CN111615630B - 微流体装置 - Google Patents

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Abstract

一种微流体装置(1)，包括衬底(10)，所述衬底(10)具有与第一流体端口(31)流体连接的流输入通道(30)和与第三流体端口(41)流体连接的流输出通道(40)，以及设置在所述流输入通道(30)与所述流输出通道(40)之间的细胞通道(20)。所述细胞通道(20)包括相应的障碍物(25)，所述相应的障碍物(25)被设计成阻止靶细胞经过所述相应的障碍物(25)并且传递到所述流输出通道(40)中。所述微流体装置(1)还包括预过滤器(50)，所述预过滤器(50)具有与第一过滤器端口(61)流体连接的过滤器通道(60)和适于容纳所述靶细胞的预过滤器通道(70)。所述预过滤器通道(70)的相应的第一端(72)与所述过滤器通道(60)流体连接，并且所述预过滤器通道(70)的相应的第二端(74)与所述流输入通道(30)流体连接。

Description

微流体装置
技术领域
本发明总体涉及一种微流体装置，并且具体地说涉及可用于分析包含污染颗粒和靶细胞的生物样品的这种微流体装置。
背景技术
单细胞生物学的最新发展已清楚表明，同基因细胞在相同条件下生长时在基因表达以及还有行为方面会显示出较大的差异。由此需要新的装置来对细胞到细胞的随时间变化的表型差异进行表征。为了成为培养和监测单细胞中的有效工具，此类装置需要满足某些标准。例如，应很容易对这些装置装载细胞，使得一个装置能够紧接在装载之后监测表型特性。另外，许多不同的单独的细胞需要并行地生长以对细胞到细胞的差异进行表征，并且克服通过求平均值对单独的细胞进行表征的过程中的测量误差。所述装置应被设计成使得能够在恒定的和良好控制的生长条件下在一段较长的时间内培养细胞，以监测例如谱系相关动力学。如果所述装置使得能够改变培养条件以响应于新的培养基或测试剂而监测动态变化，则这将是进一步优选的。例如，可能有利的是用不同的培养基并行地对同基因细胞进行测试，或并行地监测不同的细胞菌株对培养基变化的响应。
微流体装置的期望的应用是在靶细胞已被装载在微流体装置中之后立即快速且并行地监测生物样品中的诸如细菌的靶细胞对一组抗生素或其他测试剂的表型响应。在这种应用中，能够对微流体装置直接装载生物样品以加快分析速度将是有利的。
用“母机器(Mother Machine)”表示的现有技术微流体装置被公开于Wang等人，Current Biology 2010,20:1099-1103中。母机器允许并行地监测许多不同的细胞通道中的细胞。然而，这种现有技术微流体装置具有若干缺点。例如，细胞装载是复杂的并且很难快速改变微流体装置中的培养条件。
可用于分析生物样品的另外的微流体装置被展示于WO 2016/007063和WO 2016/007068中。
Baltekin等人，PNAS 2017,114(34):9170-9175公开了使用微流体装置进行的快速抗生素敏感性试验(AST)测试(FASTest)。具有逐渐减小的过滤大小的不同区的过滤器区域被提供在微流体装置的端口中以捕获灰尘、生长介质中的大的沉淀物和气泡。
需要一种可用于包含污染颗粒的生物样品的微流体装置，所述污染颗粒否则可能会阻止靶细胞捕获在微流体装置中。
发明内容
总体目标是提供一种可装载有包含污染颗粒的生物样品的微流体装置。
这个和其他目标通过如本文所公开的实施方案来满足。
所述实施方案的一个方面涉及一种微流体装置，所述微流体装置包括衬底，所述衬底具有适于容纳靶细胞的细胞通道。所述微流体装置还包括：流输入通道，所述流输入通道具有与第一流体端口流体连接的第一端；以及流输出通道，所述流输出通道与第三流体端口流体连接。所述细胞通道的相应的第一端与所述流输入通道流体连接，并且所述细胞通道的相应的第二端与所述流输出通道流体连接。所述细胞通道包括相应的障碍物，所述相应的障碍物被设计成阻止所述靶细胞经过所述相应的障碍物并且传递到所述流输出通道中。所述微流体装置还包括预过滤器，所述预过滤器包括具有与第一过滤器端口流体连接的第一端的过滤器通道和适于容纳所述靶细胞的预过滤器通道。所述预过滤器通道的相应的第一端与所述过滤器通道流体连接，并且所述预过滤器通道的相应的第二端与所述流输入通道流体连接。
所述实施方案的另一个方面涉及一种操作根据所述实施方案的微流体装置的方法。所述方法包括诱导流体流从所述流输入通道通过所述预过滤器通道并进入所述过滤器通道。
所述微流体装置包括预过滤器，所述预过滤器被设计成除了所述靶细胞之外还捕获和/或排除存在于生物样品中的污染颗粒，或者至少显著地降低此类污染颗粒进入所述细胞通道的风险。可为所述预过滤器清除堵塞的污染颗粒，所述堵塞的污染颗粒否则可能会阻碍所述生物样品的流通过所述预过滤器和所述细胞通道。所述微流体装置由此可用于包含高浓度污染颗粒和/或相对于污染颗粒包含低比率靶细胞的生物样品。
附图说明
通过参考以下结合附图进行的描述可最好地理解所述实施方案以及其另外的目标和优点，在附图中：
图1是根据一个实施方案的微流体装置的图示；
图2是根据另一个实施方案的微流体装置的图示；
图3是根据另一实施方案的微流体装置的图示；
图4是根据又一个实施方案的微流体装置的图示；
图5是根据另一实施方案的微流体装置的图示；
图6示意性地示出了连接到根据一个实施方案的微流体装置的流量控制器；
图7示意性地示出了预过滤器的一个实施方案；
图8示意性地示出了预过滤器的另一个实施方案；并且
图9是示出操作根据一个实施方案的微流体装置的一个实施方案的流程图。
具体实施方式
在所有附图中，相同的附图标记用于相似或对应的元件。
本发明总体涉及一种微流体装置，并且具体地说涉及可用于分析包含污染颗粒和靶细胞的生物样品的这种微流体装置。
微流体装置已被提出用于分析和监测存在于生物样品中的靶细胞以确定靶细胞的各种特性，诸如表型和/或基因型特性和特征。在液体介质中主要包含靶细胞的基本上纯的生物样品的情况下，或者在生物样品包含处于比较高浓度的靶细胞的情况下，这种方法通常极为凑效。
然而，在若干应用中，生物样品可能是复杂的，另外包含所谓的污染颗粒和/或包含处于比较低浓度的靶细胞。污染颗粒可包括除了靶细胞之外的细胞、细胞碎片和非细胞材料，诸如灰尘和/或尘埃颗粒。在这些应用中，污染颗粒可能会堵塞微流体装置，从而阻止存在于生物样品中的靶细胞有效捕获在微流体装置中。另外，如果与靶细胞相比较，生物样品包含比较高浓度的污染颗粒，则污染颗粒在微流体装置中捕获期间可能会战胜靶细胞，结果是微流体装置中没有捕获任何靶细胞或过少的靶细胞。在任一种情况下，都将不会有足够数量的靶细胞捕获在微流体装置中，以便对靶细胞进行有效分析并且确定所述靶细胞的特性。
一种典型情况将是从(暂定)脓毒症患者取得血液样品。在这种情况下，血液样品最常包含比较低浓度的作为靶细胞的致感染细菌，以及比较高浓度的作为污染颗粒的白细胞(WBC)和红细胞(RBC)。
这意味着如果这种血液样品被装载到微流体装置中，则WBC和RBC可能会阻塞和堵塞微流体装置中的细胞通道和/或占用基本上所有的细胞通道，在所述细胞通道中原本应当捕获细菌。因而，对于这种血液样品，在微流体装置中不会捕获或将捕获远远太少的细菌。
已在Baltekin等人，PNAS 2017,114(34):9170-9175中提出了具有过滤器的微流体装置。微流体装置则在输入端口中包括过滤器区域。此过滤器区域可有效用于捕获灰尘和输入介质中的大的沉淀物，并且将气泡从所述介质去除。然而，具有许多大小类似于靶细胞的污染颗粒的生物样品，诸如血液样品最终可能会堵塞所述过滤器区域，从而阻止任何血流通过所述端口并进一步进入微流体装置。
因此，需要一种可用于分析包含污染颗粒的生物样品，诸如具有WBC和RBC的血液样品的微流体装置。
本发明实施方案的微流体装置包括预过滤器，所述预过滤器被设计成去除污染颗粒的至少一部分，从而阻止可能抵达用于在微流体装置中捕获靶细胞的细胞通道的此类污染颗粒，或者至少显著地减少所述污染颗粒的数量。所述实施方案的微流体装置和预过滤器的显著优点是如果预过滤器被污染颗粒堵塞或阻塞，则可清洁所述预过滤器。可在操作微流体装置期间以及即使靶细胞已经被捕获在细胞通道中都可进行这种对预过滤器的清洁。
因此，即使生物样品包含可能会堵塞预过滤器和微流体装置的比较多的此类污染颗粒，也可清洁预过滤器以去除此类堵塞的污染颗粒，从而继续在微流体装置中从生物样品捕获靶细胞。
图1是根据一个实施方案的微流体装置1的图示。微流体装置1包括衬底10，所述衬底10具有适于容纳靶细胞的细胞通道20(又被称为细胞陷阱)。微流体装置1还包括流输入通道30，所述流输入通道30具有与第一流体端口31流体连接的第一端32。细胞通道20的相应的第一端22与流输入通道30流体连接。微流体装置1还包括流输出通道40，所述流输出通道40与第三流体端口41流体连接。细胞通道20的相应的第二端24与流输出通道40流体连接。细胞通道20包括相应的障碍物25，所述相应的障碍物25被设计成阻止或者至少限制靶细胞经过相应的障碍物25并且传递到流输出通道40中。微流体装置1另外包括预过滤器50。预过滤器50包括过滤器通道60，所述过滤器通道60具有与第一过滤器端口61流体连接的第一端62。预过滤器50还包括适于容纳靶细胞的预过滤器通道70。预过滤器通道70的相应的第一端72与过滤器通道60流体连接，并且预过滤器通道70的相应的第二端74与流输入通道30流体连接。
微流体装置1的衬底10具有在流输入通道30与流输出通道40之间延伸的多个，即至少两个但最普遍为数十个、数百个或甚至数千个或数十万个细胞通道20。细胞通道20优选地如图1所示彼此平行，其中第一端22与流输入通道30流体连接并且相对的第二端24与流输出通道40流体连接。因此，存在于流输入通道30中的生物样品可流过细胞通道20并进一步流动到流输出通道40中，并且通过第三端口41流出。
细胞通道20被设定尺寸，即所具有的大小，诸如宽度和高度或直径，以及形状是足够大的以允许存在于流输入通道30中的生物样品中的靶细胞进入细胞通道20。已穿过预过滤器50并具有过大或不适于细胞通道20的横截面大小和形状的大小和/或形状的任何污染颗粒都不会通过第一端22进入细胞通道20。
在特定实施方案中，细胞通道20的尺寸是在100nm至100μm的范围内。
细胞通道20的障碍物25被设计成具有阻止靶细胞经过障碍物25并进入流输出通道40的形状和尺寸，诸如直径、宽度和/或高度。因此，靶细胞会被捕集和捕获在细胞通道20中。
细胞通道20的障碍物25如图1所示优选地布置在细胞通道20的第二端24处或布置成与所述第二端连接。这允许每个细胞通道20捕获多于一个靶细胞和/或允许靶细胞在细胞通道20内部生长，即分裂。
为了防止或至少显著地降低污染颗粒阻塞细胞通道20的入口，即第一端22并且由此阻止生物样品中的任何靶细胞进入细胞通道20并被捕获在其中的风险，将预过滤器50布置在细胞通道20的上游。这意味着预过滤器50将有效地去除存在于生物样品中的任何污染颗粒的至少很大一部分，并且由此防止此类污染颗粒抵达流输入通道30和细胞通道20或减少所述污染颗粒的数量。
在图1所示的预过滤器50的实施方案中，预过滤器50包括优选地彼此平行的多个预过滤器通道70。这些预过滤器通道70在一个实施方案中可基本上类似于细胞通道20，但是例外的是不像细胞通道20那样具有任何障碍物25。
预过滤器通道70则可具有与细胞通道20相同的横截面大小和形状，或者可具有不同的所述横截面大小和/或形状，只要靶细胞能够进入并流过预过滤器通道70即可。
当从过滤器通道60处的第一端72朝向流输入通道30处的第二端74延伸时，预过滤器通道70可具有基本上均匀的横截面大小和形状。在另一个实施方案中，横截面大小和/或形状从第一端72到第二端74可连续地变化或者以一个或多个阶梯变化。例如，与第二端74相比较，预过滤器通道70的直径、宽度或高度在第一端72处可以更大。预过滤器通道70的这种缩窄可以是连续的，即当从第一端72到第二端74时平稳地减小直径、宽度或高度。可选地，预过滤器通道70的缩窄可以一个或多个阶梯逐步进行。
将平行的预过滤器通道70插入衬底材料之间的实施方案应仅被视作为预过滤器50的说明性实例。图7和图8示出了具有预过滤器通道70的预过滤器50的其他实施方案。在图7中，可在预过滤器50中将多个柱状物71布置在过滤器通道60与流输入通道30之间。这多个柱状物71形成在柱状物71之间延伸并从过滤器通道60延伸到流输入通道30的预过滤器通道70。在一个实施方案中，柱状物71均匀地分布在过滤器通道60与流输入通道30之间的所谓的预过滤器区域或区75中。在这种实施方案中，在相邻的柱状物71之间的柱状物间距离在整个预过滤器区域或区75中基本上是相同的。在一个替代实施方案中，柱状物71可或多或少随机地分布在预过滤器区域或区75上，只要预过滤器通道70在过滤器通道60与输入通道30之间延伸，并且具有足以允许靶细胞从过滤器通道60流过预过滤器区域或区75并且流动到流输入通道30中的尺寸即可。
在另一实施方案中，柱状物间距离在从过滤器通道60到流输入通道30时可在预过滤器区域或区75上连续地变化或逐步地变化。例如，与靠近过滤器通道60的相邻的柱状物71之间的柱状物间距离相比较，所述柱状物间距离在靠近流输入通道30的相邻的柱状物71之间更小。
图8示出了预过滤器50的另一个实施方案。在这个实施方案中，预过滤器区域或区75包括在其之间具有开口的过滤器结构73的排或阵列。这些开口由此允许靶细胞穿过过滤器结构73的排或阵列。因此，预过滤器区域或区75包括如图所示的预过滤器通道70。
在图8中，单个过滤器结构73的排或阵列布置在预过滤器区域或区75中。这应仅被视作为说明性实例。事实上可能会有多个这样的排或阵列被一个接一个地布置以基本上形成过滤器结构73的矩阵。在这种情况下，呈不同排的过滤器结构73可彼此对齐，或者相对于彼此可至少部分地移位。在前一种情况下，预过滤器通道70在过滤器结构73的开口之间将是直通道，而在后一种情况下，预过滤器通道70将会在不同排的过滤器结构73的移位的开口之间形成之字形弯曲。
在多个过滤器结构73的排或阵列的情况下，在相邻的过滤器结构73之间的距离在所有排或阵列中可以是相同的，即具有均匀的开口。可选地，相邻的过滤器结构73之间的距离在不同排之间可有所不同，诸如与靠近流输入通道30的一排过滤器结构73的距离以及因此开口相比较，对于靠近过滤器通道60的一排过滤器结构73来说具有更大的所述距离以及因此开口。
除了具有像图1中那样的平行的预过滤器通道70、像图7中那样的由柱状物限定的预过滤器通道70和像图8中那样在过滤器结构73之间的预过滤器通道70，存在另外的在预过滤器区域或区75中形成预过滤器通道70的替代方式。所述实施方案由此不限于这些说明性实例。例如，延伸穿过衬底，或者在预过滤器区域或区75中布置在过滤器通道60与流输入通道30之间的半渗透膜结构的连续孔可以可选地用作预过滤器通道70。
在下文中，以更多细节并以根据图1的具有预过滤器区域或区75的预过滤器50描述微流体装置1的不同实施方案。然而，微流体装置1的这些不同的实施方案可以可选地具有其他预过滤器实施方案，诸如图7或图8中的实施方案。
在如图1所示的微流体装置1的操作中，生物样品优选地通过第一过滤器端口61装载到微流体装置1中。生物样品将流过过滤器通道60并且流动到预过滤器通道70中。存在于生物样品中并且具有足够大的大小、形状和/或刚度的污染颗粒被阻止进入预过滤器通道70的第一端72并且由此保留在过滤器通道60中。然而，存在于生物样品中的任何靶细胞都将进入第一端72并且通过预过滤器通道70流动到流输入通道30中。如果预过滤器通道70具有变化的大小和/或尺寸，则污染颗粒实际上可能会通过第一端72进入预过滤器通道70，但是之后可能会由于过大，或者所具有的形状阻止它们进一步通过预过滤器区域或区75朝向预过滤器通道70的第二端74流动而被卡在沿着预过滤器通道70的长度的某一位置。
生物样品的流继续从流输入通道30通过细胞通道20，然后离开来进入流输出通道40和第三流体端口41。存在于生物样品的流中的任何靶细胞都会因障碍物25的存在而被捕集在细胞通道20中。
如果由于污染颗粒堵塞预过滤器通道70和/或阻塞预过滤器通道70的入口而需要清洁预过滤器50，则可从第一流体端口31形成反向流体流并且通过第一过滤器端口61离开。流体之后将从流输入通道30流动并且流过预过滤器通道70，但是在相反的方向上流动，即从第二端74朝向第一端72流动，然后流动到过滤器通道60中。堵塞的污染颗粒之后会被所述流体流冲走并且通过第一过滤器端口61流出。这个反向流优选地为没有任何污染颗粒的流体，诸如培养基、洗涤介质或其他液体的流。
在清洁预过滤器50期间，通过从第一流体端口31产生流，所述流体优选地还流动到细胞通道20中，流过流输出通道40并且通过第三流体端口41流出。这个流在清洁预过滤器50期间通过细胞通道20降低了冲走细胞通道20中捕获的任何靶细胞的风险。因此，细胞通道20中已经捕获的任何靶细胞在清洁过程期间都将被保留在细胞通道20中。
在一个实施方案中，微流体装置1包括流量控制器100(参见图6)，所述流量控制器100被配置为诱导流体流从流输入通道30通过多个预过滤器通道70并进入过滤器通道60。
还可能通过从第三流体端口41引导流体流通过流输出通道40和细胞通道20，然后将所述流体流引导到流输入通道30中来执行对预过滤器50的清洁。流体流之后继续通过预过滤器通道70并进入过滤器通道60中，并且通过第一过滤器端口61离开。
在没有或有非常少的靶细胞已被捕获在细胞通道20中的任一者中的情况下，尤其可使用后一个实施方案。如果此类靶细胞存在于细胞通道20中，则靶细胞将因反向流体流而被从细胞通道20推出。因此，如果在微流体装置1中利用从第三流体端口41到第一过滤器端口61的反向流体流执行预过滤器清洁，则优选地首先进行没有捕获的靶细胞存在于任何细胞通道20中的初始验证或检查。如果细胞通道20中存在靶细胞20，则优选替代地通过将反向流从第一流体端口31引导到第一过滤器端口61来进行预过滤器清洁。作为一个替代方案，有可能引导反向流通过细胞通道20的仅一部分，同时防止任何反向流通过包含靶细胞的选择的细胞通道20。在这种方法中，在包含靶细胞的所选择的细胞通道20的第二端24处提供暂时的流阻塞或限制，从而防止流体流过这些细胞通道20。这种暂时的阻塞或限制可例如通过以下方式来实现：在充当微流体装置1的封盖的膜上提供一定压力，从而使所述膜的与所选择的细胞通道20的第二端24对准的一部分下陷到所选择的细胞通道20的第二端24中并且阻塞所述第二端。在这个另外的实例中，可下陷的膜由此提供在衬底10上。
对细胞通道20中是否存在任何靶细胞并由此鉴别所述细胞通道20是否应当被暂时地阻塞或限制的验证或检查可根据本文进一步描述的技术来执行。
图2是根据另一个实施方案的微流体装置1的图示。在这个实施方案中，微流体装置1包括过滤器通道60，所述过滤器通道60具有与第二过滤器端口65流体连接的第二端64。因此，过滤器通道60在其端部62、64中的每一者中具有相应的过滤器端口61、65。
在过滤器通道60的两个端部62、64中具有过滤器端口61、65实现了微流体装置1的延长的装载和捕获阶段，包括对存在于生物样品中的靶细胞的连续培养。
例如，流量控制器100(参见图6)可被提供和配置为在过滤器通道60的第一端62与第二端64之间来回诱导包含靶细胞的流体，即生物样品的流。这意味着生物样品可在端部62、64之间来回流动，即从第一端62前往第二端64，然后从第二端64流回到第一端62。
在这个实施方案的特定实现方式中，第一流体储存器2连接到第一过滤器端口61，并且第二流体储存器4连接到第二过滤器端口65。在这种情况下，流量控制器100可被配置为诱导生物样品的流从第一流体储存器2通过第一过滤器端口61，通过过滤器通道60并且通过第二过滤器端口65离开并进入第二流体储存器4。流量控制器100之后被配置为在相反的方向上，即诱导生物样品的流从第二流体储存器4通过第二过滤器端口65，通过过滤器通道60并且通过第一过滤器端口61离开并进入第一流体储存器2。
在另一个实施方案中，流量控制器100被配置为在第一过滤器端口61与第二过滤器端口65之间诱导包含靶细胞的流体，即生物样品的循环流。在这个实施方案中，生物样品在同一个方向上流动，而不是来回振荡。在这种情况下，在第一过滤器端口61与第二过滤器端口65之间存在流体连接。这种流体连接优选地包括适于容纳生物样品的至少一个流体储存器。流体连接可例如为管道或提供在衬底10中的通道。
在任一种情况下，生物样品都可在过滤器通道60中流动，从而提高将存在于所述过滤器通道中的任何靶细胞捕获在细胞通道20中的可能性。此外，过滤器通道60中的在流量控制器100的控制下的生物样品的流动允许捕获生物样品中的靶细胞。这意味着即使生物样品最初包含非常少的靶细胞，培养也允许这些靶细胞在生物样品的振荡流或循环流期间生长并繁殖。因此，在细胞通道20中捕获靶细胞的可能性由此将随时间的推移而提高。
图3是微流体装置1的另一实施方案的图示。在这个实施方案中，微流体装置1的过滤器通道60具有与多个，即至少两个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62，以及与多个第二过滤器端口65、67流体连接的第二端64。
微流体装置1的这个实施方案使得能够将生物样品与培养基或者其他流体或液体进行混合。例如，第一过滤器端口61和第二过滤器端口65可连接到如前所述适于容纳生物样品的一个或多个流体储存器2、4。在这种情况下，第一过滤器端口63和/或第二过滤器端口67可连接到适于容纳培养基或者其他流体或液体的一个或多个流体储存器。还有可能将第一过滤器端口63和第二过滤器端口67中的一者连接到这种流体储存器，同时使用第一过滤器端口63和第二过滤器端口67中的另一者作为废料端口。
图4是根据又一个实施方案的微流体装置1的图示。在这个实施方案中，微流体通道1的流输入通道30具有与第二流体端口33流体连接的第二端34。
因此，流输入通道30具有连接到其相应的端部32、34中的每一者的相应的流体端口31、33。在另一实施方案中，流输入通道30的第一端32和第二端34中的至少一者可如图3中针对过滤器通道60所示与多个流体端口流体连接。
因此，微流体装置1的实施方案包括：具有与第一过滤器端口61流体连接的第一端62的过滤器通道60，以及具有与第一流体端口31流体连接的第一端32的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62的过滤器通道60，以及具有与第一流体端口31流体连接的第一端32的流输入通道30；具有与第一过滤器端口61流体连接的第一端62的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32的流输入通道30；具有与第一过滤器端口61流体连接的第一端62和与第二过滤器端口65流体连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与第一流体端口31流体连接的第一端32的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62和与第二过滤器端口65流体连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与第一流体端口31流体连接的第一端32的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61流体连接的第一端62和与多个第二过滤器端口65、67流体连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与第一流体端口31流体连接的第一端32的流输入通道30；具有与第一过滤器端口61流体连接的第一端62的过滤器通道60，以及具有与第一流体端口31流体连接的第一端32和与第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与第一过滤器端口61流体连接的第一端62的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32和与第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与第一过滤器端口61流体连接的第一端62的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32和与多个第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与第一过滤器端口61流体连接的第一端62和与第二过滤器端口65连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与第一流体端口31流体连接的第一端32和与第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与第一过滤器端口61流体连接的第一端62和与第二过滤器端口65连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32和与第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与第一过滤器端口61流体连接的第一端62和与第二过滤器端口65连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32和与多个第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62和与第二过滤器端口65连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与第一流体端口31流体连接的第一端32和与第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62和与第二过滤器端口65连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32和与第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62和与第二过滤器端口65连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32和与多个第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62和与多个第二过滤器端口65、67连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与第一流体端口31流体连接的第一端32和与第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62和与多个第二过滤器端口65、67连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32和与第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62和与多个第二过滤器端口65、67连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32和与多个第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62的过滤器通道60，以及具有与第一流体端口31流体连接的第一端32和与第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32和与第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32和与多个第二流体端口33流体连接的第二端34的流输入通道30；具有与第一过滤器端口61流体连接的第一端62和与第二过滤器端口65流体连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62和与第二过滤器端口65流体连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32的流输入通道30；具有与多个第一过滤器端口61、63流体连接的第一端62和与多个第二过滤器端口65、67流体连接的第二端64的过滤器通道60，以及具有与多个第一流体端口31流体连接的第一端32的流输入通道30。
具有一个或多个流体端口的概念还可应用于流输出通道40，所述流输出通道40可包括单个流体端口41、与流输出通道40的相应的端部流体连接的相应的流体端口、与流输出通道40的第一端流体连接的多个流体端口和与流输出通道40的第二端流体连接的流体端口、或者与第一端流体连接的多个流体端口和与第二端流体连接的多个流体端口。
图5是具有多组预过滤器通道70、90的微流体装置1的又一个实施方案的图示。在这个实施方案中，过滤器通道60是第一过滤器通道60，并且预过滤器通道70是第一预过滤器通道70。预过滤器50还包括具有与第三过滤器端口81流体连接的第一端82的第二过滤器通道80，以及适于容纳靶细胞的第二预过滤器通道90。第二预过滤器通道90的相应的第一端92与第二过滤器通道80流体连接，并且第二预过滤器通道90的相应的第二端94与流输入通道30流体连接。在这个实施方案中，第一预过滤器通道70的相应的第二端74与第二过滤器通道80流体连接。
因此，如图5所示的实施方案包括具有多组，即至少两组过滤器通道60、80和预过滤器通道70、90的预过滤器50。这些组之后串联地布置在衬底10中，其中上游组为第一过滤器通道60和第一预过滤器通道70，并且下游组为第二过滤器通道80和第二预过滤器通道90，并且其中上游对下游涉及从第一过滤器通道60朝向流输出通道40的流动方向。
在一个实施方案中，第二预过滤器通道90和第一预过滤器通道70具有相同的直径、宽度和高度以及相同的横截面形状。这意味着两组过滤器通道60、80和预过滤器通道70、90基本上是相同的。在另一个实施方案中，与第一预过滤器通道70相比较，第二预过滤器通道90可具有不同的直径、宽度和高度和/或横截面形状。具体地说，与第二预过滤器通道90相比较，第一预过滤器通道70具有更大的直径或更大的高度和/或宽度。
因此，对于预过滤器通道70、90的横截面积来说优选的是，与第二预过滤器通道90相比较，第一预过滤器通道70更大。如果第一预过滤器通道70和第二预过滤器通道90中的至少一者具有缩窄的横截面形状，则第一预过滤器通道70的在第二端74处的直径、宽度和/或高度优选地大于第二预过滤器通道90的在第二端94处的直径、宽度和/或高度。
当从第一端72、92延伸到第二端74、94时，第一预过滤器通道70和第二预过滤器通道90两者均可具有均匀的横截面形状和大小。可选地，第一预过滤器通道70和第二预过滤器通道90中的一者或两者在第一端72、92处可具有不同于第二端74、94的横截面形状和大小，诸如连续缩窄或逐步缩窄的预过滤器通道70、90。
具有多个过滤器通道60、80和多个预过滤器通道70、90的这个概念当然可延伸到多于两组这样的过滤器通道60、80和预过滤器通道70、90，所述通道可能具有不同尺寸。
第一过滤器通道60和第二过滤器通道80可具有如前所述和如图1至图3所例举的任何数量的过滤器端口。
可根据各种实施方案为图5所示的预过滤器50清除堵塞的污染颗粒。例如，可单独地清洁每组预过滤器通道70、90。对第一预过滤器通道70的单独清洁可通过以下方式来执行：将反向流从第三过滤器端口81引导通过第二过滤器通道80以及第一预过滤器通道70和第一过滤器通道60，并且通过所述第一过滤器通道所连接的过滤器端口61、65中的一者引导出来。对应地，对第二预过滤器通道90的单独清洁可通过以下方式来执行：将反向流从第一流体端口31引导通过流输入通道30以及第二预过滤器通道90和第二过滤器通道80，并且通过第三过滤器端口81引导出来。
可选地，两组预过滤器通道70、90可在联合操作中通过以下方式来清洁：从第一流体端口31提供反向流，使所述反向流通过流输入通道30并且通过第二预过滤器通道90、第二过滤器通道80、第一预过滤器通道70和第一过滤器通道60，并且通过所述第一过滤器通道所连接的过滤器端口61、63中的任一个或全部端口离开。这种联合清洁可选地还可包括通过从第三流体端口41提供流体流实现的如本文先前所述通过细胞通道20的所有或选择的部分的反向流。
流量控制器100可根据各种实施方案来实施，以便引导并控制通过微流体装置1的诸如生物样品和任选的培养基或者其他流体或液体的流体的流。
图6示出了其中每个过滤器端口和流体端口连接到相应的流体储存器2、3、4、5，所述流体储存器转而连接到流量控制器100并由所述流量控制器控制的实施方案。这意味着流量控制器100将控制来自或前往相应的流体储存器2、3、4、5的流体的流，这取决于执行什么操作，诸如对微流体装置1装载生物样品、在细胞通道20中捕获靶细胞、清洁预过滤器50、在细胞通道20中培养靶细胞或者以振荡流或循环流培养靶细胞等。
在一个实施方案中，流量控制器100是提供压力驱动流的压力控制器。在这种情况下，压力控制器被配置为控制施加到过滤器端口61、65、81和流体端口31、41的流体压力以控制流体流的方向。例如，为了在第一过滤器通道60中实现生物样品的振荡流，压力控制器优选地被配置为控制施加到第一过滤器端口61和第二过滤器端口65的流体压力，以在第一过滤器通道60的第一端62与第二端64之间来回诱导包含靶细胞的流体的流。
这种压力控制器的可使用的非限制性，但具说明性的实例为Festo AG的比例压力调节器VEAB。
其他流控制解决方案可包括结合阀来使用一个或多个泵以便控制流体流的方向。
在图1至图6中，预过滤器50已被示出为布置或提供在与细胞通道20、流输入通道30和流输出通道40相同的衬底10中。这种实现方式是可能的。在一个替代实施方案中，预过滤器50布置或提供在第一衬底中，而细胞通道20、流输入通道30和流输出通道40布置或提供在微流体装置1的第二衬底10中。只要预过滤器50与流输入通道30流体连接，两个实施方案都是可能的。
微流体装置1的衬底10，或多个衬底可由诸如塑料材料的任何材料制成，其中可限定构成细胞通道20、流输入通道30、流输出通道40和预过滤器50的结构。流体端口31、33、41和过滤器端口61、63、65、67、81可存在于衬底10中。可选地，所述端口可提供在衬底10的外侧，然后优选地用相应的管道连接到流输入通道30、流输出通道40和过滤器通道60、80的相应的端部32、34、62、64、82。
衬底10的合适的材料的非限制性实例包括和/>它们是由ZEON Chemicals L.P.出售的环烯烃聚合物(COP)；以及/>其是由Topas AdvancedPolymers出售的环烯烃共聚物(COC)。这些材料在透射性和本底荧光方面具有优异的光学特性。所述材料在加热时还具有良好的流动特性，并且因此可复制小结构，从而允许形成微流体装置的衬底。
适合于衬底10的材料的其他实例包括玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)以及聚(对苯硫醚)(PPS)。
衬底10优选地是透明的以允许透过衬底10成像。
在一个实施方案中，封盖(未示出)布置到衬底10上。此封盖之后用作衬底10中限定的通道20、30、40、60、70、80、90的罩盖或封盖。封盖可由塑料材料或玻璃制成。封盖优选地是透明的以允许透过封盖成像。
本发明实施方案的微流体装置1可用于监测或分析存在于生物样品中的靶细胞的表型特性。
在一个实施方案中，生物样品是血液样品，诸如全血样品、稀释的血液样品或血液培养样品。生物样品的其他实例包括其他体液样品，诸如尿液样品、唾液样品、粪便样品、脑脊液样品、羊水样品、乳汁样品、来源于痰的样品或淋巴液样品。可选地，生物样品可获自身体组织，诸如活体组织切片。其他实例包括针对细菌污染测试的食物样品；来自奶牛、山羊或其他产奶动物的用于乳腺炎检查的乳汁等。实际上，包含细胞并可被装载到微流体装置1中的任何生物样品都可根据所述实施方案来使用。
在一个实施方案中，对细胞通道20中的靶细胞的表型表征通过确定靶细胞对测试剂的表型响应来执行。因此，在这种方法中，将细胞通道20中的靶细胞暴露于测试剂。这种测试剂可为任何分子、化合物、组合物、或者分子、化合物或组合物的混合物。在相关实施方案中，靶细胞更一般地暴露于细胞通道20中的一种或多种刺激。这一种或多种刺激不一定必须是测试剂，而是可以替代地为环境条件的变化，诸如温度变化。因此，之后确定靶细胞对一种或多种刺激的表型响应。
因而，在一个实施方案中，将细胞通道20中的靶细胞暴露于测试剂。这种测试剂可包括在生物样品自身中。可选地，可使用微流体装置1的端口之一，通常为第一流体端口31和第二流体端口33中的一者来将测试剂添加在诸如在培养基或者其他流体或液体中。
确定靶细胞对测试剂的表型响应可包括针对靶细胞确定以下项中的至少一者：生长率、形状、大小、定义随时间变化的生长率的生长率曲线形式、定义随时间变化的细胞长度的长度曲线形式、定义随时间变化的细胞面积的面积曲线形式、颜色、光学密度、吸收光谱、电导率、产热或其组合。
确定靶细胞的表型响应通常涉及在一个或多个时间实例处监测细胞通道20中的靶细胞。因此，取决于靶细胞对测试剂的特定表型响应，对靶细胞进行一次监测或在多个时间实例处进行监测可能就足够了。
对靶细胞的监测可包括对细胞通道20中的靶细胞拍摄至少一个图像。可在单个时间实例处拍摄单个图像，或者在多个时间实例处拍摄多个图像。
在特定实施方案中，至少一个图像使用以下项来拍摄：显微镜诸如相差显微镜、所连接的相机诸如电荷耦合器件(CCD)相机或互补金属氧化物半导体(CMOS)相机、或者荧光共焦扫描系统、拉曼成像、相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)、受激拉曼散射(SRS)以及给出死细胞和活细胞的光谱变化的类似的化学敏感技术。这包括在有或没有对生长介质进行对比增强添加，诸如化学特异性探针和染料的情况下对一个或多个波长的测量。
图像不一定是区域的2D照片，而是也可对应于例如微流体装置1中的所选择的位置的线扫描。
可使用检测细胞通道20中的靶细胞的存在的其他技术来作为对细胞通道20拍摄图像的替代或补充，诸如使用电子测量设备来测量整个细胞通道20中的电导率或细胞通道20中的产热。
在第一实现方式实例中，测试剂是抗生素。在此实现方式实例中，微流体装置1可用于确定诸如细菌的靶细胞对抗生素的敏感性。
在第二实现方式实例中，测试剂是细胞抑制剂。在此实现方式实例中，微流体装置1用于基于对细胞通道20中的靶细胞的监测而确定诸如癌细胞的靶细胞对细胞抑制剂的敏感性。
在第三实现方式实例中，测试剂是探针，诸如荧光原位杂交(FISH)探针。在这种情况下，可使用FISH探针来基于对细胞通道20中的靶细胞的监测而鉴别细胞通道20中捕获的特定靶细胞。不同的此类FISH探针靶向不同的靶细胞，从而使得能够根据FISH探针是否特异地结合到靶细胞来确定靶细胞的身份。FISH探针可靶向种属特异性的RNA或DNA序列，诸如23S rRNA。有关使用FISH探针来鉴别血液培养物中的微生物的更多信息，请参考Kempf等人，Journal of Clinical Microbiology 2000,38(2):830-838。适于不同细菌的FISH探针可在http://probebase.csb.univie.ac.at/node/8上面找到。
对种属的鉴别可有利地与根据上文呈现的实现方式实例中的任一者确定靶细胞对测试剂的表型响应进行组合。在这种情况下，种属鉴别优选地在出现对抗生素或细胞抑制剂的表型响应之后完成。以此方式，种属鉴别可有助于解释对细胞通道20中的测试剂的表型响应，这在生物样品包含多种种属或菌株的靶细胞的混合物的情况下是特别有利的。
图9是示出根据本发明实施方案的操作微流体装置1的方法的流程图。所述方法包括在步骤S2中诱导流体流从流输入通道30通过预过滤器通道70并进入过滤器通道60。
因此，如步骤S2中所定义的操作微流体装置1的这种方法涉及为微流体装置1的预过滤器50清除堵塞的污染颗粒。
在一个实施方案中，还在步骤S2中诱导流体流以从流输入通道30流过细胞通道20并且流动到输出通道40中。以此方式，有可能使所述流反向并且清洁预过滤器50，同时维持通过细胞通道20的流动方向。
在特定实施方案中，步骤S2包括将流体压力施加到第一流体端口31以诱导流体流从流输入通道30通过预过滤器通道70并进入过滤器通道60。
在一个实施方案中，步骤S2包括诱导流体流从流输出通道40通过细胞通道20的至少一部分进入流输入通道30，通过预过滤器通道70并且进入过滤器通道70。
在这个实施方案中，清洁操作涉及提供也穿过细胞通道20的至少一个选择的部分的反向流。如前文已描述，细胞通道20的所选择的部分优选地没有任何捕获的靶细胞。因此，优选地阻止或至少显著地减少反向流流过包含靶细胞的任何细胞通道20，从而降低冲走先前捕获的靶细胞的风险。
可基于如前所述的对细胞通道20拍摄一个或多个图像而执行对包含靶细胞的细胞通道20的鉴别。
在一个实施方案中，可使用特异地结合到标记物的荧光探针来标记和标注靶细胞。在这种情况下，可通过测量细胞通道20中的荧光来鉴别存在于细胞通道20中的靶细胞。荧光探针特异地结合到标记物。这种标记物可为靶细胞中的分子，诸如蛋白质，或者靶细胞的细胞膜中的分子，诸如受体。可选地，标记物可为核酸分子，诸如特定DNA或基因序列，或者特定mRNA序列。
荧光探针可例如为将靶细胞与污染颗粒清楚地区分开的嵌入型DNA结合染料。荧光探针可为仅进入死细胞的生死筛选染料。
荧光探针可为特异地结合到靶细胞的荧光抗体，这使得能够区分例如具有不同表面抗原的不同细菌种属，基于表面抗原而将癌细胞与其他细胞区分开，从孕妇自身的细胞循环胎儿细胞。
荧光探针可为靶向种属特异性的RNA，诸如16S或23S核糖体RNA的荧光寡核苷酸。
可基于亲和力和/或亲合力而确定荧光探针的特异性结合。通过靶标记物与荧光探针的解离的平衡常数Kd表示的亲和力是对靶标记物与荧光探针之间的结合强度的度量。Kd值越小，结合强度越大。可选地，亲和力也可表述为亲和常数Ka，其为1/Kd。如技术人员将清楚的是，取决于特定的感兴趣的靶标记物，可以本身已知的方式确定亲和力。
亲合力是对荧光探针与靶标记物之间的结合强度的度量。亲合力涉及靶标记物与荧光探针上的结合位点之间的亲和力以及存在于荧光探针上的结合位点的数量两者。
一般而言，大于10-4M的任何Kd值(或低于104M-1的任何Ka值)通常都被认为指示非特异性结合。
荧光探针与靶标记物的特异性结合可以本身已知的任何合适的方式确定，所述合适的方式包括例如斯卡查德分析和/或竞争性结合测定，诸如放射免疫测定(RIA)、酶免疫测定(EIA)和夹心竞争测定、以及其在本领域中本身已知的不同变型。
在前文中，已通过荧光探针例举了探针。然而，所述实施方案并不限于此。实际上可根据所述实施方案使用可被检测和测量的任何探针，诸如荧光探针、染色的探针、化学发光探针、放射性标记探针、金珠粒等。
所述方法还可包括任选的步骤S1。在这种情况下，微流体装置1的过滤器通道60具有与第二流体端口65流体连接的第二端64。在一个实施方案中，这个步骤S1包括在过滤器通道60的第一端62与第二端64之间来回诱导包含靶细胞的流体的流。
例如，这个步骤S1可通过以下方式来达成：控制施加到第一过滤器端口61和第二过滤器端口65的流体压力，以在过滤器通道60的第一端62与第二端64之间来回诱导包含靶细胞的流体的流。
在另一个实施方案中，步骤S1包括在第一过滤器端口61与第二过滤器端口65之间诱导包含靶细胞的流体的循环流。
上文描述的实施方案应被理解为是本发明的几个说明性实例。本领域技术人员将理解，可在不脱离本发明的范围的情况下对所述实施方案进行各种修改、组合和改变。具体地说，在技术上可行的情况下，不同实施方案中的不同的局部解决方案可组合在其他配置中。然而，本发明的范围由随附权利要求限定。

Claims (8)

1.一种微流体装置(1)，所述微流体装置(1)包括：
衬底(10)，所述衬底(10)具有适于容纳靶细胞的细胞通道(20)；
流输入通道(30)，所述流输入通道(30)具有与第一流体端口(31)流体连接的第一端(32)，其中所述细胞通道(20)的相应的第一端(22)与所述流输入通道(30)流体连接；以及
流输出通道(40)，所述流输出通道(40)与第三流体端口(41)流体连接，其中所述细胞通道(20)的相应的第二端(24)与所述流输出通道(40)流体连接，其中所述细胞通道(20)包括相应的障碍物(25)，所述相应的障碍物(25)被设计成阻止所述靶细胞经过所述相应的障碍物(25)并且传递到所述流输出通道(40)中；
预过滤器(50)，所述预过滤器(50)包括：
过滤器通道(60)，所述过滤器通道(60)具有与第一过滤器端口(61)流体连接的第一端(62)和与第二流体端口(65)流体连接的第二端(64)；以及
预过滤器通道(70)，所述预过滤器通道(70)适于容纳所述靶细胞，其中所述预过滤器通道(70)的相应的第一端(72)与所述过滤器通道(60)流体连接，并且所述预过滤器通道(70)的相应的第二端(74)与所述流输入通道(30)流体连接，所述微流体装置的特征在于：流量控制器(100)被配置为在所述过滤器通道(60)的所述第一端(62)与所述第二端(64)之间来回诱导包含所述靶细胞和污染颗粒的生物样品的流，或诱导在所述第一过滤器端口(61)和所述第二过滤器端口(65)之间并通过所述第一过滤器端口(61)和所述第二过滤器端口(65)之间的流体连接的所述生物样品的循环流。
2.根据权利要求1所述的微流体装置，所述微流体装置的特征在于：所述流量控制器(100)被配置为从所述流输入通道(30)诱导流体流通过所述预过滤器通道(70)并进入所述过滤器通道(60)。
3.根据权利要求2所述的微流体装置，所述微流体装置的特征在于：所述流量控制器(100)被配置为从所述流输入通道(30)诱导所述流体流通过所述预过滤器通道(70)并进入所述过滤器通道(60)，并且从所述流输入通道(30)诱导所述流体流通过所述细胞通道(20)并进入所述流输出通道(40)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的微流体装置，所述微流体装置的特征在于：
所述过滤器通道(60)是第一过滤器通道(60)；
所述预过滤器通道(70)是第一预过滤器通道(70)；
所述预过滤器(50)包括：
第二过滤器通道(80)，所述第二过滤器通道(80)具有与第三过滤器端口(81)流体连接的第一端(82)；
第二预过滤器通道(90)，所述第二预过滤器通道(90)适于容纳所述靶细胞，其中所述第二预过滤器通道(90)的相应的第一端(92)与所述第二过滤器通道(80)流体连接，并且所述第二预过滤器通道(90)的相应的第二端(94)与所述流输入通道(30)流体连接；
所述第一预过滤器通道(70)的所述相应的第二端(74)与所述第二过滤器通道(80)流体连接。
5.根据权利要求4所述的微流体装置，所述微流体装置的特征在于：与所述第二预过滤器通道(90)相比较，所述第一预过滤器通道(70)具有更大的直径或更大的高度和/或宽度。
6.一种操作根据权利要求1至5中任一项所述的微流体装置(1)的方法，所述方法包括：
在所述过滤器通道(60)的所述第一端(62)与所述第二端(64)之间来回诱导(S1)包含所述靶细胞和污染颗粒的生物样品的流，或诱导(S1)在所述第一过滤器端口(61)和所述第二过滤器端口(65)之间并且通过所述第一过滤器端口(61)和所述第二过滤器端口(65)之间的流体连接的生物样品的循环流；
从所述流输入通道(30)诱导(S2)流体流通过所述预过滤器通道(70)并进入所述过滤器通道(60)以为所述预过滤器(50)清除堵塞所述预过滤器通道(70)和/或堵塞所述预过滤器通道(70)的入口的污染颗粒。
7.根据权利要求6所述的方法，其中诱导(S2)所述流体流包括诱导(S2)流体流从所述流输入通道(30)通过所述预过滤器通道(70)并进入所述过滤器通道(60)，并且从所述流输入通道(30)通过所述细胞通道(20)并进入所述流输出通道(40)。
8.根据权利要求6所述的方法，其中诱导(S2)所述流体流包括诱导(S2)流体流从所述流输出通道(40)通过所述细胞通道(20)的至少一部分进入所述流输入通道(30)，通过所述预过滤器通道(70)并进入所述过滤器通道(60)。
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