CN114585895A - 高通量分析和分选以及用于高通量分析和分选的采样接口和组件 - Google Patents

高通量分析和分选以及用于高通量分析和分选的采样接口和组件 Download PDF

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Abstract

分析和/或分选选定细胞或其他生物组分的方法，例如用于基于细胞的疗法，所述方法包括用探头的开口端对样品进行采样，以获得其中含有样品的流体流。具有开口端的探头还具有将流体输送到开口端的流体供给部和将流体流从开口端输送出去的流体排出部。所述方法随后包括将流体流输送到流式细胞仪并通过流式细胞术分析流体流；和/或将样品分离成至少两个组分。具有连接到流式细胞仪的探头的装置可以支持这种方法。所述方法可以有效地提供对多于一个样品的采样，特别是为基于细胞的疗法选择细胞。

Description

高通量分析和分选以及用于高通量分析和分选的采样接口和 组件
发明背景
发明领域
分析、分离和/或选择组分的方法包括用探头的开口端对样品进行采样，以获得其中具有样品的流体流。具有开口端的探头具有将流体输送到开口端的流体供给部，以及将流体流从开口端输送出去的流体排出部。方法随后包括将流体流输送到流式细胞仪并通过流式细胞术分析流体流，和/或将其分离成至少两个组分。样品可以是提供在例如一个或更多个孔板的孔、烧瓶或其他容器诸如区室化容器(compartmentalized containers)中的多于一个样品。样品可以是用于在研究和疗法中使用的细胞或其他生物材料的样品，所述疗法诸如基于细胞的疗法，包括嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法、T细胞受体疗法、肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL)疗法和干细胞/诱导多能干细胞(iPSC)疗法。样品也可以是研究试剂诸如珠的样品，其可能有助于分选。样品也可以是生物材料和研究试剂的组合。
相关技术的讨论
美国专利第6,315,952号声称教导了一种用于提供多于一个样品以在流式细胞术中进行快速处理的装置。该装置需要注射器以将样品注射到样品环中，然后需要往复式阀以将样品从样品环提供到流式细胞仪。为了尝试大约30个样品/分钟的通量目标，该装置声称使用大约1秒的抽吸、0.8秒的时间延迟和0.2秒的阀切换。美国专利第6,315,952号声称避免了气泡滞留在产生麻烦的区域诸如流动池的分析区域的潜在问题，进一步指出气泡可以在连接器连接处破碎和分散，导致样品抽取不准确。美国专利第6,315,952号通过引用以其整体并入本文。
美国专利第6,878,556号声称教导了一种用于高通量流式细胞术的装置。该装置通过使用诸如气泡的分离气体来分离相邻样品，以防止相邻样品的混合。作为探头，该装置优选使用不锈钢针。美国专利第6,878,556号通过引用以其整体并入本文。
在质谱和高效液相色谱领域，美国专利第9,632,066号公开了一种具有开口端的采样探头。在该采样探头中，液体供给导管以第一流量将液体输送到探头的开口端，并且液体排出部以低于第一流量的第二流量移除液体。样品材料被接收到探头的开口端。该探头可用于质谱和高效液相色谱。美国专利第9,632,066号没有提到在流式细胞术中的应用，也没有提到在探头提供的液体中避免空气或其他气体，也没有提到细胞、病毒、蛋白质或其他生物材料或研究试剂诸如珠的分选或选择。美国专利第9,632,066号通过引用全文以其整体并入本文。
同样在质谱和高效液相色谱领域，美国专利第10,060,838号公开了一种具有开口端的采样探头。在该采样探头中，液体供给导管以第一流量将液体输送到探头的开口端，并且排出导管以高于第一流量的第二流量移除液体。含有样品的气流被接收到探头的开口端。该探头可用于质谱和高效液相色谱。美国专利第10,060,838号没有提到在流式细胞术中的应用，也没有提到细胞、病毒、蛋白质或其他生物材料或研究试剂诸如珠的分选或选择，并且其方法要求将空气或另一种气体引入探头中，从而在排出导管中产生气/液界面。美国专利第10,060,838号通过引用以其整体并入本文。
此外，在质谱领域，美国专利第10,103,015号公开了一种与离子源流体地耦合的采样接口。该接口包括采样探头，该采样探头具有用于向探头的远端提供流体的外毛细管和用于从探头的远端移除流体的内毛细管。通过外毛细管的流量可以相对于通过内毛细管的流量暂时增加，使得探头远端中的流体溢出，以清理由取出的底物(withdrawnsubstrate)所沉积的任何残余样品和/或防止任何空气中的材料进入到内毛细管中。美国专利第10,103,015号没有提到在流式细胞术中的应用，也没有提到在探头提供的流体中避免空气或其他气体，也没有提到细胞、病毒或蛋白质或研究试剂诸如珠的分选或选择。美国专利第10,103,015号通过引用以其整体并入本文。
上文讨论的技术缺乏在不引入气泡或使用注射器、环和阀的复杂系统的情况下为流式细胞术或流式细胞术分选提供高样品通量的能力。Shields IV,C.W.等，“Microfluidic Cell Sorting:A Review of the Advances in the Separation ofCells from Debulking to Rare Cell Isolation”Lab Chip 2015 15(5):1230-1249报道了微流体细胞分选装置的状况，提供了流式细胞术细胞分选的其他类型的细节和替代方案。它描述了主动和被动分选的分类和现行的方法，包括基于荧光标记的分选、基于珠的分选和无标记的分选。它还描述了每种方法中细胞被分选出来的原理。Shields IV,C.W.等，“Microfluidic Cell Sorting:A Review of the Advances in the Separation ofCells from Debulking to Rare Cell Isolation”Lab Chip 2015 15(5):1230-1249通过引用整体并入本文。
Ping,Y.等，“T-cell receptor-engineered T cells for cancer treatment:current status and future directions”Protein Cell 2018 9(3):254-256讨论了各种基于细胞的疗法技术用于癌症治疗的巨大潜力。它简要地提到了高通量调查，但没有讨论高通量采样或分选或选择一个或更多个样品中的不同组分。Ping,Y.等的“T-cellreceptor-engineered T cells for cancer treatment:current status and futuredirections”Protein Cell 2018 9(3):254-256通过引用整体并入本文。作为关于基于细胞的疗法的其他参考文献，Rohaan，M.W.，等人，“Adoptive transfer of tumor-infiltrating lymphocytes in melanoma:a viable treatment option”VirchowsArchiv 2019 474(4):449-461通过引用整体并入本文，并且Rohaan，M.W.等，“Adoptivetransfer of tumor-infiltrating lymphocytes in melanoma:a viable treatmentoption”J.ImmimoTherapy of Cancer 2018 6:102通过引用整体并入本文。
