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微芯片及样品分选试剂盒

摘要

为了提供一种能够防止样品发生残留的技术,本发明提供了一种微芯片(1),至少具有:样品入口(11),样品被引入至样品入口(11)中;样品流路径(12),从样品入口(11)被引入的样品流经样品流路径(12);以及分选流路径(16),其中,从样品中分选出目标样品;并且提供了一种样品分选试剂盒,至少具有第一管(T1)被插入并且固定至其中的微芯片(1),或至少一微芯片(1)。

著录项

  • 公开/公告号CN112189141A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-01-05

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 索尼公司;

    申请/专利号CN201980035017.1

  • 发明设计人 高桥和也;胜本洋一;

    申请日2019-05-21

  • 分类号G01N35/08(20060101);C12M1/26(20060101);G01N37/00(20060101);

  • 代理机构11240 北京康信知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人吴孟秋

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2023-06-19 09:24:30

说明书

技术领域

本技术涉及一种微芯片及样品分选试剂盒。

背景技术

目前,一种所谓流式细胞术的技术常用于细胞和微生物等微粒的分析,。流式细胞术是一种分析方法,它利用光照射输送到流路径的护套流中流动的微粒,并且通过检测各个微粒发射的荧光和散射光而进行微粒的分析、分选。流式细胞术所使用的装置被称为流式细胞仪。

流式细胞仪采用微芯片,微芯片上包括以硅或玻璃为衬底的区域用于进行化学或生物分析及流路径。配备有该微芯片的分析系统被称为微全分析系统(μ-TAS)、片上实验室、生物芯片等。

将μ-TAS应用于微粒测量技术的实施例包括微粒分选装置,微粒分选装置对设置于微芯片上的流路径或区域中的微粒进行光学、电、或磁性特征测量,以对微粒进行分选。这种应用μ-TAS的流式细胞仪(微芯片式流式细胞仪)具有优点,例如,通过在微芯片中构建流路径系统能够防止测量之间样品的交叉污染。

例如,专利文献1公开了“一种微芯片,该微芯片包括主流路径和分选流路径。主流路径流经含有微粒的液体;分选流路径中设置有截获微粒的捕获室和产生负压的压力室,分选流路径与主流路径连通,其中,捕获室与压力室的横截面形成为比分选流路径的任意其他部分的横截面更大,捕获室与压力室的横截面与液体的流方向垂直,分选流路径的任意其他部分的横截面与液体的流方向垂直”。

引用列表

专利文献

专利文献1:日本专利申请特开公开号2017-058375

发明内容

发明解决的问题

常规微芯片采用这样一种结构,即,其中,微芯片经由歧管连接至外部流路径。然而,这种结构的问题在于,样品残留在流路径中。

因此,本技术的主要目标是提供一种能够防止样品发生残留的技术。

问题的解决方案

首先,在本技术中提供了一种微芯片,微芯片至少包括:样品入口,样品被引入至样品入口中;样品流路径,从样品入口被引入的样品流经样品流路径;以及分选流路径,其中,从样品中分选出目标样品;其中,第一管被插入并且固定至样品入口。

在根据本技术的微芯片中,第一管可以与样品流路径被同轴固定。

进一步地,在根据本技术的微芯片中,可以利用粘合剂固定第一管。在这种情况下,样品入口可以设置有陡变的膨胀流路径,陡变的膨胀流路径具有比样品流路径的体积更大的体积。进一步地,在这种情况下,陡变的膨胀流路径的体积可以等于或大于

进一步地,在根据本技术的微芯片中,样品入口的端部和第一管的端部可以是锥形的,样品入口的端部位于其中第一管被固定的一侧上,并且第一管的端部位于其中第一管被固定至样品入口的一侧上。

此外,在根据本技术的微芯片中,第二管可以被进一步固定至第一管的端部,端部位于其中第一管不被固定至样品入口的一侧上。

进一步地,在根据本技术的微芯片中,第三管可以被插入并且固定至分选流路径的出口。

而且,根据本技术的微芯片可以进一步包括丢弃流路径,通过丢弃流路径,丢弃除目标样品之外的样品,并且第四管可以被插入并且固定至丢弃流路径的出口。

此外,根据本技术的微芯片可以进一步包括:鞘液入口,鞘液被引入至鞘液入口中;和鞘流路径,从鞘液入口被引入的鞘液流经鞘流路径;并且第五管可以被插入并且固定至鞘液入口。

进一步地,根据本技术的微芯片可以进一步包括:闸液入口,闸液被引入至闸液入口中;和闸流路径,从闸液入口被引入的闸液流经闸流路径;并且第六管可以被插入并且固定至闸液入口。

进一步地,在本技术中,还提供一种样品分选试剂盒,样品分选试剂盒至少包括:容纳单元,容纳样品;和微芯片,至少包括:样品入口,样品被引入至样品入口中;样品流路径,从样品入口被引入的样品流经样品流路径;以及分选流路径,其中,从样品中分选出目标样品;其中,第一管被插入并且固定至样品入口;其中,容纳单元与微芯片密封连接。

