对生物样本组分的处理的制作方法

对生物样本组分的处理的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于处理包含不同组分，尤其是磁性粒子（M）和利用磁性粒子进行标记的靶（细胞）（C+M）的样本流体的模块。根据本发明的处理设备（100）包括容器（110），其具有能够利用样本流体填充并且由过滤元件（140）与第二隔间（130）分离的第一隔间（120）。所述过滤元件（140）允许所述样本的至少一个选定组分（M）穿过。此外，光学表面（150），例如显微镜检查载片，配备在所述隔间之一（120）中。在所述光学表面（150）上收集在该隔间（120）中的所述样本的组分（C+M）。优选通过磁场（B1、B2）来辅助样本组分（M、C+M）的迁移。
【专利说明】对生物样本组分的处理
【技术领域】
[0001]本发明涉及对包括不同组分的生物样本流体的处理，尤其是对包括利用磁性粒子标记的细胞的生物样本流体的处理。
【背景技术】
[0002]在各种生物测定中，应当制备样本的特定组分以用于光学检查，其中，首先必须富集这些组分和/或将这些组分与样本的其他部分分离。对稀有细胞的分析需要例如在能够对稀有细胞做进一步详细分析之前使这些细胞富集化或隔离的技术。

【发明内容】

[0003]本发明的目的在于提供允许对生物样本的简单且可靠的处理的手段，所述生物样本包括应当以光学方式进行处置或检查的感兴趣的组分。
[0004]通过根据权利要求1和2的方法以及根据权利要求3的处理设备来实现这一目的。在从属权利要求中公开优选实施例。
[0005]根据本发明的方法涉及对包括不同组分的样本流体的处理，尤其是对生物起源的样本流体(如血液或唾液)的处理。所述方法包括以下步骤:
[0006]a)将样本引入容器的第一隔间。可以被动地进行所述引入，例如在毛细作用力的帮助下将样本流体驱动进入第一隔间，或者可以主动地通过水动力(hydrodynamic force)或诸如此类等等的辅助进行所述引入。应当注意，在本发明的背景下，术语“隔间”应当涉及可以由流体填充的几乎任意几何形状的空间。尤其，隔间可以由通过通道连接的一个或多个腔室(即，具有紧凑的一例如长方体一几何形状的开放腔)组成。
[0007]b)使样本的至少一个选定组分穿过将第一隔间与第二隔间分离的过滤元件，同时阻挡样本的至少一个其他组分穿过。可以被动地(即，仅通过扩散来驱动)将样本组分穿过过滤元件，或者可以主动地例如通过应用水动压力或非均匀磁场的辅助将样本组分穿过过滤元件。
[0008]c)在被布置在第一隔间或者第二隔间中的光学表面上收集样本的至少一个组分。同样，可以被动地进行这一收集，或者主动地得到辅助而进行这一收集。如果相对于光学处理，对穿过过滤元件的选定组分是不感兴趣的，则光学表面可以被布置在第一隔间中(例如在其任何或所有的腔室中)。在对选定组分感兴趣，则通常光学表面将被布置在第二隔间中。当然，也可能分别在被布置于第一和第二隔间中的两个光学表面上收集(不同的)样本组分。所述光学表面可以是在其上可以进行期望类型的光学过程的任何表面，例如在其上能够通过显微镜、照相机等以光学方式对组分进行成像的表面。
[0009]样本流体的组分优选地可以是被磁性粒子标记的组分，其中，术语“磁性粒子”应当包括永久磁性粒子以及可磁化粒子，例如，超顺磁珠。磁性粒子的尺寸通常在3nm到50 μ m的范围之间。
[0010]本发明进一步涉及用于处理具有不同组分的样本流体的处理设备。所述处理设备包括以下部件:
[0011]-具有第一隔间和第二隔间的容器，所述第一隔间和第二隔间可以任选地由通过通道连接的多个腔室组成，其中，所述第一隔间可以由所述样本流体填充。
