폴리솔베이트, CHAPS(3-[(3-콜아미도프로필)다이메틸암모니오]-1-프로판설포네이트), DOC, 세틸 트라이메틸암모늄 브로마이드(CTAB), Brij 52 및 이들의 조합을 포함한다. 용리 완충제는 계면활성제를 포함하는 약 0.25% 식염수 내지 약 0.9% 식염수의 용액일 수 있다. 용리 완충제는 pH 완충제, 염, 킬레이터 및 이들의 조합을 추가로 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "용리물" 및 "추출물"은 샘플로부터 분석물의 적어도 일부를 제거하는 것을 기술하기 위해 사용된다. 예를 들어, 면봉을 사용하여 샘플을 수집할 때, 용리 완충제는 면봉으로부터 샘플의 적어도 일부를 제거한다. 또한, 용리 완충제는 분석물의 성분이 검출될 수 있도록 하는 방식으로 분석물을 파괴할 수 있다. 예를 들어, 용리 완충제는 미생물의 막을 파괴시켜 미생물의 DNA 또는 RNA가 완충제 내로 수송될 수 있고, 그 후 미생물의 DNA 및/또는 RNA를 검출하여 대상체로부터 수득한 샘플에서 미생물의 존재를 확립할 수 있다.
당업계에 공지된 본 개시내용의 샘플을 분석하기 위한 임의의 방법이 조합된 샘플을 분석하는 데에 적합하다. 적합한 방법은 예를 들어 DNA 및 RNA 증폭 방법(예를 들어 PCR, RT-PCR, qPCR, 루프-매개된 등온 증폭(LAMP)), 면역 검정 검출 방법, 예컨대 측방 유동 검정(Lateral Flow assay)(신속 측방 유동), 수직 유동 검정(Vertical flow assay), 광학 면역 검정 방법(예를 들어, Biostar, Inc.(미국 콜로라도주 볼더 소재)), 웨스턴 블롯(Western blot) 분석, 직접 형광 항체 검정, 항원 효소 면역 검정, 및 효소 결합 면역 흡착 분석(ELISA), 크로마토그래피, 예컨대 고압 액체 크로마토그래피(HPLC), 기체 크로마토그래피, 캐필러리페레시스(capillaripheresis), 2D 및 3D 겔 전기영동, 질량 분석법 및 이들의 조합을 포함한다.
조합된 샘플은, 예컨대 측방 유동 검정 및 수직 유동 검정과 같은 장치에 의해 분석될 수 있다. 측방 유동 및 수직 유동 검정은 하나 이상의 포착 대역(샘플에 있는 모든 항체의 존재를 검출하는 컨트롤 라인(control line) 및 검출할 분석물과 특이적으로 반응하는 시험 라인(test line))을 함유하는 스트립(strip)을 사용한다.
또 다른 실시형태에서, 조합된 샘플은 항원 시험을 사용하여 분석될 수 있다. 당분야에 공지된 바와 같이, 항원 시험은 샘플에 함유된 항원에 결합할 시험 장치 상의 항체를 포함한다. 또 다른 실시형태에서, 조합된 샘플은 항체 시험으로 분석될 수 있다. 당분야에 공지된 바와 같이, 항체 시험은 샘플에 함유된 항체에 결합할 시험 장치 상의 항원을 포함한다. 항원 및 항체 시험 둘 모두에서, 항체 및 항원의 결합은 대상체가 감염되었음을 나타내는 가시적 결과를 촉발한다.
상업적으로 입수 가능한 플랫폼, 예컨대 Cobas Amplicor(Roche Molecular Diagnostics(미국 캘리포니아주 플레젠튼 소재))을 사용하여 분석을 자동화할 수 있다.
수송 용기에 배치한 후에, 수집되고 조합된 샘플은 후속 분석때까지 저장될 수 있거나 분석을 위해 처리될 수 있다. 처리는 용해, 추출, 및 수집된 샘플로부터 병원체를 검출하기 위한 기타 공지된 처리 단계를 포함할 수 있다.
분석은 현장 진단 플랫폼 및/또는 오프사이트 고 처리량 플랫폼(offsite high throughput platform)을 사용할 수 있다.
