專利名稱：：從過濾器中洗脫微生物的裝置和方法從過濾器中洗脫微生物的裝置和方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2004年12月16日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)60/636,678的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容都通過引用結(jié)合在此。發(fā)明背景
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及用于從過濾介質(zhì)中洗脫或另外除去微生物的裝置和方法。相關(guān)技術(shù)的論述在包括水、食品、化妝品和藥品的諸多工業(yè)中，微生物濃度的測(cè)定和計(jì)數(shù)是微生物分析的必要部分。對(duì)于水微生物學(xué)，令人感興趣的微生物如隱孢子蟲屬類(CAyptospor/cf/i/mspp.)和賈第蟲屬類(G/araf/aspp.)常常以低濃度存在。這導(dǎo)致樣品需要大量水以產(chǎn)生有意義的數(shù)據(jù)。在水工業(yè)中，典型地，為了檢測(cè)隱孢子蟲屬類卵囊和賈第蟲屬類孢囊(cysts)的存在，過濾1,000升凈化水(finishedwater)或10-50升表面水(例如，湖水、河水等)。在過濾之后，必須采收這些生物體以進(jìn)一步確認(rèn)并且量化。對(duì)于這種應(yīng)用，在美國(guó)和英國(guó)批準(zhǔn)了兩種主要的商業(yè)化過濾裝置和方法。美國(guó)專利5,690,825公開了使用可膨脹的、壓縮的開孔固體泡沫捕獲并且采收微生物，如隱孢子蟲和賈第蟲，這是通過過濾器過濾大量液體樣品(例如水)進(jìn)行的。'825專利的內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。通過消除壓縮并且從泡沫基體中沖洗目標(biāo)生物體，從泡沫過濾器中釋放捕獲的生物體。壓縮的泡沫過濾器裝置和自動(dòng)化洗滌/洗脫裝置現(xiàn)在由緬因州的Westbrook的IDEXXLaboratories,lnc.以Filta-Max⑧商標(biāo)出售。Filta-Max洗脫方法和洗滌過程(washstation)包括下列步驟首先將泡沫過濾器組件解壓縮，隨后使用往復(fù)柱塞重復(fù)使Filta-Max過濾器在緩沖溶液的存在下進(jìn)行壓縮和解壓縮的行程。用于Filta-Max方法的緩沖溶液包括PBST的水溶液(磷酸鹽緩沖鹽水-0.01%土溫20)。由Filta-Max⑥裝置和方法洗脫微生物的現(xiàn)行工藝需要沖洗步驟，這與本公開的發(fā)明相比，勞動(dòng)密集更顯著。PallGelmanScienceslnc.生產(chǎn)并且銷售用于從大量水樣品中捕獲并且采收微生物的膜過濾器(可獲自PallCorporation)。當(dāng)前，所述過濾器裝置以EnvirochekTM商標(biāo)(親水性聚醚砜過濾介質(zhì))和EnvirochekHV商標(biāo)(親水性聚酯膜)出售的。由這些裝置和方法中的任一種洗脫微生物的方法都需要沖洗步驟，這與本公開的發(fā)明相比，勞動(dòng)密集更顯著。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供從過濾介質(zhì)中洗脫微生物的裝置和方法，所述裝置和方法比當(dāng)前出售的裝置和方法更快速、更容易使用并且更有效率。發(fā)明概述本發(fā)明公開了一種新型且有效的從過濾介質(zhì)中洗脫微生物的裝置和方法。通常，所述裝置包含其中放置懷疑含有微生物的過濾介質(zhì)或者與過濾介質(zhì)流體連接的壓力室。將緩沖溶液安置在過濾介質(zhì)一側(cè)的壓力室中。在將所述室加壓之后，在過濾介質(zhì)的另一側(cè)打開出口，使壓力和緩沖溶液在與進(jìn)樣方向相反的流動(dòng)方向上快速通過過濾介質(zhì)，從而導(dǎo)致從過濾介質(zhì)中有效地洗脫微生物?？梢愿鶕?jù)需要的洗脫效率和微生物采收率(recoveryefficiency)重復(fù)所述過程。根據(jù)本公幵的一個(gè)方面，提供一種用于從過濾介質(zhì)中洗脫微生物的裝置。所述裝置包括使具有容納過濾介質(zhì)的形狀和大小的箱體，所述箱體具有入口和出口；設(shè)置在所述箱體內(nèi)的過濾介質(zhì)，所述過濾介質(zhì)已經(jīng)與懷疑含有微生物的液體進(jìn)行過接觸；用于將液體緩沖溶液通過出口輸送到所述箱體中的裝置；和用于使液體緩沖溶液在壓力下通過所述過濾介質(zhì)并且通過所述入口離開所述箱體的裝置。用于使流體緩沖溶液通過過濾介質(zhì)的裝置可以包含可選擇性連接所述箱體的出口的加壓組件。所述加壓組件可以包含壓力室，所述壓力室被配置成用于在將液體緩沖溶液輸送到所述箱體中之前，在其中將一定量的液體緩沖溶液加壓。所述壓力室可以與加壓氣體源選擇性流體連通。所述加壓組件可以包含在加壓氣體源和壓力室之間流體設(shè)置的空氣閥和在所述空氣閥和所述壓力室之間流體設(shè)置的非回流閥。所述裝置還可以包含被配置成在其中儲(chǔ)存一定量的液體緩沖溶液的儲(chǔ)存器和與所述儲(chǔ)存器流體連通的第一導(dǎo)管。第一導(dǎo)管可以包含被配置成與壓力室選擇性流體連接的自由端。所述裝置還可以包含容納于所述儲(chǔ)存器中的液體緩沖溶液。所述裝置還可以包含在所述儲(chǔ)存器和所述壓力室之間流體設(shè)置的緩沖液入口閥。所述裝置還可以進(jìn)一步包含洗脫閥，所述洗脫閥與所述壓力室流體連接并且可與箱體的出口流體連接。所述裝置還可以包含與所述壓力室流體連接的放空閥。