[發(fā)明專利]用于生物微目標(biāo)的圍欄

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201380061831.3
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN104838273A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凱文·T·查普曼;伊戈?duì)枴·漢德羅斯;加埃唐·L·馬蒂厄;J·坦納·內(nèi)維爾;吳明強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 伯克利照明有限公司
• 主分類號: G01N35/08
• 分類號: G01N35/08;G01N27/26;G01N33/48;C12Q1/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 沈同全;車文

背景技術(shù)

在生物科學(xué)領(lǐng)域中，通常研究和分析生物微目標(biāo)諸如細(xì)胞的活動。例如，產(chǎn)生至少最少數(shù)量的克隆體或分泌所需物質(zhì)的細(xì)胞能夠用于藥品的生產(chǎn)中或疾病的研究中。因此，可有利的是，確定以最小速度或超過最小速度產(chǎn)生克隆體或分泌特定物質(zhì)的細(xì)胞。本發(fā)明的實(shí)施例涉及改進(jìn)的微流體裝置以及將所選擇的生物微目標(biāo)放置到保持圍欄中、調(diào)節(jié)圍欄中的微目標(biāo)、監(jiān)測圍欄中的微目標(biāo)的生物活性，并且/或從圍欄中移動其生物活性達(dá)到預(yù)定閾值的微目標(biāo)以用于進(jìn)一步使用或處理的過程。

發(fā)明內(nèi)容

在某些實(shí)施例中，處理生物微目標(biāo)的方法可包括：將個(gè)別生物微目標(biāo)主動放置到微流體裝置中的保持圍欄中的內(nèi)部空間中；以及在一時(shí)段內(nèi)向圍欄提供第一液體介質(zhì)的流。方法還可包括：在提供所述流的同時(shí)，阻止來自該流的第一介質(zhì)直接流入到保持圍欄的內(nèi)部空間中。

在某些實(shí)施例中，微流體裝置可包括殼體和保持圍欄。殼體可設(shè)置在基部上，并且該殼體可包括用于第一液體介質(zhì)的流動路徑。保持圍欄可設(shè)置在殼體內(nèi)，并且每個(gè)圍欄可包括包圍內(nèi)部空間的圍界。該圍界可構(gòu)造成保持懸浮在第二液體介質(zhì)中的生物微目標(biāo)并防止第一介質(zhì)直接流入到內(nèi)部中間中的第二介質(zhì)中。

處理生物微目標(biāo)的方法可包括：通過將保持圍欄形式的光圖案照射到微流體裝置中并由此激活介電泳(DEP)電極，在微流體裝置中形成虛擬保持圍欄。方法還可包括：將個(gè)別生物微目標(biāo)放置到保持圍欄中，其中，保持圍欄中的每個(gè)保持圍欄將該保持圍欄中的各個(gè)微目標(biāo)中的任一個(gè)或多個(gè)與在該保持圍欄外側(cè)的全部微目標(biāo)隔離開。該方法還可包括：在一時(shí)段內(nèi)向保持圍欄中的微目標(biāo)提供液體介質(zhì)的公共流。

附圖說明

圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的微流體裝置的實(shí)例。

圖1B是圖1A的裝置的側(cè)剖視圖。

圖1C是圖1A的裝置的俯視剖視圖。

圖2示出了圖1A的裝置的剖視側(cè)視圖，示意了構(gòu)造有根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的光電鑷子(OET)裝置的裝置的實(shí)例。

圖3是構(gòu)造有根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的圖2的OET裝置和虛擬圍欄的圖1A的裝置的俯視局部剖視圖。

圖4是構(gòu)造有根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的圖2的OET裝置以及圍欄的圖1A的裝置的俯視局部剖視圖，所述圍欄是物理和/或虛擬的。

圖5A示意了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的限定流體通道和圍欄的設(shè)置在基部上的顯微流體結(jié)構(gòu)的實(shí)例。

圖5B是圖5A的顯微流體結(jié)構(gòu)和基部的俯視剖視圖。

圖6A示意了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的限定流體通道和圍欄的設(shè)置在基部上的顯微流體結(jié)構(gòu)的實(shí)例。

圖6B是圖6A的顯微流體結(jié)構(gòu)和基部的俯視剖視圖。

圖7示意了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的圖6B所示的圍欄的變型的實(shí)例。

圖8A、8B、9和10示意了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的圍欄的替代構(gòu)造的實(shí)例。

圖11A和11B示意了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的使用光阱選擇和移動微目標(biāo)。

圖12A和12B示意了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的使用虛擬屏障選擇和移動微目標(biāo)。

圖13A示意了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的限定流體通道和圍欄的設(shè)置在基部上的顯微流體結(jié)構(gòu)的實(shí)例。

圖13B是圖13A的顯微流體結(jié)構(gòu)和基部的俯視剖視圖。

圖14和15示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖13B的圍欄陣列的替代構(gòu)造的實(shí)例。

圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的包括將生物微目標(biāo)放置到微流體裝置中的圍欄中的過程的實(shí)例。

圖17示意了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的過程，其示出構(gòu)造有圖2的OET裝置的圖1A的裝置的運(yùn)行的實(shí)例。

圖18A-18C示意了根據(jù)圖17的步驟的處理細(xì)胞的實(shí)例。

圖19示意了根據(jù)圖17的步驟的隨著克隆體在圍欄中繁殖而擴(kuò)大的圍欄的實(shí)例。

圖20示意了根據(jù)圖6的步驟的去掉其中克隆體繁殖太慢的圍欄并排出這些圍欄中的克隆體的實(shí)例。

圖21示意了根據(jù)圖17的步驟的將子克隆體放入新的圍欄中的實(shí)例。

圖22示意了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的過程，其示出構(gòu)造有圖2的OET裝置的圖1A的裝置的運(yùn)行的另一實(shí)例。

具體實(shí)施方式