(57)【要約】  流体試料中の微生物又は細胞検体を検出するための不織布物品が提供される。不織布物品は、繊維性多孔質マトリックスと、繊維性多孔質マトリックスに捕らえられた濃縮剤粒子と、を含む。繊維性多孔質マトリックスは、概ね、無機繊維及びポリマー繊維からなる。流体試料中の微生物又は細胞検体を検出するための方法も提供される。方法は、不織布物品を提供する工程と、少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体を含有すると疑われる流体試料を提供する工程と、少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体の少なくとも一部が不織布物品に拘束されるように流体試料を不織布物品に接触させる工程と、拘束された微生物株又は拘束された細胞検体の存在を検出する工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）繊維性多孔質マトリックスと、ｂ）前記繊維性多孔質マトリックスに捕らえられた複数の濃縮剤粒子と、を含む不織布物品であって、前記繊維性多孔質マトリックスが無機繊維及びポリマー繊維から本質的になる、不織布物品。
【請求項２】
前記ポリマー繊維が２成分繊維を含む、請求項１又は２に記載の不織布物品。
【請求項３】
前記無機繊維がガラス繊維を含む、請求項１に記載の不織布物品。
【請求項４】
前記無機繊維及びポリマー繊維が５０ｍｍ未満の平均長さを備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の不織布物品。
【請求項５】
前記不織布物品が、前記不織布物品の総乾燥重量に基づいて５〜６０重量％の濃縮剤粒子と、前記不織布物品の前記総乾燥重量に基づいて４０〜９５重量％の繊維性多孔質マトリックスと、を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の不織布物品。
【請求項６】
前記繊維性多孔質マトリックスが、非捲縮ポリマー繊維を含む不織繊維層である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の不織布物品。
【請求項７】
前記繊維性多孔質マトリックスが不織繊維層であり、前記濃縮剤粒子が前記不織繊維層内全体に分散されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の不織布物品。
【請求項８】
前記繊維性多孔質マトリックスがポリアミド繊維を含まない、請求項１〜７のいずれか一項に記載の不織布物品。
【請求項９】
前記濃縮剤粒子が、非晶質金属ケイ酸塩、グアニジン官能化金属ケイ酸塩、珪藻土、表面改質珪藻土、γ−ＦｅＯ（ＯＨ）、金属炭酸塩、金属リン酸塩、シリカ、パーライト、グアニジン官能化パーライト、グアニジン官能化珪藻土、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の不織布物品。
【請求項１０】
前記繊維性多孔質マトリックスが０．１５ｍｍ〜２ｍｍの厚さを有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の不織布物品。
【請求項１１】
前記ポリマー繊維がフィブリル化ポリエチレン繊維と２成分繊維とを含み、前記無機繊維がガラス繊維を含み、前記濃縮剤粒子が非晶質金属ケイ酸塩、グアニジン官能化金属ケイ酸塩、珪藻土、表面改質珪藻土、グアニジン官能化珪藻土、γ−ＦｅＯ（ＯＨ）、金属炭酸塩、金属リン酸塩、シリカ、パーライト、グアニジン官能化パーライト、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の不織布物品。
【請求項１２】
流体試料中の微生物又は標的細胞検体を検出する方法であって、
ａ）請求項１〜１１のいずれか一項に記載の不織布物品を提供する工程と、
ｂ）少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体を含有すると疑われる流体試料を提供する工程と、
ｃ）前記少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体の少なくとも一部が前記不織布物品に拘束されるように、前記流体試料を前記不織布物品と接触させる工程と、
ｄ）拘束された前記少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体の存在を検出する工程と、を含む、方法。
【請求項１３】
拘束された前記少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体の存在を検出する工程の前に、前記少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体を拘束した不織布物品を少なくとも１種の検出試薬と接触させて定置する工程を更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記検出する工程が生物発光法を含む、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
拘束された前記少なくとも１種の微生物株を溶解剤と接触させる工程を更に含む、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体を拘束した不織布物品を少なくとも１種の検出試薬と接触させて定置する前記工程の前に、前記少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体を拘束した不織布物品を洗浄することを更に含む、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記流体試料が、管腔又はカニューレを有するデバイスからのすすぎ液を含み、前記接触させる工程が、前記管腔又はカニューレを有するデバイスが前記不織布物品と流体連通している一体型アセンブリ内で起こる、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［分野］
本開示は、流体試料中の微生物を検出するための不織布物品及び当該不織布物品の使用方法に関する。
【０００２】
［背景］
微生物の存在の同定及び／又は定量測定を行うために、様々な医療、食品、環境、又はその他の試料中における、細菌又は他の微生物の存在を検定することが、望ましい又は必要であることが多い。例えば、細菌ＤＮＡ又は細菌ＲＮＡの検査は、たとえ他の細菌種の存在下であっても、特定の細菌種の存在又は不在を検査するために、行うことができる。しかしながら、特定の細菌の存在を検出する能力は、少なくとも部分的に、分析される試料中の細菌の濃度に依存する。試料中の細菌を濃縮することで、培養時間を短縮すること、又は培養工程の必要を排除することすら可能になる。よって、菌株に特異的な抗体を使用することによって、特定の細菌株を単離する（及びそれにより濃縮する）ための方法が（例えば、抗体をコーティングした磁性又は非磁性粒子の形態で）開発されている。しかしながら、このような方法は高価になり、少なくとも一部の診断用途に望まれる方法よりも依然としてやや遅い傾向がある。微生物の非特異的な濃縮又は捕捉は、炭水化物とレクチンタンパク質との相互作用に基づいた方法によって達成されている。様々な無機物質（例えばヒドロキシアパタイト及び金属水酸化物）も、細菌に非特異的に結合しこれを濃縮するために使用されている。このような非特異的濃縮法は、速さ、コスト、試料要件、スペース要件、使いやすさ、現場使用のための適合性、及び／又は有効性が様々である。
【０００３】
細菌はほとんどの水系に天然に存在し、冷却塔、熱交換器、油及びガス探鉱、及び水圧破砕操作などの水を使用する工業用途において問題を引き起こす可能性がある。細菌を許容可能な限度内に維持するために有効な殺生物剤プログラムを策定及び実施するためには、細菌をモニタリングする必要がある。水の微生物学的品質は、典型的には、従来の培養に基づく方法によって評価され、これは実施に２４〜４８時間かかり得る。すぐに結果が得られることから、水中の微生物汚染の測定には、ＡＴＰ生物発光アッセイに基づく迅速な方法が使用されてきた。しかしながら、この方法は、検出可能な応答を起こすために少なくとも１×１０５コロニー形成単位（ｃｆｕ）／ｍＬを必要とすることから、検出感度に制限される。処理薬品からの干渉が生物発光に影響し、誤った結果及び殺生物剤の不適切な管理を招く可能性がある。ＡＴＰ生物発光アッセイの感度は、より大量の試料（例えば、１００ｍＬ）を使用することによって増大できるが、このような方法はフィールドでの実施が困難となり得る。
【０００４】
［概要］
水又は水性分散体のような流体試料中の微生物及び／又は細胞検体の検出に使用できる不織布物品が提供される。
【０００５】
第１の態様では、不織布物品が提供される。不織布物品は、ａ）繊維性多孔質マトリックスと、ｂ）繊維性多孔質マトリックスに捕らえられた（enmeshed）複数の濃縮剤粒子と、を含む。繊維性多孔質マトリックスは、無機繊維及びポリマー繊維から本質的になる。
【０００６】
第２の態様において、流体試料中の微生物及び／又は細胞検体を検出する方法が提供される。当該方法は、ａ）第１の態様による不織布物品を提供する工程と、ｂ）少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体を含有すると疑われる流体試料を提供する工程と、を含む。方法は、ｃ）少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体の少なくとも一部が不織布物品に拘束されるように流体試料を不織布物品に接触させる工程と、ｄ）拘束された少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体の存在を検出する工程と、を更に含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の代表的な不織布物品の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。
【図２】実施例２の代表的な不織布物品のＳＥＭ画像である。
【図３】実施例３の代表的な不織布物品のＳＥＭ画像である。
【０００８】
［詳細な説明］
流体試料の微生物量をモニタリングするための不織布物品及び迅速方法が提供される。当該方法は、少なくとも１種の微生物又は標的細胞検体を濃縮する不織布物品と、微生物又は標的細胞検体の検出とを組み合わせる。不織布物品は、微生物及び／又は標的細胞検体を濃縮するために大量の流体試料と接触させてもよく、更に、検出前に汚染物質を除去するために任意選択の洗浄を行ってもよい。不織布物品は、検出用容器に容易に移される。本開示による方法は、流体試料中の細菌汚染を約１５分ですぐに検出することができる。したがって、上記不織布物品及び方法は、流体試料中の微生物及び標的細胞検体のフィールドベースの検出に好適であり得る。
【０００９】
以下の定義された用語の用語集に関して、別の定義が特許請求の範囲又は本明細書の他の箇所において提供されない限り、出願全体にこれらの定義が適用されるものとする。
【００１０】
用語集
明細書及び特許請求の範囲の全体を通して特定の用語が使用されており、大部分は周知であるが、いくらか説明を必要とするものもある。本明細書で使用される場合、以下のように理解されるものとする。
【００１１】
用語「１つの（a）」、「１つの（an）」、及び「その（the）」は、「少なくとも１つの」と同義に使用され、記載される要素のうちの１つ以上を意味する。
【００１２】
用語「及び／又は（and／or）」は、一方又は両方を意味する。例えば「Ａ及び／又はＢ」は、Ａのみ、Ｂのみ、又はＡ及びＢの双方を意味する。
【００１３】
本明細書で使用するとき、末端値による数値範囲での記述には、その範囲内に包含されるあらゆる数値が含まれる（例えば１〜５には１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４、及び５が含まれる）。
【００１４】
本明細書及び実施形態で使用される量又は成分、特性の測定値などを表す全ての数は、別途記載のない限り、全ての場合において「約」という用語によって修飾されることを理解されたい。したがって、逆の指示がない限り、前述の明細書及び添付の実施形態の列挙において示す数値パラメータは、本開示の教示を利用して当業者が得ようとする所望の特性に依存して変化しうる。最低でも、請求項記載の実施形態の範囲への均等論の適用を限定する試みとしてではなく、各数値パラメータは、報告される有効桁の数に照らして、通常の四捨五入を適用することにより、少なくとも解釈されるべきである。
【００１５】
用語「含む／包含する（comprises）」及びその変化形は、それらの用語が記載及び特許請求の範囲に現れる場合、限定的な意味を有するものではない。
【００１６】
用語「〜から本質的になる」は、所与の組成物又は生成物の所望の特性に著しく影響しない追加の材料の存在を除外しない。
【００１７】
「好ましい」及び「好ましくは」という言葉は、一定の状況下で一定の利益を提供できる、本開示の実施形態を指す。しかしながら、同じ又は他の状況下で、他の実施形態がまた好ましくてもよい。更には、１つ以上の好ましい実施形態の記載は、他の実施形態が有用ではないことを示唆するものではなく、本開示の範囲から他の実施形態を排除することを意図するものではない。
【００１８】
用語「カニューレを有するデバイス」は、細い可撓管のような管を含むデバイスを意味する。
【００１９】
用語「細胞検体」は、細胞起源の検体（すなわち、微生物又はその構成要素（例えば、細胞又は細胞要素、例えば、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）若しくはリボ核酸（ＲＮＡ）、タンパク質、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）などのヌクレオチド等、及びそれらの組み合わせ））を意味し、本明細書における微生物又は微生物株といった記載は、あらゆる細胞検体に一般的に適用されることが意図されている。
【００２０】
用語「濃縮剤」は、流体試料から微生物及び／又は細胞検体を拘束し（好ましくは、少なくとも約６０％、又は少なくとも約７０％、又は少なくとも約８０％、又は少なくとも約９０％の細胞検体捕捉又は拘束効率を有する）、それによって、微生物及び／又は細胞検体を流体試料中に存在したときよりも少量に濃縮する、材料又は組成物を意味する。
【００２１】
用語「検出」は、細胞検体（例えば、それにより標的微生物が存在することを判定する、少なくとも標的微生物の構成要素）の同定を意味する。
【００２２】
（繊維性多孔質マトリックス中の粒子に関しての）「捕らえられた（enmeshed）」という用語は、粒子が、単に繊維性多孔質マトリックスの表面上に保持されているのではなく、繊維性多孔質マトリックス中に及び繊維性多孔質マトリックス上に閉じ込められている（好ましくは、その中に分散している）ことを意味する。
【００２３】
（繊維又は繊維性材料に関しての）「フィブリル化（された）」という用語は、繊維の本幹に結合しているフィブリル又は枝を形成するように（例えば、叩くことによって）処理されることを意味する。
【００２４】
用語「繊維性多孔質マトリックス」は、絡み合った繊維を含む、不織布ウェブ又は媒体（すなわち、織布又は編布ではない）を意味し、例えば、メルトブロー法、スパンボンド法、又はその他のエアレイド法、カーディング法、ウェットレイド法などによって絡み合わされた繊維を含むウェブを含む。典型的には、繊維は、１００ｍｍ未満の長さを有し、非捲縮である。
【００２５】
用語「濾過」は、一般に、サイズ、電荷、及び／又は機能によって物質を分離するプロセスを記述するために使用される。例えば、濾過は、可溶物及び溶媒（例えば、希釈剤）を不溶物から分離する工程を含むことができ、あるいは、可溶物、溶媒、及び相対的に小さな不溶物を、相対的に大きな不溶物から分離する工程を含むことができる。様々な濾過方法が使用でき、液体組成物をフィルタに通すこと、沈殿させてから吸引又はデカントにより移すこと、他の好適な濾過方法、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。「沈殿」は、液体組成物中の不溶物を沈殿させることを指すのに用いられる。沈殿は重力又は遠心によって行うことができる。次いで、不溶物から可溶物及び溶媒を吸引する工程、可溶物及び溶媒をデカントにより移す工程、又はこれらの組み合わせによって、不溶物（又は相対に大きな不溶物）を、可溶物（又は可溶物及び相対的に小さな不溶物）及び溶媒から分離することができる。
【００２６】
用語「濾過液」は、一般に、液体組成物から不溶物（又は少なくとも相対的に大きな不溶物）を除去した後に残る液体を記述するために使用される。
【００２７】
用語「流体」は、液体、溶液、又は液体中への固体若しくは液体の分散体を意味する。
【００２８】
用語「管腔を有するデバイス」（lumened device）は、管状の内部又は外部形状を含むデバイスを意味する。
【００２９】
用語「微生物」は、分析又は検出に好適な遺伝物質を有する任意の細胞又は粒子を意味する（例えば、細菌、酵母、ウイルス、及び細菌内生胞子が挙げられる）。
【００３０】
用語「微生物株」は、検出方法により識別可能な微生物（例えば、異なる属、属内の異なる種、又は種内の異なる分離株の微生物）の特定のタイプを意味する。
【００３１】
用語「ポリマー」及び「ポリマー材料」は、互換可能に用いられ、１つ以上のモノマーを反応させることによって形成された材料を指す。
【００３２】
用語「試料」は、（例えば分析のために）採取される物質又は材料を意味する。
【００３３】
用語「試料マトリックス」は、微生物及び／又は細胞検体以外の試料の構成成分を意味する。
【００３４】
用語「標的細胞検体」は、検出しようとする任意の細胞検体を意味する。
【００３５】
用語「標的微生物」は、検出しようとする任意の微生物を意味する。
【００３６】
本明細書全体を通し、「１つの実施形態」、「特定の実施形態」、「１つ以上の実施形態」、又は「実施形態」への言及は、「実施形態」という用語の前に「例示的（代表的）」という用語が含まれているかどうかに関わらず、その実施形態と共に記載される、ある特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本開示の特定の例示的な実施形態の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。それゆえに、本明細書全体を通して様々な箇所にある「１つ以上の実施形態において」、「いくつかの実施形態において」、「特定の実施形態において」、「一実施形態において」、「多くの実施形態において」又は「実施形態において」といった句の出現は、必ずしも本開示の特定の代表的実施形態のうちの同一の実施形態に言及しているわけではない。更に、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、１つ以上の実施形態において任意の好適な方法で組み合わされてもよい。
【００３７】
ここで本開示の様々な実施形態を記載する。本開示の代表的な実施形態は、開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正や変更が可能である。したがって、本開示の実施形態は以下に記述する例示的実施形態に限定されず、請求項及びそれと同等の任意のものに定められた制限によって支配されるものと理解されたい。
【００３８】
第１の態様では、不織布物品が提供される。不織布物品は、ａ）繊維性多孔質マトリックスと、ｂ）繊維性多孔質マトリックスに捕らえられた複数の濃縮剤粒子と、を含む。繊維性多孔質マトリックスは、無機繊維及びポリマー繊維から本質的になる。不織繊維性多孔質マトリックスは、多くの場合、紡織又は編み合わせではなく、交互に置かれた（interlaid）繊維の層の形態である。不織繊維性多孔質マトリックスは、例えば、エアレイド技術、メルトブロー又はスパンボンドのようなスパンレイド技術、カーディング、ウェットレイド、及びこれらの組み合わせのような任意の好適なプロセスによって調製することが可能である。多くの実施形態において、繊維性不織布マトリックスは、ウェットレイド法によって調製される。
【００３９】
不織繊維性多孔質マトリックスの調製に使用するのに好適な繊維は、通常、放射線及び／又は種々の溶媒に対して安定な繊維のような、パルプ化可能又は押出可能な繊維である。任意選択的に、ポリマー繊維のうちの少なくとも一部は、ある程度の親水性を呈するように選択され得る。有用な繊維としては、ポリマー繊維、無機繊維、及びこれらの組み合わせが挙げられる。より具体的には、繊維としては、ポリオレフィン繊維及びファイバーグラス繊維など、複数の異なる種類の繊維が挙げられる。
【００４０】
好適なポリマー繊維としては、天然ポリマー（動物又は植物源由来）及び／又は合成ポリマー、例えば熱可塑性及び溶媒分散性ポリマーなどから作製されたものが挙げられる。有用なポリマーとしては、ポリオレフィン（例えば、ポリ（エチレン）（例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなど）、ポリプロピレン、ポリ（１−ブテン）、エチレンとプロピレンとのコポリマー、αオレフィンコポリマー、例えば、エチレン又はプロピレンと１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、及び１−デセンとのコポリマー、例えば、ポリ（エチレン−ｃｏ−１−ブテン）、ポリ（エチレン−ｃｏ−１−ブテン−ｃｏ−１−ヘキセン）など）；ポリ乳酸；ポリ（イソプレン）；ポリ（ブタジエン）；ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン６，１２、ポリ（イミノアジポイルイミノヘキサメチレン）、ポリ（イミノアジポイルイミノデカメチレン）、ポリカプロラクタムなど）；ポリイミド（例えば、ポリ（ピロメリットイミド）など）；ポリエーテル；ポリ（エーテルスルフォン）（例えば、ポリ（ジフェニルエーテルスルフォン）、ポリ（ジフェニルスルフォン−ｃｏ−ジフェニレンオキシドスルフォン）など）；ポリ（スルフォン）；ポリ（ビニルエステル）、例えば、ポリ（酢酸ビニル）；酢酸ビニルのコポリマー（例えば、ポリ（エチレン−ｃｏ−酢酸ビニル）、及びアセテート基の少なくとも一部が加水分解されていることでポリ（エチレン−ｃｏ−ビニルアルコール）などの種々のポリ（ビニルアルコール）を与えるコポリマーなど）；ポリ（ホスファゼン）；ポリ（ビニルエーテル）；ポリ（ビニルアルコール）；ポリアラミド（例えば、ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）などのパラアラミド、及びＤｕＰｏｎｔ  Ｃｏ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）より「ＫＥＶＬＡＲ」の商品名で販売される繊維（そのパルプは、パルプを構成する繊維の長さに基づいて例えば「ＫＥＶＬＡＲ  １Ｆ３０６」及び「ＫＥＶＬＡＲ  １Ｆ６９４」などの様々なグレードで市販されており、これらはいずれも少なくとも４ｍｍの長さのアラミド繊維を含んでいる）など）；羊毛；絹；セルロース系ポリマー（例えば、セルロース、レーヨンのようなセルロース誘導体など）；アクリル系ポリマー（例えば、ポリアクリロニトリル）；ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート）；フッ素化ポリマー（例えば、ポリ（フッ化ビニル）、ポリ（フッ化ビニリデン）、フッ化ビニリデンのコポリマー（例えば、ポリ（フッ化ビニリデン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）など）、クロロトリフルオロエチレンのコポリマー（例えば、ポリ（エチレン−ｃｏ−クロロトリフルオロエチレン）など）など；塩素化ポリマー；ポリ（カーボネート）；及びこれらに類するもの、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。特定の実施形態において、ポリマー繊維は、ポリオレフィン、ポリスルフォン、ポリアミド、又はこれらの組み合わせを含む。
【００４１】
好適な無機繊維としては、ガラス、セラミックス、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも１種類の無機材料を含むものが挙げられる。これらの繊維を加えることにより、多くの場合、繊維性多孔質マトリックスを強化することが可能である。例えば、無機繊維を含有する多孔質マトリックス層は、多くの場合、壊れることなく、屈曲、折り畳み、又はプリーツ状にすることが可能である。有用な無機繊維としては、例えば、繊維ガラス（例えば、Ｅガラス、Ｓガラスなど）、セラミック繊維（例えば、金属酸化物（アルミナなど）、炭化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素などで製造された繊維）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。有用なセラミック繊維は、少なくとも部分的に結晶性であり得る（認識可能なＸ線粉末回折図形を示す、又は結晶質相及び非晶質（ガラス）相の両方を含有する）。いくつかの用途において、無機繊維はファイバーグラスを含む。
【００４２】
濃縮剤粒子の捕捉を促進する目的で、及び／又は大きい表面積を確保する目的で、不織繊維性多孔質マトリックスの形成に用いられる繊維は、多くの場合、少なくとも１つのフィブリル化繊維を（例えば、主繊維が多くのより小さな結合フィブリルで取り囲まれた形態で）含有する。主繊維は、一般に、０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲の長さ、及び１μｍ〜２０μｍの範囲の直径を有し得る。フィブリルは、典型的には、マイクロメートル未満の直径を有し得る。多くの実施形態において、フィブリル化繊維は、ポリ（エチレン）又はポリプロピレンのようなポリオレフィンから、又はポリアクリロニトリルのようなアクリル系ポリマーから調製される。
【００４３】
好適なポリマー繊維は、２成分繊維を更に含み、これは典型的には２成分繊維内の材料の１つの融点の違いにより、マトリックス繊維の全てを１つに結合する効果がある。２成分繊維は、例えば、コア−シース構造、並列（サイド−バイ−サイド）構造、海島（アイランド−イン−ザ−シー）構造、又は分割パイ（セグメンテッド−パイ）構造などを有し得る。並列２成分繊維の例には、チッソ株式会社（日本、大阪）からＣＨＩＳＳＯ（例えば、ＣＨＩＳＳＯ  ＥＳ）という商品名で市販されているポリオレフィン熱融着２成分繊維がある。コア−シース２成分繊維の例には、ユニチカ株式会社（日本、大阪）からメルティ（例えば、メルティ４０８０）の商品名で市販されているもの、及びＭｉｎｉｆｉｂｅｒｓ，Ｉｎｃ．（Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｃｉｔｙ，ＴＮ）から市販されている、エチルビニルアセテート（シース）及びポリプロピレン（コア）から作られたもの、又はポリエステルとポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のコポリエステル（シース）及びポリエステル（コア）から作られたものがある。
【００４４】
不織繊維性多孔質マトリックスは、複数の異なる種類の繊維を含有する。いくつかの実施形態において、多孔質マトリックスは、３、４種類、又は更にはより多くの異なる種類の繊維を使用して形成され得る。例えば、強度及び一体性をもたせるためにファイバーグラス繊維を加えることができる一方、粒子を閉じ込めるためにフィブリル化ポリ（エチレン）を加えることができる。加えて、ナイロン繊維が親水性特性をもたらすのに対して、フィブリル化ポリ（エチレン）繊維は疎水性特性を多孔質マトリックスにもたらす。フィブリル化繊維及び非フィブリル化繊維を組み合わせて使用した場合、フィブリル化繊維と非フィブリル化繊維との重量比は、多くの場合、少なくとも１：２、少なくとも１：１、少なくとも２：１、少なくとも３：１、少なくとも５：１、又は更には少なくとも８：１である。いくつかの実施形態では、疎水性及び親水性ポリマー繊維の混合物が使用される。例えば、繊維性多孔質マトリックスは、ポリオレフィンのような疎水性繊維とポリスルフォンのような親水性繊維との混合物を含み得る。いくつかの具体例において、ポリマー繊維は、ポリオレフィン繊維、２成分繊維、及びファイバーグラス繊維を含む。
【００４５】
特定の実施形態において、繊維性多孔質マトリックスはポリアミド繊維を含まない。以下の実施例で考察するように、繊維性多孔質マトリックスにナイロン繊維を含むと、生物発光ＡＴＰ検出法で、ナイロン繊維を含まない繊維性多孔質マトリックスよりも低発光になり得ることが発見された。
【００４６】
好ましくは、不織繊維性多孔質マトリックスの形成に使用される繊維は非捲縮である。非捲縮繊維と対照的に、捲縮繊維は、反復する形体を呈する（例えば、波状、ぎざぎざした、正弦波形状等の繊維の外観が顕在化する）、螺旋形の外観（例えば、特に２成分繊維の熱活性化によって得られる捲縮繊維の場合）を有する等で識別することができ、当業者には容易に認識できる。例示的な捲縮繊維は、米国特許第４，１１８，５３１号（Ｈａｕｓｅｒ）、及び同第５，５９７，６４５号（Ｐｉｋｅ  ｅｔ  ａｌ．）、及びカナダ特許第２６１２８５４号（Ｓｏｍｍｅｒ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されている。
【００４７】
不織繊維性多孔質マトリックスの形成に用いられる繊維は、特定用途（例えば、流体試料をマトリックスに通すこと）に十分な構造的一体性及び十分な多孔性を有する多孔質マトリックスを提供できる長さ及び直径のものであり得る。繊維の長さは、多くの場合、少なくとも約０．５ｍｍ、少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも３ｍｍ、少なくとも４ｍｍ、少なくとも６ｍｍ、少なくとも８ｍｍ、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも１５ｍｍ、少なくとも２０ｍｍ、及び最大５０ｍｍ、最大４０ｍｍ、最大３０ｍｍ、又は最大２５ｍｍである。繊維の直径は、例えば、少なくとも１０μｍ、少なくとも２０μｍ、又は少なくとも３０μｍであり得る。繊維の長さ及び直径は、繊維の性質及び用途の種類などの要因に応じて変動するであろう。
【００４８】
不織繊維性多孔質マトリックスは、多くの場合、ポリオレフィン繊維、ガラス繊維、及び２成分繊維の混合物を含む。いくつかの特定の実施形態において、不織繊維性多孔質マトリックスは、フィブリル化ポリエチレン繊維、ガラス繊維、及びシース−コア２成分繊維の混合物を含有する。いくつかの実施例では、不織繊維性多孔質マトリックスは、４０〜８０重量％のフィブリル化ポリエチレン繊維、５〜２０重量％のガラス繊維、及び５〜２０重量％の２成分繊維を含有する。いくつかの実施例では、不織繊維性多孔質マトリックスは、４０〜８０重量％のフィブリル化ポリエチレン繊維、１０〜３０重量％のナイロン繊維、５〜２０重量％のガラス繊維、及び５〜２０重量％の２成分繊維を含有する。その他の実施例では、不織繊維性多孔質マトリックスは、５０〜７０重量％のフィブリル化ポリエチレン繊維、５〜１５重量％のガラス繊維、及び５〜２０重量％の２成分繊維を含有する。更に他の例では、繊維性多孔質マトリックスは、５５〜６５重量％のフィブリル化ポリエチレン繊維、０〜２０重量％のナイロン繊維、５〜１５重量％のガラス繊維、及び１０〜２０重量％の２成分繊維を含有する。
【００４９】
上記のように、繊維性多孔質マトリックスは、無機繊維及びポリマー繊維から本質的になる。したがって、大部分の実施形態において、繊維性多孔質マトリックスは、繊維のみを含有する。例えば、乾燥繊維性多孔質マトリックスの少なくとも９０重量％、少なくとも９５重量％、少なくとも９８重量％、少なくとも９９重量％、又は少なくとも９９．５重量％は繊維である。特定の実施形態において、不織布物品は、少なくとも０．１ｍｍ、又は少なくとも０．１５ｍｍ、又は少なくとも０．２ｍｍ、又は少なくとも０．３ｍｍ、又は少なくとも０．４ｍｍ、又は少なくとも０．５ｍｍ、又は少なくとも０．６ｍｍの厚さを備える。不織布物品は、通常、最大１ｍｍ、又は最大０．９ｍｍ、又は最大０．８ｍｍ、又は最大０．７ｍｍ、又は最大０．５５ｍｍの厚さを備える。別の言い方をすれば、不織布物品は、０．１５ｍｍ〜１ｍｍ、又は０．１５ｍｍ〜０．８ｍｍ、又は０．１ｍｍ〜０．７ｍｍの厚さを備えてもよい。特定の実施形態において、不織布物品内に試薬が拡散するために必要な時間を短縮する、又は発生した検出信号の阻害を低減するなど、微生物及び／又は細胞検体の検出への干渉を最小限に抑えるために、上記の厚さの範囲の下限に近い厚さを有する不織布物品が選択される。
【００５０】
不織布物品は、典型的には、繊維性多孔質マトリックスと、当該繊維性多孔質マトリックス内に分散された濃縮剤粒子との両方を含む。大部分の実施形態において、不織布物品は、不織布物品の総乾燥重量に基づいて少なくとも１０重量％の濃縮剤粒子を含有する。濃縮剤粒子の量が約１０重量％未満の場合、不織布物品は、微生物又は細胞検体を流体試料から有効に捕捉するのに十分な濃縮剤粒子を含有しない可能性がある。いくつかの実施例では、不織布物品は、不織布物品の総乾燥重量に基づいて少なくとも１５重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも２５重量％、又は少なくとも３０重量％の濃縮剤粒子を含有する。
【００５１】
他方、不織布物品は、通常、不織布物品の総乾燥重量に基づいて５５重量％以下の濃縮剤粒子を含有する。濃縮剤粒子の量が約５５重量％を超える場合、不織布物品は、十分な量の繊維性多孔質マトリックスを含有しない可能性がある。つまり、不織布物品の強度が、微生物株及び／又は標的細胞検体を捕捉するために使用したときに、一体を保持にするには不十分となる可能性がある。いくつかの実施例において、不織布物品は、不織布物品の総重量に基づいて５０重量％以下、４５重量％以下、又は４０重量％以下の濃縮剤粒子を含有する。
【００５２】
言い方を変えれば、不織布物品は、多くの場合、１０〜５５重量％の濃縮剤粒子と４５〜９０重量％の繊維性多孔質マトリックス、１５〜５０重量％の濃縮剤粒子と５０〜８５重量％の繊維性多孔質マトリックス、２０〜５０重量％の濃縮剤粒子と５０〜８０重量％の繊維性多孔質マトリックス、２０〜４５重量％の濃縮剤粒子と５５〜８０重量％の繊維性多孔質マトリックス、２５〜４０重量％の濃縮剤粒子と６０〜７５重量％の繊維性多孔質マトリックス、又は３０〜４０重量％の濃縮剤粒子と６０〜７０重量％の繊維性多孔質マトリックスを含有する。この量は、不織布物品の総乾燥重量に基づく。
【００５３】
多くの実施形態において、不織布物品（乾燥時）は、濃縮剤粒子及び繊維性多孔質マトリックスのみを含有する。例えば、不織布物品は、乾燥時、濃縮剤粒子と繊維性多孔質マトリックスとを合せて、少なくとも９０重量％、少なくとも９５重量％、少なくとも９８重量％、少なくとも９９重量％、又は少なくとも９９．５重量％含有する。
【００５４】
