微流体装置制造方法及图纸

本文描述了与微流体装置有关的特定实施方案，所述微流体装置可用于细胞感测、计数、和/或分选。特定的方面涉及能够从稠密的细胞群体中区分单个细胞型的微制造装置。一个特定的实施方案涉及装置和使用该装置来从完整的、未经稀释的血液样品感测、计数、和/或分选白细胞的方法。

【技术实现步骤摘要】
微流体装置本申请是申请日为2008年4月4日，申请号为200880015296.7，专利技术题目为“微流体装置”的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2007年4月6日提交的美国临时专利申请60/922，296的利益。政府利益的声明这项工作部分地得到NASA 的 the National Space Biomedical ResearchInstitute的支持，拨款编号NCC9-58-317。美国政府在本专利技术中具有某些权利。专利
本公开涉及可用作细胞传感器和/或致动器的制造的微流体装置。在某些实施方案中，所述微流体装置可用于标记、感测、区分、和/或分选目标，特别是细胞群体。专利技术背景标准的细胞传感器或致动器通常是基于流细胞计数法且采用电阻抗感测、光散射测量、和化学或免疫染色随后进行光学感测中的一种或其组合。对于通过电阻抗感测进行的血细胞区分，借助溶胞除去红细胞，以降低血容量。溶胞通常使用皂甙或表面活性剂进行。在溶胞处理过程中，由于不同程度的细胞质内容物的渗漏和细胞核收缩，白细胞容积变化由细胞型决定。Fujimoto，Sysmex J.1nt.9 (1999)。因此，通过简单的粒子体积电阻抗测量可以实现通常2部分(淋巴细胞对粒细胞)或甚至3部分(淋巴细胞、嗜中性白细胞、和其它白细胞)区分。Hughes-Jones等人，J.Clin.Pathol.27 ；623-625 (1974) ； Oberjat 等人，J.Lab.Clin.Med.76 ;518 (1970);Vandilla 等人，Proc.Soc.Exp.Biol.Med.125 ；367 (1967) ； Mae da 等人，Clin.Pathol.27 ；1117-1200(1979) ;Maeda 等人，Clin.Pathol.9 ;555_558 (1982)。将直流阻抗和交流阻抗组合，在嗜碱性粒细胞通道中使用特殊的酸性溶血和在嗜酸性粒细胞通道中使用碱性溶血，可以实现5-部分白细胞区分。Tatsumi等人，Sysmex J.1nt.9 ;9_20 (1999)。可供选择的光学方法基于细胞器、颗粒和细胞核的光散射和荧光染色。通常，低角散射的光包含关于细胞大小的信息，而高角散射的光可用于探测细胞的内部组成。为了实现5部分区分，某些白细胞种群(例如嗜酸性粒细胞)需要特殊的染色使其散射特征改变为与其它粒细胞不同，且嗜碱性白细胞典型地需要在其它白细胞差别溶胞之后加以单独计数。McKenzie, Clinical Laboratory Hematology, Prentice Hall, 2004 ；Fujimoto, SysmexJ.1nt.9(1999)。一般说来，常规的自动细胞分析器体积庞大、价格昂贵、并且机械上复杂，这限制了将其设置在医院或中心实验室。常规的细胞分析器需要更大的样品体积且产生比使用微装置开发的系统更多的废物。此外，对于某些细胞型(例如白细胞)的分析，计数、区分、和/或分选的准确性和速度对于确定疾病状态和治疗来说是重要的。附图简述图1A显示了吖啶橙的分子结构。图1B显示了用吖啶橙进行的白细胞染色结果。图2显示了新的制造的微流体装置的一个实施方案的顶视图。图3显示了光学系统设置的一个实施方案。图4A显示了全血中的红细胞浓度。图4B显示用100ng/mL浓度的吖啶橙进行的全血中的白细胞染色。图4C显示用I μ g/mL浓度的吖啶橙进行的全血中的白细胞染色。图4D显示用10 μ g/mL浓度的吖啶橙进行的全血中的白细胞染色。图4E显示用100 μ g/mL浓度的吖啶橙进行的全血中的白细胞染色。图4F显示在用lmg/mL浓度的吖啶橙进行的全血中的白细胞染色。图5显示在一个实施方案中的从单独的白细胞漂白得到的荧光信号。图6A显示根据一个实施方案用具有长波通发射过滤器(long pass emissionfilter)的CXD摄像机拍摄的具有聚焦的激光照射流的背景和5 μ m小珠的图像。图6B显示根据一个实施方案用具有长波通发射过滤器的CXD摄像机拍摄的具有激光照射流的背景和5 μ m小珠的图像。图6C显示根据一个实施方案用具有长波通发射过滤器的CXD摄像机拍摄的具有散射激光照射流的背景和5 μ m小珠的图像。图6D显示根据一个实施方案用具有长波通发射过滤器的CXD摄像机拍摄的具有散射激光照射流的背景和5 μ m小珠追踪的图像。图7显示用具有长波通发射过滤器的光电二极管检测器进行的5 μ m荧光小珠检测的图。图8A显示根据一个实施方案得自用具有长波通发射过滤器的CXD摄像机拍摄的视频的聚焦的激光束的背景图像。图SB显示根据一个实施方案用具有长波通发射过滤器的CXD摄像机拍摄的视频的得自稀释的全血试验的白细胞信号。图9显示根据一个实施方案用中心处于525nm的绿色发射过滤器得到的吖啶橙染色的未经稀释的全血的放大的光电二极管信号的时间描图，峰经过标记。图10显示用具有中心处于525nm的绿色发射过滤器的光电二极管检测器得到的信号强度的柱状图。图11显示用具有中心处于650nm的红色发射过滤器的光电二极管检测器得到的信号强度的柱状图。图12A显示根据一个实施方案的手持检测盒器具的示例。图12B显示根据一个实施方案的组合的检测盒器具。图13A显示根据一个具体实施方案的装置的顶视图。图13B显示根据一个具体实施方案的装置的顶视图。
技术实现思路
本文中公开的某些实施方案包括微流体装置，其中所述微流体装置包括具有第一通道的基板，所述第一通道具有限定的物理特性，其中所述第一通道与用于接受流体的至少一个入口流体连通，其中所述第一通道通向限制性进口，并且其中所述第一通道与第二通道流体连通，所述第二通道具有限定的物理特性，其中所述第二通道与至少一个流体流出口流体连通；和流体生物样品。在某些实施方案中，所述限定的物理特性是凹陷或突起。在特定的实施方案中，所述流体生物样品包括血液。在某些实施方案中，所述微流体装置另外包括检测区域、和/或过滤器阵列，各自与所述通道和所述流体流出口流体连通。微流体装置包括基板，所述基板具有至少一个第一通道，所述第一通道具有限定的物理特性；在所述第一通道中形成至少一个第一入口，用于接受第一流体；其中所述第一通道与一个分叉的通道流体连通，其中所述分叉的通道与第三通道检测区域流体连通；至少一个第二入口用于接受第二流体，其中所述第二入口与一个有分支的通道流体连通；过滤器结构与储存器流体连通，其中所述储存器与所述第三通道检测区域流体连通；在所述第三通道中形成至少一个流体流出口 ；和流体样品；其中所述第二通道的横截面积与所述第一通道的横截面积的比值为1:10。在某些实施方案中，所述限定的物理特性是凹陷或关起。在某些实施方案中，所述过滤器结构包括过滤器阵列，所述第一流体包括鞘流体(sheath fluid)且所述第二流体包括血液。本文中公开的某些实施方案涉及包括一个微流体装置且另外包括光源的检测系统；透镜组件；过滤器组件；和图像采集装置。在一些实施方案中，所述检测系统另外包括至少一个显示单元或至少一个记录单元。在某些具体实施方案中，所述激发源包括激光，特别是氩气激光。在特定的实施方案中，所述过滤器组件包括激发过滤器，和至少一个发射过本文档来自技高网...

【技术保护点】
微流体装置，其包括基板，所述基板具有：与至少一个用于接受流体的入口流体连通的至少一个第一通道；其中所述第一通道逐渐缩窄，并导向第二通道，所述第二通道具有固定宽度，其包括检测区域并具有与所述第一通道相比降低的横截面流动区域；和其中所述第二通道与至少一个流体流出口流体连通。

【技术特征摘要】
2007.04.06 US 60/922,2961.微流体装置，其包括 基板，所述基板具有: 与至少一个用于接受流体的入口流体连通的至少一个第一通道； 其中所述第一通道逐渐缩窄，并导向第二通道，所述第二通道具有固定宽度，其包括检测区域并具有与所述第一通道相比降低的横截面流动区域；和 其中所述第二通道与至少一个流体流出口流体连通。2.权利要求1的微流体装置，其中所述第一通道无障碍物。3.权利要求1的微流体装置，其中所述第二通道无障碍物。4.权利要求1的微流体装置，其中所述第一通道和第二通道都无障碍物。5.权利要求1的微流体装置，其中从所述入口到所述流体流动出口之间的直接流体流动路径无障碍物。6.权利要求1的微流体装置，其中所述第二通道具有足够细胞通过的宽度。7.权利要求6的微流体装置，其中所述细胞是白细胞。8.权利要求7的微流体装置，其中所述白细胞选自单核细胞、粒细胞、巨噬细胞、嗜中性白细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。9.权利要求1的微流体装置，进一步包括流体递送模块，用于将流体流以层流方式从所述入口、通过所述第一通道和所述第二通道，导向所述流体流动出口。10.权利要求1的微流体装置，其中所述装置中仅有的通道是所述第一通道和所述第二通道。11.权利要求1的微流体装置，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴聿昌，郑斯扬，J·CH·林，H·L·卡斯丹，
申请(专利权)人：加利福尼亚技术学院，
类型：发明
国别省市：美国;US