细胞样品液体供给袋、细胞样品液体供给方法和细胞样品液体供给装置与流程

文档序号:18902038发布日期:2019-10-18 22:04阅读:203来源:国知局
细胞样品液体供给袋、细胞样品液体供给方法和细胞样品液体供给装置与流程

本技术涉及细胞样品液体供给袋、细胞样品液体供给方法和细胞样品液体供给装置。



背景技术:

近年来,正在积极研究再生医学/细胞疗法并且对流式细胞仪作为迅速评估细胞的技术的需求日益增长。流式细胞仪是要分析的微粒以对齐状态倒入流体中,并且通过利用激光等照射微粒且检测从每一个微粒发射的荧光和散射光来对微粒进行分析和分类的分析技术,并且流式细胞仪在对再生医学/细胞疗法的研究中用作分析细胞的工具。作为上述流式细胞仪的装置,例如,已知的是专利文献1至4中所公开的微粒测量装置。

常规地,已知的是在供给时供给细胞样品液体而不搅拌细胞样品液体的情况下,因为供给高浓度液体因此在管内部容易发生堵塞,并且供应细胞样品液体的装置的稳定性减弱。另外,特别是在液体供给至微粒测量装置时,还已知的是不能按时执行分类处理并且因为高浓度细胞样品液体在其中流动因此细胞样品被废弃。

另一方面,在使用常规袋进行封闭式液体供给的情况下,在通过使用诸如抖动袋或利用搅动器搅拌液体的搅拌方法搅拌液体之后供给液体。然而,摇摆式振荡器等需要空间和成本。另外,磁体搅拌器可以具有比通过摇摆抖动的情况减少更多的尺寸,但是可能存在搅拌器旋转叶片损坏细胞样品的风险。此外,还可以考虑通过在袋内部产生回流流动的搅拌方法,但是需要产生回流流动的泵,并且因此,估计装置尺寸增大且成本增加。因此,尽管搅拌是将液体稳定供给至微粒测量装置必不可少的,但理想的是就装置开发而言尽可能地消除搅拌。

在此,一般的细胞样品液体供给袋具有四边形形状,液体入口/出口具有大管径,并且当袋内部的细胞样品液体被吸出时存在空气混合物的问题,并且还存在由于残留在袋的角落的液体产生死体积的问题。另外,空气混合物是期望防止将细胞样品液体进料至微粒测量装置的现象,因为空气混合物在发现细胞粒子的信号时变得严重扰动。此外,因为样品被废弃,因此必须尽可能地减少死体积。

引用列表

专利文献

专利文献1:日本专利申请公开号2012-127922

专利文献2:日本专利申请公开号2013-210287

专利文献3:日本专利申请公开号2014-036604

专利文献4:日本专利申请公开号2014-202573



技术实现要素:

本发明要解决的问题

考虑到上述情况,理想的是开发能够稳定供给液体的具有新形状的细胞样品液体供给袋、供给方法及其供给装置。

因此,本技术主要针对提供能够稳定供给液体的技术。

问题的解决方案

本技术首先提供细胞样品液体供给袋,至少包括:流出端口,细胞样品液体从该流出端口流出;底部,包括能够储存细胞的储存单元并且至少部分包括斜面;以及第一内管,从流出端口朝向储存单元延伸到不与储存单元接触的位置,其中,细胞样品液体从储存单元侧朝向第一内管的流出端口侧供给。

在根据本技术的细胞样品液体供给袋中,底部的横截面形状可具有大致v形形状。

另外,根据本技术的细胞样品液体供给袋还可包括从流出端口朝向袋的外部延伸的外管,并且该外管可包括至少两个或以上支路。

此外,根据本技术的细胞样品液体供给袋还可包括除了流出端口以外的至少一个端口或多个端口。在这种情况下,这些端口可设置在袋壁表面处。另外,在这种情况下,一个端口还可包括朝向袋的内部延伸的第二内管,并且第二内管可以用于细胞样品液体注入。此外,在这种情况下,第二内管的内径可大于第一内管的内径。

另外,根据本技术的细胞样品液体供给袋可具有利用抑制样品的非特异性吸附的涂层涂覆的袋内壁的至少一部分。在这种情况下,涂层可包括选自由低分子蛋白质、硅酮和溶于水的聚合物组成的组的一种。另外,在这种情况下,低分子蛋白质可包括白蛋白,并且溶于水的聚合物可包括选自由酪蛋白、明胶、葡聚糖、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇组成的组的至少一种或多种。

此外,根据本技术的细胞样品液体供给袋还可包括支撑袋的直立姿势的支撑部。

另外,本技术还提供使用细胞样品液体供给袋的细胞样品液体供给方法,该细胞样品液体供给袋至少包括:流出端口,细胞样品液体从该流出端口流出;底部,包括能够储存细胞的储存单元并且至少部分包括斜面;以及第一内管,从流出端口朝向储存单元延伸到不与储存单元接触的位置,细胞样品液体从储存单元侧朝向第一内管的流出端口侧供给,并且该方法至少包括:在开始细胞样品液体供给之前朝向储存单元射出液体的射出步骤。

