【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、根据本专利技术，提供了用于快速标识、操纵和选择细胞的装置和相关方法。它对于操纵来自无限增殖化细胞培养物样本或直接来自组织样本的哺乳动物细胞特别有用。它对被认为含有感染证据的患者样本进行快速、并行筛选也特别有用。
2、用于操纵液滴或磁珠的装置在本领域中先前已经被描述；参见例如us6565727、us20130233425和us20150027889。在液滴的情况下，这种结果通常可以通过使液滴(例如在不混溶的载体流体存在下的情况下)穿过由盒或微流体管的两个相对壁限定的微流体空间来实现。嵌入在这些壁中的一个或两个壁中的是覆盖有介电层的微电极，这些微电极中的每一个都连接到a/c偏置电路，该a/c偏置电路能够以一定间隔快速接通和断开，以修改该层的电场特性。这在微电极附近产生了局部的定向毛细作用力，该定向毛细作用力可以用于沿着一个或多个预定路径操控液滴。这种装置(其采用下文中并且结合本专利技术将被称为“真正的”电润湿电极)在本领域中以首字母缩略词ewod(电介质上的电润湿)装置而被熟知。
3、这种方法的变型(其中电润湿力是光学介导的、在本领域中作为光电润湿并且在下文中作为相对应的首字母缩写为oewod熟知)已经在例如us20030224528、us20150298125、us20160158748、us20160160259和applied physics letters 93 221110(2008)中公开。特别地，这三个专利申请中的第一个公开了各种微流体装置，所述微流体装置包括由第一壁和第二壁限定
4、这个后一种方法的双面实施例已经由pei在伯克利加州大学ucb/eecs-2015-119中公开。在一个示例中，描述了一种单元，该单元允许使用电偏置非晶硅上的光图案在沉积在介电层上的特氟隆表面上使用光电润湿来操纵尺寸范围为100μm至500μm内的相对较大的液滴。然而，在例示的装置中，介电层很薄(100nm)，并且仅设置在承载光活性层的壁上。
5、在我们公开的申请wo 2018/234445(其的全部内容通过引用结合于此)中，我们已经描述了一种用于操纵微滴的装置，该装置使用光电润湿来提供动力。在这种光学介导的电润湿(oewod)装置中，微滴被移动通过由容纳壁限定的微流体空间；例如其间夹有微流体空间的一对平行板。容纳壁中的至少一个包括下文中称为“虚拟”电润湿电极位置，这些位置通过选择性地照射掩埋在其中的半导体层的区域而生成。通过利用来自单独光源的光选择性地照射该层，可以瞬时生成虚拟电润湿电极位置的虚拟路径，其中可以使微滴沿着该虚拟路径移动。
6、在我们相对应的公开专利wo 2018/234448(其全部内容通过引用结合于此)中，描述了将该装置作为核酸测序仪的操作部分的用途。
技术实现思路
1、我们现在已经开发了一种用于将类似于支撑我们先前描述的测序仪的那些方法的微滴方法应用于含有细胞的生物样本的快速筛选和操作的装置。
2、因此，根据本专利技术，提供了一种用于操纵和/或确定分析包含在生物样本中的细胞的一个或多个特性的装置，该装置包括：
3、分选部件，该分选部件被构造成将含有细胞的微滴与空的微滴分离成含有细胞的第一微滴的群体；
4、微滴操纵部件，该微滴操纵部件被构造成使用真实电润湿电极或虚拟电润湿电极操纵第一微滴，该微滴操纵部件包括：第一区域，该第一区域被构造成将第一微滴布置成阵列以便进行光学检查，并且所述第一区域任选地被构造成通过微滴合并将报告系统引入到每一个第一微滴中；
5、第二区域，该第二区域位于第一区域内或被定位成与第一区域相邻，并被构造成在一个或多个检测窗中检测合并的微滴；和
6、任选地，第三区域，在该第三区域中，微滴可以被细分和隔离，以便随后从仪器中进行回收；和
7、光学检测系统，该光学检测系统被构造成通过所述一个或多个检测窗检测来自合并的微滴的光学信号，其中对于合并的微滴，信号由报告系统与细胞或所述细胞的表达产物之间的相互作用产生。
8、根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于使用根据本专利技术的装置来操纵和/或确定生物样本中的细胞类型的一种或多种特性的方法，该方法包括以下步骤：从生物样本在不混溶的载体流体中创建含水的第一微滴，所述第一微滴中的至少一些被认为含有特定细胞类型的细胞；使用真实电润湿电极或虚拟电润湿电极沿着一路径将第一微滴移动到至少一个微滴检查位置；以及利用光学检测系统分析每个微滴的内容物，以确定包含在该微滴中的细胞的一个或多个特性，该一个或多个特性包括细胞形态、细胞运动性或细胞膜完整性中的至少一个。
9、根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于使用本专利技术的装置来操纵和/或确定生物样本中细胞类型的一种或多种特性的方法，该方法包括以下步骤：从生物样本在不混溶的载体流体中创建含水的第一微滴，所述第一微滴中的至少一些被认为含有该细胞类型的细胞；使用虚拟电润湿电极沿着一路径将第一微滴移动到至少一个微滴合并位置；使用真实电润湿电极或虚拟电润湿电极将含水的第二微滴沿着一路经移动到所述微滴合并位置，所述第二微滴含有报告系统，所述报告系统表示特性正在被调查的细胞类型的特性；在合并位置处，合并第一微滴和第二微滴以产生合并的微滴；以及利用光学检测系统分析每个合并的微滴的内容物，并检测细胞和报告系统之间的相互作用的光学信号特性。
10、该方法最初还可以包括一个或多个分选、培养和液滴制备的初始步骤。这些初始步骤可以包括以下中的一个或多个：(a)从包括含有细胞的微滴和空微滴两者的微滴群体中分离含有细胞的第一微滴；(b)在实行初始步骤(a)之前或之后在引起细胞生长和分裂的条件下培养微滴群体；(c)通过应用电润湿张力从生物样本分离微滴来生成微滴群体。
11、在初始步骤(c)的一些实施例中，微滴包含被分离到包含油的不混溶载体流体中的生长培养基组分，从而创建可以随后在初始步骤(b)中培养的乳液。在另一实施例中，微滴被分离到空气或另一气体混合物(例如二氧化碳和氮气的混合物)中，并且随后彼此单独地培养。在一些实施例中，定期地清除载体流体中对细胞的培养有害的气体可能是有利的。
12、在初始步骤(b)的一个实施例中，微滴群体的培养在乳液中并在不混溶的载体流体(诸如烃或氟化油)特别是氟化油的流动流存在的情况下实行。这个油可以可选地进一步包含表面活性剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于使用装置来操纵和/或确定包含在生物样本中的细胞或微珠的一个或多个特性的方法，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述真实或虚拟的电极是真实或虚拟的电润湿电极。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：将含水的第二微滴移动到微滴合并位置，并在所述合并位置处，合并所述第一微滴和所述第二微滴。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括分选步骤，在分选步骤中，将含有细胞的第一微滴从包括含有细胞的微滴和空的微滴二者的微滴群中分离。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括培养步骤，在培养步骤中，在引起细胞生长和分裂的条件下保持微滴群体。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述培养步骤在分选步骤之前。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述培养步骤在分选步骤之后。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，还包括通过施加电润湿张力，从所述生物样本分离微滴来创建微滴群的步骤。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述培养步骤在乳液中并在不混溶
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述油包含有表面活性剂和其他添加剂，以保持微滴的稳定性。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述不混溶的载体流体的流动使微滴的营养物内容物通过界面扩散得到补充。
12.根据权利要求3所述的方法，其中，所述营养物和气体补充通过合并次级含水微滴实现。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中，在第一微滴中引入多个不同的报告系统。
14.根据权利要求3或12或13所述的方法，其中，所述第二微滴是一种或多种不同的类型。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，所述合并的微滴置于合并和分裂操作的循环。
...【技术特征摘要】
1.一种用于使用装置来操纵和/或确定包含在生物样本中的细胞或微珠的一个或多个特性的方法，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述真实或虚拟的电极是真实或虚拟的电润湿电极。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：将含水的第二微滴移动到微滴合并位置，并在所述合并位置处，合并所述第一微滴和所述第二微滴。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括分选步骤，在分选步骤中，将含有细胞的第一微滴从包括含有细胞的微滴和空的微滴二者的微滴群中分离。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括培养步骤，在培养步骤中，在引起细胞生长和分裂的条件下保持微滴群体。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述培养步骤在分选步骤之前。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述培养步骤在分选步骤之后。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤姆·艾萨克，卡梅伦·弗莱林，
申请(专利权)人：光投发现有限公司，
类型：发明
国别省市：
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