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JP4593672B2 - Magnetic separator and method thereof - Google Patents

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JP4593672B2
JP4593672B2 JP2009220205A JP2009220205A JP4593672B2 JP 4593672 B2 JP4593672 B2 JP 4593672B2 JP 2009220205 A JP2009220205 A JP 2009220205A JP 2009220205 A JP2009220205 A JP 2009220205A JP 4593672 B2 JP4593672 B2 JP 4593672B2
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Description

(関連出願へのクロスリファレンス)
本書は1996年6月7日に提出された米国暫定出願第60/019,282号と1996年11月5日に提出された米国暫定出願第60/030,436号に対して優先権が請求されている現在では米国特許第5,985,853号である、1997年6月2日に提出された米国特許第08/867,009号の一部継続出願である、1998年11月30日に提出された米国出願第09/201,603号の一部継続出願である。優先権はまた、本書では、1998年11月30日に提出された米国暫定出願第60,110,280号に対して主張されている。上記の出願及び特許は各々が、ここに参照して組み込まれる。
(Cross-reference to related applications)
This document claims priority to US Provisional Application No. 60 / 019,282 filed June 7, 1996 and US Provisional Application No. 60 / 030,436 filed November 5, 1996. No. 5,985,853, a continuation-in-part of US patent application Ser. No. 08 / 867,009 filed Jun. 2, 1997, Nov. 30, 1998. Is a continuation-in-part application of US application Ser. Priority is also claimed herein for US Provisional Application No. 60,110,280, filed November 30, 1998. Each of the above applications and patents are incorporated herein by reference.

本発明は、顕微鏡的な生物学的試料の定性的及び定量的分析を実行する改良型の装置及び方法に関する。本発明は、より特定的には、流体媒体内に磁気的ラベル付けされた種を発生するために結合剤を有する磁気反応性粒子と免疫特定的の又は非特定的の結合を受けやすい顕微鏡的な生物学的試料又は物質の隔離、収集、拘束及び/又は分析を実行する装置及び方法に関する。本書で用いられる「目標エンティティ」などの用語は、このような磁気的ラベル付けを受けやすい調査目的の生物学的試料又は物質のことである。   The present invention relates to an improved apparatus and method for performing qualitative and quantitative analysis of microscopic biological samples. The present invention more particularly relates to microscopic susceptibility to immunospecific or non-specific binding with magnetically reactive particles having a binding agent to generate magnetically labeled species in a fluid medium. The present invention relates to an apparatus and method for performing segregation, collection, restraint and / or analysis of a biological sample or substance. As used herein, terms such as “target entity” refer to biological samples or materials for research purposes that are susceptible to such magnetic labeling.

米国特許第5,985,853号には、外部磁気勾配を利用して、収集チャンバ内に存在する磁気的にラベル付けされた目標エンティティを自身の表面の内の1つに引き付けたり、内部磁気勾配を利用して、これらのエンティティを上記の表面上で正確に整合させる装置及び方法が記載されている。磁気的ラベル付けされた生物学的エンティティを収集表面に移動させるには、垂直磁気勾配を印加して、この磁気的ラベル付けされた生物学的エンティティをその収集表面に移動させる。この収集表面は、光学的に透明な表面上に支持された複数の強磁性ラインなどの強磁性収集構造体を備えている。   US Pat. No. 5,985,853 utilizes an external magnetic gradient to attract a magnetically labeled target entity present in the collection chamber to one of its surfaces, An apparatus and method is described that utilizes gradients to accurately align these entities on the surface. To move a magnetically labeled biological entity to the collection surface, a perpendicular magnetic gradient is applied to move the magnetically labeled biological entity to the collection surface. The collection surface comprises a ferromagnetic collection structure such as a plurality of ferromagnetic lines supported on an optically transparent surface.

この磁気的ラベル付けされた生物学的エンティティは、一旦外部から印加された勾配によって表面に十分近接して引き付けられると、強磁性収集構造体が発生する強い局所勾配の影響下に置かれて、これに対して横方向に隣接する位置に拘束される。この局所勾配は、生物学的エンティティを、それが透明表面と衝突した後でその表面に保持することが可能な接着力を上回るのが望ましい。   This magnetically labeled biological entity is placed under the influence of a strong local gradient generated by the ferromagnetic collection structure once attracted sufficiently close to the surface by an externally applied gradient. On the other hand, it is restrained at a position adjacent in the lateral direction. This local gradient is desirably above the adhesive force that allows the biological entity to be retained on the surface after it has collided with the transparent surface.

代替例では、この表面の接着性は、磁気的ラベル付けされた生物学的エンティティが水平方向の磁力によって強磁性構造体に向けて移動させるに十分弱くなければならない。この表面の平滑さ並びに疎水性もしくは親水性は、収集表面用に選ばれた材料又はこの表面に滑り易さを与えるための処理に影響を与えうる要因である。
本発明によれば、収集チャンバ、収集チャンバの内部形状及び、垂直磁気勾配分離構造体を用いることによって遂行され得るさらなるより有用な技法に対するさらなる代替実施形態及び改良例が記載される。
In the alternative, the adhesion of this surface must be weak enough for the magnetically labeled biological entity to move toward the ferromagnetic structure by horizontal magnetic force. The smoothness of the surface as well as the hydrophobicity or hydrophilicity are factors that can affect the material chosen for the collection surface or the treatment to impart slipperiness to the surface.
In accordance with the present invention, further alternative embodiments and improvements to the collection chamber, the internal shape of the collection chamber, and further more useful techniques that can be accomplished by using a perpendicular magnetic gradient separation structure are described.

米国特許第5,985,853号明細書US Pat. No. 5,985,853

本発明は、顕微鏡的な生物学的試料の定性的及び定量的分析を実行する改良型の装置及び方法に関する。   The present invention relates to an improved apparatus and method for performing qualitative and quantitative analysis of microscopic biological samples.

流体媒体内に磁気的ラベル付けされた種を発生するために結合剤を有する磁気反応性粒子と免疫特定的の又は非特定的の結合を受けやすい顕微鏡的な生物学的試料又は物質の隔離、収集、拘束及び/又は分析を実行する装置及び方法を提供する。   The isolation of microscopic biological samples or substances that are susceptible to immunospecific or non-specific binding to magnetically reactive particles with a binding agent to generate magnetically labeled species in a fluid medium; Apparatus and methods for performing collection, restraint and / or analysis are provided.