在根据本技术的细胞样品液体供给方法中,细胞样品液体供给袋还可包括从流出端口朝向袋的外部延伸的外管,并且可以通过反向旋转外管泵执行射出。

此外,本技术还提供至少包括细胞样品液体供给袋的细胞样品液体供给装置,该细胞样品液体供给袋至少包括:流出端口,细胞样品液体从该流出端口流出;底部,包括能够储存细胞的储存单元并且至少部分包括斜面;以及第一内管,从流出端口朝向储存单元延伸到不与储存单元接触的位置,细胞样品液体从储存单元侧朝向第一内管的流出端口侧供给。

根据本技术的细胞样品液体供给装置还可包括能够在供给细胞样品液体之前朝向储存单元射出液体的射出机构。在这种情况下,细胞样品液体供给袋还包括从流出端口朝向袋的外部延伸的外管,并且通过反向旋转外管泵运行射出机构。

此外,本技术还提供至少包括根据本技术的细胞样品液体供给装置的微粒测量装置。

在本技术中,例如,“微粒”广泛包括:有关生物的微粒,诸如细胞、微生物和脂质体;合成粒子,诸如胶乳粒子、凝胶颗粒以及用于工业用途的粒子;等等。

另外,有关生物的微粒包括组成各种细胞的染色体、脂质体、线粒体、细胞器(细胞器官)等。细胞包括动物细胞(诸如,造血细胞)和植物细胞。微生物包括:细菌,诸如大肠杆菌;病毒,诸如烟草花叶病毒;真菌,诸如酵母;等等。另外,有关生物的微粒还包括有关生物的聚合物,诸如核酸、蛋白质及其络合物。另外,用于工业用途的粒子可包括例如有机或无机聚合物材料、金属等。有机聚合物材料包括聚苯乙烯、苯乙烯二乙烯苯、聚甲基丙烯酸甲酯等。无机聚合物材料包括玻璃、二氧化硅、磁性材料等。金属包括金胶体、铝等。通常,这些微粒各自具有球形形状,但是在本技术中,该形状可以是非球形的,并且它的尺寸、质量等不受具体限制。

本发明的效果

根据本技术,可以稳定地供给液体。应注意,本文中所列举的效果不必受到限制,并且可以是本公开中所列举的任何一个效果。

附图说明

图1是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第一实施方式的示意性视图。

图2是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第二实施方式的示意性视图。

图3是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第三实施方式的示意性视图。

图4是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第四实施方式的示意性视图。

图5是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第五实施方式的示意性视图。

图6是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第六实施方式的示意性视图。

图7是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第七实施方式的示意性视图。

图8是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第八实施方式的示意性视图。

图9是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第九实施方式的正视图。应注意,后视图与正视图相同。

图10是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第九实施方式的右侧视图。应注意,左侧视图与右侧视图相同。

图11是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第九实施方式的平面图。

图12是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第九实施方式的底视图。

图13是根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第九实施方式的沿着线a-a截取的横截面图。

图14是根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第九实施方式的b-b之间的部分的局部放大视图。

图15是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第九实施方式的透视图。

图16的a至e是根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第九实施方式的变形例。

图17是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第十实施方式的正视图。应注意,后视图与正视图相同。

图18是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第十实施方式的右侧视图。应注意,左侧视图与右侧视图相同。

图19是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第十实施方式的平面图。

图20是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第十实施方式的底视图。

图21是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第十实施方式的透视图。

图22的a至e是根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第十实施方式的变形例。

图23是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的示例性流动方式的参考视图。

图24是作为附图制备且示出了研究通过射出过程实现均匀的细胞样品浓度的结果的曲线图。

图25是示意性地示出了射出过程的示例性实施方式的示意性概念视图。

图26是示意性地示出了根据本技术的微粒测量装置100的示例性实施方式的示意性概念图。

图27的a和b是示出了可以用于图26的微粒测量装置100中的微粒测量芯片m的示例性配置的示意性视图。

图28的a至c是示出了可以在图26的微粒测量装置100中使用的微粒测量芯片m的孔m1的示例性配置的示意性视图。

具体实施方式

下面将参考附图描述执行本技术的优选实施方式。应注意,以下描述的实施方式示出了本技术的代表性实施方式并且本技术的范围不应被解释为受到这些实施方式的限制。应注意,将按照以下顺序提供描述。

