用于细胞分析的装置和方法制造方法及图纸

本公开涉及装置、装置系统以及用于分析样品中的细胞(例如，血细胞)和颗粒的方法。本公开提供各种装置和装置系统，其可以包括：光源，聚光透镜，以及一个、两个或多个检测器。这些装置和装置系统还可以包括流动室或包括有流动室的卡盒装置。本公开提供各种方法，其可以包括步骤：使用光源来发出照射光；使用该照射光来照明样品流；并且使用一个、两个或多个检测器来检测被聚集的散射光和荧光。这些方法可以包括使用流动室来形成样品流。这些方法还可以包括步骤：将样品接收到具有流动室的卡盒装置中；使用该卡盒装置来混合样品与试剂以形成测量样品；并且使用该流动室来形成该测量样品的样品流。

Devices and methods for cell analysis

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于细胞分析的装置和方法优先权声明本申请要求于2017年6月14日提交的标题为“用于细胞分析的装置和方法(DevicesandMethodsforCellAnalysis)”的美国临时专利申请第62/519,467号的优先权，其全部内容通过引用并入本文并作为依据。
本公开涉及药物、细胞计数和医疗装置。
技术介绍
本文引用的所有出版物都通过引用全部并入本文，就如同每个单独的出版物或专利申请被具体并单独地指出通过引用并入本文一样。以下描述包括可以用于理解本公开的信息。这并不承认本文所提供的任何信息是现有技术或与本公开相关或任何具体或隐含地引用的出版物是现有技术。流式细胞计数(flowcytometry)是用于检测样品中的细胞并高通量地分析其特征的强大方法。通过在流动室内形成样品流并使用来自于光源的光照射该样品流，信号例如具有前向角的散射光、具有侧向角的散射光以及荧光可以从单个细胞中被检测到，并且该信号可以用于分析该细胞的特征例如细胞大小、细胞粒度、细胞核酸、细胞膜完整性以及细胞抗原表达等。在临床应用中，流式细胞计数已被广泛用于检测和分析人体或动物血液中的细胞，例如计数血细胞的数量、将血细胞分为不同的类型(例如白细胞、红细胞和血小板)、以及分析细胞的抗原表达(例如，CD4+抗原、CD8+抗原等)。例如，在血液分析中，流式细胞计数已被用于测量每个样品体积中白细胞的总数、红细胞的总数和血小板的总数，并将白细胞进一步分为不同的亚型(例如，淋巴细胞、单核细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞以及嗜碱性粒细胞)并确定他们各自的百分比。再例如，流式细胞计数用于在AIDS诊断中计数血液中的CD4+淋巴细胞和CD8+淋巴细胞的数目。用于流式细胞计数分析的传统分析仪通常具有固定的流动室来形成样品流。流动室与光学检测部件之间的对准是固定的并且没有偏差。相反，在具有可更换或一次性流动室的分析仪中，每当流动室被更换时，流动室与光学检测部件之间的对准可能具有显著的偏差。该对准偏差对于流动室在每次样品测量后被处理和更换的分析仪而言会成为突出的问题。此外，传统分析仪中的流动室通常具有至少两个用于信号检测的光学透明表面，其中一个表面被用来测量来自于样品流的具有前向角的散射光(例如，散射角小于约20度)，并且另一个表面被用来测量来自于样品流的具有侧向角的散射光(例如，散射角大于约70度)、以及荧光或两者。然而，在一些分析仪中，流动室(例如，一些通过塑料注射成型工艺制成的低成本流动室)可能仅具有一个用于信号检测的光学透明表面。低成本的可更换或一次性流动室对于许多应用例如即时诊断而言是必要的。但是，仅具有一个用于信号检测的光学透明表面的流动室可能限制可检测信号的选择。另外，可更换或一次性流动室通常被构建在卡盒装置中，并且卡盒装置的表面或光路中任何其他表面可以将光反射回光源并引入不想要的噪声。而且，从可更换或一次性流动室内的目标(例如，颗粒和细胞)检测到的光信号的强度可能是弱的，因此提高光信号的聚集效率具有挑战性。为了应对这些挑战，本公开提供用于分析颗粒和细胞的各种装置和方法。
技术实现思路
