CN102472697A - 微流体装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适于对流经其中的微粒执行细胞仪分析的微流体装置。在某些实施例中，该微流体装置具有装载数据存储能力。在某些其它实施例中，该微流体装置具有装载抗凝剂。在某些其它实施例中，该微流体装置具有装载测试和控制通道。在某些其它实施例中，该微流体装置具有一体化收集介质。在某些其它实施例中，该微流体装置具有多个装载测试通道。在某些其它实施例中，该微流体装置具有局部温度控制。在某些其它实施例中，该微流体装置具有解剖模拟区域。在某些其它实施例中，该微流体装置具有完全的测定能力。在某些其它实施例中，该微流体装置具有可分离部。在某些其它实施例中，该微流体装置具有用以执行机能测定的机构。

Description

微流体装置

关联申请的交叉引用

本申请要求享有以下专利申请的优先权：申请日为2009年7月7日的美国临时专利申请No.61/223,415、申请日为2009年7月7日的美国临时专利申请No.61/223,411、申请日为2009年7月8日的美国临时专利申请No.61/223,742、申请日为2009年7月6日的美国临时专利申请No.61/223,081、申请日为2009年7月6日的美国临时专利申请No.61/223,084、申请日为2009年7月6日的美国临时专利申请No.61/223,086、申请日为2009年7月6日的美国临时专利申请No.61/223,088、申请日为2009年7月6日的美国临时专利申请No.61/223,085、申请日为2009年7月7日的美国临时专利申请No.61/223,405、申请日为2009年7月7日的美国临时专利申请No.61/223,423和申请日为2009年7月7日的美国临时专利申请No.61/223,425，在此通过引用将这些申请的整体内容结合在本说明书中。

技术领域

本发明涉及微流体细胞仪系统。

背景技术

二十多年前，基于流式细胞仪的细胞分选术被首次引入到研究领域。这是一种已经被广泛用于生命科学研究等诸多领域的技术，成为遗传学、免疫学、分子生物学和环境学等领域工作人员的重要工具。与诸如免疫淘选(immuno-panning)和磁柱分离之类的体(bulk)细胞分离技术不同，基于流式细胞仪的细胞分选设备以每秒几千个细胞或者更高的速度对个别细胞或粒子连续地进行测量、归类并分选。这种对单个细胞“逐个”进行的快速处理使得流式细胞仪成了从其它异质细胞悬液中提取高纯度细胞亚群的、独特且极具价值的工具。

用以分选的材料通常用荧光材料以某种方式标记。当细胞经过聚焦集中、强度极高的光束(通常为激光光束)时，关联于该细胞的荧光探测器便发出荧光。计算机记录用于各细胞的发射强度。这些数据接着被用来对各细胞进行归类以用于具体的分选操作。基于流式细胞仪的细胞分选术已经被成功地应用到上百种细胞类型、细胞成分和微生物，以及多种尺寸相当的无机粒子中。

流式细胞仪也被广泛地用来快速地分析异质细胞悬液以识别成分亚群。其中发现使用了基于流式细胞仪的细胞分选的应用示例包括：用于AIDS研究的免疫系统细胞的原始群体的分离、用于癌症研究的畸形细胞的基因分离、用于遗传学研究的特定染色体的分离和用于环境学研究的各种微生物的分离。例如，被荧光标记的单克隆抗体通常被用作识别免疫细胞诸如T淋巴细胞和B淋巴细胞的“标记”，临床实验室经常使用该技术来对HIV感染者的“CD4阳性”T细胞进行计数，并且他们还使用该技术来识别与各种白血病和淋巴瘤癌相关的细胞。

最近，人们感兴趣的两个领域除了严格的研究应用之外，便是让细胞分选走近临床和对病人的治疗应用。首先是从对化学制药的研发转向对生物制药的研发。例如，许多新的癌症疗法利用了生物材料。这些疗法包括一类基于抗体的癌症治疗。基于流式细胞仪的细胞分选器可以在这些产品的识别、发展、净化以及最终的生产过程中发挥重要的作用。

与此相关的便是在护理病人过程中转向使用细胞代替治疗。目前关于干细胞的热门研究均围绕一个全新的医学领域展开，其通常被称为再生疗法或再生医学。这些疗法可能往往要求从病人的组织中分离出大量的比较罕见的细胞。例如，可从骨髓中分离出成年干细胞，并且最终将其作为再注入物的一部分返回到分离了成年干细胞的病人体内。流式细胞仪和细胞分选是能够提供这种疗法的重要组织处理工具。

存在两种目前正被广泛使用基本类型的细胞分选器。他们分别是“液滴细胞分选器(droplet cell sorter)”和“流体切换细胞分选”。液滴细胞分选器利用微液滴作为接收体来将所选择的细胞输送到收集器。通过将超声波能量耦合到喷射流来形成该微液滴。接着以静电方式将该液滴引导到所期望的位置，其中该液体含有被选择用以分选的细胞。这是一个非常高效的处理，每秒钟允许从单流中分选多达90,000个细胞，该处理主要受液滴生成频率和照明所需时间的限制。

Durack等人的美国公开专利申请No.2005/0112541 A1对现有的流式细胞仪系统进行了详细的描述。

然而，液滴细胞分选器在生物安全(biosafe)方面并不十分优异。在一部分液滴形成处理中所生成的气溶胶会携有生物危险材料。由此，已经发展了一种包含在生物安全柜中的生物安全液滴细胞分选器，其可以在基本封闭的环境中操作。不幸的是，这种类型的系统自身并不适用于临床环境下患者样本的常规分选所需求的无菌状态和操作保护。

基于流式细胞仪的细胞分选器的第二种类型为流体切换细胞分选器。大多数流体切换细胞分选器利用压电装置来驱动机械系统，其中该机械系统会将一部分流动样品转移到收集容器中。与液滴细胞分选器相比，流体切换细胞分选器因被用来转移样品流的机械系统的循环时间而具有较低的最大细胞分选率。该循环时间，即样品的初始分流与恢复到稳定的未分选的流动之间的时间，通常远远高于液滴细胞分选器上液滴生成器的周期。而该较长的循环时间限制了流体切换细胞分选器每秒钟处理细胞的速率。由于同样的原因，被流体细胞分选器所切割的流段通常至少是来自液滴发生器的单个微滴的体积的十倍。相应地，这会导致流体切换分选器的收集容器与液滴分选器的收集容器相比，细胞浓度较低。

新一代微流体技术极有希望提高流体切换装置的效率并在概念上类似于电子集成电路的芯片上提供细胞分选功能。已经证实：许多微流体系统能够成功地分选异质细胞群中的细胞。其优点在于其完全地自我包含、易于消毒并且可以作为一次性部件被大规模制造(由此获得足够的生产效率)。

图1示出了普通的微流体装置，总体上由标号10表示。微流体装置10包括基底12，其中基底12具有通过本领域所公知的任何常规处理形成于其中的流体流通道14。基底12可以由玻璃、塑料或任何其它常规材料形成，并且可以是大致透明的或者其一部分可以是大致透明的。基底12还具有三个耦合到该基底12的端口16、18和20。端口16是用于鞘流体的入口。端口16具有流体连通到与流体流通道14结合的流体流通道22的中心轴通路，使得从外部供应器(未示出)进入端口16的鞘流体可进入流体流通道22中，并接着流入到流体流通道14中。该鞘流体供应器可以通过本领域技术人员所公知的任何常规耦合机构连接到端口16

端口18也具有通过样品注入管24流体连通到流体流通道14的中心轴通路。样品注入管24被布置为与流体流通道14的水平轴同轴。在鞘流体被注入到端口16中的同时，将细胞的液体样品注入到端口18中，因此这会导致流经流体流通道14的细胞被鞘流体所包围。流体流通道14和22，以及样品注入管24的维度和构造被选择为使得当鞘/样品流体流经该装置10时，其呈现出本领域所公知的层流。端口20被耦合到流体流通道14的末端，使得该鞘/样品流体可以从该微流体装置10中流出。

当鞘/样品流体流经流体流通道14时，可以在样品注入管24与出口20之间的一些位置处使光源透过基底12并照射到流体流通道14中，并通过细胞仪技术对其进行分析。另外，可以更改微流体装置10，以用于本领域所公知的细胞分选操作。

尽管已经证实与上述微流体装置类似的基本微流体装置运作状况良好，但是需要对现有技术中采用了微流体装置的细胞仪系统进行改进。本发明意在满足这种需要。

发明内容

本发明涉及适于对流经其中的微粒进行细胞仪分析的微流体装置。在某些实施例中，该微流体装置具有装载数据存储能力。在某些其它实施例中，该微流体装置具有装载抗凝剂。在某些其它实施例中，该微流体装置具有装载测试和控制通道。在某些其它实施例中，该微流体装置具有一体化收集介质。在某些其它实施例中，该微流体装置具有多个装载测试通道。在某些其它实施例中，该微流体装置具有局部温度控制。在某些其它实施例中，该微流体装置具有解剖模拟区域。在某些其它实施例中，该微流体装置具有完全的测定能力。在某些其它实施例中，该微流体装置具有可分离部。在某些其它实施例中，该微流体装置具有用以执行机能测定的机构。

在一个实施例中，公开了一种微流体装置，所述微流体装置包括：基底；微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及数据存储介质，所述数据存储介质装载在所述基底上，所述数据存储介质用于存储与所述微流体装置的使用有关的数据。