図1Aは、磁気セパレータの略図である。図1Bは、図1Aの磁気セパレータ内の磁場を示す図である。FIG. 1A is a schematic diagram of a magnetic separator. FIG. 1B is a diagram showing a magnetic field in the magnetic separator of FIG. 1A. 磁気セパレータ中に収集された試料の顕微鏡写真である。It is a microscope picture of the sample collected in the magnetic separator. 磁気セパレータ中で用いられる代替の強磁性収集構造体の平面図である。FIG. 5 is a plan view of an alternative ferromagnetic collection structure used in a magnetic separator. 磁気セパレータ中に収集された種を分析するための光学的追跡・検出メカニズムの略図である。1 is a schematic diagram of an optical tracking and detection mechanism for analyzing species collected in a magnetic separator. 同一の流体サンプル中の種を定量化するための用いられた磁気セパレータ(5A)及びフローサイトメータ(5B)から得られた蛍光信号のヒストグラムである。Figure 5 is a histogram of fluorescence signals obtained from the magnetic separator (5A) and flow cytometer (5B) used to quantify species in the same fluid sample. 磁気セパレータ中に収集された資料の顕微鏡写真である。It is a microscope picture of the material collected in the magnetic separator. 磁気セパレータ内における電荷強化収集法を示す連続した略図である。2 is a continuous schematic showing a charge enhanced collection method in a magnetic separator. 磁気セパレータ用の強磁性で電導性の合成収集構造体のそれぞれ断面図と平面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view and a plan view, respectively, of a ferromagnetic and conductive composite collection structure for a magnetic separator. 磁気セパレータ内亜での粒子分離方法を示す連続した略図である。2 is a continuous schematic diagram illustrating a method for separating particles within a magnetic separator. 未知の粒子密度を有する流体中の粒子密度を測定する方法を示す連続した略図である。2 is a continuous schematic diagram illustrating a method for measuring particle density in a fluid having an unknown particle density. 互いに異なった濃度を持つ複数の目標種を包含する流体の複数同時分析を実行するように構成された分離容器の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a separation vessel configured to perform multiple simultaneous analyzes of fluids that include multiple target species having different concentrations.

1.垂直勾配収集と目標エンティティの観察
本発明の第1の実施形態では、細胞などの目標エンティティは、強磁性収集構造体に隣接した容器の収集表面に対して後続の整合無しで収集される。収集表面は、外部磁石が発生した磁気勾配に対して直交するように方位付けされている。この実施形態では、ナノ粒子及び磁気的ラベル付け済み生物学的エンティティは、光学的に透明な表面上に実質的に均一な分布で収集され、一方、選択されないエンティティは流体媒体中で下方に留まる。
1. Vertical Gradient Collection and Target Entity Observation In a first embodiment of the invention, a target entity, such as a cell, is collected without subsequent alignment to the collection surface of the container adjacent to the ferromagnetic collection structure. The collection surface is oriented to be orthogonal to the magnetic gradient generated by the external magnet. In this embodiment, nanoparticles and magnetically labeled biological entities are collected in a substantially uniform distribution on an optically transparent surface, while unselected entities remain down in the fluid medium. .

この結果は、図1Aに示すように配置された2つの磁石間のギャップ中にチャンバを置き、これによって、チャンバの透明な収集表面が外部磁石3が発生した垂直磁気勾配に対して効果的に直交するようにすることによって達成される。磁石3は、厚さ3mmであり、3mmというギャップに向かってテーパーが付いている。磁石3は、ハウジング2の頂部にあるヨーク1中に保持されている。   The result is that the chamber is placed in the gap between two magnets arranged as shown in FIG. 1A, so that the transparent collection surface of the chamber is effective against the perpendicular magnetic gradient generated by the external magnet 3. This is achieved by making them orthogonal. The magnet 3 has a thickness of 3 mm and is tapered toward a gap of 3 mm. The magnet 3 is held in a yoke 1 at the top of the housing 2.

容器サポート4は、磁力線が容器6の収集表面5に対して実質的に直交するように方向付けされている磁石同士間の領域中に容器6を保持している。容器の収集表面は、厚さ0.1mmのポリカーボネート部材であることが望ましい。収集表面は、外部磁石3の上方表面に対して平行でこの2mm下方にある。磁石の内部エッジと頂部表面エッジ間のスペースは3mmである。   The container support 4 holds the container 6 in a region between magnets that are oriented so that the magnetic field lines are substantially perpendicular to the collection surface 5 of the container 6. The collecting surface of the container is preferably a polycarbonate member having a thickness of 0.1 mm. The collecting surface is parallel to the upper surface of the external magnet 3 and is 2 mm below this. The space between the inner edge of the magnet and the top surface edge is 3 mm.

磁石3のテーパー角度及び2つの磁石間のギャップ幅によって、印加される磁場勾配の強度と、容器上での収集表面の望ましい位置と、が決定される。磁石が発生した磁場勾配の特徴は、勾配磁場線が実質的に平行である実質的に均一な領域と、勾配磁場線が磁石に向かって発散する周縁領域を有することであといってもよい。   The taper angle of the magnet 3 and the gap width between the two magnets determine the strength of the applied magnetic field gradient and the desired location of the collection surface on the container. The magnetic field gradient generated by the magnet may be characterized by having a substantially uniform region in which the gradient magnetic field lines are substantially parallel and a peripheral region in which the gradient magnetic field lines diverge toward the magnet.

図1Bに、このような磁石配置の場合の数学的に近似された磁場勾配を示す。磁場線(図示せず)はチャンバ表面に対して圧倒的に平行であり、一方、勾配線はそれに対して圧倒的に直角である。均一分布した目標エンティティの層を収集するために、横断方向の磁気勾配要素が実質的に内容にチャンバを均一な領域に置くように容器が位置付けされ、これによって、磁気的ラベル付けされた生物学的エンティティが収集表面に横方向に移送される。   FIG. 1B shows a mathematically approximated magnetic field gradient for such a magnet arrangement. The magnetic field lines (not shown) are overwhelmingly parallel to the chamber surface, while the gradient lines are overwhelmingly perpendicular to it. In order to collect a uniformly distributed layer of target entities, the container is positioned so that the transverse magnetic gradient element substantially places the chamber in a uniform region, thereby magnetically labeled biology The target entity is transferred laterally to the collection surface.

収集表面領域上での磁性材料の収集パターンを図示するために、2.5mmの高さ(z)、3mmの幅(x)及び30mmの長さ(y)という内部寸法を持つチャンバが、150nm直径の磁気ビーズを包含し図1Aに示すように磁石間に置かれた225μlの溶液で充填された。磁気ビーズは、収集表面に向けて移動して均等に分布した。容器を磁石に対して上昇させて、容器の頂部の重要な部分が周縁領域に位置するようになると、かなりの分量の磁気粒子が、磁石に最も近接した収集表面のそれぞれの横方向領域に対して平行に移動してそこに蓄積された。   To illustrate the collection pattern of magnetic material on the collection surface area, a chamber with internal dimensions of 2.5 mm height (z), 3 mm width (x) and 30 mm length (y) is 150 nm. Filled with 225 μl of solution containing diameter magnetic beads and placed between magnets as shown in FIG. 1A. The magnetic beads were distributed evenly by moving towards the collection surface. When the container is raised with respect to the magnet so that a significant portion of the top of the container is located in the peripheral region, a significant amount of magnetic particles will be in each lateral region of the collection surface closest to the magnet. Moved in parallel and accumulated there.

