用于磁流式细胞仪的盒、磁流式细胞仪及用于利用这样的盒分析样本的方法技术

本发明专利技术涉及用于磁流式细胞仪的盒（1），其主要在x‑y‑平面中延伸，其具有用于将样本（15）注射到盒（1）中的入口（2）、用于带有磁性标记以标记样本（15）中的预先给定颗粒（16、16'）的缓冲溶液（21）的泡形罩（3）、出口、及流体通道（9），流体通道（9）包括连接入口（2）与泡形罩（3）的第一部分和连接第一部分与出口的第二部分，其中，流体通道（9）的第二部分包括富集区（5）和在富集区（5）和出口之间的测量区（6），富集区（5）带有机械引导结构，以将样本（15）中的已标记颗粒（16、16'）聚集在流体通道（9）的预定分区中，测量区（6）包括在流体通道（9）的预定分区中的磁场传感器（14），以便提供用于测量样本中的颗粒，尤其是颗粒的浓度的简化且加速的器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于磁流式细胞仪的盒，其主要在x-y-平面中延伸，带有用于将样本注射到盒中的入口、用于带有磁性标记以标记样本中的预先给定颗粒的缓冲溶液的泡形罩（blister）、出口、及流体通道，该流体通道包括连接入口与泡形罩的第一部分和连接第一部分与出口的第二部分。本专利技术进一步涉及带有这样的盒的磁流式细胞仪，并且涉及通过使用这样的盒的磁流式细胞仪测量样本中的颗粒。借助于磁流式细胞仪测量颗粒或带有颗粒的样本，尤其是血液或类似物通常涉及一系列待进行的步骤。颗粒（例如细胞）必须通过反复添加和移除缓冲溶液被标记和富集。如果在缓冲溶液中标记被添加到样本，则样本通常通过缓冲溶液稀释或变稀，且最终缓冲溶液的化学物质可与样本接触，因此改变其特性。本专利技术的目的是提供用于测量样本中的颗粒，尤其是颗粒的浓度的简化且加速的器件。该目的通过具有专利权利要求1的特征的盒和具有专利权利要求11的特征的方法达成。其他优势和实施例根据从属权利要求、详细描述及附图陈述。用于磁流式细胞仪的本专利技术的盒主要在垂直于z方向的x-y-平面中延伸，且包括用于将样本注射到盒中的入口、用于带有磁性标记以标记样本中的预先给定颗粒的缓冲溶液的泡形罩、出口、及流体通道。入口可被设计为将注射器连接到盒。流体通道包括连接入口与泡形罩的第一部分和连接第一部分与出口的第二部分。出口可连接到废物容器。泡形罩可为泡形罩、贮袋或适用于在盒中使用的另一种形式的容器。其可已经包含带有磁性标记的缓冲溶液。磁性标记可以是免疫磁性标记，其仅标记样本中的特定、预定颗粒。尤其，这些特定颗粒可以是白血球和/或血小板和/或淋巴细胞和/或单核细胞（尤其是表达HL-DR的单核细胞）、和/或嗜酸性粒细胞和/或嗜碱性粒细胞和/或嗜中性粒细胞，尤其是表达CD64的嗜中性粒细胞，和/或生物样本中的肿瘤细胞。为了对样本中的预先给定颗粒提供快速且简单的测量，流体通道的第二部分包括富集区和在富集区与出口之间的测量区，富集区带有机械引导结构，以将已标记预先给定颗粒聚集在流体通道的预定分区中。测量区包括在流体通道的预定分区中的磁场传感器。磁场传感器可以是基于巨磁阻（GMR）效应或基于隧道磁阻（TMR）效应的传感器。其还可以是霍尔传感器或超导量子干涉装置（SQUID）。流体通道的预定分区可以是具有垂直于样本在流体通道中的流动方向的横截面的分区。尤其，流体通道的预定分区可以是流体通道的一容积，在该容积中，假设机械引导结构将不存在，则随着样本的流动通过流体通道的任何颗粒将在尽可能小的距离中经过磁场传感器，以便可通过磁场传感器以最优方式测量颗粒。这产生了在不需要利用额外的、耗时且昂贵的步骤来稀释或富集含有颗粒的样本的情况下在若干数量级中测量颗粒，尤其是颗粒的浓度的优势。此外，该高动态范围独立于磁性传感器的能力实现。因此，相同的磁性传感器可在意欲用于不同类型的样本的盒中使用。此外，能够避免由于颗粒在样本中的浓度的变化而导致极为接近传感器的颗粒重合所对测量造成的不良影响。当样本为全血时这尤其有用。利用所提出的盒，甚至在全血不稳定时可能测量全血的样本。