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CN208488366U - 流式细胞仪流动池比色皿及包括其的流式细胞术系统 - Google Patents

流式细胞仪流动池比色皿及包括其的流式细胞术系统 Download PDF

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CN208488366U CN201590001062.2U CN201590001062U CN208488366U CN 208488366 U CN208488366 U CN 208488366U CN 201590001062 U CN201590001062 U CN 201590001062U CN 208488366 U CN208488366 U CN 208488366U
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cell cuvette
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runner
cuvette
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小拉里·D·达克特
大卫·杰伊·松山
约瑟夫·都罗姆伯兹
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Becton Dickinson and Co
Original Assignee
Becton Dickinson and Co
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Abstract

提供了流式细胞仪流动池比色皿及包括其的流式细胞术系统。所述流动池比色皿的方面包括变窄区域，所述变窄区域具有与窄端相反的宽端；以及流道，所述流道从所述变窄区域的所述窄端延伸。本实用新型的方面进一步包括：流式细胞仪，所述流式细胞仪包括所述流动池比色皿；以及例如在样本分析中使用所述流式细胞仪的方法。

Description

流式细胞仪流动池比色皿及包括其的流式细胞术系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年11月17日提交的美国临时专利申请序列号 62/080,785的优先权，所述申请的公开内容通过引用结合在此。
技术领域
本实用新型涉及一种流式细胞仪流动池比色皿及包括其的流式细胞术系统。
背景技术
流式细胞术是广泛使用的涉及对悬浮于流体中的个别颗粒的光学分析的方法，并且在诊断学、治疗学以及基本细胞生物学研究方面扮演着重要角色。在流式细胞仪中，在逐颗粒的基础上对如珠或细胞等颗粒的光学性质进行评估。光学性质包括光散射(前向散射和侧向散射)和荧光性。流式细胞仪可以具有流动池比色皿。可以使样本经过流动池比色皿的流道，并且可以在流道的试验区域处对样本中的个别颗粒的光学性质进行评估。流动池比色皿可以是可移除的，以便允许对比色皿进行清洁或者使用对如流动速率、剪应力、压差、可以流过的最大颗粒大小等方面进行变更的不同比色皿来替换对其进行替换。
在被称为分选流式细胞仪的某些流式细胞仪中，可以基于颗粒的光学性质来将其分离。通过机械移除或电移除来将隔离流中被检测为具有一个或多个期望光学性质的颗粒与样本流隔离。常见的流式分选技术利用液滴分选，在液滴分选中，将包含线性分隔的颗粒的液流分解成液滴，并且使包含兴趣颗粒的液滴带电并通过穿过电场的通道将其偏转到收集管中。
实用新型内容
提供了流式细胞仪流动池比色皿。所述流动池比色皿的方面包括变窄区域，所述变窄区域具有与窄端相反的宽端；以及流道，所述流道从所述变窄区域的所述窄端延伸。本实用新型的方面进一步包括：流式细胞仪，所述流式细胞仪包括所述流动池比色皿；以及例如在样本分析中使用所述流式细胞仪的方法。
附图说明
图1A和图1B是根据一个实施例的具有与流道106连通的变窄区域 104的流动池比色皿102的侧面(A)和顶部(B)的示意性表示。
图2A和图2B是根据一个实施例的具有与变窄区域104连通的圆柱形区域202的流动池比色皿102的侧面(A)和顶部(B)的示意性表示。
图3是具有本实用新型的流动池比色皿102的流式细胞术系统300的示意性表示。
图4是具有本实用新型的流动池比色皿102的并且被配置成用于分选颗粒的流式细胞术系统300的示意性表示。
定义
在更详细地描述示例性实施例之前，阐述了以下定义以便说明和限定本说明中所使用的术语的含义和范围。
如本文中所使用的术语“流式细胞仪”指通过使颗粒经过一个或多个光学检测器来对悬浮于流体中的颗粒进行分析的任何仪器。流式细胞仪包括例如分析或分选流式细胞仪、血液分析仪和细胞计数器。
术语“折射率匹配”指如液体、胶合剂(粘合剂)或凝胶等材料的折射率与如流动池比色皿等光学元件的紧密相似性。折射率匹配材料可以用于减小像差和色差以及用于减小由光学元件的表面处的折射不连续性引起的菲涅尔反射。折射率匹配材料在本领域中是众所周知的并且可从许多供应商(例如，新泽西州锡达格罗夫Cargille实验室)处商购获得。常规地，可以使用可获得的折射率匹配材料的混合物来生产具有与用于制造流动池比色皿的材料(例如，玻璃)的折射率紧密匹配的折射率的折射率匹配材料。“折射率匹配鞘流体”是折射率与流动池比色皿的透光部分匹配的流体。
如本文中所使用的术语“样本”指包含要通过流式细胞仪来分析的颗粒(例如，微尺度细胞或珠)的液体。在某些实施例中，样本可以与折射率匹配鞘流体混合。
如本文中所使用的术语“圆柱形”指接近于圆柱体的形状。圆柱形区域的横截面可以是圆形的但是也可以是长方形的(椭圆形的)。
如本文中所使用的术语“截头圆锥形”指接近于具有锥形尖端的圆锥体的形状。其在常规意义上用于指圆锥体的截头锥体的形状，其中，截头锥体在常规意义上用于指实心圆锥体或角锥体的通过按平行于基部的平面来切掉顶部而形成的基部部分。圆柱形区域的横截面可以是圆形的但是也可以是长方形的(椭圆形的)。