在根据本技术的样品分选试剂盒中,在微芯片中,第二管可以被进一步固定至第一管的端部,端部位于其中第一管不被固定至样品入口的一侧上,并且容纳单元可以经由第二管而密封连接。

进一步地,根据本技术的样品分选试剂盒可以进一步包括:储存单元,容纳已被分选出的目标样品;其中,在微芯片中,第三管可以被插入并且固定至分选流路径的出口;并且储存单元可以经由第三管而密封连接。

而且,根据本技术的样品分选试剂盒可以进一步包括:丢弃单元,将除目标样品之外的样品丢弃至丢弃单元;其中,微芯片可以进一步包括:丢弃流路径,通过丢弃流路径,丢弃除目标样品之外的样品;并且第四管可以被插入并且固定至丢弃流路径的出口;并且丢弃单元可以经由第四管而密封连接。

此外,根据本技术的样品分选试剂盒可以进一步包括:鞘液容纳单元,容纳鞘液;其中,微芯片可以进一步包括:鞘液入口,鞘液被引入至鞘液入口中;和鞘流路径,从鞘液入口被引入的鞘液流经鞘流路径;并且第五管可以被插入并且固定至鞘液入口;并且鞘液容纳单元可以经由第五管而密封连接。

进一步地,根据本技术的样品分选试剂盒可以进一步包括:闸液容纳单元,容纳闸液;其中,微芯片可以进一步包括:闸液入口,闸液被引入至闸液入口中;和闸流路径,从闸液入口被引入的闸液流经闸流路径;并且第六管可以被插入并且固定至闸液入口;并且闸液容纳单元可以经由第六管而密封连接。

在本技术中,“微粒”可以广义地包括诸如细胞、微生物、以及脂质体等生物相关微粒、诸如胶乳颗粒、凝胶颗粒、以及工业颗粒等合成颗粒。

生物相关微粒包括各种细胞中所包括的染色体、脂质体、线粒体、胞器(细胞器)等。细胞包括动物细胞(例如,造血细胞等)和植物细胞。微生物包括诸如大肠杆菌等细菌、诸如烟草花叶病毒等病毒、诸如酵母等真菌等。而且,生物相关微粒还包括诸如核酸、蛋白质、以及其复合物等生物相关聚合物。进一步地,例如,工业颗粒可以是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-二乙烯基苯、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。这些微粒通常具有球形形式,但是,在本技术中,其可以是非球形的并且其尺寸、质量等不受具体限制。

发明效果

根据本技术,能够在本技术中提供一种能够防止样品发生残留的技术。

应注意,上述所述效果不是限制性的,并且可以包括本公开中所描述的任意效果。

附图说明

图1是示出根据本技术的微芯片的实施方式的实施例的立体图。

图2是示意性示出根据本技术的微芯片的样品入口周围的结构的实施例的立体图。

图3是示意性示出根据本技术的微芯片的样品入口周围的结构的实施例的横截面图。

图4是示出样品入口和第一管中的流路径的速度向量的示图。

图5是示意性示出根据本技术的微芯片的样品入口周围的结构的实施例的横截面图,结构与图3中的结构不同。

图6是示意性示出根据本技术的微芯片的样品入口周围的结构的实施例的横截面图,结构与图3和图5中的结构不同。

图7是示意性示出根据本技术的微芯片的样品入口周围的结构的实施例的立体图,结构与图3、图5、以及图6中的结构不同。

图8是示意性示出其中第二管被固定至第一管的结构的实施例的示意图。

图9是示意性示出根据本技术的微芯片的内部结构的实施例的正视图。

图10是示意性示出根据本技术的样品分选试剂盒的实施方式的实施例的示图,样品分选试剂盒采用根据图1中示出的实施方式的微芯片。

图11是示意性示出样品分选装置的实施方式的实施例的示图。

图12是示出采用其中芯片经由常规歧管连接至外部流路径的结构的情况的流路径的速度向量的示图。

具体实施方式

现参考附图描述用于完成本技术的优选模式。

下面所述的实施方式示出了本技术的代表性实施方式的实施例,并且本技术的范围不应被视为由实施方式限制。应注意,将按照下面提及的顺序提供描述。

1.微芯片1

2.样品分选试剂盒100

(1)微芯片1

(2)容纳单元2

(3)储存单元3

(4)丢弃单元4

(5)鞘液容纳单元5

(6)闸液容纳单元

(7)密封单元6

(8)其他

3.样品分选装置A

(1)样品分选试剂盒100

(2)光照射单元101

(3)光检测单元102

(4)计算单元103

(5)位置控制单元104

(6)试剂输入管理单元105

(7)培养单元106

(8)压力调整单元107

1.微芯片1

微芯片1至少包括:样品入口11,样品被引入至样品入口11中;样品流路径12,从样品入口11被引入的样品流经样品流路径12;以及分选流路径16,其中,从样品中分选出目标样品;并且第一管T1被插入并且固定至样品入口11。进一步地,微芯片1可以根据需要包括任意其他的流路径或管。下面详细描述了微芯片1。