在另一实施例中，公开了一种检测样品中的细胞的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供微流体装置，所述微流体装置包括基底；微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及数据存储介质，所述数据存储介质装载在所述基底上，所述数据存储介质用于存储与所述微流体装置的使用有关的数据；b)对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及c)在所述数据存储介质上存储数据。

在另一实施例中，公开了一种微流体装置，所述微流体装置包括：基底；微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，在所述基底上形成有微流体流动通道，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；样品槽，所述样品槽流体耦合到所述流动通道；以及抗凝剂，在将样品引入到所述样品槽之前将所述抗凝剂配置在所述样品槽中。

在其它实施例中，公开了一种检测样品中的细胞的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供微流体装置，所述微流体装置包括基底；第一流动通道，所述第一流动通道形成在所述基底上，其中所述第一流动通道延伸通过所述基底的第一部分，所述第一部分便于对在所述第一流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及第二流动通道，所述第二流动通道形成在所述基底上，其中所述第二流动通道延伸通过所述基底的第二部分，所述第二部分便于对在所述第二流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；b)将测试样品放置在所述第一流动通道中；c)对在所述第一流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；d)将控制样品放置在所述第二流动通道中；以及e)对在所述第二流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析。

在其它实施例中，在其它实施例中，公开了一种检测样品中的细胞的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供微流体装置，所述微流体装置包括基底；微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；第一槽，所述第一槽流体耦合到所述微流体流动通道，所述第一槽包含具有第一浓度的材料；以及第二槽，所述第二槽流体耦合到所述微流体流动通道，所述第二槽包含具有第二浓度的材料；b)将测试样品放置在所述流动通道中；c)对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；d)使所述细胞的第一部分进入所述第一槽；e)使所述细胞的第二部分进入所述第二槽；f)测量所述细胞的所述第一部分对所述第一浓度的响应；以及g)测量所述细胞的所述第二部分对所述第二浓度的响应。

在其它实施例中，公开了一种检测样品中的细胞的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供微流体装置，所述微流体装置包括基底；第一流动通道，所述第一流动通道形成在所述基底上，其中所述第一流动通道延伸通过所述基底的第一部分，所述第一部分便于对在所述第一流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及第二流动通道，所述第二流动通道形成在所述基底上，其中所述第二流动通道延伸通过所述基底的第二部分，所述第二部分便于对在所述第二流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；b)将测试样品的第一部分放置在所述第一流动通道中；c)对在所述第一流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；d)将所述测试样品的第二部分放置在所述第二流动通道中；以及e)对在所述第二流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析。

在其它实施例中，公开了一种微流体装置，所述微流体装置包括：基底，所述基底具有第一导热系数；微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及衬垫，所述衬垫形成装载在所述基底上，所述衬垫具有第二导热系数，其中所述第一导热系数不同于所述第二导热系数。

在其它实施例中，公开了一种微流体装置，所述微流体装置包括：基底；微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及解剖模拟区域，所述解剖模拟区域被配置在所述流动通道内部。

在其它实施例中，公开了一种微流体装置，所述微流体装置包括：基底；微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；样品接收槽，所述样品接收槽被形成装载在所述基底上并且流体耦合到所述流动通道，所述样品槽用于接收样品；以及样品制备槽，所述样品制备槽被形成装载所述基底上并且流体耦合到所述流动通道，包含材料的所述样品制备槽用于制备所述样品，以便执行细胞仪分析。

在其它实施例中，公开了一种检测样品中的细胞的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供微流体装置，所述微流体装置包括基底；微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；样品接收槽，所述样品接收槽被形成装载在所述基底上并且流体耦合到所述流动通道，所述样品槽用于接收样品；以及样品制备槽，所述样品制备槽被形成装载所述基底上并且流体耦合到所述流动通道，包含材料的所述样品制备槽用于制备所述样品，以便执行细胞仪分析；b)将样品放置在所述样品接收槽中；c)使所述样品在所述流动通道中流动到达所述样品制备槽，其中在所述样品制备槽中，所述样品将与所述材料发生反应；d)使所述样品流出所述样品制备槽并且流入到所述流动通道中；以及e)对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析。

在其它实施例中，公开了一种检测样品中的细胞的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供微流体装置，所述微流体装置包括基底；微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及样品接收槽，所述样品接收槽被形成装载在所述基底上并且流体耦合到所述流动通道，所述样品槽用于接收样品；b)将样品放置在所述样品接收槽中；c)使所述样品接收槽与所述基底分离。

在其它实施例中，公开了一种微流体装置，所述微流体装置包括：基底；微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；内制备通道，所述内制备通道装载在所述基底上，所述内制备通道流体耦合到所述流动通道；以及外制备通道，所述外制备通道装载在所述基底上，所述外制备通道包围所述内制备通道的至少一部分。

也公开了其它实施例。

附图说明

图1是现有技术的微流体装置的立体图。

图2是根据本发明实施例的微流体装置的概要立体图。

图3是根据本发明实施例的微流体装置的概要立体图。

图4是根据本发明实施例的微流体装置的概要立体图。

图5是根据本发明实施例的微流体装置的概要立体图。

图6是根据本发明实施例的微流体装置的概要立体图。

图7是根据本发明实施例的微流体装置的概要立体图。

图8是根据本发明实施例的微流体装置的概要立体图。

图9是根据本发明实施例的微流体装置的一部分的概要剖面侧视图。

图10是根据本发明实施例的微流体装置的一部分的概要剖面侧视图。

图11是根据本发明实施例的微流体装置的流动通道的一部分的概要剖面侧视图。

图12是根据本发明实施例的微流体装置的一部分的概要剖面侧视图。

图13是根据本发明实施例的微流体装置的概要立体图。

图14是根据本发明实施例的微流体装置的概要立体图。

图15是根据本发明实施例的微流体装置的概要立体图。

图16是图15中的内制备通道和外制备通道的部分放大正视图。

具体实施方式

为了提高对本发明原理的理解，现在将参考附图中所示例的实施例，并且将使用特定的语言来描述相同的特征。然而，应理解，由此并不意在限制本发明的范围，而意在保护本发明所涉及领域的技术人员通常能够理解的、所示例装置和方法的替代和进一步修改以及所示例的本发明原理的进一步应用。

具有数据存储能力的微流体装置

本发明总体针对一种用于在诸如细胞仪芯片之类的微流体细胞仪装置上存储并检索数据的系统。在图2中，概要地示出了其中经由细胞仪对来自于外部细胞源202的细胞进行分析的系统200，该细胞仪使用了装载(onboard)形成在基底204(即，上和/或内)的微流体装置。如本文所使用的，术语“装载”意在包含由该基底携带的结构，其中该结构位于该基底上、该基底内，或其部分位于该基底上以及其部分位于该基底内。来自外部供应器202的细胞通过入口206进入到微流体装置200中。端口208是用于来自鞘流体供应器210的鞘流体的入口。端口208具有流体连通到流体流通道212的中心轴通路，使得从外部供应器210进入端口208的鞘流体可进入流体流通道212中，并接着流入到流体流通道214中。该鞘流体供应器210可以通过本领域技术人员所公知的任何常规耦合机构连接到端口208。也可以采用不需要鞘流动的系统。

端口206也具有通过样品注入管216流体连通到流体流通道214的中心轴通路。样品注入管216被布置为与流体流通道214的水平轴同轴。在鞘流体被注入到端口208中的同时，将来自细胞供应器202的细胞液体样品注入到端口206中，因此这会导致流经流体流通道214的细胞被鞘流体所包围。流体流通道214和212，以及样品注入管216的维度和构造被选择为使得当鞘/样品流体流经该装置200时，其呈现出本领域所公知的层流。

可以在分析部218中通过使用除微流体装置之外的装置进行细胞仪分选(发生在分析部218中的具体操作对本发明而言并不是关键性的)。由于在分析部218中执行了分析，因此可以基于细胞的不同特征有选择地将这些细胞分选到不同的样品槽220、222中。在某些实施例中，样品槽220、222具有流体连通到其中的出口(未示出)，以便于从这些槽中去除被分选的样品。可以通过适当地控制分流器224来完成细胞的分选。

在一个实施例中，分流器224是能够通过电指令信号激发的压电装置，用以根据分流器224的位置，将流经分选通道214的流动机械地分流到槽220或槽222中。在其它实施例中，分流器224不是压电装置，而例如可以是从壁引入以使流动转向的气泡，通过磁场移动或激发的流体导流板，或者本领域技术人员所公知的任何其它分流器或分选闸门。

在某些实施例中，可以基于细胞的预期用途将这些细胞分选到不同的样品槽中。例如，可以将具有相同特征或表型的细胞分选到一个细胞被固定以便于进行观察的槽中，并且分选到另一个细胞被维持为存活状态以经受额外机能测量的槽中。在其它实施例中，与分选方法相对的是，可以基于体积将细胞沉积到槽中。为了便于说明，图2概要地示出了在装置200的构件、区域和部件之间延伸的单个通道。但是，应理解，单个通道可以代表多个细胞仪通道和多种可行的通道构造，这对于本领域技术人员是显而易见的。

数据存储介质230被放置装载到基底204，并且可以包含与样品和/或鞘流体有关的信息，和与样品202的状态与来源、以及在该样品上所执行或待执行的操作相关的任何信息。例如，数据存储介质230可以包括病人病历、病理学医生报告、被制造的鞘流体数据、被处理的样品数据、执行操作的技术员身份证明、处理结果或者与可能需要存档以便将来检索的样品或测试有关的任何数据。

