[发明专利]用于研究生物细胞的方法和系统

说明书

本发明提供了操纵和/或研究细胞体(9)的方法。所述方法包括以下步骤：提供样品容纳器(3)，该样品容纳器包括用于容纳流体介质(11)的容纳空间(5)；提供位于所述容纳空间(5)中的包含流体介质(11)中一个或多个细胞体(9)的样品(7)；在容纳空间中产生声波，该声波对容纳空间(5)中的样品(7)施加力(F)。所述方法还包括为容纳空间(5)提供待与样品(7)接触的功能化的壁表面部分(17)，并且在施加声波的步骤的至少部分期间，样品(7)与功能化的壁表面部分(17)发生接触。本发明还提供了系统和样品容纳器(3)。

技术领域

本公开涉及用于研究生物细胞的方法和系统。

背景技术

生物细胞具有外膜。该膜是细胞与其环境之间的界面。因此，该膜为多个涉及膜嵌入生物分子的过程构建了平台，使得生物分子与细胞外空间中的结合配偶体发生物理接触。

因此，已经开发了多种技术用于通过与细胞膜的相互作用来研究细胞和亚细胞过程，并且已经设计了一些技术用于量化细胞表面的组分以获得特定细胞类型(例如具有或不具有侵袭性的乳腺癌细胞)的信息。大多数技术需要与细胞的物理接触，然而，最近已经开发了多种力场技术，但这些技术往往需要将外来物粘附到细胞上和/或对细胞具有损害，例如，参见以下综述文章：A.P.Liu,“Biophysical tools for cellular and subcellularactuation of cell signalling”,Biophys.J.111:1112-1118(2016)。

然而，人们追求更强大的工具，特别是提供更强信号的工具，并且如果可能的话，该工具不易损害细胞。鉴于此，本文提供了基于声力来操纵和/或研究细胞体的方法和系统。

应注意，通常已知使用声力来操纵微米尺寸的颗粒和细胞。例如，WO 2014/2002341提供了用于研究附着于微珠的生物分子的声波系统的示例；以下文献还讨论了通过超声微束或“声学镊子”的细胞操纵：J.Lee et al.,“Targeted cell immobilizationby ultrasound microbeam”,Biotechnol.Bioeng.108:1643(2011)；D.Baresch et al.,“Observation of a Single-Beam Gradient Force Acoustical Trap for ElasticParticles:Acoustical tweezers”,Phys.Rev.Lett.116:024301(2016)。此外，目前关于声流体的研究的总结可参见以下文献：V.Marx,“Biophysics:using sound to move cells”,Nature Methods,12(1):41(2015)。以下文献提供了综述：H.Mulvana et al.,“Ultrasoundassisted particle and cell manipulation on-chip”,Adv.Drug Del.Rev.65(11–12):1600(2013)；A.Lenshof et al.“Acoustofluidics 5:Building microfluidic acousticresonators”,Lab on a Chip,12:684(2012)；M.Evander,J.Nilsson.“Acoustofluidics20:Applications in acoustic trapping”,Lab on a Chip,12:4667(2012)。

然而，所有这些技术都受困于信噪比低、检测慢、样品尺寸小和/或仅与所探测细胞的细胞膜具有局部和间接的相互作用。因此，仍然需要进一步发展用于生物学研究和/或用于测量多个样本的样品。

发明概述

鉴于上述内容，本文提供了一种操纵和/或研究细胞体(cellular body)的方法。此外，还提供了一种用于研究生物细胞体的操纵系统。关于上述两者的各种实施方案和方面的讨论如下。