图12是示出在采用芯片经由常规歧管连接至外部流路径的结构情况下的流路径的速度向量示图。在采用该结构的情况下,必须具有在中间弯曲近似90度的流路径,结果,广泛产生使样品残留的区域,从而致使样品残留在图12中示出的区域中,从而出现摩擦脱色(crocking)等问题。

另一方面,如包括图2、图3等的图中示出的,根据本技术的微芯片1的样品入口11具有插入其中并且被固定的第一管T1,以使得流路径不相对于样品线发生弯曲。由此,如图4中示出的,样品残留的区域较小,使得可以抑制其中样品沉积在具有0速度场的区域中的现象。

如包括图2、图3等的图中示出的,在本技术中,第一管T1优选为与样品流路径12被同轴固定。因此,能够进一步防止样品发生残留。

此外,在本技术中,用于将第一管T1固定至样品入口11的方法不受具体限制,并且方法的实施例包括机械装配、化学接合等。例如,除其他方法之外,在本技术中,能够利用粘合剂固定管。通过使用该方法固定管,能够降低制造微芯片1的成本。在利用粘合剂固定管的情况下,例如,第一管T1可以是PEEK管等。

在这种情况下,如图5中示出的,优选为样品入口11设置有陡变的膨胀流路径111,陡变的膨胀流路径111具有比样品流路径12的体积更大的体积。在使用粘合剂固定管的情况下,存在粘合剂由于毛细管作用而发生环流并且填充流路径的可能性。当出现这种现象时,微芯片中的流路径被填满,从而不能用作流路径。相反,提供陡变的膨胀流路径111使得可以抑制其中粘合剂110由于毛细管作用而发生环流的现象。

陡变的膨胀流路径111的形状等不受具体限制。进一步地,陡变的膨胀流路径111的体积优选为等于或大于

进一步地,如图5中示出的,陡变的膨胀流路径111优选为位于样品入口11的端部的上游,端部位于其中第一管T1被固定的一侧上。结果,使得可以进一步抑制其中粘合剂由于毛细管作用而发生环流的现象。

在本技术中,如图6中示出的,样品入口11的固定有第一管T1的一侧的端部和固定到样品口11的第一管T1的一侧上的端部可以是锥形的。结果,样品流路径12能够以更高的准确性居中。

进一步地,如图7中示出的,根据本技术的微芯片1可以具有用于将第一管T1插入至芯片的端部中的结构。

进一步地,在本技术中,第二管T2可以被进一步固定至第一管T1的未固定到样品入口11的一侧的端部。在这种情况下,例如,第二管T2被插入至第一管T1中,并且如图8中示出的,利用粘合剂110固定第二管T2的外围、第一管T1的端部等,以具有其中流路径沿着同一直线而布置的结构。采用该结构使得可以在不使用连接器等的情况下而改变管的材料。然后,进一步地,通过利用胺键等可以加强两个管的固定。用于促进胺键的方法的实施例可以包括使用PPX(由Cemedine有限责任公司制造)等。而且,在利用上述所述粘合剂固定两个管T1和T2的情况下,第二管T2可以是例如具有65或更低的肖氏(Shore)硬度的PVC管。进一步地,通过在其中管T1和管T2被固定的部分的外表面上进一步堆叠具有更大内径的PVC管等能够增加接合的强度。

下面详细描述了微芯片1的分选。

图9是示意性示出根据本技术的微芯片1的内部结构的实施例的正视图。含有微粒的样品从样品入口11被引入至样品流路径12中。进一步地,鞘液从鞘液入口13被引入。将从鞘液入口13被引入的鞘液分成两个鞘流路径14和14并且进行输送。样品流路径12与鞘流路径14和14一起合并成主流路径15。通过样品流路径12输送的样品液体层流与通过鞘液路径14和14输送的鞘液体层流一起合并成主流路径15,以形成其中样品液体层流被夹持在鞘液体层流之间的鞘流。

图9中的参考标号15a表示通过后面所述的光照射单元101照射激励光的检测区域,以使得通过光检测单元102检测荧光和散射光。微粒以在主流路径15中形成的鞘流中排列成一条线的状态被送至检测区域15a并且利用来自光照射单元101的激励光进行照射。

主流路径15在检测区域15a的下游分支成三个流路径。在检测区域15a的下游,主流路径15与三个支流路径连通,即,分选流路径16与丢弃流路径17和17。在这些流路径之中,分选流路径16是截取被判断为具有预定光学特征的样品(也被称为“目标样品”)的流路径。另一方面,在不被带入分选流路径16的情况下,不被判断为具有预定光学特征的样品(也被称为(“非目标样品”))流入两个丢弃流路径17和17中的一个丢弃流路径。