[0012]-过滤元件，其被布置在所述第一隔间和第二隔间之间，并且其允许样本的至少一个选定组分穿过，同时其阻挡至少一个其他组分穿过。
[0013]-光学表面，其被布置在所述腔室中的一个，并且能够在所述光学表面上收集所述样本的至少一个组分。
[0014]利用所述处理设备，能够执行以上描述的类型的方法。因而，针对所述方法提供的解释和定义对所述处理设备而言也是有效的，并且反之亦然。所述方法和所述处理设备允许对生物样本进行简单而可靠的处理，例如用于光学处置的制备。这通过提供具有过滤元件的容器而实现，通过所述过滤元件能够选择性地将样本的不同组分分离进入两个隔间。这允许感兴趣组分的收集更加快速，具有更高的浓度，以及在光学表面上具有更高的纯度，这继而增大后续光学处理步骤的准确性和有效性。
[0015]在下文中，将公开本发明的各种优选实施例，所述优选实施例均涉及以上描述的类型的方法和处理设备。
[0016]根据第一优选实施例，过滤元件包括能够使小于某个尺寸的对象穿过同时阻挡大对象的结构。尤其，这种结构可以包括具有的直径小于样本的给定部分(靶)的小孔。因而，所述靶将不能够穿过所述过滤元件，产生相对于其尺寸的样本组分的分离。将根据手头上的样本流体的组成来选择最大直径的适当阈值，典型值大约在0.05 μ m到50 μ m之间的范围内。
[0017]根据本发明的另一方面，所述过滤元件能够特定地结合样本的至少一个组分和/或特定地排斥样本的至少一个组分。通过结合样本的组分，所述过滤元件有效地移除该组分，从而不会再在光学表面上收集该组分。为过滤元件涂覆例如抗-CD45允许降低稀有细胞样本的白细胞背景。通过排斥样本的组分，所述过滤元件防止该组分穿过第一隔间而进入第二隔间。结合和排斥相对于它们所作用的组分而言是非常特定的。此外，这些过程允许基于除粒子尺寸之外的其他特征进行分离，例如基于电荷、化学组成或诸如此类而进行分离。
[0018]所述处理设备或所述方法还可以包括产生横跨过滤元件的水动压力梯度的能力。例如，可以提供压力发生器用于生成横跨过滤元件的水动压力(例如，在第一隔间中比在第二隔间中更高的压力)。这种水动压力将辅助样本流体流经过滤元件，并且因而加速过滤过程。所述压力发生器可以包括用于生成相对于样本流体内的“正常”压力的过压的模块以及用于生成相对于样本流体内的“正常”压力的低压的模块。
[0019]根据本发明的另一实施例，可以提供旋转模块用于生成横跨过滤元件的离心力，其可以加速过滤过程。所述旋转模块可以例如包括能够容纳根据本发明的一个或多个容器并(通常)使其旋转的装置。
[0020]在本发明的优选实施例中，提供至少一个磁场发生器用于在至少一个隔间中和/或横跨过滤元件生成磁场，尤其是具有非零场梯度的磁场。尤其，所述磁场发生器可以包括永磁体和/或电磁体。在磁场并且尤其是场梯度的帮助下，能够驱动样本内的磁性粒子，并且例如在期望方向中移动所述磁性粒子，因而加速样本内的迁移过程。此外，磁场发生器能够用于将具有高(感生)磁矩的组分固定(固定不动)在容器的任何表面上，同时具有更小或零磁矩的组分被冲走。
[0021]前述的磁场发生器尤其可以适于生成具有垂直于和/或平行于过滤元件的场线的磁场。尽管场梯度的方向确定作用于样本中磁性粒子的磁力的方向，但是场线的方向允许影响磁性粒子簇或串(或非旋转对称的磁性粒子)的对齐方向。
[0022]在本发明的另一实施例中，在将样本引入容器的第一隔间之后，在第一阶段期间生成具有横跨过滤元件的非零梯度以及具有(近似地)垂直于所述过滤元件的场线的磁场。由于所述场梯度，样本内的磁性粒子将受到拉动它们横跨过滤元件的力，从而这种粒子的串将被取向为以与场线对齐的方式垂直于过滤元件。因此，完整的磁性粒子串能够穿过过滤元件(如果其小孔足够大，以允许单个磁性粒子穿过)。
[0023]在前述方法的进一步发展中，在第一阶段之后生成具有平行于过滤元件的场线的磁场。在过滤元件的区域中，该场将使得磁性粒子的串被取向为平行于过滤元件，这将防止它们穿过过滤器的小孔(假设该小孔小于串的长度)。在第一阶段中，即，当场线垂直于过滤器时，已经穿过过滤元件的磁性粒子将因此被保留在它们于该后续阶段期间就已经到达的
腔室中。
[0024]在本发明的另一实施例中，光学表面是从容器能够拆卸的，尤其是以其能够容易地被重新附着到所述设备作为整体以便进行后续样本处理而无需改造的方式。这允许使用容器，以便对样本进行处理，导致在光学表面上收集感兴趣的组分，之后所述感兴趣的组分能够被转移至另一位置，用于进一步的处理。
[0025]根据预期的光学处置或检查，光学表面可以具有十分不同的特定的设计。在优选实施例中，由(标准)显微镜检查载片提供所述光学表面，其优选被布置为在隔间的一个腔室中可移动，形成例如腔室的壁。这允许在许多不同的光学检查装置中使用所述光学表面。
[0026]光学分析所需的显微镜物镜或者其他特征(诸如，单个透镜或者一个或多个光纤)可以以其允许直接观察光学表面的方式被布置在处理设备的容器处。之后，能够在一个以及同一设备中执行样本组分的制备和光学评价。
[0027]光学表面可以任选地包括特定地结合样本的至少一个组分的结合位点。因而，能够特定地将该组分固定不动，用于稍后的处理。
[0028]第一隔间和/或第二隔间可以配置有至少一个流体连接，例如，入口和出口，从而能够生成经过该隔间的流体流动。因而，能够向所述第一隔间例如连续地或间歇地供应新鲜的样本流体。在第二隔间中，能够利用流体来移除已经横穿过滤元件的样本组分，因而防止其返回第一隔间。
[0029]已经说到隔间可以包括一个或多个腔室。在优选实施例中，第一隔间和/或第二隔间包括单个腔室，在一侧具有过滤元件，并且在另一侧具有光学表面。
【专利附图】

【附图说明】
[0030]参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将是显而易见的并且得到阐述。
[0031]在图中:
[0032]图1示出了根据本发明的第一实施例的处理设备的示意性侧视图，其中，第一隔间和第二隔间都具有入口和出口；
[0033]图2-5示出了根据本发明的方法的连贯步骤；
[0034]图6和图7示出了根据本发明的方法的连贯步骤，其中，生成垂直于以及平行于过滤元件的磁场线；
[0035]图8示出了具有集成的显微镜物镜的处理设备；
[0036]图9示出了处理设备的范例，其中，第一隔间被划分为由通道连接的相邻腔室；
[0037]图10示出了处理设备的范例，其中第一隔间被划分为由包括阀构造的通道连接的相邻腔室。
[0038]在附图中，由100的整数倍区分的类似的一个或多个附图标记涉及相同或类似的部件。
【具体实施方式】
[0039]在下文中，将关于处理稀有细胞来描述本发明，但是其还能够应用于各种其他领域。能够借助于免疫磁性捕获来从大型的其他细胞库中有效地使稀有细胞富集化，诸如，循环肿瘤细胞(CTCs)。这一方法使得抗体(针对特定的表位)共价耦合至超顺磁珠。这种珠子与细胞的耦合提供了对表达这些特定表位的细胞特定地施加力的方式。通过将被标记细胞磁性地锁定在适当位置同时洗掉其他细胞，能够获得很高的富集水平。为了使得标准病理学诊断染色方案能够被应用于CTCs，所述CTCs需要被呈现在标准的显微镜检查载片上。
[0040]为了稀有细胞的有效的、免疫磁性的富集，与选定细胞的表面上可获得的空间相t匕，需要将大量过剩的免疫磁性粒子(珠子)加入样本中。鉴于它们的磁性本质，在随后的整个富集方案中所述过量的珠子将与细胞保持在一起。因而，除了经富集的细胞，最终的样本还将包含大量自由的免疫磁珠。这些珠子将降低拍摄的细胞荧光图像的质量。此外，在正常的显微镜检查期间，在有大型珠子簇存在的情况下难以判断细胞形态。因此，期望具有一种通过有效地移除所有自由的免疫磁珠同时不改变细胞/珠子簇而解决这些问题的设备。
[0041]根据本发明的实施例的处理设备解决以上问题并且对用于从稀有细胞悬浮液中移除(过量的)免疫磁珠或任何其他更小的粒子或细胞(如红细胞)的功能进行组合。所述稀有细胞随后并且作为被分析物的组成部分被沉积在适合用于光学成像的光学表面上，例如，用于细胞成像的显微镜中。通常，所述处理设备通过以下特性进行表征:
[0042]-其具有第一隔间，该隔间可以由通过一个或多个通道连接的一个或多个腔室组成。
[0043]-所述第一隔间的至少一个腔室在一个侧面与具有小孔的过滤元件邻接。
[0044]-所述第一隔间的至少一个腔室在一个侧面与光学成像表面邻接。
[0045]所述处理设备能够根据以下方法来使用:
[0046]-将样本弓I入所述第一隔间。
[0047]-例如通过应用水动力、离心力或磁力，小样本组分穿过过滤元件。
[0048]-例如通过磁力、重力和/或水动力，驱动大样本组分经过第一隔间(可能至另一腔室)朝向光学表面。
[0049]-在光学表面上以光学方式对大样本组分进行成像。
[0050]图1示意性示出了根据本发明的第一实施例的处理设备100的侧视图。所述处理设备100包括具有第一隔间120和第二隔间130的容器110。所描绘的容器可以是径向对称的，但是也可以是矩形。使用真空连接，通过夹紧或通过粘合，所述容器能够在第一隔间120的底部附着到标准显微镜检查载片150并将其密封。所述显微镜检查载片150提供面向第一隔间120的内部的光学表面。通过由任意适当材料制成的过滤元件140将第一隔间和第二隔间分尚。
[0051]此外，处理设备100包括被布置为接近第二隔间130 (在其之上)的第一磁体160，以及被布置为接近第一隔间120 (在其之下)的第二磁体170。如虚线所指示的，第一磁体160能够生成具有基本上垂直于过滤元件140的场线的磁场BI，同时第二磁体170能够生成具有基本上平行于过滤元件的场线的磁场B2。磁体160和170均生成具有横跨过滤元件140的非零场梯度的磁场(其中，将第一磁体160的梯度从第一间隔导向到第二间隔，同时以相反方向导向第二磁体170的梯度)。下部磁体170优选地以磁场在细胞沉积区域上是均匀的方式进行设计，便于细胞在显微镜检查载片表面上的平均分布。
[0052]处理设备100的第一隔间120允许通过入口 121注入样本，所述样本通常是细胞、免疫磁珠以及这两者的复合物的混合物。出口 122的存在允许通过第一隔间120的流动，例如，可能在移除过量免疫磁珠之后，以允许将固定剂或者其他反应物(抗体、FISH探针等)冲入和冲出所述间隔。使用下部磁体170可以在这些过程期间将所述被标记的细胞固定在原处。
[0053]第二隔间130可以容纳缓冲水溶液。在图1的实施例中，该隔间也以允许流动的入口 131和出口 132为特征。
[0054]在第二隔间130的顶部处的螺线管电磁体160能够向在第一隔间120中出现的(超顺)磁性粒子施加力，并且跨过具有可变小孔尺寸和表面的过滤元件140将它们移动至第二隔间130。在珠子与细胞连接或所述珠子足够大的情况下，磁体拉动它们靠在过滤器140上。当利用珠子标记小细胞时，根据小孔的尺寸，它们也将穿过滤器移动，实现方案中额外的选择步骤。
[0055]不能穿过过滤元件140的大样本组分能够是悬浮在样本流体中的细胞、细胞的聚集或更大的组织块。它们能够耦合到光学表面150 (例如，用于细胞的稳健的进一步处理)上或者能够保持非附着的(例如，以使细胞活性最小化或以允许进一步的细胞操纵和运送)。细胞与光学表面的耦合能够通过专用表面层(例如，多聚赖氨酸)来调和、被化学增强(例如，通过蛋白质固定剂)或者能够通过应用覆盖基质(例如，石蜡层)来完成。标准显微镜检查载片150的使用使得所述细胞易于用于任何的标准显微镜或者任何定制设计的染色/固定过程。
[0056]通过使用具有限定的小孔尺寸的多孔表面的过滤元件140，可以选择性地从样本中移除自由的免疫磁珠和/或其他粒子。通过使用螺线管磁体，导致垂直于所述过滤器的磁场线，珠子将容易地从第一隔间移动至第二隔间。在设备基座的马蹄铁形磁体将生成具有平行于所述过滤器的场线的磁场，防止珠子重新进入第一隔间，同时将细胞固定在盖玻片上。备选地，在对设备进行一些轻微改变的情况下，可以使用压力差作为横跨尺寸选择过滤器的驱动力。使用真空连接将标准显微镜检查载片固定至所述设备，将使得所述设备易于使用。
[0057]尽管描述的处理设备100能够使用磁体170来拉动细胞朝向标准显微镜玻璃载片，但是备选地，重力可以与特定玻璃涂料进行组合使用，以便于细胞结合。
[0058]图2到图5图示了范例性细胞制备的连贯步骤。用于这一目的的处理设备200是以上描述的设备100的略有修改的版本。
[0059]图2图示了第一步骤，其中，通过入口 221将包含被免疫磁性标记的细胞、C+M以及过量的免疫磁珠M的样本装入容器210的第一隔间220。
[0060]根据图3，之后，在上部磁体260的帮助下拉动磁珠M穿过过滤元件240，同时被标记的细胞C+M保留在样本装入区域220中。应用穿过第二隔间230的流动，能够将珠子M从第二隔间中移除。能够利用泵280生成所述流动。
[0061]图4示出了下部磁体270的激活，生成将被标记细胞C+M从过滤器240拉动至光学表面250 (显微镜检查载片)上的磁场。当已经从容器内部(尤其是从第一隔间220)移除所有的液体之后，能够移除整个容器210，给用户留下仅包含被磁性标记细胞的显微镜检查载片250 (图5)。过滤器和显微镜检查载片是可互换的，并且能够任选地对其进行功能化。
[0062]图6和图7示出了处理设备300的实施例，其中，第二(上部)隔间330对于液体是封闭的(但是通气的)，并且使用磁阱(即，珠串变为垂直于过滤器表面)作为分离珠子M和被标记细胞C+M的唯一机构。这将简化设备架构。
[0063]图6示出了在利用样本填充第一隔间320之后在磁阱过程中的第一阶段。(例如，螺线管)磁体360创建(近似地)垂直于过滤器340的磁场线BI。这些场线便于珠串穿过，其趋向于与场线对齐。
[0064]根据图7，在第一隔间320下方的(例如，马蹄铁形)磁体370随后用于拉动被免疫磁性标记的细胞C+M朝向显微镜检查玻璃载片350并且将它们保持在那里。马蹄铁形磁体将产生陡峭的场梯度，并且因此对珠子和珠子/细胞复合物上产生的更大的力。同时，场线B2将珠串取向平行于过滤器340，因而防止它们穿过过滤器并且再次进入第一隔间。这意味着，由于不需要冲掉免疫磁珠，第二隔间330不需要用于漂洗或冲洗的连接，以便防止它们重新进入样本区域。
[0065]图8图示了处理设备400，其包括集成的显微镜物镜490。则可以将细胞保持在设备中的同时，使所述细胞可视化并对其进行计数。