預(yù)期可以將壓力室加壓至在約0psi(O巴)到至少約72.5psi(5.0巴)之間的壓力。可預(yù)見所述過濾介質(zhì)可以包含多個(gè)相互層疊的盤狀物。所述盤狀物的層疊體可以在外徑較大的盤狀物和外徑較小的盤狀物之間交替?？梢詫⑺霰P狀物的層疊體以直線方向進(jìn)行壓縮。.根據(jù)本公開的另一個(gè)方面，提供一種用于從過濾介質(zhì)中洗脫微生物的方法。所述方法包括下列步驟提供懷疑含有微生物的過濾介質(zhì)；和使加壓液體強(qiáng)行通過所述過濾介質(zhì)以在存在微生物時(shí)，從過濾介質(zhì)中至少部分洗脫微生物。可預(yù)見所述使加壓液體強(qiáng)行通過過濾介質(zhì)的步驟可以包括使加壓液體在與過濾方向相反的方向上強(qiáng)行通過過濾介質(zhì)。所述方法還可以包括使固定量的加壓液體在已知的初始?jí)毫ο聫?qiáng)行通過過濾介質(zhì)的步驟。所述方法還可以進(jìn)一步包括提供如上所述的用于洗脫過濾介質(zhì)的裝置的步驟。所述方法還可以包括將固定量的液體緩沖溶液引入到壓力室中的步驟。所述方法還可以包括將壓力室加壓至在約0psi(O巴)到至少約72.5psi(5.0巴)的壓力的步驟。所述方法還可以包括使加壓液體緩沖溶液強(qiáng)行通過過濾介質(zhì)的步驟。附圖簡(jiǎn)述通過參考說(shuō)明性實(shí)施方案的如下詳細(xì)描述，結(jié)合附圖，本公開的用于液體樣品測(cè)試的裝置和方法的上述優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更加顯而易見，并且可以被理解，在附圖中圖1是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案，用于從過濾器中洗脫微生物的裝置的示意圖；圖2是圖1的洗脫裝置的加壓組件的示意圖；圖3是根據(jù)本公開的一個(gè)備選實(shí)施方案的加壓組件的示意圖；圖4是示例性現(xiàn)有技術(shù)的過濾器組件或裝置的示意性側(cè)視圖，所述過濾器組件或裝置可以使用本公開的洗脫裝置進(jìn)行洗脫；圖5A是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案，用于過濾器裝置的過濾器元件的側(cè)視圖；圖5B是圖5A的過濾器元件的第一盤狀物構(gòu)件的俯視圖；圖5C是圖5A的過濾器元件的第二盤狀物的俯視圖；和圖6是說(shuō)明在使用不同的壓力洗脫方法時(shí)，微小隱孢子蟲(c73^topo"W"w/7arvww)卵囊禾卩蘭伯賈第蟲(G/aW/(2丄"mW/a)孢囊的采收率的圖。優(yōu)選實(shí)施方案的詳述以下將參考其中顯示本公開的優(yōu)選實(shí)施方案的附圖更充分地描述本公開。首先參考圖1和2，將根據(jù)本公開的從過濾器、過濾器組件、過濾器裝置等中洗脫微生物的裝置的一個(gè)實(shí)施方案全部標(biāo)示為100。盡管下面將結(jié)合具體的實(shí)施方案和應(yīng)用，例如對(duì)過濾器組件/裝置洗脫隱孢子蟲和/或賈第蟲，描述并且說(shuō)明本公開的洗脫裝置100，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該容易意識(shí)并且理解，本公開的洗脫裝置ioo還可以同樣用于其它應(yīng)用或者可以改造在此公開的洗脫裝置100和方法，以使其與許多其它過濾器組件/裝置一起使用。參考圖1和2,洗脫裝置100包含儲(chǔ)存器或室102。儲(chǔ)存器102適合在其中容納一定量的緩沖溶液"B"。如在此所用的，緩沖溶液是用于實(shí)現(xiàn)容納于過濾器組件箱體中的過濾器的洗脫的任何溶液。例如，緩沖溶液可以是含有0.01%土溫20的磷酸鹽緩沖鹽水。備選地，所述緩沖液可以包含0.1。/。月桂醇醚(Laureth)12、10mM三羥甲基氨基甲烷緩沖液、ImMEDTA二鈉和0.015%消泡劑A。還可預(yù)見到緩沖溶液中的表面活性劑成分可以選自土溫80、IgepalCA720、Niaproof、十二烷基硫酸鹽(LaiylSulphate)和IgepalCA630。優(yōu)選的緩沖溶液包括例如，0.02%(重量/體積)(或0.45mM)焦磷酸四鈉十水合物、0.03%(重量/體積)(或0.84mM)乙二胺四乙酸三鈉鹽和0.01%(體積/體積)聚氧乙烯失水山梨糖單油酸酯(土溫80)的水溶液，其全部公開內(nèi)容在下列文獻(xiàn)中可找到Inoue，M.，Rai，S.K.，Oda,T.，Kimura,K.，藍(lán)anishi,M.，Hotta，H.，Uga，S.，2003，"ANewFilter-elutingSolutionthatFacilitatesImprovedRecoveryof07//05^0hd/wmOocystsfromWater,"J.Microbiol.Methods.55,679-686，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在此。還更優(yōu)選的緩沖溶液包括0.01M的Tris-HCl的水溶液，所述水溶液包含0.02%(重量/體積)(或0.45mM)焦磷酸四鈉十水合物、0.03%(重量/體積)(或0.84mM)乙二胺四乙酸三鈉鹽和0.01%(體積/體積)聚氧乙烯失水山梨糖單油酸酯(土溫80)?？深A(yù)見到儲(chǔ)存器102具有至少250ml的容量；優(yōu)選地，所述儲(chǔ)存器具有保留緩沖溶液"B"的10L容量。如在圖1和2中看出，洗脫裝置100還包含通過第一導(dǎo)管104與儲(chǔ)存器102流體連接的加壓組件110。加壓組件110包含與儲(chǔ)存器102流體連接的壓力室112。