濃縮剤粒子は、微生物及び／又は細胞検体を含有する流体試料と接触したときに、微生物株、細胞検体、又はこれらの組み合わせを非特異的に捕捉するために使用されてきた非水溶性粒子状物質である。濃縮剤粒子は、典型的には、微粒子を含む。濃縮剤粒子は、典型的には、非晶質金属ケイ酸塩、グアニジン官能化金属ケイ酸塩、珪藻土、表面改質珪藻土、グアニジン官能化珪藻土、γ−ＦｅＯ（ＯＨ）、金属炭酸塩、金属リン酸塩、シリカ、パーライト、グアニジン官能化パーライト、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される粒子を含む。
【００５５】
一実施形態において、濃縮剤粒子は、非晶質金属ケイ酸塩の粒子、例えば、非晶質球状化ケイ酸マグネシウム、非晶質球状化ケイ酸アルミニウム、又はこれらの組み合わせを含む。非晶質で、少なくとも部分的に溶融した粒子形態の金属ケイ酸塩は、比較的小さいフィード粒子（例えば、平均粒径が約２５μｍまでのもの）を、概ね楕円体又は球状の粒子（すなわち、真に又は実質的に円及び楕円の形状及び任意の他の丸い又は曲がった形状を含む、概ね丸く、鋭利な角又は縁を含まない、拡大された二次元像を有する粒子）を作製するための制御された条件下で融解又は軟化させる既知の任意の方法によっても調製可能である。このような方法には微粒化、ファイアポリッシュ、直接溶融などが挙げられる。好ましい方法は火焔溶融であり、この方法では固体フィード粒子の直接溶融又はファイアポリッシュにより、少なくとも部分的に溶融した、実質的にガラス状の粒子が形成される（例えば、米国特許第６，０４５，９１３号（Ｃａｓｔｌｅ  ｅｔ  ａｌ．）に述べられている方法のように）。最も好ましくは、このような方法を使用して、不規則形状のフィード粒子のかなりの部分（例えば、約１５〜約９９体積％、好ましくは、約５０〜約９９体積％、より好ましくは、約７５〜約９９体積％、最も好ましくは、約９０〜約９９体積％）を、概ね楕円体又は球状粒子に変換することによって非晶質の球状化金属ケイ酸塩を製造できる。
【００５６】
いくつかの非晶質金属ケイ酸塩は市販されている。例えば、非晶質球状化ケイ酸マグネシウムは、化粧品の処方における使用を目的として市販されている（例えば、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）より販売される「３Ｍ  ＣＯＳＭＥＴＩＣ  ＭＩＣＲＯＳＰＨＥＲＥＳ  ＣＭ−１１１」など）。３Ｍ  ＣＯＳＭＥＴＩＣ  ＭＩＣＲＯＳＰＨＥＲＥＳ  ＣＭ−１１１は、２．３ｇ／ｃｃの粒子密度、３．３ｍ２／ｇの表面積を有し、粒径は：９０％が１１μｍ未満（すなわち、Ｄ９０＝１１）、５０％が５μｍ未満、かつ１０％が２μｍ未満である。非晶質球状ケイ酸アルミニウムは、ペンキ、プライマー、粉末コーティング、及び他のコーティングでの使用向けに市販されており、例えば、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）製の「３Ｍ  ＣＥＲＡＭＩＣ  ＭＩＣＲＯＳＰＨＥＲＥＳ」などがある。この３Ｍ  ＣＥＲＡＭＩＣ  ＭＩＣＲＯＳＰＨＥＲＥＳは、粒子密度２．４ｇ／ｃｃの中実の球体として成形されたアルカリアルミノシリケート系セラミック微小球であり、Ｗ−２１０、Ｗ−４１０、及びＷ０６１０の３つの等級で市販されている。Ｗ−２１０粒子は、表面積が５ｍ２／ｃｃで、粒径は：９５％が約１２μｍ未満（すなわち、Ｄ９５＝１２）、９０％が約９μｍ未満、５０％が約３μｍ未満、１０％が約１μｍ未満である。Ｗ−４１０粒子は、表面積が３ｍ２／ｃｃで、粒径は：９５％が約２４μｍ未満（すなわち、Ｄ９５＝２４）、９０％が約１５μｍ未満、５０％が約４μｍ未満、１０％が約１μｍ未満である。Ｗ−６１０粒子は、表面積が３ｍ２／ｃｃで、粒径は：９５％が約４０μｍ未満（すなわち、Ｄ９５＝４０）、９０％が約２８μｍ未満、５０％が約１０μｍ未満、１０％が約１μｍ未満である。
【００５７】
特定の実施形態において、濃縮剤粒子はパーライト粒子を含む。パーライトは、天然の非晶質火山ガラスで、約７０〜７５％の二酸化ケイ素、１２〜１５％の酸化アルミニウム、及びそれより少量のその他の金属酸化物、例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムを含有する。パーライトは、熱によって膨張すると、軽量の凝集体を形成する。好適なパーライト粒子の例としては、全てＤｉｃａｐｅｒｌ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃｒａｗｆｏｒｄｓｖｉｌｌｅ，ＩＮ）から市販されている４１０６グレード材料、４１５６グレード材料、及び４７６グレード材料が挙げられる。
【００５８】
特定の実施形態において、濃縮剤粒子は、グアニジン官能化金属ケイ酸塩粒子、グアニジン官能化珪藻土粒子、又はグアニジン官能化パーライト粒子を含む。グアニジン官能化粒子は、例えば、本願と同一譲受人に譲渡された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０４０８６１号（Ｋｓｈｉｒｓａｇａｒ  ｅｔ  ａｌ．）に開示されている方法によって調製できる。グアニジン官能化金属ケイ酸塩粒子、グアニジン官能化珪藻土粒子、又はグアニジン官能化パーライト粒子は、少なくとも１つのグアニジン含有リガンドを含む。このグアニジン含有リガンドは、金属ケイ酸塩又はパーライト粒子を、次の式１に示される構造を有するグアニジン含有シランで改質することによって、形成される。
【化１】
2018510270.tif 000003
【００５９】
式１において、Ｓｉは、ケイ素原子であり、Ｇは、式−ＮＨ−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２で表されるグアニジン基を示す。Ｙは、一端においてケイ素原子と共有結合し、他端においてＧ基と共有結合する２価の基である。各Ｒａ基は、存在する場合には、独立してアルキル基、アラルキル基、又はアリール基であり、ケイ素原子と結合している。各Ｘは、ケイ素原子と共有結合した脱離基であり、かつ独立してアルコキシ又はアシルオキシであり、ｎは、０、１、又は２である。典型的なアルキレンは、２価の基の末端原子を含めて、最大２０個、最大１６、１２、１０、８、７、６、５、４個、又は最大３個の炭素原子、又は２個の炭素原子を有していてよい。いくつかの実施形態において、Ｙは、３〜６個の炭素原子を有するアルキレンを含む２価の基である。好ましい一実施形態において、Ｙは、３個の炭素原子を有する２価の基（すなわち、プロピル）である。
【００６０】
式１において、各脱離基Ｘは、独立して、１、２、３、４、５、６、７、８、９個、若しくは最大１０個の炭素原子を有するアルコキシ基である、又は２個の炭素原子、若しくは３、４、５、６、７、８、９個、若しくは最大１０個の炭素原子を有するアシルオキシ基であり、アルコキシ基、又はアシルオキシ基は、酸素原子を介してケイ素原子と結合している。
【００６１】
いくつかの実施形態において、ｎは０である。ｎが０のとき、Ｒａ基は存在しないため、式１は、式２に示すように、より単純化することができる（ここで、Ｓｉ、Ｇ、Ｙ、及びＸは、式１で定義したとおりである）。
【化２】
2018510270.tif 000004
式１（又は式２）で表されるシランが金属ケイ酸塩、珪藻土、又はパーライト粒子の表面上の−ＯＨ基と反応するとき、少なくとも１つの脱離基Ｘが、ケイ素原子と金属ケイ酸塩又はパーライト粒子の表面上の酸素原子との間の共有結合によって置き換えられる。式１で表される一般形態のうち、ｎ＝０（すなわち、式２におけるように）の場合の、特定の例示的なグアニジン含有リガンドを含むグアニジン官能化金属ケイ酸塩、珪藻土又はパーライト粒子の実施形態を、式３に示す（式３の円は金属ケイ酸塩又はパーライト粒子を表す）。
【化３】
2018510270.tif 000005
【００６２】
式３は、ｎが３であり、かつＹが３個の炭素原子を有するアルキレンである２価の基である場合の特定の実施形態を表すものであることが理解されるであろう。各式１〜３では、グアニジン基のイオン化状態は省略されているが、様々な環境により、例えば、グアニジン基が存在する液状媒体のｐＨに応じて、このようなグアニジン基は、荷電していてもよいし、荷電していなくてもよい（例えば、プロトン化していてもよいし、脱プロトン化していてもよい）ことが理解されるであろう。
【００６３】
例えば、グアニジン含有前駆体のＳｉに結合した加水分解性基を粒子のヒドロキシル基と反応させることにより、リガンドの１個又は複数の酸素と粒子との間に、１つ又は複数の共有結合を簡便に得ることができる。式３の例示的な構造では、結合したこのような酸素原子が３個示されている（すなわち、式１においてｎ＝３）が、様々な実施形態において、結合したこのような酸素原子は１個であっても、２個であっても、又は３個であってもよいことが理解されるであろう。ケイ素原子に結合するこのような酸素原子が３個未満の場合、ケイ素原子には他の置換基が存在し得る（例えば、粒子と結合しない置換基など、この置換基は式１に示されていない）。例えば、グアニジン含有リガンドは、２つ以上のグアニジン含有リガンド前駆体の間で形成されるＳｉ−Ｏ結合に起因する、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（すなわち、シロキサン）基の形成を含むポリマー構造を含み得る。理論に束縛されるものではないが、添加した水、又は他の水性溶媒、又はＳｉ−Ｏ−Ｒ基の結合を加水分解できる他の作用剤の存在下では、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ基が形成され、粒子に結合した、より複雑なグアニジン含有リガンド構造を生じる可能性があると考えられる。
【００６４】
重合したグアニジン含有リガンドのネットワークは、金属ケイ酸塩、珪藻土、又はパーライト粒子の表面上にコーティングを形成し得る。いくつかの実施形態において、金属ケイ酸塩、珪藻土、又はパーライト粒子の表面上への、窒素含有グアニジン基の付与を増加させる手段として、重合したグアニジン含有リガンドで官能化された粒子（例えば、重合したグアニジン含有リガンド内に少なくとも１つのＳｉ−Ｏ−Ｓｉ基を有するもの）を得ることが望ましい場合がある。少なくともこれらの種類の重合では、金属ケイ酸塩、珪藻土、又はパーライト粒子の表面上への窒素含有グアニジン基の付与により、表面窒素含有量は、例えば、Ｘ線光電子分光法により測定可能な場合に、１〜１０原子％の水準に達し得る。
【００６５】
本開示のグアニジン官能化粒子は、金属ケイ酸塩粒子、珪藻土粒子、及びパーライト粒子を含む。有用な金属ケイ酸塩としては、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、鉄、チタンなど（好ましくは、マグネシウム及びアルミニウム）、及びこれらの組み合わせなどの金属のケイ酸塩が挙げられる。好ましいのは、少なくとも部分的に溶融した粒子の形態の非晶質金属ケイ酸塩である。特定の実施形態においては、非晶質の球状化金属ケイ酸塩がより好ましく、更には非晶質の球状化ケイ酸マグネシウムがより好ましい。特定の実施形態においては、非晶質ケイ酸アルミニウムがより好ましい。金属ケイ酸塩は既知であり、公知の方法によって化学的に合成する、又は天然に生じる未加工鉱石の採鉱及び処理によって入手することができる。金属ケイ酸塩粒子、例えば、ケイ酸マグネシウム粒子は、表面に十分なヒドロキシル基（典型的には、Ｓｉ−ＯＨ基）を有しており、所望の数のグアニジン含有リガンドを粒子に共有結合することが可能である。有用なパーライトとしては、Ｄｉｃａｐｅｒｌ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃｒａｗｆｏｒｄｓｖｉｌｌｅ，ＩＮ）の４１０６、４１５６、及び４７６グレード材料が挙げられる。有用な珪藻土粒子は、天然源から得ることができ、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ（Ａ  Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｍａｔｔｈｅｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗａｒｄ  Ｈｉｌｌ，ＭＡ））又はＤｉｃａｐｅｒｌ  Ｍｉｎｅｒａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃｒａｗｆｏｒｄｓｖｉｌｌｅ，ＩＮ）から市販されている。
【００６６】
本開示の不織布物品に使用されるグアニジン官能化金属ケイ酸塩、珪藻土、又はパーライト粒子は、繊維とブレンドして本開示の不織布物品を形成することができる、本質的に任意の微粒子形態（好ましくは、比較的乾燥している、又は揮発性成分を含まない形態）で使用することができる。好ましくは、グアニジン官能化粒子は、粉末形態で使用される。有用な粉末としては、微小粒子（好ましくは、約１μｍ（より好ましくは約２μｍ、更により好ましくは約３μｍ、最も好ましくは約４μｍ）〜約１００μｍ（より好ましくは約５０μｍ、更により好ましくは約２５μｍ、最も好ましくは約１５又は２０μｍ、上記に述べた範囲の任意の下限値を任意の上限値と組み合わせることができる）の範囲の粒径を有する微粒子）を含む粉末が挙げられる。
【００６７】
ＸＰＳは、固体表面上に存在する元素濃度及び化学（酸化状態及び／又は官能基）濃度に関する情報を提供することが可能な技術である。ＸＰＳは、典型的には、試験片表面の最も外側の３〜１０ナノメートル（ｎｍ）の分析を提供する。ＸＰＳは、水素及びヘリウムを除く周期表の全ての元素に対して感受性があり、ほとんどの種について０．１〜１原子％の濃度範囲の検出限界を有する。一部の場合、例えばＣＭ−１１１粒子の場合、ＸＰＳの好ましい表面組成評価条件には、受光立体角±１０度で試料表面に対して測定される取り出し角度９０度が含まれ得る。当業者であれば、本開示の粒子の分析のために好適な機器のセッティングを選択できる。
【００６８】
本開示の実施形態において、グアニジン官能化金属ケイ酸塩粒子は、ＸＰＳで測定した際の、表面窒素含有量が１原子％〜２０原子％の範囲である。いくつかの実施形態において、グアニジン官能化金属ケイ酸塩粒子は、ＸＰＳで測定した際の表面窒素含有量が、少なくとも１原子％、少なくとも２、少なくとも３、少なくとも４、又は更には少なくとも５原子％である。いくつかの実施形態において、グアニジン官能化金属ケイ酸塩粒子は、ＸＰＳで測定した際の表面窒素含有量が、最大２０原子％、最大１５、最大１０、最大９、最大８、最大７、又は更には最大６原子％である。グアニジン官能化金属ケイ酸塩粒子の表面窒素含有量は、ＸＰＳによって測定したときに、上記の下方値と上方値との任意の組み合わせ（これらの値を含む）であってもよい。当業者であれば、いくつかの実施形態においては、所望の用途に応じて、これらの範囲内にてより高い又はより低い表面窒素含有量を選択することが好ましい場合があることを理解するであろう。本開示による使用に好適なグアニジン官能化パーライト粒子としては、パーライトを含み、ＸＰＳによって測定したときの表面窒素含有量が２を超え約１２以下のものが挙げられる。本開示による使用に好適なグアニジン官能化珪藻土粒子としては、珪藻土を含み、表面窒素含有量が２を超え約１２以下の表面組成を有するものが挙げられる。
【００６９】
いくつかの実施形態においては、グアニジン官能化ケイ酸マグネシウム粒子が特に好ましい。本開示による使用に好適なグアニジン官能化ケイ酸マグネシウム粒子としては、非晶質ケイ酸マグネシウムを含み、かつ、Ｘ線光電子分光法（「ＸＰＳ」、化学分析用電子分光法（「ＥＳＣＡ」）としても知られる）によって測定したときに、金属原子対ケイ素原子の比が０．０１を超え約０．５以下（好ましくは約０．４以下、より好ましくは約０．３以下、最も好ましくは約０．２以下）の表面組成を有するものが挙げられる。いくつかの実施形態において、グアニジン官能化ケイ酸アルミニウム粒子が特に好ましい。本開示による使用に好適なグアニジン官能化ケイ酸アルミニウム粒子としては、非晶質ケイ酸アルミニウムを含み、かつ、ＸＰＳ（ＥＳＣＡとしても知られる）によって測定したときに、金属原子対ケイ素原子の比が６．７を超え約１７．３以下の表面組成を有するものが挙げられる。いくつかの実施形態において、グアニジン官能化パーライト粒子が特に好ましい。
【００７０】
一実施形態において、濃縮剤粒子は、珪藻土の粒子、例えば、表面改質珪藻土の粒子を含む。珪藻土（別名キーゼルグール）は、海生微生物綱である珪藻の残存物から生じた、天然のシリカ物質である。つまり、珪藻土は天然資源から取得することができ、市販もされている（例えば、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ，Ａ  Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｍａｔｔｈｅｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗａｒｄ  Ｈｉｌｌ，ＭＡ）より）。珪藻土粒子は一般に、対称な立方体、円筒形、球形、プレート状、矩形の箱形などの形態の小さな開放網状構造のシリカを含む。これらの粒子の細孔構造は、概ね、非常に均一であり得る。
【００７１】
珪藻土は、原材料として、粉砕した材料として、又は精製して所望により粉砕した粒子として、本発明のプロセスの実施に使用することができる。好ましくは、珪藻土は、直径約１μｍ〜約５０μｍ（より好ましくは約３μｍ〜約１０μｍ）の範囲のサイズの粉砕粒子の形態である。珪藻土は、所望により、使用前に加熱処理を行って有機残留物の痕跡を除去することができる。加熱処理を使用する場合は、高温になるほど好ましくない結晶シリカが高比率で生じ得るため、加熱処理は５００℃以下で行うことが望ましい。
【００７２】