[0066]图9示出了处理设备500的范例，其中，第一隔间被划分为由通道连接的相邻腔室520a 和 520b ο
[0067]图10示出了处理设备600的另一范例，其中，第一隔间被划分为由通道连接的相邻腔室620a和620b。包括阀690a、690b、690c的阀构造允许在倒转液体流动以及朝向光学检测/分析腔室620a泵送样本之前过滤所述样本。
[0068]可以通过很多方式来修改或扩展所描述的本发明的实现，下文将描述其中的一些。
[0069]可以通过容器和显微镜检查载片之间粘附的“粘性”界面以可逆的方式来附着显微镜检查载片。所述界面可包括粘性橡胶层或胶粘物，例如，双面胶。在备选实施例中使用真空压力将显微镜检查载片附着至盒体。
[0070]处理设备可以任选地在其整体中上下颠倒地进行旋转。这允许重力驱动粒子横跨过滤元件的方向的反转。这种方法将使细胞上的切应力最小化。
[0071]在另一实施例中，处理设备用于通过将良好标记的细胞固定在原位同时通过压力差引起的流动来操纵其他对象而将被较少磁性标记的对象从已经结合了很多磁珠的细胞中分离。这可以用来通过耗尽被非特定标记的白细胞而增大CTCs的富集。
[0072]在一个实施例中，对过滤元件(多孔材料)进行功能化，以防止细胞的结合和/或显微镜检查载片(光学表面)包含促进细胞粘附的反应物。备选地，可以利用针对被非特定标记的细胞的抗体对所述过滤器进行功能化，例如，所述过滤器可以被涂覆具有抗-CD45抗体，以将白细胞与其结合。以这一方式将不对这些白细胞成像。
[0073]尽管典型的过滤元件可以包括多孔膜，但是所述过滤元件也可以是复合过滤器，其包含与某个尺寸/体积进行组合将仅允许具有某种松软程度的细胞穿过的结构。用于过滤元件的适当材料的典型范例是有机或者无机材料，例如:
[0074]聚碳酸酯
[0075]尼龙
[0076]硝化纤维
[0077]硅
[0078]聚二甲基硅氧烷(PDMS)
[0079]在一个实施例中将过滤器的多个层进行组合，以增大过滤元件的有效性和吞吐量。
[0080]可以以产生的场将在显微镜检查载片上的一个限定的点中聚集被磁性标记细胞的方式来(永久性地或者动态地)改变下部磁体。通过实现更高的细胞密度，减少扫描时间并且避免自动聚焦显微镜(其要求最小的样本密度)的问题。
[0081]在一个实施例中，第一隔间可以比图中所示的更小，同时显微镜检查载片能够被侧向移动。这允许在一个显微镜检查玻璃载片上沉积多个样本。
[0082]在其他实施例中，利用允许靶区域中细胞的(部分)隔离的不同反应物来对显微镜检查载片的不同区域进行功能化。这将导致针对不同细胞种类的不同样式。可以从抗体或表面改变化学制品中构建样式。
[0083]在一个实施例中，处理设备用作尺寸选择设备。能够将大量体液泵送穿过过滤元件，其后可以容易地将具有防止细胞横穿所述过滤器的尺寸和硬度参数的所述细胞转移至显微镜检查载片，例如，通过使用磁体或者通过(脉冲)压力反转以及随后朝向玻璃表面沉淀。
[0084]处理设备的修改实施例也可以对第一隔间和/或第二隔间加压(或真空化)，以便创建横穿过滤元件的额外的驱动力。之后，能够使用磁体独立于压力驱动流体来操纵被标记的对象。能够将过滤器上的压力梯度调整至所需的数量级与针对期望珠子布置(串，等)的磁力兼容。
[0085]总之，本发明提供一种处理设备，能够将悬浮液中的细胞，尤其是循环肿瘤细胞能够转移至玻璃显微镜检查载片，并且移除未结合的磁珠，以便得到改进的图像质量。能够针对固定和染色步骤来处理载片，或者将其移除以进入日常的病理学工作流程。系统的模块化使得在基于磁性标记或尺寸和硬度的细胞分离中，能够实现大量的其他(分子)生物学功能，而无需显著地改变核心设备。可以改变处理设备的过滤器，并且能够通过反转流体和/或使用冲洗缓冲液来冲洗所述设备。
[0086]本发明的其他特征是:[0087]-具有过滤器、光学基底以及用于从生物样本和磁珠的混合物中分离出磁珠的磁体的设备。
[0088]-马蹄铁形磁体的应用。
[0089]-与第一磁体相对的额外磁体的应用。
[0090]-光学基底是从所述设备中可移除的。
[0091]-过滤器是3D结构过滤器。
[0092]-光学基底具有用于细胞的特异性结合或者用于抑制这一结合的层。
[0093]-允许高体积的微流体/流体泵送。
[0094]-能够在固定之后执行染色过程。
[0095]-在针对额外染色成像之后能够再次重新连接显微镜检查载片。
[0096]-处理设备也能够用于具有针对特定应用的被采用的荧光扫描器的原位扫描。
[0097]本发明能够非常广泛地进行应用。尤其，需要从珠子/细胞混合物中分离出自由的免疫磁珠的任何应用可以受益于本发明。同样，需要将细胞磁性固定至表面同时在细胞上冲走反应物的任何应用可以使用本发明。
[0098]尽管已经在附图中和前述描述中详细图示和描述了本发明，但是这种图示和描述应当被认为是说明性或范例性的，而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域技术人员在实践所主张的发明时，能够理解和实现对所公开实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。有些手段记载在相互不同的从属权利要求中，这一事实并不表示不能用这些手段的组合来获益。在权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。
【权利要求】
1.一种用于处理样本流体以进行光学处理的方法，其中，所述样本流体包括具有磁性粒子(M)的不同组分(M、C+M)，所述方法包括以下步骤: a)将所述样本流体引入容器(110-510)的第一隔间(120-620)； b)使得样本的至少一个选定组分(M)穿过过滤元件(140-640)，所述过滤元件将所述第一隔间(120-620)与第二隔间(130-630)分离，同时阻挡至少一个其他组分(C+M)穿过； c)在被设置在所述容器的所述第一隔间(120-620)或所述第二隔间(130-630)中的光学表面(150-650)上收集所述样本的至少一个组分(C+M)； d)在第一阶段期间生成具有横跨所述过滤元件(140-640)的非零场梯度并且具有垂直于所述过滤元件的场线的磁场(BI)； e)在所述第一阶段之后生成具有平行于所述过滤元件(140-640)的场线的磁场(B2)。
2.一种用于处理包含不同组分(M、C+M)的生物样本流体，尤其是具有包括磁性粒子(M)的组分的样本流体的方法，所述方法包括以下步骤: a)将样本引入容器(110-510)的第一隔间(120-620)； b)使得所述样本的至少一个选择的组分(M)穿过过滤元件(140-640)，所述过滤元件将所述第一隔间(120-620)与第二隔间(130-630)分离，同时阻挡至少一个其他组分(C+M)穿过； c)在被设置在所述容器的所述第一隔间(120-620)或所述第二隔间(130-630)中的光学表面(150-650)上收集所述样本的至少一个组分(C+M)。