通过使用诸如压电性元件等压电元件在分选流路径16中产生负压并且借助于负压将包括目标样品和鞘液的样品吸入至分选流路径16中,将目标样品截取到分选流路径16中。压电元件被设置成在与分选流路径16对应的位置处与微芯片1的表面接触。更具体地,压电元件设置在与压力室161对应的位置处,压力室161被设置为其中分选流路径16中的内部空间扩展的区域。

如图9中示出的,压力室161的内部空间在平面方向(分选流路径16的宽度方向)上扩展,并且还在横截面方向(分选流路径16的高度方向)上扩展。即,分选流路径16在压力室161的宽度方向和高度方向上扩展。换言之,分选流路径16在压力室161处形成为具有与其中样品和鞘流流动的方向垂直的扩展横截面。

压电元件根据所施加的电压的变化而产生扩张力和收缩力,以经由微芯片1的表面(接触表面)而引起分选流路径16中的压力变化。当分选流路径16中由于分选流路径16中的压力变化而出现流动时,分选流路径16中的体积同时也发生变化。分选流路径16中的体积发生改变,直至体积达到由与所施加电压对应的压电元件的移位量所定义的体积。更具体地,当利用对其施加的电压使压电元件膨胀时,压电元件对压力室161中所包括的移位板产生挤压来保持压力室161的体积较小。然后,当所施加的电压减小时,压电元件在收缩方向上产生力,以减少施加给移位板的压力,由此在压力室161中产生负压。

在本技术中,为了将压电元件的扩张力和收缩力有效地传递至压力室161,优选为微芯片1的表面在与压力室161对应的位置处发生凹陷并且压电元件设置在凹陷中。结果,能够使得用作压电元件的接触表面的移位板更窄,并且移位板能够因由于压电元件的膨胀或收缩而产生的压力的变化而易于发生移位,以致使压力室161的体积发生改变。

然后,将通过在主流路径15中形成的鞘流而输送的目标样品从连通端口截取至分选流路径16中。

通过使其上形成样品流路径12、分选流路径16等的衬底层粘在一起而制成微芯片1。样品流路径12、分选流路径16等能够通过使用模具对热塑性树脂进行注塑而形成在衬底层上。能够采用的热塑性树脂的实施例包括通常已知为微芯片的材料的塑料,诸如,聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环状聚烯烃、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)等。应注意,微芯片1中所包括的衬底层的数量不受具体限制,并且微芯片1可以包括例如两层或多层。

在本技术中,如图9中示出的,第三管T3可以被插入并且固定至分选流路径16的出口。结果,排除了采用其中经由歧管将芯片连接至外部流路径的结构的需求,不存在弯曲的流路径,并且目标样品发生残留的区域更小,使得可以抑制其中目标样品沉积在具有0速度场的区域中的现象。即,能够防止已被分选出的目标样品发生残留。

进一步地,在其中根据本技术的微芯片1进一步包括用于丢弃除目标样品之外的样品(非目标样品)丢弃流路径17和17的情况下,可以将第四管T4插入并且固定至丢弃流路径17和17的各个出口。结果,能够在不经过另一元件等的情况下将非目标样品丢弃至微芯片1的流路径之外,由此提高可使用性。

而且,如图9中示出的,在其中根据本技术的微芯片1进一步包括鞘液入口13与鞘流路径14和14的情况下,可以将第五管T5插入并且固定至鞘液入口13,其中,鞘液被引入至鞘液入口13中,并且从鞘液入口13被引入的鞘液流经鞘流路径14和14。结果,能够在不经过另一元件等的情况下将鞘液引入至鞘液入口13中,由此提高可使用性。

进一步地,根据本技术的微芯片1可以进一步包括闸液入口20和闸流路径21,闸液被引入至闸液入口20中,并且从闸液入口20被引入的闸液沿着闸流路径21流动。在这种情况下,如图9中示出的,可以将第六管T6插入并且固定至闸液入口20。结果,能够在不经过另一元件等的情况下将闸液引入至闸液入口20中,由此提高可使用性。

例如,“闸流路径”至少是连接至或设置为例如与从三个支流路径(即,分选流路径16与丢弃流路径17和17)延伸至紧位于压力室161之前的点的分选流路径16正交相交的一个流路径。“闸液”指流经闸流路径的液体并且用作诸如已被分选出和采集的微粒等样品的主要溶剂。因此,根据目的使用,能够选择任意的各种液体作为闸液。例如,在其中用作容纳微粒的液体、鞘液、或微粒的液体介质是蛋白质的情况下,可以使适合于微粒的液体(诸如pH调节并且含有表面活性剂的缓冲溶液等)以特定的流速率而流动。

具体地,在其中微粒是细胞的情况下,能够使用细胞培养溶液、细胞保存溶液等作为闸液。在使用细胞培养溶液的情况下,细胞培养溶液适合于对已被分选出和采集的细胞完成的后续步骤,诸如,例如,细胞培养、细胞激活、基因转移、或任意其他相似的步骤等。在使用细胞保存溶液的情况下,细胞保存溶液适合于保存并且转移已被采集的细胞。进一步地,在被分选出和采集的细胞是诸如iPS细胞等未分化细胞的情况下,能够使用分化诱导溶液高效地执行后续的工作。

应注意,还能够选择任意的各种液体作为鞘液。此处,将由闸液构成的流称为“闸流”。

在闸流路径21的上游,独立于闸流入口20而引入液体并且允许液体以适当的流速率流动。在本技术中,将液体以比被引入至鞘流路径14和14中的液体的流速率更低的流速率引入至闸流路径21中。因此,在闸流路径21中仅使用诸如细胞培养溶液、细胞保存溶液、或分化诱导溶液等昂贵的液体的情况下,本技术是经济性的。

进一步地,通过从鞘液流分支可以产生闸流。例如,沿着鞘液入口的鞘流路径14和14与闸流路径21的上游端可以连接,以使得允许鞘液流分支并且部分流入闸流路径21中而形成闸流。在这种情况下,需要适当地设计闸流路径21的流路径阻力,以使得闸流具有适当的流速率。

在闸流路径21与分选流路径16之间的交叉处,产生沿着闸流路径21直线移动的闸流及朝向检测区域15a一侧和压力室161一侧移动的闸流。利用后一种闸流,能够防止不应获得的微粒(非目标样品)进入朝向压力室161一侧的分选流路径16。流经闸流路径21的闸流流出至分选流路径16并且分支成朝向分选流路径16的检测区域15a一侧的闸流和朝向分选流路径16的压力室161一侧的闸流。利用前一种闸流,能够防止非目标样品进入朝向压力室161一侧的分选流路径16。

根据本技术,后面所述的容纳单元2及其他可以连接至微芯片1,并且微芯片1可以作为诸如磁带盒、单元、设备、试剂盒、或封闭式细胞分选器的仪器等制品的一部分而分配。此外,还涉及本技术

2.样品分选试剂盒100

图10是示意性示出根据本技术的样品分选试剂盒100的实施方式的实施例的示图,样品分选试剂盒100采用根据图1中示出的实施方式的微芯片。样品分选试剂盒100至少包括其中容纳样品的容纳单元2与微芯片1,并且容纳单元2与微芯片1密封连接。进一步地,可以根据需要包括其他单元。

根据本技术的样品分选试剂盒100包括紧密地连接的容纳单元2和微芯片1,并且根据需要,包括储存单元3、丢弃单元4、鞘液容纳单元5、闸液容纳单元等。因此,能够分选出目标样品并且存储在密封空间中,并且由此,能够以更高的纯度分选出目标样品。进一步地,能够防止样品分选试剂盒自身被含有目标样品的雾污染和/或已分选出的目标样品与其他物质的混合。结果,根据本技术的样品分选试剂盒100甚至能够用于诸如其中需要纯净的目标样品的免疫细胞疗法等临床应用。

进一步地,能够使得根据本技术的样品分选试剂盒100处理成避免样品之间的污染风险等,由此提高可使用性。

下面详细描述了样品分选试剂盒100中所包括的各个单元。

(1)微芯片1

样品分选试剂盒100包括微芯片1。微芯片1与上述所述微芯片相似,并且由此,此处省去其描述。

(2)容纳单元2

容纳单元2容纳通过微芯片1分选出的样品。例如,容纳单元2可以包括具有一个端部开放的圆柱形管状体和装配到管状体并且阻挡开放端部的盖部。此外,在盖部中形成用于将样品容纳在圆柱形体中的多个打开阀,并且每个打开阀采用止回阀的构造。因此,在其中将样品容纳在具有开阀的容纳单元2中的状态下,防止样品逸出容纳单元2。进一步地,通过打开阀构造,样品与外部大气密封。

样品不受具体限制;只要样品包括通过使用根据本技术的样品分选试剂盒100而分选出的目标样品,则不对样品施加具体的限制。具体地,其实施例包括衍生自患者的细胞等,诸如,全血、全血中含有的外周血单核细胞、以及仅含有淋巴细胞的细胞悬浮液等。

在本技术中,在其中将微芯片1中的第二管T2进一步固定至第一管T1的未被固定至样品入口11的端部的情况下,容纳单元2可以经由第二管T2而密封连接。结果,使得可以避免在样品线中形成弯曲的流路径而防止样品发生残留。进一步地,能够避免污染风险等,由此提高可使用性。

(3)储存单元3

根据本技术的样品分选试剂盒100可以根据需要包括储存单元3。储存单元3容纳已被分选出的目标样品。例如,储存单元3形成口袋形状来容纳目标样品并且包括经由后面所述的密封单元4而连接至微芯片1的分选流路径终端19的打开阀。打开阀采用所谓的止回阀配置,并且在其中将目标样品容纳在具有打开阀的储存单元3中的状态下,防止目标样品逸出储存单元3。进一步地,通过打开阀配置防止目标样品暴露于外部气氛。