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，壓力室112具有2.0升的容量，并且能夠經(jīng)受至少1巴并且優(yōu)選至多12巴的壓力。優(yōu)選壓力室112包含圓錐形或截頭圓錐形的下部112a以便于從中噴出流體。加壓組件110包含第一入口或緩沖液入口閥114，所述第一入口或緩沖液入口閥114在儲(chǔ)存器102和壓力室112之間被流體連接。緩沖液入口閥114控制緩沖溶液"B"流入到壓力室112中。加壓組件110還包含第二入口或壓縮空氣閥116，所述壓縮空氣閥116在壓力室112和空氣壓縮機(jī)、泵等118之間流體連接。空氣入口閥116控制壓縮空氣和/或其它加壓氣體流入到壓力室112中。優(yōu)選地，非回流閥120等可以在空氣入口閥116和壓力室112之間流體連接。非回流閥120防止從壓力室U2反向通過空氣入口閥116的壓力損失。加壓組件110可以任選包含與壓力室112流體連接的第三或放空閥122。當(dāng)壓力室112填充或裝填有緩沖溶液"B"時(shí)，放空閥122允許空氣離開壓力室112。加壓組件IIO還包含與壓力室U2流體連接的第四或洗脫閥124。適宜的是，洗脫閥124與壓力室112的下部112a流體連接。優(yōu)選地，將配件126連接到洗脫閥124的自由端上。將配件126進(jìn)行配置并且使其適合于流體連接過濾器箱體或裝置300與洗脫閥124。加壓組件IIO還任選包含與壓力室112在操作上連接的壓力計(jì)130以測(cè)量并且顯示壓力室112中的壓力?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，將加壓組件110的備選實(shí)施方案整體顯示為210。加壓組件210類似于加壓組件110，并且只被詳細(xì)論述至識(shí)別構(gòu)造和操作的差別所必需的程度。如在圖3中看出，加壓組件210包含第一入口或緩沖液入口閥214，所述緩沖液入口閥214通過第一管接構(gòu)件214a與壓力室212流體連接。將第一螺紋接頭2i4b與緩沖液入口閥214在操作上連接，以連接管等215的第一端。管215的第二端可以包含用于連接到儲(chǔ)存器102(參見圖l)上的第二螺紋接頭214c。加壓組件210還包含第二入口閥或壓縮空氣入口閥216，所述第二入口閥或壓縮空氣入口閥216在壓力室212和空氣壓縮機(jī)、泵等118之間流體連接(參見圖2)。優(yōu)選地，非回流閥220在壓縮空氣入口閥216和壓力室212之間流體連接。非回流閥220防止從壓力室212反向通過壓縮空氣入口閥216的壓力損失。優(yōu)選地，將兩部分快速連接管接頭217的第一構(gòu)件217a連接到壓縮空氣入口閥216上?？梢詫刹糠挚焖龠B接管接頭217的第二構(gòu)件217b通過配件217c連接到從壓縮機(jī)118(參見圖l)延伸的軟管(沒有顯示)上。加壓組件210還包含與壓力室212流體連接的第三閥或放空閥222。當(dāng)壓力室212填充或裝填有緩沖溶液"B"時(shí)，放空閥222允許空氣離開壓力室212。加壓組件210還包含第四閥或洗脫閥224，所述第四閥或洗脫閥224通過第一管接構(gòu)件224a與壓力室212流體連接。優(yōu)選地，將配件226連接到洗脫閥224的自由端上，以使過濾器箱體或裝置300與洗脫閥224流體連接。加壓組件210還任選包含壓力計(jì)230，所述壓力計(jì)230與壓力室212在操作上連接以測(cè)量并且顯示壓力室112內(nèi)的壓力。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，將示例性過濾器裝置或組件整體顯示為300，所述過濾器裝置或組件用于從樣品中捕獲并且采收目標(biāo)微生物，如隱孢子蟲屬類和賈第蟲屬類并且與洗脫裝置100—起使用。只作為實(shí)例，過濾器裝置300包含具有通常具有圓柱形主體的過濾器箱體310，所述主體配置有固定出口端312a，所述固定出口端312a具有軸向延伸的出口管314。蓋316被安置在入口端312b，并且包含軸向延伸的入口管318。通過帶螺紋的連接將蓋316固定到圓柱形主體310的入口端312b，并且通過O形環(huán)324進(jìn)行密封。在過濾過程中，流體通過過濾器裝置300的方向由箭頭"A"表示。在箱體310內(nèi)的是過濾器元件326。過濾器裝置300包含帶孔端板328形式的上游壓縮構(gòu)件和帶孔端板330形式的下游壓縮構(gòu)件，所述上游壓縮構(gòu)件和下游壓縮構(gòu)件由螺栓332形式的桿構(gòu)件穿過每一塊端板328、330的中心孔進(jìn)行連接。在端板328、330之間的是約60個(gè)被壓縮的由網(wǎng)狀泡沫構(gòu)成的環(huán)形盤狀物326，所述環(huán)形盤狀物326各自具有約lcm的未壓縮厚度和90ppi(36個(gè)開孔/cm)的未壓縮孔隙率。將環(huán)形盤狀物326以一端在一端上面的方式(end-over-end)層疊在面328和螺栓332上，并且通過端板330向下推以將泡沬層壓縮至2至3cm的總厚度。對(duì)于過濾器裝置300的詳細(xì)論述，可以參考美國(guó)專利5,690,825，該專利的全部?jī)?nèi)容都通過引用結(jié)合在此。示例性過濾器裝置300是市售的，并且可以Filta-Max⑧商標(biāo)獲自緬因州的Westbrook的IDEXXLaboratories,Inc.?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5A-5C，根據(jù)本公開，將用于過濾器裝置300的過濾器元件整體顯示為350。過濾器元件350是多層的，并且包含多個(gè)以相互交替排列的形式層疊的第一過濾器構(gòu)件352和第二過濾器構(gòu)件354。