분석물은 미생물, 생물학적 분자 및 화학적 분자를 포함한다. 검출하기에 특히 적합한 미생물은 병원체이다. 본원에서 사용된 바와 같이, "병원체"는 미생물, 예컨대 박테리아, 진균 및 바이러스를 지칭한다. 용어 "병원체"는 또한 바이로이드(viroid), 프리온(prion) 및 단백질을 지칭한다.
적합한 분석물은 사용자에 의해 배출되는 공기 중의 기체 및 에어로졸 비말에 함유되어 있다. 적합한 분석물은 미생물, 화학물, 단백질, 핵산 및 이들의 조합을 포함한다. 적합한 미생물은 박테리아 및 바이러스를 포함한다.
특히 적합한 미생물은 병원체를 포함한다. 용어 "병원체"는 직접적으로 또는 간접적으로 질병을 유발하는 박테리아, 바이러스 및 기타 미생물을 지칭하는 이의 통상적인 의미에 따라 사용된다. 예시적 병원체는 예를 들어 예르시니아(Yersinia), 클렙시엘라(Klebsiella), 프로비덴시아(Providencia), 에르위니아(Erwinia), 엔테로박터(Enterobacter), 살모넬라(Salmonella), 세라티아(Serratia), 에어로박터(Aerobacter), 에스케리키아(Escherichia), 슈도모나스(Pseudomonas), 시겔라(Shigella), 비브리오(Vibrio), 에어로모나스(Aeromonas), 스트렙토코쿠스(Streptococcus), 스타필로코쿠스(Staphylococcus), 마이크로코쿠스(Micrococcus), 모락셀라(Moraxella), 바실루스(Bacillus), 클로스트리듐(Clostridium), 코리네박테륨(Corynebacterium), 에베르텔라(Eberthella), 프란시셀라(Francisella), 헤모필루스(Haemophilus), 박테로이데스(Bacteroides), 리스테리아(Listeria), 에리시펠로트릭스(Erysipelothrix), 아시네토박터(Acinetobacter), 브루셀라(Brucella), 파스퇴렐라(Pasteurella), 플라보박테륨(Flavobacterium), 푸소박테륨(Fusobacterium), 스트렙토바실루스(Streptobacillus), 칼리마토박테륨(Calymmatobacterium), 레지오넬라(Legionella), 트레포네마(Treponema), 보렐리아(Borrelia), 렙토스피라(Leptospira), 악티노미세스(Actinomyces), 노카르디아(Nocardia), 리케치아(Rickettsia), 마이크로코쿠스(Micrococcus), 미코박테륨, 나이세리아(Neisseria), 캄필로박터(Campylobacter), 병원성 바이러스, 예컨대 파필로마 바이러스(Papilloma virus), 파르보바이러스(Parvovirus), 아데노바이러스(Adenovirus), 헤르페스바이러스(Herpesvirus), 백신 바이러스(Vaccine virus), 아레나바이러스(Arenavirus), 코로나바이러스(Coronavirus), 리노바이러스(Rhinovirus), 호흡기 세포 융합 바이러스, 인플루엔자 바이러스(Influenza virus), 피코르나바이러스(Picornavirus), 파라믹소바이러스(Paramyxovirus), 레오바이러스(Reovirus), 레트로바이러스(Retrovirus), 라브도바이러스(Rhabdovirus), 인간 면역 결핍 바이러스(HIV), 테니아(Taenia), 히메노렙시스(Hymenolepsis), 디필로보트륨(Diphyllobothrium), 에키노코쿠스(Echinococcus), 파시올롭시스(Fasciolopsis), 헤테로피에스(Heterophyes), 메타고니무스(Metagonimus), 클로노르키스(Clonorchis), 파시올라(Fasciola), 파라고니무스(Paragonimus), 스키스토소마(Schistosoma), 엔테로비우스(Enterobius), 트리쿠리스(Trichuris), 아스카리스(Ascaris), 안킬로스토마(Ancylostoma), 네카토르(Necator), 우케레리아(Wuchereria), 브루기(Brugi), 로아(Loa), 온코세르카(Onchocerca), 드라쿤쿨루스(Dracunculus), 네글레리아(Naegleria), 아칸타모에바(Acanthamoeba), 플라스모듐(Plasmodium), 