収集表面上での収集の均一性を高めるためには、収集された種を接着的に引き付けるために表面材料を選択したり別様に処理したりすればよい。このように接着性を配慮すると、チャンバの位置付けの変位又は「実質的に均一な」領域中での所望の直交磁気勾配からの変位による収集された種の水平方向ドリフトを解消することが可能である。   In order to increase the uniformity of collection on the collection surface, the surface material may be selected or otherwise treated to adhesively attract the collected species. This adhesion consideration can eliminate the horizontal drift of collected species due to displacement of the positioning of the chamber or displacement from the desired orthogonal magnetic gradient in the “substantially uniform” region. is there.

本実施形態を用いて検討されたデバイスの例では、血液ガン検査が用いられている。腫瘍誘導された上皮形成された細胞は、末梢血液中で検出可能である。低密度ではあるが、反上皮形成細胞別のフェロ流体を用いて末梢血液サンプルから血液10ml中の1〜1000個の細胞を検出して定量的に分析できる。   In the example of the device studied using this embodiment, a blood cancer test is used. Tumor-induced epithelialized cells are detectable in peripheral blood. Although it is low density, 1 to 1000 cells in 10 ml of blood can be detected and quantitatively analyzed from a peripheral blood sample using a ferrofluid for each anti-epithelialized cell.

図3に、収集表面上に強磁性構造体を持たないチャンバと磁石を用いて、末梢血液選択された上皮形成誘導済み腫瘍細胞を局所化し、区別し、列挙した例を示す。この例では、5mlの血液を上皮形成細胞別フェロ流体(ペンシルバニア州ハンチンドンバレー市のEPCAM−FF、イミュニコン社)を35μg用いて15分にわたって培養した。このサンプルは四極子磁気セパレータ(イミュニコン社のQMS17)中に10分にわたって置かれて血液は廃棄された。   FIG. 3 shows an example in which peripheral blood-selected epithelialization-induced tumor cells are localized, distinguished, and enumerated using chambers and magnets that do not have ferromagnetic structures on the collection surface. In this example, 5 ml of blood was cultured for 15 minutes using 35 μg of epitheliogenic ferrofluid (EPCAM-FF, Imunicon, Huntingdon Valley, Pa.). The sample was placed in a quadrupole magnetic separator (Immunicon QMS17) for 10 minutes and the blood was discarded.

容器はセパレータから取り出されて、分離容器の壁にある収集された細胞は、洗剤を含む緩衝液3ml中で再懸濁されて細胞(イミュニコン社のイミュノパーム)を浸透性化して、10分にわたってセパレータ中に戻された。この洗剤を含んだ緩衝液は捨てられて、容器はセパレータから取り出されて、壁に収集された細胞は、紫外線励起可能核酸染料DAPI(モレキュールプローブ社)と、蛍光色素Cy3でラベル付けされたサイトケラチンモノクロナル抗体(上皮形成細胞を識別するためのもの)と、を含む緩衝液200μl中で再懸濁された。   The container is removed from the separator, and the collected cells on the wall of the separation container are resuspended in 3 ml of detergent-containing buffer to permeabilize the cells (Immunicon's Imuno Palm) for 10 minutes. Returned inside. The detergent-containing buffer was discarded, the container was removed from the separator, and the cells collected on the wall were labeled with the UV excitable nucleic acid dye DAPI (Molecular Probes) and the fluorescent dye Cy3. Resuspended in 200 μl of buffer containing cytokeratin monoclonal antibody (to identify epithelial cells).

これらの細胞は15分間培養され、その後で、容器はセパレータ中に置かれた。5分後に、余分の試薬を含む収集されなかった部分が捨てられ、容器はセパレータから取り出されて、収集された細胞は等張緩衝液200μl中で再懸濁された。この溶液は収集チャンバ中に置かれて図1Aに示す磁気セパレータ中に置かれた。   These cells were incubated for 15 minutes, after which the container was placed in a separator. After 5 minutes, the uncollected portion containing excess reagent was discarded, the container was removed from the separator, and the collected cells were resuspended in 200 μl of isotonic buffer. This solution was placed in a collection chamber and placed in the magnetic separator shown in FIG. 1A.

フェロ流体でラベル付けされた細胞と自由フェロ流体粒子は、即座に収集表面に移動して、図2Aに示すように表面に沿って均等に分布した。同図は、透過光線と20倍の対物レンズを用いた収集表面上の代表的な領域を示す。図2Bでは、同じ磁場が示されているが、この場合、Cy3の励起と放出用にフィルタキューブを用いている。2つの物体は1と2の数字で示されて識別可能である。 Cells labeled with ferrofluid and free ferrofluid particles immediately migrated to the collection surface and were evenly distributed along the surface as shown in FIG. 2A. The figure shows a representative area on the collection surface using transmitted light and a 20x objective lens. In FIG. 2B, the same magnetic field is shown, but in this case a filter cube is used for excitation and emission of Cy3. Two objects are identified by the numbers 1 and 2.

図2Cに、同じ磁場を示すが、ここでは、フィルタキューブはDAPI用の励起・放出用フィルタキューブを持つ一方に切り換えられている。位置1と2にある物体は双方共が、位置3と5においてDAPIで着色されていて、これで、上皮形成細胞であることが識別されるようになっている。追加の非上皮形成細胞と他の細胞エレメント細胞はDAPI着色剤によって識別されるが;その例が番号4で示されている。 FIG. 2C shows the same magnetic field, but here the filter cube has been switched to one with an excitation / emission filter cube for DAPI. The objects at positions 1 and 2 are both colored with DAPI at positions 3 and 5 so that they are identified as epithelial forming cells. Additional non-epithelializing cells and other cellular element cells are distinguished by the DAPI colorant; an example is shown at number 4.

II.細胞を中心に整合させる強磁性収集構造体
目標エンティティを空間的なパターンで収集するようにするには、強磁性収集構造体を容器の収集表面上に装備して強い局所磁気勾配を発生させ、これによって、構造体に横方向に隣接させて目標エンティティを拘束すればよい。
II. Ferromagnetic collection structure centered on cells To collect target entities in a spatial pattern, a ferromagnetic collection structure is equipped on the collection surface of the container to generate a strong local magnetic gradient , Accordingly, the target entity may be constrained by being adjacent to the structure in the lateral direction.