優(yōu)選地，過濾器元件350包含40個(gè)第一過濾器構(gòu)件352和39個(gè)第二過濾器構(gòu)件354。盡管已經(jīng)描述的是具有以交替關(guān)系排列的40個(gè)第一過濾器構(gòu)件352和39個(gè)第二過濾器構(gòu)件354的過濾器元件350，但是可預(yù)見到在本公開的范圍內(nèi)，可以使用任何數(shù)量的第一過濾器構(gòu)件352和第二過濾器構(gòu)件354，并且可以將它們以任何順序排列。如在圖5B中看出，適宜的是，第一過濾器構(gòu)件352是具有外徑"D1"并且限定內(nèi)徑為"D3"的中心孔352a的環(huán)。優(yōu)選地，第一過濾器構(gòu)件352的外徑"D1"約為55mm(~2.17英寸)，并且第一過濾器構(gòu)件352的內(nèi)徑約為18mm(~0.71英寸)。如在圖5C中看出，優(yōu)選地，第二過濾器構(gòu)件354是具有外徑"D2"并且限定內(nèi)徑為"D3"的中心孔354a的環(huán)。優(yōu)選地，第二過濾器構(gòu)件354的外徑"D2"約為40mm(1.57英寸)，并且第二過濾器構(gòu)件354的內(nèi)徑"D3"等于第一過濾器構(gòu)件352的中心孔352a的內(nèi)徑。優(yōu)選地，第一過濾器構(gòu)件352和第二過濾器構(gòu)件354由可膨脹的開孔網(wǎng)狀泡沫等制造。壓縮所述泡沫以將它的有效孔徑降低至足以過濾大量液體樣品并且捕獲樣品中的小顆?；蛭⑸锶珉[孢子蟲屬類和/或賈第蟲屬類的程度。優(yōu)選地，可以將過濾器元件350代替上述環(huán)形盤狀物326放置在過濾器裝置300中。使用過濾器元件350有助于將通過過濾器裝置300的流速保持在可接受的限度內(nèi)，以及降低目標(biāo)微生物繞過過濾器元件的發(fā)生率。更優(yōu)選地，參考圖1-4，根據(jù)本公開，顯示并且描述了使用洗脫裝置100洗脫過濾器裝置300的方法。根據(jù)所述方法，將緩沖溶液"B"輸送或引入到壓力室112中。特別是，在打開放空閥122以從壓力室112中排出空氣或氣體并且空氣入口閥116和洗脫閥124處于關(guān)閉的狀態(tài)下，將緩沖液入口閥114操作至打開狀態(tài)以打開在緩沖溶液"B"的儲(chǔ)存器102和壓力室112之間的通道。優(yōu)選地，儲(chǔ)存器102位于壓力室112之上，使得緩沖溶液"B"通過重力自流進(jìn)料輸送，然而，將緩沖溶液"B"引入到壓力室112中的任何方法都可被考慮，例如，通過注入到可密封孔中，使用正壓力將緩沖溶液"B"輸送至壓力室112中等。優(yōu)選地，將有效量的緩沖溶液"B"引入到壓力室112中。例如，對(duì)于每一次洗脫處理，將約240ml緩沖溶液"B"從儲(chǔ)存器102中輸送到壓力室112。在將緩沖溶液"B"引入到壓力室112中的情況下，再次操作緩沖液入口閥114以關(guān)閉在緩沖溶液"B"的儲(chǔ)存器102和壓力室112之間的通道。另外，還將放空閥122操作至關(guān)閉位置以防止氣體或緩沖溶液"B"從壓力室112中逃逸。只要在壓力室112中含有緩沖溶液"B"并且關(guān)閉放空閥122，就將空氣入口閥116操作至打開狀態(tài)。通過打開空氣入口閥116，利用來(lái)自空氣壓縮機(jī)118的空氣等將壓力室112加壓。保持空氣入口閥116打開，直至壓力室112中的壓力為約1.0巴(約14.5psi)至約5.0巴(約72.5psi)，優(yōu)選約4.0巴(約58psi)，此時(shí)關(guān)閉空氣入口闊116。通過壓力計(jì)130測(cè)量并且顯現(xiàn)壓力室112內(nèi)的壓力。在處理過程中的此時(shí)，或者在此之前需要時(shí)，將過濾器裝置300與洗脫閥124流體連接。特別是，將過濾器裝置300的出口管314連接到洗脫閥124上。過濾器裝置300優(yōu)選為在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的過濾之后和/或在過濾大量流體之后，至少部分被微生物(例如，隱孢子蟲和賈第蟲)飽和的過濾器裝置。為了捕獲和/或接納被除去的流體或洗出液(即，來(lái)自過濾器裝置300中的緩沖溶液"B"和微生物)，將收集容器等放置在過濾器裝置300的入口管318下面，或者備選地，可以將流體導(dǎo)管(沒有顯示)與過濾器裝置300的入口管318流體連接。在壓力室130內(nèi)的壓力為或約為適宜或需要的壓力的情況下，將洗脫閥124操作至打開狀態(tài)，從而使加壓的緩沖溶液"B"在與圖4的箭頭"A"相反的方向上強(qiáng)行通過過濾器裝置300。這樣一來(lái)，在過濾器裝置300中捕獲和/或含有的微生物被逐出和/或擠壓出過濾器裝置300的過濾器元件326中。一旦收集到洗出液，就將洗脫閥124操作至關(guān)閉狀態(tài)。然后可以將過濾器裝置300從洗脫閥124上拆卸，并且處置或者檢修以用于進(jìn)一步過濾操作。在需要和/或適宜的時(shí)候，可以再次打開放空閥122以進(jìn)一步使壓力室112排空。然后可以如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知道的那樣處理和/或分析洗出液?？深A(yù)見到在本公開的范圍內(nèi)，為了進(jìn)一步除去和/或洗脫另外的微生物，可以使過濾器裝置300與洗脫閥124保持接通(attachedto)或者再次接通，并且使另外的加壓緩沖溶液"B"保持強(qiáng)行通過。