[发明专利]使用基于磁性和尺寸的分离进行细胞分离的方法和系统

说明书

本发明提供一种方法，其包括使磁珠与流体样品中的细胞群体偶合以形成经磁性标记的细胞、磁性分离所述流体样品中所述经磁性标记的细胞与未经磁性标记的细胞，以及基于所述经磁性标记的目标细胞与未经磁性标记的非目标细胞之间的尺寸差来分离所述经磁性标记的细胞中的目标细胞与非目标细胞。提供微流体装置，其包括穿越磁性隔离区和基于尺寸的隔离区的流体路径。所述磁性隔离区包括磁体，其经定位以分离所述磁性隔离区中经磁性标记的细胞与未经磁性标记的细胞。所述基于尺寸的隔离区包括分离器，其经配置以分离小于阈值尺寸的细胞与大于阈值尺寸的细胞。

相关申请案的交叉参考

本申请案要求2014年5月15日提交并且名为“用于包括诊断应用的细胞分离的多参数方法和系统(MULTIPARAMETRIC METHODS AND SYSTEMS FOR CELL SEPARATIONINCLUDING DIAGNOSTIC APPLICATIONS)”的美国临时申请案第61/993,431号的权利，所述申请案以全文引用的方式并入本文中以用于任何目的。

背景技术

从生物流体(如血液、尿液、唾液)分离目标细胞是一项重要的研究领域，其应用于临床诊断和基本研究领域中。对于许多应用，通过向阳性洗脱份(相关细胞)施加与阴性洗脱份(背景细胞)相比不同的力来进行分离。已描述其中使用多种物理性质(包括尺寸、活动性、电荷、电偶极矩、光学质量和磁化率)从这些混合物分离特定细胞或分子的装置。另一种方法是基于特定表面标记物的结合来分离细胞。举例来说，微流体通道的表面已用多种抗原分子图案化；接着细胞群体的子集与表面相互作用并且通过结合表面抗原而被固定。所采用的另一种方法需要选择性地使顺磁材料的珠粒与相关细胞结合，通常经由存在于细胞膜处的表面标记物。接着，通过使经标记的细胞进入具有增加的磁场梯度的区域(通过将磁体置放在细胞悬浮液或微流体通道附近，或通过使用外部磁体以使合并于微观装置中的结构磁化并且增强相邻空间区域中的场梯度)来分离阳性洗脱份。已提供多种大尺度和微观装置，其旨在分离经磁性标记的物质。

发明内容

一种实例方法包括基于流体样品中的抗体结合使珠粒与目标细胞群体偶合，以形成目标细胞-珠粒聚集体，其与流体样品中的非目标细胞群体相比具有更大的尺寸。所述方法还包括基于目标细胞-珠粒聚集体与非目标细胞之间的尺寸差来分离目标细胞-珠粒聚集体与非目标细胞。

另一种实例方法包括使磁珠与流体样品中的细胞群体偶合以形成经磁性标记的细胞，其中某些经磁性标记的细胞是目标细胞并且其它经磁性标记的细胞是非目标细胞。所述方法更包括磁性分离流体样品中经磁性标记的细胞与未经磁性标记的细胞。所述方法还包括基于经磁性标记的目标细胞-珠粒聚集体与经磁性标记的非目标细胞之间的尺寸差来分离经磁性标记的细胞中的目标细胞与非目标细胞。

一种实例微流体装置包括输入端、输出端和在输入端与输出端之间延伸的流体路径。流体路径穿越磁性隔离区和基于尺寸的隔离区。磁性隔离区包括磁体，其经定位以分离磁性隔离区中经磁性标记的细胞与未经磁性标记的细胞。基于尺寸的隔离区位于磁性隔离区的下游并且包括分离器，其经配置以分离小于阈值尺寸的细胞与大于阈值尺寸的细胞。阈值尺寸大于一些经磁性标记的非目标细胞的尺寸，但小于一些经磁性标记的目标细胞的尺寸。在一些实例中，阈值尺寸大于大部分经磁性标记的非目标细胞的尺寸，但小于大部分经磁性标记的目标细胞的尺寸。

提供本概述以帮助理解，并且所属领域的技术人员将理解，公开内容的各种方面和特征中的每一个在一些情况下宜单独使用，或在其它情况下与公开内容的其它方面和特征组合。因此，尽管作为实例呈现公开内容，但应了解，任何实例的个别方面可单独要求或与所述实例或任何其它实例的方面和特征组合。

以引用的方式并入

本说明书中提及的所有公开案和专利申请案以其全文引用的方式并入本文中并且用于任何目的，其引用程度如同每一个别公开案或专利申请案是特定地并且个别地指示为以引用的方式并入一般。

附图说明