트리파노소마(Trypanosoma), 리슈마니아(Leishmania), 톡소플라스마(Toxoplasma), 엔타모에바(Entamoeba), 지아르디아(Giardia), 이소스포라(Isospora), 크립토스포리듐(Cryptosporidium), 엔테로시토조아(Enterocytozoa), 스트롱길로이데스(Strongyloides), 트리키넬라(Trichinella); 예를 들어 링웜(Ringworm), 히스토플라스마증(Histoplasmosis), 분아균증(Blastomycosis), 아르페르길루스증(Aspergillosis), 크립토코쿠스증(Cryptococcosis), 스포로트릭스증(Sporotrichosis), 콕시디오이데스 진균증(Coccidiodomycosis), 파라콕시디오이데스 진균증(Paracoccidioidomycosis), 모균증(Mucomycosis), 칸디다증(Candidiasis), 피부사상균증(Dermatophytosis), 프로토테카증(Protothecosis), 비강진(Pityriasis), 진균종(Mycetoma), 파라콕시디오이데스 진균증(Paracoccidiodomycosis), 흑색진균증(Phaeohyphomycosis), 슈달레스케리아증(Pseudallescheriasis), 트리코스포론증(Trichosporosis), 뉴모시티스(Pneumocystis)를 야기하는 진균; 아데노바이러스, 코로나바이러스(코로나바이러스 229E, 코로나바이러스 HKU1, 코로나바이러스 NL63, 코로나바이러스 OCL43), 인간 메타뉴모바이러스(Human Metapneumovirus), 인간 리노바이러스(Human Rhinovirus), 엔테로바이러스(Enterovirus), 인플루엔자 A, 인플루엔자 B, 중동 호흡기 증후군 코로나바이러스(MERS-CoV), 파라인플루엔자 바이러스 1, 파라인플루엔자 바이러스 2, 파라인플루엔자 바이러스 3, 파라인플루엔자 바이러스 4, 호흡기 세포 융합 바이러스, 보르데텔라 파라페르투시스(Bordetella parapertussis), 보르데텔라 페르투시스(Bordetella pertussis), 클라미디아 뉴모니아(Chlamydia pneumonia), 미코플라스마 뉴모니아(Mycoplasma pneumoniae) 및 이들의 조합을 포함한다.
특히 적합한 화합물은 케톤, 니코틴, 코카인, 오피오이드, 마리화나, 벤조다이아제핀, 암페타민, 바르비투레이트 및 이들의 조합을 포함한다.
또한, 샘플은 단백질, DNA 및 RNA에 대해 분석될 수 있다.
샘플은 다수의 상이한 분석물에 대해 동시에 분석될 수 있다(예를 들어 멀티플렉스 검정). 예를 들어, 본 개시내용의 방법은 멀티플렉스 검정으로 상부 및 하부 호흡기 샘플에서 SARS-CoV-2, 인플루엔자 A 바이러스 및 인플루엔자 B 바이러스로부터 RNA를 검출하고 분화시키는 데에 특히 적합하다.
실시예
실시예 1
본 실시예는 여러 가지 샘플 수집 방법 및 샘플 수집 방법들의 조합의 시험의 개요를 서술한다.
1. 장치: 마스크 인서트
사용 사례: 필수 노동자
다음을 통한 검출: 다중 부위 가래 대 PCR을 통한 (구강 + NP) 면봉 대 PCR을 통한 바이오-에어로졸
시험한 병원체: COVID + TB
등록 기준: 양성 추정
과학적 요구: COVID + TB를 선별하기 위해 더 긴 수집 기간 및 비국소화된 샘플링을 시험하여 필수 노동자를 보호한다
바이오-에어로졸 수집을 위한 행동: 수집 기재와 함께 전달되는 표준 수술용 마스크를 착용한다. 평소처럼 말하고 기침하고 호흡한다.
수집 시간: 최소 4시간
샘플 조작: POC 노동자는 마스크로부터 바이오-에어로졸 샘플 수집기를 제거하고 이를 5 mL 에펜도르프(Eppendorf) 내에 배치한다. 1 mL의 UTM. 10초 기계 진동, 30회 회전시켜 완충제에서 샘플을 획득한다.
2. 장치: 마스크 인서트
사용 사례: 필수 노동자
다음을 통한 검출: PCR을 통한 다중 부위(구강 + NP) 면봉 대 PCR을 통한 바이오-에어로졸
시험한 병원체: 호흡기 패널
등록 기준: 임의의 기간의 기침 또는 숨가쁨 또는 인후염
과학적 요구: 호흡기 병원체 패널을 선별하기 위해 더 긴 수집 기간 및 비국소화된 샘플링을 시험하여 필수 노동자를 보호한다.