这允许在利用流式细胞仪进行诊断时再现体内条件，这在涉及分析细胞的功能（例如用于细胞止血、败血症或外伤）时是重要的。所提出的盒还允许集成的工作流，其用于例如在医院的急诊室中对细胞功能进行患者附加诊断（patient'ssidediagnostics）。通常，仅需要三分钟来进行细胞止血的测试，并且利用所提出的盒进行血液测试需要大约十分钟。用于细胞止血的测试可例如包括测量浓度、功能，即，待激活的能力，及血小板的微聚合。血液测试可包括测量CD64在嗜中性粒细胞上的表达和/或HL-DR在单核细胞上的表达。此外，该盒允许细胞浓度的关键时间的患者附加测量，例如，计数液体中的血小板或白血球直至例如每微升四个白血球，检测在尿中的肿瘤细胞等等。此外，该盒允许测量如血小板的颗粒的性质和特性，该颗粒已经暴露于在基底的边界表面上（即在流体通道的表面上）限定的剪切速率。最后，所提出的盒允许在床边检测（POCT）的范围内通过数量和功能对颗粒，尤其是细胞进行分类。根据优选实施例，盒具有流体室（其为是流体通道的一部分），尤其是在流体通道的第一部分中的流体室，用于混合样本与标记。流体室具有在x-和/或y-和/或z-方向上大于流体通道的尺寸的物理尺寸（尤其是直径），尤其是大许多倍。在流体室中还可能存在混合装置。这产生了如下优势，即，在流体室中标记能够借助于磁场被固定，同时缓冲溶液的剩余部分能够被冲走。然后，标记能够在相比单独的流体通道的容积更大的容积中与样本混合。因此，可标记尤其大比例的样本中的预先给定颗粒。这在待通过磁性标记来标记的颗粒在样本中具有低浓度的情况下尤其有用。由于相对大比例的颗粒能够被标记，所以在低浓度的颗粒的情况下也能够获得用于测量的足够的统计数据。同样，流体室允许针对标记预先给定颗粒的过程实现样本的限定稀释，且仍然在已标记颗粒被未稀释或未变稀的样本包围时执行测量已标记颗粒的过程。根据另一实施例，机械引导结构包括流体通道，随着流体通道更靠近测量区，流体通道在富集区中减小其在z-方向上的延伸。尤其，能够阶梯式实现该减小，从而将流体通道分成具有不同高度（即，在z-方向上的不同延伸）的不同区段。这产生了将颗粒靠近流体通道的垂直于z-方向的表面聚集的优势。此外，如果流体通道在垂直于z-方向和流动方向的方向上的直径不补偿高度的降低，则样本将以不同的速度流动通过流体通道的不同区段。这允许针对通过流体通道的预先给定流动速率和/或预先给定流动速度在颗粒上施加限定的剪切速率或剪切应力。这例如对于激活血小板是有利的。在又另一实施例中，机械引导结构包括众多突起（elevation），尤其是壁，其在x-y-平面中在流体通道的表面上延伸。尤其，突起在z-方向上具有超过待标记的颗粒的直径的一半的延伸。这些突起可以是直的或至少包括直的部分。这产生了引导已标记颗粒（尤其在其通过磁场被牵拉朝向流体通道的所述表面时）朝向特定方向或区域（尤其是流体通道的预定分区）的优势。在z-方向上超过待标记的颗粒的直径的一半的延伸是有利的，因为这样突起或壁能够不易被颗粒越过。因此，实现有效的引导。从通过流体通道朝向出口的流动的角度来看，突起可指向流体通道的预定分区以引导颗粒到预定分区，或者指向远离预定分区以便引导靠近但不在预定区域内的颗粒远离磁场传感器。同样能够实现指向预定分区和指向远离预定分区的突起的组合。指向预定分区的突起的至少一部分可以或其全部还可以形成带有“v”形的结构，其中，“v”的尖端位于预定分区内且指向流动方向。因此，相对于通过流体通道朝向出口的流动方向，当突起指向流动方向时，突起接近预定分区，并且如果突起指向远离流动方向，则突起转向远离预定分区。这产生了能够调整测量区中颗粒的浓度的优势。此外，彼此靠近的若干颗粒重合、同时流动穿过磁性传感器并且因此对磁性传感器的结果造成的不良影响能够得以避免。根据另一实施例，流体通道的预定分区能够是流体通道的中间或中心或中央部分，即，在x-y-平面中在流体通道的表面上通过流体通道的流动的中间。