[发明专利]光谱散射流式细胞仪的光学配置方法

说明书

一种微流控设备，包括：照射源，其被配置成产生多波长照射光束并将多波长照射光束引导至可包括纳米标签的微流控靶；检测器，其被配置成从微流控靶接收多波长检测光束并产生检测信号，其中，多波长检测光束包括通过多波长照射光束与微流控靶中的纳米标签之间的相互作用而弹性地侧向散射的光；以及处理器，其被配置成接收检测信号，并通过将检测信号的多波长侧向散射强度特征与一种或多种纳米标签类型的预定多波长弹性侧向散射强度分布进行比较，确定微流控靶中纳米标签的存在。还公开了基于检测信号和针对不同纳米标签类型预定的多波长弹性侧向散射强度分布，响应于多波长检测光束而确定不同纳米标签的存在的方法。

相关申请的交叉引用

本申请涉及2016年10月21日提交的美国临时专利申请第62/411,324号以及2017年10月23日提交的名称为“分子纳米标签”的PCT申请，其每一个的公开内容在此都通过引用以其整体并入。

本申请要求2017年10月23日提交的美国临时专利申请第62/575,988号的权益，其公开内容在此通过引用以其整体并入。

技术领域

本发明的领域是包括流式细胞仪的微流控设备和方法。

致谢政府支持

本发明是在美国国家癌症研究所的美国国立卫生研究院的项目编号Z01BC011502的政府支持下完成的。美国政府拥有本发明的某些权利。

背景技术

用于单个纳米颗粒检测、分辨率和/或分选的改进方法和装置对于临床和研究目的都是有利的。例如，它们对于识别和分析细胞释放的细胞外囊泡(EV)和其它纳米级颗粒将很有用，这些颗粒具有重要的生物学功能和巨大的生物医学潜力，可用作治疗剂、靶标或生物标记物。人们普遍认为，EV的组成成分和生物学功能会根据产生它们的细胞类型和产生条件而有所不同(Raposo和Stoorvogel，J Cell Biol 200(4):373-383,2013)。然而，以前不可能通过定义细胞谱系和子集来表征这些颗粒的子集。类似地，以前难以检测、分选和计数其它纳米级颗粒以及这些纳米级颗粒的单个分子组分。这项技术的重要障碍在于缺乏基于特定属性来分析、分选和功能性研究单个纳米级颗粒的可用工具和试剂。

自从1972年Herzenberg及其同事引入荧光激活细胞分选(FACS)以来，一直在使用荧光激活细胞分选(FACS)来识别和分选标记的细胞子集(Julius等人，Proc Natl AcadSci USA69(7):1934-1938,1972；Bonner等人，Rev Sci Instrum43:404-409,1972)，但是对于小于约500nm的颗粒，认为亚微米亚群的分选是不可行的。流式细胞仪微流控技术的传统观点认为，小于500nm的颗粒的信号会在样本碎片和电子噪声的信号中丢失，因而无法检测。此外，需要增强试剂方法和设备，诸如允许检测单个分子，诸如EV表面上的单个受体的流式细胞仪和流式细胞仪设备。

发明内容

根据所公开技术的一方面，一种设备，包括：照射源，其被配置成产生多波长照射光束并将其引导至可包括纳米标签的微流控靶；检测器，其被配置成从微流控靶接收多波长检测光束并产生检测信号，其中，多波长检测光束包括通过多波长照射光束与微流控靶中的纳米标签之间的相互作用而弹性地侧向散射的光；以及处理器，其被配置成接收检测信号，并通过将检测信号的多波长侧向散射强度特征与一种或多种纳米标签类型的预定的多波长弹性侧向散射强度分布进行比较，确定微流控靶中纳米标签的存在。