JP7397833B2 - 細胞選別およびフローサイトメトリのためのシステム、装置および方法 - Google Patents
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- G01N15/149—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry specially adapted for sorting particles, e.g. by their size or optical properties
-
- G—PHYSICS
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- 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
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Description
本願は、2015年6月23日に出願され、”METHODS AND APPARATUS FOR CELL SORTING AND FLOW CYTOMETRY”と題された米国仮出願第62/183,640号に対する優先権を主張するものであり、該米国仮出願の全体の開示は、参照により本明細書中に援用される。
本発明は、アメリカ国立衛生研究所によって助成された認可番号第R44GM112442のもとでの政府支援によってなされた。政府は、本発明に一定の権利を有する。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
選別チャンバと、
前記選別チャンバと流体連通する流体チャネルと、
前記流体チャネルと流体連通する蠕動ポンプであって、流体流速において前記流体チャネルを通して流体を前記選別チャンバに送出するように構成される、蠕動ポンプと、
ガスを含み、前記流体チャネルと流体連通する流体ダンパであって、前記流体チャネル内の流体流に応答して、前記ガスの圧縮および膨張による前記流体流速の変動を低減させるように構成される、流体ダンパと、
を備える、システム。
(項目2)
前記選別チャンバおよび前記流体チャネルの少なくとも一部を画定する、使い捨て基板をさらに含む、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記流体ダンパの少なくとも一部は、前記使い捨て基板上に形成される、項目2に記載のシステム。
(項目4)
前記使い捨て基板は、シリコーンを含む、項目1に記載のシステム。
(項目5)
前記流体流速の前記低減した変動は、約10%未満である、項目1に記載のシステム。
(項目6)
前記流体流速は、約1μl/分~約1ml/分である、項目1に記載のシステム。
(項目7)
前記流体ダンパは、長方形ガスチャンバ、円筒形ガスチャンバ、卵形ガスチャンバ、および円形ガスチャンバのうちの少なくとも1つを含む、項目1に記載のシステム。
(項目8)
前記流体ダンパは、前記流体チャネルに沿って直列に配置される少なくとも2つのガスチャンバを含む、項目1に記載のシステム。
(項目9)
前記流体ダンパは、約60mm3~約600mm3の容積を有する、項目1に記載のシステム。
(項目10)
前記サンプル流体ダンパは、約95%を上回って前記サンプル流体流速の前記変動を低減させるように構成される、項目1に記載のシステム。
(項目11)
前記流体チャネルは、サンプル流体チャネルであり、前記流体流速は、サンプル流体流速であり、前記蠕動ポンプは、サンプル流体蠕動ポンプであり、
前記選別チャンバと流体連通するシース流体チャネルと、
前記シース流体チャネルと流体連通するシース流体蠕動ポンプであって、シース流体流速において前記シース流体チャネルを通してシース流体を前記選別チャンバに送出するように構成される、シース流体蠕動ポンプと、
第2のガスを含み、前記シース流体チャネルと流体連通するシースダンパであって、前記シース流体チャネル内の流体流に応答して、前記第2のガスの圧縮および膨張による前記シース流体流速の変動を低減させるように構成される、シース流体ダンパと、
をさらに備える、項目1に記載のシステム。
(項目12)
基板と、
前記基板の中に加工される選別チャンバと、
前記基板の中に加工され、流体入口から前記選別チャンバに流体を運搬するように前記選別チャンバと流体連通する、流体チャネルと、
前記基板の中に加工され、前記流体チャネルを介した前記流体入口から前記選別チャンバまでの前記流体の流速の変動を低減させるように前記流体チャネルと流体連通する、流体気泡ダンパと、
を備える、細胞選別システム用の使い捨てカートリッジ。
(項目13)
前記流体気泡ダンパは、ガスを含み、前記流体チャネル内の流体流に応答して、前記ガスの圧縮および膨張による前記流体チャネル内の前記流体の流体流速の変動を低減させるように構成される、項目12に記載の使い捨てカートリッジ。
(項目14)
前記流体は、サンプル流体であり、前記流体チャネルは、サンプル流体チャネルであり、前記流体流速は、サンプル流体流速であり、
シース流体入口から前記選別チャンバにシース流体を運搬するように前記選別チャンバと流体連通する、シース流体チャネルと、
前記シース流体チャネルを介した前記シース流体入口から前記選別チャンバまでの前記シース流体のシース流速の変動を低減させるように前記シース流体チャネルと流体連通する、シース流体気泡ダンパと、
をさらに備える、項目12に記載の使い捨てカートリッジ。
(項目15)
前記シース流体気泡ダンパは、第2のガスを含み、前記シース流体チャネル内の流体流に応答して、前記第2のガスの圧縮および膨張による前記シース流体の前記シース流速の変動を低減させるように構成される、項目14に記載の使い捨てカートリッジ。
(項目16)
前記低減した流速の前記変動は、約10%未満である、項目12に記載の使い捨てカートリッジ。
(項目17)
前記流速は、約1μl/分~約1ml/分である、項目12に記載の使い捨てカートリッジ。
(項目18)
前記流体気泡ダンパは、長方形ガスチャンバ、円筒形ガスチャンバ、卵形ガスチャンバ、および円形ガスチャンバのうちの少なくとも1つを含む、項目12に記載の使い捨てカートリッジ。
(項目19)
前記流体気泡ダンパは、前記流体チャネルに沿って直列に配置される少なくとも2つのガスチャンバを含む、項目12に記載の使い捨てカートリッジ。
(項目20)
前記流体気泡ダンパは、約95%を上回って前記流体流速の前記変動を低減させるように構成される、項目12に記載の使い捨てカートリッジ。
(項目21)
前記流体気泡ダンパは、約60mm3~約600mm3の容積を有する、項目12に記載の使い捨てカートリッジ。
(項目22)
マイクロ流体チップをプライミングする方法であって、前記マイクロ流体チップは、マイクロ流体チャネルを介して選別チャンバと流体連通する入口を含み、
前記入口および前記マイクロ流体チャネルを介して前記選別チャンバの中に脱ガス液体を導入するステップであって、前記脱ガス液体は、前記選別チャンバの中に閉じ込められたガスを吸収する、ステップ
を含む、方法。
(項目23)
パージポートが前記選別チャンバの垂直に上方にあるように、前記マイクロ流体チップを垂直に搭載するステップと、
前記パージポートを介して、前記選別チャンバの中に閉じ込められた前記ガスをパージするステップと、
をさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
前記選別チャンバは、約10mm~約30mmの直径と、約2mm~約5mmの深度とを有する、項目22に記載の方法。
Claims (27)
- システムであって、
マイクロ流体チャネルが加工された基板であって、前記基板は、選別接合点を備える選別チャンバ、シース流体チャネル、およびサンプル流体チャネルと流体連通する、基板と、
前記シース流体チャネルと流体連通するシース蠕動ポンプであって、前記シース蠕動ポンプは、シース流体流速において前記シース流体チャネルを通して流体を送出するように構成される、シース蠕動ポンプと、
前記シース流体チャネルと流体連通するシース流体ダンパであって、前記シース流体ダンパは、前記基板の中に加工され、かつ、前記基板によって画定されるシース流体ダンパチャンバを含み、前記シース流体ダンパは、前記シース流体ダンパチャンバ内にガスを含み、前記シース流体ダンパは、前記シース流体チャネル内の流体流に応答した前記シース流体ダンパチャンバ内の前記ガスの圧縮および膨張によって前記シース流体流速の変動が低減させられるように構成される、シース流体ダンパと、
前記サンプル流体チャネルと流体連通するサンプル流体蠕動ポンプであって、前記サンプル流体蠕動ポンプは、サンプル流体流速において前記サンプル流体チャネルを通してサンプル流体を送出するように構成される、サンプル流体蠕動ポンプと、
ガスチャンバを含むサンプル流体ダンパであって、前記ガスチャンバは、ガスを含み、前記ガスチャンバは、前記サンプル流体チャネルに結合され、前記サンプル流体ダンパは、前記サンプル流体チャネルと流体連通し、前記サンプル流体ダンパは、前記サンプル流体チャネル内の流体流に応答した前記ガスの圧縮および膨張によって前記サンプル流体流速の変動が低減させられるように構成される、サンプル流体ダンパと、
前記選別接合点において細胞を選別するアクチュエータと
を備える、システム。 - 前記基板は、使い捨て基板であり、前記使い捨て基板はさらに、前記選別チャンバおよび前記シース流体チャネルの少なくとも一部を画定する、請求項1に記載のシステム。
- 前記シース流体ダンパおよび/またはサンプル流体ダンパの少なくとも一部は、前記使い捨て基板上に形成される、請求項2に記載のシステム。
- 前記使い捨て基板は、シリコーンを含む、請求項2に記載のシステム。
- 前記シース流体流速の前記低減させられた変動は、前記シース流体の平均シース流速の10%未満である、請求項1に記載のシステム。
- 前記サンプル流体流速の前記低減させられた変動は、前記サンプル流体の平均サンプル流速の10%未満である、請求項1に記載のシステム。
- 前記シース流体ダンパは、前記シース流体チャネルに沿って直列に配置される前記シース流体ダンパチャンバのうちの少なくとも2つを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記サンプル流体ダンパは、前記マイクロ流体チャネルに沿って直列に配置される前記ガスチャンバのうちの少なくとも2つを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記シース流体ダンパおよび/またはサンプル流体ダンパは、60mm3~600mm3の容積を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記シース流体ダンパは、95%を上回って前記シース流体流速の前記変動が低減させられるように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記サンプル流体ダンパは、95%を上回って前記サンプル流体流速の前記変動が低減させられるように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記システムは、選別検証のための機構をさらに備える、請求項1~11のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記選別検証のための機構は、前記選別接合点の下流に位置する感知機構を備える、請求項12に記載のシステム。
- 前記感知機構は、複数の下流分岐流体チャネル上に位置する、請求項13に記載のシステム。
- 前記システムは、前記選別検証のための機構に基づいて前記選別チャンバの機能性を修正するための機構をさらに備える、請求項12に記載のシステム。
- 前記システムは、前記感知機構の下流に位置する弁をさらに備え、前記弁の動作は、前記感知機構によって制御される、請求項13に記載のシステム。
- 細胞選別システム用の使い捨てカートリッジであって、
マイクロ流体チャネルが加工された基板であって、前記基板は、選別接合点を備える選別チャンバと流体連通し、前記マイクロ流体チャネルは、流体入口から前記選別チャンバに流体を運搬するように構成される、基板と、
前記流体入口と流体連通するシース流体チャネルと、
前記基板の中に加工されるシース流体ダンパであって、前記シース流体ダンパは、前記基板によって画定されるシース流体ダンパチャンバを含み、前記シース流体ダンパチャンバは、ガスを含み、かつ、前記シース流体チャネル内のシース流体のシース流速の変動を低減させるように、前記シース流体チャネルと流体連通する、シース流体ダンパと、
前記流体入口と流体連通するサンプル流体チャネルと、
前記サンプル流体チャネルと流体連通するサンプル流体ダンパであって、前記サンプル流体ダンパは、前記サンプル流体チャネル内のサンプル流体のサンプル流速の変動を低減させるように構成される、サンプル流体ダンパと、
前記選別接合点において細胞を選別するアクチュエータと
を備える、使い捨てカートリッジ。 - 前記シース流体ダンパは、前記シース流体チャネル内の流体流に応答した前記ガスの圧縮および膨張によって前記シース流体チャネル内の前記シース流体の前記シース流速の変動が低減させられるように構成される、請求項17に記載の使い捨てカートリッジ。
- 前記サンプル流体ダンパは、ガスチャンバを含み、前記ガスチャンバは、第2のガスを含み、前記ガスチャンバは、前記サンプル流体チャネルに結合され、前記サンプル流体ダンパは、前記サンプル流体チャネル内の流体流に応答した前記第2のガスの圧縮および膨張によって前記サンプル流体の前記サンプル流速の変動が低減させられるように構成される、請求項17に記載の使い捨てカートリッジ。
- 前記シース流速の前記変動は、前記シース流体の平均シース流速の10%未満である、請求項17に記載の使い捨てカートリッジ。
- 前記サンプル流速の前記変動は、前記サンプル流体の平均サンプル流速の10%未満である、請求項17に記載の使い捨てカートリッジ。
- 前記シース流体ダンパは、前記シース流体チャネルに沿って直列に配置される前記シース流体ダンパチャンバのうちの少なくとも2つを含む、請求項17に記載の使い捨てカートリッジ。
- 前記シース流体ダンパは、95%を上回って前記シース流速の前記変動を低減させるように構成される、請求項17に記載の使い捨てカートリッジ。
- 前記シース流体ダンパおよび/または前記ガスチャンバは、60mm3~600mm3の容積を有する、請求項19に記載の使い捨てカートリッジ。
- 前記使い捨てカートリッジは、前記選別チャンバの下流に位置する感知機構をさらに備える、請求項17~24のいずれか一項に記載の使い捨てカートリッジ。
- 前記カートリッジは、選別検証機構に基づいて前記選別チャンバの機能性を修正するための機構をさらに備える、請求項25に記載の使い捨てカートリッジ。
- 前記カートリッジは、前記感知機構の下流に位置する弁をさらに備え、前記弁の動作は、前記感知機構によって制御される、請求項25に記載の使い捨てカートリッジ。
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