以下に記載するさまざまな強磁性構造体は、ニッケル(NI)やパーマロイ(ニッケル・鉄合金)を用いた標準のリトグラフ技術によって製造可能である。蒸着された金属層の厚さは、10〜1700nmの範囲で変動する。10nmの構造体は部分的に透明である。しかしながら、これらの薄い構造体の拘束力は、200〜700nmという厚さ範囲の構造体の拘束力よりかなり劣る。 The various ferromagnetic structures described below can be manufactured by standard lithographic techniques using nickel (NI) or permalloy (nickel-iron alloy). The thickness of the deposited metal layer varies in the range of 10 to 1700 nm. The 10 nm structure is partially transparent. However, the restraining force of these thin structures is considerably inferior to that of structures in the thickness range of 200-700 nm.

磁気的ラベル付けされた生物学的エンティティの拘束と整合は十分信頼性高く発生したが、これらの中程度の厚さの構造体は、全く乃至はほとんど接着力を持たない収集表面によって使いやすくなった。200〜1700nm範囲の厚さの収集構造体は、磁気的ラベル付けされた生物学的エンティティを捕獲して表面接着力を上回るという点で効果的であった。   Although restraints and alignment of magnetically labeled biological entities occurred reliably enough, these medium thickness structures are easier to use with a collection surface that has little or no adhesion. It was. A collection structure with a thickness in the range of 200-1700 nm was effective in capturing magnetically labeled biological entities and surpassing surface adhesion.

図3A〜3Iに、強磁性収集構造体用のさまざまな磁石を示す。
図3Bでは、強磁性収集構造体は、細胞の直径(公称値で10ミクロン)に匹敵する間隔を持つニッケル製のワイヤを備えている。図3Cに示すワイヤ同士間の間隔が減少すると、ワイヤエッジに対する細胞の位置がはるかに均一になる。ほとんど全ての細胞が、中心で整合されているように見える。しかしながら、各細胞のある部分は重なり合っており、ニッケル製ワイヤのため不明瞭になっている。
3A-3I show various magnets for the ferromagnetic collection structure.
In FIG. 3B, the ferromagnetic collection structure comprises a nickel wire with a spacing comparable to the cell diameter (10 microns nominal). As the spacing between the wires shown in FIG. 3C decreases , the position of the cells relative to the wire edge becomes much more uniform. Almost all cells appear to be aligned at the center. However, some parts of each cell overlap and are obscure due to the nickel wire.

強磁性収集構造体に沿って収集された細胞は、自動式の光学的追跡・検出システムによって検出することが可能である。図4に示すこの追跡・検出システムは、2〜15μmの楕円状のスポットを有するレーザービーム下でX方向とY方向に磁石とチャンバを移動させる、コンピュータ制御の動力式ステージを用いている。テーブルの最高速度は、Y方向に2cm/秒、X方向に1mm/秒である。ソニー社のコンパクト・ディスクプレーヤから得た2つの円筒形レンズ(1)と(2)及び位置調整式対物レンズ(3)を用いて、光源(差込5を参照)としての635nmのレーザーダイオード(4)でサンプル上の2x15μmの楕円形スポットを作った。   Cells collected along the ferromagnetic collection structure can be detected by an automated optical tracking and detection system. This tracking / detection system shown in FIG. 4 uses a computer-controlled power stage that moves the magnet and chamber in the X and Y directions under a laser beam having an elliptical spot of 2-15 μm. The maximum speed of the table is 2 cm / second in the Y direction and 1 mm / second in the X direction. Using two cylindrical lenses (1) and (2) from a Sony compact disc player and a position-adjustable objective lens (3), a 635 nm laser diode (see plug 5) In 4), a 2 × 15 μm elliptical spot on the sample was made.

サンプルから反射された光線はダイクロイックミラー(7)、球形レンズ(8)、ダイアフラム(9)及び帯域通過フィルタ(10)を介して光電増倍管上に投射される。ワイヤから反射されてミラー(12)、ダイクロイックミラー(7)、1/4波長プレート(13)、偏光ビームスプリッタ(14)、円筒形レンズ(15)及び球形レンズ(16)を介して象限光ダイオード(11)上に投射された光線の偏光方向の差の測定値を用いて、サンプル上におけるレーザースポットの位置を決定し、また、信号を対物レンズにフィードバックさせて、祖の値のあらゆる変位(差込17を参照)を補正した。光ダイオード(18)をサンプルに対して直角に置いて用いて、照射されたイベントから散乱した光線を測定した。   The light beam reflected from the sample is projected onto the photomultiplier tube through the dichroic mirror (7), the spherical lens (8), the diaphragm (9), and the band pass filter (10). Quadrant photodiode reflected from wire through mirror (12), dichroic mirror (7), quarter wave plate (13), polarization beam splitter (14), cylindrical lens (15) and spherical lens (16) (11) Using the measurement of the difference in polarization direction of the light beam projected onto it, the position of the laser spot on the sample is determined, and the signal is fed back to the objective lens to allow any displacement of the ancestor value ( (See plug-in 17). A photodiode (18) was used at right angles to the sample to measure the light scattered from the irradiated event.

この追跡システムのフィードバックメカニズムは、最大で1cm/秒の速度でY方向に走査している間は、レーザービームがラインに対して同じX位置とZ位置を保つように最適化された。2cm長のラインの端で、対物レンズの位置は次のラインに偏光され、これが、チャンバのライン全てが走査されるまで繰り返された。   The feedback mechanism of this tracking system was optimized to keep the laser beam in the same X and Z position relative to the line while scanning in the Y direction at a maximum speed of 1 cm / sec. At the end of the 2 cm long line, the objective lens position was polarized to the next line, which was repeated until all of the chamber lines were scanned.

追跡・検出システムの性能を評価して、それをフローサイトメータの性能と比較するために、6μmのポリスチレン製のビーズが作成されて、フェロ流体と互いに異なった4つの量の蛍光色素Cy5に対して接合された。これらのビーズを図3Cに示すタイプの強磁性収集構造体を持つチャンバ中に105ml−1という濃度で用いられた。このチャンバは、2つの磁石間の均一勾配領域中に置かれ、全てのビーズがライン間で整合された。追跡・検出システムを用いて、強磁性ワイヤに沿って走査している間に得られた蛍光信号を測定した。   In order to evaluate the performance of the tracking and detection system and compare it with the performance of the flow cytometer, 6 μm polystyrene beads were created for four different amounts of fluorochrome Cy5 different from the ferrofluid. And joined. These beads were used at a concentration of 105 ml-1 in a chamber with a ferromagnetic collection structure of the type shown in FIG. 3C. This chamber was placed in a uniform gradient region between the two magnets and all beads were aligned between the lines. A tracking and detection system was used to measure the fluorescence signal obtained while scanning along the ferromagnetic wire.

図5Aに、ビーズ混合体の蛍光信号のヒストグラムを示す。4つの明瞭に解像されたピークが、Cy5の無し、暗示、中間及び明示ラベル付けのビーズを区別している。同じビーズから成る混合体を作成して、これまた635nmレーザーダイオード(カリフォルニア州サンホセ市、FACScaibur、BDIS)を装備したフローサイトメータで測定した。   FIG. 5A shows a histogram of the fluorescence signal of the bead mixture. Four clearly resolved peaks distinguish the Cy5 absent, implicit, intermediate and explicitly labeled beads. A mixture consisting of the same beads was made and measured with a flow cytometer equipped with a 635 nm laser diode (FACScaibur, BDIS, San Jose, Calif.).

