CN102472709A - 具有处理机载组织或细胞样品的能力的微流体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明总体针对用于存放和保存装载在微流体装置，如细胞仪芯片上的原组织或细胞样品的系统。在一些实施例中，可以在将样品装载在微流体装置上的同时分离该样品。
Description
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6日的美国临时专利申请No.61/223,082、申请日为2009年7月6日的美国临时专利申请No.61/223,083和申请日为2009年7月6日的美国临时专利申请No.61/223,093。在此通过引用将所有这些申请的整体内容结合在本说明书中。
技术领域
本发明总体涉及微流体细胞仪系统，具体而言，涉及具有处理机载组织或细胞样品的能力的微流体装置。
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。在一些实施例中，基底12被注塑成型。在一些实施例中，基底12包括工业塑料，如环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)或其它塑料。因此，基底12是透明的，使得细胞仪光学模块可以如下所述来分析样品流体流。在一个实施例中，微流体装置10是一次性的。
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。在一个实施例中，该鞘流体包括缓冲剂或缓冲液。例如，在PH值约为7.0的水中，该鞘流体包含0.96％的Dulbecco’s磷酸盐缓冲盐水(w/v)、0.1％BSA(w/v)。
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
本发明总体针对用于存放和保存装载在微流体装置，如细胞仪芯片上的原组织或细胞样品的系统。在某些实施例中，可以在将样品装载在微流体装置上的同时分离该样品。
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中，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及样品库，所述样品库装载在所述基底上，并且所述样品库包含用于保存组织样品中的细胞的材料，所述组织样品被放置在所述样品库内。
在另一实施例中，公开了一种用于分析细胞的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供组织样品；b)从所述组织样品中分离出细胞；c)在将细胞装载在具有基底的微流体装置上的同时，通过细胞仪分析所述被分离的细胞；以及d)将所述组织样品的未被分离的部分放置在样品库中，其中所述样品库装载在所述微流体装置上。
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；样品槽，所述样品槽装载在所述基底上用以保持组织样品；机构，所述机构用于在所述组织样品位于所述样品槽中的同时从所述组织样品中分离出细胞；以及微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底中并且用于耦合到所述样品槽以接收所述被分离的细胞，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析。
在另一实施例中，公开了一种用于分析细胞的方法，所述方法包括以下步骤：a)将组织样品放置在样品槽中，所述样品槽装载在微流体装置上；b)从所述样品槽内的所述组织样品中分离出细胞；以及c)在将细胞装载在所述微流体装置上的同时，通过细胞仪分析所述被分离的细胞。
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；入口，所述入口用于耦合到所述基底用以接收一定数量的细胞；微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底中，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析；以及样品库，所述样品库装载在所述基底上并且流体连通到所述微流体流动通道，其中可以在不进行细胞仪分析的情况下通过所述流动通道将所述细胞的一部分引入到所述样品库中。
在另一实施例中，公开了一种用于分析细胞的方法，所述方法包括以下步骤：a)在微流体流动通道中设置一定数量的细胞，其中所述微流体流动通道被形成在微流体装置的基底中；b)将所述细胞的第一部分沉积到样品槽中，所述样品槽装载在所述基底上并且流体连通到所述微流体流动通道；以及c)在将所述细胞装载在所述微流体装置上的同时，通过细胞仪分析所述细胞的第二部分。
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概要立体图。
图2是根据本发明实施例的微流体装置的概要立体图。
图3A-图3D是用以在微流体装置上形成样品库槽的示例性机构的概要立体图。
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。
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。
本发明总体针对用于在微流体装置，如细胞仪芯片上存放和保存原组织或细胞样品的系统。在一些实施例中，可以在将样品装载在该微流体装置上的同时分离该样品。
具有存放组织样品能力的微流体装置
在第一实施例中，微流体装置具有存放和保存装载在微流体装置上的组织样品，例如从来源于用以进行细胞仪处理的细胞供应器的同一组织中提取的组织样品的能力。图2概要地示出了其中经由细胞仪对来自外部细胞供应器202的细胞进行分析的系统200，其中该细胞仪使用了形成装载(onboard)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”意在包含由该基底运载的结构，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。在其它实施例中，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。
在分析部218中(发生在分析部218中的具体操作对本发明而言并不是关键的)，可以通过使用除微流体装置之外的装置进行细胞仪分选。随着在分析部218中执行的分析结果，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。如本领域所公知的，可以通过适当地控制阀224来实现细胞的分选。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。
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其中细胞被固定以便于进行观察的一槽中，并且分选到其中细胞被维持为存活状态以经受额外机能测量的另一槽中。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。为了简化说明，图2概要地示出了在装置200的构件、区域或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。
在某些情况下，可以期望从获取细胞的细胞供应器202中保留组织样品。为了方便于此，可以将从原组织226中提取的组织样品放置在样品库230中，其中样品库230被定位装载(例如，上和/或内)在基底204上，并通过使用化学品或其它手段对其进行存放或选择性地保持，以便研究人员或医学专业人士以后进行观察、拍照或测试。因此，起初并不经由分析部218处的细胞仪对放置在库230中的、包含在组织样品中的细胞进行分析。如图所示，经由细胞仪处理的、来自细胞供应器202的细胞和放置在库230中的组织样品可以从相同的原组织226中提取。这使得研究人员或医学专业人士能够通过观察库230中的组织样品，而不是通过在细胞被操纵来从组织226中分离并且已经通过细胞仪处理之后观察个别细胞来自然而然地观察到组织内的细胞。换言之，研究人员或医学专业人士具有经由细胞仪分析部来执行分析的能力和对来源于同一组织的细胞进行观测或形态审查的能力。在一个特定示例中，取自组织208的组织样品和放置在库230中的组织样品均可以是从疑似包含癌症肿瘤的活体检查中取出的组织的一小部分。
如果细胞仪处理的结果显示来自细胞供应器202的细胞出现问题或出现潜在问题，则研究人员或医学专业人士可以通过观察库230中的原组织样品，来观察来源于同一组织标本226的细胞，如被细胞仪分析的细胞。可以利用传统的光学显微镜或电子图像分析系统来完成上述观察。另外，必要时，研究人员或医学专业人士可以通过使细胞与库230中的组织样品分离并且通过操作细胞仪处理或其它合适的测试来对来源于同一组织的细胞执行附加的测试。此外，可以使样品库230中的存档组织样品经受不需要细胞分离的其它测试。以此方式，可以通过使用流式细胞仪分析和分选来实现样品的快速筛选。接着，可以通过图像细胞仪技术来详细地检查流式细胞仪所怀疑的那些样品。该微流体装置为包含、存放和输送从病人样品中收集的细胞提供了方便且有用的方法。需要时，上述装置被存档为永久地存放。
库230被示为布置在装置200的顶部附近；但是，应理解，可以将该库放置在基底204上和/或基底204内的它处。在一些实施例中，库230可以在其中包含必要的试剂和/或化学品，以将组织样品中的细胞长期保持在目前状态下，维持该组织样品的形状和完整性，便于研究人员和医学专业人士以后进行观察或测试。在一些实施例中，当制造装置200时，就将这些试剂和/或化学品放置在库230内。在其它实施例中，可以在将组织样品放置在库230内之前或之后，将这些试剂和/或化学品放置在库230内。
如图3A-3D所示，样品库230可以采用任何常规的物理形式，诸如形成在基底204表面中的开口槽230，其中该开口槽可以保持打开，如图3A所示。在某些实施例中，样品库230可以包括封盖302，其中该封盖302被放置在基底204表面上的黏合剂304粘贴在合适的位置处。在某些实施例中，如图3B所示，当制造或通过释放层覆盖黏合剂304时就将其放置在基底204的表面上，其中该释放层可以在将封盖302粘合到基底204之前移动。在其它实施例中，如图3C所示，可以利用弹性构件306将封盖302咬合在合适的位置中，其中该弹性构件与基底204啮合并且在将封盖302咬合到合适的位置时提供过盈配合。在其它实施例中，如图3D所示，可以通过导向板308将封盖302滑到合适的位置处，其中导向板308自基底204的表面延伸。图3A-3D的示例仅以非限制性的示例给出，并且本发明综合了本领域技术人员公知的任何其它常规机构。上述示例仅意为许多可行构造的非限制性示例。
具有组织分离机构的微流体装置
本发明的某些其它实施例总体针对微流体装置，诸如细胞仪芯片，其中该微流体装置允许从组织样品中分离出细胞悬浮物并且经由细胞仪，如非限制性示例流式细胞仪或图像细胞仪对被分离的细胞进行分析。可以通过使用化学、机械和/或振动技术从在组织样品中分离出细胞。
图4概要地示出了其中向组织样品施加化学技术以分离用于细胞仪处理的细胞样品的系统400。从原组织404中提取组织样品并且将其放置到微流体装置402上的样品槽406中。接着可以将化学品407施加到槽406中的组织样品中以至少部分地吸收将这些细胞保持在组织中的材料。在某些实施例中，化学品407包括清洗剂和酶的应用，其中该清洗剂和酶用于分解将细胞保持在组织样品中的材料，如纤维，这是本领域公知的。在某些实施例中，经由端口408将化学品从外部储存箱施加到微流体装置402，其中端口408流体连通到微流体装置402上的组织样品槽406。在其它实施例中，可以在将组织样品放置到组织样品槽406中之前将化学品407传送到组织样品槽406，并且接着可将该组织样品放置在该槽中。在这样的实施例中，可在组织样品槽406中的化学品为干燥状态的情况下封装并出售微流体装置402。在某些实施例中，可以将微流体装置402插入到外部机器中，其中该外部机器将添加化学品407以分离用于细胞仪分析的细胞，如通过端口408将该机器插入到组织样品槽406中来引入化学品。该机器也有助于相对微流体装置402上的细胞样品引入细胞仪分析。
化学品407用于从组织样品406中提取或分离细胞样品410，以便引入并执行细胞仪分析部412(发生在分析部412中的分析对本发明并不是关键的)中的分析。端口414是用于来自鞘流体供应器416的鞘流体的入口。端口414具有流体连通到流体流通道418的中心轴通路，使得从外部供应器416进入端口414的鞘流体可进入流体流通道418中，并接着流入到主流体流通道420中。该鞘流体供应器416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414。
细胞样品410也通过样品注入管422流体连通到流体流通道420。样品注入管422被布置为与流体流通道420的水平轴同轴。在鞘流体被注入到端口414中的同时，将来自细胞供应器410的细胞液样品注入到样品注入管422中，因此这会导致流经流体流通道420的细胞被鞘流体所包围。流体流通道418和420，以及样品注入管422的维度和构造被选择为使得当鞘/样品流体流经该装置400时，其呈现出本领域所公知的层流。
可以在分析部412中中执行分析。随着在分析部412中执行的分析结果，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样品槽424、426中。如本领域所公知的，可以通过适当地控制阀428来实现细胞的分选。在某些实施例中，样品槽424、426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。
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其中细胞被固定以便于进行观察的一槽中，并且分选到其中细胞被维持为存活状态以经受额外机能测量的另一槽中。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。为了简化说明，图4概要地示出了在装置400的构件、区域或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5概要地示出了其中向组织样品施加振动技术，如非限制性示例超声波技术以分离用于细胞仪处理的细胞样品的系统500。从原组织504中提取组织样品并且将其放置到微流体装置502上的样品槽506中。可以将振动能量的源507，如压电声学装置(这只是一个非限制性示例)施加到槽506中的组织样品中以从组织样品中分离出细胞。通过使用振动能量的源507，可以对槽506中的组织样品施加超声处理，其中施加声能(例如，超声波能)以搅动样品中的细胞。应理解，为了更小有效地从组织样品中分离出细胞，可以在同一装置上使用化学品407和振动能量507，并且可以大致同时地施加这两种技术或连续使用这两者技术之一。另外，在某些实施例中，可以将微流体装置502插入到外部机器中，其中该外部机器将施加上述技术以分离用于细胞仪分析的细胞，如通过将该机器插入到组织样品槽506中引入化学品和/或通过该机器向微流体装置502施加振动能量。该机器也有助于相对微流体装置502上的细胞样品引入细胞仪分析。
振动技术507(有时连同化学品407)用于从组织样品506中提取或分离细胞样品510，以便引入并执行细胞仪分析部512(发生在分析部512中的分析对本发明并不是关键的)中的分析。端口514是用于来自鞘流体供应器516的鞘流体的入口。端口514具有流体连通到流体流通道518的中心轴通路，使得从外部供应器516进入端口514的鞘流体可进入流体流通道518中，并接着流入到主流体流通道520中。该鞘流体供应器516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514。
细胞样品510也通过样品注入管522流体连通到流体流通道520。样品注入管522被布置为与流体流通道520的水平轴同轴。在鞘流体被注入到端口514中的同时，将来自细胞供应器510的细胞液样品注入到样品注入管522中，因此这会导致流经流体流通道520的细胞被鞘流体所包围。流体流通道518和520，以及样品注入管522的维度和构造被选择为使得当鞘/样品流体流经该装置500时，其呈现出本领域所公知的层流。
可以在分析部512中中执行分析。随着在分析部512中执行的分析结果，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样品槽524、526中。如本领域所公知的，可以通过适当地控制阀528来实现细胞的分选。在某些实施例中，样品槽524、526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。
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其中细胞被固定以便于进行观察的一槽中，并且分选到其中细胞被维持为存活状态以经受额外机能测量的另一槽中。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。为了简化说明，图5概要地示出了在装置500的构件、区域或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。
在其它实施例中，除了化学技术和振动技术的一者或两者之外，可以使用机械分离技术从组织样品中分离出细胞。作为示例，机械技术可以包括使用微电子机械系统，其中该微电子机械系统操作组织样品槽中的机械“舌状网衣(flapper)”部件以物理地分解组织并分离出细胞。但是，应理解，机械分离技术可以包括用于至少部分地分离来自组织供应器的细胞的其它合适机械装置。
具有细胞样品存放装置的微流体装置
本发明的某些实施例总体针对用于在微流体装置，如细胞仪芯片上存放和保存未经改变的细胞样品的系统，其中该细胞样品是在细胞经受细胞仪分析之前所提取的原细胞供应器的一部分。在某些实施例中，细胞仪分析是流式细胞仪分析或图像细胞仪分析。图6概要地示出了其中经由分析部612(发生在分析部612中的具体草所对本发明而言并不是关键的)中的细胞仪对来自细胞供应器610的细胞进行分析的系统600。根据所执行的分析结果，将细胞分选到不同的腔室614、616中。
可以在来自原细胞供应器610的细胞进入分析部612之前将其分选到细胞样品库620中，并且进行保存，以便研究人员或医学专业人士以后观察、拍照或测试。因此，起初并不经由分析部612处的细胞仪对包含在库620中的样品细胞进行分析。将来自细胞供应器610的细胞施加到入口618，并且可以经由本领域公知的、用以物理地分选样品的机构，如阀622将将该样品的一部分分选到库620中。在某些实施例中，在分析部612中所获得的信息可以指示针对库620中未经改变的细胞的特殊处理。在其它实施例中，在分析部612中所获得的信息可以指示在细胞样品库620中是否存在单个细胞样品。作为示例，可以冷冻库620中的细胞样品，以保存该样品便于研究人员或医学专业人士以后使用。另外，可以其它方式存放细胞样品以便以后处理，并且该细胞样品库可以包括合适的试剂和/或化学品，以帮助保存该细胞样品。在某些实施例中，库620可以与微流体装置602分离并且单独存放，或者必要时可以存放和/运输整个微流体装置602。
端口624是用于来自鞘流体供应器626的鞘流体的入口。端口624具有流体连通到流体流通道628的中心轴通路，使得从外部供应器626进入端口624的鞘流体可进入流体流通道628中，并接着流入到主流体流通道630中。该鞘流体供应器626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624。
当将阀622放置在合适的位置时，流往分析部612的细胞样品610也流体连通到流体流通道630。细胞样品610通过样品注入管632流入流体流通道630。样品注入管632被布置为与流体流通道630的水平轴同轴。在鞘流体被注入到端口624中的同时，将来自细胞供应器610的细胞液样品注入到样品注入管632中，因此这会导致流经流体流通道630的细胞被鞘流体所包围。流体流通道628和630，以及样品注入管632的维度和构造被选择为使得当鞘/样品流体流经该装置600时，其呈现出本领域所公知的层流。
可以在分析部612中中执行分析。随着在分析部612中执行的分析结果，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样品槽614、616中。如本领域所公知的，可以通过适当地控制阀634来实现细胞的分选。在某些实施例中，样品槽614、616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。
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其中细胞被固定以便于进行观察的一槽中，并且分选到其中细胞被维持为存活状态以经受额外机能测量的另一槽中。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。为了简化说明，图6概要地示出了在装置600的构件、区域或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6概要地示出，可以通过通道、管道或通路将被存放在微流体装置602上的库620中的细胞样品从原细胞供应器610分选到分析部612中。在其它实施例中，可以从单独流向分析部612的原细胞供应器610中提取细胞样品。库620被示为布置在微流体装置602的中部附近；但是，应理解，可以将库布置在该装置上的其它位置处。在某些实施例中，库620可以在其中包含必要的试剂和/或化学品，以将组织样品中的细胞长期保持在目前状态下，维持该组织样品的形状和完整性，便于研究人员和医学专业人士以后进行观察或测试。
样品库620可以采取任何常规的物理形式，例如形成到微流体装置602中的槽或本领域技术人员所公知的任何其它常规机构，其中该槽可以保持开放或可以包括封盖，其中该封盖被粘贴在适当的位置、通过微流体装置602啮合的弹性构件咬合在适当的位置、通过自微流体装置602的表面延伸的导板滑向适当的位置，这与图3A-3D所示的封盖变体相对应。上述实施例仅意为多种可能构造的非限制性示例。
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 (28)
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中，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，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
样品库，所述样品库装载在所述基底上并且包含用于保存组织样品中的细胞的材料，其中所述组织样品被放置在所述样品库内。
2.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述样品库的位置从由在所述基底上和在所述基底内构成的分组中选择。
3.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述材料从有化学品和试剂构成的分组中选择。
4.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述样品库包括形成在所述基底中的槽。
5.根据权利要求4所述的微流体装置，还包括：
封盖，所述封盖被粘贴到所述基底并且大致地密封所述槽。
6.一种用于分析细胞的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供组织样品；
b)从所述组织样品中分离出细胞；
c)在将细胞装载在具有基底的微流体装置上的同时，通过细胞仪分析所述被分离的细胞；以及
d)将所述组织样品的未被分离的部分放置在样品库中，其中所述样品库装载在所述微流体装置上。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述样品库的位置从由在所述基底上和在所述基底内构成的分组中选择。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：
e)在所述样品库中放置材料，所述材料用于保存所述组织样品中的细胞，其中所述组织样品被放置在所述样品库内。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述材料从有化学品和试剂构成的分组中选择。
10.根据权利要求8所述的方法，其中在步骤d)之前执行步骤e)。
11.根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：
e)在所述样品库上方放置封盖。
12.根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：
e)在步骤c)之后，对所述样品库中的所述组织样品的所述未被分离的部分实施形态复查。
13.根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：
e)从所述样品库中的所述组织样品的所述未被分离的部分中分离出细胞；以及
f)测试在步骤e)处分离的所述细胞。
14.根据权利要求13所述的方法，其中步骤f)还包括对在步骤e)处分离的所述细胞实施细胞仪分析，
15.一种微流体装置，所述微流体装置包括：
基底；
样品槽，所述样品槽装载在所述基底上用以保持组织样品；
机构，所述机构用于在所述组织样品位于所述样品槽中的同时从所述组织样品中分离出细胞；以及
微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底中并且用于耦合到所述样品槽以接收所述被分离的细胞，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，便于对在所述流动通道中流动的细胞执行细胞仪分析。
16.根据权利要求15所述的微流体装置，其中所述样品库的位置从由在所述基底上和在所述基底内构成的分组中选择。
17.根据权利要求15所述的微流体装置，其中所述用以分离细胞的机构包括：
入口，所述入口用于耦合到所述基底并且用于耦合到所述样品槽以将流体传送到其中；
化学品供应器，化学品供应器耦合到所述入口；
其中所化学品用于在所述组织样品位于所述样品槽中的同时从所述组织样品中分离出细胞。
18.根据权利要求15所述的微流体装置，其中所述用以分离细胞的机构包括：
振动能量的源，所述能量的源用于将所述振动能量的至少一部分施加到所述样品槽中的所述组织样品；
其中所述振动能量用于在所述组织样品位于所述样品槽中的同时从所述组织样品中分离出细胞。
19.根据权利要求18所述的微流体装置，所述振动能量的源产生超声波能量。
20.一种用于分析细胞的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将组织样品放置在样品槽中，所述样品槽装载在微流体装置上；
b)从所述样品槽内的所述组织样品中分离出细胞；以及
c)在将细胞装载在所述微流体装置上的同时，通过细胞仪分析所述被分离的细胞。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述样品库的位置从由在所述基底上和在所述基底内构成的分组中选择。
22.根据权利要求20所述的方法，其中步骤b)包括将化学品施加到所述样品槽以从所述组织样品中分离出所述细胞。
23.根据权利要求20所述的方法，其中步骤b)包括将振动能量施加到所述样品槽以从所述组织样品中分离出所述细胞。
24.根据权利要求20所述的方法，其中步骤b)包括将化学品和振动能量施加到所述样品槽以从所述组织样品中分离出所述细胞。
25.一种微流体装置，所述微流体装置包括：
基底；
入口，所述入口用于耦合到所述基底用以接收一定数量的细胞；
微流体流动通道，所述微流体流动通道形成在所述基底中，其中所述流动通道延伸通过所述基底的一部分，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
样品库，所述样品库装载在所述基底上并且流体连通到所述微流体流动通道；
其中可以在不进行细胞仪分析的情况下通过所述流动通道将所述细胞的一部分引入到所述样品库中。
26.根据权利要求25所述的微流体装置，其中所述样品库的位置从由在所述基底上和在所述基底内构成的分组中选择。
27.一种用于分析细胞的方法，所述方法包括以下步骤：
a)在微流体流动通道中设置一定数量的细胞，其中所述微流体流动通道被形成在微流体装置的基底中；
b)将所述细胞的第一部分沉积到样品槽中，其中所述样品槽装载在所述基底上并且流体连通到所述微流体流动通道；以及
c)在将所述细胞装载在所述微流体装置上的同时，通过细胞仪分析所述细胞的第二部分。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述样品库的位置从由在所述基底上和在所述基底内构成的分组中选择。
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