[发明专利]用于聚集颗粒的系统和方法

说明书

相关申请

本申请要求2008年6月7日提交的美国临时专利申请第60/924,998号的优先权。 

发明领域 

在本发明的一些实施方案中，本发明涉及流式细胞术，更具体但不排他地涉及荧光激活细胞分选(FACS)。 

发明背景 

流式细胞术是用于同时多参数分析单个细胞的物理和/或化学特征的一种技术。流式细胞术允许对细胞(或其它微观颗粒)进行计数、检查和分选，并提供单个颗粒的物理和/或化学特征的多参数分析。所要分析的细胞向检查点流动，且该流动被设计成使得颗粒依次运动到达检查点，所以每一颗粒被单独地分析。 

一种特定的流式细胞术被称为荧光激活细胞分选(FACS)。FACS根据每一个细胞的具体光散射和荧光特征，将生物细胞或其它颗粒的多相混合物分选到两个或更多个容器中，每一次一个细胞。它是一种有用的科学仪器，因为它提供了来自单个细胞的荧光信号的快速、客观且定量的记录以及有特定兴趣的细胞的物理分离。 

该技术在许多领域中具有应用，包括分子生物学、病理学、免疫学、植物生物学和海洋生物学。 

例如，在细胞生物学和免疫学的领域中，它与荧光标记抗体一起使用，该荧光标记抗体与特异性靶细胞结合，并允许定量分析血细胞计数器中的抗原。该方法广泛用于研究蛋白质表达和蛋白质定位、细胞表面抗原定量(在不同临床病变例如白血病中的血液细胞上的CD标记物)、细胞内抗原和核抗原(调节性T细胞中的转录因子如FoxP3的激活)、细胞活力(通过Annexin/PI染色来定量凋亡细胞)以及其它。 

流式细胞术和FACS在医学中也具有广泛应用，尤其是在移植、血液学、肿瘤免疫学和化疗、遗传学和体外受精(IVF)中的精子分选。 

一般，在流动血细胞计数器中，光束指向流体流，其中颗粒在该流体中一个接一个排列。许多检测器指向流体流通过光束的位点。通过光束的每一个悬浮的颗粒以某种方式(例如散射光)与所述光相互作用，且来自所述颗粒的光被所述检测器拾取。检测到的光被分析，以提供关于每一单个颗粒的物理和化学结构的各种类型的信息。 

流动血细胞计数器通常具有5个主要组件： 

流动池，其中液体流运载和排列所述细胞，使得它们依次运动通过用于感测的光束； 

光源； 

检测器； 

放大系统；以及 

用于分析放大的检测信号的计算机。 

在流动池中排列颗粒通过将外力施加于颗粒来实现。在市场上可获得的流动血细胞计数器中所使用的施加外力的一种方法在本领域中称为“鞘流”。其它方法包括将光和超声施加于颗粒。 

发明概述 

在一些实施方案中，本发明涉及流式细胞术，更具体但不排他地涉及荧光激活的细胞分选(FACS)。 

本发明的一些实施方案的一个方面涉及排列颗粒，以便它们依次运动例如通过流动血细胞计数器的光束。 

因此，本发明的一些实施方案的一个方面涉及聚集颗粒的方法，该方法包括： 

提供颗粒在第一悬浮介质中的悬浮液；以及 

使该悬浮液沿着具有至少一种小于100μm的截面尺寸的通道流动； 

其中所述第一悬浮介质具有这样的粘弹性，以使得所述悬浮液在所述通道中的流动增加了颗粒在所述通道内的聚集区域中的浓度。 

在示例性实施方案中，聚集区域是在通道的高度的一半处。 

在一些实施方案中，所述聚集区域具有与通道的长度垂直的截面，所述截面具有与在相同位置的通道的截面相同的形状，但更小。 

可选择地，所述聚集区域与所述通道同轴。 

在本发明的一些示例性实施方案中，所述悬浮液包括多种尺寸的颗粒；以及 

所述粘弹性使得悬浮液在所述通道中的流动优先将较大的颗粒向所述聚集区域引导。 

可选择地，提供悬浮液包括： 

获得所述颗粒在第二悬浮介质中的悬浮液；以及 

将所述第二悬浮介质与所述第一悬浮介质交换。 

可选择地，提供悬浮液包括： 

提供具有各种粘弹性的多种悬浮介质； 

响应所述介质的粘弹性，从所述多种悬浮介质中选择所述第一悬浮介质；以及 

将颗粒悬浮于所选择的悬浮介质中。 

在一些实施方案中，选择包括：响应所述颗粒的尺寸来选择。 

在示例性实施方案中，提供悬浮液包括：