この蛍光信号のヒストグラムを、図5Bに示すが、これは、互いに異なった4つの母集団が区別可能ではあるが、サンプルを本発明の磁気光束サイトメータで測定した場合よりその解像度は劣っていることが明らかである。これらの結果は、本書に記載するシステムによる整合によって、フローサイトメータによる場合より蛍光ビーズの測定の感度と精度が優れていることを示している。   A histogram of this fluorescence signal is shown in FIG. 5B, which shows that the four different populations can be distinguished, but the resolution is inferior to that obtained when the sample was measured with the magnetic flux cytometer of the present invention. It is clear. These results indicate that the matching by the system described in this document provides better sensitivity and accuracy in measuring fluorescent beads than with a flow cytometer.

サイズが著しく異なっている生物学的エンティティを同時に測定することが望ましいような用途においては、収集構造体を不均一な形状を持つように構成して、異なったサイズの細胞や他の種を中心整合するようにすればよい。 In applications where it is desirable to measure biological entities that are significantly different in size at the same time, the collection structure can be configured to have a non-uniform shape to focus on cells of different sizes and other species. What is necessary is just to match.

このような構造体の例を図3Dに示す。ある収集構造体のパターンは、10μmの周期と7μmの間隔を持つワイヤを有する1つの収集表面領域と、25μmの周期と7μmの間隔を持つワイヤを有する別の領域と、から形成された。これを用いて、サイズの小さい血小板と大きい白血球の双方を全血液から収集した。収集に先立って、血液は、血小板と白血球に固有のフェロ流体、すなわち、それぞれモノクロナルCD41でラベル付けされたフェロ流体とモノクロナル抗体CD45でラベル付けされたフェロ流体で培養された。   An example of such a structure is shown in FIG. 3D. One collection structure pattern was formed from one collection surface area with wires having a period of 10 μm and a spacing of 7 μm and another area having wires with a period of 25 μm and a spacing of 7 μm. This was used to collect both small platelets and large white blood cells from whole blood. Prior to collection, blood was incubated with ferrofluids specific to platelets and leukocytes, ie, ferrofluids labeled with monoclonal CD41 and ferrofluid labeled with monoclonal antibody CD45, respectively.

血小板と白血球は、図3Dに示すように、収集表面上のそれぞれの領域中でワイヤに沿って整合する。血小板の測定は、ワイヤ同士間のスペースが小さい領域で実行可能であり、白血球の測定はワイヤ同士間のスペースが大きい領域で可能である。強磁性構造体の延長に沿って発生するギャップ幅のを変化させることによって、互いに異なったサイズを持つ収集済み細胞が共通の中心線に沿って線形に整合される。   Platelets and leukocytes align along the wire in their respective regions on the collection surface, as shown in FIG. 3D. Platelet measurement can be performed in a region where the space between the wires is small, and white blood cell measurement can be performed in a region where the space between the wires is large. By changing the width of the gap that occurs along the extension of the ferromagnetic structure, the collected cells of different sizes are aligned linearly along a common centerline.

さまざまなサイズの細胞を捕獲して1つのサンプル中に中心に整合させるさらに多くの収集構造パターンが本発明の範囲内で可能である。4つの例を図3E、3F、3G、3H及び3Iに示す。図3Eに、図3Cに示すのと類似のワイヤ間隔を示すが、ワイヤはその全長に沿って形成された横方向の突起を有している。図3Eの形状の場合、細胞によって2つの位置を選択した、すなわち、図示するように突起の右又は左側である。このような設計では、収集平面上での双方の軸上で細胞を周期的に位置付けされる。   Many more collection structure patterns are possible within the scope of the present invention to capture cells of various sizes and center them in one sample. Four examples are shown in FIGS. 3E, 3F, 3G, 3H and 3I. FIG. 3E shows a wire spacing similar to that shown in FIG. 3C, but the wires have lateral protrusions formed along their entire length. In the case of the shape of FIG. 3E, two positions have been selected by the cell, ie right or left side of the protrusion as shown. In such a design, cells are positioned periodically on both axes on the collection plane.

図3Fに示すように、「バー」の代わりに非対称三角形の「プロング」エッジ形状を追加すると、図3Eでは観察される些少な(左右方向の)非対称性が除去される。図3Gに示すような大型の非対称性三角形「プロング」エッジ形状を追加してもまた、さまざまなサイズの細胞にとって効果的である。より鋭角的な三角形スタイルを図3Hに示す。   As shown in FIG. 3F, adding the “prong” edge shape of an asymmetric triangle instead of “bar” removes the minor (left-right) asymmetry observed in FIG. 3E. Adding a large asymmetric triangular “prong” edge shape as shown in FIG. 3G is also effective for cells of various sizes. A more acute triangle style is shown in FIG. 3H.

図3Iに、細胞のサイズに合うように一方の軸に沿って間隔を設定された隔離された三角形の配列を示す。他方の軸に沿った間隔細胞のサイズより大きく、このため、細胞は、三角形のより近接して空間置きされた辺同士間の位置に向かって自由に移動する。   FIG. 3I shows an array of isolated triangles spaced along one axis to fit the cell size. It is larger than the size of the spacing cells along the other axis, so that the cells are free to move towards a position between more closely spaced sides of the triangle.

収集方面上にあるカスタム設計された強磁性構造体を利用する例としては、血液ガン検査がある。腫瘍誘導された上皮形成細胞は、末梢血液中で検出可能であり、また、反上皮形成細胞別のフェロ流体を用いて末梢血液から定量的に検索可能である。腫瘍誘導上皮形成細胞の物理的外観は、そのサイズが2〜5μmという極めて均一的な範囲のアポプトティック細胞から、100μm以上のサイズを持つ腫瘍細胞凝集まである。この大きな範囲のサイズを収納するには、図3Gまたは3Hに略図を示すような三角形状の強磁性構造体を用いればよい。   An example of utilizing a custom designed ferromagnetic structure on the collection side is a blood cancer test. Tumor-induced epithelial cells can be detected in peripheral blood, and can be quantitatively retrieved from peripheral blood using ferrofluids by anti-epithelializing cells. The physical appearance of tumor-derived epithelial forming cells ranges from a very uniform range of apoptotic cells with a size of 2-5 μm to tumor cell aggregation with a size of 100 μm or more. To accommodate this large range of sizes, a triangular ferromagnetic structure such as that shown schematically in FIG. 3G or 3H may be used.