在某些实施例中，在自动处理环境中，芯片200可以在多个站之间移动。每个自动站可以将信息写到芯片200，其中芯片200在下一站将被读取。以此方式，信息可以在站之间异步传送，但仍然被校正到样品。在病理学实验室的情况下，芯片可以首先被用于流式细胞仪，并且接着可以由撰写最终报告的医学专业人士如病理学医生观察。也可以将报告写到芯片200。芯片200上的数据保证，所有与样品历史和处理有关的记录保持与该样品物理地相互关联，并且对于在诊断处理过程中或在诊断处理后进行观察的任何医学专业人士是可用的。上述芯片200不仅对样本进行存档，而且还对这些数据进行了存档。

数据存储介质230可以包括诸如全息图或非易失性随机存取存储器之类的可读和/或可写介质、可写DVD元件、磁条或本领域所公知的其他存储介质。数据存储介质能够使用户直接或借助另一装置将信息存储到数据存储介质230，并且检索先前被存储在数据存储介质230上的数据。也可以标准化数据存储部230在芯片200上的位置，使得不同类型的自动化设备能够将信息写到数据存储部230上或者从数据存储部230中读取信息。

装载有抗凝剂的微流体装置

本发明的某些实施例总体针对一种用于在使用了细胞仪(流式细胞仪或图像细胞仪)的微流体装置上分离并分析生物样品的系统。在许多应用中，使用上述装置来分析生物样品的性能。某些类型的样品如血液，可能在离开体内的自然环境并沉积到微流体装置内的样品容器中之后便开始凝结或凝块。为了避免凝块，可以将抗凝剂添加到样品中以增加样品的存活时间，便于微流体装置对其进行分析。但是，这会增加采样处理的难度，并且很有可能将外界污染物引入到该样品中(或者将潜在的有害样品成分释放到外界环境中)。为了消除对用户手动添加抗凝剂的需求，可以在制造处理过程中将该抗凝剂添加到微流体装置的采样容器中。

图3概要地示出了被构造为通过细胞仪来分析样品内生物成分的微流体装置300。该装置300包括被形成装载到基底303的样品槽302，用以经由端口306接收来自外部源(未示出)的样品304。样品槽302包含在制造过程中已经被添加的抗凝剂305，从而消除了对用户在使用过程中将其添加到样品中的需求。为了便于说明，图3概要地示出了在装置300的构件、区域和部件之间延伸的单个通道。但是，应理解，单个通道可以代表多个细胞仪通道和多种可行的通道构造，这对于本领域技术人员是显而易见的。

一旦样品304已被添加到样品槽302中并且已经与存在于其中的抗凝剂305混合，则打开阀308，使得样品304在装置300内流经流动通道310到达细胞仪分析部312，用以进行细胞计数分析和/或分离。可以连通外部装置来执行细胞计数分析，并且具体的细胞计数分析对本发明而言并不是关键性的。例如，基于细胞仪分析部312中的结果，可以通过适当地控制分流器320来将期望的样品流体分流到提取槽314中。类似地，可以通过适当地控制分流器320来将样品中不期望的细胞分流到废弃物槽316中。

在一个实施例中，分流器320是能够通过电指令信号激发的压电装置，用以根据分流器320的位置，将流经分选通道304的流动机械地分流到出口314或废弃物端口316中。在其它实施例中，分流器320不是压电装置，而例如可以是从壁引入以使流动转向的气泡，通过磁场移动或激发的流体导流板，或者本领域技术人员所公知的任何其它分流器或分选闸门。

可以通过毛细作用或本领域所公知的其它微流体泵入手段使流动开始经过通道310。应理解，本发明设想可以使用所公开的装置和方法对任意类型的、易于凝结或凝块的生物或化学样品进行处理和/或分析。

具有测试通道和控制通道的微流体装置

本发明的某些实施例总体针对一种用于在微流体装置上并行地提供至少一个控制细胞仪通道和至少一个测试或试验细胞仪通道的系统，从而使得能够经由单个微流体装置引入测试和控制测定。并行且大致地同时执行控制测定和测试测定可以提高细胞仪测试的准确度和精度。另外，可以对多个测定结果进行比较、平均或复查，作为质量控制步骤，以向研究人员或医学专业人士提供更精确的细胞仪测试结果。

图4示出了其中被形成装载到基底402的微流体装置提供了测试或试验测定403和控制测定404的系统400。作为测定403的一部分，将来自生物样品(未示出)的材料输入到入口410，并且经由分析部412中的细胞仪(例如，流式细胞仪或图像细胞仪)对其进行分析(发生在分析部412中的具体操作对本发明而言并不是关键性的)。根据所执行的分析结果，可以有选择地将生物样品材料分选到一个或多个不同的槽或腔室414、416中。可以通过适当地控制分流器418将生物样品流体的第一部分分流到槽414中。类似地，可以通过适当地控制分流器418将生物样品的第二部分分流到槽416中。

在一个实施例中，分流器418是能够通过电指令信号激发的压电装置，用以根据分流器418的位置，将流经分选通道的流动机械地分流到槽414或槽416中。在其它实施例中，分流器418不是压电装置，而例如可以是从壁引入以使流动转向的气泡，通过磁场移动或激发的流体导流板，或者本领域技术人员所公知的任何其它分流器或分选闸门。

另外，作为测定404的一部分，将来自控制样品(未示出)的材料输入到入口420，并且在与在端口410处所输入的生物样品具有相同条件的情况下，在分析部422中对其进行分析(发生在分析部422中的具体操作对本发明而言并不是关键性的)。根据所执行的分析结果，可以通过适当地控制分流器428而有选择地将控制样品材料分选到一个或多个不同的槽或腔室424、426中。应理解，在基底402上所示出的各种构件和部件作为细胞仪测定的一部分，意为简单概要地示出细胞仪处理的操作，并且装置400上的细胞仪构件和部件可以发生很大的改变，这对于本领域技术人员是显而易见的。

可以基于细胞的不同特征将生物和控制样品材料中的细胞分选到不同的腔室414、416、424和426中。可以基于细胞的预期用途将这些细胞分选到不同的腔室414、416、424和426中。例如，可以将具有相同特征或表型的细胞分选到一个细胞被固定以便于进行观察的腔室中，并且分选到另一个细胞被维持为存活状态以经受额外机能测量、或被适当地存储作为基于细胞疗法程序的一部分的腔室中。作为另一示例，可以将期望的细胞分选到提取槽或腔室中，并且可以将不期望的细胞分选到废弃物槽或腔室中。此外，与分选方法相对的是，可以基于体积将细胞沉积到腔室414、416、424和426中。在某些实施例中，样品槽414、416、424和426具有流体连通到其中的出口(未示出)，以便于从这些槽中移除被分选的细胞。

为了简化起见，图4的示例示出了四个腔室414、416、424和426，但是，应理解，该微流体装置可以在每个测定中都包括两个以上或两个以下的腔室，这对于本领域技术人员是显而易见的。另外，示出了腔室414、416、424和426在基底402附近水平对准。但是，应理解，如果可行的话，可以将腔室414、416、424和426布置在基底402上的其它位置处，这对于本领域技术人员是显而易见的。另外，为了便于说明，图4示出了在基底402的构件、区域和部件之间延伸的单个通道。但是，应理解，单个通道可以代表多个细胞仪通道和多种可行的通道构造，这对于本领域技术人员是显而易见的。

如图所示，可以将测试和控制细胞仪测定通道并行布置在基底402上。但是，应理解，也可以将包括分析部和腔室的测定通道布置在基底上，总体来说这对于本领域技术人员是显而易见的。另外，应深思，可以大致同步地、或者可以依次连续地执行测试测定403和控制测定404。在某些实施例中，为了确保细胞仪测试的准确度和精度，分析部412和422中的操作是相同的或大致相同的。如此，在与测定403中的生物样品具有相同条件的情况下，测试测定404中的控制样品。在示例性实施例中，在基底402中只包括一个测试测定403和一个控制测定404。但是，也应该理解，基底402可以提供额外的测试和/或控制测定通道，这对于本领域技术人员是显而易见的。

在相同的条件下，在相同的基底上并行地提供控制测定和测试或试验测定，通过将在控制材料上进行的测试结果与试验测定结果进行比较，可以向研究人员或医学专业人士提供已知参考。另外，在相同的微流体装置上提供控制和试验测定可以消除可能出现在不同时间通过不同微流体装置对控制样品和试验生物样品进行测试过程中的人为误差。在许多情况下，为了验证试验测定工作正常，必要或需要执行质量控制测定。在同一芯片上提供试验和控制测定则不需要研究人员或者医学专业人士在单独的微流体装置上单独运行控制测定，从而节约了时间和材料。此外，在同一芯片上提供试验和控制测定可以有助于减少在芯片上完成试剂和样品处理的情况下出现的误差。可以通过使用在相同条件下被存储的同一批试剂来完成对控制样品和生物样品的细胞制备。在同一芯片上提供试验和控制测定可以实时地调节分析程序，如被处理的细胞总数或处理定时，从而以相同的方式影响控制和测试样品。