1.细胞样品液体供给袋1

2.细胞样品液体供给方法

(1)射出过程

(2)其他过程

3.细胞样品液体供给装置10

4.微粒测量装置100

(1)流路p

(1-1)微粒测量芯片m

(2)流体控制单元101

(3)光发射单元102

(4)光检测单元103

(5)分析单元104

(6)分类单元105

(7)存储单元106

(8)显示单元107

(9)输入单元108

(10)控制单元109

(11)其他

1.细胞样品液体供给袋1

图1是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第一实施方式的示意性视图。根据本技术的细胞样品液体供给袋1至少包括:流出端口11,细胞样品液体从该流出端口流出;储存单元121,能够储存细胞;底部12,至少部分包括斜面;以及第一内管13,从流出端口朝向储存单元121延伸到不与储存单元121接触的位置。另外,细胞样品液体从第一内管13的储存单元121侧朝向流出端口11侧供给。

常规地,通过摇摆等的抖动搅拌作为搅拌封闭式袋内部的细胞的方法,然而,因为使用根据本技术的细胞样品液体供给袋1,因此在不使用搅拌器的情况下已经在储存单元121中下沉的细胞样品向上快速旋转并且细胞样品可以恒定保持在具有均匀浓度的搅拌状态,并且因此,可以稳定地供给液体。为此,可以实现缩小装置的尺寸并且减少制造成本。此外,可以在减少死体积的同时供给袋内部的细胞样品。

另外,因为常规的细胞样品液体供给袋采用液体供给端口位于悬挂状态下的最下端且从下面吸入液体的形式,在不搅拌的情况下供给液体时细胞下沉,并且此外,样品流动很慢,诸如约100μl/min,并且还使用薄供给管(例如,等),并且因此,在开始供给液体之前沿从最下端向下吸出液体的方向堵塞管的可能性大。另一方面,在根据本技术的细胞样品液体供给袋1中,细胞样品液体从第一内管13的储存单元121侧朝向流出端口11侧供给,并且因此,管从最上端悬挂至最下端并且吸入部具有利用管将液体从下侧吸入到上侧的形状,并且可以在开始供给之前减少管内部堵塞的可能性。

此外,当使用根据本技术的细胞样品液体供给袋1时,袋被设置为充分直立。因此,与常规的细胞样品液体供给带相比,更增加了相对于将袋固定至装置的方法的自由度。另外,作为将袋设置为直立的方法,例如,可以举例说明;将袋悬挂在钩子上的方法等;将袋放在容器等中并且固定容器内部的袋;等等。此外,除了上述之外,还存在提供随后描述的支撑部17的方法。

只要底部12的形状包括能够储存细胞的储存单元121且至少部分包括斜面,则该形状不受具体限制,并且还可以采用如图2所示的第二实施方式的形状或者图3中示出的第三实施方式的形状等。因为底部12具有上述形状,可以在储存单元121中收集沉淀细胞,并且因此,可以尽可能地供给正在下沉的细胞而不废弃。

底部12的横截面形状也不受具体限制,但是优选地具有如图1的第一实施方式所示的大致v形形状。利用这种横截面积,可以在储存单元121中更有效地收集沉淀细胞。另外,在这种情况下,底部121的水平面和横截面之间的角度(倾斜角)θ(参见图1)也不受具体限制,但优选地,50°至80°,更优选地,55°至75°,并且特别优选地,60°至70°。

图1中示出的d1、d2和d3的长度也不受具体限制,并且例如,d1可以是20mm,d2可以是100mm,并且d3可以是35mm。d1被设置为20mm的原因是保证打孔的裕度,因为当在悬挂状态下使用袋时可能存在必须在袋的上部中打孔的情况。

另外,在本技术中,储存单元121和第一内管13之间的距离不受具体限制,并且例如可约为5mm。

此外,在本技术中,第一内管13的外径、内径、材料等也不受具体限制,并且例如,具有1/16英寸的外径、0.5mm或1mm等的内径的peek管可以用作第一内管13。

在本技术中,如图4的第四实施方式中所示,还提供了从流出端口11朝向袋的外部延伸的外管14,并且外管14可以至少包括两个或以上支路。利用这些支路,可以分开提供在将细胞样品注入到袋中时使用的管和在吸出细胞样品时使用的管,并且在注入细胞时使用的管可以在注入之后无菌地切断和封闭,并且因此,可以减少污染风险并且可以提高用户便利。

应注意,在本技术中,外管14的形状不限于图4的第四实施方式中示出的形状,并且可以不必包括如图5的第五实施方式所示的支路。

另外,在本技术中,外管14的内径、长度、材料等不受具体限制,并且例如,具有1mm的内径、100至200mm的长度且包含聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc)、热塑性弹性体(tpe)等的医用管可以用作外管15。

此外,在本技术中,如图5的第五实施方式所示,除了流出端口11之外还可以提供至少一个或多个端口15。利用这种结构,例如,可以使用端口15作为将细胞样品注入到袋中的注入端口,并且至于用于注入的端口15,在注入之后可以无菌切断和封闭连接至端口15的管,并且因此可以减少污染风险并且可以提高用户便利。

