用于检测生物样品中病原体的方法和系统技术方案

本文中公开了，除了其他以外，用于检测身体样品中病原体感染的方法、试剂盒和系统，该方法包括(i)用两种或更多种染料染色所述身体样品，所述两种或更多种染料包括主要染色DNA的至少一种染料以由此提供DNA和不同于DNA的至少一种其他细胞组分之间的差别染色；(ii)如果DNA存在于样品中，则鉴定包括DNA的至少第一染色区，以及包括其他细胞组分的至少一个其他染色区；(iii)提取第一染色区和至少一个其他染色区的结构特征，所述结构特征包括以下的至少一个：(i)第一染色区和一个其他染色区的至少一个的大小，和(ii)所述第一染色区和所述至少一个其他染色区关于彼此的位置；以及(iv)如果鉴定了第一染色区且所述结构特征符合预定为表征可疑病原体的结构特征，则确定身体样品中可疑病原体的存在。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测生物样品中病原体的方法和系统
本公开内容涉及诊断方法，且特别是用于检测体液中病原体的方法和系统。
技术介绍
视为作为背景与本专利技术公开的主题相关的参考文献列出如下：-J.Keiser,J.Utzinger,Z.Premji,Y.Yamagata和B.H.Singer于AnnalsofTropicalMedicine&Parasitology中,卷96,号7,643–654(2002)-美国专利号5,470,751-CentersforDiseaseControlandPreventionCDC的在线出版物,DiagnosticProcedures,2009“Bloodspecimens:MicroscopicExamination”athttp://www.dpd.cdc.gov/dpdx/HTML/Frames/DiagnosticProcedures/body_dp_bloodexamin.htm本文中对上述参考文献的承认不应被推断为意指这些以任何方式与本专利技术公开的主题的专利性相关。背景染色是生物学和医学中常用的技术以突出生物组织中的结构用于观察，经常借助于不同的显微镜。着色剂(stain)可被用于定义和检查大量组织(bulktissue)(突出显示，例如，肌纤维或结缔组织)、细胞群(例如，分类不同的血细胞)、或单独细胞内的细胞器。使用细胞染色以在显微镜下更好地可视化细胞和细胞组分。通过使用不同的着色剂，人们可优先染色某些细胞组分，诸如核或细胞壁，或整个细胞。可对固定的、或非活细胞、以及对活细胞使用着色剂。细胞染色技术还经常被用于检测血液样品中的病原体。一种重要的病原体是疟疾。在1876年，合成了用于通过染色检测的第一种染料(dye)亚甲蓝。六年后，其被用于发现结核杆菌。数年内，采用修饰的MB，包括，与其他染料组合的“成熟的”MB，诸如伊红，其允许区分血细胞和疟疾寄生物的核，以及MB亚甲基蓝去甲基化与作为稳定剂的甘油在甲醇溶剂中的组合，被称为Malachowski-赖特-姬姆萨着色剂。J.Keiser等人描述了与姬姆萨着色剂相比，吖啶橙用于疟疾诊断，包括其诊断性能、其推广和实施、以及控制疟疾的影响。美国专利号5,470,751描述了用于染色疟疾感染的细胞的另一种试剂和使用该试剂检测疟疾感染的细胞的方法，其中试剂是包含金胺类似物，诸如金胺O的至少一种第一染料和稠合的苯衍生物诸如3,3'-二乙基-2,2'-氧杂羰花青碘化物的至少一种第二染料的染色溶液。将试验样品用试剂处理以染色疟疾感染的细胞。然后将染色的疟疾感染的细胞进行光学检测。此外，CentersforDiseaseControlandPreventionCDC,DiagnosticProcedures，2009在“Bloodspecimens:MicroscopicExamination”的标题下描述了使用染色核酸的荧光染料用于检测血液寄生物，诸如疟原虫的Kawamoto技术。如该出版物中所讨论的，在Kawamoto技术中，将载玻片上的血涂片用吖啶橙(AO)染色，并用荧光显微镜或配备有干涉滤光器系统的光学显微镜来检查。这导致核DNA为绿色且细胞质RNA为红色的差别染色，其允许识别寄生物。概述本公开内容根据其各方面的第一个方面提供了，检测样品中病原体感染的方法，该方法包括：-用两种或更多种染料染色所述身体样品，所述两种或更多种染料包括主要染色DNA的至少一种染料，由此在DNA和不同于DNA的至少一种其他细胞组分之间提供差别染色；-如果DNA存在于样品中，鉴定包含DNA的至少第一染色区，以及包含其他细胞组分的至少一个其他染色区；-提取第一染色区和至少一个其他染色区的结构特征，所述结构特征包括以下中的至少一个：(i)第一染色区和一个其他染色区的至少一个的大小和(ii)所述第一染色区和所述至少一个其他染色区关于彼此的位置；以及-如果第一染色区被鉴定且所述结构特征符合预定为表征可疑病原体的结构特征，则确定样品中可疑病原体的存在。