RU2019133106A

RU2019133106A - Система высвобождения индикатора для обнаружения анализируемого вещества в продукте питания, тестовая полоска для него, способ анализа

Info

Publication number: RU2019133106A
Application number: RU2019133106A
Authority: RU
Inventors: Кнут РУРАК; Эстела КЛИМЕНТ; Тамир ГИЛ; Клаус ХОЛМ
Original assignee: ФОСС Аналитикал А/С
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2021-04-21
Also published as: RU2019133106A3; EP3379250A1; CA3054761A1; WO2018172278A1; BR112019018245A2; CN110506207A; US20200124597A1; AU2018237898B2; AU2018237898A1; MX2019011081A

Claims

1. Резервуар индикатора, который содержит пористый несущий материал, имеющий поры, и вещество индикатора, которое содержится в порах пористого несущего материала, причем поры пористого несущего материала закрываются закрывающим поры материалом, образующим нековалентные связи с пористым несущим материалом, причем закрывающий поры материал выбран так, чтобы специфически связывать анализируемое вещество в жидкости, выбранной из: жидкого продукта питания, жидкого сельскохозяйственного образца, отработанной воды от пищевой промышленности, и жидкости, используемой для того, чтобы извлекать анализируемое вещество из не жидкого продукта питания или сельскохозяйственного продукта; и причем вещество индикатора высвобождается из незакрытых пор, когда анализируемое вещество специфически связывается с закрывающим поры материалом и нековалентные связи разъединены.

2. Резервуар индикатора по п.1, в котором закрывающий поры материал нековалентно связан с пористым несущим материалом с помощью соединения, которое закреплено кпористому несущему материалу, причем соединение, которое закреплено к пористому несущему материалу, содержит гаптен, органическую молекулу, комплекс металла с органическим лигандом, нуклеиновую кислоту, фрагмент нити нуклеиновой кислоты или любой эпитоп или пептидную молекулу, и/или где закрывающий поры материал содержит антитело, фрагмент антитела, рецепторный белок или аптамер.

3. Резервуар индикатора по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем закрывающий поры материал адаптирован для того, чтобы специфически связывать анализируемое вещество или конкретную группу анализируемых веществ, выбранных из: токсина, антибиотика, гормона или гормонально–эффективного вещества, аллергена, вызывающего нарушение пищеварения вещества, трансмиссивных губчатых, генетически модифицированного организма или его составляющей, нежелательной примеси, пищевой добавки или фермента, и/или где закрывающий поры материал адаптирован для того, чтобы специфически связываться с анализируемым микроорганизмом или конкретной группой анализируемых микроорганизмов, выбранных из: бактерий, спор бактерий, патогена, плесени, дрожжей, простейших, вызывающего зооноз агента или вируса, и/или где закрывающий поры материал адаптирован для того, чтобы специфически связываться с анализируемым веществом, которое представляет собой конкретную последовательность или группу конкретных последовательностей нуклеотидов.

4. Резервуар индикатора по любому из предшествующих пунктов, в котором закрывающий поры материал имеет более высокую аффинность в отношении анализируемого вещества, чем в отношении соединения, которое закрепляет его к несущему материалу.

5. Резервуар индикатора по любому из предшествующих пунктов, в котором пористый несущий материал содержит мезопористый материал, причем мезопористый материал содержит по меньшей мере одно из частиц диоксида кремния и оксида алюминия.

6. Резервуар индикатора по п.5, в котором частица содержит магнитную частицу или парамагнитную частицу.

7. Резервуар индикатора по любому из предшествующих пунктов, в котором вещество индикатора выбрано из флуоресцентного материала, из хемилюминесцентного материала, из электрохимически активного вещества и/или из материала, имеющего конкретный рамановский спектр или конкретный ИК–спектр.

8. Резервуар индикатора по любому из предшествующих пунктов, в котором соединение, которое закреплено к несущему материалу, ковалентно или нековалентно связано или адсорбировано на несущем материале.

9. Резервуар индикатора по любому из предшествующих пунктов, в котором несущий материал содержит органическую молекулу, которая повышает специфичность закрывающего поры материала в отношении анализируемого вещества или снижает неспецифическую связь в отношении указанного анализируемого вещества, и/или в котором несущий материал

представляет собой периодический мезопористый диоксид кремния, имеющий мезопоры 2–500 нм, например, 2–20 нм, более конкретно 2–5 нм; и

имеет удельную площадь поверхности в пределах диапазона, выбранного из 400–2000 м²/г, 500–1500 м²/г, в частности, в диапазоне 600–1200 м²/г.

10. Резервуар индикатора по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем жидкость представляет собой жидкий продукт питания, выбранный из: воды, молока, вина, безалкогольного напитка, пива, сидра, меда, яйца или его составляющей, съедобного масла;

и/или

где жидкость представляет собой жидкий сельскохозяйственный образец, выбранный из: воды, отработанной от пищевой промышленности, воды, используемой для сельскохозяйственной ирригации или для обработки собранной сельскохозяйственной культуры, и отработанной воды, включая воду, поступающую из дренажа с животноводческих ферм и/или культивируемых почв; физиологической жидкости, полученной от сельскохозяйственных животных, чтобы осуществлять мониторинг их здоровья и благополучия; физиологической жидкости, выбранной из образца крови, компонента крови, мочи или внеклеточной жидкости;

и/или

где жидкость представляет собой жидкость, которую использовали для того, чтобы извлекать анализируемое вещество из не жидких веществ, выбранных из зерна, риса, кукурузы маиса, кофейного зерна и/или семян всех типов, мяса, рыбы, морепродуктов, растения или овоща, которые используют в качестве пищи и/или корма для животных, сухого молока, не жидкого молочного продукта, муки, и/или продукта процесса помола.

11. Резервуар индикатора по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, причем анализируемое вещество происходит из удобрения; пестицида, такого как фунгицид, акарицид, инсектицид, гербицид, родентицид или регулятор роста; материала обработки семян или протравливания семян.

12. Резервуар индикатора по любому из предшествующих пунктов, причем резервуар индикатора располагают на тестовой полоске с тем, чтобы жидкость, смачивающая тестовую полоску, высвобождала вещество индикатора из пор резервуара индикатора, когда анализируемое вещество, содержащееся в жидкости, связывается закрывающим поры материалом вследствие его аффинности, и разъединяемая связь в отношении соединения разъединена и, как результат, вещество индикатора высвобождается из пор пористого несущего материала.

13. Система для мониторинга анализируемого вещества в жидком продукте питания, жидком сельскохозяйственном образце или жидком экстракте из продукта питания или связанного с сельским хозяйством вещества, которая содержит:

резервуар индикатора по любому из предшествующих пунктов,

смачивающее средство для увлажнения или смешивания указанного резервуара с указанной жидкостью для того, чтобы делать возможным высвобождение указанного вещества индикатора в соответствии с концентрацией анализируемого вещества в жидкости,

средство разделения для разделения резервуара индикатора и жидкости, содержащей высвобождаемый индикатор, и

средство обнаружения для обнаружения и/или количественного определения концентрации высвобождаемого индикатора.

14. Система по п.13, которая содержит множество различных резервуаров индикаторов, каждый из множества допускает обнаружение отличающегося анализируемого вещества.

15. Система по п.13 или 14, в которой различие между различными резервуарами индикаторов лежит в спектральной, электрохимической характеристике и/или характеристике плазмонного резонанса вещества индикатора.

16. Система по любому из пп.13-15, в которой

для оптического обнаружения средство обнаружения содержит источник освещения и оптический детектор, соединённые с матрицей оптических фильтров и спектрофотометр, необязательно содержащий волноводы или оптические волокна;

для электрохимического обнаружения средство обнаружения содержит гальванометр и/или потенциостат, которые подключены к электродам; и

для оптоэлектрохимического обнаружения средство обнаружения содержит гальванометр и/или потенциостат, которые подключены к электродам и также сопрягают с оптическим детектором;

и/или

в которой средство разделения для разделения резервуара индикатора и жидкости, содержащей высвобождаемый индикатор, выбирают из: магнита; центрифуги; мембранного фильтра; полоски с латеральным потоком; модуля экстрагирования жидкой фазы; модуля микрожидкостного разделения; и/или магнита и магнитных частиц, магнитные частицы функционализируют средством, которое связывается с закрывающим поры материалом, определяемым в пп.1-12.

17. Система по п.16, в которой средство, которым функционализируют магнитные частицы, содержит антитело или фрагмент антитела к закрывающему поры материалу, причем необязательно указанное антитело или фрагмент антитела имеет более низкую аффинность к закрывающему поры материалу, чем закрывающий поры материал имеет к его соединению, которое связывает его с пористым несущим материалом, и аффинность, которой закрывающий поры материал обладает к анализируемому веществу.

18. Тестовая полоска, адаптированная для анализа «латерального потока», которая содержит по меньшей мере один сегмент, содержащий резервуар индикатора по любому из пп.1-12.

19. Тестовая полоска по п.18, которая дополнительно содержит по меньшей мере один сегмент, модифицированный металлическим коллоидом и/или металлической наночастицей.

20. Тестовая полоска по п.18 или 19, причем тестовая полоска содержит нитроцеллюлозу, бумагу или ткань из стекловолоконной сетки.

21. Способ анализа для обнаружения анализируемого вещества в жидком продукте питания, жидком сельскохозяйственном образце или жидкости, которую использовали для того, чтобы извлекать анализируемое вещество из продукта питания другого типа или связанного с сельским хозяйством вещества, который включает:

предоставление резервуара индикатора по любому из пп.1-12;

смачивание резервуара индикатора жидкостью, содержащей анализируемое вещество; и

определение высвобождения вещества индикатора, определение выполняют качественным и/или по меньшей мере полуколичественным образом.

22. Способ анализа по п.21, в котором смачивания достигается при формировании направленного потока жидкости, содержащей анализируемое вещество, при по меньшей мере частичном формировании фронта жидкости или ее составляющей на тестовой полоске по п.12 с тем, чтобы по положению высвобождаемого вещества индикатора на тестовой полоске можно было однозначно определять присутствие анализируемого вещества и/или количественно определять его с помощью считывающего устройства, причем считывающее устройство выбирают из группы, которая содержит: управляемое одной рукой считывающее устройство или сканер, телекоммуникационное оконечное устройство, мобильный телефон или «смартфон», цифровую камеру.