[發明專利]熒光流式細胞術

在審

• 申請號: 201380042204.5
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104755912A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: H·E·埃里夫
• 申請（專利權）人: EI頻譜有限責任公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 潘飛;楊勇

優先權要求

本申請要求享有于2012年6月9日提交的標題為“FLUORESCENCE?FLOW?CYTOMETRY”的美國專利申請序列No.13/492,805的權益。

技術領域

本發明涉及用于在經受輻射的斯托克斯頻移(Stokes-shift)發射的粒子上執行流式細胞術的儀器和方法。優選的實施方案被構造成優化這樣的發射輻射的信噪比。

背景技術

W.H,Coulter在US?2,656,508中公開了通過測量由流經導電流體的兩個容器之間的小孔徑(aperture)的粒子導致的阻抗偏差進行粒子檢測的開拓性工作。Coul?ter的名字現在與當粒子堵塞一部分孔徑時它們引起的電阻抗的變化的理論相關聯。自從他的專利在1953出版以來，已經盡相當大的努力來開發和改善根據Coulter原理操作的傳感設備。相關美國專利包括Fisher的5,376,878、Gascoyne等人的6,703,819、Krulevitch等人的6,437,551、Mehta的6,426,615、Frazier等人的6,169,394、Weigl等人的6,454,945和6,488,896、Holl等人的6,656,431以及Blomberg等人的6,794,877。Unger等人的專利申請2002/117,517也相關。每個上述參考文獻以引用方式納入本文，以它們的整體本文中闡述，目的是為了多種傳感器布置中采用的相關技術和結構的公開。

流式細胞術是一種用于通過感測粒子的某些光學特性來確定微觀粒子的某些物理和化學特性得到確認的技術。詳述此有用的調查工具的許多方面的許多書籍和文章是可得的。例如，由Howard?M.Shapiro在“Practical?Flow?Cytometry”中闡述的當今細胞儀的操作原理和使用程序，其內容以參考形式納入本文。流式細胞術目前被用在廣泛的多種應用中，包括血液學、免疫學、遺傳學、食品科學、藥理學、微生物學、寄生蟲學以及腫瘤學。

在流式細胞術中，在載體流體中夾帶的微觀粒子通常般以單列布置方式布置在使用流體動力學聚焦的芯流內部。然后通過光學檢測系統單獨訊問所述粒子。該訊問通常包括從輻射源(諸如，激光)引導光束，橫跨單列粒子的聚焦流。該光束被每個粒子散射以產生散射分布圖。通過以小的和較大的散射角度測量光強度可分析該散射分布圖。然后從該散射分布圖可確定每個粒子的某些物理和/或化學特性。

還已知在處理細胞儀中的這樣的粒子之前向所選擇的感興趣的粒子施加生物標識(label)，諸如，一個或多個熒光標記(tag)。例如，通過使用共軛單克隆抗體可用熒光分子或小珠(bead)“標記”粒子(諸如，血細胞)。使輻射源(通常是激光)的波長與該熒光標記的激發波長匹配。當細胞儀中的被標記的粒子被激光束激發時，根據眾所周知的斯托克斯頻移現象，該被標記的粒子發熒光。通過適當地配置的檢測器可檢測由被激發的標記發出的熒光，該檢測器按照慣例被安裝成橫向于在細胞儀的訊問部分中粒子的路徑。因此，用熒光記號(mark)標記的細胞可被容易檢測出以供計數或其它數據操縱。

不幸的是，流式細胞儀不期望地是復雜的且價格昂貴的裝備。必須小心以確保該機器正確地裝配、恰當地校準并小心地對準光學器件和輻射源(諸如，激光)。提供可用于促進單列粒子通過基于光學的訊問區域以促進多個不同粒子承載流體樣品的快速處理的魯棒的、便宜的儀器儀器是一種進步。

發明內容

本發明可被實施以提供一種可被表征為流式細胞儀的微流體訊問儀器或系統。優選的實施方案包括索引結構、刺激輻射源、調整裝置、傳感器裝置和至少一個光電檢測器。訊問儀器可被用于檢測、分類、定量和/或定性流體樣品中承載的感興趣的粒子。實施方案一般與微流體設備(諸如，可移除的暗盒(cassette))結合使用。優選的實施方案被構造成裝配在具有小于約6英寸×約9英寸×約3英寸的體積尺寸的包封內部。

優選的微流體暗盒的類型是被布置成迫使感興趣的粒子以大體上單列(single-file)布置的方式通過訊問孔徑。刺激輻射源一般被構造成發射輻射，作為被定向成用于在特定方向上(諸如，通過暗盒的訊問孔徑)傳播刺激輻射的束。至少第一光電檢測器被布置在可操作位置中以檢測來自經過訊問孔徑的粒子的斯托克斯頻移發射輻射。