提供稳定流体流的系统和方法技术方案

描述了一种在流体流中具有微小脉动性测量值的系统的实施例，所述系统包括：第一泵，其配置成以包括脉动性测量值的第一流速使所述流体流动到接头；和第二泵，其配置成以小于所述第一流速的第二流速使一部分所述流体从所述接头开始流动，以从所述接头以第三流速产生具有微小脉动性测量值的流体流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提供稳定流体流的系统和方法
本专利技术涉及流式细胞术、泵及其使用方法。
技术介绍
流式细胞仪能够对在液体流中流动的颗粒进行快速和有效的分析(例如“高通量”分析)，以提供大量应用所需的单个颗粒的实时识别。流式细胞仪的许多实施例使用所谓的“鞘液”，所述鞘液围绕并将颗粒在可以被称为流动剖面的“内径”内排成一列，使得它们以串联方式通过检测区域。或者，流式细胞仪的一些实施例包括具有通道的单个流动剖面，所述通道的尺寸与颗粒的尺寸基本相似，从而允许颗粒以一列纵队的形式通过，而防止多个颗粒同时通过检测器。颗粒可以包括细胞、单分子、与流的流体组分不混溶的流体液滴等等。流式细胞仪实施例可以以高流速(例如，≥10m/s)处理样本流，以用于高速应用，以及以低流速(例如，≤10mm/s)处理样本流，以用于低速应用。高流速流式细胞仪是常见的，而低流速流式细胞仪不太常见，并且在提供稳定的低鞘液流速时不太可靠。所述问题通常源于不能同时适合高流量和低流量的泵和流体通道系统。对于使用粘性鞘液，例如油的流式细胞术方法，提供稳定的鞘液流速更加困难。流式细胞仪的实施例通常使用“压力储存器”和“调节器”来驱动鞘液的流动，其可以变得稳定但需要对流体的温度和粘度进行仔细的控制以保持流速的稳定性。在实践中，这种系统局限于流速的小动态范围，并且通常局限于仅提供高或低的鞘液流速而不能同时提供高和低鞘液流速。例如，重力储存器已被用于产生非常稳定的低流速，但对于高流速系统通常不实用。还使用容积输送方法，其实施例可以包括在流体温度和粘度差异方面通常更稳健，但是动态范围受到限制并且受到显著脉动影响的注射泵和/或蠕动泵。特别是蠕动泵，其是自然脉动式的，如果要达到任何可接受的流速稳定性水平，则必须结合脉冲衰减使用。由于步进电机的转数较低，并且每步都有较大的置换流体体积，注射泵可能会传播较大的脉冲波。注射器磨损、泵磨损和含有盐或颗粒的流体会引起注射器静摩擦，并进一步加剧流动脉动性。此外，分析受限于注射器容积，必须暂停进行重新填充。注射器尺寸的选择通常是大注射器固有的较大置换容积和静摩擦导致的较大相对脉动和小注射器所需的较大填充频率之间的折衷。注射泵脉动性的例子由Li等人在《芯片实验室(LabChip.)》2014年2月21日；14(4):744-9，标题为《注射泵引起的全水微流体系统波动对流速精度的影响(Syringe-pump-inducedfluctuationinall-aqueousmicrofluidicsystemimplicationsforflowrateaccuracy)》的文章中描述，其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。在流式细胞术实施例中获取精确的定量数据取决于鞘流的稳定流速，其允许颗粒以一致的速度和位置通过流式细胞仪的检测区域。例如，在具有多于一个空间分离激光器的流式细胞仪的实施例中，具有稳定的鞘流流速特别重要。颗粒流速的变化导致单个颗粒从激光器到激光器的传输时间的差异，这些变化限制了流式细胞仪每秒能够精确记录的事件数量。随着颗粒流速的变化增加，流式细胞仪引入错误数据，或甚至遗漏来自传输颗粒的数据的可能性增加。因此，非常希望具有能够在高流速和低流速下提供稳定流的流式细胞仪实施例，从而为广泛的应用提供可靠的操作。
技术实现思路
本文针对说明性而非限制性的实施方式来描述用于解决这些和其它需求的系统、方法和产品。各种替代、修改和等同物都是可能的。描述了一种在流体流中具有微小脉动性测量值的系统的实施例，所述系统包括第一泵，其配置成以包括脉动性测量值的第一流速使流体流动到接头；和第二泵，其配置成以小于第一流速的第二流速使一部分流体从接头开始流动，以从所述接头以第三流速产生具有微小脉动性测量值的流体流。上述实施例和实施方式不一定是相互包含或排斥的，并且可以以不冲突和其它可能的任何方式组合，无论它们是与相同或不同的实施例或实施方式相关联地呈现。一个实施例或实施方式的描述并不旨在限制其它实施例和/或实施方式。此外，在替代实施方式中，本说明书别处描述的任何一个或多个功能、步骤、操作或技术可以与本
技术实现思路