表面改質珪藻土は、二酸化チタン、酸化第二鉄、微細ナノスケール金若しくは白金、又はこれらの組み合わせを含む表面処理剤をその表面の少なくとも一部の上に有する珪藻土を含む。有用な表面改質剤としては、微細ナノスケール金；微細ナノスケール白金；微細ナノスケール金と少なくとも１つの金属酸化物（好ましくは二酸化チタン、酸化第二鉄、又はこれらの組み合わせ）との組み合わせ；二酸化チタン；二酸化チタンと少なくとも１つの他の（つまり、二酸化チタン以外の）金属酸化物との組み合わせ；及びこれらに類するもの：並びにこれらの組み合わせが挙げられる。好ましい表面改質剤としては、微細ナノスケール金；微細ナノスケール白金；微細ナノスケール金と少なくとも酸化第二鉄又は二酸化チタンとの組み合わせ；二酸化チタン；二酸化チタンと少なくとも酸化第二鉄との組み合わせ；及びこれらの組み合わせが挙げられる。表面改質珪藻土は、例えば、本願と同一譲受人に譲渡された国際公開第２００９／０４６１９１号（Ｋｓｈｉｒｓａｇａｒ  ｅｔ  ａｌ．）に開示されている方法によって調製できる。
【００７３】
一実施形態において、濃縮剤粒子は、γ−ＦｅＯ（ＯＨ）（鱗鉄鉱としても知られる）の粒子を含む。このような濃縮剤粒子の具体例は、本願と同一譲受人に譲渡された国際公開第２００９／０４６１８３号（Ｋｓｈｉｒｓａｇａｒ  ｅｔ  ａｌ．）に開示されている。γ−ＦｅＯ（ＯＨ）粒子は、ヒトの細菌感染において重大な問題となり得るグラム陰性菌の捕捉において、他の鉄含有濃縮剤粒子よりも驚くほど効果的であることが見出されている。
【００７４】
γ−ＦｅＯ（ＯＨ）は既知の物質であり、公知の方法によって化学的に合成することができる（例えば、米国特許第４，７２９，８４６号（Ｍａｔｓｕｉ  ｅｔ  ａｌ．）（この記載内容を参照により本明細書に援用する）に磁気テープ製造を目的として述べられているように、中性又は弱酸性ｐＨで水酸化第一鉄の酸化によって）。γ−ＦｅＯ（ＯＨ）は市販もされている（例えば、Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｍａｔｔｈｅｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗａｒｄ  Ｈｉｌｌ，Ｍａｓｓ）グループの一企業であるＡｌｆａ  Ａｅｓａｒ及びＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，Ｍｏ）より）。
【００７５】
一実施形態において、濃縮剤粒子はシリカの粒子を含む。濃縮剤シリカ粒子の具体例は、ＰｏｌｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＰＡ）から市販されている、平均直径が約２．５μｍの二酸化ケイ素微小球である。
【００７６】
一実施形態において、濃縮剤粒子は、金属炭酸塩の粒子を含む。濃縮剤の金属炭酸塩粒子の具体例は、炭酸カルシウム、例えば、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から市販されている、直径が２．５〜１０μｍの範囲の炭酸カルシウム粒子である。
【００７７】
一実施形態において、濃縮剤粒子は金属リン酸塩の粒子を含む。濃縮剤の金属リン酸塩粒子の具体例は、ヒドロキシアパタイト、例えば、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）及びＢｉｏＲａｄ（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，ＣＡ）から市販されている、粒径が２〜８μｍの１型ヒドロキシアパタイト粒子である。
【００７８】
１つの特定の方法では、不織布物品は、湿式積層又は「ウェットレイド」プロセスを使用して調製される。このプロセスでは、（ａ）複数の繊維、（ｂ）複数の濃縮剤粒子、（ｃ）ポリマーバインダー繊維（例えば、２成分繊維）、及び（ｄ）水、水混和性有機溶剤、又はこれらの混合物などの分散液を含有する分散体が形成される。繊維及び濃縮剤粒子は、共に分散液中に分散され得る。いくつかの実施形態において、繊維（例えば、疎水性繊維）は、分散液中での繊維の分散を容易にする添加剤、表面処理剤、又は化学基を有する。例えば、ポリオレフィン系繊維は、無水マレイン酸若しくは無水コハク酸官能基を有することができ、又はポリオレフィン系繊維を調製するための溶解プロセス中に、好適な界面活性剤を添加することができる。
【００７９】
ウェットレイドプロセスは、更に脱水を含み、その後脱水を終了するため及び任意に繊維の一部を結合するための加熱を含む。
【００８０】
１種類以上の補助剤又は添加剤がこの種の不織布物品を調製する際に任意選択的に使用される。有用な補助剤としては、加工助剤、界面活性剤、溶媒、分散剤、凝集助剤、歩留まり向上剤、又は得られる不織布物品の全体的性能を増強し得るその他の材料が挙げられる。そのような補助剤（使用した場合）の存在し得る量は、例えば、不織布物品（例えば、繊維及び濃縮剤粒子）の総乾燥重量に基づいて５重量％、最大４重量％、最大３重量％、最大１重量％、又は最大０．５重量％の量であり得る。不織布物品中に含まれ得る濃縮剤粒子の量を最大限にするように、補助剤の総量は、典型的には、可能な限り少量に抑えられるように選択される。
【００８１】
もう１つの特定のウェットレイドプロセスでは、繊維（例えば、短繊維）を、分散液（例えば、水、アルコールなどの水混和性有機溶剤、又はこれらの混合物）の存在下で容器内でブレンドして、スラリーを形成することができる。スラリーが形成された後、濃縮剤粒子及び任意の沈降剤（例えば、ミョウバンのようなｐＨ調整剤）をスラリーに添加してもよい。
【００８２】
ウェットレイドプロセスが当該技術分野において既知のハンドシート法（hand−sheet method）を用いて実行されるとき、構成成分（すなわち、繊維及び濃縮剤粒子）を分散体に添加する順序が濃縮デバイスの最終的な性能に重大な影響を及ぼすことは見出されなかった。形成後、分散混合物は、型に注がれてもよく、この型の底部はスクリーンで被覆されてもよい。分散液は、（湿潤シートの形態の）混合物からスクリーンを通して排出させることができる。十分な量の液体を排出させた後、通常、この湿潤シートを金型から取り外して、加圧、加熱、又はこの２つの組み合わせによって乾燥させることができる。一般的に、圧力は、約３００〜約６００ｋＰａの範囲である。９０℃〜２００℃の範囲、１００℃〜１７５℃の範囲、１００℃〜１５０℃の範囲、又は９０℃〜１２０℃の範囲の温度を、湿潤シートの乾燥に用いることができる。乾燥によって、多くの場合、全て又は大部分の分散液（例えば、分散体を形成するために加えられた分散液の量に基づいて最大８５重量％、最大９０重量％、最大９５重量％、最大９８重量％、又は最大９９重量％の分散液）が除去される。
【００８３】
結果として得られる不織布物品は、少なくとも０．１ｍｍ、少なくとも０．２ｍｍ、少なくとも０．５ｍｍ、少なくとも０．８ｍｍ、少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも４ｍｍ、又は少なくとも５ｍｍの平均厚さを有する乾燥シートである。平均厚さは、多くの場合、最大２０ｍｍ、最大１５ｍｍ、最大１２ｍｍ、又は最大１０ｍｍである。所望される場合、カレンダ加工を用いることにより、乾燥シートの加圧又は溶着を更に行うことが可能である。不織布物品（シート材料の形態）の坪量は、約１００〜約３５０グラム毎平方メートル（ｇ／ｍ２）の範囲、好ましくは約２００〜約３００ｇ／ｍ２の範囲、例えば、約２５０ｇ／ｍ２であり得る。
【００８４】
不織布物品において、濃縮剤粒子は、利用される繊維の性質に応じて、化学的相互作用（例えば、化学結合）又は物理的相互作用（例えば、吸着若しくは機械的捕捉）のいずれかにより、繊維性多孔質マトリックス内に捕捉することができる。濃縮剤粒子は、多くの場合、不織布物品内の繊維性多孔質マトリックス全体に本質的に均一に分散されることが好ましい。
【００８５】
一般に、乾燥不織布物品の平均細孔径は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で測定したときに、０．１〜１０μｍの範囲であり得る。２０〜８０体積％の範囲又は４０〜６０体積％の範囲のボイド体積が有用となり得る。乾燥不織布物品の多孔性は、直径又は剛性がより大きい繊維を繊維混合物に使用することによって変更する（増大させる）ことができる。
【００８６】
有利には、本開示の少なくとも特定の態様による不織布物品は、不織布物品への損傷が極小で又は損傷なく、滅菌プロセスで処理することができる。好適な滅菌方法は当業者に既知であり、例えば、限定するものではないが、不織布物品の１２１℃の温度で少なくとも１５分間の蒸気処理、エチレンオキシド曝露、及びγ線照射が挙げられる。
【００８７】
本開示の不織布物品及び方法を使用することによって、種々の微生物を濃縮及び検出することができ、当該微生物としては、例えば、細菌、真菌、酵母、原生動物、ウイルス（非エンベロープ型ウイルス及びエンベロープ型ウイルスの両方を含む）、真菌胞子、細菌内生胞子（例えば、バチルス属（炭疽菌（Bacillus anthracis）、セレウス菌（Bacillus cereus）、及び枯草菌（Bacillus subtilis）など）及びクロストリジウム属（ボツリヌス菌（Clostridiumbotulinum）、クロストリジウム・ディフィシル（Clostridium difficile）、及びウェルシュ菌（Clostridium perfringens）など））など、及びこれらの組み合わせ、例えば、グラム陰性菌、グラム陽性菌、酵母、真菌、及びこれらの組み合わせが挙げられる。本開示の方法を用いて濃縮及び検出できる標的細胞検体としては、核酸、タンパク質、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）、又はこれらの組み合わせが挙げられる。
【００８８】
微生物、細胞検体、又はこれらの組み合わせの捕捉又は拘束は、流体試料を不織布物品と接触させることによって達成される。特定の実施形態において、接触させる工程は、流体試料を不織布物品に通す濾過を含む。選択された実施形態において、接触させる工程は、例えば、濾過液を不織布物品に２回送ることによって又は不織布物品をある量の流体試料内に定置し、試料が不織布物品を複数回通過するように流体試料を撹拌することによって、流体試料を不織布物品に少なくとも２回通すことを含む。当該方法は、任意に、流体試料を不織布物品に接触させる前に、流体試料を粗フィルタに通すことを更に含む。かかるフィルタの使用は、除去しなければ不織布物品を閉塞する可能性のある粒子状物質を流体試料から除去し得る。好適な粗フィルタとしては、例えば、限定するものではないが、少なくとも１μｍ、少なくとも５μｍ、少なくとも１０μｍ、少なくとも２５μｍ、又は少なくとも５０μｍの孔径を備えるフィルタが挙げられる。
【００８９】
有利な点として、本開示の不織布物品は、流体試料を不織布物品に効果的に通過させるうえで不織布物品の前後に極めて低い差圧しか必要としない。この特徴は、環境、例えば、フィールド環境において、及び／又は流体試料の移送に使用できるポンプがないか低出力である場合に、特に有益である。本開示の一実施形態では、接触させる工程は、流体試料を１４．７ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）（１０１．３キロパスカル（ｋＰａ））以下、又は４．０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）（２７．５８キロパスカル（ｋＰａ））以下、又は３．０ｐｓｉ（２０．６８ｋＰａ）、又は２．０ｐｓｉ（１３．７９ｋＰａ）、又は１．０ｐｓｉ（６．９ｋＰａ）、又は０．９ｐｓｉ（６．２１ｋＰａ）、又は０．８ｐｓｉ（５．５２ｋＰａ）、又は０．７ｐｓｉ（４．８３ｋＰａ）、又は０．６ｐｓｉ（４．１４ｋＰａ）、又は更には０．５ｐｓｉ（３．４５ｋＰａ）以下の圧力、及び少なくとも０．４ｐｓｉ（２．７６ｋＰａ）、又は少なくとも０．５ｐｓｉ（３．４５ｋＰａ）の圧力で不織布物品に通過させることを含む。
【００９０】
特定の実施形態において、少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体を拘束した不織布物品を少なくとも１種の検出試薬と接触させて定置する前に、少なくとも１種の微生物株又は細胞検体を拘束した不織布物品を洗浄することを更に含む。残留試料マトリックスのような汚染物質を、拘束又は捕捉された微生物及び／又は細胞検体の大きな損失なく不織布物品から除去できることが発見された。特定の実施形態において、洗浄は、例えば、限定するものではないが、滅菌脱イオン水又はボトル入り飲料水ですすぐこと、又は塩若しくは緩衝剤水溶液ですすぐことを含む。不織布物品の洗浄は、使用する具体的な検出方法に応じて、除去しなければ拘束された微生物及び／又は細胞検体の存在の検出に干渉する可能性のある構成成分を除去する傾向がある。
【００９１】
特定の実施形態において、微生物株又は標的細胞検体を拘束した不織布物品を試薬と接触させて定置する工程は、検出信号を検出できる材料を含む受け部内に不織布物品を定置することを含み、この受け部は少なくとも１種の試薬を収容している。例えば、微生物株又は標的細胞検体を拘束した不織布物品を試薬と接触させて定置する工程は、任意に、ルミノメータと動作可能に接続するように構成された受け部内に不織布物品を定置することを含み、この受け部は少なくとも１種の試薬を収容している。したがって、このような実施形態において、検出は、拘束された微生物株及び／又は標的細胞検体と少なくとも１種の試薬との反応から発生する光を測定するためのルミノメータ内に受け部を配置することによって容易になる。同様に、受け部は、具体的な検出方法に応じて、他の種類の装置と連携接続されてもよい。特定の実施形態において、微生物株又は標的細胞検体を拘束した不織布物品を試薬と接触させて定置する工程は、不織布物品を、少なくとも１種の試薬を収容した受け部に押し込むことを含む。微生物株及び／又は標的細胞検体は、不織布物品によって捕捉されている状態からの除去を必要とすることなく検出できることが発見された。不織布物品に付着した微生物株及び／又は標的細胞検体を検出できることは、検出前に微生物株及び／又は標的細胞検体を不織布物品から溶出する必要がある方法と比較して、必要な方法工程の数が減ることから、有利である。更に、不織布物品は、微生物株及び／又は標的細胞検体を物品の体積まで濃縮し、当該体積は、一般的に、不織布物品と接触する流体試料の体積よりもかなり小さい。本開示の不織布物品との使用に好適なデバイス及び／又は方法は、米国同時係属出願第６２／２０８，３１６号に開示されている。
【００９２】
不織布物品によって捕捉又は拘束された（例えば、吸着、吸収、又は篩い分けによって）微生物及び／又は細胞検体は、現在知られている又は今後開発される本質的に任意の所望の方法によって検出可能である。このような方法には、例えば、培養による方法、顕微鏡（例えば透過光型顕微鏡又はエピ蛍光顕微鏡（蛍光染料で標識した微生物を可視化するために使用できる））及びその他の撮像方法、免疫学的検出方法、並びに遺伝子学的検出方法が挙げられる。微生物及び／又は細胞検体の捕捉の後に続く検出プロセスは、任意に、試料マトリックス構成成分を除去するための洗浄、染色、煮沸又は細胞検体を濃縮デバイスから放出させるための溶出緩衝液若しくは溶解剤の使用などを含み得る。
【００９３】
免疫学的検出は、標的生物に由来する抗原物質の検出であり、これは一般的に、細菌又はウイルス粒子の表面にあるマーカーとして作用する生物学的分子（例えばタンパク質又はプロテオグリカン）である。抗原物質の検出は、典型的には、抗体、ファージディスプレイなどの方法から選択されるポリペプチド、又はスクリーニング方法から得られたアプタマーによるものであり得る。
【００９４】
免疫学的検出方法は周知であり、例えば、免疫沈降及び酵素結合免疫吸着検査法（ＥＬＩＳＡ）が挙げられる。抗体結合は、様々な方法で（例えば一次抗体又は二次抗体のいずれかを、蛍光染料で、量子ドットで、又は化学発光若しくは着色基質を生成し得る酵素で標識し、かつプレートリーダー又はラテラルフローデバイスのいずれかを使用することによって）検出され得る。
【００９５】
検出は、遺伝子学的アッセイによって（例えば核酸ハイブリッド形成又はプライマーを用いた増幅によって）実行することもできる。捕捉又は拘束された微生物を溶解して、それらの遺伝子学的物質（例えば、細胞検体）をアッセイに利用可能なものにできる。溶解方法は周知であり、例えば、超音波処理、浸透圧ショック、高温処理（例えば約５０℃〜約１００℃）、及びリゾチーム、グルコラーゼ、チモラーゼ（zymolose）、リチカーゼ、プロテイナーゼＫ、プロテイナーゼＥ、及びウイルスエンドリシン（enolysins）などの酵素と共にインキュベーションすることが挙げられる。
【００９６】
多くの一般的に使用されている遺伝子学的検出アッセイは、ＤＮＡ及び／又はＲＮＡを含む、特定の微生物の核酸を検出する。遺伝子学的検出方法に使用される条件の厳密性は、検出される核酸配列の変異レベルに相関する。塩濃度及び温度の非常に厳密な条件は、検出を標的の正確な核酸配列に限定することができる。このように、標的核酸配列において小さな変異を有する微生物株は、非常に厳密な遺伝子学的アッセイを使用して区別することができる。遺伝子学的検出は、一本鎖核酸プローブが微生物の変性核酸にハイブリッド化してプローブ鎖を含む二本鎖核酸が生成される、核酸ハイブリダイゼーションに基づいて行われ得る。当業者であれば、ゲル電気泳動、細管式電気泳動、又はその他の分離方法の後でハイブリッドを検出するための、放射性、蛍光、及び化学発光標識などのプローブ標識に精通している。
【００９７】
