[发明专利]通过质谱流式细胞术的细胞分析

说明书

领域

本发明涉及用于通过质谱流式细胞术(mass cytometry)的细胞分析的设备和方法。

引言

细胞生物学研究的一个领域涉及通过鉴定指示细胞功能、细胞处理或由于某些反应的响应的生物特性询问细胞样品。这些特性的一些可通过传统的基于细胞的成像技术被观察到，所述基于细胞的成像技术例如，用于显现细胞的结构特征的外观的显微术或通过利用发光或放射性检测在免疫细胞化学和免疫组织化学中显现标志物。

可选地，使用质谱流式细胞术的单细胞分析的技术可以被应用于以金属缀合的抗体和金属插入剂标记，并且单独地被引导进入电感耦合等离子体(ICP)离子源的细胞，在那里细胞被汽化、雾化和离子化用于同时的元素分析。作为大量可区别的元素标签以及通过质谱流式细胞仪同时检测和定量的结果，通过此多重的技术确定的细胞特性可以被用于扩展细胞分析的维度，超过传统的基于细胞的成像或显现技术的能力。

但是，基于细胞的成像/显现技术和质谱流式细胞术技术需要细胞样品的分离的和专用的装置用于其分析。因此，联合基于离散样品的多种独立的细胞分析技术的结果以提高细胞信息的维度，可遭受固有的不确定性。

概述

鉴于前述和根据本发明的教导，申请人认识到，通过利用每种技术基于不同过程执行其询问的事实的优势，细胞组的多维分析可以通过技术的联合来执行。细胞组可以根据每种技术需要的条件最初地被准备，使得根据每种感兴趣的特性，每个过程可以被累积地应用于同一细胞组，而没有来自由每个过程施加的条件的实质的干扰。可以按倾向于保持用于每种随后的技术的条件，最终由用于最终研究的质谱流式细胞术检测器执行询问的次序选择询问过程的顺序。激光消融质谱流式细胞术过程可以被配置以仅仅靶向以前已经被鉴定为具有感兴趣的特性的候选细胞。对同一细胞组可以建立来自对每一候选细胞的质谱流式细胞术分析的结果与对应的感兴趣的特性之间的直接关联。

本发明的教导的另一方面是一种用于质谱流式细胞术的细胞分析的方法。该方法包括提供以多于一种有区别的元素标签标记的细胞组以及通过识别具有感兴趣的特性的候选细胞的位置，在所述细胞组中选择候选细胞。根据候选细胞在所述细胞组中的位置记录候选细胞的位置，使得当至少一束激光脉冲被导引至在记录的位置处的候选细胞上时，产生至少一束激光脉冲的每一束的离散羽流。每一离散羽流包括多于一种有区别的元素标签。该方法还包括将每一离散羽流引导进入电感耦合等离子体并且产生与多于一种有区别的元素标签的每一种对应的元素离子的组，其通过质谱流式细胞术可以被同时地对每一离散羽流检测。将检测的元素离子与感兴趣的特性关联。

本发明的教导的又另一方面是加元素标签的细胞分析系统。该系统具有被配置以识别候选细胞的位置的至少一个询问器以及被配置格式以记录候选细胞的位置的数据源。激光消融系统与数据源接口，其中激光消融系统被配置以在候选细胞的位置导引至少一束激光脉冲。该系统还包括与激光消融系统耦合的质谱流式细胞仪，其中质谱流式细胞仪被配置以检测与候选细胞缔合的元素标签。

附图

本领域中的技术人员将理解，下面描述的附图是仅为了阐明的目的。附图不预期以任何方式限制申请人的教导的范围。在随附的附图中，其中同样的标号表明同样的部分：

图1是根据本发明的教导的一个实施方案的系统和过程的图形表示；

图1A是在图1中阐明的系统的示意图；

图2是根据本发明的教导的包含多维细胞信息的示例性矩阵；

图3是根据图1的实施方案的基底(base)的近视图；和

图4是根据本发明的教导的ICP离子源的实施方案的示意图。

多种实施方案的描述