УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОГО ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ИНФЕКЦИОННЫХ АГЕНТОВ

1. Система для быстрого детектирования присутствия инфекционного агента в биологическом образце, содержащая:
a. один реагент биодатчика, включающий в себя по меньшей мере одно антитело и биолюминесцентное средство, причем реагент биодатчика способен: (i) детектировать присутствие конкретного инфекционного агента в тестируемом образце и (ii) испускать детектируемый световой сигнал, когда реагент биодатчика реагирует с биологическим образцом и детектирует присутствие конкретного инфекционного агента в биологическом образце;
b. одноразовый утилизируемый тестовый картридж, имеющий одну реакционную камеру для приема биологического образца и реагента биодатчика, причем реакционная камера имеет заранее определенную внутреннюю геометрию и по меньшей мере одну внутреннюю поверхность, и причем первое введение биологического образца и последующее введение реагента биодатчика в одноразовый утилизируемый тестовый картридж смешивает биологический образец и реагент биодатчика; и
c. блок тестирования, выполненный с возможностью принимать одноразовый утилизируемый тестовый картридж, причем блок тестирования включает в себя датчик для детектирования детектируемого сигнала, испускаемого реагентом биодатчика после вступления в реакцию с биологическим образцом, причем детектирование испускаемого детектируемого сигнала указывает на присутствие инфекционного агента в биологическом образце и является единственным осуществляемым анализом испускаемого детектируемого светового сигнала, причем детектирование конкретного инфекционного агента в биологическом образце происходит в реальном времени.
2. Система по п. 1, в которой датчик представляет собой фотоэлектронный умножитель, имеющий активную поверхность, причем размер активной поверхности оптимизирован так, чтобы уменьшать фоновый шум и увеличивать отношение сигнал-шум у испускаемого детектируемого светового сигнала.
3. Система по п. 2, в которой тестовый картридж дополнительно включает в себя:
(i) основание тестового картриджа, образующее реакционную камеру, и
(ii) резервуарную карту, первоначально содержащую реагент биодатчика.
4. Система по п. 3, в которой резервуарная карта выполнена с возможностью быть вставляемой в основание тестового картриджа постоянно удерживаемой в нем посредством одного или нескольких удерживающих элементов.
5. Система по п. 4, в которой основание тестового картриджа дополнительно содержит механизм вытеснения текучей среды, включающий в себя плунжер, причем приведение плунжера в движение вызывает вытеснение реагента биодатчика, содержащегося в резервуарной карте, в реакционную камеру.
6. Система по п. 5, в которой блок тестирования дополнительно содержит двигатель и поршень в сборе, выполненный с возможностью приведения плунжера в движение.
7. Система по п. 1, в которой блок тестирования представляет
собой портативный блок тестирования.
8. Система по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере одну добавку, расположенную в тестовой камере, причем данная по меньшей мере одна добавка способна минимизировать образование пузырьков в тестовой камере во время смешивания биологического образца и реагента биодатчика.
9. Система по п. 8, в которой по меньшей мере одна добавка содержит поверхностно-активное вещество.
10. Система по п. 1, дополнительно содержащая разрушитель для разрушения отдельных клеток инфекционного агента в биологическом образце перед смешиванием биологического образца с реагентом биодатчика.
11. Система по п. 10, в которой разрушитель представляет собой по меньшей мере одно из энзима, способного высвобождать O-антигены с клеточной поверхности, ультразвукового разрушителя, способного фрагментировать клетки, френч-пресса, способного фрагментировать клетки, и химической обработки, способной высвобождать липосахариды (LPS) из клеток инфекционного агента.
12. Система по п. 1, в которой реагент биодатчика включает в себя генно-инженерный B-лимфоцит, выполненный с возможностью экспрессии биолюминесцентного протеина и по меньшей мере одно мембранносвязанное антитело, специфичное для предопределенного инфекционного агента.
13. Система по п. 12, в которой реагент биодатчика предварительно заправлен коэлентеразином, и в которой весь избыточный коэлентеразин удаляется из реагента биодатчика перед проведением реакции реагента биодатчика с тестируемым
биологическим образцом.
14. Система по п. 1, в которой тестируемый биологический образец извлекается из пищи, включая по меньшей мере одно из говядины, птицы, свинины и других видов мяса, рыбы и растительного материала.
15. Система по п. 1, в которой конкретный инфекционный агент представляет собой Escherichia coli.
16. Система по п. 1, в которой внутренняя геометрия реакционной камеры является в целом параболической.
17. Система по п. 1, в которой реальное время лежит в диапазоне, составляющем до приблизительно пяти минут от комбинирования биологического образца и реагента биодатчика.
18. Система по п. 1, дополнительно содержащая контрольный реагент, способный реагировать с реагентом биодатчика для определения правильности функционирования блока тестирования, причем реагент биодатчика реагирует с тестируемым биологическим образцом перед тем, как контрольный реагент реагирует с реагентом биодатчика.
19. Одноразовая утилизируемая сборка тестового картриджа для облегчения детектирования в реальном времени инфекционного агента в биологическом образце, причем сборка тестового картриджа содержит:
a. резервуарную карту, первоначально содержащую один реагент биодатчика для тестирования биологического образца на инфекционный агент, причем резервуарная карта выполнена с возможностью поверхностно взаимодействовать с основанием тестового картриджа через по меньшей мере один порт для текучей
среды, причем реагент биодатчика включает в себя по меньшей мере одно антитело и биолюминесцентный агент; и
b. основание тестового картриджа, содержащее:
(i) одну реакционную камеру для приема биологического образца и реагента биодатчика, причем реакционная камера имеет предопределенную внутреннюю геометрию и по меньшей мере одну внутреннюю поверхность; и
(ii) механизм вытеснения текучей среды, включающий в себя плунжер для вытеснения реагента биодатчика из резервуарной карты в реакционную камеру через по меньшей мере один порт для текучей среды, в результате чего, когда реагент биодатчика смешивается с биологическим образцом в реакционной камере, испускается детектируемый сигнал, если инфекционный агент присутствует в биологическом образце.
20. Одноразовая утилизируемая сборка тестового картриджа по п. 19, дополнительно содержащая по меньшей мере одну добавку, расположенную в тестовой камере, причем данная по меньшей мере одна добавка способна минимизировать образование пузырьков в тестовой камере во время смешивания биологического образца и реагента биодатчика.
21. Одноразовая утилизируемая сборка тестового картриджа по п. 20, в которой по меньшей мере одна добавка содержит поверхностно-активное вещество.
22. Одноразовая утилизируемая сборка тестового картриджа по п. 19, в котором реагент биодатчика включает в себя генно-инженерный B-лимфоцит, выполненный с возможностью экспрессии биолюминесцентного протеина и по меньшей мере одного
мембранносвязанного антитела, специфичного к предопределенному патогену.
23. Одноразовая утилизируемая сборка тестового картриджа по п. 22, в котором реагент биодатчика предварительно заправлен коэлентеразином, и в котором весь избыточный коэлентеразин удаляется из реагента биодатчика перед проведением реакции реагента биодатчика с тестируемым биологическим образцом.
24. Одноразовая утилизируемая сборка тестового картриджа по п. 19, в которой основание тестового картриджа дополнительно включает в себя порт для предоставления реакционной камере возможности связываться с датчиком в тестирующем устройстве, когда сборка тестового картриджа вводится в тестирующее устройство.
25. Одноразовая утилизируемая сборка тестового картриджа по п. 24, в котором резервуарная карта дополнительно содержит RFID-метку для передачи сигнала на тестирующее устройство, когда сборка тестового картриджа вводится в тестирующее устройство.
26. Одноразовая утилизируемая сборка тестового картриджа по п. 19, в которой внутренняя геометрия тестовой камеры является параболической.
27. Одноразовая утилизируемая сборка тестового картриджа по п. 19, в которой детектирование в реальном времени происходит в диапазоне, составляющем до приблизительно пяти минут от момента времени, когда реагент биодатчика смешивается с биологическим образцом.
28. Тестирующее устройство для детектирования в реальном времени инфекционного агента в биологическом образце, причем
тестирующее устройство содержит:
a. корпус, содержащий крышку и устройство ввода/вывода;
b. предназначенную для анализа часть, содержащую:
(i) углубление в корпусе для приема одноразового утилизируемого тестового картриджа, содержащего тестируемый биологический образец,
(ii) привод для взаимодействия с одноразовым утилизируемым тестовым картриджем, когда крышка закрыта, причем привод вызывает вытеснение реагента биодатчика в одноразовом утилизируемом тестовом картридже, для того чтобы он реагировал с биологическим образцом во время проведения теста, причем реагент биодатчика включает в себя по меньшей мере одно антитело и биолюминесцентный агент; и
(iii) датчик, ассоциированный с углублением в корпусе, для того чтобы детектировать световой сигнал, испускаемый после того, как реагент биодатчика вытеснен приводом, для того чтобы он реагировал с биологическим образцом и генерировал выходной сигнал; и
c. блок управления, выполненный с возможностью:
(i) принимать ввод от пользователя посредством устройства ввода/вывода для запуска теста;
(ii) в ответ на прием пользовательского ввода и после того, как биологический образец помещен в углубление части для анализа, приводить в действие привод для вытеснения реагента биодатчика в тестовом картридже, для того чтобы он реагировал с биологическим образцом;
(iii) принимать выходной сигнал от датчика; и
(iv) выводить результат теста пользователю на устройство ввода/вывода.
29. Тестирующее устройство по п. 28, в котором датчик представляет собой фотоэлектронный умножитель, имеющий активную поверхность, причем размер активной поверхности оптимизирован для уменьшения фонового шума и повышения отношения сигнал-шум испускаемого светового сигнала.
30. Тестирующее устройство по п. 29, дополнительно содержащее схему RFID-связи для приема одного или нескольких сигналов от тестового картриджа, причем один или несколько сигналов идентифицируют по меньшей мере одно из типа теста, который следует проводить, и того, использовался ли тестовый картридж ранее.
31. Тестирующее устройство по п. 28, в котором реагент биодатчика содержит генно-инженерный B-лимфоцит, выполненный с возможностью экспрессии биолюминесцентного протеина и по меньшей мере одного мембранносвязанного антитела, специфичного для предопределенного инфекционного агента.
32. Тестирующее устройство по п. 31, в котором реагент биодатчика предварительно заправлен коэлентеразином, и в котором весь избыточный коэлентеразин удаляется из реагента биодатчика перед проведением реакции реагента биодатчика с тестируемым биологическим образцом.
33. Тестирующее устройство по п. 28, дополнительно содержащее разрушитель для разрушения отдельных клеток инфекционного агента в биологическом образце перед смешиванием биологического образца с реагентом биодатчика.
34. Тестирующее устройство по п. 33, в котором разрушитель представляет собой по меньшей мере одно из энзима, способного высвобождать O-антигены с клеточной поверхности, ультразвукового разрушителя, способного фрагментировать клетки, френч-пресса, способного фрагментировать клетки, и химической обработки, способной высвобождать липосахариды (LPS) из клеток инфекционного агента.
35. Тестирующее устройство по п. 28, причем данное тестирующее устройство представляет собой портативное тестирующее устройство.