中描述的任何一个或多个功能、步骤、操作或技术组合。因此，上述实施例和实施方式是说明性的而不是限制性的。附图说明从以下结合附图的详细描述中将更清楚地理解以上和其它特征。在附图中，相同的附图标记表示相同的结构、元件或方法步骤，附图标记的最左边的数字表示参考元件首次出现的图的编号(例如，元件120首次出现是在图1)。然而，所有这些惯例都是典型或说明性的，而不是限制性的。图1是包括多个输入泵的流式细胞仪仪器的一个实施例的简化图示；图2是图1的输入泵和压力传感器的布置的一个实施例的简化图示；图3A和3B是使用4个激光源以1m/s流速测量的脉动性的简化图示；以及图4A和4B是使用4个激光源以0.5m/s流速测量的脉动性的简化图示。在附图的多个视图中，相同的附图标记表示相应的部件。具体实施方式如将在下面更详细地描述的，所描述的专利技术的实施例包括流式细胞仪仪器，其配置成在高流速和低流速下提供稳定流。更具体地说，流式细胞仪包括多个提供流体流并增加流速的动态范围的泵，所述流体流包括微小脉动性测量值。此外，所描述的本专利技术的一些实施例可以包括一个或多个压力传感器，所述一个或多个压力传感器定位成提供与流动池相关联的输入和输出流压力的差分测量。图1提供了包括与流动池160流体连通的输入泵155和输入泵155'的流式细胞仪150的简化说明性示例。图1还示出了能够与计算机110和样本120交互的用户101，以及计算机110和流式细胞仪150之间的网络连接。流式细胞仪150可以包括用于低流速和/或高流速应用的任何类型的流式细胞仪。例如，流式细胞仪的实施例可以包括赛默飞世尔科技公司(ThermoFisherScientific)的NxT流式细胞仪。流式细胞仪150的实施例典型地检测与样本相关联的一个或多个可测量信号，所述样本包括但不限于荧光标记、半导体纳米晶体(例如，有时称为量子点)或本领域已知的其它标记技术。在一些或所有描述的实施例中，流式细胞仪150包括一个或多个激发光源和一个或多个检测器，当样本通过流动池160中的检测区时，所述检测器能够检测来自样本的光发射，所述流动池可以包括通道、室、井或可以实现信号检测的其它类型的区域。例如，流式细胞仪150的一些实施例可以包括不同配置的激发光源，所述激发光源包括1至4个激光源，每个激光源能够为各种不同的荧光团提供激发光。在本示例中，不同激光源的激发光谱不重叠，或者在一些实施例中，可能需要一定程度的重叠。此外，激光源可以包括激发波长的选择，所述激发波长包括405nm(例如紫色)、480nm(例如蓝色)、561nm(例如黄色)以及637nm(例如红色)。此外，流式细胞仪150的实施例包括控制器元件以及包括管、通道、阀、泵、流动阻尼器等的流体或微流体部件。此外，流式细胞仪150的实施例通常利用与应用兼容的流体，所述流体可以包括各种组合物的含水流体、油或其它流体。流体还可以包含一种或多种添加剂，所述添加剂增强流体的特性，或者在可以包括表面活性剂、颗粒等的流式细胞仪150的实施例中改善性能。而且，在所描述的实施例中，不同的流体或流体类型可以用于流的鞘部分和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在流体流中具有微小脉动性测量值的系统，其包括：第一泵，其配置成以包括脉动性测量值的第一流速使所述流体流动到接头；和第二泵，其配置成以小于所述第一流速的第二流速使一部分所述流体从所述接头开始流动，以从所述接头以第三流速产生具有微小脉动性测量值的流体流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.30 US 62/272,799;2016.08.19 US 62/376,9741.一种在流体流中具有微小脉动性测量值的系统，其包括：第一泵，其配置成以包括脉动性测量值的第一流速使所述流体流动到接头；和第二泵，其配置成以小于所述第一流速的第二流速使一部分所述流体从所述接头开始流动，以从所述接头以第三流速产生具有微小脉动性测量值的流体流。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二流速小于所述第一流速。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一泵包括齿轮泵。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一泵包括小齿。5.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一泵在1000RPM下运行。6.根据权利要求3所述的系统，其中所述第二泵包括齿轮泵。7.根据权利要求5所述的系统，其中所述第一泵包括小齿。8.根据权利要求3所述的系统，其中所述第二泵在990RPM下运行。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一和第二泵的流速可调。10.根据权利要求1所述的系统，其中以所述第三流速流动的所述流体进入检测区域。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述检测区域包括流动池。12.根据权利要求1所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·沃德，J·马尔金，
申请(专利权)人：生命技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US