这产生了如下优势，即，能够在预定分区中非常容易地实现对于大部分磁场传感器有利的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁流式细胞仪的盒（1），所述盒主要在x‑y‑平面中延伸，带有‑ 用于将样本（15）注射到所述盒（1）中的入口（2），‑ 用于缓冲溶液（21）的泡形罩（3），所述缓冲溶液带有磁性标记以标记所述样本（15）中的预先给定颗粒（16、16'），‑ 出口，以及‑ 流体通道（9），所述流体通道（9）包括连接所述入口（2）与所述泡形罩（3）的第一部分和连接所述第一部分与所述出口的第二部分，其特征在于所述流体通道（9）的所述第二部分包括：‑ 富集区（5），所述富集区带有机械引导结构，以将所述样本（15）中的已标记颗粒（16、16'）聚集在所述流体通道（9）的预定分区中，以及‑ 在所述富集区（5）和所述出口之间的测量区（6），所述测量区（6）包括在所述流体通道（9）的所述预定分区中的磁场传感器（14）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于磁流式细胞仪的盒（1），所述盒主要在x-y-平面中延伸，带有-用于将样本（15）注射到所述盒（1）中的入口（2），-用于缓冲溶液（21）的泡形罩（3），所述缓冲溶液带有磁性标记以标记所述样本（15）中的预先给定颗粒（16、16'），-出口，以及-流体通道（9），所述流体通道（9）包括连接所述入口（2）与所述泡形罩（3）的第一部分和连接所述第一部分与所述出口的第二部分，其特征在于所述流体通道（9）的所述第二部分包括：-富集区（5），所述富集区带有机械引导结构，以将所述样本（15）中的已标记颗粒（16、16'）聚集在所述流体通道（9）的预定分区中，以及-在所述富集区（5）和所述出口之间的测量区（6），所述测量区（6）包括在所述流体通道（9）的所述预定分区中的磁场传感器（14）。2.根据权利要求1所述的盒（1），其特征在于流体室（4），尤其是在所述流体通道（9）的所述第一部分中的流体室（4），用于混合所述样本（15）与所述标记。3.根据前述权利要求中的任一项所述的盒（1），其特征在于，所述机械引导结构包括所述流体通道（9），随着所述流体通道（9）更靠近所述测量区（6），所述流体通道在所述富集区（5）中减小其在z-方向上的延伸（e1、e2、e3、e4），尤其是阶梯式减小。4.根据前述权利要求中的任一项所述的盒（1），其特征在于，所述机械引导结构包括在所述x-y-平面中在所述流体通道（9）的表面上延伸的众多突起（13），尤其是壁，尤其其中，所述突起（13）在z-方向上具有超过待标记的所述颗粒（16、16'）的直径的一半的延伸。5.根据权利要求4所述的盒（1），其特征在于所述突起（13），从通过所述流体通道（9）朝着所述出口的流动的角度来看，所述突起指向所述流体通道（9）的所述预定分区以引导颗粒（16、16'）到所述预定分区，或者指向远离所述预定分区，以便引导靠近但不在所述预定区域内的颗粒（16、16'）远离所述磁场传感器（14），或者特征在于指向和指向远离所述预定分区的突起（13）的组合。6.根据前述权利要求中的任一项所述的盒（1），其特征在于，所述流体通道（9）的所述预定分区在所述流体通道（9）的x-y-平面中的表面上是所述流体通道（9）的中间（M）。7.根据前述权利要求中的任一项所述的盒（1），其特征在于，所述流体通道（9）在所述富集区（5）中迂回曲折，以便延长路径，在所述路径中，通过所述机械引导结构引导所述颗粒（16、16'）。8.根据前述权利要求中的任一项所述的盒（1），其特征在于，所述测量区（6）包括阱部（20），所述阱部从通过所述流体通道（9）朝着所述出口的流动的角度来看位于所述磁场传感器（14）之后。9.根据前述权利要求中的任一项所述的盒（1），其特征在于，所述流体通道（9），尤其是在所述测量区（6）中的流体通道（9），具有在250和25...

【专利技术属性】
技术研发人员：O海登，MJ黑劳，M赖斯贝克，L里希特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE