JP5901582B2 - 粒子を集束するための方法及び装置 - Google Patents
粒子を集束するための方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5901582B2 JP5901582B2 JP2013161659A JP2013161659A JP5901582B2 JP 5901582 B2 JP5901582 B2 JP 5901582B2 JP 2013161659 A JP2013161659 A JP 2013161659A JP 2013161659 A JP2013161659 A JP 2013161659A JP 5901582 B2 JP5901582 B2 JP 5901582B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- channel
- particles
- flow
- focusing
- suspension
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title description 248
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 66
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 80
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 48
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 46
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 7
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 95
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 33
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 24
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 18
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 13
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 13
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 13
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 13
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 11
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 11
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 6
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 5
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 5
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 5
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 4
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 4
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 3
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 3
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 2
- 239000011325 microbead Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 102000000412 Annexin Human genes 0.000 description 1
- 108050008874 Annexin Proteins 0.000 description 1
- 229920001917 Ficoll Polymers 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 102000019040 Nuclear Antigens Human genes 0.000 description 1
- 108010051791 Nuclear Antigens Proteins 0.000 description 1
- 102000040945 Transcription factor Human genes 0.000 description 1
- 108091023040 Transcription factor Proteins 0.000 description 1
- 238000005147 X-ray Weissenberg Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- 150000002314 glycerols Chemical class 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000008241 heterogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009652 hydrodynamic focusing Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 208000032839 leukemia Diseases 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000011177 media preparation Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000159 protein binding assay Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 210000003289 regulatory T cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 238000002174 soft lithography Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/5306—Improving reaction conditions, e.g. reduction of non-specific binding, promotion of specific binding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502769—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements
- B01L3/502776—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements specially adapted for focusing or laminating flows
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1404—Handling flow, e.g. hydrodynamic focusing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1404—Handling flow, e.g. hydrodynamic focusing
- G01N15/1409—Handling samples, e.g. injecting samples
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/0092—Visco-elasticity, solidification, curing, cross-linking degree, vulcanisation or strength properties of semi-solid materials
- G01N2203/0094—Visco-elasticity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hematology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
本願は、2008年6月7日出願の米国仮特許出願60/924,998号に基づく優先権を主張する。
フローセル(ここで、検知のためその細胞が一列縦隊でその光線を通過するように、液体のストリームが細胞を運搬および整列させる);
光源;
検出器;
増幅システム;および
増幅された検出されたシグナルの分析のためのコンピュータ。
第1の懸濁媒質中の当該粒子の懸濁液を準備する工程と、
100μmより小さい少なくとも1つの断面寸法を有するチャネルに沿ってこの懸濁液を流す工程と
を含み、
この第1の懸濁媒質は、そのチャネル中で当該懸濁液を流す工程が当該チャネル内部の集束領域での粒子の濃度を増加させるような粘弾性特性を有する、方法に関する。
第2の懸濁媒質中の当該粒子の懸濁液を得る工程と、
当該第2の懸濁媒質を上記第1の懸濁媒質と交換する工程と
を含む。
種々の粘弾性特性を有する複数の懸濁媒質を準備する工程と、
当該媒質の粘弾性特性に応答して上記複数の懸濁媒質から上記第1の懸濁媒質を選択する工程と、
当該粒子をこの選択された懸濁媒質に懸濁させる工程と
を含む。
当該粒子を試用懸濁媒質に懸濁させる工程と、
流れる懸濁液が100μmより小さい少なくとも1つの寸法を有するように、マイクロチャネルに沿ってこの懸濁液を流す工程と、
集束の品質を評価する工程と、
集束の品質を改善するために、上記試用懸濁媒質の粘弾性特性を変更する工程と
を含む。
特定の流量で懸濁液を流す工程と、
集束の品質を評価する工程と、
集束の品質を改善するために、前記流量を増大させる工程と
を含む。
壁およびその壁間の底部を有するチャネルと、
試料流体を含む流体源と、
上記流体源から注入口を経由して当該チャネルへと当該試料流体を誘導するように構成された流体誘導システムと
を含み、上記試料流体は液体に懸濁された粒子を含み、上記液体は、集束領域で当該粒子を集束させるために外部力場を加える必要性を緩和する粘弾性特性を有するシステム、もまた提供される。
上記集束領域と感知伝達している尋問光線(interrogating ligh beam)を、上記注入口から下流の検査ゾーンに提供する光源と、
その尋問光線を使用してその検査ゾーンで当該粒子を検出するように構成された検出器と
を含む。
サイズ範囲の表示を保有するパッケージ中に各々が別々に包装された複数の流体と、
この表示されたサイズ範囲の粒子を集束させるためにこの複数の流体の各々を使用するための使用説明と
を含むものが提供される。
単分散性の粒度分布を有する粒子を媒質に加えて懸濁液を得る工程と、
100μm以下の少なくとも1つの断面寸法を有するチャネルの中でこの懸濁液を流す工程と、
その粒子が所定の距離に沿ってこのチャネルを流れた後にその粒子の空間分布を得る工程と、
この空間分布を分析してこの媒質の弾性を得る工程と