特に有用な遺伝子学的検出方法は、プライマー指向型核酸増幅に基づくものである。プライマー指向型核酸増幅方法としては、例えば、熱サイクル方法（例えばポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（ＲＴ−ＰＣＲ）、及びリガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ））、並びに等温方法及び鎖置換増幅（ＳＤＡ）（及びこれらの組み合わせ、好ましくはＰＣＲ又はＲＴ−ＰＣＲ）が挙げられる。増幅された生成物を検出するための方法としては、例えばゲル電気泳動分離及び臭化エチジウム染色、並びに生成物中に組み込んだ蛍光標識又は放射性標識の検出が挙げられるが、これらに限定されない。増幅生成物の検出前に分離工程を必要としない方法（例えば、リアルタイムＰＣＲ又はホモジニアス検出法）も使用することができる。
【００９８】
生物発光検出法は周知であり、例えば米国特許第７，４２２，８６８号（Ｆａｎ  ｅｔ  ａｌ．）に記述されているものを含むアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）検出法が挙げられる。ＡＴＰの生物発光検出法は、多くの場合、ルシフェラーゼ酵素がＡＴＰ及び２価のカチオン（例えば、マグネシウム又はカルシウム）の存在下でルシフェリンの酸化を触媒する、既知のルシフェリン−ルシフェラーゼ系を含む。他の発光に基づく検出方法も利用され得る。
【００９９】
多くの実施形態において、検出は、培養による検出方法、撮像検出手法、蛍光による検出方法、比色検出方法、免疫学的検出方法、遺伝子学的検出方法、生物発光による検出方法、又はこれらの組み合わせを含む。
【０１００】
特定の実施形態において、接触させる工程は、試料送達システムを使用して流体試料を不織布物品に通すことを含む。好適な試料送達システムの１つは、第１の収容容器を含む自立容器と、自立容器の第１の収容容器に収容されるように寸法決定され、第２の収容容器を備える変形可能な自己支持型受け部と、を含む。自立容器は、変形可能な自己支持型受け部よりも剛直であり、自立容器は、その中に形成された開口を備えるベース部を含み、それを通じて変形可能な自己支持型受け部にアクセスできる。したがって、自立容器内の開口を介して変形可能な自己支持型受け部に外圧をかけて流体試料を不織布物品に通すことによって、流体試料は不織布物品を通過する。
【０１０１】
第２の態様において、流体試料中の微生物及び／又は細胞検体を検出する方法が提供される。当該方法は、ａ）第１の態様による不織布物品を提供する工程と、ｂ）少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体を含有すると疑われる流体試料を提供する工程と、を含む。方法は、ｃ）少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体の少なくとも一部が不織布物品に拘束されるように流体試料を不織布物品に接触させる工程と、ｄ）拘束された少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体の存在を検出する工程と、を更に含む。
【０１０２】
特定の実施形態において、流体試料を不織布物品と接触させるのに好適なデバイスは、米国特許同時係属仮出願第６２／１３５，２６６号（整理番号第７６２５２ＵＳ００２号）に記載のとおりである。デバイスは、試料容器、フィルタホルダ、不織布物品、及びフィルタホルダと受け部を連携接続するように構成された第１のアダプタを含む。不織布物品は、繊維性多孔質マトリックスと、繊維性多孔質マトリックスに捕らえられた複数の濃縮剤粒子と、を含む。多くの実施形態において、第１のアダプタは、不織布物品がその上に載置される出っ張りを有する中空形状（例えば、中空シリンダ）を備える。
【０１０３】
好適な受け部、例えば少なくとも１種の試薬を収容する受け部の非限定的な例としては、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎ．）より入手可能な３Ｍ  ＣＬＥＡＮ−ＴＲＡＣＥ  Ｓｕｒｆａｃｅ  ＡＴＰ  Ｓｗａｂ、Ｈｙｇｉｅｎａ（Ｃａｍａｒｉｌｌｏ，Ｃａｌｉｆ．）より入手可能なＡＱＵＡＳＮＡＰ  ＡＴＰ  Ｗａｔｅｒ  Ｔｅｓｔ、Ｎｅｏｇｅｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｌａｎｓｉｎｇ，Ｍｉｃｈ．）より入手可能なＡＣＣＵＰＯＩＮＴ  ２  ＡＴＰ  Ｓａｎｉｔａｔｉｏｎ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ、及びＨｙｇｉｅｎａより入手可能なＰＲＯ−ＣＬＥＡＮ  Ｒａｐｉｄ  Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｒｅｓｉｄｕｅ  Ｔｅｓｔが挙げられる。
【０１０４】
有利には、比較的大量の流体試料が、標的微生物及び／又は標的細胞検体を濃縮するために任意に不織布物品に通される。容器は、少なくとも５０ｍＬ、又は少なくとも１００ｍＬ、又は少なくとも１５０ｍＬ、又は少なくとも３００ｍＬ、又は少なくとも５００ｍＬ、又は最大１Ｌの容積を備える。
【０１０５】
流体試料を不織布物品と接触させた後、不織布物品は、そのまま少なくとも１種の検出試薬と接触して定置される。特定の実施形態において、不織布物品をピンセットを用いて移動することができるが、他の実施形態では、不織布物品を受け部に押し込み、それによって受け部に収容された１種以上の検出試薬と接触させることができる。
【０１０６】
内視鏡手技は、複雑で再利用可能な可撓性装置を使用して実施され、これは身体に挿入されると、患者の生体材料及び微生物（病原体を含む）で重度に汚染される可能性がある。交差感染のリスク及び病原体の伝播の可能性を低減するため、患者と次の患者との間に可撓性内視鏡を慎重に再処理することが極めて重要である。これらのデバイスの清浄化は、典型的には、目に見える汚れ（例えば、有機物質及び無機物質）の物体及び表面からの除去として定義され、水を洗剤又は酵素製品と共に使用して手作業で又は機械的に実施される。適切な清浄化が実施できないと、消毒プロセスに干渉する可能性のある有機残渣及び無機残渣が残り、再処理不良及び患者感染のリスクが増大する。したがって、清浄化及び消毒の効率を評価する必要性は、可撓性内視鏡再処理の重要部分として認識されている。しかし、目視による検証方法は、可撓性内視鏡に適用した場合、デバイスの複雑で狭い管腔を直接目視検査できないことから、大きな制限がある。本開示による方法は、リアルタイムで実施してもよく、清浄化後に装置のすすぎ液を試験するために使用すると、再清浄化及び再処理などの必要な是正措置を講じる機会をもたらす。
【０１０７】
本開示の方法の特定の実施形態において、流体試料は、管腔又はカニューレを有するデバイスからのすすぎ液を含み、接触させる工程は、管腔又はカニューレを有するデバイスが不織布物品と流体連通して配置された一体型アセンブリ内で起こる。例えば、一体型アセンブリは、任意に、管腔又はカニューレを有するデバイスを不織布物品と流体連通して定置する管を含む。一実施形態において、一体型アセンブリ内で、管腔又はカニューレを有するデバイスは不織布物品と接続される。このような実施形態において、すすぎ液は、デバイスから管を通って不織布物品へと流れてもよい。好適な管腔又はカニューレを有するデバイスとしては、例えば、限定するものではないが、可撓性内視鏡、半剛性内視鏡、剛性内視鏡、腹腔鏡手術器具、又はカニューレを有するロボット手術器具が挙げられる。
【０１０８】
不織布物品及び方法を含む様々な実施形態が提供される。
【０１０９】
実施形態１は、ａ）繊維性多孔質マトリックスと、ｂ）繊維性多孔質マトリックスに捕らえられた複数の濃縮剤粒子と、を含む不織布物品である。繊維性多孔質マトリックスは、無機繊維及びポリマー繊維から本質的になる。
【０１１０】
実施形態２は、ポリマー繊維がポリオレフィン、ポリスルフォン、ポリアミド、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１に記載の不織布物品である。
【０１１１】
実施形態３は、ポリマー繊維が２成分繊維を含む、実施形態１又は２に記載の不織布物品である。
【０１１２】
実施形態４は、ポリマー繊維がフィブリル化ポリオレフィン繊維を含む、実施形態１〜３のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１１３】
実施形態５は、無機繊維がガラス繊維、セラミック繊維、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１〜４のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１１４】
実施形態６は、無機繊維がガラス繊維を含む、実施形態５に記載の不織布物品である。
【０１１５】
実施形態７は、無機繊維及びポリマー繊維が５０ｍｍ未満の平均長さを有する、実施形態１〜６のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１１６】
実施形態８は、不織布物品が、不織布物品の総乾燥重量に基づいて５〜６０重量％の濃縮剤粒子と、不織布物品の総乾燥重量に基づいて４０〜９５重量％の繊維性多孔質マトリックスと、を含む、実施形態１〜７のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１１７】
実施形態９は、不織布物品が、不織布物品の総乾燥重量に基づいて２０〜５０重量％の濃縮剤粒子と、不織布物品の総乾燥重量に基づいて５０〜８０重量％の繊維性多孔質マトリックスと、を含む、実施形態１〜８のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１１８】
実施形態１０は、繊維性多孔質マトリックスが、非捲縮ポリマー繊維を含む不織繊維層である、実施形態１〜９のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１１９】
実施形態１１は、繊維性多孔質マトリックスが不織繊維層であり、濃縮剤粒子が不織繊維層内全体に分散されている、実施形態１〜１０のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１２０】
実施形態１２は、不織繊維層がポリオレフィン繊維及びガラス繊維を含む、実施形態１１に記載の不織布物品である。
【０１２１】
実施形態１３は、繊維性多孔質マトリックスがポリアミド繊維を含まない、実施形態１〜１２のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１２２】
実施形態１４は、濃縮剤粒子が、非晶質金属ケイ酸塩、グアニジン官能化金属ケイ酸塩、珪藻土、表面改質珪藻土、グアニジン官能化珪藻土、γ−ＦｅＯ（ＯＨ）、金属炭酸塩、金属リン酸塩、シリカ、パーライト、グアニジン官能化パーライト、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１〜１３のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１２３】
実施形態１５は、濃縮剤粒子が、非晶質球状化金属ケイ酸塩の粒子を含む、実施形態１〜１４のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１２４】
実施形態１６は、濃縮剤粒子が、非晶質球状化ケイ酸マグネシウムの粒子を含む、実施形態１４又は１５に記載の不織布物品である。
【０１２５】
実施形態１７は、濃縮剤粒子が非晶質球状ケイ酸アルミニウムの粒子を含む、実施形態１４〜１６のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１２６】
実施形態１８は、濃縮剤粒子がグアニジン官能化金属ケイ酸塩の粒子を含む、実施形態１４〜１７のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１２７】
実施形態１９は、濃縮剤粒子がグアニジン官能化ケイ酸マグネシウムの粒子を含む、実施形態１８に記載の不織布物品である。
【０１２８】
実施形態２０は、濃縮剤粒子がグアニジン官能化ケイ酸アルミニウムの粒子を含む、実施形態１８に記載の不織布物品である。
【０１２９】
実施形態２１は、濃縮剤粒子が珪藻土の粒子を含む、実施形態１〜２０のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１３０】
実施形態２２は、濃縮剤粒子が、表面改質珪藻土、グアニジン官能化珪藻土、又はこれらの組み合わせの粒子を含む、実施形態１〜２１のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１３１】
実施形態２３は、表面改質珪藻土が、二酸化チタン、酸化第二鉄、微細ナノスケール金若しくは白金、又はこれらの組み合わせを含む表面処理剤をその表面の少なくとも一部の上に有する珪藻土を含む、実施形態２２に記載の不織布物品である。
【０１３２】
実施形態２４は、濃縮剤粒子がγ−ＦｅＯ（ＯＨ）の粒子を含む、実施形態１〜２３のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１３３】
実施形態２５は、濃縮剤粒子がパーライトの粒子を含む、実施形態１〜２４のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１３４】
実施形態２６は、濃縮剤粒子がグアニジン官能化パーライトの粒子を含む、実施形態１〜２５のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１３５】
実施形態２７は、濃縮剤粒子がヒドロキシアパタイトの粒子を含む、実施形態１〜２６のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１３６】
実施形態２８は、粒子が微小粒子である、実施形態１〜２７のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１３７】
実施形態２９は、繊維性多孔質マトリックスが０．１５ｍｍ〜１ｍｍの厚さを有する、実施形態１〜２８のいずれかに記載の不織布物品である。
【０１３８】
実施形態３０は、ポリマー繊維がフィブリル化ポリエチレン繊維と２成分繊維とを含み、無機繊維がガラス繊維を含む、実施形態１〜２９のいずれかに記載の不織布物品である。更に、濃縮剤粒子は、非晶質金属ケイ酸塩、グアニジン官能化金属ケイ酸塩、珪藻土、表面改質珪藻土、グアニジン官能化珪藻土、γ−ＦｅＯ（ＯＨ）、金属炭酸塩、金属リン酸塩、シリカ、パーライト、グアニジン官能化パーライト、又はこれらの組み合わせを含む。
【０１３９】
実施形態３１は、２成分繊維がエチレンビニルアセテートとポリプロピレンとを含む、実施形態３０に記載の不織布物品である。
【０１４０】
実施形態３２は、流体試料中の微生物又は標的細胞検体を検出する方法である。該方法は、ａ）実施形態１〜３１のいずれかによる不織布物品を提供する工程と、ｂ）少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体を含有すると疑われる流体試料を提供する工程と、を含む。方法は、ｃ）少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体の少なくとも一部が不織布物品に拘束されるように流体試料を不織布物品に接触させる工程と、ｄ）拘束された少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体の存在を検出する工程と、を更に含む。
【０１４１】
実施形態３３は、拘束された少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体の存在を検出する工程の前に、少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体を拘束した不織布物品を少なくとも１種の検出試薬と接触させて定置することを更に含む、実施形態３２に記載の方法である。
【０１４２】
実施形態３４は、検出する工程が、培養による検出方法、撮像方法、免疫学的検出方法、遺伝子学的検出方法、生物発光法、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態３２又は３３に記載の方法である。
【０１４３】
実施形態３５は、検出する工程が生物発光法を含む、実施形態３２〜３４のいずれかに記載の方法である。
【０１４４】
実施形態３６は、拘束された少なくとも１種の微生物株を溶解剤と接触させることを更に含む、実施形態３２〜３５のいずれかに記載の方法である。
【０１４５】
実施形態３７は、拘束された標的細胞検体が、核酸、タンパク質、細胞壁構成成分、ＡＴＰ、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態３２〜３６のいずれかに記載の方法である。
【０１４６】
実施形態３８は、拘束された標的細胞検体がＡＴＰを含む、実施形態３２〜３７のいずれかに記載の方法である。
【０１４７】
実施形態３９は、接触させる工程が、流体試料を不織布物品に少なくとも１回通過させることを含む、実施形態３２〜３８のいずれかに記載の方法である。
【０１４８】
実施形態４０は、接触させる工程が、流体試料を、４．０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）（２７．５８キロパスカル（ｋＰａ））以下の圧力で不織布物品に通すことを含む、実施形態３２〜３９のいずれかに記載の方法である。
【０１４９】
実施形態４１は、接触させる工程が、流体試料を、０．５ｐｓｉ（３．４ｋＰａ）以下の圧力で不織布物品に通すことを含む、実施形態３２〜４０のいずれかに記載の方法である。
【０１５０】
実施形態４２は、試薬がルシフェラーゼを含む、実施形態３３に記載の方法である。
【０１５１】
実施形態４３は、接触させる工程が、流体試料を不織布物品に通す濾過を含む、実施形態３２〜４２のいずれかに記載の方法である。
【０１５２】
実施形態４４は、少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体を拘束した不織布物品を少なくとも１種の検出試薬と接触させて定置する前に、少なくとも１種の微生物株又は細胞検体を拘束した不織布物品を洗浄することを更に含む、実施形態３２〜４３のいずれかに記載の方法である。
【０１５３】
実施形態４５は、少なくとも１種の微生物株又は標的細胞検体を拘束した不織布物品を、検出信号を検出できる材料を含む受け部内に定置することを更に含み、受け部が少なくとも１種の試薬を収容する、実施形態３２〜４４のいずれかに記載の方法である。
【０１５４】
実施形態４６は、微生物株が、細菌、真菌、原生動物、ウイルス、細菌内生胞子、及びこれらの組み合わせの株から選択される、実施形態３２〜４５のいずれかに記載の方法である。
【０１５５】
実施形態４７は、流体試料が管腔又はカニューレを有するデバイスからのすすぎ液であり、接触させる工程が管腔又はカニューレを有するデバイスが不織布物品と流体連通している一体型アセンブリ内で起こる、実施形態３２〜４６のいずれかに記載の方法である。
【０１５６】
実施形態４８は、管腔又はカニューレを有するデバイスが、可撓性内視鏡、半剛性内視鏡、剛性内視鏡、腹腔鏡手術器具、又はカニューレを有するロボット手術器具である、実施形態４７に記載の方法である。
【０１５７】
実施形態４９は、一体型アセンブリが、管腔又はカニューレを有するデバイスを不織布物品と流体連通して定置する管を含む、実施形態４７又は４８に記載の方法である。
【０１５８】
実施形態５０は、実施形態１〜３１のいずれかによる不織布物品と、検出信号を検出できる材料を含む受け部と、を含むシステムである。
【０１５９】
実施形態５１は、受け部が少なくとも１種の試薬を収容する、実施形態５０に記載のシステムである。
【０１６０】
実施形態５２は、試薬が溶解試薬を含む、実施形態５０又は５１に記載のシステムである。
【０１６１】
実施形態５３は、ルミノメータを更に含み、受け部が任意選択的にルミノメータに接続するように構成されている、実施形態５０〜５２のいずれかに記載のシステムである。
【０１６２】
実施形態５４は、不織布物品が、約１５０〜約３５０グラム毎平方メートル（ｇ／ｍ２）の範囲の坪量を有する、実施形態５０〜５３のいずれかに記載のシステムである。
【０１６３】
実施形態５５は、不織布物品が、約１５０〜約３５０グラム毎平方メートル（ｇ／ｍ２）の範囲の坪量を有する、実施形態１〜３１のいずれかに記載のデバイスである。
【０１６４】
実施形態５６は、不織布物品が、約１５０〜約３５０グラム毎平方メートル（ｇ／ｍ２）の範囲の坪量を有する、実施形態３２〜４９のいずれかに記載の方法である。
【実施例】
【０１６５】
特に指示がない限り、実施例において使用される全ての化学物質はＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏｒｐ．（Ｓａｉｎｔ  Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から得ることができる。別途記載のない限り、全ての微生物学的な補給品及び試薬は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ又はＶＷＲのいずれかから標準製品として購入されたものである。
【表１】
2018510270.tif 000006
【０１６６】
焼成ケイ酸マグネシウムを含有する不織繊維性多孔質マトリックスの調製
実施例１、２及び３：下の表１に示すように、様々な量の繊維１、繊維２、繊維３、及び繊維４を混合することによって３種類の繊維プレミックスを調製した。４Ｌのブレンダ（ＶＷＲ（Ｒａｄｎｏｒ，ＰＡ）より「ＷＡＲＩＮＧ  ＣＯＭＭＥＲＣＩＡＬ  ＨＥＡＶＹ  ＤＵＴＹ  ＢＬＥＮＤＥＲ、モデル３７ＢＬ８４」の商品名で入手可能）中で、３Ｌの冷脱イオン水に繊維を加え、低速で３０秒間ブレンドした。この混合物を塊（nit）又は凝集（clump）のない均一な繊維分散体となっているかどうかについて検査した。添加剤粒子ＣＭ−１１１を、更に１Ｌの脱イオン水と共に加え、低速で１５秒間混合した。
【０１６７】
底部に細かいメッシュスクリーンとドレーンバルブを備えた、約３０ｃｍ（１２インチ）四方、高さ３０ｃｍ（約１２インチ）の箱を有するパッド作製装置（Ｗｉｌｌｉａｍｓ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ（Ｗａｔｅｒｔｏｗｎ，ＮＹ）より「ＴＡＰＰＩ」の商品名で入手）を使用して、不織繊維性多孔質フェルトを調製した。このスクリーン上に、約１４インチ（３６ｃｍ）×１２インチ（３０ｃｍ）のポリエチレンスパンボンド片（Ｆｉｂｅｒｗｅｂ（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ）より入手したＰＥＴ  Ｌｕｔｒａｄｕｒ７２４０）をスクリーン上のスクリムとして堆積させた。この箱のスクリーンの上方約１ｃｍの高さにまで水道水を満たした。各繊維及び粒子混合物を箱に注ぎ入れ、バルブを開くと直ちに真空が形成され、これにより箱から水が引き出された。
【０１６８】
この繊維性不織布フェルトを、それぞれ装置から２０ｃｍ四方の吸取紙のシート（Ａｎｃｈｏｒ  Ｐａｐｅｒ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）より入手した９６ポンド白色紙）上に移した。各フェルトを２〜４層の吸取紙の間に挟み、余分な水を吸い取らせた。続いて、プレスしたフェルトを新たな吸取紙の上に移し、１１０℃に設定したオーブン（ＳＰＸ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ（Ｗｈｉｔｅ  Ｄｅｅｒ，ＰＡ）から商品名「ＢＬＵＥ  Ｍ  ＳＴＡＢＩＬ−ＴＨＥＲＭ  ＯＶＥＮ，ＭＯＤＥＬ  ＯＶ−５６０Ａ２」で入手）内に約３時間置いて残留水分を除去し、不織繊維性多孔質マトリックスを形成した。得られた実施例１及び２の繊維性多孔質マトリックスは、およそ０．８〜１ｍｍの厚さであった。実施例３の繊維性多孔質マトリックスは、およそ０．８〜０．９ｍｍの厚さであった。
【０１６９】
図１〜図３は、それぞれ、実施例１〜３の例示的不織布物品の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。
【表２】
2018510270.tif 000007
【０１７０】
グアニル化ケイ酸マグネシウムを含有する不織繊維性多孔質マトリックスの調製
実施例４、５、６、７及び８：実施例４、５、６、７及び８の不織繊維性多孔質マトリックスを、上記の手順を用いて調製した。配合を、下の表２に示す。
【表３】
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【０１７１】
実施例４の繊維性多孔質マトリックスの厚さは、およそ０．８〜０．９ｍｍであり、実施例５はおよそ０．６〜０．８ｍｍの厚さであり、実施例６〜８はそれぞれおよそ０．８〜１．０ｍｍの厚さであった。
【０１７２】
実施例９：実施例に使用した細菌
実施例で使用した様々な細菌（下の表３参照）は、ＡＴＣＣ（Ｍａｎａｓｓａｓ，ＶＡ）から入手した。
【表４】
2018510270.tif 000009
【０１７３】
細菌株の純粋培養物をトリプチックソイブロス（ＴＳＢ、Ｂｅｃｔｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｆｒａｎｋｌｉｎ  Ｌａｋｅｓ，ＮＪ））に接種し、３７℃で一晩増殖させた。この培養物をバターフィールドリン酸緩衝液（３Ｍ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））で連続希釈し、水試料にスパイクするための所望量のコロニー形成単位（ｃｆｕ）／ｍＬを得た。大腸菌（E.coli）及びＥ．エロゲネス（E. aerogenes）は、製造業者の指示に従って適切な希釈液を３ＭペトリフィルムＥ．ｃｏｌｉ／大腸菌群測定用プレート（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ）に接種し、３７℃で一晩インキュベートすることによって定量した。黄色ブドウ球菌（S. aureus）及び緑膿菌（P. aeruginosa）は、適切な希釈液を３Ｍペトリフィルム生菌数測定用プレート（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ）に接種し、３７℃で一晩インキュベートすることによって定量した。プレートは、３Ｍペトリフィルムプレートリーダー（３Ｍ  Ｃｏ．）を使用して読み取り、コロニー形成単位（ｃｆｕ）を決定した。
【０１７４】
実施例１０：不織繊維性多孔質マトリックスの細菌捕捉効率
中和した水道水又は１８ＭΩ二重脱イオン水のいずれか１００ｍＬに、種々の細菌をスパイクして、１００ｃｆｕ／ｍＬ（合計で１００ｍＬ中に１０，０００ｃｆｕ）とした。１４ｍｍのディスクを上記の種々の不織繊維性多孔質マトリックスから切り取り、ディスクをＳＷＩＮＮＥＸ  １３フィルタホルダ（カタログ番号ＳＸ０００１３００、ＥＭＤ  Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ（Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ，ＭＡ））に定置した。フィルタホルダを閉じて、ＢＤルアーロックチップを備えた６０ｍＬのＢＤシリンジ（製品番号３０９６５３、Ｂｅｃｔｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ）に取り付けた。フィルタホルダを取り付ける前に、シリンジからプランジャを外した。シリンジを、１２ポートＷａｔｅｒｓ  Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  ＳＥＰ−ＰＡＫ真空マニホールド（Ｗａｔｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍｉｌｆｏｒｄ，ＭＡ））に接続した。シリンジのそれぞれから濾過液を回収するために、回収管を試料ラックに定置した。真空マニホールドを、Ａｉｒ  Ｃａｄｅｔ  Ｖａｃｕｕｍ／Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ（型番４２０−３９０１、Ｂａｒｎａｎｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｂａｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＩＬ））に取り付け、溶液を、繊維性多孔質マトリックス材料に約１５インチ水銀の減圧で通して濾過した。濾過に要した時間は１分未満であった。手作業での濾過の場合、シリンジのプランジャをバレル内に押すことによっても試料を濾過した。
【０１７５】
濾過のそれぞれで得られた濾過液を滅菌管に回収し、溶液中に残った細菌の量を計数するために、それぞれ１ｍＬをペトリフィルムプレートに接種した。プレートを３７℃で一晩インキュベートし、プレート上で増殖したコロニーを計数した。試料中の細菌の量を測定するために、入力試料を、濾過の前にも接種した。試料は、最低３枚のプレートに接種し、実験を数回繰り返した。入力溶液中の細菌の数と、濾過液中に残った細菌の数を用いて、次式により捕捉効率（％）を計算した：
捕捉効率（％）＝（試験不織繊維性多孔質ディスクからのＲＬＵ／１００％対照からのＲＬＵ）×１００
【０１７６】
細菌捕捉率は、材料に応じて、３２〜９５％の範囲（下の表４、５、６及び７参照）であった。ファイバーグラス（繊維４）なしの不織繊維性多孔質マトリックスは、３２〜７０％の範囲であった。ナイロンなしの不織繊維性多孔質マトリックスの捕捉率は９０〜９５％の範囲であった。下の表４及び表６にも示すように、Ｅ．エロゲネス（E. aerogenes）と緑膿菌（P. aeruginosa）とで、同様の結果が認められた。
【０１７７】
繊維２（ナイロン）なしの不織繊維性多孔質マトリックスの細菌捕捉率は、この繊維が細菌捕捉に不可欠ではないことを示した。しかし、繊維４（ファイバーグラス）は、繊維４を除去したときに捕捉率が３２〜７０％に低下したことから、より重要であった。これは、いずれかの種類の粒子（焼成ケイ酸マグネシウム又はグアニル化ケイ酸マグネシウム）を含有する不織繊維性多孔質マトリックスの場合である。
【０１７８】
実施例１１：ＡＴＰ生物発光による不織繊維性多孔質マトリックス中の細菌の検出
拘束された細菌を含有する各不織繊維性多孔質マトリックスを、ＳＷＩＮＮＥＸフィルタホルダから外し、１．５ｍＬ微量遠心管（Ｐｌａｓｔｉｂｒａｎｄマイクロチューブ、Ｂｒａｎｄ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ（Ｗｅｒｔｈｅｉｍ，Ｇｅｒｍａｎｙ））に無菌的に移した。細菌溶解試薬を含有するクリーントレース溶解試薬２００μＬを遠心管に加え、１分間ボルテックスし、室温で更に１分間静置した。クリーントレース・ルシフェリン−ルシフェラーゼ酵素試薬２５０μＬを遠心管に加え、混合した。遠心管を直ちに卓上ルミノメータ（２０／２０ｎシングルチューブルミノメータ、Ｔｕｒｎｅｒ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ（Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ））に定置し、ＲＬＵの測定値を記録した。発光量の測定値は、ルミノメータと共に提供されたスプレッドシートインターフェースＰＣソフトウェアを使用して、ルミノメータから得た。１０，０００ｃｆｕの細菌を含有する緩衝液１００μＬを、１．５ｍＬ微量遠心管（Ｐｌａｓｔｉｂｒａｎｄマイクロチューブ）にピペットで移し、溶解剤混合物（２００μＬ）及びＡＴＰ試薬（２５０μＬ）を添加すると同時に発光を測定した。１０，０００ｃｆｕから得た相対発光単位を使用して、不織繊維性多孔質マトリックス中のＡＴＰの回収率を計算した（下の表４及び表５参照）。ＡＴＰ回収率は、未切断材料の場合に３０〜６８％で変動し、繊維２を含まないマトリックスで最も高い回収率（６０〜６８％）が得られた。
【表５】
2018510270.tif 000010
【表６】
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【０１７９】
別の実験では、不織繊維性多孔質マトリックスを無菌的に小片に切断した後、１．５ｍＬ微量遠心管（Ｐｌａｓｔｉｂｒａｎｄマイクロチューブ）に移した。細菌溶解試薬を含有する溶解混合物２００μＬを遠心管に加え、１分間ボルテックスし、室温で更に１分間静置した。ルシフェリン及びルシフェラーゼを含有するＡＴＰ試薬２５０μＬを遠心管に加え、混合した。発光を上記のとおり測定した。不織繊維性多孔質マトリックスにおけるＡＴＰ回収率を、下の表６及び表７に示す。ＡＴＰ回収率は、未切断材料の場合５５〜７７％で変動し、繊維２を含まないウェットレイドで最も高い回収率（７０〜７７％）が得られた。
【表７】
2018510270.tif 000012
【表８】
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【０１８０】
実施例１３：種々の配合の繊維性多孔質マトリックスの濾過による水試料からの大腸菌（E.coli）除去に関する試験
ＴＳＡ上の大腸菌（E coli）（ＡＴＣＣ  １１２２９）の画線培養物を３７℃で一晩インキュベートした。このプレートから、単離コロニーを取り出し、標準的な微生物学用ループを使用して５ｍＬのＴＳＢ中に接種し、振盪培養器（ＩＮＮＯＶＡ  ４４、Ｎｅｗ  Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃより）内で３７℃で２０〜２２時間インキュベートした。約２〜３×１０９ｃｆｕ／ｍＬを含有する一晩培養物を、バターフィールド緩衝液で連続希釈して、およそ１×１０６ｃｆｕ／ｍＬを有する接種材料を得た。
【０１８１】
２００ｍＬの脱イオン水（ＭｉｌｌｉＱ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ，Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｍａ）に１０６ｃｆｕ／ｍＬの接種材料の１：１００希釈物を接種することによって試験試料を調製し、およそ１０４ｃｆｕ／ｍＬ（約４  Ｌｏｇ  ｃｆｕ／ｍＬ）を含有する水試験試料を得た。
【０１８２】
実施例１に記載の不織繊維性多孔質マトリックスから直径４７ｍｍのディスクをダイパンチして、ポリカーボネート製特注デバイスである試料ホルダ内に定置した。このデバイスは３つの部分を有し、直径約６０ｃｍ、高さ約４５ｃｍの円筒状であった。下部には、フィルタディスク用の支持スクリーン及び試料出口が含まれていた。頂部は、ＰＶＣチューブを介してＣｏｌｅ  Ｐａｒｍｅｒ製蠕動ポンプに接続された試料入口を除いて取り囲まれており、空気を抜くことができるように上流側に通気孔を有していた。上流側及び下流側の両方で、漏れを防ぐためにＯリング型のシールを使用した。雌ねじによって閉鎖圧を与えた。上記の４７ｍｍディスクを支持スクリーンの上に置き、Ｏリングを上に加えて、ホルダを閉じた。
【０１８３】
繊維性多孔質マトリックスは、反復なしで個別に試験した。壁厚１／８インチ（０．３２ｃｍ）のＰＶＣチューブ（ＶＷＲカタログ番号６０９８５−５２２）を用いたＣｏｌｅ  Ｐａｒｍｅｒ製蠕動ポンプ（型番７５５３−７０）を使用して、濾過前試料を不織布マトリックスディスクの入った試料ホルダに通して圧送した。スパイクした水を、繊維性多孔質マトリックスを通して１２ｍＬ／分の流速で圧送した。濾過液を２５０ｍＬの滅菌ガラスビンに回収した。１回目の１００ｍＬの濾過液は、回収して廃棄した。２回目の１００ｍＬの濾過液は、更なる処理のために回収した。各濾過試験の後、ホルダを分解し、滅菌済ピンセットを使用して、繊維性多孔質マトリックスを取り出した。マトリックスの試験と試験との間に、濾過器具を５００ｍＬの濾過滅菌済脱イオン水ですすいだ。
【０１８４】
２回目の１００ｍＬの濾過液のうち体積１０ｍＬを、バターフィールド緩衝液の入った１００ｍＬのフリップトップボトルに加えて、１：１０希釈液を得た。ボトルに蓋をして、１０秒間振ることによって手作業で混合した。体積１０ｍＬを取り出し、他のフリップトップボトルに加えて、１：１００希釈液を得た。同様にして、濾過液を１：１０００及び１：１００００に更に希釈した。これらの１００ｍＬの希釈濾過液を０．４５μｍフィルタに通して真空濾過した。毎回の濾過後に、真空装置を５００ｍＬの濾過滅菌脱イオン水ですすぎ、キムワイプで吸い取って乾燥した。
【０１８５】
滅菌済ピンセットプレートを用いて、装置からマトリックスを取り出し、格子側を上に向けて遠藤寒天プレート上に定置した。プレートを３７℃で１８〜２０時間インキュベートした。手作業で計数することによって、プレートのコロニー数を得た。濾過前試料も、上記の手順により希釈及び濾過した。ｃｆｕ／ｍＬでのコロニー数をＬｏｇ  ｃｆｕ／ｍＬ値に変換した。対数減少値（ＬＲＶ）は、接種した濾過液及び濾過前試料から得られたコロニー数に基づき、次式を用いて計算した。
ＬＲＶ＝（濾過前試料中のｃｆｕ／ｍＬの対数）−（濾過液試料中のｃｆｕ／ｍＬの対数）
【０１８６】
濾過試験を、実施例４、５、７、及び８のマトリックスの４７ｍｍディスクで実施した。結果を下の表８に示す。
【表９】
2018510270.tif 000014
【０１８７】
金属リン酸塩を含有する不織繊維性多孔質マトリックスの調製
実施例１４、１５、及び１６：下の表９に示すように、様々な量の繊維１、繊維２、繊維３、繊維４、及び金属リン酸塩濃縮剤としてのヒドロキシアパタイト（ＨＡ、ＢｉｏＲａｄより）を使用することによって、３種類の繊維プレミックスを調製した。不織繊維性多孔質マトリックスは、上記実施例１〜３の手順に従って調製した。得られた実施例１４の不織繊維性多孔質マトリックスは、およそ０．８〜１ｍｍの厚さであった。実施例１５及び１６の不織繊維性多孔質マトリックスは、それぞれ０．６〜０．９ｍｍ及び０．５〜０．８ｍｍの厚さであった。
【表１０】
2018510270.tif 000015
【０１８８】
実施例１７：ヒドロキシアパタイトを有する不織繊維性多孔質マトリックスの細菌捕捉率及びＡＴＰ検出に関する試験
大腸菌（E. coli）（ＡＴＣＣ  ５１８１３、グラム陰性菌）画線培養物から、１つのコロニーを１０ｍＬのＴＳＢ（トリプチックソイブロス、３重量％、Ｄｉｆｃｏより）に接種し、３７℃で一晩（約２０時間）インキュベートした。得られた細菌ストックは約１×１０９ｃｆｕ／ｍＬを含有した。このストックをＤＩ水で連続希釈して、１×１０４ｃｆｕ／ｍＬの作業用ストックを調製した。
【０１８９】
実施例１４の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、ダイパンチし、１３ｍｍフィルタホルダ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから入手したＳＷＩＮＮＥＸホルダ）に挿入した。上記の作業用ストック１ｍＬを、１ｃｃのシリンジを用いて、ディスクに通して濾過した。濾過液を廃棄した。ディスクをホルダから取り出し、キュベット内に定置した。１００μＬの体積のクリーントレース溶解試薬をディスクに加え、１０秒間ボルテックスした。３００μＬの体積のクリーントレース・ルシフェリン−ルシフェラーゼ酵素試薬をキュベットに加え、１０秒間ボルテックスした。キュベットをアダプタ（３Ｍ  ｍａｃｈｉｎｅ  ｓｈｏｐで特注生産、長さ１２ｃｍ、直径１ｃｍ、ＤＥＬＲＩＮ材（ＤｕＰｏｎｔ  Ｃｏ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）製）に接続し、ＮＧルミノメータで読み取った。バックグラウンドＡＴＰ信号用に、１ｍＬの非スパイクＤＩ水の濾過に使用したディスクも試験した。ディスクの別の組を、１×１０５ｃｆｕ／ｍＬ希釈液から体積１００μＬをディスクにスパイクすることによって、バックグラウンド対照と同じように調製した。このスパイクしたディスクを、ＡＴＰ信号（ＲＬＵ単位）について試験した。これを「１００％対照」試料とした。捕捉効率を、上記の実施例１０の式を使用して計算した。実施例１５及び１６のマトリックスからの１４ｍｍディスクを、上記実施例１４のように試験した。実施例１４〜１６の結果を下の表１０に示す。
【表１１】
2018510270.tif 000016
【０１９０】
実施例１５は、最も大きいばらつきを示し、生物発光による細菌検出におけるファイバーグラスの重要な役割を示唆する。実施例１５の不織繊維性多孔質マトリックスは、生物発光よりも、培養による検出又は免疫学的検出の実施形態に好適となり得る。
【０１９１】
実施例１８：ヒドロキシアパタイトを有する不織繊維性多孔質マトリックスの随伴水試料の迅速微生物モニタリングに関する試験
随伴水試料は、カナダの油井から得た。試料は、ＢＢＬで連続希釈し、１ｍＬずつＰＡＣプレートに接種した。プレートを製造業者の指示に従って３７℃で４８時間インキュベートした。プレートを、３Ｍペトリフィルムプレートリーダーを使用して、細菌数について分析した。試料のそれぞれから体積１００μＬをキュベットに加え、１４５μＬのクリーントレース溶解試薬と混合し、１０秒間ボルテックスした。４５０μＬの体積のクリーントレース・ルシフェリン−ルシフェラーゼ酵素試薬を加えた後、１０秒間混合した。アダプタ（上の実施例１７に記載）を使用して、キュベットをＮＧルミノメータに挿入して、ＡＴＰ信号を測定した。
【０１９２】
コロニー数及びＡＴＰ値に基づき、実施例１〜３のマトリックスを試験するために２つの試料を更に選択した。試料Ｄ（比較例１）は、およそ６．２×１０４ｃｆｕ／ｍＬで、ＡＴＰ信号は１１４８ＲＬＵであったが、試料Ｇ（比較例２）は１．２×１０５ｃｆｕ／ｍＬで、ＡＴＰ信号は２４３ＲＬＵであった。
【０１９３】
実施例１４の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、ダイパンチし、１３ｍｍフィルタホルダ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから入手したＳＷＩＮＮＥＸホルダ）に挿入した。１０ｍＬの随伴水試料Ｄ（比較例１）を、１０ｃｃのシリンジを用いてディスクに通して濾過した。この濾過液は、廃棄した。１枚のディスクをホルダから取り出してキュベット内に定置し、１４５μＬのクリーントレース溶解試薬と混合した。キュベットを１０秒間ボルテックスした。４５０μＬの体積のクリーントレース・ルシフェリン−ルシフェラーゼ酵素試薬を加えた後、１０秒間混合した。キュベットをアダプタに接続し、ＮＧルミノメータで読み取った。これを、実施例１８ａとした。２枚目のディスクを５ｍＬのＤＩ水で洗浄し、１枚目のディスクと同様に、ＡＴＰ信号を分析した。これを、実施例８ｂとした。バックグラウンドＡＴＰ信号用に、１ｍＬの非スパイクＤＩ水の濾過に使用したディスクを試験した。バックグラウンド信号は５０ＲＬＵ未満であり、試験読取値から減算しなかった。捕捉細菌からのＡＴＰ信号のクリーントレース試験（不織繊維性多孔質マトリックス中の細菌の濃縮なし）に対する改善度を、次式を用いて計算した。同じ手順を、実施例１４〜１６の不織繊維性多孔質マトリックスを使用した実施例１９ａ〜２３ｂ及び随伴水試料Ｄ（比較例１）又は随伴水試料Ｇ（比較例２）のいずれかに使用した。データを下の表１１に示す。
クリーントレース試験に対するＡＴＰ信号の倍率＝（濾過後の不織布マトリックスディスクからのＲＬＵ／未濾過試料１００μＬからのＲＬＵ）
【表１２】
2018510270.tif 000017
【０１９４】
洗浄後にＡＴＰ信号が改善していることは、阻害物質の持越しの低減を示し、これにより、ＡＴＰアッセイを工業サンプルの迅速モニタリングに使用できる。
【０１９５】
実施例２４、２５、２６、２７、及び２８：下の表１２に示すように、様々な量の繊維１、繊維２、繊維３、繊維４、及び金属リン酸塩濃縮剤としてのヒドロキシアパタイト（ＨＡ、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈより）を使用することによって、５種類の繊維プレミックスを調製した。不織繊維性多孔質マトリックスは、上記実施例１〜３の手順に従って調製した。
【表１３】
2018510270.tif 000018
【０１９６】
実施例２７及び２８の不織繊維性多孔質マトリックスは、シートが数個の孔を含むことから一体性が損なわれており、そのため、測定は形の良い部分で実施した。ヒドロキシアパタイトを有する不織繊維性多孔質マトリックスの随伴水試料の迅速微生物モニタリングに関する試験
【０１９７】
随伴水試料は、カナダの油井から得た。試料Ｇは、ＢＢＬで連続希釈し、１ｍＬずつＰＡＣプレートに接種した。プレートを製造業者の指示に従って３７℃で４８時間インキュベートした。プレートを、３Ｍペトリフィルムプレートリーダーを使用して、細菌数について分析した。各試料から体積１００μＬをキュベットに加え、１４５μＬのクリーントレース水中ＡＴＰ測定用試薬プラス（Ｗａｔｅｒ−Ｐｌｕｓ  Ｔｏｔａｌ  ＡＴＰ）抽出剤と混合し、１０秒間ボルテックスした。体積４５０μＬのクリーントレース水中ＡＴＰ測定用試薬プラスの酵素を添加し、１０秒間混合した。アダプタ（上の実施例１４に記載）を使用して、キュベットを３Ｍクリーントレース  ＮＧルミノメータに挿入して、ＡＴＰ信号を測定した。試料Ｇ（比較例３）は、１．２×１０５ｃｆｕ／ｍＬを含有した。
【０１９８】
実施例１４の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、ダイパンチし、１３ｍｍフィルタホルダ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから入手したＳＷＩＮＮＥＸホルダ）に挿入した。ディスクを、上記の実施例１８の手順に従って試験した。不織繊維性多孔質マトリックスは２連で試験した。各マトリックスの平均バックグラウンド信号を、試験読取値から減算した。同じ手順を、実施例２４〜２８の不織繊維性多孔質マトリックスを使用した実施例３０ａ〜３４ｂ及び随伴水試料Ｄ（比較例３）又は随伴水試料Ｇ（比較例４）のいずれかに使用した。捕捉細菌からのＡＴＰ信号のクリーントレース試験（不織繊維性多孔質マトリックスによる細菌濃縮なし）に対する改善度を、上記実施例１８の式を用いて計算した。データを下の表１３に示す。
【表１４】
2018510270.tif 000019
【０１９９】
不織繊維性多孔質マトリックスは、別々の日に試験し、オリジナルの試料からのＡＴＰ信号は日によって異なっていた。この試験のばらつきは、マトリックスの干渉を示す。洗浄後にＡＴＰ信号が改善していることは、阻害物質の持越しの低減を示し、これにより、ＡＴＰアッセイを随伴水試料の迅速モニタリングに使用できる。
【０２００】
ヒドロキシアパタイトを有する不織繊維性多孔質マトリックスの大腸菌（E. coli）及び黄色ブドウ球菌（S. aureus）の迅速微生物モニタリングに関する試験
実施例３５：大腸菌（E. coli）（ＡＴＣＣ  ５１８１３、グラム陰性菌）の画線培養物から、１つのコロニーを１０ｍＬのＴＳＢ（トリプチックソイブロス、３重量％、Ｄｉｆｃｏより）に接種し、３７℃で一晩（約２０時間）インキュベートした。得られた細菌ストックは約１×１０９ｃｆｕ／ｍＬを含有した。このストックをＤＩ水で連続希釈して、１×１０５ｃｆｕ／ｍＬの作業用ストックを調製した。
【０２０１】
実施例２４の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、ダイパンチし、１３ｍｍフィルタホルダ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから入手したＳＷＩＮＮＥＸホルダ）に挿入した。上記の作業用ストック１ｍＬを、１ｃｃのシリンジを用いて、ディスクに通して濾過した。この濾過液は、廃棄した。ディスクをホルダから取り出し、キュベット内に定置した。体積１４５μＬのクリーントレース水中ＡＴＰ測定用試薬プラスの抽出剤。キュベットを１０秒間ボルテックスした。体積４５０μＬのクリーントレース水中ＡＴＰ測定用試薬プラスの酵素を添加し、１０秒間混合した。キュベットをアダプタに接続し、ＮＧルミノメータで読み取った。バックグラウンドＡＴＰ信号用に、１ｍＬの非スパイクＤＩ水の濾過に使用したディスクも試験した。このバックグラウンド信号を試験結果から減算した。１×１０６ｃｆｕ／ｍＬのストックから１００μＬの体積を、ＡＴＰ信号について試験した。これを「１００％対照」とした。捕捉効率を、上記の実施例１０の式を使用して計算した。実施例２７及び２８のマトリックスを実施例２４と同様に試験した。実施例２４、２７及び２８の結果を下の表１４に示す。
【表１５】
2018510270.tif 000020
【０２０２】
黄色ブドウ球菌（S aureus）（ＡＴＣＣ  ６５３８、グラム陽性菌）の画線培養物から、１つのコロニーを１０ｍＬのＴＳＢ（トリプチックソイブロス、３重量％、Ｄｉｆｃｏより）に接種し、３７℃で一晩（約２０時間）インキュベートした。得られた細菌ストックは約１×１０９ｃｆｕ／ｍＬを含有した。このストックをＤＩ水で連続希釈して、１×１０５ｃｆｕ／ｍＬの作業用ストックを調製した。実施例２４、２７及び２８の不織繊維性多孔質マトリックスからの１４ｍｍディスクを上記のように試験した。結果を下の表１５に示す。
【表１６】
2018510270.tif 000021
【０２０３】
金属ケイ酸塩を含有する不織繊維性多孔質マトリックスの調製
実施例３６のマトリックス：下の表１６に示すように、異なる量の繊維１、繊維２、繊維３、及び繊維４を混合することによって繊維プレミックスを調製した。不織繊維性多孔質マトリックスは、上記実施例１〜３の手順に従って調製した。得られた不織繊維性多孔質マトリックスの厚さは、０．８〜１．０ｍｍであった。
【表１７】
2018510270.tif 000022
【０２０４】
焼成金属ケイ酸塩を有する不織繊維性多孔質マトリックスのビールの迅速微生物モニタリングに関する試験
ＡＴＰ生物発光試験は、ビールのライン洗浄確認方法として使用されており、洗浄完了後の最終すすぎ水の試験に基づく。すすぎ水の試料をラインの分注側から採取し、次いで、ＡＴＰ生物発光試験を用いて試験する。この試験は洗浄確認に関しては有用であるが、ビールライン内のビール又は製品試料を直接試験できることも有利と考えられる。
【０２０５】
ビール自体の品質を評価できるだけでなく、ビール製品の直接試験は、ビールラインの衛生状態を間接的に示し、ビールラインの洗浄が必要か否かを示す可能性がある。ライン洗浄にはビールの排出が必要であり、大量の製品損失を招くことから、必要なときだけ洗浄できることは、必要なときだけ洗浄が実施される場合に金銭的損失が削減される可能性がある。更に、ＡＴＰ生物発光試験はマイクロリットル量のすすぎ水の試料を使用するのに対し、濾過試験は５０〜１００ｍＬ又はそれ以上の最終製品をサンプリングすることができ、試験の感度が増大する可能性がある。
【０２０６】
実施例３７：ビール製造ライン出口から２種のビール試料を得た。各試料から体積５０ｍＬを０．４５μｍメンブレン（ＶＷＲから入手した、Ｃｏｒｎｉｎｇの５０ｍＬチューブトップフィルタ）で濾過して内在する微生物汚染を除去した。各試料から体積１００μＬを１．５ｍＬ微量遠心管に加え、１１０μＬのクリーントレース表面ＡＴＰ測定用試薬（ＣＬＥＡＮ−ＴＲＡＣＥ  Ｓｕｒｆａｃｅ  ＡＴＰ）抽出剤と混合し、１０秒間ボルテックスした。体積２５０μＬのクリーントレース表面ＡＴＰ測定用試薬の酵素を添加し、１０秒間混合した。内容物を、ボルテックスミキサ（ＶＷＲ  Ｆｉｘｅｄ  Ｓｐｅｅｄボルテックスミキサ；ＶＷＲ（Ｗｅｓｔ  Ｃｈｅｓｔｅｒ，ＰＡ））上で約３２００ｒｐｍで５秒間ボルテックスすることによって混合した。卓上ルミノメータ（Ｔｕｒｎｅｒ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ（Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）の２０／２０ｎシングルチューブルミノメータ）を使用して相対光単位（ＲＬＵ）を１０秒おきに１分間測定することにより、ＡＴＰ信号を測定した。発光量の値は、ルミノメータと共に提供される２０／２０ｎ  ＳＩＳソフトウェアを使用してルミノメータから得た。これを「非スパイクビール対照」とした。
【０２０７】
３０℃でインキュベートしたＹＰＤ寒天プレートからのＳ．セレビジアエ（S.cerevisiae）（ＡＴＣＣ２０１３９０）の画線培養物を使用して、ｂｉｏＭｅｒｉｅｕｘ，Ｉｎｃ．（Ｄｕｒｈａｍ  ＮＣ）のＤＥＮＳＩＣＨＥＫ密度計を用いて、３ｍＬの脱イオン水中で０．５マクファーランド標準を調製した。得られた酵母ストックはおよそ１０８ｃｆｕ／ｍＬを含有し、これを濾過したビールで連続希釈して、１０５ｃｆｕ／ｍＬを含有する酵母懸濁液を得た。懸濁液の１：１０希釈物を５０ｍＬのビールに接種して、１０４ｃｆｕ／ｍＬを得た（合計で５ｍＬ中におよそ５×１０４ＣＦＵ）。スパイクしたビールを、実施例３６からダイパンチした１４ｍｍの不織繊維性多孔質マトリックスを収容したＳＷＩＮＮＥＸフィルタホルダに、１０ｃｃのシリンジを使用して送達した。５ｍＬの試料全てがマトリックスを通過した後、フィルタホルダを分解し、表面滅菌ピンセットを使用して、ディスクを空の滅菌１．５ｍＬ微量遠心管に移した。ディスク上のＡＴＰ信号を上記のように読み取った。これが「濃縮試料」の信号である。