具有集成收集介质的微流体装置

在某些实施例中，本发明总体针对一种用于在通过上述流式细胞仪处理对微流体装置500上的细胞进行分析和选择性地分选之后存储和保存这些细胞的系统。可以通过与该装置500结合的收集介质来完成细胞的存储和保存。如图5概要地示出，细胞来自细胞供应器(未示出)，并且被输入到形成在基底502上的入口510。通过使用分析部512中的细胞仪对在端口510处被输入的细胞进行分析(发生在分析部512中的具体操作对本发明而言并不是关键性的)。根据所执行的分析结果，可以通过适当地控制分流器516将细胞分选到不同的腔室514中。在某些实施例中，腔室514可以包括诸如试剂之类的介质和/或其它合适的化学品以保持被收集细胞的完整性，便于研究人员和医学专业人士对其进行分析后的观察或测试。为了便于说明，图5示出了在基底502的构件、区域和部件之间延伸的单个通道。但是，应理解，单个通道可以代表多个细胞仪通道和多种可行的通道构造，这对于本领域技术人员是显而易见的。

可以基于细胞的不同特征将这些细胞分选到不同的腔室中。可以基于细胞的预期用途将这些细胞分选到不同的样品槽中。例如，可以将具有相同特征或表型的细胞分选到一个细胞被固定以便于进行观察的槽中，并且分选到另一个细胞被维持为存活状态以经受额外机能测量的槽中。另外，与界定特征的分选方法相对的是，可以基于体积或随机将细胞沉积到腔室514中。在示例性实施例中，可以将在分析部512中被确定为表现出癌症特征的细胞分选到腔室514a和514b中，并且将没有表现出癌症特征的细胞分选到腔室514c和514d中。作为另一示例，可以将被确定为具有第一特征的细胞分选到腔室514a中，将被确定为具有第二特征的细胞分选到腔室514b中，将被确定为具有第三特征的细胞分选到腔室514c中，并且将被确定为不具有第一、第二和第三特征的细胞分选到腔室514d中。在其它实施例中，全部腔室514可以接收具有由分析部512所测量的特征的细胞。

在示例性实施例中，存在四个示例性腔室；但是，应理解，可以具有四个以上或四个以下的腔室，这对本领域技术人员是显而易见的。可以将具有多个腔室的芯片设计为使得将预定数量的细胞分选到各个腔室中。作为示例，每个腔室可以接收一个被分选的细胞。作为另一示例，每个腔室可以接收十个被分选的细胞。作为另一示例，必要时，每个腔室能够接收多达被装置500分析的全部细胞。为了便于说明，腔室514被示例为水平对准，但是也应该理解，可以将这些腔室放置在芯片上的其它位置处，总体而言，这对本领域技术人员是显而易见的。

如上所述，腔室可以在其中包括必要的试剂和化学品，以将细胞固定在目前状态下。以此方式，当细胞被分选时，每个细胞的视觉外观或形态仍然处于大致相同的状态下。该程序通常用来基于显微镜来观察细胞，可以保持被分选和被隔离细胞的完整性，从而大致地避免了细胞发生破损，并且因此保持了细胞的(多个)形态特征，其中该形态特征指示细胞进行分选以便研究人员或医学专业人士观察。在某些实施例中，试剂和/或化学品使细胞维持在自然存活状态，使得它们能够被放置在培养皿中或用于附加的机能测量。在某些实施例中，腔室中的试剂和/或化学品可以方便细胞的制备便于冻结，如通过冻结整个装置500。作为示例，可以将整个芯片，或芯片的一部分放置在自动细胞低温装置中。在对芯片上的细胞进行分析之后，研究人员或医学专业人士可能希望在显微镜或类似的装置下观察到一个或多个处于争议中且具有(多个)特征的细胞，或进一步对这些细胞进行测试或分析。在某些实施例中，可以预先将芯片和必要的试剂和/或化学品封装在一个或多个腔室514中。

在某些实施例中，腔室可以包含各种浓度的材料，使得能够在该装置上直接测量细胞对该材料浓度的响应。例如，在验证潜在制药的过程中，往往需要测试该制药在不同浓度下的潜在毒性。为了解决此问题，可以使芯片预装有槽或腔室，这些槽或腔室分别具有不同浓度的测试制药。可以将细胞分选到这些槽或腔室中。可选地，也可以从其它腔室中预装或自动添加其它试剂，以便从各个槽中直接读取细胞的响应。作为示例，可以通过使用诸如微槽板读取器来完成上述测量。

具有多个测定通道的微流体装置

在某些实施例中，本发明总体针对一种在微流体装置，诸如形成在基底602上的微流体装置上包括多个相同细胞仪通道(例如，流式细胞仪通道或图像细胞仪通道)的系统600，用以经由单个微流体装置提供多个测定。如图6概要地示出，用于各个细胞仪分析的细胞来自与单个细胞供应器(未示出)，并且被供给入口610a、610b和610c，并且分别经由分析部612a、612b和612c中的细胞仪处理604a、604b和604c对其进行分析(发生在分析部中的具体操作对本发明而言不是关键性的)。对来自同一细胞供应器中的细胞提供多重细胞仪分析增加了细胞仪测试的准确度和精度。可以对多个测定结果进行比较、平均或复查，作为质量控制步骤，以向研究人员或医学专业人士提供更精确的细胞仪测试结果。

如图概要地示出，可以将多个细胞仪通道并行放置在芯片上。但是，应理解，可以将包括分析部和腔室的通道放置在该芯片上，这对于本领域技术人员是显而易见的。另外，应设想可以大致同步地或可以依次连续地经由细胞仪进行多个测定。也应设想，多个细胞仪测定可以是相同的或大致相同的。在示例性实施例中，在芯片600中包含有三个细胞仪分析通道。但是，也应理解，芯片600可以提供三个以上或以下的测定，这对于本领域技术人员是显而易见的。

根据所执行的各个分析结果，可以基于细胞的不同特征将这些细胞有选择地分选到腔室集614a、614b和614c内的不同槽或腔室中。可以通过适当地控制分流器616a、616b和616c分别将样品流体分选到槽集614a、614b和614c中。

在一个实施例中，分流器616a、616b和616c包括能够通过电指令信号激发的压电装置，用以根据分流器616a、616b和616c的位置，将流经分选通道的流动机械地分流到相关联的槽中。在其它实施例中，分流器616a、616b和616c不是压电装置，而例如可以是从壁引入以使流动转向的气泡，通过磁场移动或激发的流体导流板，或者本领域技术人员所公知的任何其它分流器或分选闸门。

可以基于细胞的预期用途将这些细胞分选到不同的样品槽中。例如，可以将具有相同特征或表型的细胞分选到一个细胞被固定以便于进行观察的槽中，并且分选到另一个细胞被维持为存活状态以经受额外机能测量的槽中。另外，与界定特征的分选方法相对的是，可以基于体积或随机将细胞沉积到槽或腔室中。在示例性实施例中，可以将在各个分析部612a、612b和612c中被确定为表现出癌症特征的细胞分选到腔室614a₁、614b₁和614c₁中，并且将没有表现出癌症特征的细胞分选到腔室614a₂、614b₂和614c₂中。在上述实施例中，研究人员或医学专业人士可以通过对被分流到腔室614a₁、614b₁和614c₁中的被分选或被隔离细胞的特征进行分析来分析细胞仪测试结果。该芯片可以包括本领域公知的、用以将细胞从分析部物理地分流到腔室中的手段。在示例性实施例中，存在两个从各分析部引入的腔室；但是，应理解，可以存在两个以上或以下从各分析部引入的腔室，这对于本领域技术人员是显而易见的。为了便于说明，腔室被概要地示例为水平对准，但是也应该理解，可以将这些腔室放置在芯片上的其它位置处，总体而言，这对本领域技术人员是显而易见的。此外，在完成分析后，可使细胞离开芯片600。为了便于说明，图6概要地示出了在芯片600的构件、区域和部件之间延伸的单个通道。但是，应理解，单个通道可以代表多个细胞仪通道和多种可行的通道构造，这对于本领域技术人员是显而易见的。

具有局部温度控制的微流体装置

本发明的某些实施例总体针对用于微流体装置的局部温度控制。本发明所设想的系统在微流体装置上的一个或多个具体位置处提供动态温度控制。在包含细胞仪(例如，流式细胞仪或图像细胞仪)的实施例中，可以在经由本文所公开的细胞仪处理对细胞进行分析和选择性地分选期间和/或之后，进行局部温度控制(发生在细胞仪处理过程中的具体操作对本发明而言并不是关键性的)。图7-10仅示出了被施加到微流体装置或与微流体装置一体形成的可行局部温度控制系统。

图7示出了相对于微流体装置，如形成在基底702上的装置上的两个位置提供局部温度控制的系统700，其中该基底702具有前侧702a和背侧702b。通过芯片700进行分析的细胞来自于细胞供应器(未示出)，并且在入口710处被引入，并且在分析部712中的一个或两个点处经由细胞仪对其进行分析。为了便于说明，图7示出了从入口710延伸穿过分析部712的单个流动通道709。但是，应理解，单个通道709可以代表多个细胞仪通道和多种可行的通道构造，这对于本领域技术人员是显而易见的。

在示例性实施例中，系统700包括温度控制装置716，用以控制芯片700个别局部段处的温度。在个别示例性实施例中，温度控制装置716被放置在芯片700的背侧702b上，并且控制分析部712内的具体位置处的温度。但是，应理解，可以将温度控制装置放置在芯片上的别处，包括前面702a上和/或相对于芯片700进行细胞仪处理的其它各种位置处。另外，示例性实施例示出了两个温度控制装置，但是，应设想，可以具有两个以上或以下的温度控制装置，这对于本领域技术人员是显而易见的。

在某些实施例中，芯片700可以包括一个或多个槽或腔室714，用以暂时性地或者永久性地收集细胞。在某些实施例中，样品槽714具有流体连通到其中的出口(未示出)，以便从这些槽中移出被分选的细胞。可以通过适当地控制分流器718，将样品流体分选到任一槽714中。

在一个实施例中，分流器718是能够通过电指令信号激发的压电装置，用以根据分流器718的位置，将流经分选通道709的流动机械地分流到任一槽714中。在其它实施例中，分流器718不是压电装置，而例如可以是从壁引入以使流动转向的气泡，通过磁场移动或激发的流体导流板，或者本领域技术人员所公知的任何其它分流器或分选闸门。

可以将一个或多个温度控制装置放置在槽或腔室714内、与槽或腔室714邻接、或槽或腔室714附近，或者芯片的与槽或腔室714相对的侧上。在其它实施例中，可以将一个或多个温度控制装置放置为与芯片的、与细胞仪通道的一部分相对的侧邻接或芯片的、与细胞仪通道的一部分相对的侧上。在其它实施例中，可以将一个或多个温度控制装置放置在细胞仪芯片700上其它可行及合适的位置处。

图8示出了在微流体装置，如形成在基底802上的装置上提供局部温度控制的系统800，其中该基底802具有前侧802a和背侧802b。在个别示例性实施例中，芯片800包括细胞制备部811，其中在该细胞制备部811中，制备细胞用以进行细胞仪分析，并且进行局部温度控制。通过芯片800进行分析的细胞来自于细胞供应器(未示出)，并且在入口810处被引入，移动至细胞制备部811，并且在分析部812中的一个或两个点处经由细胞仪对其进行分析。为了便于说明，图8示出了从细胞供应入口810延伸穿过分析部812的单个流动通道809。但是，应理解，单个通道809可以代表多个细胞仪通道和多种可行的通道构造，这对于本领域技术人员是显而易见的。

如图所示，芯片800可以包括至少一个温度控制装置816，其中该温度控制装置816被放置在背面802b上用以控制细胞制备部811处的温度。细胞制备部811可以是被构造为在进行细胞仪分析操作之前接收原始细胞样品的槽或腔室。在某些实施例中，细胞样品制备处理要求比细胞仪操作的其余部分更高的温度。因此，可以期望在制备细胞样品的短期时间内提高温度，并且接着在细胞进入细胞仪分析部之前降低其温度。作为示例，原始细胞样品的制备可以包括将试剂和/或其它化学品施加到该样品中，其中该试剂和/或其它化学品被设计为适当地制备样品，用以在某种温度下进行细胞仪分析。

尽管图8示出了放置在背面802b上与细胞制备部811邻接的温度控制装置816，但是应理解，可以将(多个)温度控制装置放置在芯片上的其它处，如前面802a上和/或相对于芯片800进行细胞仪处理的其它各种位置处。另外，示例性实施例示出了一个温度控制装置，但是应该设想到，可以存在额外的温度控制装置，这对于本领域技术人员是显而易见的，

作为一个示例，温度控制装置716和/或816可以是固态热交换装置，诸如作为示例的Peltier热交换装置。但是，根据本发明，可以使用许多其它温度控制装置，用以控制细胞仪芯片上的局部区域处的温度。可以通过本领域技术人员所公知的各种合适方法将温度控制装置连接或安装到芯片。

根据在分析部712和812中所执行的分析结果，可以基于细胞的不同特征将这些细胞有选择地分选到不同的腔室714和814中。在某些实施例中，样品槽814具有流体连通到其中的出口(未示出)，以便从这些槽中移出被分选的细胞。可以通过适当地控制分流器818，将样品流体分选到槽814中。

在一个实施例中，分流器818是能够通过电指令信号激发的压电装置，用以根据分流器818的位置，将流经分选通道809的流动机械地分流到任一槽814中。在其它实施例中，分流器818不是压电装置，而例如可以是从壁引入以使流动转向的气泡，通过磁场移动或激发的流体导流板，或者本领域技术人员所公知的任何其它分流器或分选闸门。

可以基于细胞的预期用途将这些细胞分选到不同的样品槽中。例如，可以将具有相同特征或表型的细胞分选到一个细胞被固定以便于进行观察的槽中，并且分选到另一个细胞被维持为存活状态以经受额外机能测量的槽中。另外，与界定特征的分选方法相对的是，可以基于体积或随机将细胞沉积到槽或腔室中。在示例性实施例中，可以将在分析部712(或812)中被确定为表现出癌症特征的细胞分选到腔室714a(或814a)中，并且将没有表现出癌症特征的细胞分选到腔室714b或(814b)中。在示例性实施例中，存在两个从各分析部引入的腔室；但是，应理解，可以存在两个以上或以下从各分析部引入的腔室，这对于本领域技术人员是显而易见的。为了便于说明，腔室被概要地示例为水平对准，但是也应该理解，可以将这些腔室放置在芯片上的其它位置处，总体而言，这对本领域技术人员是显而易见的。此外，在完成分析后，可使细胞离开芯片202。为了便于说明，附图示出了在细胞仪芯片的构件、区域和部件之间延伸的单个通道。但是，应理解，单个通道可以代表多个细胞仪通道和多种可行的通道构造，这对于本领域技术人员是显而易见的。

图9示出了微流体装置的局部温度控制系统的另一示例性实施例。更具体而言，图9示出了微流体装置，诸如基底902的剖面图，其中该基底902具有前侧902a和背侧902b。基底902界定了槽904，其中该槽904被构造为接收包含在相对于基底902发生的细胞仪分析过程中的细胞样品流体。与槽904邻接的是位于芯片背面902b上的衬垫906。系统900包括将加热和/或冷却元件908施加到衬垫906，以向槽904中的材料提供局部温度控制。在这样的实施例中，元件908的接触面909被构造为紧靠衬垫906的接触面907，以将温度传递到槽904中。

衬垫906可以由能够将加热或冷却效应从元件908传递到槽904中的任何适合材料构成。在某些实施例中，衬垫906可以是被铸造成一体的芯片的一部分。在其它实施例中，可以经由本领域技术人员所公知的合适方法将衬垫906安装或连接到芯片的背面。在某些实施例中，衬垫906包括铝层。另外，加热和/或冷却元件908可以是本领域技术人员所公知的任何合适的温度控制元件。尽管元件908被示例为一个元件，但是应理解，元件908可以由被构造为接触衬垫906的多个温度控制元件构成。此外，应该设想到，可以将多个元件和衬垫的结合体包含在相对于基底902所进行的细胞仪处理过程中，并且在该处理过程中将其放置在各种不同的可行位置处，这对于本领域技术人员是显而易见的。在这样的实施例中，本发明设想可以将不同元件和衬垫的结合体调节为具有不同的局部温度和不同的尺寸。在一些实施例中，基底902配备在固定装置或确保衬垫906与元件908对准的其它引导装置内。

图10示出了另一温度控制系统1000。该系统1000包括将加热和/或冷却元件1008施加到微流体装置，如形成在基底1002上的微流体装置，以控制该装置局部区域处的温度，其中该基底1002具有前面1002a和背面1002b。元件1008包括多个叉齿、针叶或指部1009，其中每个指部的温度被分别控制。如此，设定与芯片的特定区域接触的不同组的针叶温度使得能够控制沿该芯片的局部温度。在某些实施例中，元件1008大致与基底1002一样大，使得可以控制芯片所有区域处的温度。在其它实施例中，元件1008小于基底1002，并且可以被放置在沿基底1002的不同位置处，以控制不同位置处的局部温度。在某些实施例中，基底1002界定一个或多个槽(未示出)并且具有衬垫，其中该槽被构造为接收包含在细胞仪分析部中的细胞样品流体，该衬垫被放置在背面1002b上与每一个槽对准。在这些实施例中，指部的指尖与将加热或冷却效应传递到槽中的衬垫接触，以向该槽中一定数量的细胞样品提供局部温度控制。

在微流体装置上分析细胞的过程中提供局部温度控制是重要的，至少是因为细胞温度可能与细胞的代谢活性，以及相对于细胞所发生的、作为细胞仪分析的一部分的反应速度和/或质量直接相关。在某些情况下，期望对存活的细胞执行机能测定，而在该测定过程中需要适当地执行温度控制。为此，某些细胞在一定的温度下可能会停止运作，因此可以使用局部温度控制来维持细胞在该测定过程中的运作。在某些实施例中，增加细胞的温度会促进试剂的吸收或加快细胞代谢产物的生产，而降低细胞的温度能够延缓或阻止细胞的新陈代谢。在一些实施例中，细胞温度的降低可可以与细胞的低温冷冻同时发生。

本发明所设想的局部温度控制系统也可以提供相对较快的、动态的温度变化。作为示例，该系统能够提供细胞仪处理所必需的、在一定的时间内提高温度，之后相对快速地降低温度，反之亦然。此外，在某些实施例中，芯片可以由用来防止温度在该芯片的不同区域之间传递的塑料材料构成。因此，局部温度控制系统可以使得芯片的不同区域同时处在不同的温度下。通过使用被放置在基底表面上需要进行局部温度控制的区域中的接触衬垫，诸如铝接触衬垫可使该结果加强，其中该接触衬底与构成基底的材料相比，具有较高的导热系数。

在某些实施例中，期望在细胞仪分析之前或之后观察细胞或对该细胞进行拍照。细胞仪芯片包括用以收集一部分细胞样品的槽或腔室，便于研究人员或医学专业人士进行观测或成像。对被隔离细胞的温度控制可以与上述观测或成像一体执行。因此，除了上述示例性实施例之外，也可以通过本文所设想的一个或多个局部温度控制系统来控制细胞观测槽或腔室处的局部温度。