바이오-에어로졸 수집을 위한 행동: 수집 기재와 함께 전달되는 표준 수술용 마스크를 착용한다. 평소처럼 말하고 기침하고 호흡한다.
수집 시간: 최소 4시간
샘플 조작: POC 노동자는 마스크로부터 바이오-에어로졸 샘플 수집기를 제거하고 이를 5 mL 에펜도르프에 배치한다. 1 mL의 UTM. 10초 기계 진동, 30초 동안 회전시켜 완충제에서 샘플을 획득한다.
3. 장치: 블로우 튜브(blow tube)
사용 사례: 일반 집단
다음을 통한 검출: PCR을 통한 다중 부위(구강 + NP) 면봉 대 PCR을 통한 바이오-에어로졸 대 가래
시험한 병원체: COVID + TB(단일 용리 프로토콜을 결정해야 함)
등록 기준: 양성 추정
과학적 요구: 이상적으로는 COVID에 대한 증상 시작의 -2일 내지 +7일 동안, 신속한 바이오-에어로졸 수집을 NP 면봉 수집 방법에 대해 비교한다. TB의 경우 가래.
바이오-에어로졸 수집을 위한 행동: 깊은 호흡 x 20, 기침 x 10, 20까지 센다.
수집 시간: 10 내지 15분
샘플 조작: POC 노동자는 바이오-에어로졸 샘플 수집기를 제거하고 이를 5 mL 에펜도르프에 배치한다. 1 mL의 UTM. 10초 기계 진동, 30초 동안 회전시켜 완충제에서 샘플을 획득한다.
4. 장치: 블로우 튜브
사용 사례: 일반 집단
다음을 통한 검출: PCR을 통한 다중 부위(구강 + NP) 면봉 대 PCR을 통한 바이오-에어로졸
시험한 병원체: 호흡기 패널
등록 기준: 임의의 기간의 기침 또는 숨가쁨 또는 인후염
과학적 요구: 이상적으로는 호흡기 질환 패널에 대한 증상 시작의 -2일 내지 +7일 동안, 신속한 바이오-에어로졸 수집을 NP 면봉 수집 방법에 대해 비교한다
바이오-에어로졸 수집을 위한 행동: 깊은 호흡 x 20, 기침 x 10, 20까지 센다.
수집 시간: 10 내지 15분
샘플 조작: POC 노동자는 바이오-에어로졸 샘플 수집기를 제거하고 이를 5 mL 에펜도르프에 배치한다. 1 mL의 UTM. 10초 기계 진동, 30초 동안 회전시켜 완충제에서 샘플을 획득한다.
5. 장치: 블로우 튜브
사용 사례: 일반 집단
다음을 통한 검출: PCR을 통한 다중 부위(구강 + NS) 면봉 + 바이오-에어로졸 대 PCR을 통한 NP 면봉
시험한 병원체: COVID + TB
등록 기준: 양성 추정
과학적 요구: COVID에 대한 증상 시작의 -2일 내지 +7일 동안, 신속한 바이오-에어로졸 수집과 NP 면봉 수집 방법을 조합하는 것을 비교한다
바이오-에어로졸 수집을 위한 행동: 깊은 호흡 x 20, 기침 x 10, 20까지 센다
수집 시간: 10 내지 15분
샘플 조작: POC 노동자는 바이오-에어로졸 샘플 수집기를 제거하고 이를 5 mL 에펜도르프에 배치한다. 1 mL의 UTM. 10초 기계 진동, 30초 동안 회전시켜 완충제에서 샘플을 획득한다.
6. 장치: 블로우 튜브
사용 사례: 일반 집단
다음을 통한 검출: PCR을 통한 다중 부위(구강 + NS) 면봉 + 바이오-에어로졸 대 PCR을 통한 NP 면봉
시험한 병원체: 호흡기 패널
등록 기준: 임의의 기간의 기침 또는 숨가쁨 또는 인후염
과학적 요구: 이상적으로는 호흡기 패널에 대한 증상 시작의 -2일 내지 +7일 동안, 신속한 바이오-에어로졸 수집과 NP 면봉 수집 방법을 조합하는 것을 비교한다.