在根据本技术的细胞样品液体供给袋1包括如图5的第五实施方式、图6的第六实施方式和图7的第七实施方式所示的端口15的情况下,优选的是,端口15被设置在袋壁表面处。

另外,在端口15设置在袋壁表面处的情况下,一个端口15还包括如图6的第六实施方式所示的朝向袋的内部延伸的第二内管16,并且第二内管16还可以用于细胞样品液体注入。这提高了用户便利。

此外,在这种情况下,在本技术中,第二内管16的内径优选地大于第一内管13的内径。利用这个大内径,减少压力下降并且在比吸出细胞样品时更快地注入细胞样品时变得易于供给细胞样品。

另外,如图6的第六实施方式所示,在根据本技术的细胞样品液体供给袋1包括两个或以上的端口15的情况下,一个端口15可以用于细胞样品液体注入,并且另一个端口15可以用于将诸如试剂的液体注入到袋中或者注入染色溶液、转基因病毒溶液等。此外,至于任一个端口15,可以在注入之后无菌地切断和封闭连接至每个端口15的管,并且因此,可以减少污染风险或者可以提高用户便利。

如图7的第七实施方式所示,在根据本技术的细胞样品液体供给袋1包括两个或以上的端口15的情况下,只要端口被设置在袋壁表面处它们的数量和安装位置也不受具体限制。在本技术中,如第七实施方式所示,多个端口15可以设置在流出端口11的左侧和右侧上并且在底面12的末端附近。另外,如本实施方式所示,每个第二内管16可以通过每个端口15的内部朝向袋的内部延伸。

在本技术中,袋内壁的至少一部分可以涂覆抑制样品的非特异性吸附的涂层。已知的是细胞通常导致非特异性吸附,并且因此,假设存在还非特异性地吸附到袋内部上且不能下降到储存单元121的细胞。因此,通过涂覆涂层以便减少非特异性吸附,可以收集细胞使其下沉,可以更有效地收集细胞并使细胞下沉并积聚在储存单元121中。利用这个效果,在执行随后描述的细胞样品液体供给方法的情况下,可以连续供应具有稳定浓度的细胞样品。

在本技术中,涂层不受具体限制,但是优选的是使用选自由低分子蛋白质、硅酮和溶于水的聚合物组成的组的一种。另外,低分子蛋白质优选地包括白蛋白,并且溶于水的聚合物包括选自由酪蛋白、明胶、葡聚糖、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇组成的组的至少一种或多种。

另外,在本技术中,袋内壁的至少一部分还可以涂覆提高样品的特异性吸附的涂层。利用这个涂层,可以捕获不必要的细胞并且提高收集的溶液中的必要细胞的纯度。

根据本技术的细胞样品液体供给袋1还可包括支撑袋的直立姿势的支撑部17。如上所述,根据本技术的细胞样品液体供给袋1需要在直立状态下使用,并且作为它的一种方法,可以设想的是将袋的形状设计为使得袋通过支撑部17独自竖立。

支撑部17的形状不受具体限制,但是如图8的第八实施方式所示,优选的是,袋的底部12设置有外缘。

图9至图15示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第九实施方式。另外,图16的a至e是根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第九实施方式的变形例。根据本技术的细胞样品液体供给袋1可以具有如第九实施方式所示的其中两个透明的柔性薄膜部分接合在一起的结构。

图17至图21示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第十实施方式。另外,图22的a至e是根据本技术的细胞样品液体供给袋1的第十实施方式的变形例。根据本技术的细胞样品液体供给袋1还可以通过使用如第十实施方式所示的一个透明的柔性薄膜形成。

根据本技术的细胞样品液体供给袋1可具有用于将细胞样品液体供给袋1悬挂在如以上所描述的第九实施方式、第十实施方式等所示的钩等处的孔。

分布根据本技术的细胞样品液体供给袋1时的产品名称不受具体限制,并且例如可以命名为医用袋、医用软袋、血袋、输液袋、培养袋、医用容器、药物容器、输液容器等。

图23是示出了根据本技术的细胞样品液体供给袋1的示例性流动方式的参考视图。如图23所示,根据本技术的细胞样品液体供给袋1可以作为产品的一部分分布,诸如,用于封闭式细胞分类器的盒、单元、装置、成套工具和仪器。应注意,根据本技术的细胞样品液体供给袋1的数量在图23中是三个,但是该产品的数量不受具体限制。另外,如图23所示,废弃的溶液袋、鞘液袋、微芯片等可单独连接至这个产品,并且它的数量也不受具体限制。

2.细胞样品液体供给方法

在根据本技术的细胞样品液体供给方法中,至少执行使用上述细胞样品液体供给袋1的射出过程。应注意,在此将省略其描述,因为细胞样品液体供给袋1与以上描述的细胞样品液体供给袋1相似。

(1)射出过程

射出过程是在开始细胞样品液体供给之前朝向储存单元121射出液体的过程。利用射出过程的执行,可以通过使细胞样品液体供给袋1固定使在储存单元121中下沉的细胞样品向上快速旋转使细胞样品液体浓度一致,并且可以执行稳定的液体供给。图24是作为附图制备且示出了研究通过射出过程实现均匀的细胞样品浓度的结果的曲线图。在图24中,竖轴表示细胞(样品)浓度(×106/ml),并且水平轴表示时间(秒)。

如图24所示,可以确认在开始射出过程时通过射出液体执行搅拌开始低浓度细胞样品的供给,并且然后浓度逐渐变得恒定。应注意,在射出过程中射出的液体的量不受具体限制,并且例如,作为参考,可以将最大量设置为细胞样品液体供给袋1的容积的约1/4的量。

图25是示意性地示出了射出过程的示例性实施方式的示意性概念视图。在根据本技术的细胞样品液体供给方法中,如图25所示,细胞样品液体供给袋1还包括从流出端口11朝向袋的外部延伸的外管14,并且可以通过反向旋转外管泵141执行射出。在图25中示出的实施方式中,在外管的末端处制备要射出的液体,并且在开始细胞样品液体供给之前颠倒地旋转外管泵141,从而使在储存单元121中下沉的细胞样品迅速向上旋转。利用该过程,如上所述,可以使细胞样品浓度均匀,并且可以准备开始液体供给。

(2)其他过程

在本技术中,只要本技术的效果不减弱,除了射出过程之外可以执行其他过程。例如,其他过程包括由随后描述的微粒测量装置100中的流体控制单元101、光发射单元102、光检测单元103、分析单元104、分类单元105、充电单元1051、记录单元106、和显示单元107、输入单元108、控制单元109等执行的方法等。

3.细胞样品液体供给装置10

根据本技术的细胞样品液体供给装置10至少包括上述细胞样品液体供给袋1。应注意,在此将省略其描述,因为细胞样品液体供给袋1与以上描述的细胞样品液体供给袋1相似。

根据本技术的细胞样品液体供给装置10还可包括能够在供给细胞样品液体之前朝向储存单元121射出液体的射出机构。因为设置了射出机构,因此可以通过使细胞样品液体供给袋1固定使在储存单元121中下沉的细胞样品向上快速旋转使细胞样品液体浓度一致,并且可以执行稳定的液体供给。

另外,在根据本技术的细胞样品液体供给装置10中,如以上描述的图25所示,细胞样品液体供给袋1还包括从流出端口11朝向袋的外部延伸的外管14,并且可以通过反向旋转外管泵141运行射出机构。利用该射出机构,如上所述,可以使细胞样品浓度均匀,并且可以准备开始液体供给。

除了上述功能之外,细胞样品液体供给装置10可具有将样品经由液体供给管供给至随后描述的样品引入单元m3的功能。例如,细胞样品液体供给装置10可以经由喷嘴从包含样品的试管、孔板等吸入/供给样品,或者还可以通过将压力施加到可以容纳包含样品的试管等的容纳单元供给样品。

4.微粒测量装置100

图26是示意性地示出了根据本技术的微粒测量装置100的示例性实施方式的示意性概念图。根据本技术的微粒测量装置100至少包括上述细胞样品液体供给装置10。另外,根据需要,可以提供流路p、流体控制单元101、光发射单元102、光检测单元103、分析单元104、分类单元105、充电单元1051、记录单元106、显示单元107、输入单元108、控制单元109等。

在图26中,可以根据需要拆卸能够从细胞样品液体供给装置10供给液体的液体供给管c1、能够从鞘液供给单元1011供给液体的鞘液供给管c2以及能够将液体排泄至液体排泄单元1012的液体排泄管c3。应注意,在本技术中,液体供给管c1的一部分或全部可以与上述外管14相似。此外,根据需要,还可任意处理随后描述的微粒测量芯片m。

以下将详细描述每个单元。

(1)流路p

流路p可提前设置在根据本技术的微粒测量装置100中。然而,商用的流路p、设置有芯片的流路p等可以安装在微粒测量装置100中以执行分析和分类。

可以在根据本技术的微粒测量装置100中使用的流路p的形式不受具体限制并且可以自由设计。在本技术中,特别优选的是使用如图26的微粒测量装置100所示的在二维或三维塑料、玻璃等的基板t内部形成的流路p。

另外,流路p的流路宽度、流路深度、流路横截面形状等也不受具体限制并且只要可以形成层流可以自由设计。例如,还可以在根据本技术的微粒测量装置100中使用具有1mm以下的流路宽度的微流路。具体地,在根据本技术的微粒测量装置100中可以优选地使用具有约10μm以上和约1mm以下的流路宽度的微流路。

