用于血液样品中的粒子分析的鞘流体系统和方法技术方案

本公开的各方面和实施例提供了供用来分析样品中所含的粒子的粒子分析仪使用的粒子和/或细胞内细胞器配向剂。示例性粒子和/或细胞内细胞器配向剂包含水溶液、粘度改性剂和/或缓冲剂。

【技术实现步骤摘要】
用于血液样品中的粒子分析的鞘流体系统和方法本申请为下述申请的分案申请，原申请的申请日(国际申请日)：2014年3月17日，原申请的申请号：201480012697.2(国际申请号PCT/US2014/030850)，原申请的专利技术名称：用于血液样品中的粒子分析的鞘流体系统和方法。相关专利申请的交叉引用本专利申请是2013年3月15日提交的美国临时专利申请No.61/799,152的非临时性申请并要求其优先权权益，所述临时专利申请的内容以引用方式并入本文。本专利申请还涉及均在2014年3月17日提交的美国专利申请No.14/215,834、14/216,533、14/216,339、14/216,811和14/217,034以及国际专利申请No.(autofocus,flowcell,dynamicrange,contrastagent,hematology)(自聚焦、流通池、动态范围、对比剂、血液学)。这些提交专利中的每一者的内容均以引用方式并入本文。
技术介绍
本公开涉及使用全自动化或部分自动化装置区分和定量样品中的粒子(诸如血细胞)的分析粒子(包括对流体样品中的粒子成像)的设备、系统、组合物和方法领域。本公开还涉及可用于分析得自受试者的样品中的粒子的粒子和/或细胞内细胞器配向液体(particleand/orintracellularorganellealignmentliquid,PIOAL)，用于制备所述液体的方法，以及使用所述液体检测和分析粒子的方法。本专利技术还公开了可用于进行基于图像的生物流体样品分析的组合物、系统、装置和方法。本公开的组合物、系统、装置和方法还可用于对生物流体中的粒子(诸如红血细胞、网织红细胞、有核红血细胞、血小板)进行检测、计数和表征，以及用于基于图像和形态的白血细胞分类计数、分类、子分类、表征和/或分析。血细胞分析是用于提供患者健康状态的概况的最常执行的医学检验之一。血液样品可从患者身体抽取并储存在含有抗凝血剂以防止凝结的试管中。全血样品通常包含三大类血细胞，包括红血细胞(红血球)、白血细胞(白血球)和血小板(凝血细胞)。每一类又可分成成员亚类。例如，五大类型或亚类的白血细胞(WBC)具有不同的形状和功能。白血细胞可包括中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。也存在红血细胞类型的亚类。样品中粒子的外观可根据病理状况、细胞成熟度和其他原因而不同。红血细胞亚类可包括网织红细胞和有核红血细胞。估计RBC、WBC或血小板浓度的血细胞计数可以人工方式或使用自动分析仪进行。当血细胞计数以人工方式进行时，将一滴血作为薄层涂片而施加到显微镜载片上。传统上，已将人工检查显微镜载片上的干燥、染色血涂片用来确定五种类型的白血细胞的数量或相对量。已将组织学染料和染剂用于对细胞或细胞结构染色。例如，瑞氏染剂是已用于对血涂片染色以在光学显微镜下检查的组织学染剂。全血计数(CBC)可使用自动化分析仪获得，其中一种类型基于粒子或细胞沿着小管通过感测区时的阻抗或动态光散射而对血液样品中的不同粒子或细胞的数量计数。自动化CBC可采用多种仪器或方法区分不同类型的细胞，这些细胞包括RBC、WBC和血小板(PLT)，它们可单独地进行计数。例如，要求最小粒度或体积的计数技术可用于仅对大细胞计数。血液中的某些细胞(诸如异常细胞)可能无法正确计数或鉴定。彼此粘附的小细胞可能被错误地计数为大细胞。当怀疑计数有误时，可能需要对仪器结果进行人工复查以确认和鉴定细胞。自动化血细胞计数技术可涉及流式细胞术。流式细胞术涉及提供窄的流路，以及对单个血细胞的通过进行感测和计数。流式细胞术方法已用于检测悬浮在流体中的粒子，诸如血液样品中的细胞，以及用于分析粒子的粒子类型、尺寸和体积分布以便推断出血液样品中相应粒子类型或粒子体积的浓度。分析悬浮在流体中的粒子的合适方法的例子包括沉降、微观表征、基于阻抗的计数和动态光散射。这些工具易出现测试误差。另一方面，准确表征粒子的类型和浓度在诸如医学诊断的应用中可能至关重要。在基于成像的计数技术中，使用耦合到数码相机的显微镜物镜镜头捕获可能正在通过观察区的制备样品的像素数据图像。像素图像数据可用数据处理技术加以分析，并且还显示在监视器上。具有流通池的自动化诊断系统的各方面在授予Turner等人的美国专利No.6,825,926以及均授予Kasdan等人的美国专利No.6,184,978、6,424,415和6,590,646中有所公开，它们据此以引用方式并入，如同在本文完整示出一样。使用动态光散射或阻抗的自动化系统已用于获得全血计数(CBC)：总白血细胞计数(WBC)、红血细胞总细胞体积(RBC分布)、血红蛋白HGB(血红蛋白在血液中的量)；平均细胞体积(MCV)(红细胞的平均体积)；MPV(平均PLT体积)；血细胞比容(HCT)；MCH(HGB/RBC)(每个红血细胞的血红蛋白的平均量)；和MCHC(HGB/HCT)(细胞中血红蛋白的平均浓度)。自动化或部分自动化方法已用来便于白血细胞五部分分类计数和血液样品分析。虽然此类目前已知的粒子分析系统和方法连同相关的医学诊断技术可为医生、临床医生和患者提供实际益处，但是仍需要进一步的改进。例如，一直需要在使用自动化系统执行基于图像的样品分析时可用于粒子和/或细胞内细胞器配向的改进方法和组合物。本专利技术的实施例为这些待解决的需求中至少一些提供了解决方案。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及用于分析包含粒子的制备样品的设备、系统、组合物和方法。在一些方面，所述系统包括可以为视觉分析仪的分析仪。在一些方面，所述设备包括视觉分析仪和处理器。在一个方面，本公开涉及自动化粒子成像系统，其中使包含所关注的粒子的液体样品流过具有观察孔的流通池，高光学分辨率成像装置通过所述观察孔捕获图像。在一些方面，该高光学分辨率成像装置包括相机，诸如数码相机。在一个方面，该高光学分辨率成像装置包括物镜镜头。流通池耦合到样品流体源，诸如制备的样品，以及粒子和/或细胞内细胞器配向液体(PIOAL)源。所述系统允许捕获流动样品中粒子的聚焦图像。在一些实施例中，该图像可用于自动化、高通量方法以对粒子进行分类及子分类。示例性视觉分析仪可包括便于图像的自动化分析的处理器。在一些情况下，视觉分析仪可用于本公开的方法以提供自动化的基于图像的WBC分类计数或其他血液样品粒子分析方案。在一些情况下，本公开的方法涉及形态异常的自动化鉴定以便对受试者是健康还是具有疾病、病症、异常和/或感染进行确定、诊断、预后、预测和/或支持诊断，并且监测受试者是对治疗响应还是无响应。本专利技术的实施例提供可用于经粒子对比剂组合物处理过的细胞中的粒子和/或细胞内细胞器配向的系统、方法和鞘流体组合物。此类技术克服了与用于流式细胞术的常规鞘流体相关的某些难题，常规鞘流体可能存在维持细胞形态和/或不能捕获允许测定一种或多种血液组分的优化图像的缺点。在某些实施例中，在带形样品料流与鞘流体之间的粘度差和/或速度差和/或带形样品料流的厚度，例如与变窄流路过渡区所提供的几何聚焦作用相结合，可引入剪切力而作用在流动中的粒子上，从而导致粒子在视觉分析仪中的整个成像过程中配向或保持配向。在一些实施例中，样品将为对比度增强的。在一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于组合式粘度和几何流体聚焦分析仪的粒子和细胞内细胞器官配向液体(PIOAL)，其特征在于，所述PIOAL引导被注入所述分析仪的变窄流通池过渡区的给定粘度的血液样品流体的流动，以便产生被所述PIOAL包封的样品流体料流，所述PIOAL包含：粘度比所述血液样品流体的粘度更高的流体，以及粘度剂，其中，与粘度差相关的所述PIOAL流体和所述样品流体之间的相互相用所引起的粘度流体聚焦作用，与和所述变窄流通池过渡区相关的所述PIOAL流体和所述样品流体之间的相互相用所引起的几何流体聚焦作用相结合，有效地在所述分析仪的成像位点在多个粒子中的至少一些中提供靶成像状态，而所述粘度剂保持所述样品流体料流中的细胞的活力，从而当所述细胞从所述样品流体料流延伸到流动鞘流体中时，使所述细胞的结构和内容物完整，所述PIOAL减小所述PIOAL流体和所述样品流体之间的所述粘度差和剪切力，以保持细胞膜和细胞形态，并且所述粘度剂包括从5％到8％(v/v)浓度的甘油。

