颗粒分离器系统技术方案

本发明专利技术涉及利用磁性悬浮从细胞和细胞核碎片以及死细胞中分离和

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】颗粒分离器系统、材料和使用方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求
2021
年1月
19
日提交的美国临时申请序列号
No.63/139,301
的优先权权益，其全部公开内容通过引用整体并入本文
。


[0003]本专利技术总体上涉及含颗粒样本
(
例如细胞或生物分子
)
的浓缩，以便在介质中分离这样的颗粒和分离颗粒贫化介质
。
在一些实施例中，本专利技术总体上涉及从细胞核碎片和死细胞中分离和
/
或浓缩细胞核
。

技术介绍

[0004]分离介质中含有的颗粒是许多化学和生物过程中的一个重要步骤
。
在一些过程中，可能需要简单地分离颗粒，以便于颗粒的使用或操控，而在其他过程中，可能需要将颗粒与介质中也存在的其他颗粒分离
。
已经开发了各种装置来促进这种颗粒分离和隔离
。
此外，已经尝试开发依赖于颗粒及其周围介质的磁性特性以便从颗粒的异质群体中分离出感兴趣的颗粒的装置
。
[0005]在对细胞操作时，一个常见的需求是通过减少细胞悬浮于其中的体积来浓缩细胞
。
细胞浓缩的最常见过程是离心细胞以形成球团，并去除大部分介质
。
离心分离包括施加离心力，根据颗粒的大小
、
形状
、
密度
、
介质粘度和转子速度，将颗粒从溶液中分离出来
。
然而，在某些情况下，离心是不可取的，因为离心会对细胞造成损伤或使细胞活化
。
例如，
T
细胞离心可导致细胞活化
。
此外，当处理很少的或者小体积的样本时，容积分离技术
(
如离心
)
可能会非常浪费或费力，并且不容易实现样本分级分离
。
此外，当待分离的颗粒易碎或不稳定时，例如对于生物体的处理，提高颗粒稳定性的精确条件可能具有挑战性
。
[0006]对于难以处理的组织和样本，细胞核已迅速成为单细胞研究和开发的主要目标之一
。
虽然处理细胞应该比细胞核更简单
、
更直接，但处理组织的实际情况往往比预期要复杂和困难得多
。
[0007]各组织在进行处理时的细胞组成
、
细胞外基质和解离行为各不相同
。
因此，研究人员发现建立经过充分验证且一致执行的解离和纯化方案来产生可靠的
、
高品质的单细胞悬浮液变得越来越困难
。
可选地，细胞核工作流程克服了许多这些挑战，不仅为单细胞分析提供了更加统一和标准化的起始材料，而且还消除了与组织解离和处理相关的基因表达变化的一些可能性
。
[0008]遗憾的是，细胞核制备也面临其自身的挑战
。
具体来说，如何纯化从死细胞和碎片中提取的细胞核
。
传统方法使用起来仍然困难且耗时，产量和纯度较差
。LeviCell
提供了一种快速
、
简单且高效的细胞核纯化方法
。
[0009]本文所述的装置和方法通过提供用于浓缩颗粒
(
例如细胞和细胞核
)
和产生不依赖于离心期间所需的高机械力的颗粒贫化介质的替代方法来解决这些问题
。