【０２０８】
５×１０５ｃｆｕ／ｍＬのストックから１００μＬを使用して「１００％対照」を調製した。５ｍＬの濾過ビールの処理に使用したディスクを、同様にしてバックグラウンドＡＴＰ信号（ディスクバックグラウンド）について試験した。スパイクしたビールストックから体積１００μＬを使用して、「スパイクビール対照」を調製した。不織繊維性多孔質マトリックスは２連で試験した。ＡＴＰ信号の％を次式を使用して計算した。
ＡＴＰ信号（％）＝（濃縮試料のＲＬＵ／１００％対照ビールのＲＬＵ）×１００
【０２０９】
両方のビール試料で、Ｓ．セレビジアエ（S. cerevisiae）について同じ手順を実施した。結果を下の表１７に示す。
【表１８】
2018510270.tif 000023
【０２１０】
実施例３６のマトリックスを通過した試料では、スパイクビール対照の１０倍大きい信号が観察され、これは非スパイクビール試料の信号に非常に近かった。
【０２１１】
実施例３８〜４０：焼成ケイ酸マグネシウムを有する不織繊維性多孔質マトリックスの調製
下の表１８に示すように、様々な量の繊維１、繊維２、繊維４、繊維５及び繊維６を混合することによって３種類の繊維プレミックスを調製した。
【０２１２】
実施例３８については、４Ｌのブレンダ（ＶＷＲ（Ｒａｄｎｏｒ，ＰＡ）より「ＷＡＲＩＮＧ  ＣＯＭＭＥＲＣＩＡＬ  ＨＥＡＶＹ  ＤＵＴＹ  ＢＬＥＮＤＥＲ，ＭＯＤＥＬ３７ＢＬ８４」の商品名で入手可能）中で、繊維を３Ｌの冷脱イオン水に加え、低速で３０秒間ブレンドした。この混合物を塊（nit）又は凝集（clump）のない均一な繊維分散体となっているかどうかについて検査した。添加剤粒子ＣＭ−１１１を、更に１Ｌの脱イオン水と共に加え、低速で１５秒間混合した。
【０２１３】
実施例３９及び４０については、繊維５を、３Ｌの冷脱イオン水中で中速で３０秒間ブレンドした。他の繊維を全て加え、低速で３０秒間ブレンドした。添加剤粒子ＣＭ−１１１を、更に１Ｌの脱イオン水と共に加え、低速で１５秒間混合した。
【０２１４】
底部に細かいメッシュスクリーンとドレーンバルブを備えた、約３０ｃｍ（１２インチ）四方、高さ３０ｃｍ（１２インチ）の箱を有するパッド作製装置（Ｗｉｌｌｉａｍｓ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ（Ｗａｔｅｒｔｏｗｎ，ＮＹ）より「ＴＡＰＰＩ」の商品名で入手）を使用して、不織繊維性多孔質フェルトを調製した。このスクリーン上に、約１４インチ（３６ｃｍ）×１２インチ（３０ｃｍ）のポリエチレンスパンボンド片（Ｆｉｂｅｒｗｅｂ（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ）より入手したＰＥＴ  Ｌｕｔｒａｄｕｒ７２４０）をスクリーン上のスクリムとして堆積させた。この箱のスクリーンの上方約１ｃｍの高さにまで水道水を満たした。各繊維及び添加剤混合物を箱に注ぎ入れ、バルブを開くと直ちに真空が形成され、これにより箱から水が引き出された。
【０２１５】
この繊維性不織布フェルトを、装置から２０ｃｍ四方の吸取紙のシート（Ａｎｃｈｏｒ  Ｐａｐｅｒ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）より入手した９６ポンド白色紙）上に移した。各フェルトを２〜４層の吸取紙の間に挟み、余分な水を吸い取らせた。続いて、プレスした実施例３８のフェルトを、新しい吸取紙の上に移し、１３０℃に設定したオーブン（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）から入手したＨＥＲＡＴＨＥＲＭオーブンシリーズＯＭＳ１００）内に約３時間置いて残留水分を除去し、不織繊維性多孔質マトリックスを形成した。実施例３９及び４０のフェルトを１２５℃で約３時間乾燥して、残留水分を除去し、不織繊維性多孔質マトリックスを形成した。得られた実施例３８及び４０の繊維性多孔質マトリックスは、およそ１．３０〜１．４０ｍｍの厚さであった。実施例３９の繊維性多孔質マトリックスは、１．４５〜１．５５ｍｍの厚さであった。
【表１９】
2018510270.tif 000024
【０２１６】
金属ケイ酸塩を有する不織繊維性多孔質マトリックスの大腸菌（E. coli）の細菌捕捉の試験
大腸菌（E. coli）（ＡＴＣＣ１１２２９、グラム陰性菌）の画線培養物から、１つのコロニーを１０ｍＬのＴＳＢ（トリプチックソイブロス、３重量％、Ｄｉｆｃｏより）に接種し、３７℃で一晩（約２０時間）インキュベートした。得られた細菌ストックは約１×１０９ｃｆｕ／ｍＬを含有した。このストックを脱イオン水で連続希釈して、１×１０２ｃｆｕ／ｍＬの作業用ストックを調製した。
【０２１７】
実施例４１〜４３：実施例３８〜４０の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、それぞれダイパンチし、１３ｍｍフィルタホルダ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから入手したＳｗｉｎｎｅｘホルダ）に挿入した。上記の作業用ストック１０ｍＬを、１０ｃｃのシリンジを用いて、ディスクに通して濾過した。濾過後、ディスクを廃棄した。濾過液を、滅菌１５ｍＬポリプロピレンチューブに回収した。各濾過液の１ｍＬ体積を、ＰＡＣプレートに接種し、大腸菌（E coli）捕捉について試験した。
【０２１８】
ストック溶液もＰＡＣに接種した。これを「１００％対照」とした。ペトリフィルムプレートリーダーを使用し、製造業者の指示に従ってプレートを計数した。捕捉効率を次式を用いて計算した。結果を表１９に示す。
対照％＝（接種した濾過液のＣＦＵ）×１００／１００％対照のＣＦＵ
捕捉効率％＝１００−対照％
【表２０】
2018510270.tif 000025
【０２１９】
金属ケイ酸塩を有する不織布繊維性多孔質マトリックスの黄色ブドウ球菌（S.aureus）の細菌捕捉の試験
黄色ブドウ球菌（S. aureus）（ＡＴＣＣ  ６５３８、グラム陽性菌）の画線培養物から、１つのコロニーを１０ｍＬのＴＳＢ（トリプチックソイブロス、３重量％、Ｄｉｆｃｏより）に接種し、３７℃で一晩（約２０時間）インキュベートした。得られた細菌ストックは約１×１０９ｃｆｕ／ｍＬを含有した。このストックを脱イオン水で連続希釈して、１×１０２ｃｆｕ／ｍＬの作業用ストックを調製した。
【０２２０】
実施例４４〜４６：実施例３８〜４０のそれぞれの不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、それぞれダイパンチし、１３ｍｍフィルタホルダ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから入手したＳｗｉｎｎｅｘホルダ）に挿入した。上記の作業用ストック１０ｍＬを、１０ｃｃのシリンジを用いて、ディスクに通して濾過した。濾過後、ディスクを廃棄した。濾過液を、滅菌１５ｍＬポリプロピレンチューブに回収した。各濾過液の１ｍＬ体積を、ＰＡＣプレートに接種した。各ディスクを、黄色ブドウ球菌（S aureus）捕捉について試験した。
【０２２１】
ストック溶液もＰＡＣに接種した。これを「１００％対照」とした。ペトリフィルムプレートリーダーを使用し、製造業者の指示に従ってプレートを計数した。捕捉効率を、次式を用いて計算した。結果を表２０に示す。
対照％＝（接種した濾過液のＣＦＵ）×１００／１００％対照のＣＦＵ
捕捉効率％＝１００−対照％
【表２１】
2018510270.tif 000026
【０２２２】
実施例４７及び４８：焼成ケイ酸マグネシウムを含有する薄い不織繊維性多孔質マトリックスの調製
下の表２１に示すように、様々な量の繊維１、繊維４、繊維５及び繊維６を混合することによって２種類の繊維プレミックスを調製した。
【０２２３】
実施例４７については、４Ｌのブレンダ（ＶＷＲ（Ｒａｄｎｏｒ，ＰＡ）より「ＷＡＲＩＮＧ  ＣＯＭＭＥＲＣＩＡＬ  ＨＥＡＶＹ  ＤＵＴＹ  ＢＬＥＮＤＥＲ，ＭＯＤＥＬ３７ＢＬ８４」の商品名で入手可能）中で、繊維６を３Ｌの冷脱イオン水に加え、中速で３０秒間ブレンドした。他の繊維を全て加え、低速で更に１分間ブレンドした。この混合物を塊（nit）又は凝集（clump）のない均一な繊維分散体となっているかどうかについて検査した。粒子添加剤ＣＭ−１１１を、更に１Ｌの脱イオン水と共に加え、低速で１５秒間混合した。
【０２２４】
底部に細かいメッシュスクリーンとドレーンバルブを備えた、約３０ｃｍ（１２インチ）四方、高さ３０ｃｍ（１２インチ）の箱を有するパッド作製装置（Ｗｉｌｌｉａｍｓ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ（Ｗａｔｅｒｔｏｗｎ，ＮＹ）より「ＴＡＰＰＩ」の商品名で入手）を使用して、不織繊維性多孔質フェルトを調製した。このスクリーン上に、約１４インチ（３６ｃｍ）×１２インチ（３０ｃｍ）のポリエチレンスパンボンド片（Ｆｉｂｅｒｗｅｂ（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ）より入手したＰＥＴ  Ｌｕｔｒａｄｕｒ７２４０）をスクリーン上のスクリムとして堆積させた。この箱のスクリーンの上方約１ｃｍの高さにまで水道水を満たした。繊維及び粒子添加剤混合物を箱に注ぎ入れ、バルブを開くと直ちに真空が形成され、これにより箱から水が引き出された。
【０２２５】
この繊維性不織布フェルトを、装置から２０ｃｍ四方の吸取紙のシート（Ａｎｃｈｏｒ  Ｐａｐｅｒ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）より入手した９６ポンド白色紙）上に移した。このフェルトを２〜４層の吸取紙の間に挟み、余分な水を吸い取らせた。続いて、プレスした実施例２９のフェルトを、新しい吸取紙の上に移し、１２５℃に設定したオーブン（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）から入手したＨＥＲＡＴＨＥＲＭオーブンシリーズＯＭＳ１００）内に約３時間置いて残留水分を除去し、不織繊維性多孔質マトリックスを形成した。得られた実施例４７の繊維性多孔質マトリックスは、およそ０．８〜０．９０ｍｍの厚さであった。
【０２２６】
実施例４８では、繊維混合物を、下の表１６に示す量を使用したことを除き、実施例２９に記載のように調製した。パッド作製装置に更に４Ｌの冷脱イオン水を充填した。装置のスクリーンにはスパンボンドスクリムを使用しなかった。バルブを開放し、水を排出しながら、繊維及び粒子添加剤混合物を装置に注いだ。約１４インチ（３６ｃｍ）×１２インチ（３０ｃｍ）のポリエチレンスパンボンド片を濡れたフェルト上に押し当て、スクリムを持ち上げることによって、繊維性不織布フェルトをスクリーンから外した。得られた乾燥不織繊維性多孔質マトリックスは、およそ０．８〜０．９０ｍｍの厚さであった。
【表２２】
2018510270.tif 000027
【０２２７】
金属ケイ酸塩を有する不織繊維性多孔質マトリックスの大腸菌（E. coli）の細菌捕捉に関する試験
大腸菌（E. coli）（ＡＴＣＣ  １１２２９、グラム陰性菌）の画線培養物から、１つのコロニーを１０ｍＬのＴＳＢ（トリプチックソイブロス、３重量％、Ｄｉｆｃｏより）に接種し、３７℃で一晩（約２０時間）インキュベートした。得られた細菌ストックは約１×１０９ｃｆｕ／ｍＬを含有した。このストックを脱イオン水で連続希釈して、１０ｃｆｕ／ｍＬ、１×１０２ｃｆｕ／ｍＬ、及び１×１０３ｃｆｕ／ｍＬの作業用ストックを調製した。
【０２２８】
実施例４９：実施例４７の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、ダイパンチし、１３ｍｍフィルタホルダ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから入手したＳＷＩＮＮＥＸホルダ）に挿入した。１０ｃｆｕ／ｍＬの作業用ストック１０ｍＬを、１０ｃｃのシリンジを用いて、各ディスクに通して濾過した。濾過後、ディスクを廃棄した。濾過液を、滅菌１５ｍＬポリプロピレンチューブに回収した。濾過液の１ｍＬ体積を、ＰＡＣプレートに接種した。
【０２２９】
実施例５０：実施例４７の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、ダイパンチし、１３ｍｍフィルタホルダ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから入手したＳＷＩＮＮＥＸホルダ）に挿入し、１０ｍＬの１×１０２ｃｆｕ／ｍＬ作業ストックを使用して、実施例４９と同じ手順により、大腸菌（E. coli）捕捉について試験した。
【０２３０】
実施例５１：実施例４７の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、ダイパンチし、１３ｍｍフィルタホルダ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから入手したＳＷＩＮＮＥＸホルダ）に挿入し、１０ｍＬの１×１０３ｃｆｕ／ｍＬ作業ストックを使用して、実施例４９と同じ手順により、大腸菌（E. coli）捕捉について試験した。
【０２３１】
実施例５２〜５４：実施例４８の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、実施例４９、５０、及び５１と同じ手順に従って試験し、それぞれ実施例５２、５３及び５４を調製した。
【０２３２】
大腸菌（E. coli）ストック溶液もＰＡＣに接種した。これらを「１００％対照」試料とした。ペトリフィルムプレートリーダーを使用し、製造業者の指示に従ってプレートを計数した。捕捉効率を、次式を用いて計算した。結果を表２２に示す。
対照％＝（接種した濾過液のＣＦＵ）×１００／１００％対照のＣＦＵ
捕捉効率％＝１００−対照％
【表２３】
2018510270.tif 000028
【０２３３】
金属ケイ酸塩を有する不織繊維性多孔質マトリックスの黄色ブドウ球菌（S. aureus）の細菌捕捉に関する試験
黄色ブドウ球菌（S. aureus）（ＡＴＣＣ６５３８、グラム陽性菌）の画線培養物から、１つのコロニーを１０ｍＬのＴＳＢ（トリプチックソイブロス、３重量％、Ｄｉｆｃｏより）に接種し、３７℃で一晩（約２０時間）インキュベートした。得られた細菌ストックは約１×１０９ｃｆｕ／ｍＬを含有した。このストックを脱イオン水で連続希釈して、１０ｃｆｕ／ｍＬ、１×１０２ｃｆｕ／ｍＬ、及び１×１０３ｃｆｕ／ｍＬの作業用ストックを調製した。
【０２３４】
実施例５５：実施例４７の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、ダイパンチし、１３ｍｍフィルタホルダ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから入手したＳＷＩＮＮＥＸホルダ）に挿入した。１０ｃｆｕ／ｍＬの作業用ストック１０ｍＬを、１０ｃｃのシリンジを用いて、各ディスクに通して濾過した。濾過後、ディスクを廃棄した。濾過液を、滅菌１５ｍＬポリプロピレンチューブに回収した。濾過液の１ｍＬ体積を、ＰＡＣプレートに接種した。
【０２３５】
実施例５６：実施例４７の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、ダイパンチし、１３ｍｍフィルタホルダ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから入手したＳｗｉｎｎｅｘホルダ）に挿入し、１０ｍＬの１×１０２ｃｆｕ／ｍＬ作業ストックを使用して、実施例５５と同じ手順により、黄色ブドウ球菌（S. aureus）捕捉について試験した。
【０２３６】
実施例５７：実施例４７の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、ダイパンチし、１３ｍｍフィルタホルダ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから入手したＳｗｉｎｎｅｘホルダ）に挿入し、１０ｍＬの１×１０３ｃｆｕ／ｍＬ作業ストックを使用して、実施例５５と同じ手順により、黄色ブドウ球菌（S. aureus）捕捉について試験した。
【０２３７】
実施例５８〜６０：実施例４８の不織繊維性多孔質マトリックスの１４ｍｍディスクを、実施例５５、５６、及び５７と同じ手順に従って試験し、それぞれ実施例５８、５９及び６０を調製した。
【０２３８】
黄色ブドウ球菌（S. aureus）ストック溶液もＰＡＣに接種した。これらを「１００％対照」試料とした。ペトリフィルムプレートリーダーを使用し、製造業者の指示に従ってプレートを計数した。捕捉効率を、次式を用いて計算した。結果を表２３に示す。
対照％＝（接種した濾過液のＣＦＵ）×１００／１００％対照のＣＦＵ
捕捉効率％＝１００−対照％
【表２４】
2018510270.tif 000029
【０２３９】
本明細書では、特定の例示的実施形態が詳細に説明されてきたが、当業者には、上述の説明を理解した上で、これらの実施形態の代替物、変更物、及び等価物を容易に想起することができる点が、理解されるであろう。更には、本明細書で参照される全ての刊行物及び特許は、個々の刊行物又は特許を参照により組み込むことが、詳細かつ個別に指示されている場合と同じ程度で、それらの全容が参照により組み込まれる。様々な例示的実施形態が説明されてきた。これらの実施形態及び他の実施形態は、以下の特許請求の範囲に含まれるものである。
【図１】
2018510270.tif 000030
【図２】
2018510270.tif 000031
【図３】
2018510270.tif 000032
【国際調査報告】
2018510270.tif 000033
2018510270.tif 000034
2018510270.tif 000035