Methods and apparatus for the analysis of particles in a sample are provided. In some aspects, the particles may be analytes, cells, nucleic acids or proteins, which are in contact with the labels, and are distributed to the aliquot. Methods and apparatus provided herein may include microfluidic chips. In some aspects, the methods and apparatus may be used to quantify rare particles in a sample, such as cancer cells or other rare cells for disease diagnosis, prognosis or treatment.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】交叉参考本申请要求2013年7月5日提交的美国临时申请号61/843,252和2013年10月23日提交的美国临时申请号61/894,788的权益，其通过引用全文纳入本文用于所有目的。有关联邦资助的研究的声明本专利技术是基于国立卫生研究院提供的CA147831政府资助。政府对本发明享有某些权利。背景循环肿瘤细胞(CTC)从原发肿瘤脱落进入血流并且是癌症转移的重要方面。已经在许多不同类型的癌症，例如乳腺癌、肺癌、前列腺癌和胰腺癌中检测到CTC。CTC的数量与转移患者的临床结局直接相关，提供了有助于管理临床护理的有价值的预后信息。专利技术概述本文描述了用于分离和分析颗粒以及实施分析的方法、设备、系统和装置。在许多方面，提供了鉴定流体内的分析物上存在的多种标记物的方法，所述方法包括：(a)检测来自采用照射源的第一标签的信号，其中所述第一标签附连至结合所述分析物上的第一标记物的第一结构；(b)基于所述第一标签的存在分配所述分析物；(c)降低所述第一标签的信号的强度；(d)使所述分析物与结合第二标记物的第二结构接触，其中所述第二结构附连至第二标签；以及(e)检测第二标签。在许多方面，提供了检测分析物上存在的多种标记物的方法，所述方法包括：使所述分析物与第一标签接触，其中所述分析物包括第一标记物且所述第一标签对所述第一标记物具有亲和性；检测所述第一标签发射的第一信号，其中所...
【技术保护点】
一种鉴定流体内的分析物上存在的多种标记物的方法，所述方法包括：a.检测来自采用照射源的第一标签的信号，其中所述第一标签附连至结合所述分析物上的第一标记物的第一结构；b.基于所述第一标签的存在分配所述分析物；c.降低所述第一标签的信号的强度；d.使所述分析物与结合第二标记物的第二结构接触，其中所述第二结构附连至第二标签；以及e.检测所述第二标签。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.05 US 61/843,252;2013.10.23 US 61/894,7881.一种鉴定流体内的分析物上存在的多种标记物的方法，所述方法
包括：
a.检测来自采用照射源的第一标签的信号，其中所述第一标签附连
至结合所述分析物上的第一标记物的第一结构；
b.基于所述第一标签的存在分配所述分析物；
c.降低所述第一标签的信号的强度；
d.使所述分析物与结合第二标记物的第二结构接触，其中所述第二
结构附连至第二标签；以及
e.检测所述第二标签。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)的分配是基
于第一标签和第三标签的存在。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)的分配
采用微流体装置进行。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)
的分配和在步骤(b)或步骤(e)的至少一个中的检测在相同的微流体装置内进行
。
5.一种检测分析物上存在的多种标记物的方法，所述方法包括：
使所述分析物与第一标签接触，其中所述分析物包括第一标记物且所述
第一标签对所述第一标记物具有亲和性；
检测所述第一标签发射的第一信号，其中所述第一信号的存在指示所述
第一标记物的存在；
基于所述第一信号的存在分配包含所述分析物的流体；
降低所述第一信号的强度；
使所述分析物与第二标签接触，其中所述分析物包括第二标记物且所述
第二标签对所述第二标记物具有亲和性；以及
检测所述第二标签发射的第二信号，其中所述第二信号的存在指示所述
第二标记物的存在。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一标
签的信号降低超过50％。
7.如权利要求5-6中任一项所述的方法，其特征在于，分配流体是
基于所述第一信号和第三信号的存在。
8.如权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，检测所述第
一信号、检测所述第二信号、分配流体或其组合采用微流体装置进行。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述分析物
是细胞。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述细胞是癌细胞。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述癌细胞是罕见细
胞。
12.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述分析物
是循环的肿瘤细胞。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述细胞是细菌细胞、
免疫细胞、胎儿细胞、治疗后保留的指示疾病的细胞、或干细胞。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述细胞是罕见细胞，
\t占流体中的总细胞群不到1％。
15.如权利要求1-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述流体
选自下组：全血，分离的血，血清，血浆，汗水，泪水，耳流体，痰，淋
巴，骨髓悬液，淋巴，尿液，唾液，精液，阴道流体，粪便，经子宫颈的灌
洗，脑脊液，脑液，腹水，母乳，玻璃体液，房水，皮脂，内淋巴，腹膜
液，胸膜液，耵聍，心外膜流体，以及呼吸道、肠道和泌尿生殖道的分泌物
。
16.如权利要求1-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述流体
是全血。
17.如权利要求1-16中任一项所述的方法，其特征在于，所述流体
是分离的全血。
18.如权利要求1-17中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一
标签是荧光团。
19.如权利要求1-18中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一
标签是抗体。
20.如权利要求1-18中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一
标签是由核酸构成的探针。
21.如权利要求1-20中任一项所述的方法，其特征在于，降低信号
强度通过对分析物施加照射来完成。
22.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其特征在于，采用白光
来降低信号强度。
23.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其特征在于，采用激光
来降低信号强度。
24.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其特征在于，采用发光
二极管来降低信号强度。
25.如权利要求1-20中任一项所述的方法，其特征在于，降低信号
强度通过对所述第一标签施加化学物质来完成。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述化学物质是还原
剂。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述还原剂是二硫苏
糖醇。
28.如权利要求1-27中任一项所述的方法，还包括对来自所述第一
标签和所述第二标签的信号成像。
29.如权利要求1-28中任一项所述的方法，其特征在于，所述分析
物存在于流体中，所述流体是更大体积的流体的等分试样。
30.如权利要求1-29中任一项所述的方法，其特征在于，所述分配
半自动或自动进行。
31.如权利要求1-30中任一项所述的方法，其特征在于，所述分配
通过集合-决策等分分级进行。
32.如权利要求1-31中任一项所述的方法，其特征在于，所述分析
\t物包含多种标记物。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述多种标记物中的
每一个是生物标记物。
34.如权利要求32-33中任一项所述的方法，其特征在于，所述分析
物包含表达概况，其中所述表达概况由所述多种标记物限定。
35.如权利要求1-34中任一项所述的方法，还包括使所述分析物接
触缓冲液。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述缓冲液包含固定
剂。
37.如权利要求35-36中任一项所述的方法，其特征在于，所述缓冲
液包含透化剂。
38.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述缓冲液是洗涤缓
冲液。