바이오-에어로졸 수집을 위한 행동: 깊은 호흡 x 20, 기침 x 10, 20까지 센다
수집 시간: 10 내지 15분
샘플 조작: POC 노동자는 바이오-에어로졸 샘플 수집기를 제거하고 이를 5 mL 에펜도르프에 배치한다. 1 mL의 UTM. 10초 기계 진동, 30초 동안 회전시켜 완충제에서 샘플을 획득한다.
7. 장치: 블로우 튜브
사용 사례: 일반 집단
다음을 통한 검출: PCR을 통한 다중 부위(구강 + NP) 면봉 대 신속 검출 시험(RDT)을 통한 바이오-에어로졸(시각 및 판독기 사용)
시험한 병원체: COVID
등록 기준: 양성 추정
과학적 요구: 이상적으로는 호흡기 패널에 대한 증상 시작의 -2일 내지 +7일 동안, 신속 바이오-에어로졸 샘플 단독의 RDT를 통한 정성적 시험을 레퍼런스 PCR을 통해 시험한 정량적 NP 면봉 수집과 비교한다.
바이오-에어로졸 수집을 위한 행동: 깊은 호흡 x 20, 기침 x 10, 20까지 센다
수집 시간: 10 내지 15분
샘플 조작: 환자는 행동을 수행한다. POC는 필요한 용리/추출 완충제 방울을 바이오-에어로졸 기재에 도포한다.
8. 장치: 블로우 튜브
사용 사례: 일반 집단
다음을 통한 검출: PCR을 통한 다중 부위(구강 + NP) 면봉 대 RDT를 통한 NS 면봉 + 바이오-에어로졸(시각 및 판독기 사용)
시험한 병원체: COVID
등록 기준: 양성 추정
과학적 요구: 이상적으로는 호흡기 패널에 대한 증상 시작의 -2일 내지 +7일 동안, NS 샘플과 조합된 신속 바이오-에어로졸 샘플의 RDT를 통한 정성적 시험을 레퍼런스 PCR을 통해 시험한 정량적 NP 면봉 수집에 대해 비교한다.
바이오-에어로졸 수집을 위한 행동: 깊은 호흡 x 20, 기침 x 10, 20까지 센다
수집 시간: 10 내지 15분
샘플 조작: 환자는 장치에서 바이오-에어로졸 수집 행동을 수행한다. POC 노동자는 NS 면봉으로 환자를 닦고 평상시와 같이 RDT 용리/추출 완충제에서 용리시킨다. POC는 필요한 용리/추출 완충제 방울을 바이오-에어로졸 기재에 도포하여 RDT를 통해 시험한다.
본원에 기재된 실시형태는 바이오-에어로졸 수집 장치를 사용하여 수득한 샘플을 면봉 수집 방법을 사용하여 수집한 샘플과 조합하는 것을 포함하나, 바이오-에어로졸 수집 장치를 사용하여 수득한 샘플은 단독으로 (제2 샘플과의 조합 없이) 분석될 수 있음이 이해되어야 한다. 유리하게는, 본 개시내용의 방법은 매우 다양한 시험, 예컨대 증폭, 항체, 항원 및 기타 종이-기반 시험과 함께 사용될 수 있는 밀도로 이용 가능한 바이러스 양을 만든다. 본 개시내용의 방법은 바이오-에어로졸 수집 장치를 사용하여 수집한 샘플이 면봉 샘플과 조합될 때 특히 유리한데, 이는 샘플의 조합이 특히 바이러스 양 이용 가능성을 증가시키기 때문이다.
본 개시내용의 방법은 유리하게는 시험의 전반적 감도를 가능하게 하고 위음성 시험 결과를 감소시킨다. 특히, 호기 비말 샘플과 면봉 샘플을 조합하는 것은 시험 감도를 최대화시키고 샘플 분석에 사용되는 시험 리소스의 양을 줄일 수 있다. 또한, 바이오-에어로졸 수집 장치를 사용한 바이오-에어로졸 샘플 및 배출 바이러스를 상이한 수집 방법을 사용하여 수집한 다른 샘플과 조합하는 것은 시험할 수 있는 수집된 바이러스 양을 유리하게 증가시켜 시험 감도를 증가시킨다. 바이오-에어로졸 수집 장치를 사용하여 수집한 바이오-에어로졸 샘플 및 배출된 바이러스를 면봉 수집 방법을 사용하여 수집한 샘플과 결합하는 것은 또한 예를 들어 타액 샘플에 비해 상기도로부터의 샘플링에 내재된 임의의 신호 감소를 유리하게 평활화시킬 수 있다. 바이오-에어로졸 수집 장치를 면봉 수집을 사용하여 수집한 샘플과 조합하는 것은 또한 다운스트림 시험 조작을 유리하게 보조할 수 있다. 바이오-에어로졸 수집 장치를 면봉 수집을 사용하여 수집한 샘플과 조합하는 것은 또한 유리하게 위음성을 감소시킬 수 있는데, 이는 적어도 두 개의 상이한 샘플 수집 방법을 사용하여 수집한 병원체 양이 증가할 수 있기 때문이다.

