[發(fā)明專利]用于臨床檢驗(yàn)的方法和設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202080071077.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN114514325A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卡梅倫·弗萊林;托馬斯·亨利·艾薩克;安德烈亞斯·邁克爾·瓦貝爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 光投發(fā)現(xiàn)有限公司
• 主分類號(hào): C12Q1/18
• 分類號(hào): C12Q1/18;C12M1/34;C12M1/00;B01L3/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 高麗娜;張瑩

提供了確定藥物與細(xì)胞類型之間相互作用的方法，所述方法包括：提供第一微滴的陣列，每個(gè)微滴包含源自生物樣品的細(xì)胞類型；提供第二微滴的陣列，每個(gè)微滴包含一種或多種預(yù)定濃度的一種或多種藥物，合并第一微滴的陣列和第二微滴的陣列以形成合并的微滴的陣列；使用光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)合并的微滴中一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的特性，所述光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)被配置為檢測(cè)細(xì)胞類型和藥物之間的相互作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于確定藥物與細(xì)胞類型的細(xì)胞之間的相互作用的方法和設(shè)備(apparatus)，特別是涉及抗微生物敏感性和引起感染的生物體的身份的快速和準(zhǔn)確的剖析(profiling)。

背景技術(shù)

對(duì)引起感染的微生物的快速準(zhǔn)確的剖析是醫(yī)療保健領(lǐng)域的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。血培養(yǎng)分析仍然是診斷感染例如敗血癥的金標(biāo)準(zhǔn)。然而，這種方法通常過(guò)于緩慢和繁瑣，無(wú)法對(duì)患者的初始管理產(chǎn)生任何重大影響。患者通常會(huì)立即接受廣譜抗生素治療，同時(shí)等待血培養(yǎng)結(jié)果。需要一種能夠快速捕獲臨床相關(guān)生物體并表征抗微生物抗性特性例如特定藥物的最小抑制濃度(MIC)的診斷測(cè)試。

已經(jīng)提出了微流體平臺(tái)來(lái)解決這種需求，但是迄今為止還沒(méi)有方法被證明在臨床環(huán)境中是實(shí)用和可靠的。特別是，對(duì)多個(gè)不同的藥物和細(xì)胞進(jìn)行同時(shí)多路測(cè)定的能力已被證明是飄忽不定的。

顯示了使用微流體確定MIC采用了連續(xù)流動(dòng)微流體，例如，Choi等人，“Rapidantibiotic susceptibility testing by tracking single cell growth in amicrofluidic agarose channel system”,Lab Chip,2013,13,280-287。然而，連續(xù)流動(dòng)微流體不允許使用微滴操作平臺(tái)的廣泛而精細(xì)的測(cè)試面板成為可能。

Lyu等人，“Phenotyping antibiotic resistance with single-cellresolution for the detection of heteroresistance”,Sensors and Actuators B:Chemical 270 2018 369-404，描述了通過(guò)將來(lái)自異質(zhì)群體的單個(gè)細(xì)菌細(xì)胞封裝到微流體液滴中來(lái)定量表型的異質(zhì)抗性的微流體方法。然而，可以同時(shí)操作的液滴數(shù)量，以及可以同時(shí)評(píng)估的抗生素?cái)?shù)量和濃度是有限的。流通量受到限制的部分原因是由于沒(méi)有丟棄空液滴的機(jī)制，其在該方法中必須與包含細(xì)胞的那些液滴一起進(jìn)行。

Sabhachandani等人，“Integrated microfluidic platform for rapidantimicrobial susceptibility testing and bacterial growth analysis usingbead-based biosensor via fluorescence imaging”,Microchimica Acta 184 2017,12,4619-4628中也存在類似的限制，其描述了用于基于表型的抗微生物敏感性檢驗(yàn)(AST)的基于液滴的微流體方法。只能實(shí)現(xiàn)低存活的液滴計(jì)數(shù)，而無(wú)法從微流體芯片表面去除不需要的液滴。

顯然需要一種表征抗微生物抗性特性例如MIC的方法，該方法足夠快速和準(zhǔn)確以在臨床環(huán)境中實(shí)用?；诂F(xiàn)有技術(shù)，沒(méi)有方法被證明能夠可靠地做到這一點(diǎn)。在此上下文中闡述了本發(fā)明的方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了用于確定藥物和細(xì)胞類型之間的相互作用的方法，所述方法包括：

提供第一微滴的陣列，每個(gè)微滴包含源自生物樣品的細(xì)胞類型；

提供第二微滴的陣列，每個(gè)微滴包含一個(gè)或多個(gè)預(yù)定濃度的一種或多種藥物，

合并所述第一微滴的陣列和所述第二微滴的陣列以形成合并的微滴的陣列；

使用光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)所述合并的微滴中一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的特性，以檢測(cè)細(xì)胞類型和藥物之間的相互作用。