(1-1)微粒测量芯片m

图27是示出了可以在图26的微粒测量装置100中使用的微粒测量芯片m的示例性配置的示意性视图,并且图28是示出了可以在图26的微粒测量装置100中使用的微粒测量芯片m的孔m1的示例性配置的示意性视图。图27的a示出了示意性顶视图,并且图27的b示出了对应于a的横截面p-p的示意性横截面图。另外,图28中的a示出了顶视图,图28的b是横截面图,并且图28的c是正视图。应注意,图28的b对应于图27的a中的横截面p-p。

微粒测量芯片m通过接合形成样品流路m2的基板层ma和mb形成。样品流路m2可以通过使用金属模利用热塑性树脂执行注射塑模形成在基板层ma和mb上。作为热塑性树脂,可以采用通常被称为微粒测量芯片的材料的塑料,诸如,聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(pmma)、环状聚烯烃、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、或者聚二甲硅氧烷(pdms)。

另外,在微粒测量芯片m中,形成引入包含微粒的样品的样品引入单元m3、引入鞘液的鞘液引入单元m4、以及样品流被引入且与鞘液结合的样品流路m2。从鞘液引入单元m4引入的鞘液沿两个分开的方向供给,并且然后与以将样品液体在结合部处插入两个方向之间的方式的样品液体以从样品引入单元m3引入的样品液体结合。因此,在结合部处形成其中样品液体层流放置在鞘液层流的中间的三维层流。

图27的a中示出的参考符号m5表示吸入流路,以便如果在样品流路m2中发生堵塞或气泡则通过将负压力施加到样品流路m2的内部暂时逆转流动来消除堵塞或气泡。吸入流路m5具有与连接至负压力源(诸如,真空泵)的吸入开口部m51形成的一端。另外,吸入流路m5具有在连通端口m52处连接至样品流路m2的另一端。

三维层流的层流宽度在变窄部m61(参见图27)和m62(参见图28的a和b)处变窄,各自形成为使得相对于液体供给方向的垂直截面的面积沿液体供给方向从上游侧至下游侧变得逐渐减少。然后,三维层流作为流体流从设置在流路的一端处的孔m1被排出。

通过以下描述的振动元件105a将振动施加到孔m使从孔m1喷射的流体流变成液滴。孔m1沿基板层ma和mb的端面的方向打开,并且切去部m11被设置在孔的打开位置和基板层的端面之间。切去部m11通过切去孔m1的打开位置和基板端面之间的基板层ma和mb形成,使得切去部m11的直径l1变得大于孔m1的开口直径l2(参见图28中的c)。优选地,切去部m11的直径l1形成为大于孔m1的开口直径l2的两倍或更多倍,以便不干扰从孔m1排出的液滴的移动。

(2)流体控制单元101

流体控制单元101包括将鞘液引入至鞘液引入单元m4的鞘液供给单元1011。例如,鞘液供给单元1011包括:支撑部,鞘液存储单元可以附加至该支撑部:以及密封部,并且鞘液存储单元内部的鞘液通过施加到密封部的压力经由鞘液供给管供给至上述鞘液引入单元m4。

流体控制单元101还可包括液体排泄单元1012。例如,液体排泄单元1012通过泵功能等经由液体排泄管从吸入开口部收集样品流路内部的堵塞物质、气泡等。另外,液体排泄单元1012还可以连接至分类单元105,以便吸入在以下描述的分类单元105处未被分类的液滴、气溶胶等。

另外,流体控制单元101可包括可以在其上安装鞘液供给单元1011和液体排泄单元1012的安装台。此外,流体控制单元101可以从微粒测量装置100分开形成或者可以形成为微粒测量装置100的一部分。

(3)光发射单元102

光发射单元102将光发射到要被分析的微粒。从光发射单元102发射的光的类型不受具体限制,但优选的是具有恒定的光方向、恒定的波长和恒定的光强度的光,以便从粒子可靠地产生荧光和散射光。具体地,例如,可以举例说明激光器、led等。在使用激光的情况下,其类型不受具体限制,但是还可以使用以下项中的一种或两种以上的结合:氩(ar)离子激光器、氦-氖(he-ne)激光器、染料激光器、氪(cr)激光器、半导体激光器、将半导体激光器与波长转换光学元件结合的固体激光器等。

(4)光检测单元103

光检测单元103检测从微粒产生的光。光检测单元103响应于光从光发射单元102发射至微粒检测从微粒产生的荧光、前向散射光、后向散射光等的光分量。荧光和必要的散射光的分量是重要的光分量以获得微粒p的光学信息(特性)。

只要可以检测出来自每个微粒的光,光检测单元103的类型不受具体限制,并且可以自由选择和采用已知的光检测器。例如,可以结合地自由采用一种类型或两个以上类型的以下测量仪器:荧光测量仪器、散射光测量仪器、透射光测量仪器、反射光测量仪器、衍射光测量仪器、紫外线光谱仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪、fret测量仪器、fish测量仪器、其他各种频谱测量仪器、多个光检测器以阵列布置的所谓的多信道光检测器等。

此外,在本技术中,光检测单元103优选地具有接收从微粒产生的光的光接收元件。光接收元件的实施例可以包括区域成像元件,诸如,ccd或cmos元件、pmt、光电二极管等。

此外,光检测单元103可以包括具有不同的检测波长带的多个光接收元件。因为光检测单元103包括具有不同的检测波长带的多个光接收元件,因此可以作为荧光光谱测量连续的波长带中的光的强度。具体地,例如,可以举例说明:其中光接收元件被一维布置的pmt阵列或光电二极管阵列;诸如像ccd或cmos的二维光接收元件的多个独立的检测信道中的一个被布置;等等。

(5)分析单元104

分析单元104连接至光检测单元103并且分析通过光检测单元103检测出的用于微粒的光的检测值。

例如,分析单元104可以校正从光检测单元103接收的光的检测值并且可以计算每个微粒的特征量。具体地,从所接收的荧光、前向散射光和后向散射光的检测值计算指示微粒的大小、形态、内部结构等特征量。另外,分类控制信号还可以基于计算出的特征量;从输入单元初步接收的分类条件;等等执行分类确定产生。

分析单元104在根据本技术的粒子测量装置100中不是必不可少的,并且可以基于通过光检测单元103检测出的检测值通过使用外部分析装置等分析每个微粒的状态等。例如,分析单元104可以由个人计算机或cpu实现,并且可以起到个人计算机或cpu的功能同时还将程序存储在包括记录介质(非易失性存储器(usb存储器等)、hdd、cd等)等的硬件资源中。另外,分析单元104可经由网络连接至每个单元。

(6)分类单元105(包括充电单元1051)

分类单元105至少包括:产生液滴的振动元件105a;沿期望方向改变带电液滴的偏转板105b;以及收集液滴的收集容器。在图26中分开定义充电单元1051,但是充电单元是分类单元105的一部分并且基于由分析单元104产生的分类控制信号充电。

在图26的微粒测量装置100中,如上所述,振动元件105a通过将振动施加至孔m1产生液滴。充电单元1051基于由分析单元104产生的分类控制信号使从微粒测量芯片m的孔m1排放的液滴正充电或负充电。然后,带电液滴的前进方向通过施加电压的偏转板(反电极)105b沿期望方向改变和分类。

应注意,使用的振动元件105a不受具体限制并且可以自由选择和使用任何已知的振动元件。例如,可以举例说明压电振动元件等。另外,可以通过调整到流路p的液体供给量、排放端口的直径、振动元件105a的振动频率等调整液滴的尺寸,并且可以产生包括恒定量的微粒的液滴。

(7)存储单元106

存储单元106存储与测量有关的所有内容,诸如,由光检测单元103检测出的值、由分析单元104计算出的特征量、分类控制信号和从输入单元输入的分类条件。

在微粒测量装置100中,存储单元106不是必不可少的,并且可连接外部存储装置。作为存储单元106,例如,可以使用硬盘等。此外,记录单元106可经由网络连接至每个单元。

(8)显示单元107

显示单元107可以显示与测量有关的所有内容,诸如,由光检测单元103检测出的值和由分析单元104计算出的特征量。优选地,显示单元107可以作为散布图显示由分析单元104计算出的每个微粒的特征量。

在微粒测量装置100中,显示单元107不是必不可少的,并且可连接外部显示装置。作为显示单元107,例如,可以使用显示器、打印机等。

(9)输入单元108

输入单元108是由诸如操作员的用户操作的部。用户可以通过输入单元108访问控制单元以控制根据本技术的微粒测量装置100的每个单元。优选地,输入单元108可以设置用于在显示单元107上显示的散布图的关注区域并且可以确定分类条件。

在微粒测量装置100中,输入单元108不是必不可少的,并且可连接外部操作装置。作为输入单元108,例如,还可以使用鼠标、键盘等。

(10)控制单元109

控制单元109可以控制细胞样品液体供给装置10、流体控制单元101、光发射单元102、光检测单元103、分析单元104、分类单元105、充电单元1051、记录单元106、显示单元107和输入单元108中的每一个。控制单元109可分开设置用于每个单元,并且此外,可以设置在微粒测量装置100的外部。例如,控制单元可以由个人计算机或cpu实现,并且可以起到个人计算机或cpu的功能同时还将程序存储在包括记录介质(非易失性存储器(usb存储器等)、hdd、cd等)等的硬件资源中。另外,控制单元109可经由网络连接至每个单元。

(11)其他

根据本技术的微粒测量装置100可以容纳在生物安全柜中。因为微粒测量装置被容纳在生物安全柜中,因此可以防止:分散到包括用户的周围区域;以及样品污染。然而,流体控制单元101不必容纳在生物安全柜中并且可以在生物安全柜的壁面上的开口部处经由打开部处的每个管连接至微粒测量装置100。