将结合装置、系统和方法描述并说明以下实施例及其方面，其是示例性和说明性的，并非限制范围。为了解决上面讨论的那些挑战，本公开提供用于分析颗粒和细胞的各种装置和方法。在各种实施例中，本公开提供用于分析血液样品中的细胞的各种装置和方法。在各种实施例中，这些装置和方法也可以用于分析样品中的其他颗粒(例如，珠、纳米颗粒、蛋白质分子、核酸分子等)。在各种实施例中，这些装置和方法适用于可更换或一次性的流动室。在各种实施例中，这些装置和方法适用于仅具有一个用于信号检测和测量的光学透明表明的流动室。在各种实施例中，这些装置和方法也与其他流动室兼容，例如，固定的流动室和具有超过一个用于信号检测和测量的光学透明表面的流动室。本公开的各种实施例提供一种装置或装置系统，其包括：光源，其被配置为发出用于照明样品流的照射光，其中所述样品流包括颗粒和/或细胞；聚光透镜，其被配置为聚集来自于所述样品流中的颗粒和/或细胞的具有前向角的散射光以及荧光两者；以及一个、两个或多个检测器，其被配置为检测所述具有前向角的散射光的信号和所述荧光的信号。如本文所公开的装置或装置系统可以被用于分析样品中的颗粒和/或细胞。本公开的各种实施例提供一种装置或装置系统，其包括：流动室，其被配置为形成测量样品的样品流，所述测量样品包括颗粒和/或细胞；光源，其被配置为发出用于照明所述样品流的照射光；聚光透镜，其被配置为聚集来自于所述样品流中的颗粒和/或细胞的具有前向角的散射光以及荧光两者；以及一个、两个或多个检测器，其被配置为检测所述具有前向角的散射光的信号和所述荧光的信号。如本文所公开的装置或装置系统可以被用于分析样品中的颗粒或/或细胞。本公开的各种实施例提供一种分析样品流中的颗粒和/或细胞的方法，其包括：使用光源来发出照射光；使用所述照射光来照明所述样品流；使用聚光透镜来聚集来自于所述样品流中的颗粒和/或细胞的具有前向角的散射光以及荧光；并且使用一个、两个或多个检测器来检测所述具有前向角的散射光的信号和所述荧光的信号。本公开的各种实施例提供一种分析测量样品中的颗粒和/或细胞的方法，其包括：使用流动室来形成所述测量样品的样品流；使用光源来发出照射光；使用所述照射光来照明所述样品流；使用聚光透镜来聚集来自于所述样品流中的颗粒和/或细胞的具有前向角的散射光以及荧光；并且使用一个、两个或多个检测器来检测所述具有前向角的散射光的信号和所述荧光的信号。本公开的各种实施例提供一种装置或装置系统，其包括：光源，其被配置为发出用于照明所述样品流的照射光，其中所述样品流包括颗粒和/或细胞；聚光透镜，其被配置为聚集来自于所述样品流中的颗粒和/或细胞的具有侧向角的散射光以及荧光两者；以及一个、两个或多个检测器，其被配置为检测所述具有侧向角的散射光的信号和所述荧光的信号。如本文所公开的装置或装置系统可以被用于分析样品中的颗粒和/或细胞。本公开的各种实施例提供一种装置或装置系统，其包括：流动室，其被配置为形成测量样品的样品流，所述测量样品包括颗粒和/或细胞；光源，其被配置为发出用于照明所述样品流的照射光；聚光透镜，其被配置为聚集来自于所述样品流中的颗粒和/或细胞的具有侧向角的散射光以及荧光两者；以及一个、两个或多个检测器，其被配置为检测所述具有侧向角的散射光的信号和所述荧光的信号。如本文所公开的装置或装置系统可以被用于分析样品中的颗粒和/或细胞。本公开的各种实施例提供一种分析样品流中的颗粒和/或细胞的方法，其包括：使用光源来发出照射光；使用所述照射光来照明所述样品流；使用聚光透镜来聚集来自于所述样品流中的颗粒和/或细胞具有侧向角的散射光以及荧光；并且使用一个、两个或多个检测器来检测所述具有侧向角的散射光的信号和所述荧光的信号。本公开的各种实施例提供一种分析测量样品中的颗粒和/或细胞的方法，其包括：使用所述流动室来形成所述测量样品的样品流；使用光源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置系统，其包括：/n流动室，其被配置为形成测量样品的样品流，所述测量样品包括颗粒和/或细胞；/n光源，其被配置为发出用于照明所述样品流的照射光；/n聚光透镜，其被配置为聚集来自于所述样品流中的颗粒和/或细胞的具有前向角的散射光以及荧光两者；以及/n一个、两个或多个检测器，其被配置为检测所述具有前向角的散射光的信号和所述荧光的信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170614 US 62/519,4671.一种装置系统，其包括：
流动室，其被配置为形成测量样品的样品流，所述测量样品包括颗粒和/或细胞；
光源，其被配置为发出用于照明所述样品流的照射光；
聚光透镜，其被配置为聚集来自于所述样品流中的颗粒和/或细胞的具有前向角的散射光以及荧光两者；以及
一个、两个或多个检测器，其被配置为检测所述具有前向角的散射光的信号和所述荧光的信号。