通過下列實(shí)施例可以進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)-實(shí)施例1從飲用水樣品中采收隱孢子蟲屬類卵囊和賈第蟲屬類孢囊的采收率首先，用100個(gè)微小隱孢子蟲卵囊和100個(gè)蘭伯賈第蟲孢囊(Waterbome,Inc.新奧爾良，路易斯安那，美國(guó))強(qiáng)化(spiked)來(lái)自英國(guó)的紐馬克特和英國(guó)的VeoliaWaterCompany的1,000升和50升飲用水樣品。被填充物的粒狀大小對(duì)于紐馬克特樣品<0.5mL并且對(duì)于Veolia樣品為0.5mL。使含有強(qiáng)化的隱孢子蟲屬類卵囊和賈第蟲屬類孢囊的水樣品通過根據(jù)在上面圖5簡(jiǎn)述的結(jié)構(gòu)的Filta-Max和79-Disc過濾器的過濾器組件的每一個(gè)。79-Disc過濾器組件由79個(gè)具有兩種不同尺寸的開孔網(wǎng)狀泡沫襯墊環(huán)組成40個(gè)大泡沫襯墊具有55nun的外徑和18mm的內(nèi)徑，以及39個(gè)小泡沫襯墊具有40mm的外徑和18mm的內(nèi)徑。所有79-Disc過濾器的泡沫環(huán)均為10mm厚。將兩種尺寸的泡沫襯墊(S卩，55mm和40mm的襯墊)以交替的方式夾在中間，成為層疊體。然后將層疊體從約790mm壓縮至約30mm，并且通過保持螺栓固定。這種構(gòu)造產(chǎn)生具有兩個(gè)過濾層的過濾器組件過濾器組件的外層(即，外徑為40mm的泡沫襯墊放射狀朝外的區(qū)域)被壓縮13倍，并且作為預(yù)過濾器，以及過濾器組件的內(nèi)層(即，外徑為40mm的泡沬襯墊放射狀朝內(nèi)的區(qū)域)被壓縮27倍，并且作為尺寸排阻過濾器。Filta-Max法在英格蘭是標(biāo)準(zhǔn)方法，并且是被DrinkingWaterInspectorate(DWI)承認(rèn)的。在英格蘭和威爾士，DWI負(fù)責(zé)評(píng)定飲用水的質(zhì)量，在不滿足標(biāo)準(zhǔn)時(shí)采取強(qiáng)制行動(dòng)，并且在水不適合人類消費(fèi)時(shí)，采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。處理過濾后的Filta-Max組件，并且使用如DWI方法中所述標(biāo)準(zhǔn)的Filta-Max洗脫方法洗脫捕獲的生物體。在本實(shí)施方案中，使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案檢測(cè)膨脹最小(5mm)和不膨脹的79-Disc過濾器。使用在5巴壓力(即72.5psi)下加壓的240mL緩沖溶液(0.45mM焦磷酸鈉、0.84mMEDTA三鈉，0.01%土溫80)，將過濾器在與進(jìn)樣步驟相反的流動(dòng)方向上只洗脫一次。使用標(biāo)準(zhǔn)的免疫磁分離法(Dyna1⑧InvitrogenCorporation,卡爾斯巴德，加利福尼亞，美國(guó))純化在洗脫濾液中的生物體，使用熒光抗體著色劑進(jìn)行染色，并且使用熒光顯微鏡計(jì)數(shù)。如下表所示，這些數(shù)據(jù)表明，在使用本發(fā)明的裝置和方法時(shí)，采收率相當(dāng)于或好于官方方法Filta-Max。過濾器和洗脫方法Filta-Max/DWI79Disc過濾器(0畫)/PE79Disc過濾器(5腿)/PE樣品來(lái)源紐馬克特，英國(guó)VsoliaWat6r,紐馬克特，英國(guó)VeoliaWater，紐馬克特，英國(guó)VcoliaWater,隱孢子蟲采收率平均值35.4%39.5%24.6%42.6%33.6%53.7%37.5%33.6%43.7%賈第蟲采收率平均值17.2%25.8%24.2%22.4%20.5%34.4%21.5%23.3%27.5%實(shí)施例2來(lái)自生水樣品中的隱孢子蟲屬類卵囊和賈第蟲屬類孢囊的采收率首先，使用100個(gè)微小隱孢子蟲卵囊和100個(gè)蘭伯賈第蟲孢囊(WaterbomeTM,inc.新奧爾良，路易斯安那，美國(guó))加強(qiáng)到來(lái)自愛荷華州、北達(dá)科他州、加利福尼亞州和賓夕法尼亞州的50升表面水樣品中。被填充物的粒狀大小對(duì)于所有這些水樣品均為0.5mL。使用GelmanHV，F(xiàn)ilta-Max，ID過濾器和79-Disc過濾器的過濾器組件，收集含有強(qiáng)化的隱孢子蟲卵囊和賈第蟲孢囊的水樣品。79-Disc過濾器組件由79個(gè)具有兩種不同尺寸的開孔網(wǎng)狀泡沫襯墊環(huán)組成40個(gè)大泡沫襯墊具有55mm的外徑和18mm的內(nèi)徑，以及39個(gè)小泡沫襯墊具有40mm的外徑和18mm的內(nèi)徑。所有泡沫環(huán)均為10mm厚。將兩種尺寸的泡沫襯墊(g卩，55mm和40mm襯墊)以交替方式夾在中間，成為層疊體。然后將泡沫襯墊的層疊體從約790mm壓縮至約30mm，并且通過保持螺栓固定。這種構(gòu)造產(chǎn)生具有兩個(gè)過濾層的過濾器組件過濾器組件的外層(即，外徑為40mm的泡沫襯墊放射狀朝外的區(qū)域)被壓縮13倍，并且作為預(yù)過濾器，并且過濾器組件的內(nèi)層(即，外徑為40mm的泡沫襯墊放射狀朝內(nèi)的區(qū)域)被壓縮27倍，并且作為尺寸排阻過濾器。ID-過濾器(深度增加)組件由67個(gè)開孔網(wǎng)狀聚酯泡沫環(huán)構(gòu)建。51個(gè)環(huán)的直徑為84mm，并且16個(gè)環(huán)的直徑為55mm。所有環(huán)均為10mm厚，并且具有18mm的中心孔。所述環(huán)以交替方式成層，其中由三個(gè)環(huán)的層疊體組成的較大環(huán)被較小環(huán)隔開。