如本文中所使用的术语“轴向地对准”指本实用新型的两个或更多个部件，所述部件相对于彼此而定位成使得部件的如通过横截面来测量的中心在同一轴线上对准。在某些方面，相对于沿着流动池比色皿的流道的长度的轴线而描述轴向对准。
具体实施方式
提供了流式细胞仪流动池比色皿。所述流动池比色皿的方面包括变窄区域，所述变窄区域具有与窄端相反的宽端；以及流道，所述流道从所述变窄区域的所述窄端延伸。本实用新型的方面进一步包括：流式细胞仪，所述流式细胞仪包括所述流动池比色皿；以及将所述流式细胞仪用于例如样本分析的方法。
在进一步描述本实用新型之前，应理解的是本实用新型不被限制于描述的具体实施例，因为这些当然可以改变。还应当理解，本文使用的术语仅是出于描述具体实施例的目的，并且不旨在限制，因为本实用新型的范围将仅由所附权利要求书限制。
在提供了一系列值时，应当理解的是每个中间值，到下限的十分之一个单位(除非上下文清晰地另外指示)，在范围的上限与下限之间以及任何其他陈述的或在该陈述范围内的中间值均被涵盖在本实用新型之内。这些更小范围的上限和下限可以独立地被包括在更小范围之内，并且也被涵盖在本实用新型之内，服从于在所陈述范围内任何确切排除的限制。在所陈述的范围包括一个或两个限制时，排除了那些被包括的限制的任一个或两者的范围也被包括在本实用新型之内。
本文所叙述的方法可按照所叙述事件的任何逻辑上可能的顺序以及所叙述的事件顺序而进行。
除非另外定义，在此使用的所有技术性和科学性术语具有与本实用新型所属领域的技术人员通常所理解的相同的含义。虽然类似于或等同于在此描述的那些的任何方法和材料也可以用于本实用新型的实践或测试中，现在将对优选方法和材料进行描述。
本文的所有出版物通过引用并入本文，以公开和描述与被引用的出版物相关的方法和/或材料。
应指出，如在此使用的，并且在所附权利要求书中，单数形式“一个”、“一种”、以及“该”包括复数指代物，除非上下文另外清晰地指示。应当进一步指出，权利要求书可以撰写以排除任何任选的要素。由此，本陈述旨在充当结合权利要求元素的叙述使用如“仅仅”、“仅”等排他性术语或使用“负”限制的前提基础。
如将对于本领域技术人员清楚的是，在阅读本公开时，本文中所描述和说明的单独实施例中的每个实施例具有离散的组成部分和特征，所述组成部分和特征可以在不偏离本实用新型的范围或精神的情况下易于与任何其他若干实施例的特征分离或组合。可以按照所叙述的事件的顺序或按照逻辑上可行的任何其他顺序执行任何所叙述的方法。
提供了本文中所讨论的出版物仅供在本申请的提交日之前对其进行公开。本文中的任何事物都不应被解释为承认本实用新型由于先前实用新型而有权先于这种出版物。另外，所提供的出版物的日期可以不同于实际公开日期，所述实际公开日期可能需要被独立确认。
对附图的以下详细描述指展示了流动池比色皿和容纳流动池比色皿的流式细胞仪的示例性实施例的附图。其他实施例也是可能的。可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本文中所描述的实施例做出修改。因此，以下详细描述并不意味着是限制性的。
流动池比色皿
如以上所描述的，本实用新型的方面包括具有变窄区域的流式细胞仪流动池比色皿。术语流动池比色皿在常规意义上用于指被配置成用作流动池的比色皿。变窄区域的宽端被取向为朝向流动池比色皿的入口端。变窄区域在窄端中终止，所述窄端与流动池比色皿的流道直接连通。窄端指具有比宽端的最长横截面尺寸更短的最长横截面尺寸(例如，直径)的端。如此，如用于描述流道的这种端的术语窄和宽用于描述通道的所述部分的第一端和第二端相对于彼此的长度。流道在流动池比色皿的出口端处终止。在一些实例中，变窄区域被配置成用于将样本水动力学地集中到流道中。变窄区域的尺寸(比如，侧面的角度、变窄区域的长度，以及宽端和窄端的宽度)可以被配置成用于减小流过流动池比色皿的颗粒(例如，细胞) 所经受的剪力。在一些实例中，如以上所描述的流动池比色皿的流道与流动池比色皿的其余部分整合，即，与流动池比色皿构成整体。在这些实例中，流道被永久地整合，从而使得在不严重损坏流动比色皿的结构和功能的情况下，无法将其从流动池比色皿的其余部分中移除。本实用新型的比色皿可以被配置成具有任何合宜横截面(例如，圆形或方形横截面)的小管并且可由任何合宜材料(例如，塑料、玻璃或熔融石英(对于UV光等) 制作。本实用新型的实施例的比色皿为单片结构(如与符合结构相反的)，并且在一些实例中，不包括对比色皿的流道进行界定的可移除套管。如此，在实施例中，流道是直接由比色皿本身的材料材料而不是已经置于通道中的第二材料界定的通道。
现在已经总体上描述了流动池比色皿，将进一步考虑附图而描述比色皿的实施例。如图1A中所示出的，本实用新型的流动池比色皿102具有变窄区域104。变窄区域104的窄端与流道106流体连通。流体连通指在操作条件下，通道被配置被配置成用于接纳来自变窄区域的流体。在某些方面，变窄区域104可以与流道106直接连通，从而使得变窄区域104的窄端在流道的入口端终止。
在某些方面，变窄区域104可以是例如以上所定义的截头锥形。变窄区域104可以与流道106轴向地对准。例如，可以将变窄区域104的中心置于流道106上方(例如，如图1B中所示出的)并且可以将其取向为在与流道106相同的方向上(例如，如图1A中所示出的)。变窄区域104和流道106可以整合(例如，永久地整合)到例如如以上所描述的流动池比色皿102中。如图1A中所示出的，变窄区域104可以从流动池比色皿102 的顶部(入口)侧延伸。流道106可以延伸到流动池比色皿102的底部(出口)侧。变窄区域104和流道106的轴线可以平行于流动池比色皿102的一个或多个侧面。