3.一种用于处理包含不同组分(M、C+M)的样本流体，尤其是具有包括磁性粒子(M)的组分的样本流体的处理设备(100-600)，其包括: -容器(110-510)，其具有能够由所述样本流体填充的第一隔间(120-620)并且具有第二隔间(130-630)； -过滤元件(140-640)，其被设置在所述隔间(120-620、130-630)之间，并且允许样本的至少一个选定组分(M)穿过，同时阻挡至少一个其他组分(C+M)穿过； -光学表面(150-650)，其被设置在所述隔间(120-620、130-630)之一中，并且能够在所述光学表面上收集所述样本的至少一个组分(C+M)。
4.如权利要求1或2所述的方法或者如权利要求3所述的处理设备(100-600)， 其特征在于，所述过滤元件(140-640)包括能够让小于某个尺寸的对象通过同时阻挡大对象的结构。
5.如权利要求1或2所述的方法或者如权利要求3所述的处理设备(100-600)， 其特征在于，所述过滤元件(140-640)特定地结合和/或排斥所述样本的至少一个组分。
6.如权利要求1或2所述的方法或者如权利要求3所述的处理设备(100-600)， 其特征在于，能够产生横跨所述过滤元件(140-640)的水动压力梯度。
7.如权利要求1或2所述的方法或者如权利要求3所述的处理设备(100-600)， 其特征在于，在至少一个所述隔间(120-620、130-630)中和/或横跨所述过滤元件(140-640)能够生成磁场(B1、B2)，尤其是具有非零场梯度的磁场(B1、B2)。
8.如权利要求7所述的方法或者处理设备(100-600)， 其特征在于，所述磁场(B1、B2)的所述场线垂直和/或平行于所述过滤元件(140-640)。
9.如权利要求2所述的方法或者如权利要求3所述的处理设备(100-600)， 其特征在于，在第一阶段期间生成具有横跨所述过滤元件(140-640)的非零场梯度并且具有垂直于所述过滤元件的场线的磁场(BI)。
10.如权利要求9所述的方法或者处理设备(100-600)， 其特征在于，在所述第一阶段之后，生成具有平行于所述过滤元件(140-640)的场线的磁场(B2)。
11.如权利要求1或2所述的方法或者如权利要求3所述的处理设备(100-600)， 其特征在于，所述光学表面(150-650)是从所述容器(110-510)能够拆卸的，从而能够将其重新附着。
12.如权利要求1或2所述的方法或者如权利要求3所述的处理设备(100-600)， 其特征在于，光学分析所需的特征，诸如显微镜物镜(490)，被布置在所述容器(410)处，以观察所述光学表面(450)。
13.如权利要求1或2所述的方法或者如权利要求3所述的处理设备(100-600)， 其特征在于，所述光学表面(150-650)包括能够特定地结合所述样本的至少一个组分(C+M)的结合位点。
14.如权利要求1或2所 述的方法或者如权利要求3所述的处理设备(100-600)， 其特征在于，所述第一隔间(120-620)和/或所述第二隔间(130-630)配置有至少一个流体连接(121、131、122、132 )，以生成经过腔室的流体流动。
15.如权利要求1或2所述的方法或者如权利要求3所述的处理设备(100-600)， 其特征在于，所述第一隔间(120-420)和/或所述第二隔间包括单个腔室，在一侧具有所述过滤元件(140-440)并且在另一侧具有所述光学表面(150-450)。
【文档编号】B03C1/01GK103608116SQ201280028871
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2012年6月14日 优先权日:2011年6月15日
【发明者】M·M·奥夫扬科, F·范赫默特, M·W·J·普林斯, A·范德斯托尔佩, R·温贝格尔-弗里德尔 申请人:皇家飞利浦有限公司