將所述層疊體從約670mm壓縮至約30mm。這種構(gòu)造產(chǎn)生具有兩個(gè)過濾層的過濾器組件。過濾器組件的外層(即，外徑為40mm的泡沫襯墊放射狀朝外的區(qū)域)被壓縮17倍，并且作為預(yù)過濾器。過濾器組件的中心層(即，外徑為40mm的泡沫襯墊放射狀朝內(nèi)的區(qū)域)被壓縮22倍，并且作為有效的尺寸排阻過濾器。Filta-Max和GelmanHV方法是美國(guó)環(huán)保局(USEPA)接受的標(biāo)準(zhǔn)方法并且被包括作為用于濃縮并且采收表面水樣品中的隱孢子蟲屬類卵囊和賈第蟲屬類孢囊的USEPA方法1623。處理Filta-Max組件和GelmanHV并且使用如USEPA方法1623中所述標(biāo)準(zhǔn)的Filta-Max和GelmanHV方法洗脫在這些過濾器中捕獲的生物體。分別處理ID-過濾器和79-Disc過濾器以使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案洗脫被捕獲的生物體。在本實(shí)驗(yàn)中，評(píng)價(jià)膨脹最小(5mm)和不膨脹的ID-過濾器和79-Disc過濾器的過濾器組件。使用在5巴壓力(即72.5psi)下加壓的240mL緩沖溶液，將過濾器在與進(jìn)樣步驟相反的流動(dòng)方向上只洗脫一次。使用標(biāo)準(zhǔn)的免疫磁分離法(DynalInvitrogenCorporation,卡爾斯巴德，加利福尼亞，美國(guó))純化在洗脫濾液中的生物體，使用熒光抗體著色劑進(jìn)行染色，并且使用熒光顯微鏡計(jì)數(shù)。如下表所示，這些數(shù)據(jù)表明，在使用本發(fā)明的裝置和方法時(shí)，采收率相當(dāng)于或好于官方方法Filta-Max和GelmanHV的采收率。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>在兩種方法之間，來(lái)自50L表面水樣品中的隱孢子蟲屬類卵囊和賈第蟲屬類孢囊的采收率首先，使用7種表面水樣品，包括加利福尼亞河#1(美國(guó))；馬薩諸塞州湖(美國(guó))；亞拉巴馬河(美國(guó))；未知名的河(美國(guó))；喬治亞水庫(kù)(美國(guó))和劍橋河(英國(guó))。除劍橋河樣品具有0.4mL的被填充物粒狀大小以外，對(duì)于所有其它樣品的粒狀大小為0.5mL。使用IOO個(gè)隱孢子蟲卵囊和100個(gè)賈第蟲孢囊(EasyseedTM，BTFPtyLtd.,NorthRyde澳大利亞)加強(qiáng)50升所指出的水樣品。使含有強(qiáng)化的隱孢子蟲卵囊和賈第蟲孢囊的水樣品通過具有圖5中所述結(jié)構(gòu)的Filta-Max和79-Disc過濾器的過濾器組件。79-Disc過濾器組件由79個(gè)具有兩種不同尺寸的開孔網(wǎng)狀泡沫襯墊環(huán)組成40個(gè)大泡沫襯墊具有55mm的外徑和18mm的內(nèi)徑，以及39個(gè)小泡沫襯墊具有40mm的外徑和18mm的內(nèi)徑。所有泡沫環(huán)均為10mm厚。將兩種尺寸的泡沫襯墊以交替方式夾在中間，成為層疊體。然后將所述層疊體從約790mm壓縮至約30mm，并且通過保持螺栓固定。這種構(gòu)造產(chǎn)生具有兩個(gè)過濾層的過濾器組件過濾器組件的外層(即，外徑為40mm的泡沫襯墊放射狀朝外的區(qū)域)被壓縮13倍，并且作為預(yù)過濾器，并且過濾器組件的內(nèi)層(即，外徑為40mm的泡沬襯墊放射狀的區(qū)域)被壓縮27倍，并且作為尺寸排阻過濾器。處理過濾后的Filta-Max組件，并且根據(jù)如USEPA方法1623中所述標(biāo)準(zhǔn)的Filta-Max洗脫方法洗脫被捕獲的生物體，以濃縮并且采收在表面水樣品中的隱孢子蟲和賈第蟲。使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，對(duì)79-Disc過濾器進(jìn)行處理，以洗脫出被捕獲的生物體。這種洗脫實(shí)施方案使用4步洗脫順序(1)使用4巴(即，58psi)的壓縮空氣的空氣吹掃，(2)240mL力口壓的緩沖液在4巴壓力下洗脫，(3)使用4巴(即，58psi)的壓縮空氣的空氣吹掃和(4)150mL加壓的緩沖液在4巴壓力下洗脫。用于這種洗脫程序的緩沖溶液包含焦磷酸四鈉十水合物(0.2克/升)、EDTA三鈉鹽(0.3克/升)、Tris-HCl(0.01M)禾卩土溫-80(0.1mL/L)。使用標(biāo)準(zhǔn)的免疫磁分離法(Dyna1⑧InvitrogenCorporation,卡爾斯巴德，加利福尼亞，美國(guó))純化在洗脫濾液中的生物體，使用熒光抗體著色劑進(jìn)行染色，并且使用熒光顯微鏡計(jì)數(shù)。如在下表中看出，這些數(shù)據(jù)表明，在使用本發(fā)明的裝置和方法時(shí)，平均采收率對(duì)于隱孢子蟲為31.5%，并且對(duì)于賈第蟲為41.5%,即對(duì)于隱孢子蟲約為相對(duì)于官方方法Filta-Max的平均采收率的115%，并且對(duì)于賈第蟲約為相對(duì)于官方方法Filta-Max的平均采收率的128%。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>實(shí)施例4在使用不同的壓力洗脫方法時(shí)，隱孢子蟲屬類卵囊和賈第蟲屬類孢囊的采收率首先，用100個(gè)微小隱孢子蟲卵囊和100個(gè)蘭伯賈第蟲孢囊(WaterborneTM,Inc.新奧爾良，路易斯安那，美國(guó))加強(qiáng)10升RO水樣品。使含有加強(qiáng)的隱孢子蟲卵囊和賈第蟲孢囊的水樣品通過具有圖5所述結(jié)構(gòu)的79-Disc過濾器的過濾器組件。