Sutermaster，B.等，“Considerations for high-yield,high-throughput cellenrichment:fluorescence versus magnetic sorting”Scientific Reports 2019 9:227,1-9指出了高通量细胞分选对基于细胞的疗法的重要性，比较了荧光分选和磁分选的速度。然而，它没有特别提到大量不同和/或单独样品的处理，也没有提到在摄取多于一个待分选样品时的空气或其他气泡的问题。Sutermaster，B.等“Considerations for high-yield,high-throughput cell enrichment:fluorescence versus magnetic sorting”Scientific Reports 2019 9:227,1-9通过引用整体并入本文。
发明概述
分析和/或分选方法包括将流体输送到探头的开口端；将包含至少两种组分的样品收集到探头的开口端中；从探头的开口端移除包含样品和流体的流体流；将流体流输送到流式细胞仪并通过流式细胞术分析流体流中的样品，和/或将流体流分离成至少两个组分。“流式细胞术”可指涉及使用流体悬浮液的流动性来检测该悬浮液中细胞、颗粒或分子的集合的一种或多于一种特性，以及基于一种或多于一种特性进行测量和/或分选的任何方法。一种或多于一种特性可以与提供在细胞、颗粒或分子的集合上的一个或更多个标记有关，所述标记诸如荧光标记、磁性标记、同位素标记或化学标记。此外或可选地，一种或多于一种特性可以与任何标记无关，例如，其中特性是细胞、颗粒或分子的尺寸、形状、密度、结合能力、传导性或声学特性。方法可以使用不需要注射器、环和阀的复杂系统的简单探头减少或避免空气或气泡在提供给流式细胞仪的样品中的存在，特别是以高通量提供给流式细胞仪的多于一个样品中的存在。“流式细胞仪”可指适用于使用流体悬浮液的流动性来检测该悬浮液中细胞、颗粒或分子的集合的一种或多于一种特性，以及基于一种或多于一种特性进行测量和/或分选的任何装置。流式细胞仪可以检测与标记相关的一种或多于一种特性，所述标记诸如荧光标记、磁性标记、同位素标记或化学标记。此外或可选地，流式细胞仪可以检测与任何标记无关的一种或多于一种特性，例如，其中所述特性是细胞、颗粒或分子的尺寸、形状、密度、结合能力、传导性或声学特性。利用流式细胞仪的技术的实例包括荧光激活细胞分选(FACS)、磁性激活细胞分选(MACS)和微流体免疫磁性细胞分选(MICS)。
分析和/或分选系统包括探头、流式细胞仪和配置成将流体从探头输送到流式细胞仪的连接部。探头包括开口端、配置成将流体输送到开口端的流体供给部和配置成将流体流从开口端输送出去的流体排出部。系统可以使用不需要注射器、环和阀的复杂系统的简单探头减少或避免气泡在提供给流式细胞仪的样品中，特别是在以高通量提供给流式细胞仪的多于一个样品中的存在。
采样方法包括通过探头的流体供给部将流体输送到探头的开口端，将样品收集到探头的开口端，以及通过探头的流体排出部从探头的开口端移除流体流，所述流体流包含至少一个样品和流体。在采样方法中，(1)流体为盐水溶液(aqueous saline solution)或细胞培养基，或(2)流体为水，并且该方法还包括向流体流中添加盐水溶液。方法可以使用不需要注射器、环和阀的复杂系统的简单探头减少或避免气泡在待提供给流式细胞仪的样品中，特别是在以高通量提供给流式细胞仪的多于一个样品中的存在。方法还可以在采样之间通过提供流过探头的持续的流体来洗涤探头，而无需增加手动或自动化洗涤步骤。
第一实施方案包括分析和/或分选方法，包括：将探头内的第一流体输送到探头的开口端；将包含至少一个第一组分和至少一个第二组分的至少一个样品收集到探头的开口端中；从探头的开口端移除包含至少一个样品和第一流体的流体流：将流体流输送到流式细胞仪并通过流式细胞术分析流体流，和/或通过流式细胞术将流体流分离成至少第一分离流和第二分离流，所述第一分离流包含至少一个第一组分并且所述第二分离流包含至少一个第二组分。
第二实施方案包括第一实施方案的方法，其中流体流基本上没有气泡，或者其中流体流基本上没有气/液界面，或者其中流体流基本上没有气泡和气/液界面二者。
第三实施方案包括第一实施方案和/或第二实施方案的方法，其中至少一个样品包括最初包含在第一容器中的第一样品和最初包含在第二容器中的第二样品。
第四实施方案包括第三实施方案的方法，其中第一容器是板中的第一孔，并且第二容器是同一板中的第二孔。
第五实施方案包括第三实施方案的方法，其中第一容器是第一板中的孔，并且第二容器是第二板中的孔。在另外的实施方案中，至少一个样品包括包含在多于一个容器中的多于一个样品，并且多于一个容器是一个孔板中的孔或多于一个孔板中的孔。容器也可以是区室化容器内的区室或者容器阵列或容器集合。
第六实施方案包括任何前述实施方案的方法，其中至少一个样品包括多于一个样品，并且其中以每分钟大于30个样品的速率收集样品，并且任选地，其中收集多于一个样品包括将探头至少部分插入到多于一个容器中或将多于一个样品转移到探头中。
第七实施方案包括任何前述实施方案的方法，其中第一流体是水或鞘液或适用于流式细胞术或流式细胞术分选的其他流体介质。
第八实施方案包括任何前述实施方案的方法，其中第一流体是缓冲盐水溶液或细胞培养基。
第九实施方案包括第八实施方案的方法，其中第一流体是包含磷酸盐缓冲液的缓冲盐水溶液。
第十实施方案包括任何前述实施方案的方法，其中至少一个样品包括细胞。
第十一实施方案包括任何前述实施方案的方法，其中样品的至少一部分被标记，例如用荧光标记、磁性标记、同位素标记或化学标记进行标记。在其他实施方案中，样品不被标记，并且基于至少一个其他检测到的特性进行分析和/或分选。
第十二实施方案包括第十一实施方案的方法，其中至少一个第一组分包括标记的组分，并且其中至少一个第二组分包括未标记的组分。
第十三实施方案包括前述实施方案中任一项的方法，其中至少一个样品包括白细胞、干细胞或循环肿瘤细胞。
第十四实施方案包括前述实施方案中任一项的方法，其中至少一个样品包括T细胞。
第十五实施方案包括第十四实施方案的方法，其中T细胞中的至少一些包含T细胞受体或嵌合抗原受体。
第十六实施方案包括前述实施方案中任一项的方法，其中至少一个样品包括肿瘤浸润性淋巴细胞。
第十七实施方案包括第一实施方案至第十五实施方案中任一项的方法，其中至少一个第一组分包括包含T细胞受体或嵌合抗原受体的T细胞，并且其中至少一个第二组分包括基本上不含T细胞受体和嵌合抗原受体的T细胞。
第十八实施方案包括任何前述实施方案的方法，其中将第一流体输送到探头的开口端包括用第一泵泵送第一流体，并且其中从探头的开口端移除流体流包括用第二泵移除流体流。
第十九实施方案包括第十八实施方案的方法，还包括控制进入探头的开口端的第一流体的第一流量，并同时控制离开探头的开口端的流体流的第二流量。
第二十实施方案包括任何前述实施方案的方法，还包括在将流体流输送到流式细胞仪之前、期间或之后，将第二流体添加到流体流中，其中第二流体与第一流体相同或不同。
第二十一实施方案包括分析和/或分选系统，包括探头、流式细胞仪以及探头和流式细胞仪之间的连接部，该连接部被配置成将流体从探头输送到流式细胞仪，其中探头包括开口端、配置成将流体输送到开口端的流体供给部和配置成将流体流从开口端输送出去到流式细胞仪的流体排出部。
第二十二实施方案包括第二十一实施方案的系统，其中流体供给部和流体排出部是同轴的。
第二十三实施方案包括第二十一实施方案和/或第二十二实施方案的系统，其中探头在其开口端处的宽度小于3.3mm。
第二十四实施方案包括第二十一实施方案和/或第二十二实施方案的系统，其中探头在其开口端处的宽度小于1.3mm。
第二十五实施方案包括用第二十一实施方案至第二十四实施方案中任一项的系统分选至少一个样品的方法，该方法包括用流体供给部将流体输送到探头的开口端；将包含至少一个第一组分和至少一个第二组分的至少一个样品收集到探头的开口端中；用流体排出部从探头的开口端移除包含至少一个样品和流体的流体流；通过连接部将流体流输送到流式细胞仪并通过流式细胞术分析流体流，和/或通过细胞分选将流体流分离成至少第一分离流和第二分离流，所述第一分离流包含至少一个第一组分并且所述第二分离流包含至少一个第二组分。
第二十六实施方案包括采样方法，包括通过探头的流体供给部将流体输送到探头的开口端，将至少一个样品收集到探头的开口端，以及通过探头的流体排出部从探头的开口端移除流体流，所述流体流包含至少一个样品和流体。在第二十六实施方案中，流体本身可以是盐水溶液或细胞培养基，或者流体可以是水，并且进一步向流体流中添加盐水溶液。
第二十七实施方案包括第二十六实施方案的方法，其中流体是适用于流式细胞术的缓冲盐水鞘液(buffered aqueous saline sheath fluid)。
第二十八实施方案包括第二十六实施方案和/或第二十七实施方案的方法，其中流体流基本上没有气泡，并且其中流体流基本上没有气/液界面。
第二十九实施方案包括第二十六实施方案至第二十八实施方案中任一项的方法，其中至少一个样品包括多于一个样品，并且其中以每分钟大于30个样品的速率收集样品，并且任选地，其中收集多于一个样品包括将探头至少部分插入到多于一个容器中，或者将多于一个样品转移到探头中。
附图的几个视图的简述
图1示出了处于探头不收集样品的状态的用于流式细胞术的系统的实施方案。
图2示出了处于探头收集样品的状态的用于流式细胞术的系统的实施方案。
图3是具有开口端的探头的实施方案的横截面视图。
图4是具有开口端的探头的实施方案的透视图。
图5是具有开口端且处于工作状态的探头的实施方案的横截面视图。
图6示出了处于探头不收集样品的状态的探头和孔板的实施方案。
图7示出了处于探头收集样品的状态的探头和孔板的实施方案。
发明详述
图1和图2示出了分析和/或分选系统10的实施方案，在这些图中示出了孔板50的存在。在该实施方案中，分析和/或分选系统10包括探头11、配置成向探头11提供流体的探头输入管线31、以及配置成从探头11移除流体和/或向流式细胞仪20提供流体的探头至流式细胞仪管线32。同样在该实施方案中，探头输入泵41被配置为使流体通过探头输入管线31移动到探头11，并且探头至流式细胞仪泵42被配置为使流体移动通过探头至流式细胞仪管线32，离开探头11和/或进入流式细胞仪20。该实施方案中的自动采样器43可配置成在孔板50的孔51a、51b和51c之间移动探头11。在图1和图2中，探头11的实施方案被描绘成使得在操作期间其开口端向下指的取向。然而，在其他实施方案中，例如，当孔或一个或多于一个其他样品容器足够窄从而通过力诸如表面张力或粘附力来将样品保持在甚至其他方向时，探头的开口端可以指向向上方向、侧向方向或呈关于垂直方向的偏斜角。在一些这样的实施方案中，探头的向上方向以及一个或多于一个样品容器的倒置取向(其中一个或多于一个样品容器的开口端面向下)可能是特别优选的。
在一些实施方案中，分析和/或分选系统10优选地将探头11定向为使得其能够被引导到样品容器中，诸如样品支架、管、盒或微芯片，和/或孔板，或区室化容器内的区室中或容器阵列或容器集合。图1示出被定向为从孔板50中的孔51c收集样品的探头11。图2示出探头11从孔板50中的孔51c收集样品。在图1和图2所示的实施方案中，自动采样器43被配置成重新定位探头11，以收集孔板50中的孔51a和孔51b中的样品。在其他实施方案中，自动采样器43可以被配置成重新定位孔板50，以通过探头11收集孔51a和孔51b中的样品，并且探头11可以被提供为处于静止位置。
图3、图4和图5示出了探头11的实施方案。在该实施方案中，探头11包括外壁103、处于外壁103的末端处的开口端102(在这些视图中指向上方)、配置成向开口端102提供流体的流体供给部104、以及配置成从开口端102移除流体的流体排出部105。
在图3、图4和图5所示的探头11的实施方案中，流体供给部104是外壁103内紧邻的环形区域(annular region immediately within outer wall)，并且流体排出部105是位于探头11中央的同轴导管。在一些实施方案中，流体排出部105的开口可以不轴向延伸到外壁103延伸至开口端102的整个长度，在开口端102处留下一定间隙以使流动更容易发生。在其他实施方案中，流体排出部105的开口可以轴向延伸到外壁103延伸至开口端102的整个长度，或者可以轴向延伸到比外壁103的整个长度更远并从开口端102伸出。
在其他实施方案中，流体供给部104和流体排出部105可以有差异地配置。例如，在一些其他实施方案中，流体排出部105是外壁103内紧邻的环形区域，并且流体供给部104是位于探头11中央的同轴导管。在其他实施方案中，流体供给部104可被提供为多于一个流体供给导管，和/或流体排出部105可被提供为多于一个流体排出导管。流体供给部104和/或流体排出部105的导管可以如图3、图4和图5所示被提供为处于平行方向，或者在其他实施方案中可以被提供为彼此成斜角。
在如图4和图5所示的探头11的上文提及的实施方案中，探头11被配置成用于提供流体沿着流动路径106的流动。在这样的实施方案中，流体供给部104可以沿着进入流动路径106a向探头11的开口端102提供流体，然后流体可以沿着开口端流动路径106b流过开口端102，然后流体可以流入流出流动路径106c通过流体排出部105。在该实施方案或其它实施方案中，开口端流动路径106b可以包括不如图4和图5所描绘的笔直的流动路径，该流动路径延伸到开口端102，然后形成流体穹顶107。为了测量或控制流体向内通过流体供给部104的流量，流体供给部104可以包括流量计和/或流量调节器。类似地，但独立地，为了测量或控制流体向外通过流体排出部105的流量，流体排出部105可以包括流量计和/或流量调节器。
构成探头11的一种或更多种材料没有特别限制。外壁103、流体供给部104和/或流体排出部105中的任何一个可以包括至少一种金属、金属合金、塑料、玻璃、陶瓷或它们的任何组合，优选地包括不锈钢和/或医用级塑料。外壁103、流体供给部104和/或流体排出部105的任何部分或整体可以被涂覆或未涂覆，优选地涂覆有疏水性或亲水性涂层。在一些实施方案中，外壁103、流体供给部104和/或流体排出部105的至少一部分可包括亲水材料或被提供有亲水涂层，从而提供与沿着流动路径106流动的流体和/或流体穹顶107中的流体的黏着效应(adhesive effect)。在相同或其他实施方案中，外壁103、流体供给部104和/或流体排出部105的至少一部分可包括疏水材料或被提供有疏水涂层，从而避免与流体的黏着效应，以更好地形成流体穹顶107所需的穹顶形状。
在一些实施方案中，探头11还可以包括流体收集导管，该流体收集导管被配置成从开口端102收集多余的或溢出的流体。这样的流体收集导管可以定位在外壁103内或提供在外壁103上。流体收集导管可包括一个或多于一个开口，优选地位于开口端102的近端。流体收集导管的一个或多于一个开口可以是一个或更多个环形开口或呈环形布置的多于一个开口。
在如图6和图7所示的一些实施方案中，探头11可以被配置成至少部分插入到一个或多于一个样品容器中，优选地插入到孔51或者孔板50或多于一个这样的孔板中的多于一个这样的孔中。在这些实施方案中，探头11的外宽w优选地小于孔51的内宽w’，从而允许探头11插入孔51中。探头11的外宽w可以是探头11在开口端102处的宽度，或者更优选地，可以是探头11在距开口端102小于或近似等于孔51的深度的轴向距离处的宽度。在一些实施方案中，探头11的外宽w可以小于7.0mm、小于5.0mm、小于3.3mm、小于1.7mm或小于1.3mm。在一些实施方案中，探头11的外宽w可以是探头11的开口端102处的探头宽度，或者在距探头11的开口端102的5.0mm至25.0mm的轴向距离处的探头宽度，或者在距探头11的开口端102的6.5mm至11.5mm的轴向距离处的探头宽度。
在其他实施方案中，探头11可不必配置成插入到样品容器中。例如，探头11和/或分析和/或分选系统10的一些实施方案可适用于与以下装置一起使用：用于将样品从孔板内的单个孔传输到探头11的开口端102的装置(例如使用自动化移液系统)，或者通过将声能引导到单个孔内的样品中以喷射样品液滴的装置。在这些实施方案中，探头的开口端可以指向向上方向、向下方向、侧向方向或呈关于垂直方向的偏斜角。在一些这样的实施方案中，探头的向上方向以及一个或多于一个样品容器的倒置取向可以是特别优选的。在仍然其他实施方案中，探头11可以被配置成接收样品或更优选地接收多于一个样品，而无需从孔板中的孔直接采样，例如将数滴或其他少量样品或多于一个样品直接提供到探头11的开口端102。
在一些实施方案中，分析和/或分选系统10仅具有一个探头11并且不再具有更多。在其他实施方案中，分析和/或分选系统10可以包括多于一个探头。在并行使用多于一个探头11的情况下，采样速率可以相应地倍增，诸如，如果自动采样器43被配置成同时保持和/或移动四个探头以并行地从四个不同的孔收集样品和/或流体。在另一种实施方案中，自动采样器43可以被配置成并行地保持和/或移动2个、4个、6个、8个、16个、20个、24个、30个、48个、96个或更多个探头11。
在某些实施方案中，流式细胞仪20可以包括流动池21、激光器22和至少两个容器61a和61b，其可以是例如多于一个孔板中的孔或同一孔板中的孔，如图1和图2所示。流式细胞仪20除了被配置成对来自探头11的流体流的组分进行分选之外，没有特别的限制。特别地，流式细胞仪20被配置成将样品分选到至少两个容器61a和61b中。提供给流式细胞仪20的流体流可以进入流动池21，其可以调节流体流，使得流体流中的样品的许多或大多数细胞或其他颗粒以单独的液滴单个地出现。在某些实施方案中，这样调节的流体流然后通过测量系统。测量系统可以是但不限于阻抗、传导性、尺寸排阻、过滤、声学、热力学、电磁、质谱或光学系统。在一些实施方案中，测量系统可以包括从激光器22发射的激光束，该激光束可以激发流体流中样品中的荧光标志物。然后检测器可以通过荧光的存在或不存在来检测荧光标志物的存在或不存在。一些实施方案包括多于一个激光器和/或多于一个检测器。在某些实施方案中，液滴是带电荷的，并且含有标记有荧光标志物的细胞或颗粒的液滴按其电荷被分选到一个容器61a中，而含有未标记有荧光标志物的细胞或颗粒的液滴被分选到不同的容器61b中，如图1和图2中的实施方案所示。在其他实施方案中，不使用基于液滴的分选，而是使用磁螺线管分选阀将标记有荧光标志物的细胞或颗粒从流体流中分选到一个容器61a中，而未标记的细胞或颗粒被分选到不同的容器中。如图1和图2进一步所示，这些容器可以是孔板例如微孔板上单独的孔。在一些配置中，流式细胞仪20可以将样品分选到更大体积的容器、管、盒或微芯片中。
在其他实施方案中，流式细胞仪可被配置用于分析样品和收集关于样品中具有不同特性或满足各种参数的组分的存在、含量、频率和/或分布的数据。特别地，流式细胞仪可以被配置为测量和收集关于标记的组分诸如标记的生物材料、标记的分析试剂或标记的颗粒组分的存在和/或频率的数据。在一些实施方案中，流式细胞仪20可配置为用于分析和分选二者，这二者如上文所述。在其他实施方案中，流式细胞仪可以被配置为仅用于分析而不进行分选，并且包括样品的流体流可以在分析后被弃去。
在仍然其他实施方案中，流式细胞仪20是微流体分选装置，其被配置成用于将样品分选到至少两个容器61a和61b或由微流体分选装置指导的其他接收点中，例如，多于一个孔板中的孔或同一孔板中的孔中，如图1和图2所示。微流体分选装置除了可以被配置成基于组分上提供的任何荧光标记、磁性标记、同位素标记或化学标记，和/或基于与任何标记无关的组分的一种或多于一种特性(诸如尺寸、形状、密度、结合能力、传导性或声学特性)对来自探头11的流体流的组分进行分选之外，没有特别的限制。提供给微流体分选装置的流体流可由微流体分选装置调节，使得流体流中的样品的许多或大多数细胞或其他颗粒基于上面提到的标记和/或特性被分离成不同的组分。在某些实施方案中，包含给定标记和/或特性组的组分被分离并分选到一个容器61a，而缺乏给定标记和/或特性组的组分被分选到不同的容器61b，如图1和图2中的实施方案所示。这些容器可以是孔板例如微孔板的单独的孔。在一些实施方案中，例如在不涉及基于荧光或任何其他基于光或辐射的现象的分析或分选的实施方案中，作为流式细胞仪20的微流体分选装置可以不包括激光器，这与示出激光器22的图1和图2的实施方案相反。
在一些实施方案中，例如，如图1和图2所示，分析和/或分选系统10可以包括探头输入管线31，该探头输入管线被配置为向探头11供应流体。探头输入管线31除了被配置成用于将流体流输送到探头11之外，没有特别的限制。探头输入管线31可以是刚性的、部分刚性的或柔性的。探头输入管线31优选地是封闭和密封的管线，以防止将空气或气体引入其输送的流体中。探头输入管线31可包括管、软管、管道、穿过另一元件的导管或其任何组合。探头输入管线31可以由金属、玻璃、塑料、橡胶或其任何组合，或者可以将流体输送到探头11的任何其他材料或材料的组合制成。优选地，探头输入管线31包括硅酮或PVC管。在一些实施方案中，探头输入管线31可以包括或不包括阀、接头(joints)和/或接合件(junctions)。优选地，探头输入管线31不包括任何往复式阀。在一些实施方案中，探头输入管线31可以包括或不包括样品环，优选地不包括样品环。探头输入管线31连接到流体供给部104或与流体供给部104成一体，以向流体供给部104提供流体。
在一些实施方案中，例如，如图1和图2所示，探头输入管线31可以包括探头输入泵41或被探头输入泵41中断，探头输入泵41配置成向探头11供应流体。探头输入泵41除了向探针11提供流体之外，没有特别的限制。探头输入泵41可以是各种类型的实验室泵中的任何一种，包括蠕动泵、隔膜泵、注射泵、齿轮泵或微流体泵(microfluidic pumps)。优选地，探头输入泵41是微流体泵。在其他实施方案中，流体可以通过探头输入管线31以其他方式输送到探头11。例如，探头11中或附近的真空可以降低探头输入管线31末端处或末端附近的压力，从而导致流体源处的压力(例如，环境压力)推动流体通过探头输入管线31。也可以向流体施加力，以例如通过虹吸或通过重力从升高的流体源将流体输送通过探头输入管线31。技术人员将理解，通过管线输送流体的其他方法是已知的，并且可以适用于通过探针探头输入管线31将流体输送到探头11。
分析和/或分选系统10包括探头至流式细胞仪管线32。探头至流式细胞仪管线32除了被配置成用于将流体流从探头11输送到流式细胞仪20之外，没有特别的限制。探头至流式细胞仪管线32连接到流体排出部105或与流体排出部105成一体，以将流体提供到流体排出部105。探头至流式细胞仪管线32可以是刚性的、部分刚性的或柔性的。探头至流式细胞仪管线32优选是封闭的和密封的管线，以防止空气或气体引入到它所输送的流体流中。探头至流式细胞仪管线32可以包括管、软管、管道、穿过另一元件的导管或其任何组合。探头至流式细胞仪管线32可以由金属、玻璃、塑料、橡胶或其任何组合，或可以将流体流输送到流式细胞仪20的任何其他材料或材料的组合制成。探头至流式细胞仪管线32的一种或多于一种材料可以与探头输入管线31的材料相同或不同。优选地，探头至流式细胞仪管线32包括硅酮或PVC管。在一些实施方案中，探头至流式细胞仪管线32可以包括或不包括阀、接头和/或接合件。优选地，探头至流式细胞仪管线32不包括任何往复式阀。在一些实施方案中，探头至流式细胞仪管线32可以包括或不包括样品环，优选不包括样品环。
在一些实施方案中，例如，如图1和图2所示，探头至流式细胞仪管线32可以包括探头至流式细胞仪泵42或被探头至流式细胞仪泵42中断，探头至流式细胞仪泵42配置成从探头11抽取流体流。探头至流式细胞仪泵42除了从探头11抽取流体以将其提供给流式细胞仪20之外，没有特别的限制。探头至流式细胞仪泵42可以是各种类型的实验室泵中的任何一种，包括蠕动泵、隔膜泵、注射泵、齿轮泵或微流体泵。优选地，探头至流式细胞仪泵42是微流体泵。探头至流式细胞仪泵42可以是与探头输入泵41相同的类型或不同的类型。在其他实施方案中，流体可以通过探头至流式细胞仪管线32以其他方式从探头11输送到流式细胞仪20。例如，流式细胞仪20中或附近的真空可以降低探头至流式细胞仪管线32的末端或末端附近的压力，从而导致探头11处的压力(例如，环境压力)推动流体通过探头至流式细胞仪管线32。也可以向流体施加力，以例如通过虹吸或由探头11和流式细胞仪20之间的高度差产生的重力将流体输送通过探头至流式细胞仪管线32。技术人员将理解，通过管线输送流体的其他方法是已知的，并且可以适用于通过探头至流式细胞仪管线32将流体从探头11输送到流式细胞仪20。
在一些实施方案中，例如，如图1和图2所示，分析和/或分选系统10可进一步包括用于控制探头输入泵41和探头至流式细胞仪泵42的控制系统。控制系统可监测通过探头输入管线31和通过探头至流式细胞仪管线32的流量，并可进一步相对于彼此监测这两种流量。该控制系统可任选地包括一个或更多个流量计，用于监测通过探头输入管线31和通过探头至流式细胞仪管线32的流量中的一个或两者。控制系统可以调节探头输入泵41和/或探头至流式细胞仪泵42(优选两者)的泵送功率或其他确定参数。控制系统可以包括图形用户界面。控制系统可以与流式细胞仪20的控制系统成一体或分离。
在一些实施方案中，例如如图1和图2所示，分析和/或分选系统10可以包括自动采样器43。在一些实施方案中，自动采样器43包括用于可控地保持和释放探头11以及用于在多于一个样品容器和孔之间移动探头11的保持器。在其他实施方案中，自动采样器43与探头11固定连接或成一体，并被配置成在多于一个样品容器和/或孔之间移动探头11。在仍然其他实施方案中，探头11可以被配置为在操作期间保持基本固定的位置，而自动采样器43包括用于可控地保持和释放样品容器的保持器，诸如样品保持器、管和/或孔板，以及用于移动这样的样品容器以提供多于一个样品供探头11在其固定位置采样的保持器。自动采样器43可以被配置成以大于每分钟30个、优选每分钟至少35个、优选每分钟至少40个、更优选每分钟至少45个、甚至更优选每分钟至少60个、以及仍进一步优选每分钟约96个的速率从不同的孔或其他容器收集单独的样品。在一些实施方案中，自动采样器43可以被配置成以高达每分钟110个或更少的速率从不同的孔或其他容器收集单独的样品。涉及这些样品收集速率的实施方案可以特别是其中探头11可以被配置为至少部分插入到一个样品容器或多于一个样品容器中，优选地是孔51或者孔板50或多于一个这样的孔板中的多于一个这样的孔中。
上述系统和基本类似的系统可用于样品中不同组分的选择和分离方法。
分析、分选、分离和/或选择一个或更多个样品中组分的方法可以包括：将流体输送到探头11的开口端102，将至少一个样品收集到探头11的开口端102，从探头11的开口端102移除包含至少一个样品和流体的流体流，将流体流输送到流式细胞仪20，以及用流式细胞仪20分析和/或分离样品的组分。
对样品没有特别限制。在一些实施方案中，样品的至少一部分可以被标记，优选地在用探头11收集之前标记。在涉及加标记(labeling)的一些优选实施方案中，样品包括一种或多于一种标记的生物材料和一种或多于一种未标记的生物材料。一种或多于一种标记的生物材料和未标记的生物材料可以各自独立地包括一个或更多个细胞、细胞片段、病毒、病毒片段、细胞器、外泌体或胞外囊泡及其片段、蛋白、核酸和/或碳水化合物。蛋白在存在时可以包括蛋白复合物、多蛋白复合物、单个多肽、寡肽或其任何组合。核酸在存在时可以包括染色体、多核苷酸、寡核苷酸、核酸复合物或其任何组合。碳水化合物可以包括例如糖、低聚糖、多糖、碳水化合物复合物或其任何组合。样品优选包括一种或更多种细胞，在一些实施方案中，其可以是免疫细胞、干细胞或循环肿瘤细胞(CTC)。可以包括在样品中的免疫细胞的实例包括白细胞，诸如T细胞、B细胞、自然杀伤(NK)细胞、树突状细胞、单核细胞和巨噬细胞。在某些实施方案中，天然的或工程化的T细胞作为白细胞是优选的，并且可以包括肿瘤浸润性淋巴细胞、包含一种或更多种嵌合抗原受体蛋白的T细胞或者包含一种或更多种适合于诊断或治疗癌症、感染性疾病或自身免疫性疾病的T细胞受体蛋白的T细胞。在其他实施方案中，白细胞可以包括天然的或工程化的B细胞，特别是适合于诊断或治疗癌症、自身免疫性疾病、感染性疾病或蛋白质缺乏性疾病的工程化的B细胞。在仍然其他实施方案中，白细胞可以是天然的或工程化的NK细胞，例如包含嵌合抗原受体蛋白的NK细胞，特别是那些适合于治疗癌症、感染性疾病或自身免疫性疾病的NK细胞。在其他实施方案中，白细胞可以是天然的或工程化的树突状细胞，例如，适合于诊断或治疗癌症、感染性疾病、炎性疾病、退行性疾病、自身免疫性疾病和器官移植的工程化的树突状细胞。在仍然其他实施方案中，白细胞可以是天然的或工程化的单核细胞，例如，适合于诊断或治疗癌症、感染性疾病、炎性疾病、退行性疾病、自身免疫性疾病和器官移植的工程化的单核细胞。在其他实施方案中，白细胞可以是天然的或工程化的巨噬细胞，例如，适合于诊断或治疗癌症、感染性疾病、炎性疾病、退行性疾病、自身免疫性疾病和器官移植的工程化的巨噬细胞。干细胞可以包括，例如，胚胎干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、造血干细胞或诱导多能干细胞(iPSC)。具有包含干细胞的样品的实施方案可包括适用于遗传工程化修正(geneticallyengineered correction)疾病或病症或者适用于移植的干细胞。干细胞在存在时可能适用于神经系统变性(neurodegeneration)、糖尿病、多发性硬化症、脑性瘫痪、黄斑变性、心血管疾病或肌肉骨骼疾病的治疗。CTC可包括但不限于，从实体肿瘤或原发性肿瘤释放到周围的血管系统或淋巴系统从而然后在血流中循环的肿瘤细胞。CTC可以适用于癌症的检测和诊断。当样品包括细胞时，细胞可以是细菌细胞、植物细胞、酵母或真菌细胞或动物细胞。在某些实施方案中，细胞优选为工程化的或天然的动物细胞，并且在特定实施方案中，细胞更优选为工程化的或天然的人类细胞。一种或多于一种标记的生物材料和未标记的生物材料可以是天然存在的，或者可以从其天然状态例如通过突变或遗传工程化进行修饰，或者可以是这两种类型的材料的组合。在一些优选实施方案中，样品包括至少一种修饰和标记的生物材料，优选包括一种或更多种修饰和标记的细胞。
在一些优选实施方案中，样品起初或最初从受试者获得。受试者可以是人类受试者、另一生物体或组织样品，优选是人类受试者或人类组织样品。受试者优选地可以是需要治疗的患者，或者在其他实施方案中，受试者是与需要治疗的患者不同的个体。样品最初可从受试者获得，作为血液样品或作为组织样品，优选作为血液样品和/或从肿瘤，特别是肿瘤间质，或经历需要治疗的状况的其他组织获得的样品。在最初从受试者获得样品之后，血液和/或组织的至少一种组分可以作为样品被取出或分离。作为样品被取出或分离的组分可以包括一个或更多个细胞、细胞片段、病毒、病毒片段、外泌体或胞外囊泡及其片段、蛋白、核酸或碳水化合物。待作为样品取出或分离的组分优选为一个或更多个细胞，更优选为白细胞，并且特别是在某些实施方案中优选为T细胞。
在优选的实施方案中，在样品被取出或分离后，就对其进行修饰，或者将其用于修饰另一种生物材料。修饰可以包括遗传工程化，包括将DNA和/或RNA引入细胞中，以表达所需的性状和/或产生所需的结构(优选地，蛋白)；可选地，修饰可以具有去除或抑制所需性状的表达和/或所需结构的产生的目的。在某些优选实施方案中，取出或分离的样品包括T细胞，并且修饰包括向T细胞提供编码一种或更多种受体蛋白的DNA。在这些实施方案中，受体蛋白可以是T细胞受体或嵌合抗原受体，其被配置为选择性地结合一种或更多种肿瘤细胞抗原。在一些实施方案中，受体蛋白是抗CD 19嵌合抗原受体。
在与肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL)过继细胞疗法有关的一些实施方案中，样品最初可从来自需要治疗的患者的血液或肿瘤获得。可以分选样品以分离TIL，诸如T细胞和肿瘤细胞。在一些实施方案中，分离的T细胞可进一步分离为单独的单细胞。T细胞被离体扩增，并且然后暴露于肿瘤细胞，以识别对肿瘤细胞产生反应的T细胞。在一些实施方案中，可通过细胞表面蛋白的存在来识别和选择反应性T细胞，细胞表面蛋白诸如但不限于CD137/4-1BB、CD134/OX40和/或CD107a/LAMP-1。表明对肿瘤细胞有反应的T细胞可以被选择，并进一步扩增以输注回用IL-2治疗以促进扩增和移植的患者中。
在其他实施方案中，样品包括试剂或颗粒组分，其可适用于分选或分析，或用于促进分选或分析方法。试剂或微粒组分可以包括珠。这样的试剂或颗粒组分可以代替生物材料或作为生物材料的补充存在于样品中。在一些实施方案中，试剂或颗粒组分被提供有一种或更多种生物材料。例如，珠的表面可以被提供有抗体，特别是被配置成捕获细胞或其他生物材料的抗体。试剂或颗粒组分，例如珠，可以包含标记，例如荧光或磁性标记。这样的标记可以直接或通过连接基团提供在珠内和/或珠的表面上。
为了便于分析、分离、选择和/或分选，生物材料可以被标记，优选地以选择性方式标记，并且优选地在用探头11收集之前标记。标记可以是化学、同位素、磁性或荧光类型的标记。在一些实施方案中，标记优选地包括适用于以光学方式检测的标记，特别是荧光标记，例如藻红蛋白(PE)或羧基荧光素琥珀酰亚胺酯(CFSE)，或荧光蛋白诸如增强型GFP(eGFP)，或纳米颗粒诸如量子点。标记还可以包括磁性标记，而不是光学标记，或者在一些优选的实施方案中，除了光学标记之外还可以包括磁性标记。如果加标记是选择性的，那么选择性加标记可以对靶生物材料的存在有选择性，诸如对以下有选择性：样品中细胞表面上的蛋白或受体标志物，例如能够结合一种或更多种肿瘤细胞抗原的T细胞受体或嵌合抗原受体，诸如抗CD 19嵌合抗原受体。在其他实施方案中，加标记可能对于表明活化的或反应性T细胞的表面蛋白标志物的存在是有选择性的，所述标志物例如，CD137/4-1BB、CD134/OX40和/或CD107Aa/LAMP-1。标记可包括用于不同特征和/或标志物，诸如用于不同蛋白的存在，或用于蛋白和另一特征的存在的一个或更多个标记。在这样的多于一个标记中，标记可以是相同的或不同的。
为了在探头11的开口端102中获得样品，可以从流体供给部104提供流体。流体优选为液体，更优选为盐水溶液，甚至更优选为缓冲盐水溶液。缓冲液在存在时可以是磷酸盐缓冲液。在一些实施方案中，流体是适合作为用于流式细胞术的鞘液的流体，或者是可与一种或更多种其他物质组合以提供用于流式细胞术的鞘液的流体。优选地，通过流体供给部104提供到开口端102的流体本身适合作为用于流式细胞术的鞘液。
可以通过泵送，例如用探头输入泵41将流体提供给流体供给部104。在优选实施方案中，通过流体供给部104到开口端102的流体的流量是被调节的，这可以包括用流量计测量和/或用流量调节器调节流量。在一些实施方案中，从流体供给部104到开口端102的流体的流量也是适用于流式细胞术的体积流量。在这样的实施方案中，流量可以是10μl/min至1,000μl/min，特别是10μl/min至20μl/min或者100μl/min至1,000μl/min。通过流体供给部104到开口端102的流体的流量可以大于、基本上相同于或等于用于通过流体排出部105从探头11的开口端102移除流体流的流量。在一些实施方案中，通过流体供给部104到开口端102的流体的流量比通过流体排出部105从探头11的开口端102移除流体流的流量大1％至10％，更优选地大大约5％。通过保持通过流体供给部104到开口端102的足够流量以至少替换通过流体排出部105移除的流体，分析和/或分选系统10中的探头11和使用其的方法可以避免空气或其他气体进入流体排出部105中，从而避免不期望的气体进入流式细胞仪20。
在到达探头11的开口端102时，流体可形成如图5所示的流体穹顶107。样品可通过与流体穹顶107接触而进入开口端102。在一些实施方案中，当流体穹顶107接触一个或多于一个样品容器诸如管、烧瓶或孔板50的孔51中的样品，例如样品本身或样品的水性悬浮液或分散体时，样品可以进入流体穹顶107。在其他实施方案中，通过向开口端102提供样品的滴或喷雾，样品可以被提供到开口端102，优选地具有穹顶107。例如，方法的一些实施方案可以用自动化移液系统将样品输送到探头11的开口端102，或者通过将声能引导到各个孔内的样品中以将样品的液滴向探头11的开口端102喷射。在一些这样的实施方案中，例如，当孔或一个或多于一个其他样品容器足够窄从而通过力诸如表面张力或粘附将样品保持在甚至其他方向时，探头的开口端可以指向向上方向、向下方向、侧向方向或呈关于垂直方向的偏斜角。在一些这样的实施方案中，探头的向上方向以及一个或多于一个样品容器的倒置取向可以是特别优选的。在一些情况下，样品和/或流体可以在没有形成穹顶的情况下被抽入探头中。
包含流体和样品的流体流可以通过流体排出部105通过泵送(例如用探头至流式细胞仪泵42泵送)而从开口端102移除。在优选实施方案中，通过流体排出部105从开口端102流出的流体流的流量是被调节的，这可以包括用流量计测量和/或用流量调节器调节流量。此外或在替代方案中，传感器可用于直接或间接测量流量。例如，传感器，诸如基于光的传感器，可以测量穹顶107的尺寸和/或形状，以在通过流体供给部104的流量和通过流体排出部105的流量之间保持平衡。在一些实施方案中，处理器可用于监测和/或控制通过流体供给部104的流量和通过流体排出部105的流量。这样的处理器在存在时可以从一个或更多个流量计和/或一个或更多个传感器诸如基于光的传感器接收数据。此外或可选地，这样的处理器在存在时可以提供数据以控制一个或更多个流量调节器。在一些实施方案中，通过流体排出部105从开口端102流出的流体流的流量也是适用于流式细胞术的体积流量。在这样的实施方案中，流量可以为10μl/min至1,000μl/min，特别是10μl/min至20μl/min或者100μl/min至1,000μl/min。通过流体排出部105从开口端102流出的流体流的流量可以小于、基本上相同于或等于通过流体供给部104到开口端102的流体的流量。在一些实施方案中，通过流体排出部105从开口端102流出的流量比通过流体供给部104到开口端102的流量小1％至10％，更优选地小约5％。通过保持通过流体排出部105的足够低的流量，以防止气体或空气随样品和通过流体供给部104供应的流体一起进入开口端102，分析和/或分选系统10中的探头11和使用其的方法可以避免不期望的气体进入流式细胞仪20。
然后，通过探头11的流体排出部105从探头11的开口端102移除的流体流被输送到流式细胞仪20。在一些实施方案中，探头至流式细胞仪管线32运输流体流。在一些实施方案中，探头至流式细胞仪管线32可以没有接头、接合件(junctures)或阀；在其他实施方案中，探头至流式细胞仪管线32至少包括接头、接合件或阀。探头11避免流体流中不期望的气体存在的实现方式可以意味着，在一些实施方案中，接头、接合件或阀的存在可导致较少的问题，因为将没有空气或气泡会被提供到探头至流式细胞仪管线32中并被有害地保留在接头、接合件或阀中，从而破坏通过探头至流式细胞仪管线32的流体流的流动。
当流体流从探头11的开口端102通过探头11的流体排出部105输送到流式细胞仪20时，流体流可以接收或加入或可以不接收或不加入一种或多于一种另外的组分。在一些实施方案中，流体流在没有添加的组分的情况下行进到流式细胞仪20。在其他实施方案中，流体流可以用水稀释，或者可以添加任选地缓冲盐水溶液。
在一些实施方案中，流体流在流式细胞仪20中之后，可以被分离，例如通过荧光激活的细胞分选被分离。在一些实施方案中，分离过程包括调节流体流的流量，优选地通过流体动力聚焦，包括产生鞘层流，其中流体流包含位于其中间部分的样品。在其他优选实施方案中，可以通过使用超声波的声聚焦来调节流体流，以增强鞘层流的产生，其中流体流包含位于其中间部分的样品。然后可以将流体流分离成液滴，液滴中的大多数或全部优选地包含一个细胞或其他单位的生物材料，并且液滴各自可以被提供为具有电荷。然后，标记在存在于液滴中时被检测。在一些实施方案中，检测包括向液滴提供电磁能量，优选地以激光束的形式提供的电磁能量。能量然后可以激发标记，优选地通过荧光激发。然后，照相机或其他光检测装置可以检测荧光的存在或不存在，从而检测液滴中标记的样品的存在或不存在。然后可以基于检测到的标记的样品的存在或不存在对流体流的液滴进行分选，包括通过提供给液滴的电荷将液滴引导到至少两个容器或其他接收点中，诸如孔板的孔、管或烧瓶中。在其他实施方案中，基于检测到的标记的存在或不存在，使用磁性螺线管分选阀将标记的样品从流体流中分选到至少两个容器中。通过这些或其他基于流式细胞术的分选方法，样品可以被分离成至少一种标记的组分和至少一种未标记或差异地标记的组分。在某些实施方案中，标记的组分可以作为单个或个体组分分选到个体容器中。例如，如果标记的组分是细胞，则单个或个体细胞可以被分选到个体容器中，作为该容器中唯一的标记的组分。
在仍然其他实施方案中，通过流式细胞术进行分选可以包括通过微流体分选将样品分选到至少两个容器61a和61b或由微流体分选装置指导的其他接收点中，例如，多于一个孔板中的孔或同一孔板中的孔中，如图1和图2所示。微流体分选除了可以基于组分上提供的任何荧光标记、磁性标记、同位素标记或一种或更多种化学标记，和/或基于与任何标记无关的组分的一种或更多种特性(诸如尺寸、形状、密度、结合能力、传导性或声学特性)对来自探头11的流体流的组分进行分选之外，没有特别的限制。微流体分选可以包括调节流体流，使得流体流中的样品的许多或大多数细胞或其他颗粒基于上面提到的标记和/或特性，被分离成不同的组分。在某些实施方案中，包含给定标记和/或特性组的组分被分离并分选到一个容器61a中，而缺乏给定标记和/或特性组的组分被分选到不同的容器61b中，如图l和图2中的实施方案所示。这些容器可以是孔板例如微孔板的单独孔，或单独的管。在一些实施方案中，例如在不涉及基于荧光或任何其他基于光或辐射的现象的分析或分选的实施方案中，作为流式细胞仪20的微流体分选装置可以不包括激光器，这与示出激光器22的图1和图2的实施方案相反。
在一些实施方案中，在通过流式细胞术进行分选之后，包括分选的组分的一个或更多个所得流体流、级分和/或容器可以富集了样品的经标记的组分，这意味着相对于收集的其他级分(例如，一个或更多个第二流体流、级分和/或容器)，经标记的组分以更大的数量和/或量存在。在一些情况下，富集了经标记的组分可以指可测量的或可检测到的数量或量的经标记的组分。例如，相对于级分中的未标记的组分，或相对于原始样品中总的经标记的组分的量，富集的级分可以包含至少90％、91％、93％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.8％或更多的经标记的组分。在一些配置中，未标记的组分可以收集在一个或更多个第二级分中。这些未标记的组分可以被弃去或被分析。包含未标记的组分的一个或更多个第二级分基本上没有或已耗尽经标记的组分。例如，相对于富集了经标记的组分的级分，这些级分可包含少于15％、10％、5％、4％、3％、2％、1％或不包含经标记的组分。在一些情况下，相对量可以基于颗粒计数、按质量的量、重量％、靶标记强度等。量的测定可以使用本领域熟知的技术，诸如通过吸收、质谱、色谱仪、细胞计数器、酶测定(例如，基于辣根过氧化物酶的测定、ELISA)、比色测定、荧光测定等。
在一些实施方案中，在流式细胞仪20中分离之后，从样品获得的一个或更多个组分可以被制备用于向需要治疗的受试者施用。在一些实施方案中，其中从样品获得的一个或更多个组分包括细胞，所述细胞可被培养。此外，根据需要，可以添加药物佐剂，并且可以去除包括标记在内的某些组分。
在一些实施方案中，在流式细胞仪20中分离之后，以及在一些实施方案中，在进一步制备之后，可以将从样品获得的一个或更多个组分向需要治疗的患者施用。患者可能需要治疗，例如癌症，特别是黑素瘤、急性淋巴细胞白血病、卵巢癌、结肠癌、前列腺癌、脑癌或乳腺癌。
系统和方法可进一步关于以下是有用的：关于基于细胞的疗法，包括T细胞受体(TCR)疗法、嵌合抗体受体T细胞(CAR-T)疗法、肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL)疗法或其任何组合的其他方面，例如，如Ping，Y.等“T-cell receptor-engineered T cells for cancertreatment:current status and future directions”Protein Cell 2018 9(3):254-256中所讨论的，其全部通过引用并入本文。
在其他实施方案中，可以在流式细胞仪中分析样品，并且可以收集关于样品中具有不同特性或满足各种参数的组分的存在、含量、频率和/或分布的数据。特别地，可以测量样品并收集关于经标记的组分诸如经标记的生物材料、经标记的分析试剂或经标记的颗粒组分的存在和/或频率的数据。在一些实施方案中，通过流式细胞术进行的分析可与通过流式细胞术进行的分选相结合，二者如上文所述。在其他实施方案中，通过流式细胞术进行的分析可以在没有分选的情况下发生，并且包含样品的流体流可以在分析后被弃去。
本说明书对“实施方案”的任何引用意味着关于该实施方案描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一种实施方案中。在说明书的各个地方出现的这样的短语并不一定都指的是同一实施方案。此外，当关于任何实施方案描述特定的特征、结构或特性时，应认为，实现这样的特征、结构或特性连同实施方案的其他特征、结构或特性是在本领域技术人员的范围之内。任何一种实施方案的特征可以与本文描述的一种或更多种其他实施方案的特征组合以形成另外的实施方案。
尽管本文已经参考许多说明性实施方案描述了本发明，但本领域技术人员可以设计将落入本发明原理的精神和范围内的许多其他修改和实施方案。更具体地，在不脱离本发明精神的情况下，在前述公开内容、附图和所附权利要求书的范围内，可以对主题组合布置的组成部分和/或布置进行合理的变化和修改。除了组成成分和/或布置中的变化和修改之外，替代用途对于本领域技术人员来说也是明显的。

Claims (29)

1.一种分析和/或分选方法，包括：
将探头内的第一流体输送到所述探头的开口端，
将包含至少一个第一组分和至少一个第二组分的至少一个样品收集到所述探头的开口端中，
从所述探头的开口端移除包含所述至少一个样品和所述第一流体的流体流，
将所述流体流输送到流式细胞仪，以及
通过流式细胞术分析所述流体流，和/或通过流式细胞术将所述流体流分离成至少第一分离流和第二分离流，所述第一分离流包含所述至少一个第一组分并且所述第二分离流包含所述至少一个第二组分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述流体流被输送到所述流式细胞仪时，所述流体流基本上没有气泡，并且其中当所述流体流被输送到所述流式细胞仪时，所述流体流基本上没有气/液界面。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包括最初包含在第一容器中的第一样品和最初包含在第二容器中的第二样品。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一容器是板中的第一孔，并且所述第二容器是同一板中的第二孔。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一容器是第一板中的孔，并且所述第二容器是第二板中的孔。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包括多于一个样品，并且其中以每分钟大于30个样品的速率收集样品。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一流体是水或鞘液或适用于流式细胞术的其他流体介质。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一流体是缓冲盐水溶液或细胞培养基。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一流体是包含磷酸盐缓冲液的缓冲盐水溶液。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包括细胞。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品的至少一部分用荧光标记、磁性标记、同位素标记、化学标记或它们的任何组合进行标记。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述至少一个第一组分包括标记的组分，并且其中所述至少一个第二组分包括未标记的组分。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包括白细胞、干细胞或循环肿瘤细胞。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包括T细胞。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述T细胞中的至少一些包含T细胞受体或嵌合抗原受体。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个样品包括肿瘤浸润性淋巴细胞。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个第一组分包括包含T细胞受体或嵌合抗原受体的T细胞，并且其中所述至少一个第二组分包括基本上不含T细胞受体和嵌合抗原受体的T细胞。
18.根据权利要求1所述的方法，
其中将所述第一流体输送到所述探头的开口端包括用第一泵泵送所述第一流体，并且
其中从所述探头的开口端移除所述流体流包括用第二泵移除所述流体流。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
控制进入所述探头的开口端的所述第一流体的第一流量，并且同时控制离开所述探头的开口端的所述流体流的第二流量。
20.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在将所述流体流输送到所述流式细胞仪之前、期间或之后，将第二流体添加到所述流体流中，
其中所述第二流体与所述第一流体相同或不同。
21.一种分析和/或分选系统，包括：
探头，
流式细胞仪，以及
探头和流式细胞仪之间的连接部，所述连接部被配置成将流体从所述探头输送到所述流式细胞仪，
其中所述探头包括开口端、配置成将所述流体输送到所述开口端的流体供给部和配置成将所述流体流从所述开口端输送出去的流体排出部。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述流体供给部和所述流体排出部是同轴的。
23.根据权利要求21所述的系统，其中所述探头在其开口端处的宽度小于3.3mm。
24.根据权利要求21所述的系统，其中所述探头在其开口端处的宽度小于1.3mm。
25.一种用权利要求21所述的系统分析或分选至少一个样品的方法，所述方法包括：
用所述流体供给部将流体输送到所述探头的开口端，
将包含至少一个第一组分和至少一个第二组分的所述至少一个样品收集到所述探头的开口端中，
用所述流体排出部从所述探头的开口端移除包含所述至少一个样品和所述流体的流体流，
将所述流体流通过所述连接部输送到所述流式细胞仪，以及
通过流式细胞术分析所述流体流，和/或通过流式细胞术分选将所述流体流分离成至少第一分离流和第二分离流，所述第一分离流包含所述至少一个第一组分并且所述第二分离流包含所述至少一个第二组分。
26.一种采样方法，包括：
通过探头的流体供给部将流体输送到所述探头的开口端，
将包含至少一个第一组分和至少一个第二组分的至少一个样品收集到所述探头的开口端中，
通过所述探头的流体排出部从所述探头的开口端移除流体流，所述流体流包含所述至少一个样品和所述流体，
其中：
(1)所述流体为盐水溶液或细胞培养基，或
(2)所述流体为水，并且所述方法还包括向所述流体流中添加盐水溶液。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述流体是适用于流式细胞术的缓冲盐水鞘液。
28.根据权利要求26所述的方法，其中所述流体流基本上没有气泡，并且其中所述流体流基本上没有气/液界面。
29.根据权利要求26所述的方法，其中所述至少一个样品包括多于一个样品，并且其中以每分钟大于30个样品的速率收集样品。
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