储存单元3的上述所述配置仅是实施例,并且只要防止目标样品暴露于外部气氛,则可以采用任意已知的配置。

在本技术中,在其中微芯片1中的第三管T3被插入并且固定至分选流路径16的出口的情况下,储存单元3可以经由第三管T3而密封连接。结果,使得可以避免在目标样品线中形成弯曲的流路径而防止目标样品发生残留。进一步地,能够避免污染风险等,由此提高可使用性。

应注意,如图10中示出的,在根据本技术的样品分选试剂盒100中,可以通过使用微芯片1而从储存单元3所容纳的目标样品中进一步分选出样品。在这种情况下,可以经由第三管T3而将进一步分选出的样品容纳在储存单元3中。

(4)丢弃单元4

在根据本技术的样品分选试剂盒100中,当仅从微芯片1的样品中分选出目标样品时,需要除去非目标样品。进一步地,因为在微芯片1上形成鞘流来分选出目标样品,所以需要除去包含非目标样品的样品。因此,根据本技术的样品分选试剂盒100可以根据需要包括丢弃单元4。将除目标样品之外的样品丢弃至丢弃单元4。

在其中本技术的微芯片1进一步包括丢弃流路径17和17并且第四管T4被插入并且固定至丢弃流路径17和17的各个出口的情况下,丢弃单元4可以经由第四管T4而密封连接,其中,通过丢弃流路径17和17,丢弃除目标样品之外的样品(非目标样品),。结果,能够分选出目标样品并且能够将非目标样品丢弃在包括丢弃单元4的密封空间中。

(5)鞘液容纳单元5

在根据本技术的样品分选试剂盒100中,在微芯片1上形成鞘流,以从样品中分选出目标样品。因此,根据本技术的样品分选试剂盒100可以根据需要包括鞘液容纳单元5。将鞘液容纳在鞘液容纳单元5中。

例如,鞘液容纳单元5包括鞘液流入其中的管状元件,并且管状元件与微芯片1中的鞘液入口13连通。结果,允许鞘液流入微芯片1的流路径中而形成鞘流。

鞘液容纳单元5的配置不受具体限制,并且可以采用已知的配置。进一步地,用于从鞘液容纳单元5中释放鞘液的配置不受具体限制。例如,可以使用诸如致动器等驱动源。

在本技术中,在其中微芯片1进一步包括鞘液入口13与鞘流路径14和14并且如果第五管T5被插入且固定至鞘液入口13的情况下,鞘液容纳单元5可以经由第五管T5而密封连接,鞘液被引入至鞘液入口13中,并且从鞘液入口13被引入的鞘液沿着鞘流路径14和14流动。结果,在密封空间中也能够完成鞘液的引入,由此提高可使用性。

(6)闸液容纳单元

进一步地,根据本技术的样品分选试剂盒100可以根据需要包括闸液容纳单元。将闸液容纳在闸液容纳单元中。“闸液”与上述所述闸液相似,并且由此,此处省去其描述。

在本技术中,在其中微芯片1进一步包括闸液被引入至其中的闸液入口20和用于使闸液入口20被引入的闸液流动的闸流路径21,并且在第六管T6被插入且固定至闸液入口20的情况下,闸液容纳单元可以经由第六管T6而密封连接到闸液入口20。结果,在密封空间中也能够完成闸液的容纳,由此提高可使用性。

(7)密封单元6

根据本技术的样品分选试剂盒100可以根据需要包括密封单元6。如图10中示出的,通过处理密封单元6,各个单元能够密封地连接至彼此并且具有不同内径的管可以经由密封单元6而接合在一起。

例如,将密封单元6粗略地划分成凸形元件和经由密封剂密封地连接至凸形元件的凹形元件。能够利用粘合剂等加强这些各个元件之间的连接强度和设置在微芯片1上的各个管。进一步地,在其中使用紫外/可见光固化粘合剂等作为粘合剂的情况下,通过使用包括具有酰胺键的尼龙材料的元件能够实现更强的粘合强度。应注意,密封单元6并不局限于该配置,并且能够采用样品分选试剂盒中通常使用的密封结构(例如,已知的无菌连接器等)。进一步地,可以提供一种可替代的密封结构,其中,管状元件从上述所述各个单元突出,并且从各个单元突出的管状元件彼此被热融合,以使得各个单元直接连接。

(8)其他

图10示出了其中提供多个微芯片1的实施方式。然而,在根据本技术的样品分选试剂盒100中,微芯片1、容纳单元2、储存单元3、丢弃单元4、鞘液容纳单元5、闸液容纳单元、密封单元6等的数量不受具体限制,并且这些单元可以根据需要适当地连接。进一步地,结合此,第一管T1、第二管T2、第三管T3、第四管T4、第五管T5、或第六管T6的数量不受具体限制。

