颗粒群的单颗粒分析制造技术

在某些实施方案中，本发明专利技术提供用于检验颗粒的群体中的单颗粒的方法和装置，其中针对每个颗粒测量至少两个参数。当颗粒在分别的反应体积中时，可以测量一个或更多个参数。可选择地或另外，可以在后分析步骤中测量一个或更多个参数，例如，当在分别的反应体积中进行反应并且回收和分析反应产物时。在特定的实施方案中，“平行”即在分别的反应体积中基本上同时地进行一个或更多个参数测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】颗粒群的单颗粒分析相关申请的交叉参考本申请要求2012年5月21日提交的美国临时申请第61/649,845号的权益，其通过引用以其全部内容并入本文。专利
本专利技术涉及用于分析颗粒的群体中基于单颗粒的多个参数的方法。专利技术背景用于分析群体中单独颗粒的多个参数的方法在多种情况下是感兴趣的。特别地，分析在细胞群内基于单细胞的、任选地与一个或更多个其它参数组合的多种核酸的能力对于商业实验室和学术实验室是广泛关注的。实现该目标的各种方法面临以下问题的一个或更多个：所包括的步骤是冗长且劳动密集的，可能需要大量细胞(例如，以10,000的数量级或更多的细胞)，从待分析的来源不可能得到这些细胞(例如组织活检)，和/或可用技术可能不足以可再现地从存在于单独细胞中的少量靶核酸产生可靠结果。专利技术概述在各方面，本文中所设想的专利技术可以包括但不必限于以下实施方案的任何一个或更多个：实施方案1：一种检验多个颗粒中的单颗粒的方法，所述方法包括：(a)在分别的反应体积中捕获所述多个颗粒以产生各自含有仅一个颗粒的多个分别的反应体积；(b)对每个颗粒检验多个参数，其中所述检验包括：对每个分别的反应体积中的每个颗粒进行多个反应以对每个颗粒产生多个反应产物，其中至少一个反应产物包含以下核苷酸序列，所述核苷酸序列被加入至靶核酸并且编码作为所述反应产物的来源的所述反应体积的身份；和分析所述反应产物以得到所述结果；和(c)使所述检验的结果与每个颗粒相关联以对处于分别的反应体积中的所述多个颗粒中的每个颗粒产生包含多个参数的数据集。实施方案2：实施方案1所述的方法，其中在每个分别的反应体积中检验至少一个所述参数。实施方案3：任一前述实施方案所述的方法，其中回收所述分别的反应体积的内容物。实施方案4：任一前述实施方案所述的方法，另外包括优化所述捕获以致各自具有仅一个颗粒的分别的反应体积的预计分数是分别的反应体积的总数目的至少35％。实施方案5：任一前述实施方案所述的方法，另外包括优化所述捕获以致各自具有仅一个颗粒的分别的反应体积的预计分数是分别的反应体积的总数目的至少50％。实施方案6：任一前述实施方案所述的方法，另外包括优化所述捕获以致各自具有仅一个颗粒的分别的反应体积的预计分数是分别的反应体积的总数目的至少65％。实施方案7：任一前述实施方案所述的方法，另外包括优化所述捕获以致各自具有仅一个颗粒的分别的反应体积的预计分数是分别的反应体积的总数目的至少85％。实施方案8：任一前述实施方案所述的方法，其中所述分别的反应体积存在于微流体装置的单独区室内。实施方案9：实施方案1-8中任一项所述的方法，其中在加入用于进行所述多个反应的一种或更多种试剂之前，在分别的反应体积中捕获所述颗粒。实施方案10：任一前述实施方案所述的方法，其中所述颗粒是细胞。实施方案11：任一前述实施方案所述的方法，其中所述颗粒选自核酸、蛋白、碳水化合物、脂质及其组合。实施方案12：任一前述实施方案所述的方法，其中在所述方法中采用小于40,000个颗粒。实施方案13：任一前述实施方案所述的方法，其中在所述方法中采用小于10,000个颗粒。实施方案14：任一前述实施方案所述的方法，其中分配至分别的反应体积内的颗粒的数目大于10个、大于100个或大于1000个。实施方案15：实施方案1-3或8-14中任一项所述的方法，其中所述捕获通过有限稀释来进行。实施方案16：实施方案15所述的方法，其中有限稀释包括：制备颗粒悬浮液的一系列稀释液；将来自每种稀释液的颗粒分配至微流体装置的分别的区室内；确定每个区室中颗粒的数目；和选择产生最高数目的包含仅单颗粒的区室的稀释液，用于在分别的反应体积中捕获单颗粒时使用。实施方案17：实施方案16所述的方法，其中每个区室中的颗粒的数目通过亮视野显微术或荧光显微术来确定。实施方案18：实施方案16所述的方法，其中采用染色剂、染料或标记物以检测每个分别的反应体积中的颗粒的数目。实施方案19：实施方案18所述的方法，其中所述颗粒是细胞，并且所述染色剂、染料或标记物是膜透性染色剂、染料或标记物。实施方案20：实施方案18所述的方法，其中所述颗粒是细胞，并且采用细胞膜透性核酸染料以检测每个分别的反应体积中的细胞数目。实施方案21：实施方案18所述的方法，其中所述颗粒是细胞，并且所述染色剂、染料或标记物是细胞表面的染色剂、染料或标记物。实施方案22：实施方案18所述的方法，其中所述颗粒是细胞，并且采用特异于细胞表面标志物的标记的抗体以检测每个分别的反应体积中的细胞数目。实施方案23：任一前述实施方案所述的方法，其中所述捕获包括微流体装置中的多个捕获位点处的机械捕获。实施方案24：实施方案23所述的方法，其中每个捕获位点包括捕获特征，所述捕获特征尺寸为含有仅一个颗粒；和引流沟特征，其中当所述捕获特征未被颗粒占据时，所述引流沟特征允许流体流经所述捕获位点。