【技术特征摘要】
2013.03.15 US 61/799,1521.一种用于组合式粘度和几何流体聚焦分析仪的粒子和细胞内细胞器官配向液体(PIOAL)，其特征在于，所述PIOAL引导被注入所述分析仪的变窄流通池过渡区的给定粘度的血液样品流体的流动，以便产生被所述PIOAL包封的样品流体料流，所述PIOAL包含：粘度比所述血液样品流体的粘度更高的流体，以及粘度剂，其中，与粘度差相关的所述PIOAL流体和所述样品流体之间的相互相用所引起的粘度流体聚焦作用，与和所述变窄流通池过渡区相关的所述PIOAL流体和所述样品流体之间的相互相用所引起的几何流体聚焦作用相结合，有效地在所述分析仪的成像位点在多个粒子中的至少一些中提供靶成像状态，而所述粘度剂保持所述样品流体料流中的细胞的活力，从而当所述细胞从所述样品流体料流延伸到流动鞘流体中时，使所述细胞的结构和内容物完整，所述PIOAL减小所述PIOAL流体和所述样品流体之间的所述粘度差和剪切力，以保持细胞膜和细胞形态，并且所述粘度剂包括从5％到8％(v/v)浓度的甘油。2.如权利要求1所述的PIOAL，其特征在于，所述甘油是5％(v/v)的浓度。3.如权利要求1或2所述的PIOAL，其特征在于，进一步包括从0.5％到2.5％(w/v)浓度的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。4.如权利要求1或2所述的PIOAL，其特征在于，进一步包括1％(w/v)浓度的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。5.如权利要求4所述的PIOAL，其特征在于，所述PVP具有360，000的分子量。6.如权利要求4所述的PIOAL，其特征在于，进一步包括磷酸盐缓冲盐水、氯化钠、氯化钾和去离子水。7.如权利要求1所述的PIOAL，其特征在于，进一步包括pH调节剂。8.如权利要求7所述的PIOAL，其特征在于，所述pH调节剂是缓冲剂。9.如权利要求7所述的PIOAL，其特征在于，所述pH调节剂是氢氧化钠。10.如权利要求1所述的PIOAL，其特征在于，所述PIOAL具有大约1-10厘泊(cP)之间的粘度。11.如权利要求1所述的PIOAL，其特征在于，所述PIOAL的pH是大约7.2。12.如权利要求1所述的PIOAL，其特征在于，所述PIOAL是等渗的。13.如权利要求1所述的PIOAL，其特征在于，进一步包括表面活性剂。14.如权利要求1所述的PIOAL，其特征在于，进一步包括抗微生物剂。15.如权利要求1所述的PIOAL，其特征在于，所述PIOAL具有与所述血液样品流体的pH相等的pH。16.如权利要求1所述的PIOAL，其特征在于，进一步包括稀释剂和去离子水。17.如权利要求1所述的PIOAL，其特征在于，进一步包括离子强度改性剂、表面活性剂、螯合剂和抗微生物剂。18.一种用于组合式粘度和几何流体聚焦分析仪的粒子和细胞内细胞器官配向液体(PIOAL)，其特征在于，所述PIOAL引导被注入所述视觉分析仪的变窄流通池过渡区的给定粘度的血液样品流体的流动，以便产生被所...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里·A·法雷尔，巴特·J·万德斯，托马斯·H·亚当斯，沃伦·格罗纳，赵晓东，
申请(专利权)人：艾瑞思国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US