[發明專利]光譜散射流式細胞儀的光學配置方法

有效

• 申請號: 201880069066.2
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN111344551B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: J·A·博卓夫斯基;J·C·瓊斯;J·A·韋爾什;W·G·特爾福德;A·羅斯納
• 申請（專利權）人: 美國政府（由衛生和人類服務部的部長所代表）
• 主分類號: G01N15/14
• 分類號: G01N15/14;G01N15/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

一種微流控設備，包括：照射源，其被配置成產生多波長照射光束并將多波長照射光束引導至可包括納米標簽的微流控靶；檢測器，其被配置成從微流控靶接收多波長檢測光束并產生檢測信號，其中，多波長檢測光束包括通過多波長照射光束與微流控靶中的納米標簽之間的相互作用而彈性地側向散射的光；以及處理器，其被配置成接收檢測信號，并通過將檢測信號的多波長側向散射強度特征與一種或多種納米標簽類型的預定多波長彈性側向散射強度分布進行比較，確定微流控靶中納米標簽的存在。還公開了基于檢測信號和針對不同納米標簽類型預定的多波長彈性側向散射強度分布，響應于多波長檢測光束而確定不同納米標簽的存在的方法。

相關申請的交叉引用

本申請涉及2016年10月21日提交的美國臨時專利申請第62/411,324號以及2017年10月23日提交的名稱為“分子納米標簽”的PCT申請，其每一個的公開內容在此都通過引用以其整體并入。

本申請要求2017年10月23日提交的美國臨時專利申請第62/575,988號的權益，其公開內容在此通過引用以其整體并入。

技術領域

本發明的領域是包括流式細胞儀的微流控設備和方法。

致謝政府支持

本發明是在美國國家癌癥研究所的美國國立衛生研究院的項目編號Z01BC011502的政府支持下完成的。美國政府擁有本發明的某些權利。

背景技術

用于單個納米顆粒檢測、分辨率和/或分選的改進方法和裝置對于臨床和研究目的都是有利的。例如，它們對于識別和分析細胞釋放的細胞外囊泡(EV)和其它納米級顆粒將很有用，這些顆粒具有重要的生物學功能和巨大的生物醫學潛力，可用作治療劑、靶標或生物標記物。人們普遍認為，EV的組成成分和生物學功能會根據產生它們的細胞類型和產生條件而有所不同(Raposo和Stoorvogel，J Cell Biol 200(4):373-383,2013)。然而，以前不可能通過定義細胞譜系和子集來表征這些顆粒的子集。類似地，以前難以檢測、分選和計數其它納米級顆粒以及這些納米級顆粒的單個分子組分。這項技術的重要障礙在于缺乏基于特定屬性來分析、分選和功能性研究單個納米級顆粒的可用工具和試劑。

自從1972年Herzenberg及其同事引入熒光激活細胞分選(FACS)以來，一直在使用熒光激活細胞分選(FACS)來識別和分選標記的細胞子集(Julius等人，Proc Natl AcadSci USA69(7):1934-1938,1972；Bonner等人，Rev Sci Instrum43:404-409,1972)，但是對于小于約500nm的顆粒，認為亞微米亞群的分選是不可行的。流式細胞儀微流控技術的傳統觀點認為，小于500nm的顆粒的信號會在樣本碎片和電子噪聲的信號中丟失，因而無法檢測。此外，需要增強試劑方法和設備，諸如允許檢測單個分子，諸如EV表面上的單個受體的流式細胞儀和流式細胞儀設備。

發明內容

根據所公開技術的一方面，一種設備，包括：照射源，其被配置成產生多波長照射光束并將其引導至可包括納米標簽的微流控靶；檢測器，其被配置成從微流控靶接收多波長檢測光束并產生檢測信號，其中，多波長檢測光束包括通過多波長照射光束與微流控靶中的納米標簽之間的相互作用而彈性地側向散射的光；以及處理器，其被配置成接收檢測信號，并通過將檢測信號的多波長側向散射強度特征與一種或多種納米標簽類型的預定的多波長彈性側向散射強度分布進行比較，確定微流控靶中納米標簽的存在。