实施方案25：实施方案23所述的方法，其中所述微流体装置包括集中特征以集中颗粒流动至每个捕获位点。实施方案26：任一前述实施方案所述的方法，其中所述方法包括基于亲和性的捕获并且采用结合颗粒组分的结合伴侣。实施方案27：实施方案26所述的方法，其中所述结合伴侣被附加至所述微流体装置的离散区域，其中每个离散区域允许结合仅一个颗粒。实施方案28：实施方案26所述的方法，其中所述基于亲和性的捕获包括：在微流体装置中的多个捕获位点处捕获包含所述结合伴侣的支持物以在每个捕获位点处产生固定化支持物，其中每个固定化支持物按允许将仅一个颗粒结合至每个固定化支持物的方式展示所述结合伴侣；和将颗粒结合至所述固定化支持物上的所述结合伴侣。实施方案29：实施方案28所述的方法，其中所述支持物通过机械捕获来捕获。实施方案30：实施方案28所述的方法，其中每个捕获位点包括：捕获特征，所述捕获特征尺寸为含有仅一个支持物；和引流沟特征，其中当所述捕获特征未被支持物占据时，所述引流沟特征允许流体流经所述捕获位点。实施方案31：实施方案28所述的方法，其中所述微流体装置包括集中特征以集中支持物和/或颗粒流动至每个捕获位点。实施方案32：实施方案23-25和27-31的任一项所述的方法，其中每个捕获位点位于所述微流体装置的分别的区室内。实施方案33：实施方案32所述的方法，其中所述捕获包括将包含所述颗粒的溶液穿过所述微流体装置的所述区室，由此35％或更多的所述区室包含仅单颗粒。实施方案34：前述实施方案的任一项所述的方法，其中所述分别的反应体积存在于微流体装置的单独区室内，并且所述方法包括确定每个分别的反应体积中的颗粒数目；和忽视来自不含有颗粒或含有多于单颗粒的任何反应体积的结果。实施方案35：实施方案3-34中任一项所述的方法，其中所述回收包括从分别的反应体积分别地回收反应产物。实施方案36：实施方案3-34中任一项所述的方法，其中所述回收包括汇集来自多个分别的反应体积的反应产物。实施方案37：任一前述实施方案所述的方法，其中至少一种检验选自DNA序列的检测；RNA序列的检测；选自由蛋白、碳水化合物、脂质及其任意组合组成的组的分子的检测；小分子的检测；活性的检测；离子浓度的检测；离子电势的检测；和氧化还原电势的检测。实施方案38：任一前述实施方案所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检验多个颗粒中的单颗粒的方法，所述方法包括：在分别的反应体积中捕获所述多个颗粒以产生各自含有仅一个颗粒的多个分别的反应体积；对每个颗粒检验多个参数，其中所述检验包括：对每个分别的反应体积中的每个颗粒进行多个反应以对每个颗粒产生多个反应产物，其中至少一个反应产物包含以下核苷酸序列，所述核苷酸序列被加入至靶核酸并且编码作为所述反应产物的来源的所述反应体积的身份；和分析所述反应产物以得到所述结果；和使所述检验的结果与每个颗粒相关联以对处于分别的反应体积中的所述多个颗粒中的每个颗粒产生包含多个参数的数据集。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.21 US 61/649,8451.一种检验多个颗粒中的单颗粒的方法，其中每个颗粒包括所述颗粒中的或与所述颗粒相关的一个或更多个核酸，所述方法包括：在分别的反应体积中捕获所述多个颗粒以产生各自含有仅一个颗粒的多个分别的反应体积以致各自具有仅一个颗粒的分别的反应体积的预计分数是分别的反应体积的总数目的至少35％；确定每个分别的反应体积中的颗粒数目；检验每个分别的反应体积中的每个颗粒的多个参数，其中在每个分别的反应体积中检验至少一个所述参数，并且其中所述检验包括：对每个分别的反应体积中的每个颗粒进行多个反应以产生针对每个分别的反应体积中的每个颗粒的多种反应产物，其中至少一种反应产物是扩增子，所述扩增子通过包括使用至少两种扩增引物的核酸扩增的反应来产生，其中每种扩增引物包含条形码序列；其中所述分别的反应体积是微流体装置的分别的区室，所述分别的区室被安置成由行和列界定的阵列，其中每个扩增子中的第一条形码和第二条形码的组合辨识作为所述扩增子的来源的区室的行和列；通过汇集来自行中或列中的区室的扩增子来回收所述分别的反应体积的内容物，其中，如果来自行中的所有区室的反应产物被汇集，则行内的每一列具有独特的条形码组合，或如果来自列中的所有区室的反应产物被汇集，则列内的每一行具有独特的条形码组合；分析所述反应产物以获得结果；忽略来自不含有颗粒或含有多于单颗粒的任何反应体积的结果；和使所述检验的剩余结果与每个仅含有一个颗粒的分别的反应体积相关联以对处于分别的反应体积中的所述多个颗粒中的每个颗粒产生包含多个参数的数据集。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法另外包括优化所述捕获以致各自具有仅一个颗粒的分别的反应体积的预计分数是分别的反应体积的总数目的至少50％。3.根据权利要求1所述的方法，所述方法另外包括优化所述捕获以...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅甘·安德森，陈佩林，布赖恩·福勒，菲奥娜·卡佩尔，罗纳德·列波夫斯基，安德鲁·梅，
申请(专利权)人：富鲁达公司，
类型：发明
国别省市：美国;US