2.如权利要求1所述的装置系统，其中，
还包括聚焦模块，所述聚焦模块被配置为聚焦所述照射光以在所述样品流上形成椭圆光斑。


3.如权利要求1所述的装置系统，其中，
还包括聚焦模块，所述聚焦模块包括与所述照射光的中心轴或者不共轴或者不垂直的透镜。


4.如权利要求1所述的装置系统，其中，
被聚集和/或被检测的散射光包括具有小于约3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25度的散射角的散射光，或者由具有小于约3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25度的散射角的散射光组成。


5.如权利要求1所述的装置系统，其中，
所述流动室是卡盒装置的一部分，所述卡盒装置被配置为被放置在读取仪中进行分析，并且所述读取仪包括光源、聚光透镜、检测器和信号分析单元。


6.如权利要求4所述的装置系统，其中，
所述卡盒装置被配置为混合样品与试剂以形成所述测量样品并在所述流动室内形成所述测量样品的样品流。


7.如权利要求1所述的装置系统，其中，
还包括接收模块，所述接收模块被配置为将被所述聚光透镜所聚集的所述具有前向角的散射光以及所述荧光分为分别朝向两个独立的检测器的两个独立的光路。


8.如权利要求1所述的装置系统，其中，
还包括双合透镜，所述双合透镜被配置为聚焦被聚集的所述荧光。


9.如权利要求1所述的装置系统，其中，
还包括信号分析单元，所述信号分析单元被配置为分析所述具有前向角的散射光的信号和所述荧光的信号以分析所述颗粒和/或所述细胞。


10.一种分析测量样品中的颗粒和/或细胞的方法，其包括：
使用流动室来形成所述测量样品的样品流；
使用光源来发出照射光；
使用所述照射光来照明所述样品流；
使用聚光透镜来聚集来自于所述样品流中的颗粒和/或细胞的具有前向角的散射光以及荧光；并且
使用一个、两个或多个检测器来检测所述具有前向角的散射光的信号和所述荧光的信号。


11.如权利要求10所述的方法，其中，
两个独立的检测器被用来检测所述具有前向角的散射光的信号和所述荧光的信号。


12.如权利要求10所述的方法，其中，
还包括使用聚焦模块来聚焦所述照射光以在所述样品流上形成椭圆光斑。


13.如权利要求10所述的方法，其中，
被聚集和/或被检测的所述散射光...

【专利技术属性】
技术研发人员：施文典，孟兆恺，丁宇喆，
申请(专利权)人：芯易诊有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US