79-Disc過濾器組件由79個(gè)具有兩種不同尺寸的開孔網(wǎng)狀泡沫襯墊環(huán)組成40個(gè)大泡沬襯墊具有55mm的外徑和18mm的內(nèi)徑，以及39個(gè)小泡沫襯墊具有40mm的外徑和18mm的內(nèi)徑。所有泡沫環(huán)均為10mm厚。將兩種尺寸的泡沫襯墊以交替的方式夾在中間，成為層疊體。然后將所述層疊體從約790mm壓縮至約30mm，并且通過保持螺栓固定。這種構(gòu)造產(chǎn)生具有兩個(gè)過濾層的過濾器組件過濾器組件的外層(即，外徑為40mm的泡沫襯墊放射狀朝外的區(qū)域)被壓縮13倍，并且作為預(yù)過濾器，并且過濾器組件的內(nèi)層(即，外徑為40mm的泡沫襯墊放射狀朝內(nèi)的區(qū)域)被壓縮27倍，并且作為尺寸排阻過濾器。使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，對(duì)79-Disc過濾器進(jìn)行處理，以洗脫出被捕獲的生物體。這些包括(1)2次連續(xù)的加壓緩沖液洗脫(lx240mL+lxl50mL);(2)在2次連續(xù)的加壓緩沖液洗脫之后，一次壓縮空氣吹掃(即，AP+lx240mL+lxl50mL);(3)在一次150mL加壓緩沖液吹掃之后，一次壓縮空氣吹掃、一次240mL加壓緩沖液洗脫、一次空氣吹掃(即，AP+lx240mL+AP+lxl50mL);(4)在3次130mL加壓緩沖液洗脫之后，一次壓縮空氣吹掃；(5)在4次lOOmL加壓緩沖液洗脫之后，一次壓縮空氣吹掃；(6)在5次80mL加壓緩沖液洗脫之后，一次壓縮空氣吹掃；和(7)在使用預(yù)先溫?zé)嶂?7°C緩沖液進(jìn)行5次加壓緩沖液洗脫之后，一次壓縮空氣吹掃。所有壓力洗脫步驟均以4巴的壓力在與進(jìn)樣步驟相反的流動(dòng)方向上進(jìn)行。用于這種洗脫程序的緩沖溶液包含焦磷酸四鈉十水合物(0.2克/升)、EDTA三鈉鹽(0.3克/升)、Tris-HCl(0.01M)和土溫-80(0.1mL/L)。使用標(biāo)準(zhǔn)的免疫磁分離法(Dynal⑧InvitrogenCorporation,卡爾斯巴德，加利福尼亞，美國(guó))純化在洗脫濾液中的生物體，使用熒光抗體著色劑進(jìn)行染色，并且使用熒光顯微鏡計(jì)數(shù)。如在圖6中看出，這些數(shù)據(jù)表明，在使用本發(fā)明的裝置時(shí)，在本發(fā)明的不同實(shí)施方案之間，采收率彼此基本上相似。實(shí)施例5在Filta-Max和本發(fā)明的方法之間的處理時(shí)間差在本實(shí)施例中，將5種水樣品即包括1種試劑水樣品(為千凈的水樣品)和4種濁度不同的生水用于本試驗(yàn)中。水樣品通過具有圖5中所描述結(jié)構(gòu)的79-Disc過濾器的過濾器組件。79-Disc過濾器組件由79個(gè)具有兩種不同尺寸的開孔網(wǎng)狀泡沫襯墊環(huán)組成40個(gè)大泡沫襯墊具有55mm的外徑和18mm的內(nèi)徑，以及39個(gè)小泡沫襯墊具有40mm的外徑和18mm的內(nèi)徑。所有泡沫環(huán)均為10mm厚。將兩種尺寸的泡沬襯墊以交替的方式夾在中間，成為層疊體。然后將所述層疊體從約790mm壓縮至約30mm，并且通過保持螺栓固定。這種構(gòu)造產(chǎn)生具有兩個(gè)過濾層的過濾器組件過濾器組件的外層(即，外徑為40mm的泡沫襯墊放射狀朝外的區(qū)域)被壓縮13倍，并且作為預(yù)過濾器，并且過濾器組件的內(nèi)層(即，外徑為40mm的泡沫襯墊放射狀朝內(nèi)的區(qū)域)被壓縮27倍，并且作為尺寸排阻過濾器。根據(jù)如USEPA方法1623中所述的標(biāo)準(zhǔn)Filta-Max方法處理Filta-Max組件。使用本發(fā)明的裝置和方法(S卩，壓力洗脫)處理79-Disc過濾器。根據(jù)水樣品的性質(zhì)，F(xiàn)ilta-Max的樣品處理時(shí)間在11分鐘25秒至26分鐘45秒的范圍內(nèi)。當(dāng)使用本發(fā)明的裝置和方法(即，壓力洗脫)進(jìn)行樣品洗脫時(shí)，處理洗脫步驟所需的時(shí)間只需2分鐘5秒，而與水樣品的性質(zhì)無(wú)關(guān)。如在下表中看出，使用本發(fā)明的裝置和方法具有降低樣品處理時(shí)間的需求和節(jié)約勞動(dòng)力的顯著優(yōu)點(diǎn)。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>盡管已經(jīng)參考所附的圖表和附圖特別顯示并且描述了本發(fā)明時(shí)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以在其中進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)的修改，包括不限于具有處理樣品洗脫的全自動(dòng)裝置和方法的各種修改。因此，應(yīng)該認(rèn)為如上述建議那些但不限于此的修改都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種用于從過濾介質(zhì)中洗脫微生物的裝置，所述裝置包含使具有容納過濾介質(zhì)的形狀和大小的箱體，所述箱體具有入口和出口；被安置在所述箱體中的過濾介質(zhì)，所述過濾介質(zhì)已經(jīng)與懷疑含有微生物的液體進(jìn)行過接觸；用于將液體緩沖溶液通過所述出口輸送到所述箱體中的裝置；和用于使所述液體緩沖溶液在壓力下通過所述過濾介質(zhì)并且通過所述入口離開箱體的裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述用于使液體緩沖溶液通過過濾介質(zhì)的裝置包含可選擇性連接所述箱體的出口的加壓組件。