を含む方法に関する。
チャネルの底部の上の層で当該粒子を集束させる工程と、
この集束された粒子を、この底部に固定された結合剤の上に流す工程と
を含む方法もまた提供される。
各々本発明の実施形態に係る複数のシステムを含み、かつこのシステムのうちの少なくとも1つが、当該結合剤が上記チャネルの底部の少なくとも一部分に固定されているチャネルを有する装置
に関する。
本発明は、そのいくつかの実施形態では、フローサイトメトリー、より具体的には蛍光標識細胞分取(FACS)(これに限られない)に関する。
いくつかの実施形態では、粒子は乾燥しており、媒質粘弾性特性に従って選択される懸濁媒質に懸濁される。
図2Aは、本発明の例示的な実施形態に係る、流れる粒子を集束するためのシステム100の略図である。この図は、流体誘導システム145を介して流体源125と流体連通しているチャネル(105)を示す。流体誘導システム145は、検査ゾーン128に向かって流体源125から入力部127を通ってチャネル105へと試料流体を導くために備えられる。任意に、流体誘導システム145は、シリンジポンプを備え、そのピストンは一定かつ制御された速度で押される。市販の適切な流体誘導システムの例は、ケーディー・サイエンティフィック社(KD Scientific Inc.)(米国)のKDS 210 Scientificである。
本発明のいくつかの実施形態では、この懸濁媒質は試行錯誤法で選択されまたは選ばれる。
(例示的なFACS機器)
図4Aは本発明の実施形態に係るシステムを利用するFACS機器400の略図である。機器400は、任意に上記の種類のものであって図2Aおよび図2Bに示されている粒子集束システム100を含む。流体源の中の流体は、適切な粘弾性特性の懸濁媒質の中に懸濁された粒子を含む。システム100は、粒子がチャネル105を通って検査ゾーン405(図1Aの中の128)へと流れた後に、流体源からその粒子を出力する。
本発明のいくつかの実施形態の一態様は、任意に前例のない精度まで、媒質のレオロジー特性を測定することに関する。この方法は、媒質の弾性とその媒質を用いて実現可能な集束の程度との間の関係に基づく。
多くの種類の粒子、例えば、細胞および高分子は、表面に付着しようとする傾向を示す。この傾向は、時折、粒子のアッセイを解析するために使用されることがある。例えば、例示的な実施形態では、モノクローナル抗体が固定された抗原に結合しようとする傾向、または受容体がチャネルの内表面に固定されたリガンドに結合しようとする傾向が研究される。別の例示的な実施形態では、白血球が固定されたリガンドに結合しようとする傾向(インビトロローリングアッセイ(in−vitro rolling assay)として当該技術分野で公知)が研究される。
以下では、所定のサイズの粒子を集束させるのに適した懸濁媒質を選択する際に当業者を手助けするための理論が提示され、その理論および本発明のいくつかの実施形態の実行可能性を支持するために実験結果が報告される。
図9Aは、本発明の実施形態に係る所定のフローシステムで所定の懸濁媒質の集束の品質を予測する方法900でとられるべき操作のフローチャートである。
本願から成立する特許の存続期間の間に多くの関連する懸濁媒質、フローサイトメーター、およびFACS機器が開発されるであろうということが予想され、当該用語に対応する用語の範囲は、すべてのかかる新しい技術を最初から包含することが意図されている。
(付記1)
粒子を集束させる方法であって、
第1の懸濁媒質中の前記粒子の懸濁液を準備する工程と、
長手軸と該長手軸に直交する断面とを有し、かつ100μmより小さい少なくとも1つの断面寸法を有するチャネル中で前記懸濁液を流す工程と、を含み、
前記第1の懸濁媒質は、前記チャネル中で前記懸濁液を流す工程が前記チャネルの中心を含む集束領域での前記粒子の濃度を集中させるような粘弾性特性を有し、前記粒子の濃度は前記チャネルの中心で最大になる、方法。
(付記2)
前記集束領域が前記チャネルの長手軸と一列に並ぶ、付記1の方法。
(付記3)
前記第1の懸濁媒質中に懸濁された前記粒子が、前記集束領域の実質的な単一粒子層中に流れるように、前記断面の第1の寸法は約100μmより小さく、前記第1の寸法に垂直な前記断面の第2の寸法は前記第1の寸法より十分に大きい、付記1の方法。
(付記4)
前記第1の懸濁媒質中に懸濁された前記粒子が、実質的に一列の集束領域中に流れるように、前記断面の第1の寸法と前記第1の寸法に垂直な前記断面の第2の寸法は、約100μmより小さい実質的に同じサイズである、付記1の方法。
(付記5)
前記懸濁液は、第1のサイズの粒子と、第1のサイズより大きい第2のサイズの粒子とを含み、
前記粘弾性特性は、前記チャネル中で前記懸濁液を流す工程が、前記第2のサイズの粒子を優先的に前記集束領域に向かって誘導するような粘弾性特性である、付記1の方法。
(付記6)
懸濁液を準備する工程が、
第2の懸濁媒質中の前記粒子の懸濁液を得る工程と、
前記第1の懸濁媒質とともに前記第2の懸濁媒質を加える工程と、
をさらに含む、付記1の方法。
(付記7)
懸濁液を準備する工程が、
種々の粘弾性特性を有する複数の懸濁媒質を準備する工程と、
前記媒質の粘弾性特性に応答して前記複数の懸濁媒質から前記第1の懸濁媒質を選択する工程と、
前記粒子を前記選択された懸濁媒質に懸濁させる工程と
をさらに含む、付記1の方法。
(付記8)
選択する工程が、前記粒子のサイズに応答して選択する工程を含む、付記7の方法。
(付記9)
前記第1の懸濁媒質の弾性を増大させるために、前記懸濁液に高分子量ポリマーを加える工程をさらに含む、付記1の方法。
(付記10)
前記粒子が細胞である、付記1の方法。
(付記11)
第1の懸濁媒質中の粒子の懸濁液を準備する工程が、前記第1の懸濁媒質で血液を希釈する工程を含む、付記1の方法。
(付記12)
前記チャネルは少なくとも1mmの長さを有する、付記1の方法。
(付記13)
前記粒子が、前記粒子の流量に実質的に依存しない前記集束領域に集中するように、前記第1の懸濁媒質は、弾性特性及びせん断減粘特性を有する材料で組成される、付記1の方法。
(付記14)
前記懸濁媒質がせん断減粘液体である、付記1の方法。
(付記15)
前記集束領域において、前記粒子の約95%の中心が、約4μm未満の層に集束される、付記1の方法。
(付記16)
前記懸濁液を流す工程は、粒子が前記チャネルの前記中心における実質的な単一粒子層中に流れるように行われる、付記1の方法。
(付記17)
前記懸濁液を流す工程は、粒子が前記チャネルの前記中心における複合粒子層中に流れるように行われる、付記1の方法。
(付記18)
前記懸濁液を流す工程は、前記粒子の少なくとも90%の中心が、前記チャネルの半分の高さ未満の厚さを有する層に位置するように行われる、付記1の方法。
(付記19)
前記懸濁液を流す工程は、前記粒子の約95%の中心が、チャネル注入口から少なくとも約20mmの距離で約2μmの厚みの層に集中するように行われる、付記1の方法。
(付記20)
前記懸濁液を流す工程は、粒子をチャネルの壁から離してチャネルの中央面に向かって駆動するように行われる、付記1の方法。
(付記21)
前記懸濁液を流す工程は、前記粒子が前記チャネルの中心の水平方向面に集束されるように行われる、付記1の方法。
(付記22)
前記高分子量ポリマーは高分子量ポリアクリルアミド(PAA)を含む、付記9の方法。
(付記23)
粒子を集束するためのフローサイトメトリー装置であって、
小さい寸法と大きい寸法で画定された長さと断面を有するチャネルであって、前記長さと前記小さい寸法の比が少なくとも10:1であるチャネルと、
前記チャネル内を流れるように構成された粘弾性の懸濁媒質と、を含み、
前記懸濁媒質は、前記チャネル中で前記懸濁媒質とともに前記粒子を流す工程が前記チャネルの中心を含む集束領域での前記粒子の濃度を集中させるような粘弾性特性を有する、装置。
(付記24)
前記長さと前記小さい寸法の比が少なくとも100:1である、付記23の装置。
(付記25)
前記長さと前記小さい寸法の比が少なくとも1000:1である、付記23の装置。
(付記26)
前記長さと前記大きい寸法の比が少なくとも10:1である、付記23の装置。
(付記27)
前記小さい寸法と前記大きい寸法は実質的に等しい、付記23の装置。
(付記28)
前記小さい寸法は約100μmより小さい、付記23の装置。
(付記29)
前記小さい寸法は約50μmより小さい、付記23の装置。
(付記30)
前記大きい寸法と前記小さい寸法の比が少なくとも2:1である、付記23の装置。
(付記31)
前記大きい寸法と前記小さい寸法の比が少なくとも10:1である、付記23の装置。
(付記32)
粒子を集束するためのフローサイトメトリー装置であって、
長手軸と該長手軸に直交する断面とを有し、かつ100μmより小さい少なくとも1つの断面寸法を有するチャネルと、
前記チャネル内を流れるように構成された粘弾性の懸濁媒質と、を含み、
前記懸濁媒質は、前記チャネル中で懸濁液を流す工程が前記チャネルの中心を含む集束領域での前記粒子の濃度を集中させるような粘弾性特性を有し、前記粒子の濃度は前記チャネルの中心で最大になる、装置。
(付記33)
前記粘弾性の懸濁媒質に懸濁された前記粒子が、前記集束領域の実質的な単一粒子層中に流れるように、前記断面の第1の寸法は約100μmより小さく、前記第1の寸法に垂直な前記断面の第2の寸法は前記第1の寸法よりかなり大きい、付記32のフローサイトメトリー装置。
(付記34)
前記粘弾性の懸濁媒質に懸濁された前記粒子が、実質的に一列の集束領域中に流れるように、前記断面の第1の寸法と前記第1の寸法に垂直な前記断面の第2の寸法は、約100μmより小さい実質的に同じサイズである、付記32のフローサイトメトリー装置。
(付記35)
前記チャネルへの注入口をさらに含み、
前記粘弾性の懸濁媒質及び前記チャネルの前記断面の寸法は、前記チャネル内を前記粘弾性の懸濁媒質とともに流れる粒子の約95%の中心が、前記チャネル注入口から少なくとも約20mmの距離で約2μmの厚みの層に集中するように構成される、付記32のフローサイトメトリー装置。
Claims (14)
- 細胞を測定する装置であって、
固形物と、
前記固形物に設けられているチャネルであり、入口と、出口と、及び当該入口と当該出口との間に位置する検査ゾーンとを有するチャネルであって、100μm未満の深さを有するチャネルと、
高分子ポリマーを含む少なくとも1つの流体を収容する、少なくとも1つの容器であって、当該少なくとも1つの流体と測定される細胞の懸濁液とを含んでいる混合液を、前記チャネルを介して前記入口から前記検査ゾーンへ流して前記出口を介して出すために前記チャネルの前記入口と流体連通する、少なくとも1つの容器と、を含み、
前記少なくとも1つの流体と測定される前記細胞の前記懸濁液との前記混合液の、深さが100μm未満である前記チャネルを介する流れにより、前記細胞の濃度が前記チャネルの中央で最大となる、
装置。 - 前記少なくとも1つの流体と測定される前記細胞の前記懸濁液との前記混合液の、前記チャネルを介する流れにより、前記細胞は、前記細胞の95%の中心が前記チャネルの深さの5%である厚さを有する層内に存在するように、整列する、請求項1に記載の装置。
- 前記懸濁液は血液細胞を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記チャネルの幅、長さ、及び深さの寸法は、実質的に1つの細胞高さに複数の細胞幅を乗じた大きさのアレイ内に、細胞を流すことが可能となるような寸法である、請求項1に記載の装置。
- 前記高分子ポリマーは、50キロダルトンと1000キロダルトンとの間の分子量を有する、請求項1に記載の装置。
- 前記チャネルは、二次元撮像装置が複数の細胞を数えられるように当該複数の細胞が並んで流れるよう構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記チャネルは、前記検査ゾーン内において、100μm未満の垂直方向の寸法である前記チャネルの深さを有している、請求項1に記載の装置。
- 前記チャネルは、長軸および当該長軸に垂直な断面を有し、当該断面の第1の断面寸法である前記チャネルの深さは100μm未満であり、当該第1の寸法に垂直な当該断面の第2の寸法は当該第1の寸法よりも大きい、請求項1に記載の装置。
- 前記チャネルの深さは、5〜100μmである、請求項1に記載の装置。
- 前記チャネルは少なくとも1mmの長さを有する、請求項1に記載の装置。
- 前記チャネルは、光源により提供される少なくとも一部の光を通すことが可能な材料より形成される、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの流体と測定される前記細胞の前記懸濁液との前記混合液は粘弾性特性を有しており、前記混合液の前記チャネルを介する流れにより、前記チャネルの中央における実質的な単一細胞層内に前記細胞が流れ込む、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの流体はせん断減粘特性を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの流体と測定される前記細胞の前記懸濁液との前記混合液の、前記チャネルを介する流れにより、前記細胞が前記チャネルの中央水平方向面に集束する、請求項1に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US92499807P | 2007-06-07 | 2007-06-07 | |
US60/924,998 | 2007-06-07 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010510958A Division JP5337151B2 (ja) | 2007-06-07 | 2008-06-05 | 粒子を集束するためのシステムおよび方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013217946A JP2013217946A (ja) | 2013-10-24 |
JP2013217946A5 JP2013217946A5 (ja) | 2014-07-10 |
JP5901582B2 true JP5901582B2 (ja) | 2016-04-13 |
Family
ID=39800715
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010510958A Active JP5337151B2 (ja) | 2007-06-07 | 2008-06-05 | 粒子を集束するためのシステムおよび方法 |
JP2013161659A Active JP5901582B2 (ja) | 2007-06-07 | 2013-08-02 | 粒子を集束するための方法及び装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010510958A Active JP5337151B2 (ja) | 2007-06-07 | 2008-06-05 | 粒子を集束するためのシステムおよび方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8642288B2 (ja) |
EP (1) | EP2153199B1 (ja) |
JP (2) | JP5337151B2 (ja) |
CN (2) | CN101772697B (ja) |
WO (1) | WO2008149365A2 (ja) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104155210B (zh) * | 2008-10-02 | 2017-08-22 | 彼克斯赛尔医疗科技有限公司 | 基于粘弹性聚焦的光学成像 |
JP6116490B2 (ja) * | 2011-03-09 | 2017-04-19 | ピクセル メディカル テクノロジーズ リミテッド | 分析対象の細胞を含む試料流体の調製に用いる使い捨てカートリッジ |
GB201113309D0 (en) * | 2011-08-02 | 2011-09-14 | Izon Science Ltd | Characterisation of particles |
US10509976B2 (en) | 2012-06-22 | 2019-12-17 | Malvern Panalytical Limited | Heterogeneous fluid sample characterization |
US20150362421A1 (en) * | 2012-06-22 | 2015-12-17 | Malvern Instruments Limited | Particle characterization |
EP2864759A2 (en) * | 2012-06-22 | 2015-04-29 | Malvern Instruments Ltd | Particle characterization |
JP6311312B2 (ja) * | 2012-07-25 | 2018-04-18 | ソニー株式会社 | 微小粒子測定装置及び微小粒子測定装置における送液方法 |
US9372144B2 (en) * | 2013-10-01 | 2016-06-21 | Owl biomedical, Inc. | Particle manipulation system with out-of-plane channel |
BR112015021902B1 (pt) * | 2013-03-15 | 2021-06-15 | Iris International, Inc | Líquido para alinhamento de partícula e organela intracelular |
KR102095617B1 (ko) | 2013-03-15 | 2020-03-31 | 아이리스 인터내셔널 인크. | 혈액 샘플에서의 입자 분석을 위한 오토포커스 시스템 및 방법 |
US10429347B2 (en) * | 2013-09-03 | 2019-10-01 | Izon Science Limited | Measurement of particle charge |
WO2015116990A1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-08-06 | The General Hospital Corporation | Inertio-elastic focusing of particles in microchannels |
US20150226657A1 (en) | 2014-02-13 | 2015-08-13 | Owl biomedical, Inc. | Microfluidic system with viscoelastic fluid |
US9592504B2 (en) | 2015-01-14 | 2017-03-14 | Pixcell Medical Technologies, Ltd. | Disposable cartridge for sample fluid analysis |
WO2016165945A1 (en) * | 2015-04-17 | 2016-10-20 | Koninklijke Philips N.V. | Dust processing |
KR101855490B1 (ko) * | 2016-01-22 | 2018-05-08 | 한국과학기술원 | 점탄성유체와 점성유체의 병행층류를 이용한 미소 입자 분리 및 세정 방법 |
JP6134402B1 (ja) * | 2016-01-29 | 2017-05-24 | シスメックス株式会社 | 生体試料撮像装置及び生体試料撮像方法 |
CN106248528A (zh) * | 2016-09-27 | 2016-12-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种聚合物弹性强弱的评价方法 |
EP3631415A4 (en) | 2017-06-02 | 2021-02-24 | The General Hospital Corporation | OSCILLATORY FOCUSING OF PARTICLES IN CHANNELS |
CN108627448A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-10-09 | 江苏卓微生物科技有限公司 | 微粒计数的方法 |
US11185861B2 (en) | 2018-06-13 | 2021-11-30 | International Business Machines Corporation | Multistage deterministic lateral displacement device for particle separation |
EP4083607A1 (en) | 2021-04-26 | 2022-11-02 | ETH Zurich | Method and microfluidic device for studying cell deformations |
JP7152622B1 (ja) * | 2022-03-30 | 2022-10-12 | ポーラ化成工業株式会社 | ウルトラファインバブルの気泡濃度測定方法 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS576338A (en) * | 1980-06-12 | 1982-01-13 | Kyoto Daiichi Kagaku:Kk | Method and device for measuring degree of flocculation of finely divided particles quantitatively |
FR2621123B1 (fr) * | 1987-09-30 | 1989-12-01 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un dispositif d'analyse optique d'un flux de microparticules et application a la fabrication d'un cytofluorimetre |
JP2813988B2 (ja) * | 1989-08-08 | 1998-10-22 | 東亜医用電子株式会社 | 赤血球変形能測定方法及び装置 |
JP3467310B2 (ja) * | 1994-04-21 | 2003-11-17 | シスメックス株式会社 | 白血球分析用試薬及び白血球の分類方法 |
FR2734637B1 (fr) * | 1995-05-24 | 1997-08-14 | Abx Sa | Dispositif d'inspection optique d'un fluide, notamment pour analyses hematologiques |
JPH09126989A (ja) * | 1995-11-07 | 1997-05-16 | Hitachi Ltd | フロー式粒子画像解析装置 |
US5808737A (en) * | 1996-02-29 | 1998-09-15 | Sienna Biotech, Inc. | Pre-analysis chamber for a flow particle analyzer |
JPH09318523A (ja) * | 1996-05-29 | 1997-12-12 | Toa Medical Electronics Co Ltd | パラメータ解析方法及びそれを用いた装置 |
US6723290B1 (en) * | 1998-03-07 | 2004-04-20 | Levine Robert A | Container for holding biologic fluid for analysis |
CN1379857A (zh) * | 1999-08-13 | 2002-11-13 | 美国吉诺米克斯有限公司 | 用于伸展聚合物的方法和装置 |
AU2606301A (en) * | 1999-12-29 | 2001-07-09 | Union Biometrica, Inc. | High viscosity sheath reagent for flow cytometry |
US20040070757A1 (en) * | 2000-12-29 | 2004-04-15 | Moore Richard Channing | High viscosity sheath reagent for flow cytometry |
DE60236159D1 (de) * | 2001-07-13 | 2010-06-10 | Caliper Life Sciences Inc | Methode zur trennung von komponenten eines gemisches |
EP3252139A1 (en) * | 2001-09-06 | 2017-12-06 | Rapid Micro Biosystems, Inc. | Rapid detection of replicating cells |
US6746872B2 (en) * | 2002-01-16 | 2004-06-08 | Lifescan, Inc. | Control compositions and methods of use for coagulation tests |
JP2003302330A (ja) * | 2002-04-12 | 2003-10-24 | Asahi Kasei Corp | 平板状フローセル装置 |
US6794671B2 (en) * | 2002-07-17 | 2004-09-21 | Particle Sizing Systems, Inc. | Sensors and methods for high-sensitivity optical particle counting and sizing |
US7115230B2 (en) * | 2003-06-26 | 2006-10-03 | Intel Corporation | Hydrodynamic focusing devices |
CN101189271A (zh) * | 2004-02-13 | 2008-05-28 | 北卡罗来纳大学查珀尔希尔分校 | 制造微流体设备的功能材料和新型方法 |
JP4528664B2 (ja) * | 2004-04-22 | 2010-08-18 | 興和株式会社 | 蛍光粒子計数装置 |
ITBO20040420A1 (it) * | 2004-07-07 | 2004-10-07 | Type S R L | Macchina per taglio e formatura di piattine metalliche |
US7811438B2 (en) * | 2004-12-08 | 2010-10-12 | Palo Alto Research Center Incorporated | Bio-enrichment device to enhance sample collection and detection |
EP2562531A3 (en) * | 2007-04-16 | 2013-03-06 | The General Hospital Corporation d/b/a Massachusetts General Hospital | Systems and methods for particle focusing in microchannels |
-
2008
- 2008-06-05 WO PCT/IL2008/000772 patent/WO2008149365A2/en active Application Filing
- 2008-06-05 JP JP2010510958A patent/JP5337151B2/ja active Active
- 2008-06-05 US US12/663,492 patent/US8642288B2/en active Active
- 2008-06-05 EP EP08763530.6A patent/EP2153199B1/en active Active
- 2008-06-05 CN CN2008801016866A patent/CN101772697B/zh active Active
- 2008-06-05 CN CN201310360814.1A patent/CN103543093B/zh active Active
-
2013
- 2013-08-02 JP JP2013161659A patent/JP5901582B2/ja active Active
- 2013-12-23 US US14/139,490 patent/US9470679B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010529452A (ja) | 2010-08-26 |
CN101772697A (zh) | 2010-07-07 |
CN103543093B (zh) | 2016-08-10 |
JP5337151B2 (ja) | 2013-11-06 |
WO2008149365A2 (en) | 2008-12-11 |
EP2153199A2 (en) | 2010-02-17 |
CN103543093A (zh) | 2014-01-29 |
WO2008149365A3 (en) | 2009-03-05 |
US8642288B2 (en) | 2014-02-04 |
JP2013217946A (ja) | 2013-10-24 |
EP2153199B1 (en) | 2016-10-19 |
CN101772697B (zh) | 2013-08-21 |
US20140113358A1 (en) | 2014-04-24 |
US20100178666A1 (en) | 2010-07-15 |
US9470679B2 (en) | 2016-10-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5901582B2 (ja) | 粒子を集束するための方法及び装置 | |
JP7354368B2 (ja) | マイクロ流体チャネルを使用してマイクロ粒子のバルク選別を行う方法及び装置 | |
JP7453653B2 (ja) | 粒子分離システムおよび方法 | |
Yun et al. | Cell manipulation in microfluidics | |
KR100746431B1 (ko) | 셀 소터 칩 | |
US11839876B2 (en) | Apparatus for microfluidic flow cytometry analysis of a particulate containing fluid | |
Grenvall et al. | Concurrent isolation of lymphocytes and granulocytes using prefocused free flow acoustophoresis | |
US11633737B2 (en) | Microfluidic chip for focussing a stream of particulate containing fluid | |
JP2017532560A (ja) | 液滴の内容物を分析する方法及び関連装置 | |
JP2010538241A (ja) | マイクロチャネルにおける粒子集束のためのシステムおよび方法 | |
Hebert et al. | Toward Label-Free Optical Fractionation of Blood Optical Force Measurements of Blood Cells | |
US20210223162A1 (en) | Microfluidic chip device for optical force measurements and cell imaging using microfluidic chip configuration and dynamics | |
US20230415153A1 (en) | Microfluidic devices and method for sampling and analysis of cells using optical forces and raman spectroscopy | |
US10399078B2 (en) | Biased sample injection flow cell | |
CN114112826A (zh) | 用于荧光微粒的声光互联微流控检测系统和检测方法 | |
JP2022544851A (ja) | ハイスループット分析及びソーティング、並びにハイスループット分析及びソーティングためのサンプリングインターフェース及びアセンブリ | |
Augustsson et al. | Acoustophoresis in tumor cell enrichment | |
US20170146442A1 (en) | Biomimetic liquid particles, method and device for flow cytometer measurement | |
CN113826000A (zh) | 用于颗粒尺寸测量中修正的方法及设备 | |
Nawaz | Development of an acoustofluidic fluorescence activated cell sorter (FACS) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130822 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140519 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140528 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140701 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20141001 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20141006 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141029 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150407 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150706 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20150805 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150901 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160301 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160308 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5901582 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |