[發明專利]微流體細胞裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201980008123.0
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN111601660B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: Y-C·宮
• 申請（專利權）人: 納諾卡夫公司
• 主分類號: B01L1/00
• 分類號: B01L1/00;B01L3/00;B01L99/00;G01N1/40;G01N15/14;G01N30/08;G01N30/60
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;喬雪微

本發明提供了使用微流體裝置以快速方式濃縮細胞、更換緩沖液、基于大小分選細胞和/或分離特定類型細胞的系統和方法。細胞流入支柱的矩陣中，其中，支柱在腔室中沿著對角線分布。細胞以側向方式朝向腔室的一側偏轉，并且在離開腔室時被收集。

相關申請的交叉引用

本申請在35U.S.C.§119(e)下要求來自于2018年1月11日提交的美國臨時專利申請序列號62/616,126的優先權，該申請的全部內容通過引用合并在此。

技術領域

提供了微流體裝置，其尤其可用于根據尺寸和可變形性來濃縮細胞和/或分離細胞。

背景技術

背景技術描述包括可用于理解本發明所述的系統和方法的信息。這不是承認本發明提供的任何信息是現有技術，或者任何具體或隱含引用的出版物是現有技術。

從患者獲得的生物樣品在相對大體積的流體中含有多種不同類型的細胞。通常，需要濃縮細胞、更換緩沖液或濃縮特定類型的細胞，以便進行各種生物學測定或以其它方式研究細胞。然而，目前用于進行這些類型的方法的技術通常依賴于重型設備如離心機，利用涉及透析或離子交換的耗時測定，需要多步驟復雜方法，或使細胞在下游生物測定中失去功能。另外，這些方法通常需要相對大的樣品尺寸并且具有低的細胞回收率。

在一些情況下，樣品可以含有多種細胞類型，包括但不限于紅細胞、白細胞和各種其它細胞組分(例如，循環腫瘤細胞(CTC)、轉移性細胞、正常細胞等)。分離特定的細胞類型，例如CTC可能是困難的，特別是當這些細胞相對于其它更豐富的細胞類型以低頻率存在時。例如，據估計，每十億個正常細胞或血細胞在血液樣品中存在約一個CTC。

目前從血液樣品中分離細胞群的方法可包括諸如熒光激活細胞分選、磁激活細胞分選或免疫磁性膠體分選的技術。這些方法費力，需要操作者專業知識，可能導致顯著的細胞損失(差的回收率)和/或實施起來昂貴。分離細胞群的其它技術缺乏分離特異性，例如電荷流分離。需要快速和容易地濃縮細胞并基于大小分離細胞的新技術。

發明內容

本發明公開了用于使用微流體裝置操縱細胞的各種系統和方法。本技術允許快速濃縮細胞、基于大小或大小范圍分離細胞、緩沖液更換、添加標記等，并且這些技術可以整合到其他工作流程中。本發明提供了更換緩沖液并實現高細胞恢復率的新技術。這些技術允許在細胞以低頻率存在于溶液中時濃縮細胞，以及從大小不同的細胞的樣品中分離特定大小或大小范圍的細胞。例如，用于從樣品中濃縮細胞的系統和方法可用于從血液樣品中分離腫瘤細胞，而用于基于大小分離細胞的系統和方法可用于將活化的T細胞與非活化的T細胞分離。在一些方面，所述裝置是可手動操作的。在其它方面，所述裝置是自動化或部分自動化的。

在一個方面，提供了微流體裝置，包括：用于引入包含細胞的溶液的輸入機構；與所述輸入機構流體連通的微流體腔室，其中，所述微流體腔室包括多排支柱，其中，每排包括沿著具有斜率的線分布的多個支柱，其中，相對于微流體腔室的側面確定斜率；以及與微流體腔室流體連通的至少兩個輸出機構。通常，第一輸出機構具有比第二輸出機構大的橫截面積。

還提供了用于經由輸入機構將包含細胞的溶液引入微流體腔室的方法，其中，所述腔室與所述輸入機構流體連通；施加壓力以使細胞流過微流體腔室，其中，微流體腔室包括多排支柱，其中，每排包括沿著具有斜率的線分布的多個支柱，并且其中，相對于微流體腔室的側面確定斜率；通過所述多排支柱將所述細胞偏轉至所述腔室的一側，以消耗從離開第一輸出機構的溶液中的細胞，并富集離開第二輸出機構的溶液中的細胞，其中，所述第二輸出機構具有比所述第一輸出機構更小的橫截面積。