另外,为了防止样品污染,可以清洁微粒测量装置100的每个单元。具体地,优选的是可以清洁包括可能与样品接触的每个细胞样品液体供给装置10、流路p和分类单元105的外壳。

应注意,本技术还可以具有以下配置。

(1)一种细胞样品液体供给袋,至少包括:

流出端口,细胞样品液体从该流出端口流出;

底部,包括能够储存细胞的储存单元并且至少部分包括斜面;以及

第一内管,从流出端口朝向储存单元延伸到不与储存单元接触的位置,其中,细胞样品液体从储存单元侧朝向第一内管的流出端口侧供给。

(2)根据项(1)所述的细胞样品液体供给袋,其中,底部的横截面形状具有大致v形形状。

(3)根据项(1)或(2)所述的细胞样品液体供给袋,还包括从流出端口朝向袋的外部延伸的外管,

其中,外管包括至少两个或以上支路。

(4)根据项(1)至(3)中任一项所述的细胞样品液体供给袋,还包括除了流出端口以外的至少一个端口或多个端口。

(5)根据项(4)所述的细胞样品液体供给袋,其中,一个端口或多个端口被设置在袋侧表面处。

(6)根据项(5)所述的细胞样品液体供给袋,其中,

一个端口还包括朝向袋的内部延伸的第二内管,并且

第二内管用于细胞样品液体注入。

(7)根据项(6)所述的细胞样品液体供给袋,其中,第二内管的内径大于第一内管的内径。

(8)根据项(1)至(7)中任一项所述的细胞样品液体供给袋,其中,抑制样品的非特异性吸附的涂层被涂覆至袋内壁的至少一部分。

(9)根据项(8)所述的细胞样品液体供给袋,其中,涂层包括选自由低分子蛋白质、硅酮和溶于水的聚合物组成的组的一种。

(10)根据项(9)所述的细胞样品液体供给袋,其中,低分子蛋白质包括白蛋白。

(11)根据项(9)所述的细胞样品液体供给袋,其中,溶于水的聚合物包括选自由酪蛋白、明胶、葡聚糖、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇组成的组的至少一种或多种。

(12)根据项(1)至(11)中任一项所述的细胞样品液体供给袋,还包括支撑袋的直立姿势的支撑部。

(13)一种使用细胞样品液体供给袋的细胞样品液体供给方法,该细胞样品液体供给袋至少包括:流出端口,细胞样品液体从该流出端口流出;底部,包括能够储存细胞的储存单元并且至少部分包括斜面;以及第一内管,从流出端口朝向储存单元延伸到不与储存单元接触的位置,细胞样品液体从储存单元侧朝向第一内管的流出端口侧供给,

该方法至少包括:

在开始细胞样品液体供给之前朝向储存单元射出液体的射出步骤。

(14)根据项(13)所述的细胞样品液体供给方法,其中,

细胞样品液体供给袋还包括从流出端口朝向袋的外部延伸的外管,并且

通过反向旋转外管泵执行射出。

(15)一种至少包括细胞样品液体供给袋的细胞样品液体供给装置,该细胞样品液体供给袋至少包括:流出端口,细胞样品液体从该流出端口流出;底部,包括能够储存细胞的储存单元并且至少部分包括斜面;以及第一内管,从流出端口朝向储存单元延伸到不与储存单元接触的位置,细胞样品液体从储存单元侧朝向第一内管的流出端口侧供给。

(16)根据项(15)所述的细胞样品液体供给装置,还包括能够在供给细胞样品液体之前朝向储存单元射出液体的射出机构。

(17)根据项(16)所述的细胞样品液体供给装置,其中,

细胞样品液体供给袋还包括从流出端口朝向袋的外部延伸的外管,并且

通过反向旋转外管泵运行射出机构。

(18)一种至少包括项(15)至(17)中任一项所述的细胞样品液体供给装置的微粒测量装置。

参考符号列表

1细胞样品液体供给袋

11流出端口

12底部

121储存单元

13第一内管

14外管

141外管泵

15端口

16第二内管

17支撑部

10细胞样品液体供给装置

100微粒测量装置

101流体控制单元

1011鞘液供给单元

1012液体排泄单元

102光发射单元

103光检测单元

104分析单元

105分类单元

105a振动元件

105b偏转板

1051充电单元

106记录单元

107显示单元

108输入单元

109控制单元

p流路

t基板

m微粒测量芯片

ma、mb基板层

m1孔

m11切去部

m2样品流路

m3样品引入单元

m4鞘液引入单元

m5吸入流路

m51吸入开口部

m52连通端口

m61、62变窄部

m7直线部

l1切去部m11的直径

l2孔m1的开口直径

c1液体供给管

c2鞘液供给管

c3液体排泄管。

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