Claims (19)

  1. 대상체로부터 수득한 조합된 샘플에서 분석물을 검출하는 방법으로서,
    제1 샘플을 수집하는 단계;
    바이오-에어로졸(bio-aerosol) 샘플을 수집하는 단계;
    제1 샘플을 완충제 내에 도입하는 단계로서, 완충제가 제1 샘플의 적어도 일부를 완충제 내로 용리시켜 제1 용리 완충제를 형성하는, 단계;
    제1 용리 완충제의 적어도 일부를 바이오-에어로졸 샘플과 접촉시키는 단계로서, 제1 용리 완충제가 바이오-에어로졸 샘플의 적어도 일부를 용리시켜 조합된 샘플을 형성하는 단계; 및
    조합된 샘플을 분석물에 대해 분석하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 비말 수집 장치(droplet collection device)를 사용하여 바이오-에어로졸 샘플이 수집되는, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 비말 수집 장치가 마스크, 마스크 인서트(mask insert), 호기 비말 수집 스트립(expiratory droplet collection strip), 일렉트릿 필터 물질(electret filter material) 및 이들의 조합으로부터 선택되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 바이오-에어로졸 수집에 바이오-에어로졸 수집 장치를 사용하되, 대상체가 바이오-에어로졸 수집 장치에 입김을 불어넣고, 바이오-에어로졸 수집 장치에 기침하고, 바이오-에어로졸 수집 장치에 허밍(humming)하고, 바이오-에어로졸 수집 장치에 말하고, 이들의 조합을 수행하는, 방법.
  5. 제2항에 있어서, 대상체에 의해 배출된 병원체(pathogen)를 포착할 수 있는 물질을 사용하여 바이오-에어로졸 샘플이 수집되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 제1 샘플이 면봉(swab) 샘플, 타액 샘플, 가래 샘플, 흡인물(aspirate) 샘플, 세척물(lavage) 샘플 및 이들의 조합으로부터 선택되는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 분석이 증폭, 면역 검정 및 이들의 조합으로부터 선택되는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 분석이 폴리머라제 연쇄 반응(polymerase chain reaction)을 포함하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 분석이 측방 유동 검정(lateral flow analysis), 수직 유동 검정(vertical flow analysis) 및 이들의 조합으로부터 선택되는, 방법.
  10. 제1항에 있어서, 조합된 샘플의 적어도 일부를 측방 유동 검정, 수직 유동 검정 및 이들의 조합 내로 도입시킴으로써 조합된 샘플을 분석하는, 방법.
  11. 제1항에 있어서, 분석물이 병원체인, 방법.
  12. 제1항에 있어서, 바이오-에어로졸 수집 장치가 수집 기재(collection substrate)를 포함하고, 수집 기재가 바이오-에어로졸 수집 장치로부터 바이알 내로 이동하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 바이알이 완충제를 포함하는, 방법.
  14. 제12항에 있어서, 바이알이 제1 용리 완충제를 포함하는, 방법.
  15. 면봉, 타액 수집 바이알, 가래 수집 바이알 및 세척물 수집(lavage collection) 컴포넌트 중 적어도 하나;
    바이오-에어로졸 수집 장치;
    완충제; 및
    키트 사용 설명서를 포함하는 키트.
  16. 제15항에 있어서, 분석 장치를 추가로 포함하는 키트.
  17. 제16항에 있어서, 분석 장치가 측방 유동 검정, 수직 유동 검정 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 키트.
  18. 제15항에 있어서, 바이오-에어로졸 수집 장치가 마스크 인서트인, 키트.
  19. 제15항에 있어서, 바이오-에어로졸 수집 장치가 블로우 튜브 장치인, 키트.
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