技术实现思路

[0010]在本
技术实现思路
中提供的专利技术实施例仅仅是说明性的，并且提供了这里公开的所选实施例的概述
。
本专利技术概述是说明性的和选择性的，不限制任何权利要求的范围，不提供这里公开或构想的专利技术实施例的整个范围，并且不应该被解释为限制或约束本公开或任何要求保护的专利技术实施例的范围
。
[0011]本文提供了一种流体浓缩器装置，其包括入口通道
、
处理通道和至少两个输出通道，以及用于使含有颗粒的样本移动通过浓缩器装置的泵
。
浓缩器装置可具有单独的分流通道，这些分流通道可由阀或功能类似的分流技术控制，以收集颗粒浓缩流或颗粒贫化流的全部或部分
。
浓缩器装置可以在自动控制下操作，并且还包括在处理通道或入口通道的部分的内部或附近的一个或多个传感器，以检测颗粒是否存在或颗粒量或颗粒或样本流的其它物理或化学性质
。
探测器的输出可以可操作地连接到浓缩器控件，以优化浓度和分级分离条件
。
粒子浓缩
/
贫化可以通过重力沉降
、
磁悬浮
/
排斥以及它们的组合由设备物理实现
。
入口通道与处理通道的接口优选地在几何上构造成减少或消除处理通道中的湍流
。
处理通道和输出通道之间的接口优选地在几何上构造成有助于将分层流
、
颗粒富集流和颗粒贫化流收集到它们各自的出口通道中
。
[0012]本文还提供一种流体浓缩装置，其具有沿处理通道
(X
轴
)
基本上线性定位的磁性部件，以基于处理通道中的粒子的顺磁性而提供对粒子的磁性排斥或吸引
。
磁性部件可用于引起或增加颗粒在处理通道内的沉积
。
包括沿着处理通道的磁体部件的流体浓缩装置的另一个应用是这种装置能够在低重力或微重力环境中操作
。
或者，在某些情况下，当样本流体为非均质颗粒混合物时，磁性部件可选择性地抑制样本流体中某些颗粒的沉降
。
在一些实施例中，在入口通道内提供磁场可通过对从入口通道到处理通道的颗粒流提供可克服的抑制而赋予预浓缩效果
。
可通过将基本上沿处理通道呈线性的磁体延伸到入口通道中而引发入口通道磁场
。
可替代地，磁性部件可以独立于处理通道并安置成与入口通道磁连通
。
在一个实施例中，这是条形磁体，在另一个实施例中，它是围绕入口通道的全部或一部分的环形或超环面磁体
。
入口通道磁体可以是永磁体或在磁控制器控制下的电磁体
。
在下面举例说明的其他实施例中，处理通道可以具有与处理通道基本成线性放置的多个磁性部件
。
在一个这样的实施例中，提供不同磁场强度的磁体以平行于处理通道基本上线性的方式彼此相对地定位
(
例如，顶部和底部
)。
当与预浓缩步骤或装置配置相结合时，该实施例可选择性地用于浓缩含有异质颗粒组合物的样本的预定颗粒组分
。
颗粒在处理通道外部的积聚可能是一个被动过程，取决于入口通道内样本液体介质中颗粒的流动性以及样本流量
。
颗粒在处理通道外部的积聚可以是利用入口通道内的磁场在该磁场内阻止颗粒的主动过程
。
对从入口通道进入处理通道的颗粒运动的障碍可以通过操控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种分离细胞核的方法，包括：将包含细胞核的样本和包含顺磁性化合物或铁磁流体的样本介质加载到分离通道中；利用至少一个磁体使样本受到磁力以对分离起作用；在没有进一步离心作用的情况下收集被分离样本的包含细胞核的至少一个级分；以及可选地在分离之前
、
期间和
/
或之后对样本中的细胞核进行成像
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述样本包含约
50
个至约
10,000,000
个细胞核
。3.
根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述样本还包含活细胞
、
死细胞或细胞碎片
。4.
根据权利要求1‑3中任一项所述的方法，其中，在级分中的细胞核的浓度相比原始样本增加至少
1.1:1。5.
根据权利要求1‑4中任一项所述的方法，其中，原始样本中非核颗粒的浓度在所述级分中降低至少约1％
。6.
根据权利要求1‑5中任一项所述的方法，其中，在样本级分中已分离的细胞核的完整性相比通过包括离心作用的方法在样本级分中被分离的细胞核的完整性大至少约
30
％
。7.
根据权利要求1‑6中任一项所述的方法，其中，所述细胞核是从人类细胞
、
非人类动物细胞或植物细胞中分离出的
。8.
根据权利要求1‑7中任一项所述的方法，其中，所述细胞核是从健康细胞
、
病变细胞
、
感染细胞
、
转染细胞或基因改造细胞中分离出的
。9.
一种从混合物中分离活细胞和
/
或细胞核的方法，所述混合物包含所述活细胞和
/
或细胞核
、
死细胞和细胞核碎片，所述方法包括：
A)
提供流体样本处理装置，其包括：
(i)
处理通道，
(ii)
入口通道，
(iii)
将入口通道连接到处理通道的入口连接区域，
(iv)
在处理通道的上侧和下侧沿处理通道的
X
轴排列的多个磁性部件，
(v)
多个出口通道，
(vi)
将处理通道连接到出口通道的出口连接区域，
(vii)
在出口连接区域处与处理通道的上部区域流体连通的第一出口通道，
(viii)
在出口连接区域处与处理通道的下部区域流体连通的第二出口通道，以及
(ix)
与第一出口通道相关联的第一流量调节器和与第二出口通道相关联的第二流量调节器；以及
B)
使所述混合物流过所述流体样本处理装置，以提供富含所述活细胞和
/
或细胞核的第一回收样本以及贫于所述活细胞和
/
或细胞核的第二回收样本
。10.
根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一回收样本富含细胞核
。11.
根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一回收样本富含活细胞
。12.
根据权利要求9‑
11
中任一项所述的方法，其中：
a)
所述第一回收样本中活细胞的产量为所述混合物的总活细胞组分的至少约
50
％
、
至少约
60
％
、
至少约
70
％或至少约
75
％；和
/
或
b)
所述第一回收样本中细胞核的产量为来自所述混合物的活细胞组分的总细胞核的
至少约
50
％
、
至少约
60
％
、
至少约
70
％或至少约
75
％
。13.
根据权利要求9‑
12
中任一项所述的方法，其中，所述出口连接区域还包括料流分流器部分
。14.
根据权利要求
13
所述的方法，其中，所述料流分流器部分伸入所述处理通道中，并被构造和...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：力微拓公司，
类型：发明
国别省市：