流动池比色皿102的如在入口端与出口端之间测量的长度可以变化，并且在一些实例中，范围为在5mm与30mm之间、在10mm与20mm之间、在12mm与18mm之间、在14mm与16mm之间等。在一些实例中，流动池比色皿102的长度可以为5mm或更大、10mm或更大、12mm或更大、14mm或更大、16mm或更大、18mm或更大、20mm或更大、30mm 或更小、20mm或更小、18mm或更小、16mm或更小、14mm或更小、 12mm或更小、或者10mm或更小。
变窄区域的如沿着流道的轴线测量的长度可以变化，并且在一些实例中为在2mm与10mm之间，比如，在4mm与8mm之间。在一些实例中，变窄区域104的长度为2mm或更小、3mm或更小、4mm或更小、5mm 或更小、6mm或更小、7mm或更小、8mm或更小、9mm或更小、10mm 或更小、2mm或更大、3mm或更大、4mm或更大、5mm或更大、6mm 或更大、7mm或更大、8mm或更大、9mm或更大、10mm或更大等。变窄区域104的窄端可以在0.05mm与2mm之间、0.1mm与1mm之间、0.1mm与0.5mm之间、0.1mm与0.25mm之间。在一些实例中，变窄区域104的窄端可以变化，并且在一些实例中，可以为2mm或更小、1mm 或更小、0.5mm或更小、0.25或更小、0.13或更小、0.1mm或更小、2mm 或更大、1mm或更大、0.5mm或更大、0.25mm或更大、0.13mm或更大、或者0.1mm或更大。变窄区域104的宽端可以变化，并且在一些实例中为在1mm与10mm之间、在2mm与8mm之间、在4与6mm之间等。在一些实例中，变窄区域104被取向为朝向流动池比色皿102的入口侧的宽端可以为10mm或更小、8mm或更小、6mm或更小、5mm或更小、4mm 或更小、3mm或更小、2mm或更小、1mm或更小、8mm或更大、6mm 或更大、5mm或更大、4mm或更大、3mm或更大、2mm或更大、或者 1mm或更大。变窄区域104的相反侧面的角度可以为在5°与40°之间、在10°与35°之间、在15°与30°之间、在20°与25°之间、小于5°、小于10°、小于15°、小于20°、小于25°、小于30°、小于35°、小于40°、小于45°、大于5°、大于10°、大于15°、大于20°、大于25°、大于30°、大于35°、大于40°、大于45°等。变窄区域104的侧面可以远离沿着流道106的长度的轴线成25°或更小、20°或更小、15°或更小、或者10°或更小的角度。
流道106可以具有任何形状的横截面(垂直于流道的轴线)。在某些方面，流道106可以具有矩形或方形横截面。流道106可以具有变化的最大横截面宽度，并且在一些实例中为在0.05mm与2mm之间、0.1mm与 1mm之间、0.1mm与0.5mm之间，比如，0.1mm与0.25mm之间。在某些方面，流道106可以具有2mm或更小、1mm或更小、0.5mm或更小、 0.25mm或更小、0.13mm或更小、0.1mm或更小、2mm或更大、1mm 或更大、0.5mm或更大、0.25mm或更大、0.13mm或更大、0.1mm或更大等的最大横截面宽度。在某些方面，流道106沿着其轴线的长度为在5mm 与12mm之间、7mm与10mm之间、5mm或更小、7mm或更小、10mm 或更小、12mm或更小等。
如在图2中所看到的，在某些实施例中，流动池比色皿102可以具有与变窄区域104的宽端直接连通的圆柱形区域202(例如，沉孔)。圆柱形区域202可以从如图2A中所示出的流动池102的顶部(入口)侧延伸。圆柱形区域202的横截面的宽度可以在2mm与10mm之间、在4mm与8 mm之间、10mm或更小、8mm或更小、6mm或更小、5mm或更小、4mm 或更小、3mm或更小、2mm或更小、1mm或更小、8mm或更大、6mm 或更大、5mm或更大、4mm或更大、3mm或更大、2mm或更大、1mm 或更大等。圆柱形区域的长度可以在2与10mm之间、4与8mm之间、3 与7mm之间、4与6mm之间、10mm或更小、8mm或更小、6mm或更小、5mm或更小、4mm或更小、3mm或更小、2mm或更小、15mm或更大、12mm或更大、10mm或更大、8mm或更大、6mm或更大、5mm 或更大、4mm或更大、3mm或更大、2mm或更大等。圆柱形区域202 可以与变窄区域104和流道106中的一者或两者轴向地对准。
在某些方面，流动池比色皿102的一部分是透光的。透光材料可以是二氧化硅、玻璃、透明塑料或任何其他适当材料。透光部分可以包括流动池比色皿的主体的围绕流动池通道106的全部或部分的固体部分。透光部分可以允许光穿过流动池比色皿的相反端。透光部分可以允许光穿过流动池通道106的试验区域。流动池比色皿102可以进一步包括光学透明的如不透明塑料、金属或任何其他适当材料等附加材料。
流动池比色皿本身102可以具有一个或多个平坦侧面。例如，流动池比色皿102的横截面(垂直于流道的轴线)可以是矩形的。流动池比色皿 102的主体可以包括刚性材料，即，甚至在物理应力下，所述刚性材料维持其形状。刚性材料包括二氧化硅、玻璃、某些透明塑料、金属或具有以下所描述的针对流动池比色皿102的主体的刚度的任何其他适当材料。流动池比色皿102的主体可以具有剪切模量(即，力与施加力的面积之比除以横向位移体与初始长度之比)。在某些方面，流动池比色皿102的主体可以具有在0.1GPa与200GPa之间、在0.5GPa与200GPa之间、在1GPa 与200GPa之间、在1GPa与100GPa之间、在5GPa与100GPa之间、在10GPa与50GPa之间、在20GPa与40GPa之间、大于0.1GPa、大于 0.5GPa、大于1GPa、大于5GPa、大于10GPa、大于20GPa、大于30GPa、大于40GPa、大于50GPa等的剪切模量。
在某些实施例中，流动池比色皿102可以包括(物理地耦合至)光学元件(例如，透镜、镜子等)。光学元件可以促进对经过流道106的样本中的颗粒的光学检测和测量。光学元件的示例包括聚焦透镜、荧光物镜、滤光器(例如，带通滤波器)、分色镜等。这种光学元件可以固定至(附接至)流动池比色皿102的接近流道106的侧面。如在下一部分中所描述的，流动池比色皿102可以例如经由折射率匹配凝胶耦合至一个或多个光学元件。在美国专利号7,110,192和7,201,875中讨论了耦合至光学元件的流动池比色皿，所述专利通过引用结合在此。
流动池比色皿102可以具有促进将流动池比色皿102结合(例如，附接、安装)到流式细胞仪中的特征。例如，流动池比色皿102的主体可以包括允许流动池比色皿102固定至流式细胞仪的一个或多个部件(比如，流动室(flow chamber)、x-y-z台、喷嘴或任何其他适当部件)的一个或多个唇缘和/或麻点。流动池比色皿102上的特征可以允许流动池比色皿102 卡入到位、向下夹持、拧入或者以其他方式通过任何适当方式固定。
可以使用任何合宜方案来制作比色皿。比如，可以在磨具中铸造比色皿。可替代地或另外地，可以根据期望尺寸将比色皿切割(例如，通过激光切割、锯切、模切等)以便实现侧面和内部结构(变窄区域、流道、可选圆柱形区域等)。流动池比色皿可由如二氧化硅、玻璃、透明塑料或任何其他适当材料等透光材料制成。
流式细胞仪
如以上所概述的，本实用新型的方面包括结合了流动池比色皿的流式细胞仪。流动池比色皿包括与流道连通的变窄区域，并且可以属于在下一个部分中描述的实施例中的任何实施例。在某些方面，流动池比色皿可以从流式细胞仪中移除。例如，流动池比色皿的主体可以包括允许流动池比色皿固定至流式细胞仪的一个或多个部件(比如，流动室、x-y-z台、喷嘴或任何其他适当部件)的一个或多个唇缘和/或麻点。流动池比色皿102上的特征可以允许流动池比色皿卡入到位、夹持和解除夹持、拧入或拧处、或者以其他方式通过任何适当方式安装和移除。
图3是具有本实用新型的流动池比色皿102的流式细胞仪300的示意性表示。流动池比色皿102可以属于以上所描述的实施例中的任何实施例。流动池比色皿102可以从流式细胞仪300中移除。流式细胞仪300可以进一步包括光源302，所述光源被配置成用于照射流动池比色皿的流道的试验区域(即，光源相交)。光源的示例包括激光器(例如，氩激光器、氪激光器、染料激光器等)、发光二极管和弧光灯(例如，具有一个或多个滤光器)。光源302可以被取向为使得照射轴线垂直于流动池比色皿102 的平坦侧面。此外，光源302可以被取向为使得照射轴线垂直于流道106 的平坦侧面。聚焦透镜(未示出)可以定位在光源与流动池比色皿之间以便将发射自光源302的光聚焦于流道的试验区域处。光源302可以被配置成用于使用白光、一系列光或单色光来照射试验区域。
流式细胞仪300进一步包括光电检测器304，所述光电检测器被定位成用于接收来自流道106的试验区域的光。可以使用任何适当的光电检测器，比如，光电二极管、光电倍增管或任何其他光检测元件。尽管仅示出了一个光电检测器304，但是多个光电检测器可以包括在流式细胞仪中。光电检测器304可以被配置成用于接收光散射，比如，前向光散射(FSC)或侧向光散射(SSC)或轴向光损失(ALL)。池大小、池粒度以及池的其他物理特性影响光散射和ALL。FSC光电检测器可以被定位成用于接收离照射轴线1至20度之间的光。SSC光电检测器可以被定位成与来自试验区域的照射的轴线正交。
在某些方面，流式细胞仪300可以包括光学设置(未示出)，所述光学设置被配置成用于向光电检测器304递送来自流道的试验区域的可选地具有特定波长或波长范围的光。光检测光学器件可以包括一个或多个荧光物镜、滤光器(例如，带通滤波器)、分色镜、集光纤维(例如，光纤)、或者适合用于本实用新型的任何其他光学器件。流动池比色皿102可以通过折射率匹配凝胶或流体耦合至一个或多个光学元件(例如，聚焦镜透镜、荧光物镜等)。流动池比色皿102、光学设置的元件、光源302和光电检测器304中的一者或多者可以安装在x-y-z台上以便允许对光学器件的精确对准。光电检测器304可以耦合至被配置成用于生成可由计算机处理的数字信号的模数转换(ADC)系统(未示出)。在某些方面，流式细胞仪300可以采用流到空气(Stream-to-Air)构型，在所述构型中，光源302和光电检测器304被配置成用于对离开流动池比色皿102的样本进行试验。
图4是具有本实用新型的流动池比色皿102的并且被配置成用于分选颗粒的流式细胞术系统300的示意性表示。图3的流式细胞仪300可以进一步包括图4中所示出的附加元件中的一个或多个附加元件。在某些方面，流式细胞仪300包括被配置成用于使样本流入到流动室404中的样本入口 402。流动室404可以收敛以便与流动池比色皿102的变窄区域104(例如，如在图1中所看到的)或流动池比色皿102的圆柱形区域202(例如，如在图2中所看到的)相遇。流动室404的侧面之间的角度可以与变窄区域 104的侧面之间的角度完全相同或类似。流动室404可以与流动池比色皿 102的流道的轴线对准。鞘流体端口406可以被配置成用于将折射率匹配鞘流体从鞘流体容器(未示出)流入到流动室404中。折射率匹配鞘流体是可以与流动池比色皿102的透光部分的折射率相匹配。此外，流式细胞仪300可以被配置成用于在流动室402与流动池比色皿102的相反(出口) 端之间生成压差，以便促进样本流过流动池比色皿102。在某些方面，压缩机可以被配置成用于供应气压以便将鞘流体驱动到流动室404中，由此生成压差。
在某些实施例中，流式细胞仪300可以是能够将样本中的颗粒分选到不同容器(比如，收集管、废物容器等)中的分选流式细胞仪。如此，流式细胞仪300可以包括喷嘴408，所述喷嘴被定位成用于接纳来自流动池比色皿102的流道102的样本。喷嘴408可以具有与流动池比色皿102的流道106连通的流道。喷嘴408的流道的最大宽度可以是50um至200um、 80至150um、100至130um、大于50um、大于80um、大于100um、大于130um、大于150um、小于80um、小于100um、小于130um、小于 150um、小于200um等。流过喷嘴408的样本可由液滴发生器(未示出) 分成液滴。液滴发生器可以定位在任何适当位置处，比如，在喷嘴408、鞘流体端口406、流动室404、样本入口402、流动池比色皿102等处。液滴发生器可以被配置成用于振动样本以便从离开喷嘴408的样本中生成液滴。例如，液滴发生器可以通过振动流式细胞仪300的元件(比如，在喷嘴214、鞘流体端口406、流动室204、样本入口208、流动池比色皿102等处)来向样本传递振荡压力。在另一个示例中，液滴生成器可以与流体 (例如，样本和鞘流体)直接接触并且可以直接传递振荡压力。流式细胞仪可以被进一步配置成用于使离开喷嘴408的液滴带电。
流式细胞仪可以进一步包括被定位成用于偏转离开喷嘴408的带电液滴的一个或多个偏转板410。偏转板410可以是两个带相反电荷的板。偏转板410的电荷的极性和大小可以调整离开喷嘴408的液滴的轨迹以便将液滴递送至收集设备412中的特定容器(例如，管)。可替代地，可以移动收集设备以便捕获单独容器或管中的个别液滴(例如，而无需使液滴带电或无需偏转板410)。
流式细胞仪可以进一步包括如计算机等数据采集、分析和记录装置，其中，多个数据通道随着每个颗粒穿过感测区域而对来自针对所述颗粒发射的光散射和荧光的每个检测器的数据进行记录。分析系统的目的是对颗粒进行分类和计数，其中，每个颗粒作为一组数字化的参数值而呈现自身。流式细胞仪可以被配置为产生数据集。数据集可以包括数据集中的每个事件的信号数据(例如，荧光激发和/或发射光谱、荧光强度、荧光发射最大值、FSC、SSC、ALL或其组合)。
流式细胞术系统还可以包括“数据处理单元”，例如，将执行其所需功能的任何硬件和/或软件组合。例如，本文中的任何数据处理单元可以是可编程数字微处理器，例如，按以下电子控制器、大型机、服务器或个人计算机(台式计算机或便携式计算机)的形式可用。在数据处理单元是可编程的情况下，适当编程可以从远端位置传递至数据处理单元，或预先保存在计算机程序产品中(例如，便携式或固定式计算机可读存储介质，无论是基于磁性的、视觉的或固态的装置)。
流式细胞术系统可以进一步包括能够储存信息以使得其在稍后日期可由计算机访问和检索的“存储器”。基于用于访问所存储的信息的装置，可以选择任何合宜的数据存储结构。在某些方面，信息可以存储在“永久性存储器”(即，并不通过终止计算机或处理器的电力供应而擦除的存储器)或“非永久性存储器”中。计算机硬盘驱动器、CD-ROM、软盘和DVD 都是永久性存储器的示例。随机存取存储器(RAM)是非永久性存储器的示例。在永久性存储器中的文件可以是可编辑并且可重写的。
用于分析样本的适当流式细胞术系统和方法包括但不限于以下文献中所讨论的系统和方法：Flow Cytometry:A Practical Approach(《流式细胞术：实用方法》)(编者：Ormerod(奥默罗德)，牛津大学出版社(1997))； Flow Cytometry Protocols(《流式细胞术方案》)(编者：雅罗什斯基 (Jaroszeski)等人，Methods in Molecular Biology No.91(《分子生物学方法第91期》)，胡玛纳出版社(1997))；Practical Flow Cytometry,3rd ed.(《实用流式细胞术：第三版》)(Wiley-Liss(1995))；Ann Clin Biochem (《临床生化纪事》)(Virgo(弗戈)等人(2012)，1月，49(第1部分)：17-28)；Semin Throm Hemost(《血栓与止血研讨》)(Linden(林登)等人，2004年10月，30(5)：502-11)；J Pathol(《病理学杂志》)(Alison(艾莉森)等人，2010年12月，222(40)：335-344)；以及Crit Rev Ther DrugCarrier Syst(《治疗性药物载体系统的关键评论》)(Herbig (赫比格)等人(2007)，24(3)：203-255)，所述文献的公开内容通过引用结合在此。在某些实例中，感兴趣的流式细胞术系统包括BD生物科学FACSCantoTM流式细胞仪、BD生物科学FACSVantageTM系统、BD生物科学FACSortTM系统、BD生物科学FACSCountTM系统、BD生物科学 FACScanTM系统、以及BD生物科学FACSCaliburTM系统、BD生物科学 InfluxTM细胞分选器、BD生物科学JazzTM细胞分选器以及BD生物科学 AriaTM细胞分选器等。
在某些实施例中，本实用新型的系统是结合了以下美国专利申请号中描述的流式细胞仪的一个或多个部件的流式细胞仪系统：3,960,449； 4,347,935；4,667,830；4,704,891；4,770,992；5,030,002；5,040,890；5,047,321； 5,245,318；5,317,162；5,464,581；5,483,469；5,602,039；5,620,842；5,627,040； 5,643,796；5,700,692；6,372,506；6,809,804；6,813,017；6,821,740；7,129,505； 7,201,875；7,544,326；8,140,300；8,233,146；8,753,573；8,975,595；9,092,034； 9,095,494和9,097,640，所述专利的公开内容通过引用结合在此。
在某些方面，流式细胞仪可以被配置成用于根据以下所描述的方法中的任何方法处理样本。
方法
如以上所描述的，本实用新型的实施例涉及处理样本中的颗粒的方法。在某些方面，颗粒可以是细胞。所述方法可以采用例如如以上所描述的本实用新型的流动池比色皿和流式细胞术系统中的任何一者。
本实用新型的一种方法包括使来自流动池腔的样本流过流动池比色皿的变窄区域，其中，所述变窄区域的窄端在流道中终止。
期望的话，所述方法可以进一步包括照射所述流道的试验区域。照射的步骤可以包括将来自一个或多个光源的光引导朝向所述流道的试验区域。所述光的光谱可以是窄的(单色的)或者宽带的，并且可以在UV、可见和/或红外区域中。
期望的话，所述方法可以进一步包括从所述流道的所述试验区域中检测信号。检测可以包括对以下各项进行记录：穿过每个颗粒的光(通常被称为前向光散射)；与颗粒流动穿过感测区域的方向正交反射的光(通常被称为正交或侧向光散射)；沿着辐射轴线的光损失(通常被称为轴向光损失)；以及当颗粒穿过感测区域并由能量源照亮时从颗粒中发射的荧光。前向光散射(或FSC)、正交光散射(SSC)、轴向光损失(ALL)以及一个或多个荧光信号中的每一者都可以构成每个颗粒(即，每个“事件”) 的单独参数。荧光信号可以包括荧光发射最大值、荧光偏振、荧光寿命或其组合。
在某些方面，所述方法可以进一步包括在流动池腔与流动池比色皿的相反端之间生成压差。压差可以在5psi与100psi之间。例如，压差可以为40psi或更小、30psi或更小、25psi或更小、20psi或更小、15psi或更小、10psi或更小、5psi或更小等。在某些方面，流动池比色皿的出口端处的压力可以是大气压力(例如，海平面下的14.7psi)，并且生成压差的步骤可以涉及在流道的入口端处(例如，在流动室中)生成20psi或更小、 25psi或更小、30psi或更小、40psi或更小、45psi或更小、50psi或更小、 60psi或更小、80psi或更小、或者100psi或更小的压力。流动池比色皿的变窄区域可以允许以减小的压差来进行分选。
在某些方面，所述方法进一步包括由已经穿过流动池比色皿的流道的样本生成液滴。可以使液滴带电以便允许进行分选。所述方法可以进一步包括确定液滴生成的如频率、振幅、相位、液滴延迟和衰减等一个或多个设置。例如，所述方法可以包括以80kHz或更大、90kHz或更大、100kHz 或更大、105kHz或更大、110kHz或更大等的频率来生成液滴。
在以流式细胞术方式测定颗粒时，流式细胞仪可以被设置为根据所选参数而触发，以便从将兴趣颗粒与背景和噪声区分。“触发”指用于检测参数的预设阈值。它通常被用作用于对颗粒通过激光束进行检测装置。对超过所选参数的预设阈值的“事件”(例如，如珠或细胞等颗粒)的检测触发对颗粒的光散射和荧光数据的采集。并未针对引起低于阈值的反应的正测定的介质中的颗粒或其他组分采集数据。触发参数可以是颗粒通过光束而引起的对前向散射光的检测。然后，流式细胞仪检测并收集针对颗粒的光散射和荧光数据。流式细胞仪由此可以产生数据集(例如，如来自每个事件的FSC、SSC、荧光发射等信号数据)。
可以基于针对整个样本收集的数据集来对特定兴趣群进行分类(例如，“门控”)。为了选择适当的门，标绘数据集以便获得对可能的群的最佳分离。通常通过在二维点图(例如，线性或对数刻度散点图)上标绘前向光散射(FSC)对侧向(即，正交)光散射(SSC)来实现此程序。可以基于FSC和/或SSC强度来将颗粒(例如，细胞、珠，也被称为“事件”) 门控成单独的群。例如，群可能在FSC和/或SSC强度方面彼此不同两倍或更多、五倍或更多或者十倍或更多。然后，流式细胞仪操作员选择期望的颗粒群(即，在所述门内的那些细胞)并且排除不在所述门内的颗粒。期望的话，操作员可以通过使用计算机屏幕上的光标来围绕期望的群划线从而选择门。然后，通过标绘(例如，根据线性或对数刻度)这些颗粒的其他参数(比如，荧光)来进一步分析所述门内的仅有的那些颗粒。然后，基于荧光的门控可以用于进一步对细胞群进行分类。可以基于荧光发射、缺少荧光发射、荧光差异(例如，荧光发射最大值)或光散射来将颗粒门控成单独的群。
所述方法可以进一步包括基于所述检测到的信号将细胞与样本隔离。在某些方面，如以上所讨论的，可以使包含要分离(例如，收集)的细胞的液滴带电，并且偏转板可以将液滴偏转到收集块中的适当容器中。可以执行如以上所讨论的“门控”以便标识要以此方式收集的细胞。
实验
制造了具有变窄区域(锥形圆锥体)和流道的具有0.25mm乘0.25mm 矩形横截面和7mm或10mm长流道的流动池比色皿。在使用相比于标准流动池比色皿(不具有变窄区域)的本实用新型的流动池比色皿来处理的细胞中观察到了细胞活性的整体增大。此外，使用本实用新型的流动池比色皿来流动的样本可以以更高频率(每秒更多液滴)流动。
虽然存在所附条款，但是还通过以下条款来限定本文中阐述的公开内容：
1.一种流式细胞仪流动池比色皿，所述流动池比色皿包括：
变窄区域，所述变窄区域包括与窄端相反的宽端；以及
流道，所述流道从所述变窄区域的所述窄端延伸；
其中，所述流动池比色皿的至少一部分包括透光固体。
2.根据条款1所述的流动池比色皿，进一步包括从所述变窄区域的所述宽端延伸的圆柱形区域。
3.根据条款1或2所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域包括截头圆锥形构型。
4.根据条款1至3中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述流动池比色皿包括一个或多个平坦侧面。
5.根据条款1至4中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述流动池比色皿包括刚性材料。
6.根据条款1至5中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域和所述流道两者永久地整合在所述流动池比色皿内。
7.根据条款1至6中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述流动池比色皿的所述透光部分被配置成用于允许对所述流道中的颗粒进行光学检测。
8.根据条款1至7中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述流动池比色皿的所述透光部分具有矩形横截面。
9.根据条款1至8中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域和所述流道被同轴地对准。
10.根据条款1至9中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域的侧面远离沿着所述流道的长度的轴线成15度或更小的角度。
11.根据条款1至10中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域的所述宽端的最大宽度为2mm或更小。
12.根据条款1至10中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域的所述宽端的最大宽度为1mm或更小。
13.根据条款1至11中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域的所述窄端的最大宽度为0.5mm或更小。
14.根据条款1至13中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域的轴向长度为5mm或更小。
15.根据条款1至13中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域的轴向长度为3mm或更小。
16.根据条款1至15中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述流道的长度为12mm或更小。
17.根据条款1至16中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述流道具有0.5mm或更小的最大横截面宽度。
18.根据条款1至17中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述流道包括矩形横截面形状。
19.根据条款2所述的流动池比色皿，进一步包括从所述变窄区域的所述宽端延伸的圆柱形区域。
20.根据条款19所述的流动池比色皿，其中，所述圆柱形区域的长度为2mm或更大。
21.一种流式细胞术系统，所述系统包括：
流动池比色皿，所述流动池比色皿包括：
变窄区域；以及
流道，所述流道从所述变窄区域的所述窄端延伸；
光源，所述光源被配置成用于照射所述流道的试验区域；以及
光电检测器，所述光电检测器被配置成用于接收来自所述流道的所述试验区域的光；
其中，所述流动池比色皿的至少一部分是透光的。
22.如条款21所述的流式细胞术系统，进一步包括与所述流动池比色皿的所述变窄区域连通的流动池腔。
23.根据条款21或22所述的流式细胞术系统，其中，所述流动池比色皿是可移除的。
24.根据条款21至23中任一项所述的流式细胞术系统，进一步包括喷嘴，所述喷嘴固定至所述流动池比色皿并且被配置成用于接纳离开所述流动池比色皿的所述流道的流体。
25.根据条款21至24中任一项所述的流式细胞术系统，进一步包括液滴发生器，所述液滴发生器被配置成用于从经过所述流动池比色皿的所述流道的流体中生成液滴。
26.根据条款25所述的流式细胞术系统，进一步包括偏转板，所述偏转板被定位成用于对离开所述喷嘴的液滴进行偏转。
27.根据条款25或26所述的流式细胞术系统，进一步包括收集设备，所述收集设备被定位成用于对离开所述喷嘴的液滴进行收集。
28.根据条款21至27中任一项所述的流式细胞术系统，其中，所述流动室包括样本递送管。
29.根据条款21至28中任一项所述的流式细胞术系统，其中，所述流动室包括鞘流体端口。
30.根据条款29所述的流式细胞术系统，进一步包括鞘流体容器，所述鞘流体容器被配置成用于通过所述鞘流体递送端口递送折射率匹配的液体，其中，所述折射率匹配的液体具有与所述流动池比色皿的所述透光部分的折射率类似的折射率。
31.根据条款21至30中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述流动池比色皿进一步包括从所述变窄区域的所述宽端延伸的圆柱形区域。
32.根据条款21至30中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述变窄区域包括截头圆锥形构型。
33.根据条款21至32中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述流动池比色皿包括一个或多个平坦侧面。
34.根据条款21至33中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述流动池比色皿包括刚性材料。
35.根据条款21至34中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述变窄区域和所述流道两者永久地整合在所述流动池比色皿内。
36.根据条款21至35中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述流动池比色皿的所述透光部分被配置成用于允许对所述流道中的颗粒进行光学检测。
37.根据条款21至36中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述流动池比色皿的所述透光部分具有矩形横截面。
38.根据条款21至37中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述变窄区域和所述流道被同轴地对准。
39.根据条款21至38中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述变窄区域的侧面远离沿着流道长度的轴线成15度或更小的角度。
40.根据条款21至39中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述变窄区域的所述宽端的最大宽度为2毫米或更小。