3.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述加壓組件包含壓力室，所述壓力室被配置成用于在將所述液體緩沖溶液輸送到所述箱體之前，將其中一定量的液體緩沖溶液加壓。4.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述壓力室是與加壓氣體源選擇性流體連通的。5.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述加壓組件包含在所述加壓氣體源和所述壓力室之間流體設(shè)置的空氣閥以及在所述空氣閥和所述壓力室之間流體設(shè)置的非回流閥。6.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，還包含被配置成在其中儲(chǔ)存一定量的液體緩沖溶液的儲(chǔ)存器和與所述儲(chǔ)存器流體連通的第一導(dǎo)管，其中所述第一導(dǎo)管包含被配置成與所述壓力室選擇性流體連接的自由端。7.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，還包含容納于所述儲(chǔ)存器內(nèi)的液體緩沖溶液。8.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，還包含在所述儲(chǔ)存器和所述壓力室之間流體設(shè)置的緩沖液入口閥。9.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，還包含洗脫閥，所述洗脫閥與所述壓力室流體連接，并且可與所述箱體的出口流體連接。10.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，還包含與所述壓力室流體連接的放空閥。11.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中可將所述壓力室加壓至介于約0psi(O巴)到至少約72.5psi(5.0巴)之間的壓力。12.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述過濾介質(zhì)包含多個(gè)相互層疊的盤狀物，其中所述盤狀物的層疊體在外徑較大的盤狀物和外徑較小的盤狀物之間交替，并且其中將所述盤狀物的層疊體以直線方向進(jìn)行壓縮。13.—種用于從過濾介質(zhì)中洗脫微生物的方法，所述方法包括下列步驟提供懷疑含有微生物的過濾介質(zhì)；和使加壓液體強(qiáng)行通過所述過濾介質(zhì)，使得存在微生物時(shí)，從所述過濾介質(zhì)中將微生物至少部分洗脫。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述使加壓液體強(qiáng)行通過過濾介質(zhì)的步驟包括使所述加壓液體在與過濾方向相反的方向上強(qiáng)行通過所述過濾介質(zhì)。15.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括使固定量的加壓液體在已知的初始?jí)毫ο聫?qiáng)行通過所述過濾介質(zhì)的步驟。16.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括提供用于洗脫所述過濾介質(zhì)的裝置的步驟；所述裝置包含可與所述箱體的出口選擇性連接的加壓組件，其中所述加壓組件包含壓力室，所述壓力室被配置成用于在將所述液體緩沖溶液輸送到所述箱體之前，將在其中的一定量的液體緩沖溶液加壓；與所述壓力室選擇性流體連通的加壓氣體源；在所述加壓氣體源和所述壓力室之間流體設(shè)置的空氣閥以及在所述空氣閥和所述壓力室之間流體設(shè)置的非回流閥；被配置成在其中儲(chǔ)存一定量的液體緩沖溶液的儲(chǔ)存器，和與所述儲(chǔ)存器流體連通的第一導(dǎo)管，其中所述第一導(dǎo)管包含被配置成與所述壓力室選擇性流體連接的自由端；容納于所述儲(chǔ)存器內(nèi)的液體緩沖溶液；在所述儲(chǔ)存器和所述壓力室之間流體設(shè)置的緩沖液入口閥；與所述壓力室流體連接并且可與所述箱體的出口流體連接的洗脫閥；和與所述壓力室流體連接的放空閥。17.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括下列步驟-將固定量的液體緩沖溶液引入到所述壓力室中。18.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括下列步驟將所述壓力室加壓至介于約0psi(O巴)到至少約72.5psi(5.0巴)之間的壓力。19.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括下列步驟使加壓的液體緩沖溶液強(qiáng)行通過所述過濾介質(zhì)。全文摘要提供用于從過濾介質(zhì)中洗脫微生物的裝置和方法。所述裝置包含用于容納懷疑含有微生物的過濾介質(zhì)的箱體和用于使所述過濾介質(zhì)與加壓的緩沖溶液接觸的裝置。通過使所述緩沖溶液在壓力下通過所述過濾介質(zhì)，將捕獲在所述過濾介質(zhì)中或在其上的微生物洗脫。文檔編號(hào)B01D29/66GK101160162SQ200580043552公開日2008年4月9日申請(qǐng)日期2005年12月16日優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日發(fā)明者布雷特·布魯因,達(dá)龍·施特格理斯申請(qǐng)人:Idexx實(shí)驗(yàn)室公司