具有解剖模拟通道的微流体装置

本发明的某些实施例总体针对具有一个或多个解剖模拟通道、槽和/或腔室的微流体装置，如细胞仪芯片(例如，流式细胞仪或图像细胞仪)。可以将解剖模拟构件放置在该芯片上的各种位置处，因此，细胞可能在贯穿细胞仪处理的各种位置处遇到解剖模拟构件。作为示例，细胞可以在通过本文所述的细胞仪处理(发生在细胞仪处理过程中的具体操作对本发明而言并不是关键性的)对细胞进行分析和选择性地分选之前、期间和/或之后流经(多个)解剖模拟通道。提供一个或多个解剖模拟构件能够使得研究人员或医学专业人士在细胞与该模拟解剖相互作用之前、过程中和/或之观察这些细胞。

图11示出了位于微流体装置，诸如细胞仪芯片上的流动通道1100，其中该流动通道1100具有解剖模拟特征。通道1100由圆柱形通道壁1102界定。但是，应理解，该通道可以被成形为或构造为其它形状，如其剖面呈正方形或矩形。壁1102具有解剖模拟材料1104被施加至其上的内表面1102a。将解剖模拟材料引入到通道内部能够使研究人员或医学专业人士在体内管道中模仿其自然环境的环境下对细胞进行观测、成像和/或分析。

在某些实施例中，材料1104可以是来自于正在模拟的解剖区域中的原生组织材料。在其他实施例中，材料1104可以由其它材料重构以模拟该原生组织材料。在某些实施例中，可以通过将待模拟的特定解剖区域的细胞放置在芯片上的构件中，在培养箱中培养该芯片，并且使该细胞生长以产生解剖模拟材料，而在特定芯片构成上生长出解剖模拟材料。

流经通道1100的内部1103的细胞会遇到材料1104，如同它们流经体内管道时遇到原生材料一样。通道内部可以被设计为模拟各种可行的体内管道，诸如包括动脉和静脉的血管、泌尿道、包括食道的部分消化道、小肠和结肠的内部。在其它实施例中，通道的内部可以被设计为模拟各种可能身体器官的内部。

在其它实施例中，可以使用化学技术来模仿自然的体内区域。化学技术可以包括应用化学品和/或其他材料来模拟自然的人体环境。该化学技术可以应用在包括通道、槽和/或腔室的细胞仪芯片上的一个或多个位置处。此外，该化学技术可以应用在细胞仪处理的一个或多个阶段中，包括在通过细胞仪分析部对细胞进行分析之前，期间和/或之后。图12示出了应用化学技术的示例性实施例。图12示出了界定槽1202的流式细胞仪芯片1200的一部分。槽1202被构造为接收细胞样品流体流，作为细胞仪处理的一部分。在槽1202中放置一定量化学品1204，该化学品被设计为将槽环境的PH值调节为待模拟的原生环境的PH值。这能够使研究人员或医学专业人士在体内管道中模仿其自然环境的环境下对细胞进行观测、成像和/或分析。

(多个)解剖模拟构件和/或化学技术的应用使研究人员和医学专业人士能够观测和评估该模拟解剖如何来与细胞的相互作用。另外，研究人员或者医学专业人士可以将化学品，如制药，施加到样品中以观测和评估这些化学品如何来影响细胞与模拟解剖的相互作用。此外，上述过程能够使研究人员或医学专业人士能够观测和评估如何使细胞渗透到模拟解剖中以及该渗透对两者的影响。此外，研究人员或医学专业人士可以对经过模拟解剖的细胞样品或控制其间相互作用的模拟解剖材料进行进一步的观测、测试或分析。应理解，参考细胞和细胞样本(为了简化起见)设想引入了其他物质(单独或组合)，如微生物、颗粒、和病毒，作为非限制的示例。

本发明所设想的解剖模拟构件可以采取任何方便的物理形式。作为示例，一个或多个构件可以形成在微流体装置的表面上，并且可以是开放式的或者可以包括封盖。该封盖可以通过使该装置自其表面延伸导向滑动的弹性元件，或本领域技术人员所公知的任何其它常用手段粘贴在合适的位置处。作为另一示例，可以关闭一个或多个构件。上述例子意为许多可能配置的非限制性示例。

具有完全测定能力的微流体装置

本发明的某些实施例总体针对用以相对于单个微流体装置如细胞仪芯片提供完全细胞仪测定能力的系统。将待分析的原始(固体或流体)样品直接放置在芯片上，其中该芯片包含为细胞仪分析配备样品的能力。在某些实施例中，细胞仪测定包括流式细胞仪分析或图像细胞仪分析。如图13概要地示出，系统1300包括被放置在基底1302上的腔室或槽1308中、为制备部1310处的细胞仪分析所制备的、并且通过分析部1312(发生在分析部1312中的具体操作对本发明而言并不是关键性的)处的细胞仪进行分析的原始样品(未示出)。在一些实施例中，该原始样品可以是流体样品，如作为非限制性示例的血液或尿液。

在部件1310处制备该原始样品包括将试剂和/或化学品施加到该原始样品中，其中该试剂和/或化学品被设计为制备用于细胞仪分析的样品。在某些实施例中，部件1310包括槽或腔室，并且在将原始样品传送到该槽或腔室之前将该试剂和/或化学品放置在槽或腔室1310中。另外，可以干燥的形式将该试剂和/或化学品存放在芯片上，如作为示例，通过冷冻干燥将试剂和/或化学品转变为冻干形式。但是，应理解，可以本领域技术人员所公知的其它形式将试剂和/或化学品存放在芯片上。

根据所执行的细胞仪分选结果，可以基于细胞的不同特征将这些细胞选择性地分选到不同的槽或腔室1314中。在某些实施例中，样品槽1314具有流体连通到其中的出口(未示出)，以便从这些槽中移出被分选的细胞。可以通过适当地控制分流器1316，将样品流体分选到槽1314中。

在一个实施例中，分流器1316是能够通过电指令信号激发的压电装置，用以根据分流器1316的位置，将流经分选通道1311的流动机械地分流到任一槽1314中。在其它实施例中，分流器1316不是压电装置，而例如可以是从壁引入以使流动转向的气泡，通过磁场移动或激发的流体导流板，或者本领域技术人员所公知的任何其它分流器或分选闸门。

可以基于细胞的预期用途将这些细胞分选到不同的样品槽中。例如，可以将具有相同特征或表型的细胞分选到一个细胞被固定以便于进行观察的槽中，并且分选到另一个细胞被维持为存活状态以经受额外机能测量的槽中。另外，与界定特征的分选方法相对的是，可以基于体积或随机将细胞沉积到槽或腔室中。在示例性实施例中，可以将在分析部1312中被确定为表现出癌症特征的细胞分选到腔室1314a中，并且将没有表现出癌症特征的细胞分选到腔室1314b中。芯片1300可以包括用以将细胞物理地分流到分析部中的装置，这对于本领域技术人员是显而易见的。在示例性实施例中，存在两个从各分析部引入的腔室；但是，应理解，可以存在两个以上或以下从各分析部引入的腔室，这对于本领域技术人员是显而易见的。为了便于说明，腔室被概要地示例为水平对准，但是也应该理解，可以将这些腔室放置在芯片上的其它位置处，总体而言，这对本领域技术人员是显而易见的。此外，在完成分析后，可使细胞离开芯片1300。为了便于说明，图13示出了在芯片1300的构件、区域和部件之间延伸的单个通道。但是，应理解，单个通道可以代表多个细胞仪通道和多种可行的通道构造，这对于本领域技术人员是显而易见的。

在某些实施例中，芯片1300可以被设计为专为个人家庭使用。在这样的实施例中，个人可以将原始样品沉积到芯片上的槽中。在示例性情况下，原始样本是血液，并且个人可以(自己或通过使用另一个医疗设备)刺破一个手指取些血液样品并且将该血液样品沉积在芯片1300上的槽1308中。原始样品可以通过渗透泵入或本领域技术人员所公知的其它合适方法从原来的位置移到制备部1310并且从制备部1310移到分析部1312。在将原始样品沉积到芯片1300上并且在制备部1310处制备了用于细胞仪分析的原始样品之后，可以将芯片1300放置在家里的流式细胞仪分析机中并且进行细胞仪分析。该机器还可以用来提供向个人提供细胞仪测试结果。在此方式下，在不需要研究人员或医学专业人士干预的情况下完成完全的细胞仪测定。在分析完成后，可以将芯片1300处理掉，保存起来供以后参考，或转移到研究人员或医学专业人士处以供进一步处理。但是，应理解，相对于芯片1300的完全的细胞仪测定也可能通过研究人员或医学专业人士发生在医疗设施中。

具有可分离部分的微流体装置

本发明的某些实施例总体针对具有一个或多个可分离部分的微流体装置，用以存放、保存和/或输送该微流体装置的可分离部分上的细胞。如图14概要地示出，系统1400对微流体装置，如形成在基底1402上的微流体装置上细胞提供了细胞仪分析(例如，流式细胞仪或图像细胞仪)，并且在通过细胞仪处理对细胞进行分析之后分选这些细胞。在某些实施例中，可以在冷冻这些细胞之前或之后，使该部分从芯片1400中分离。

如图14所示，细胞来自于细胞供应器(未示出)，并且被输入到入口1410，并且在分析部1412中对其进行分析(发生在分析部1412中的具体操作对本发明而言并不是关键性的)。根据所执行的细胞仪分选结果，可以将这些细胞分选到不同的槽1414中。在某些实施例中，样品槽1414具有流体连通到其中的出口(未示出)，以便从这些槽中移出被分选的细胞。可以通过适当地控制分流器1416，将样品流体分选到槽1414中。

在一个实施例中，分流器1416是能够通过电指令信号激发的压电装置，用以根据分流器1416的位置，将流经分选通道1418的流动机械地分流到任一槽1414中。在其它实施例中，分流器1416不是压电装置，而例如可以是从壁引入以使流动转向的气泡，通过磁场移动或激发的流体导流板，或者本领域技术人员所公知的任何其它分流器或分选闸门。

在某些实施例中，腔室1414可以包括诸如试剂之类的介质和/或其它合适的化学品以保持被收集细胞的完整性，便于研究人员和医学专业人士对其进行分析后的观察或测试。为了便于说明，图14示出了在基底芯片1400的构件、区域和部件之间延伸的单个通道。但是，应理解，单个通道可以代表多个细胞仪通道和多种可行的通道构造，这对于本领域技术人员是显而易见的。

可以基于细胞的不同特征将这些细胞分选到不同的槽或腔室1414中。可以基于细胞的预期用途将这些细胞分选到不同的槽或腔室1414中。例如，可以将具有相同特征或表型的细胞分选到一个细胞被固定以便于进行观察的槽中，并且分选到另一个细胞被维持为存活状态以经受额外机能测量的槽中。另外，与界定特征的分选方法相对的是，可以基于体积或随机将细胞沉积到腔室1414中。此外，在完成分析后，可使细胞离开芯片1400。

在示例性实施例中，存在6个示例性腔室1414；但是，应理解，可以具有六个以上或以下的腔室，这对于本领域技术人员是显而易见的。芯片1400可以被设计为使得将预定数目的细胞分选到各个腔室1414中。作为示例，各个腔室1414可以接收一个被分选的细胞。作为另一示例，各个腔室1414可以接收高达十个被分选的细胞。作为另一示例，必要时，每个腔室1414能够接收多达被芯片1400分析的全部细胞。为了便于说明，腔室1414被示例为在芯片1400的底部附近水平对准，但是也应该理解，可以将这些腔室放置在芯片上的其它位置处，总体而言，这对本领域技术人员是显而易见的。

芯片1400包括分割线1420，使得可以将基底1402的底部1421与基底1402的其余部分分开。在某些实施例中，在完成细胞仪分析之后，将芯片1400放置在自动化细胞低温装置中，并且因此冷冻了被分选到腔室1414中的细胞。在细胞被冷冻之后，可以使底部1421从芯片1400中分离。在分离底部1421之前冷冻腔室1414中的细胞可以进一步对腔室1414和其中的细胞进行灭菌，这至少因为从分析部1412导入并且流体连通到腔室的通道连同腔室和细胞一起被冷冻。在其它实施例中，可以在冷冻细胞之前使底部1421与基底1402的其余部分分离，只需将分离部1421放置在自动化细胞低温装置中。除了或代替该冷冻处理之外，应设想，底部1421可以与基底1402分开，并且以所期望的其它方式被存放、保存和/或输送。作为示例，可以经由各种聚合酶链反应(PCR)来制备并分析细胞，以对诸如DNA序列之类的基因信息进行分析。

芯片1400可以选择性地包括多个腔室分割线1422，用以分离个别腔室1414，并且使得各个腔室1414与其余腔室和基底1402的其余部分分开。以此方式，可以如所期望的存放、保存和/或输送各个独立腔室1414。该分割线1420(可选线1422)可以包括本领域所公知的分离机构。作为示例，该分割线1420(可选线1422)可穿孔。作为另一示例，该分割线1420(可选线1422)可以包括一条弱化材料，使得底部1421容易分离。在替代性实施例中，可以不需要该分割线1420(可选线1422)，并且可以本领域技术人员所公知的其它合适方式分离底部1421。

如上所述，腔室1414中可以包含营养液、试剂和/或化学品，以将细胞保持在健康、存活状态和/或将细胞固定在其目前状态下。在某些实施例中，腔室1414中的营养液、试剂和/或化学品可能便于制备细胞用以冷冻。作为示例，可以将整个芯片1400或仅将(多个)分离部放置在自动化细胞低温装置中以冷冻细胞。在某些实施例中，芯片1400在一个或多个腔室1414中可以预装有必要的营养液、试剂和/或化学品。

用于执行机能测定的微流体装置

本发明的某些实施例总体针对用于通过细胞仪(例如流式细胞仪或图像细胞仪)分析微流体装置上的样品的系统。在本领域的普遍处理如机能测定(或定量测定)中，可能在执行细胞仪分析之前需要添加试剂以活化该样品。例如，试剂发容存可激活样品细胞或使该样品细胞的物理或化学性能发生改变，其中接着可测量其物理或化学性能以确定细胞如何对刺激作出响应，并因此确定细胞是否正常运作。在某些实施例中，被激活的样品细胞可以产生并分泌蛋白质、病毒或其它生物或化学材料。也可以测量和分析被分泌的材料以确定细胞机能。在对细胞进行分析之前或之后，也可能需要从样品细胞中洗去未使用的试剂，甚至可能是反应过的试剂。

图15示出了用以通过细胞仪分析样品的微流体装置1500。该装置1500包括样品库1502、试剂库1504、清洗溶液库1506、清洗废弃物库1532、外制备通道1508、内制备通道1510和细胞仪分析部1512，其中内制备通道1510位于内侧并且优选与外制备通道1508同轴。如图15所示，端口1513、1514、1516、1518、1528和1534被放置为允许各种构件之间的流动。这些端口包括可以通过施加适当的控制信号而打开或关闭的阀，这是本领域所公知的。为了便于说明，图15示出了在装置1500的构件、区域和部件之间延伸的单个通道。但是，应理解，单个通道可以代表多个细胞仪通道和多种可行的通道构造，这对于本领域技术人员是显而易见的。另外，库1502、1504、1506和1532可以被布置到微流体装置1500的外部。

图16示出了外制备通道1508和内制备通道1510的具体视图。在操作过程中，打开端口1513，使得只有样品材料流入内制备通道1510。内制备通道1510的表面可以由本领域所公知的各种过滤材料构成，其中该过滤材料在阻止大分离或细胞通过的同时允许小分析或细胞通过。试剂细胞或分析的尺寸总体比样品细胞的尺寸小。这使得试剂材料和清洗溶液扩散通过内制备通道1510的表面，同时样品细胞1524仍然留在内制备通道1510内。在通过端口1514将试剂材料1522注入到外制备通道1508中后，一些试剂材料1522将扩散到内制备通道1510中，从而导致样品细胞1524的性能发生改变。接着可以测量上述性能(例如，颜色、光照、蛋白质的分泌)的变化量来确定样品细胞1510是否健康或者其是否正常运作。可以通过细胞仪分析部1512或通过沿外制备通道1508布置的其它传感器(未示出)来执行上述测量。

在某些应用中，在通过细胞仪分析部1512对样品细胞1524进行评估之前，将不必在清洗区域1534中洗涤未贴附到或者未与样品细胞1524发生反应的试剂材料1522。可以使用端口1516将清洗溶液1526，诸如磷酸盐缓冲盐水注入到外制备通道1508中。清洗溶液1526的一部分将扩散或通过内制备通道1510的表面。清洗溶液1526随任何未被使用的试剂一起被引导返回透过清洗提取端口1528附近的内制备通道1510的表面，并且被引导到清洗废弃物库1532中。为了实现上述目的，可以使用本领域所公知的各种手段，例如沿箭头1530的方向产生吸入流。也可以经由可选的废弃物端口(未示出)从该装置1500中排出清洗废弃物。

在某些实施例中，一旦样品细胞1524与试剂1522发生反应，那么样品细胞1524的尺寸会增大。如果将内制备通道1510被制造为使得较大的、反应过的样品细胞1524不能通过其表面而未反应的样品细胞1524能够通过其表面，则也可以经由清洗提取端口1528从内制备通道1510中取出未反应的样品细胞1524。这确保了细胞仪分析部1512只接收合适的、反应过的样品细胞1524。

活化的样品细胞1524接着通过端口1518进入到槽1519和细胞仪分析部1512中。该细胞仪分析部1512对所接收的样品细胞1524执行细胞仪分析。发生在细胞仪分析部1512中的具体操作和微流体通道的具体引导对本发明而言并不是关键性的。

在某种测定过程中，不仅需要分析样品细胞本身，还要分析由活化的样品细胞分泌或产生的材料。例如，如果样品细胞是B淋巴细胞，则在存在一定的抗原，例如病毒(如流行性腮腺炎，或其他疾病的病毒)的情况下，它们应该会产生特定的抗体。在这种情况下，病毒将是激活剂。病毒颗粒通常很小(在100至200纳米的范围内)，而B淋巴细胞相对较大(大于2微米)。接着，可以经由端口1514将含有病毒颗粒的试剂注入到外制备通道1508中，之后他们将通过内制备通道1510的表面并且使样品细胞1524(B淋巴细胞，作为示例)产生特定的抗体。然后将清洗溶液1526注入到外制备通道1508中并且使其扩散通过内制备通道1510的表面。然后，通过上述吸入流或其它手段经由端口1528取出清洗溶液和抗体颗粒，同时将样品细胞1524保持在内制备通道1510内部。

一旦已经取出，则可以打开端口1534已将抗体壳体引导到分析部1536中，以便测量溶液中的抗体浓度和数量。用于测量溶液中的体数的方法是本领域所公知的。接着可以分析该抗体颗粒以确定期望所产生的抗体数量是否与被注入的病毒颗粒相关。接着使用该信息来确定病人的B淋巴细胞是否正常运作，更具体而言，确定它们对某种病毒是否有免疫能力(或易感染)。在某些实施例中，可以获取所产生的抗体用作疫苗或其他医疗产品。可以使用细胞分选技术隔离那些产生了较多抗体的样本细胞并随后基于DNA分析来克隆后者以产生更有效的疫苗。应理解，该方法可用于对除了上述以外的其它类型的化学和生物颗粒执行测定或获取抗体。该方法还能够捕获并且测量数量很小的抗体。

在其它实施例中，可以通过细胞仪分析部1512来分析清洗溶液。这可以通过添加合适的附加阀和通道(未示出)来轻松地实现，以将清洗提取端口1528所提取的材料引导到细胞仪分析部1512。

通过本文所公开的所有实施例，在基底上使用微流体装置提供了许多优势，其中之一便是可将微流体装置视为一次性部件，从而能够使用新的微流体装置来分选新的样本细胞。这大大简化了对分选设备的处理，并且降低了清洁设备的难度，从而避免了分选段之间的交叉污染，这是因为该样本流经的大部分硬件容易处理。该微流体装置还很适合在被处理之前进行灭菌(例如，通过γ辐照)。

鉴于上述，尽管在附图和上面的描述中已经详细阐明并描述了本发明，但其特性同样被视为示例性而非限制性的，应理解，只示出并描述了示例性实施例，并且期望保护在本发明的实质范围内所作出的所有改变和修改。

Claims (25)

1.一种微流体装置，所述微流体装置包括：

基底；

微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及

数据存储介质，所述数据存储介质装载在所述基底上，所述数据存储介质用于存储与所述微流体装置的使用有关的数据。

2.根据权利要求1所述的微流体装置，还包括：

入口，所述入口流体耦合到所述流动通道。

3.根据权利要求1所述的微流体装置，还包括：

第一样品槽，所述第一样品槽流体耦合到所述流动通道；

第二样品槽，所述第二样品槽流体耦合到所述流动通道；以及

分流器，所述分流器具有耦合到所述流动通道的分流器入口，耦合到所述第一样品槽的第一分流器出口和耦合到所述第二样品槽的第二分流器出口，所述分流器具有第一位置和第二位置；

其中当所述分流器位于第一位置时，所述分流器用于使所述流动通道中的流体流到所述第一样品槽；以及

其中当所述分流器位于第二位置时，所述分流器用于使所述流动通道中的流体流到所述第二样品槽；

4.根据权利要求3所述的微流体装置，其中所述分流器从由压电装置、气泡引入机构和磁性致动导流板构成的分组中选择。

5.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述数据存储介质的位置从由在所述基底上和在所述基底中构成的分组中选择。

6.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述数据存储介质从由全息图、非易失性随机存取存储器、可写DVD元件和磁条构成的分组中选择。

7.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述数据存储介质包含从由细胞来源、细胞上执行的操作、细胞上待执行的操作、病人病历、病理学医生报告、鞘流体的制造日期、细胞的处理日期、执行测试的技术员身份证明以及对细胞的处理结果构成的分组中选择的信息。

8.一种检测样品中的细胞的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供微流体装置，所述微流体装置包括：

基底；

微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及

数据存储介质，所述数据存储介质装载在所述基底上，所述数据存储介质用于存储与所述微流体装置的使用有关的数据；

b)对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及

c)在所述数据存储介质上存储数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述数据从由细胞来源、细胞上执行的操作、细胞上待执行的操作、病人病历、病理学医生报告、鞘流体的制造日期、细胞的处理日期、执行测试的技术员身份证明以及对细胞的处理结果构成的分组中选择。

10.一种微流体装置，所述微流体装置包括：

基底；

微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，在所述基底上形成有微流体流动通道，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；

样品槽，所述样品槽流体耦合到所述流动通道；以及

抗凝剂，在将样品引入到所述样品槽之前将所述抗凝剂配置在所述样品槽中。

11.一种检测样品中的细胞的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供微流体装置，所述微流体装置包括：

基底；

第一流动通道，所述第一流动通道形成在所述基底上，其中所述第一流动通道延伸通过所述基底的第一部分，所述第一部分便于对在所述第一流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及

第二流动通道，所述第二流动通道形成在所述基底上，其中所述第二流动通道延伸通过所述基底的第二部分，所述第二部分便于对在所述第二流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；

b)将测试样品放置在所述第一流动通道中；

c)对在所述第一流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；

d)将控制样品放置在所述第二流动通道中；以及

e)对在所述第二流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析。

12.一种检测样品中的细胞的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供微流体装置，所述微流体装置包括：

基底；

微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；

第一槽，所述第一槽流体耦合到所述微流体流动通道，所述第一槽包含具有第一浓度的材料；以及

第二槽，所述第二槽流体耦合到所述微流体流动通道，所述第二槽包含具有第二浓度的材料；

b)将测试样品放置在所述流动通道中；

c)对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；

d)使所述细胞的第一部分进入所述第一槽；

e)使所述细胞的第二部分进入所述第二槽；

f)测量所述细胞的所述第一部分对所述第一浓度的响应；以及

g)测量所述细胞的所述第二部分对所述第二浓度的响应。

13.一种检测样品中的细胞的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供微流体装置，所述微流体装置包括：

基底；

第一流动通道，所述第一流动通道形成在所述基底上，其中所述第一流动通道延伸通过所述基底的第一部分，所述第一部分便于对在所述第一流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及

第二流动通道，所述第二流动通道形成在所述基底上，其中所述第二流动通道延伸通过所述基底的第二部分，所述第二部分便于对在所述第二流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；

b)将测试样品的第一部分放置在所述第一流动通道中；

c)对在所述第一流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；

d)将所述测试样品的第二部分放置在所述第二流动通道中；以及

e)对在所述第二流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析。

14.一种微流体装置，所述微流体装置包括：

基底，所述基底具有第一导热系数；

微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及

衬垫，所述衬垫形成装载在所述基底上，所述衬垫具有第二导热系数；

其中所述第一导热系数不同于所述第二导热系数。

15.一种微流体装置，所述微流体装置包括：

基底；

微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及

解剖模拟区域，所述解剖模拟区域被配置在所述流动通道内部。

16.一种微流体装置，所述微流体装置包括：

基底；

微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；

样品接收槽，所述样品接收槽被形成装载在所述基底上并且流体耦合到所述流动通道，所述样品槽用于接收样品；以及

样品制备槽，所述样品制备槽被形成装载所述基底上并且流体耦合到所述流动通道，包含材料的所述样品制备槽用于制备所述样品，以便执行细胞仪分析。

17.根据权利要求16所述的微流体装置，其中在将所述样品放置在所述样品接收槽之前将所述材料放置在所述样品制备槽中。

18.根据权利要求16所述的微流体装置，还包括：

第一分选槽，所述第一分选槽流体耦合到所述流动通道；

第二分选槽，所述第二分选槽流体耦合到所述流动通道；以及

分流器，所述分流器具有耦合到所述流动通道的分流器入口，耦合到所述第一分选槽的第一分流器出口和耦合到所述第二分选槽的第二分流器出口，所述分流器具有第一位置和第二位置；

其中当所述分流器位于第一位置时，所述分流器用于使所述流动通道中的流体流到所述第一分选槽；以及

其中当所述分流器位于第二位置时，所述分流器用于使所述流动通道中的流体流到所述第二分选槽；

19.根据权利要求18所述的微流体装置，其中所述分流器从由压电装置、气泡引入机构和磁性致动导流板构成的分组中选择。

20.根据权利要求16所述的微流体装置，其中所述样品接收槽和所述样品制备槽的位置从由在所述基底上和在所述基底中构成的分组中选择。

21.根据权利要求16所述的微流体装置，其中所述介质从由化学品和试剂构成的分组中选择。

22.根据权利要求16所述的微流体装置，其中所述介质在被放置在所述样品制备槽中之前被冻干。

23.一种检测样品中的细胞的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供微流体装置，所述微流体装置包括：

基底；

微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；

样品接收槽，所述样品接收槽被形成装载在所述基底上并且流体耦合到所述流动通道，所述样品槽用于接收样品；以及

样品制备槽，所述样品制备槽被形成装载所述基底上并且流体耦合到所述流动通道，包含材料的所述样品制备槽用于制备所述样品，以便执行细胞仪分析；

b)将样品放置在所述样品接收槽中；

c)使所述样品在所述流动通道中流动到达所述样品制备槽，其中在所述样品制备槽中，所述样品将与所述材料发生反应；

d)使所述样品流出所述样品制备槽并且流入到所述流动通道中；以及

e)对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析。

24.一种检测样品中的细胞的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供微流体装置，所述微流体装置包括：

基底；

微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及

样品接收槽，所述样品接收槽被形成装载在所述基底上并且流体耦合到所述流动通道，所述样品槽用于接收样品；

b)将样品放置在所述样品接收槽中；以及

c)使所述样品接收槽与所述基底分离。

25.一种微流体装置，所述微流体装置包括：

基底；

微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底上，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，所述一部分便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；

内制备通道，所述内制备通道装载在所述基底上，所述内制备通道流体耦合到所述流动通道；以及

外制备通道，所述外制备通道装载在所述基底上，所述外制备通道包围所述内制备通道的至少一部分。

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