末梢血液誘導ガン細胞を位置付けする例を図6に示す。この例では、5mlの血液を上皮形成細胞別のフェロ流体(イミュニコン社、EPCAM−FF)で培養して、上記と同じ方法で処理した。最終的な細胞懸濁物を磁気セパレータ中に置いた。フェロ流体ラベル付けされた細胞と地通フェロ流体は、即座に収集表面に移動した。   An example of positioning peripheral blood derived cancer cells is shown in FIG. In this example, 5 ml of blood was cultured in a ferrofluid (Immunicon, EPCAM-FF) for each epitheliogenic cell and treated in the same manner as described above. The final cell suspension was placed in a magnetic separator. The ferrofluid labeled cells and ground ferrofluid immediately migrated to the collection surface.

図6Aに、透過光線と20倍の対物レンズを用いた収集表面を示す。強磁性収集構造体は1で、開放幅広収集スペースは2で、狭い収集スペースは3で、大型の物体は4で示されている。図6Bに、ここでだけ紫外線励起を用いている同じ領域を示している。この大きい物体は実は、核酸染料インジケータ5で着色することによって確認されるような大きい細胞であり、良好に整合している。図4に示す追跡システムを用いて、図3Hと6Aに示す強磁性構造体に沿って走査することに成功した。   FIG. 6A shows a collection surface using transmitted light and a 20 × objective lens. The ferromagnetic collection structure is 1, the open wide collection space is 2, the narrow collection space is 3, and the large object is 4. FIG. 6B shows the same region using ultraviolet excitation only here. This large object is actually a large cell, as confirmed by coloring with the nucleic acid dye indicator 5, and is well aligned. The tracking system shown in FIG. 4 was used to successfully scan along the ferromagnetic structure shown in FIGS. 3H and 6A.

III.アドレス可能強磁性収集構造体
強磁性構造体は、これを用いて強磁性構造体を用いて局所的な高い磁気勾配を作ることに加えて、電子的導体として働いて、局所的な電子場電荷を印加することも可能である。さらに、電子導体を収集表面上で形成して、収集された目標エンティティを電子的に操作することが可能である。最初に生物学的エンティティを特定のロケーションに移動させて次に光学的に分析するという機能を、図7Aに略図で示す。次いで一般的又は局所的な電子電荷を図7Bに示すように印加すると、既述のシステムの有用性に別の寸法を追加することになる。
III. Addressable ferromagnetic collection structure A ferromagnetic structure can be used to create a local high magnetic gradient using a ferromagnetic structure, in addition to acting as an electronic conductor and to generate a local electron field charge. Can also be applied. In addition, electronic conductors can be formed on the collection surface to manipulate the collected target entity electronically. The function of first moving a biological entity to a specific location and then optically analyzing is schematically illustrated in FIG. 7A. A general or local electronic charge can then be applied as shown in FIG. 7B, adding another dimension to the utility of the described system.

細胞、RNA、タンパク質及びDNAを伴う応用分野において、局所的な電子電荷を有用に印加することが知られている。このような収集表面の1つの設計の略図を図8に示す。   In applications involving cells, RNA, proteins and DNA, it is known to apply local electronic charges usefully. A schematic diagram of one design of such a collection surface is shown in FIG.

電子電荷を最適に制御するには、最初にアルミ1から成る特定のパターン/層を光学的に透明な基板4に蒸着し、これで、図8Bに示す個別の強磁性構造体の5に対する電子回路となる。ニッケル又は他の強磁性材料から成る次の層を図8Aの基板2上に蒸着して、図8Bに示す個別の強磁性構造体を作成する。SiO2又は他の説粘性材料を蒸着して絶縁層3を得ることができる。 For optimal control of the electronic charge, a specific pattern / layer of aluminum 1 is first deposited on an optically transparent substrate 4 so that the electrons for 5 of the individual ferromagnetic structures shown in FIG. 8B. It becomes a circuit. Nickel or by depositing the following layers of other ferromagnetic materials on the substrate 2 in FIG. 8A, to create a separate ferromagnetic structure shown in FIG. 8B. The insulating layer 3 can be obtained by vapor-depositing SiO 2 or other hypoviscous material.

磁気的ラベル付けされた生物学的エンティティ7は、強磁性構造体同士間に局在している。次に、電子電荷を印加して、免疫特定的結合の特定性を改善し、捕獲された生物学的エンティティの方位をその電子極性に従って変化させること、又は、電子電荷を導体に印加することによってエンティティの特性を変性する(例えば、それを「爆発させる」)ことが可能である。生物学的エンティティは、電子電荷の印加の前及び/後で研究することが可能である。   A magnetically labeled biological entity 7 is localized between the ferromagnetic structures. Next, by applying an electronic charge to improve the specificity of the immunospecific binding and changing the orientation of the captured biological entity according to its electronic polarity, or by applying an electronic charge to the conductor It is possible to modify the properties of an entity (eg “explode it”). Biological entities can be studied before and / or after application of electronic charge.

IV.余分の粒子を除去する多孔性チャンバ表面
大きい初期体積の流体サンプルを磁気分離によって処理してその体積を縮小すると、それに比例してナノメートルサイズ(<200nm)の磁気的ラベル付け粒子の濃度が増加する。チャンバ中の収集表面は、非結合の余分の磁気粒子を捕獲するには容量が限られており、また、これらの粒子は、磁気的ラベル付けされた生物学的エンティティの位置付けや観察にとっては邪魔である。
IV. Porous chamber surface to remove excess particles When a large initial volume of fluid sample is processed by magnetic separation and its volume is reduced, the concentration of magnetically labeled particles of nanometer size (<200 nm) increases proportionally To do. The collection surface in the chamber has a limited capacity to capture extra unbound magnetic particles, and these particles are an obstacle to the positioning and observation of magnetically labeled biological entities. It is.

非結合の余分の磁気的ラベル付け粒子を磁気的ラベル付けされた生物学的エンティティから分離する配置を図9に示す。収集チャンバは、外側コンパートメント1と内側コンパートメント2を備えている。非結合磁気粒子3並びに磁気的ラベル付け及び非ラベル付けの生物学的エンティティ4を含む流体サンプルが、内側コンパートメント2中に置かれる。   An arrangement for separating unbound extra magnetically labeled particles from magnetically labeled biological entities is shown in FIG. The collection chamber comprises an outer compartment 1 and an inner compartment 2. A fluid sample containing unbound magnetic particles 3 and magnetically labeled and unlabeled biological entities 4 is placed in the inner compartment 2.

内側チャンバの少なくとも1つの表面は多孔性の、例えばフィルタ膜であり、その孔のサイズは0.5〜2μmの範囲にある。ナノサイズの磁気粒子は、この孔を通過できるが、これより大きい磁気的ラベル付け済み細胞は通過不可能である。内側チャンバ6の反対側の表面は、上述したように強磁性収集構造体あるなしに関わらず透明表面から成っている。   At least one surface of the inner chamber is porous, for example a filter membrane, whose pore size is in the range 0.5-2 μm. Nano-sized magnetic particles can pass through this pore, but larger magnetically labeled cells cannot. The opposite surface of the inner chamber 6 comprises a transparent surface with or without a ferromagnetic collection structure as described above.