41.根据条款21至40中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述变窄区域的所述窄端的最大宽度为0.5毫米或更小。
42.根据条款21至41中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述变窄区域的轴向长度为5毫米或更小。
43.根据条款21至42中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述流道的长度为12毫米或更小。
44.根据条款21至43中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述流道具有0.5毫米或更小的最大横截面宽度。
45.根据条款21至44中任一项所述的流动池比色皿系统，其中，所述流道包括矩形横截面形状。
46.根据条款45所述的流动池比色皿系统，其中，所述流动池比色皿进一步包括从所述变窄区域的所述宽端延伸的圆柱形区域，其中，所述圆柱形区域的长度为2毫米或更大。
47.根据条款46所述的流动池比色皿系统，其中，所述圆柱形区域的长度为5毫米或更大。
48.一种处理样本中的颗粒的方法，所述方法包括：
使来自流动池腔的样本流过流动池比色皿的变窄区域，其中，所述变窄区域的所述窄端在流道中终止。
49.根据条款48所述的方法，进一步包括照射所述流道的试验区域。
50.根据条款49所述的方法，进一步包括从所述流道的所述试验区域中检测信号。
51.根据条款50所述的方法，进一步包括基于所述检测到的信号将细胞与所述样本隔离。
52.根据条款48至50中任一项所述的方法，进一步包括从经过所述流动池比色皿的所述流道的样本中生成液滴。
53.根据条款48至52中任一项所述的方法，其中，以100kHz或更大的频率来生成所述液滴。
54.根据条款48至53中任一项所述的方法，进一步包括在所述流动池腔与所述流动池比色皿的相反端之间生成压差。
55.根据条款48至54中任一项所述的方法，其中，所述压差为20psi 或更小。
56.根据条款55所述的方法，其中，所述压差为10psi或更小。
57.根据条款56所述的方法，其中，所述压差为5psi或更小。
尽管已经出于清楚理解的目的通过说明和实例的方式较为详细地描述了前述实用新型，但是本领域的技术人员根据本实用新型的教导很容易明白的是，在不偏离所附权利要求书的精神或范围的情况下，可以对其进行某些改变和修改。
因此，前述内容仅说明了本实用新型的原理。将理解的是，本领域的技术人员将能够设计不同的安排，尽管在本文中没有明确地描述或显示这些不同的安排，但是体现本实用新型的原理并且包括在其精神和范围之内。另外，本文中所述的所有示例和条件性语言主要旨在辅助读者理解本实用新型的原理和诸位发明人所贡献的概念以便推动本领域发展，并且将被解释为不限于这种特别叙述的示例和条件。并且，引用本实用新型的原理、方面、以及实施例的所有在此的陈述连同其具体实例旨在涵盖其结构和功能等效物两者。另外，预期此类等效物包括当前已知的等效物以及有朝一日开发的等效物两者，即不论结构而执行相同功能的发展的任何要素。因此，本实用新型的范围不是旨在受限于在此显示和描述的示例性实施例。更确切地说，本实用新型的范围和精神是通过所附权利要求书来体现。

Claims (13)

1.一种流式细胞仪流动池比色皿，所述流动池比色皿包括：
变窄区域，所述变窄区域包括与窄端相反的宽端；以及
流道，所述流道从所述变窄区域的所述窄端延伸；
其中，所述流动池比色皿的至少一部分包括透光固体。
2.根据权利要求1所述的流动池比色皿，其中，进一步包括从所述变窄区域的所述宽端延伸的圆柱形区域。
3.根据权利要求1所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域包括截头圆锥形构型。
4.根据权利要求2所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域包括截头圆锥形构型。
5.根据权利要求1所述的流动池比色皿，其中，所述流动池比色皿包括一个或多个平坦侧面。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述流动池比色皿包括刚性材料。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域和所述流道两者永久地整合在所述流动池比色皿内。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述流动池比色皿的透光部分被配置成用于允许对所述流道中的颗粒进行光学检测。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述流动池比色皿的所述透光部分具有矩形横截面。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域和所述流道被同轴地对准。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的流动池比色皿，其中，所述变窄区域的所述宽端的最大宽度为2mm或更小，所述变窄区域的轴向长度为5mm或更小，所述流道的长度为12mm或更小，并且所述流道具有0.5mm或更小的最大横截面宽度。
12.根据权利要求2所述的流动池比色皿，其中，所述圆柱形区域的长度为2mm或更大。
13.一种流式细胞术系统，所述系统包括根据权利要求1至12中任一项所述的流动池比色皿。
CN201590001062.2U 2014-11-17 2015-10-27 流式细胞仪流动池比色皿及包括其的流式细胞术系统 Active CN208488366U (zh)

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