3.样品分选装置A

图11是示意性示出样品分选装置A的实施方式的实施例的示图。下面详细描述了采用根据本技术的微芯片1和样品分选试剂盒100的样品分选装置A的示例性配置。

(1)样品分选试剂盒100

例如,样品分选装置A包括分选出并且存储目标样品的样品分选试剂盒100。样品分选试剂盒100包括微芯片1。应注意,样品分选试剂盒100与上述所述样品分选试剂盒相似,并且由此,此处省去其描述。

(2)光照射单元101

光照射单元101利用光照射被分选的样品。具体地,光照射单元101利用光(激励光)照射流经设置在微芯片1的主流路径15上的检测区域15a的样品。

例如,光照射单元101包括发射激励光的光源和将激励光会聚在流经主路径路径15的样品上的物镜等。根据分析的目的,所使用的光源可以适当地选自于激光二极管、SHG激光、固态激光、气体激光、高亮度LED等。进一步地,根据需要,光照射单元101可以包括除光源和物镜之外的光学元件。

(3)光检测单元102

光检测单元102检测从利用激励光而照射的样品发射的荧光和散射光而进行分选。具体地,光检测单元102检测从样品发射的荧光和散射光并且将所检测的荧光和散射光转换成电信号。然后,光检测单元102将电信号输出至后面所述的计算单元103。

光检测单元102的配置不受具体限制,并且可以采用已知的配置。同样,用于将光转换成电信号的方法不受具体限制。

(4)计算单元103

计算单元103接收通过光检测单元102的转换而产生的电信号的输入。具体地,计算单元103基于所输入的电信号判断样品和样品中所包括的目标样品的光学特征。

此外,计算单元103包括用于计算从样品中分选出目标样品所使用的阈值、用于判断是否已分选出至少所需数量的目标样品所使用的阈值的选通电路等。当在上述配置的选通电路中已经计算出用于从样品中分选出目标样品的阈值时,将阈值转换成用于分选的电信号,并且将分选信号输出至微芯片1中所包括的压电元件。

应注意,计算单元103的配置不受具体限制,并且可以采用已知的配置。而且,可以采用已知方法作为用于在计算单元103的选通电路中完成计算的方法。

(5)位置控制单元104

在微芯片1是上述所述配置的情况下,需要将激励光发射至微芯片1的检测区域15a中。位置控制单元104控制样品分选试剂盒100与光照射单元101之间的相对位置关系。

位置控制单元104的配置不受具体限制,并且可以采用已知配置。具体地,例如,可以包括用作驱动源的致动器等。

(6)试剂输入管理单元105

可以根据需要对存储在样品分选试剂盒100的储存单元3中的目标样品进行激活或基因转移。试剂输入管理单元105输入用于激活目标样品的试剂或用于将目标样品基因转移至储存单元3的试剂。进一步地,试剂输入管理单元105根据所存储的目标样品的条件管理每种试剂的输入量等。

激活所使用的试剂的实施例包括诸如各种细胞因子(例如,白介素-2(IL-2)、IL-7,IL-15,IL-21等)及各种抗体(例如,抗CD3抗体、抗CD28抗体等)等已知试剂,并且基因转移所使用的试剂的实施例包括诸如引入表达目标基因的质粒的各种病毒载体(例如,腺相关病毒载体、腺病毒载体、逆转录病毒载体、慢病毒载体等)等已知试剂。能够根据所存储的目标样品的类型和条件选择适当的试剂。进一步地,能够组合使用多种不同的已知试剂。

(7)培养单元106

根据样品分选装置A的目的使用,可能需要增加通过样品分选试剂盒100分选出的目标样品的数量。即,培养单元106对存储在储存单元3中的目标样品进行培养。具体地,培养单元106控制储存单元3中的温度,以增加储存单元3中所容纳的目标样品的数量。

应注意,用于调整培养单元106中的温度的方法不受具体限制,并且可以采用已知方法。例如,储存单元3可以包括加热元件,并且培养单元106可以将电信号输出至加热元件,以控制温度上升/下降。

(8)压力调整单元107

因为样品分选试剂盒100中的容纳单元2、微芯片1、储存单元3等密封地连接至彼此,所以储存单元3中的压力变化可能致使容纳单元2和/或微芯片1中产生压力变化。出于此原因,压力调整单元107对储存单元3中的压力进行调整。更具体地,压力调整单元107被配置为在储存单元3中产生负压并且可以包括诸如压电性元件等压电元件。

而且,压力调整单元107被优选配置为通过调整从容纳单元2流出的样品的流速率而调整容纳单元2中的压力。此外,压力调整单元107被优选配置为通过调整从鞘液容纳单元5流出的鞘液的流速率而调整鞘液容纳单元5中的压力。

应注意,本技术可以具有下列配置。

(1)一种微芯片,至少包括:

样品入口,样品被引入至样品入口中;

样品流路径,从样品入口被引入的样品流经样品流路径;以及

分选流路径,其中,从样品中分选出目标样品;其中,

第一管被插入并且固定至样品入口。

(2)根据(1)所述的微芯片,其中,第一管与样品流路径被同轴固定。

(3)根据(1)或(2)所述的微芯片,其中,利用粘合剂固定第一管。

(4)根据(3)所述的微芯片,其中,样品入口设置有陡变的膨胀流路径,陡变的膨胀流路径具有比样品流路径的体积更大的体积。

(5)根据(4)所述的微芯片,其中,陡变的膨胀流路径的体积等于或大于

(6)根据(4)或(5)所述的微芯片,其中,所述陡变的膨胀流路径设置在所述样品入口的、所述第一管固定到的一侧的端部的上游。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的微芯片,其中,所述样品入口的、所述第一管固定到的一侧上的端部和所述第一管的、所述第一管被固定到所述样品入口的一侧上的端部是锥形的。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的微芯片,其中,第二管被进一步固定至所述第一管的、所述第一管未被固定到所述样品入口的一侧上的端部。

(9)根据(1)至(8)中任一项所述的微芯片,其中,第三管被插入并且固定至分选流路径的出口。

(10)根据(1)至(9)中任一项所述的微芯片,进一步包括:

丢弃流路径,通过丢弃流路径丢弃除目标样品之外的样品;其中,

第四管被插入并且固定至丢弃流路径的出口。

(11)根据(1)至(10)中任一项所述的微芯片,进一步包括:

鞘液入口,鞘液被引入至鞘液入口中;和

鞘流路径,从鞘液入口被引入的鞘液流经鞘流路径;其中,

第五管被插入并且固定至所述鞘液入口。

(12)根据(1)至(11)中任一项所述的微芯片,进一步包括:

闸液入口,闸液被引入至闸液入口中;和

闸流路径,从闸液入口被引入的闸液流经闸流路径;其中,

第六管被插入并且固定至闸液入口。

(13)一种样品分选试剂盒,至少包括:

容纳单元,容纳样品;和

微芯片,至少包括:样品入口,样品被引入至样品入口中;样品流路径,从样品入口被引入的样品流经样品流路径;以及分选流路径,其中,从样品中分选出目标样品;其中,第一管被插入并且固定至样品入口;其中,

容纳单元与微芯片密封连接。

(14)根据(13)所述的样品分选试剂盒,其中,

在微芯片中,第二管被进一步固定至所述第一管的、所述第一管未被固定到所述样品入口的一侧上的端部;并且

容纳单元经由第二管而密封连接。

(15)根据(13)或(14)所述的样品分选试剂盒,进一步包括:

储存单元,容纳已被分选出的目标样品;其中,

在微芯片中,第三管被插入并且固定至分选流路径的出口;并且

储存单元经由第三管而密封连接。

(16)根据(13)至(15)中任一项所述的样品分选试剂盒,进一步包括:

丢弃单元,除目标样品之外的样品被丢弃至丢弃单元;其中,

微芯片进一步包括丢弃流路径,通过丢弃流路径,丢弃除目标样品之外的样品,并且第四管被插入并且固定至丢弃流路径的出口;并且

丢弃单元经由第四管而密封连接。

(17)根据(13)至(16)中任一项所述的样品分选试剂盒,进一步包括:

鞘液容纳单元,容纳鞘液;其中,

微芯片进一步包括:鞘液入口,鞘液被引入至鞘液入口中;和鞘流路径,从鞘液入口被引入的鞘液流经鞘流路径;并且第五管被插入并且固定至鞘液入口;并且

鞘液容纳单元经由第五管而密封连接。

(18)根据(13)至(17)中任一项所述的样品分选试剂盒,进一步包括:

闸液容纳单元,容纳闸液;其中,

微芯片进一步包括:闸液入口,闸液被引入至闸液入口中;和闸流路径,从闸液入口被引入的闸液流经闸流路径;并且第六管被插入并且固定至闸液入口;并且

闸液容纳单元经由第六管而密封连接。

参考标识列表

1 微芯片

2 容纳单元

3 储存单元

4 丢弃单元

5 鞘液容纳单元

6 密封单元

11 样品入口

12 样品流路径

13 鞘液入口

14 鞘流路径

15 主流路径

15a 检测区域

16 分选流路径

17 丢弃流路径

18 鞘液旁路流路径

19 分选流路径终端

20 闸液入口

21 闸流路径

161 压力室

111 陡变的膨胀流路径

110 粘合剂

100 样品分选试剂盒

101 光照射单元

102 光检测单元

103 计算单元

104 位置控制单元

105 试剂输入管理单元

106 培养单元

107 压力调整单元

A 样品分选装置

T1 第一管 T2 第二管

T3 第三管 T4 第四管

T5 第五管 T6 第六管

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