内側チャンバが流体サンプルで充填されたら、外側チャンバが緩衝液で充填される。次に、容器が、図9Bに示すように2つの磁石間に置かれる。チャンバは、容器のそれぞれの横方向部分が周縁の磁気勾配領域中に延長するように位置付けされる。   Once the inner chamber is filled with the fluid sample, the outer chamber is filled with buffer. Next, the container is placed between two magnets as shown in FIG. 9B. The chamber is positioned such that each lateral portion of the container extends into the peripheral magnetic gradient region.

非結合磁気粒子は、磁気勾配のため、膜(5)を通って外側チャンバ(1)のそれぞれの横方向領域8に向かう。この運動は、図1Bに示す磁気勾配場ラインと一貫している。粒子の横方向における蓄積は、最初に表面に当たって次に滑りやすい表面(7’)に沿って滑動するこれらのナノ粒子の水平方向の運動によって効果的に支援される。   Unbound magnetic particles travel through the membrane (5) to the respective lateral region 8 of the outer chamber (1) due to the magnetic gradient. This motion is consistent with the magnetic gradient field line shown in FIG. 1B. The accumulation in the lateral direction of the particles is effectively assisted by the horizontal movement of these nanoparticles which first strike the surface and then slide along the slippery surface (7 ').

細胞などの磁気的ラベル付けされた生物学的エンティティもまた、膜に到達するまでは勾配ライン(9)に従って運動するが、非磁気的な生物学的エンティティは、重力の影響で底部に沈殿する。非結合粒子の分離が完了したら、チャンバは磁気セパレータから取り出されて反転される(10)。チャンバは均一な勾配領域中で再位置付けされ、これによって、図9Cに示すように、収集表面での細胞の分布の均質性を最適化する。   Magnetically labeled biological entities such as cells also move according to the gradient line (9) until they reach the membrane, while non-magnetic biological entities settle to the bottom under the influence of gravity. . When separation of unbound particles is complete, the chamber is removed from the magnetic separator and inverted (10). The chamber is repositioned in a uniform gradient region, thereby optimizing the homogeneity of cell distribution at the collection surface, as shown in FIG. 9C.

磁気的ラベル付けされた細胞は、光学的に透明な表面(6)に向かって運動し(図9Bと9C中で番号11で示す)、一方、非磁気生物学的エンティティは重力の影響で膜(5)に沈殿する。自由磁気ナノ粒子は、垂直方向に表面6に向かって運動する。自由磁気ナノ粒子は、観察経路上にはもはや存在せず、これで、磁気的ラベル付けされた生物学的エンティティを検査することができる。上述した本システムは、膜の目詰まりを防ぐように目標細胞数が低いような応用分野には特に適している。   Magnetically labeled cells move towards the optically transparent surface (6) (indicated by number 11 in FIGS. 9B and 9C), while non-magnetic biological entities are membranes under the influence of gravity. Precipitate in (5). Free magnetic nanoparticles move in a vertical direction towards the surface 6. Free magnetic nanoparticles no longer exist on the observation path, so that magnetically labeled biological entities can be examined. The system described above is particularly suitable for applications where the target cell count is low so as to prevent membrane clogging.

V.チャンバ高さの長手方向変動
目標エンティティの濃度と調和したチャンバの高さによって、上述したような容器の収集表面に収集された目標エンティティの分布が決定される。正確なカウントと分析にとって受け入れ可能な表面収集密度の範囲を増すには、チャンバの高さを変化させて、濃度が大幅に変動し得るようなサンプルを分析するためのサンプルを希釈したり濃密化したりする必要性を解消すればよい。
V. Longitudinal variation in chamber height The height of the chamber in harmony with the concentration of the target entity determines the distribution of the target entity collected on the collection surface of the container as described above. To increase the range of surface collection densities that are acceptable for accurate counting and analysis, the chamber height can be varied to dilute or enrich the sample for analysis of samples where the concentration can vary significantly. It is sufficient to eliminate the need to

図10Aに、収集表面1と6つのコンパートメントの高さが互いに異なっているチャンバの断面図を示す。目標細胞が、チャンバ中にランダムに置かれている。図10Bに同じ断面を示すが、ここでは、細胞は磁気勾配の影響で収集表面に移動している。チャンバの最も高い領域では、細胞の密度は高すぎて正確に測定できず、一方、チャンバの最も深いところでは、細胞を正確にカウントするにはその数が少なすぎる。   FIG. 10A shows a cross-sectional view of the chamber in which the collection surface 1 and the six compartments have different heights. Target cells are randomly placed in the chamber. FIG. 10B shows the same cross section, but here the cells have moved to the collection surface due to the influence of the magnetic gradient. In the highest area of the chamber, the density of the cells is too high to be measured accurately, while in the deepest part of the chamber it is too few to accurately count the cells.

この原理をさらに説明するために、収集表面にそって示した細胞密度のヒストグラムを図11Cに示す。ここで、最高密度の領域中の細胞の数は過小評価されることに注意されたい。ここに述べる方式は、ヘマトロジ分析装置やフローサイトメータで従来用いられてきた細胞数測定と比較して正確に測定可能な濃度範囲を増すものである。   To further illustrate this principle, a histogram of cell density shown along the collection surface is shown in FIG. 11C. Note that the number of cells in the highest density region is underestimated. The method described here increases the concentration range that can be measured accurately as compared with the cell number measurement conventionally used in hematology analyzers and flow cytometers.

VI.チャンバ中のさまざまなコンパートメント
サンプル中には、さまざまな濃度を持つさまざまなタイプの目標エンティティが存在し得る。同時に複数の分析を可能とするには、チャンバを複数のコンパートメントで作成すればよい。このようなチャンバの例を図11Aに示す。このようなチャンバ中に収集表面1並びに2つの分離したコンパートメント2及び3が存在することによって、さまざまな試薬の集合を用いることができる。
VI. Different compartments in the chamber There can be different types of target entities with different concentrations in the sample. To allow multiple analyzes at the same time, the chamber may be created with multiple compartments. An example of such a chamber is shown in FIG. 11A. Due to the presence of the collection surface 1 and the two separate compartments 2 and 3 in such a chamber, different reagent collections can be used.

図11B中で番号4で図示するようにチャンバ中の領域が壁で分離されていない場合、使用される試薬は全ての磁気的ラベル付けされた細胞タイプを頂部に向けて移動させる。その例として、例えば、白血球固有のフェロ流体と血小板固有のフェロ流体を同時に用いる場合がある。   If the region in the chamber is not separated by a wall as illustrated by number 4 in FIG. 11B, the reagents used will move all magnetically labeled cell types toward the top. As an example, for example, a ferrofluid specific to leukocytes and a ferrofluid specific to platelets may be used simultaneously.

血小板の密度は、図3Dに示す配置の場合のように、白血球の密度よりかなり大きいため、血小板の測定はチャンバの浅い部分(これは収集表面上では比較的小さいライン間隔を有する)で実行され、白血球の測定はチャンバの深い領域(これは収集表面上では比較的大きいライン間隔を有する)で実行される。   Since the density of platelets is much greater than the density of white blood cells, as in the arrangement shown in FIG. 3D, platelet measurements are performed in the shallow part of the chamber (which has a relatively small line spacing on the collection surface). The leukocyte measurement is performed in a deep region of the chamber, which has a relatively large line spacing on the collection surface.

説明のための用語として用いられた用語と表現は、制限的なものではない。このような用語や表現を用いるに際して、図示し説明した特徴やそのいかなる部分のいかなる同等物をも排除する意図はない。したがって、さまざまな修正例が請求される本発明の範囲内で可能であることが認識されよう。   The terms and expressions used as explanation terms are not restrictive. The use of such terms and expressions is not intended to exclude the features illustrated and described or any equivalents thereof. Accordingly, it will be appreciated that various modifications are possible within the scope of the claimed invention.

Claims (6)

流体媒体中で懸濁した微小生物学的試料を光学的に分析する方法において、前記方法が:
前記微小生物学的試料を磁気的にラベル付けするステップと;
前記流体媒体を受容するチャンバを内部に有し、また、透明な頂部部材を有する容器中に前記流体媒体を包含するステップと;
垂直方向の磁気勾配の実質的に均一な領域を有する磁場中に前記容器を位置付けし、これによって、チャンバが前記均一領域中に置かれるようにするステップと;
前記磁気的ラベル付けされた微小生物学的試料から成る不均一分布した層を、前記透明部材によって結合された前記チャンバの内部表面上に収集するステップと;
前記透明部材で結合された前記チャンバの前記内部表面上に収集された前記試料を保持しながら、前記微小生物学的試料を光学的に分析するステップと;
を含み、
ここに、前記容器を位置付けする前記ステップが、後出のギャップに対面するそれぞれテーパー付きの表面を有する1対の磁石間のギャップ中に前記容器を位置付けするステップを含む方法。
In a method of optically analyzing a microbiological sample suspended in a fluid medium, the method comprises:
Magnetically labeling the microbiological sample;
Including the fluid medium in a container having a chamber therein for receiving the fluid medium and having a transparent top member;
Positioning the container in a magnetic field having a substantially uniform region of a vertical magnetic gradient, thereby allowing a chamber to be placed in the uniform region;
Collecting a non-uniformly distributed layer of the magnetically labeled microbiological sample on the interior surface of the chamber bound by the transparent member;
Optically analyzing the microbiological sample while retaining the sample collected on the internal surface of the chamber coupled with the transparent member;
Only including,
Here, the step of positioning the container, the rear exit of steps including how to position the container in the gap between the pair of magnets each having a surface tapered facing the gap.
記光学分析ステップが、前記磁石同士間ギャップ中と前記チャンバ中に垂直に延長する観察経路に沿って前記試料を顕微鏡で観察するステップを含む;
請求項1に記載の方法。
Before SL optical analysis step includes the step of observing with a microscope the samples along the observation path extending vertically in said chamber and the magnet with each other between in the gap;
The method of claim 1.
前記透明部材で結合された前記チャンバの前記内部表面と前記試料間を接着して、収集された前記試料の水平方向の移動を防止するステップを含む、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, comprising gluing the inner surface of the chamber coupled with the transparent member and the sample to prevent horizontal movement of the collected sample. 流体媒体中の微小生物学的試料を収集して観察する方法において、前記方法が:
前記試料に複数の磁気的ラベル付け粒子を接触させることによって前記試料磁気的にラベル付けするステップと;
透明な表面と多孔性の壁を持つチャンバを有する容器中に前記流体媒体を置くステップと;
前記チャンバに磁場勾配を印加して、前記ラベル付けされた試料を保持しながら、前記チャンバの前記多孔性壁を介して余分の前記磁気ラベル付け粒子を除去するステップと;
前記ラベル付けされた試料を前記透明壁に向けて引き付けて、前記余分の粒子の除去後に観察するステップと;
を含み、
ここに、前記容器は、後出のギャップに対面するそれぞれテーパー付きの表面を有する1対の磁石間のギャップ中に位置付されることを含む方法。
In a method of collecting and observing a microbiological sample in a fluid medium, the method includes:
A step of attaching magnetically labeling the sample by contacting a plurality of magnetically labeled particles to the sample;
Placing the fluid medium in a container having a chamber with a transparent surface and a porous wall;
Applying a magnetic field gradient to the chamber to remove excess of the magnetically labeled particles through the porous wall of the chamber while holding the labeled sample;
Attracting the labeled sample towards the transparent wall and observing after removal of the excess particles;
Only including,
Here, the container, including the method to be subjected positioned in the gap between the pair of magnets each having a surface tapered facing the gap, infra.
流体媒体中に懸濁した微小生物学的試料を光学的に分析する方法において、前記方法が:
前記微小生物学的試料を磁気的にラベル付けするステップと;
前記流体媒体を受容するチャンバと、透明な頂部部材と、高さの異なった2つの収集領域を有するチャンバと、を有する容器中に前記流体媒体を含むステップと;
垂直方向の磁気勾配を持つ実質的に均一な領域を有する磁場中に前記容器を置き、これによって、前記チャンバが前記均一な領域中に置かれるようにするステップと;
前記チャンバの前記収集領域に対応する前記透明頂部部材の内部表面のそれぞれの領域上に磁気的ラベル付けされた微小生物学的試料を収集するステップと;
を含み、
ここに、前記容器は、後出のギャップに対面するそれぞれテーパー付きの表面を有する1対の磁石間のギャップ中に位置付されることを含む方法。
In a method of optically analyzing a microbiological sample suspended in a fluid medium, the method comprises:
Magnetically labeling the microbiological sample;
Including the fluid medium in a container having a chamber for receiving the fluid medium, a transparent top member, and a chamber having two collection regions of different heights;
Placing the container in a magnetic field having a substantially uniform region with a vertical magnetic gradient, thereby allowing the chamber to be placed in the uniform region;
Collecting a magnetically labeled microbiological sample on a respective region of the inner surface of the transparent top member corresponding to the collection region of the chamber;
Only including,
Wherein the container is positioned in a gap between a pair of magnets each having a tapered surface facing the later gap .
前記チャンバの前記収集領域同士間にバリヤを備えるステップを含む、請求項5に記載の方法。   The method of claim 5, comprising providing a barrier between the collection areas of the chamber.
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