39.如权利要求1-38中任一项所述的方法，其特征在于，不采用流
式细胞仪来分配所述分析物。
40.如权利要求1-39中任一项所述的方法，其特征在于，所述分析
物是分离细胞。
41.如权利要求5-40中任一项所述的方法，其特征在于，检测所述
第一标签发射的第一信号在多个分析物上同时进行。
42.一种从包含第一细胞类型和第二细胞类型的样品中分离细胞的方
法，包括：
a.通过管道组将所述样品引入微流体芯片，其中所述微流体芯片
包括(i)流体连接至所述管道组的至少一个通道；(ii)被配置成检测所述至少一
个通道内的细胞的信号的检测器；和(iii)流体连接至所述至少一个通道的至少
一个腔室；
b.使样品的一部分流过所述检测器；
c.采用所述检测器检测所述样品部分内所述第一细胞类型的存在
与否；
d.如果在所述样品部分内检测到所述第一细胞类型，则将所述样
品的等分试样引导到所述腔室内，其中所述等分试样包含所述第一细胞类
型；和
e.重复步骤(b),(c)和(d)，从而在所述腔室中分离多个等分试样，
使得腔室包含大于80％样品内的第一细胞类型的总量以及小于5％样品内的第
二细胞类型的总量。
43.一种从样品分离细胞的方法，所述方法包括：
a.将样品引入微流体芯片，其中所述样品包含第一细胞类型和第
二细胞类型，所述微流体芯片包括：
通道；
被配置成检测所述通道内发射的信号的检测器；
与所述通道流体连通的腔室；
b.使样品的一部分流过所述通道，其中所述样品部分包含多个第
一细胞类型、多个第二细胞类型或其组合；
c.采用所述检测器检测所述样品部分内第一细胞类型的存在与
否；
d.如果所述样品部分内存在第一细胞类型则将所述部分引导到所
述腔室内；和
e.重复(b),(c)和(d)足够的次数，使得所述腔室包含超过80％所述
\t样品内存在的第一细胞类型的总数和不到5％所述样品内存在的第二细胞类型
的总数。
44.如权利要求42-43中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一
细胞类型和所述第二细胞类型中的至少一种是癌细胞。
45.如权利要求44所述的方法，其特征在于，所述癌细胞是罕见细
胞。
46.如权利要求42-43中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一
细胞类型和所述第二细胞类型中的至少一种是循环的肿瘤。
47.如权利要求42-43中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一
细胞类型和所述第二细胞类型中的至少一种是细菌细胞、免疫细胞、胎儿细
胞、治疗后保留的指示疾病的细胞、或干细胞。
48.如权利要求42-43中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一
细胞类型和所述第二细胞类型中的至少一种是罕见细胞，占所述样品中的总
细胞群不到1％。
49.如权利要求42-48中任一项所述的方法，其特征在于，所述样品
选自下组：全血，分离的血，血清，血浆，汗水，泪水，耳流体，痰，淋
巴，骨髓悬液，淋巴，尿液，唾液，精液，阴道流体，粪便，经子宫颈的灌
洗，脑脊液，脑液，腹水，母乳，玻璃体液，房水，皮脂，内淋巴，腹膜
液，胸膜液，耵聍，心外膜流体，以及呼吸道、肠道和泌尿生殖道的分泌物
。
50.如权利要求42-48中任一项所述的方法，其特征在于，所述样品
是全血。
51.如权利要求42-48中任一项所述的方法，其特征在于，所述样品
是分离的全血。
52.如权利要求42-51中任一项所述的方法，其特征在于，所述腔室
在所述微流体芯片外。
53.如权利要求42-52中任一项所述的方法，其特征在于，所述腔室
是小瓶、微量离心管、或者孔板中的孔。
54.如权利要求42-53中任一项所述的方法，其特征在于，所述腔室
通过管道与通道流体连通。
55.如权利要求42-54中任一项所述的方法，其特征在于，所述腔室
通过毛细管与通道流体连通。
56.一种用于分配源自流体的样品中表达特定生物标记物概况的细胞
的设备，其中：
a.所述设备包括连接至微流体芯片的管道组，所述微流体芯片具有
至少一个通道和腔室；和
b.所述设备能够分离所述腔室中的细胞，其中，分离后，所述腔室
包含超过80％样品中表达特定生物标记物概况的总细胞群，以及分离后，所
述腔室包含不到5％样品中表达不同生物标记物概况的总细胞群。
57.如权利要求56所述的设备，其特征在于，所述分离表达特定生
物标记物概况的细胞在不到20分钟内发生。
58.如权利要求56-57中任一项所述的设备，其特征在于，所述特定
生物标记物概况存在于不到5％流体样品中的细胞上。
59.如权利要求56-58中任一项所述的设备，...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·T·邱，赵孟夏，W·尼尔森，P·G·斯基罗，
申请(专利权)人：华盛顿大学商业中心，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。