根据第二个方面，本公开内容提供了试剂盒，包括：-第一染料，所述第一染料主要染色DNA；-第二染料，所述第二染料用于染色不同于DNA的至少一种其他细胞组分；-说明书，所述说明书用于所述第一染料和所述第二染料用于确定样品中可疑病原体的存在的使用。根据第三个方面，本公开内容提供了系统，包括：-图像采集组件，所述图像采集组件被配置和可操作以获取样品中的染色区的至少一个光学图像，染色区包括主要相应于DNA的第一染色区和相应于不同于DNA的至少一种其他细胞组分的至少一个其他染色区；-图像处理单元，所述图像处理单元被配置以i)提取所述至少第一染色区和所述一个其他染色区的结构特征，所述结构特征包括以下中的至少一个：(i)所述第一染色区、和(ii)一个其他染色区的至少一个的大小；和所述第一染色区和所述一个其他染色区关于彼此的位置；以及ii)如果第一染色区被鉴定且所述结构特征符合预定为表征病原体感染的结构特征，则确定身体样品中可疑病原体的存在。又，根据第四方面，本公开内容提供了用于鉴定样品中的病原体的处理单元，包括：-输入模块，所述输入模块被配置和可操作以接收相应于样品中的染色的对象的数据，该样品中的染色的对象包括主要相应于DNA的第一染色区和相应于不同于DNA的至少一种其他细胞组分的至少一个其他染色区，以及-图像处理单元，所述图像处理单元被配置和可操作以处理相应于所述染色的对象的所述数据，所述处理包括：-提取染色的对象中的至少第一染色区和第二染色区的结构特征，所述结构特征包括以下中的至少一个：(i)第一染色区和一个其他染色区的至少一个的面积和(ii)所述第一染色区和所述一个其他染色区关于彼此的位置；以及-如果所述结构特征符合预定为表征可疑病原体的结构特征，则提供指示样品中可疑病原体的存在或不存在的值或值的组合。根据第五方面，本公开内容提供了计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可用介质，所述计算机可用介质在其中具有实现在以两种或更多种染料染色的样品中检测病原体感染的计算机可读程序代码，计算机程序产品包括：用于导致计算机鉴定染色的对象中主要相应于DNA的至少第一染色区和相应于不同于DNA的至少一种其他细胞组分的至少一个其他染色区的计算机可读程序代码；-用于导致计算机提取至少第一染色区和一个其他染色区的结构特征的计算机可读程序代码，所述结构特征包括以下中的至少一个：(i)第一和一个其他染色区的至少一个的面积和(ii)所述第一染色区和所述一个其他染色区关于彼此的位置；-用于导致计算机如果所述结构特征符合预定为表征可疑病原体感染的结构特征，则确定指示样品中可疑病原体的存在的值或值的组合的计算机可读程序代码。附图简述为了更好地理解本文公开的主题并举例说明其可如何在实践中进行，现将通过仅非限制性实例的方式，参考附图，描述实施方案，其中：图1A-1F显示了三种不同曝光下获得的图像；白细胞(图1A-1C)和疟疾感染的红细胞(图1D-1F)的明场(图1A、1D)、蓝色荧光(365nm，图1B和1E)和UV荧光(475nm，图1C、1F)的图像。具体实施方式本专利技术是基于用于血液样品中的不同组分的差别染色从而允许几乎即时检测血液中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测样品中病原体感染的方法，所述方法包括：‑用两种或更多种染料染色所述样品，所述两种或更多种染料包括主要染色DNA的至少一种染料，以由此在DNA和不同于DNA的至少一种其他细胞组分之间提供差别染色；‑如果所述DNA存在于样品中，鉴定包含所述DNA的至少第一染色区，以及包含所述其他细胞组分的至少一个其他染色区；‑提取所述第一染色区和所述至少一个其他染色区的结构特征，所述结构特征包括以下中的至少一个：(i)所述第一染色区和一个其他染色区的至少一个的大小和(ii)所述第一染色区和所述至少一个其他染色区关于彼此的位置；‑如果第一染色区被鉴定且所述结构特征符合预定为表征可疑病原体的结构特征，则确定指示所述身体样品中的所述可疑病原体的存在的值或值的组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.29 IL PCT/IL2011/000973;2012.06.27 US 61/61.两种或更多种染料在制备用于检测样品中疟原虫属(Plasmodium)感染的试剂盒中的用途，所述两种或更多种染料包括主要染色DNA的至少一种染料，以由此在DNA和不同于DNA的至少一种其他细胞组分之间提供差别染色，并且其中所述两种或更多种染料是对细胞类型非特异性的，并被选择为至少染色所述疟原虫属，当所述试剂盒被使用时，包括下列步骤：-用所述两种或更多种染料染色所述样品；-如果所述DNA存在于样品中，鉴定包含所述DNA的至少第一染色区，以及包含所述其他细胞组分的至少一个其他染色区；-通过显微镜提取所述第一染色区和所述至少一个其他染色区的结构特征，所述结构特征包括以下中的至少一个：(i)所述第一染色区和所述其他染色区的至少一个的大小和(ii)所述第一染色区和所述至少一个其他染色区关于彼此的位置；响应于确定第一染色区被鉴定且所述结构特征符合预定为表征疟原虫属的结构特征确定所述样品中的疟原虫属的存在，预定为表征疟原虫属的所述结构特征包括具有0.2μm2和20μm2之间的面积的第一染色区。2.如权利要求1所述的用途，其中至少一种其他染料主要染色除了DNA外的细胞组分。3.如权利要求1或2所述的用途，其中所述至少一种其他染料主要染色选自由以下组成的组的细胞组分：RNA、蛋白质、脂质、膜、细胞质、核糖体、碳水化合物、葡聚糖、糖蛋白、内质网、或其任何组合。4.如权利要求1或2所述的用途，其中所述两种或更多种染料选自由以下组成的组：吖啶橙(AO)、Hoechst家族、结晶紫、DAPI、伊红、溴化乙锭、碘化丙锭、SYBR家族、YOYO、TOTO、苏木精、番红、DRAQ-家族、SYTO家族。5.如权利要求4所述的用途，其中所述第一染色区由Hoechst染色来提供且所述至少一个其他染色区由AO来提供。6.如权利要求5所述的用途，其中所述Hoechst染色由选自由以下组成的组的Hoechst着色剂来提供：Hoechst33258、Hoechst33342、Hoechst34580和HoechstS769121。7.如权利要求1或2所述的用途，其中所述样品为身体液体样品。8.如权利要求7所述的用途，其中所述身体液体样品选自由以下组成的组：血液、唾液、精液、汗液、痰、阴道分泌物、粪便、乳汁、泪液和鼻涕。9.如权利要求8所述的用途，其中所述身体液体样品选自由以下组成的组：全血样品和红细胞样品。10.如权利要求1或2所述的用途，其中所述疟原虫属为引起人类疟疾的疟原虫属物种且选自由以下组成的组：恶性疟原虫(P.falciparum)、间日疟原虫(P.vivax)、卵形疟原虫(P.ovale)和三日疟原虫(P.malariae)。11.如权利要求1或2所述的用途，其中提取结构特征包括选择所述样品中包括所述第一染色区和所述其他染色区的染色的对象，且确定所述样品中疟原虫属的存在包括确定以下的至少一个出现：i)所述第一染色区邻接或位于所述其他染色区的边界内；以及ii)所述第一染色和所述其他染色的至少一个的大小在预定的范围内。12.如权利要求1或2所述的用途，其中提取结构特征包括选择包括所述第一染色区和所述其他染色区的染色的对象，且确定所述样品中疟原虫属的存在包括确定所述第一染色区的大小满足关于所述其他染色区的大小的预定的关系。13.如权利要求1或2所述的用途，其中提取结构特征包括选择包括所述第一染色区和所述其他染色区的染色的对象且确定所述样品中疟原虫属的存在包括确定所述其他染色区的面积在0.8μm2至65μm2的范围内。14.如权利要求1或2所述的用途，其中提取结构特征包括选择包括所述第一染色区和所述其他染色区的染色的对象，且确定所述样品中疟原虫属的存在包括确定所述第一染色区占据所述其他染色区的12％至60％。15.如权利要求1或2所述的用途，其中提取结构特征包括选择包括所述第一染色区和所述其他染色区的染色的对象，且确定所述样品中疟原虫属的存在包括确定所述第一染色区和所述其他染色区具有预定的形状。16.如权利要求1或2所述的用途，其中提取结构特征包括选择包括所述第一染色区和所述其他染色区的染色的对象，且确定所述样品中疟原虫属的存在包括确定所述第一染色区包括染色强度中的差异性。17.如权利要求1或2所述的用途，其中提取结构特征包括选择包括所述第一染色区和所述其他染色区的染色的对象，且确定所述样品中疟原虫属的存在包括确定所述染色的对象的运动模式对应与疟原虫属相关的预定的模式。18.如权利要求1或2所述的用途，其中提取结构特征包括选择包括所述第一染色区和一...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·乔尔·波拉克，丹尼尔·莱夫纳，约纳坦·毕鲁，阿尔农·亚芬，诺姆·约拉夫拉斐尔，尤沃·格林菲尔德，
申请(专利权)人：赛特诊断有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL