[發明專利]用于分離樣品中磁性標記部分的設備和方法

有效

• 申請號: 201280017132.4
• 申請日: 2012-04-05
• 公開（公告）號: CN103501912B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 于立萍
• 申請（專利權）人: 貝克頓·迪金森公司
• 主分類號: B03C1/02
• 分類號: B03C1/02;B03C1/035
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙)11343
• 代理人: 尚志峰,汪海屏

相關申請案的交叉參考

依照35U.S.C.§119(e)，本申請要求2011年4月27日申請的美國臨時專利申請第61/479,778號的申請日的優先權，所述申請的公開以引用的方式并入本文中。

發明背景

已描述其中與磁性粒子配對的分析物特異性抗體用于磁性標記靶分析物以利于從樣品溶液磁性分離分析物的磁性免疫測定法。通常，在磁性標記的分析物已經抵靠樣品室的側面或底部集中之后，移除樣品流體。這種測定需要樣品處理射流技術以從樣品流體分離捕獲的分析物且本質上是多步驟的。

美國專利第5,945,281號描述標記的靶分析物從樣品流體磁性分離且從樣品室移動至檢測區域以用于光學分析的磁性免疫測定法。樣品被添加至含有磁性捕獲試劑和標簽的樣品室，使得樣品中的靶分析物與磁性捕獲劑和標簽形成復合物。將電位施加至復合物以將復合物傳輸至檢測區域，且在檢測區域中測定復合物的存在。

美國專利第6,858,440號、第6,645,777號、第6,630,355號和第6,254,830號（每個以引用的方式并入本文中）描述一種磁性聚焦免疫傳感器，其用于將食物樣品中的致病性細菌磁性地集中于樣品容器的側面上，且通過樣品容器的側面光學地檢測集中的細胞。磁性聚焦免疫傳感器包括聚焦磁鐵和附著至磁鐵的側面以發射激發和檢測光的光纖。

發明概要

提供用于分離樣品中磁性標記部分的設備和方法。所述設備的實施方案包括安置在一個或多個磁場源上的磁場導向件，其中磁場導向件每個具有含頂端邊緣的楔形部分。所述磁場導向件的頂端邊緣實質上在彼此的對面對齊且彼此平行。在某些情況下，所述設備包括用于接近磁場導向件的頂端邊緣而運載樣品流的導管，使得樣品流實質上平行于磁場導向件的頂端邊緣。

本公開的實施方案可實現高效率、高流速且低成本地磁性分離樣品中磁性標記部分。例如，本公開的實施方案可用于從生物流體樣品分離標記有磁性粒子的細胞和其它分子。在一些情況下，從樣品分離磁性標記部分的效率取決于由磁場源產生的磁場和磁場梯度。在一些情況下，磁性標簽上的力，以及因此磁性分離的效率取決于磁場和磁場梯度的乘積。因此，本公開的實施方案可在相同空間位置（例如，介于磁場導向件的頂端邊緣之間和/或接近所述頂端邊緣的樣品流動通過的區域中）實現高磁場和高磁場梯度兩者。由設備產生的高磁場和高磁場梯度可增加設備的分離效率，且因此允許增加樣品通過設備的流速以用于高吞吐量地分離。

在某些實施方案中，設備被構造來使流動通過設備的樣品中的磁性標記部分與未磁性標記部分分離。在某些情況下，設備包括磁場源，如單個磁場源。在其它情況下，設備包括第一磁場源和第二磁場源，其可配置在流體導管的相對側上。在一些情況下，磁場源可以是永久磁鐵，而不是其它類型的磁鐵（如電磁鐵）。包括永久磁鐵作為磁場源的設備的實施方案在不需要外部電源的情況下提供持續磁場，且因此可能比起包括其它類型的磁鐵（如電磁鐵）的設備對于制造和操作而言較不復雜且成本更低。

設備還包括第一磁場導向件和第二磁場導向件。在設備包括一個磁場源的實施方案中，第一磁場導向件和第二磁場導向件可安置在磁場源的相對側上。在設備包括第一磁場源和第二磁場源的其它實施方案中，第一磁場導向件可安置在第一磁場源的面對第二磁場源的表面上，且第二磁場導向件可安置在第二磁場源的面對第一磁場源的表面上。第一磁場導向件和第二磁場導向件每個可具有含頂端邊緣的楔形部分。第一磁場導向件和第二磁場導向件被配置使得第一磁場導向件的頂端邊緣實質上在第二磁場導向件的頂端邊緣對面與其對齊且平行。在一些情況下，磁場導向件是軟磁鐵。

每個磁場導向件具有楔形部分且可被構造來將磁通量從關聯磁場源朝接近磁場導向件的頂端邊緣的區域引導。在一些情況下，磁場導向件的楔形部分將磁通量從磁場源與磁場導向件之間的界面（此處界面具有相對較大截面積）聚焦至具有相對較小截面積的磁場導向件的頂端邊緣。磁場導向件的楔形部分可被構造來在通過磁場導向件傳輸磁通量期間從關聯磁場源以最小磁通量泄漏聚焦磁通量。在某些實施方案中，磁場導向件的漸縮楔形部分聚焦來自關聯磁場源的磁通量，導致來自磁場源的磁通量在接近磁場導向件的頂端邊緣（例如，靠近和/或介于所述頂端邊緣之間）的區域中增加。在接近磁場導向件的頂端邊緣（例如，靠近和/或介于所述頂端邊緣之間）的區域中所得的高磁場強度和高磁場梯度可增加正在被分析的樣品中磁性標記部分與未標記的基團分離的效率。