JP2022093581A - 生物学的アクティビティをアッセイするための微少流体デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、U.S.変更仮特許出願第14/060,423号の仮ではない(したがって、その利益および/またはそれに対する優先権を主張する)。
生物科学および関連分野において、細胞などの微小物体の生物学的アクティビティ(biological activity)をアッセイすることは、有用であり得る。本発明のいくつかの態様は、微少流体デバイスの保持用囲い(holding pens)中の生物学的アクティビティをアッセイするための装置および処理を含む。
いくつかの態様において、本発明は、微少流体デバイス中の生物学的アクティビティをアッセイするための処理を提供する。生物学的アクティビティは、生体細胞などによる、目的の生体材料の生産であり得る。したがって、処理は、微少流体デバイスの保持用囲い中の目的の生体材料を生産する1以上の生体細胞の培養を含み得る。処理は、さらに、保持用囲いの中に1以上の捕捉微小物体(capture micro-objects)を導入すること、および、1以上の生体細胞によって生産される目的の生体材料が、1以上の捕捉微小物体に結合することを可能にすることを含み得る。捕捉微小物体は、例えば、前目的の生体材料を特異的に結合する結合物質を含み得る。処理はまた、結合された目的の生体材料のために捕捉微小物体を評価することを含み得る。
本明細書は、本発明の例示態様および適用を記載する。しかしながら、本発明は、これらの例示態様および適用に、あるいは、例示態様および適用が動作するかまたは本明細書に記載されるやり方に限定されない。また、図は、簡略化されたかまたは部分的な図を示してもよく、図中の要素の寸法は、明確化のため、大きく見せてもよいし、またはそうでなければ、釣り合いが取れていなくてもよい。加えて、用語「の上にある(on)」、「に付着されている(attached to)」または「とカップリングされている(coupled to)」が本明細書に使用されるとき、1つの要素(例えば材料、層、基板など)は、1つの要素が直接、他の要素の上に、それに付着されているか、または、それとカップリングされているか否かにかかわらず、あるいは、1以上の介在要素が一方の要素と他方の要素との間にあるか否かにかかわらず、別の要素「の上にある」か、それ「に付着されている」か、または、それ「とカップリングされてい」てもよい。提供される場合、方向(例えば、上へ(above)、下へ(below)、上端(top)、下端(bottom)、横へ(side)、上方へ(up)、下方へ(down)、下へ(under)、上へ(over)、上方へ(upper)、下方へ(lower)、水平の(horizontal)、垂直の(vertical)、「x」、「y」、「z」など)もまた相対的なものであって、説明および検討を容易にするため例を用いて単に提供されるものであり、限定する目的はない。加えて、要素の一覧(例えば要素a、b、c)を参照する場合、かかる参照は、載せられた要素のいずれか1つそれ自体、載せられた要素の全部より少ないものからなるいずれかの組み合わせ、および/または、載せられた要素の全部からなる組み合わせを含むことを意図する。
Claims (39)
- 微少流体デバイスにおいて生物学的アクティビティをアッセイする処理であって、該処理が、
微少流体デバイスの保持用囲いにおいて1以上の生体細胞を培養すること、ここで、該1以上の細胞は、目的の生体材料を生産する;
該保持用囲いの中へ1以上の捕捉微小物体を導入すること、ここで、該捕捉物体の各々は、該目的の生体材料に特異的に結合する結合物質を含む;
該1以上の生体細胞によって生産される該目的の生体材料を、該1以上の捕捉微小物体に結合させるようにすること;および
該捕捉微小物体に結合されている該目的の生体材料を評価すること
を含む、前記処理。 - 目的の生体材料が、1以上の捕捉微小物体に結合させるようにすることの後であるが、該1以上の捕捉微小物体に結合されている該目的の生体材料を評価することの前に、保持用囲いから該1以上の捕捉微小物体を除去することをさらに含む、請求項1に記載の処理。
- 1以上の捕捉微小物体を除去することが、微少流体デバイス内に位置づけられるアッセイ領域へ該1以上の捕捉微小物体を移動させることを含む、請求項2に記載の処理。
- アッセイ領域が、微少流体デバイスにおいてチャネル内に位置づけられる停留部である、請求項3に記載の処理。
- アッセイ領域が、微少流体デバイス内に位置づけられるチャンバーである、請求項3に記載の処理。
- 1以上の捕捉微小物体を除去することが、微少流体デバイス中のチャネルへ該1以上の捕捉微小物体を移動させること;および、該微少流体デバイスから該1以上の捕捉微小物体を搬出することを含む、請求項2に記載の処理。
- 1以上の捕捉微小物体を除去することが、
微少流体デバイスの内表面上へ該少なくとも1つの捕捉微小物体を取り囲む光パターンを投影することによって、保持用囲い中の該捕捉微小物体の少なくとも1つを捕らえる光トラップを作り出すこと、および
該微少流体デバイス中のチャネルの中へ該保持用囲いから該光トラップを移動させること
を含む、請求項2~6のいずれか一項に記載の処理。 - 1以上の捕捉微小物体が、磁気を帯び、および、該1以上の捕捉微小物体を除去することが、微少流体デバイスに磁場を与えることを含む、請求項2~6のいずれか一項に記載の処理。
- 除去される捕捉微小物体の各々を、保持用囲いと互いに関係づけることをさらに含み、該除去される捕捉微小物体が前記保持用囲いから除去される、請求項2~8のいずれか一項に記載の処理。
- 評価することが、1以上の捕捉微小物体に結合されている目的の生体材料の種類を決定することを含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の処理。
- 評価することが、1以上の捕捉微小物体に結合されている目的の生体材料の活性を決定することを含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の処理。
- 評価することが、1以上の捕捉微小物体に結合されている目的の生体材料の量を決定することを含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の処理。
- 決定することが、
1以上の捕捉微小物体に結合されている目的の生体材料にアッセイ材料を結合すること;および
該1以上の捕捉微小物体と該アッセイ材料から生じる放射との間の関連を検知すること
を含む、請求項10~12のいずれか一項に記載の処理。 - 決定することが、目的の生体材料にアッセイ材料を結合することの後であるが、1以上の捕捉微小物体と該アッセイ材料から生じる放射との間の関連を検知することの前に、該1以上の捕捉微小物体から、結合されないアッセイ材料を洗い流すことをさらに含む、請求項13に記載の処理。
- 各捕捉微小物体に関連する放射が、所定の特徴に対応するかどうかを決定することをさらに含む、請求項13に記載の処理。
- 目的の生体材料が、タンパク質である、請求項1~15のいずれか一項に記載の処理。
- タンパク質が、抗体である、請求項16に記載の処理。
- 評価することが、1以上の捕捉微小物体が保持用囲いにある間に実施される、請求項1に記載の処理。
- 1以上の捕捉微小物体の結合物質が、目的の生体材料に対して、少なくとも1μMの結合親和性を有する、請求項1~18のいずれか一項に記載の処理。
- 保持用囲い中の1以上の生体細胞が、生体細胞のクローンコロニーを含む、請求項1~19のいずれか一項に記載の処理。
- 保持用囲い中の1以上の生体細胞が、単一の細胞である、請求項1~19のいずれか一項に記載の処理。
- 1以上の捕捉微小物体が、単一の捕捉微小物体である、請求項1~21のいずれか一項に記載の処理。
- 1以上の捕捉微小物体が、複数の捕捉微小物体を含み、その各々が、該複数における他の捕捉微小物体の結合物質とは異なる結合物質を含む、請求項1~21のいずれか一項に記載の処理。
- 目的の生体材料が、抗体であり、および、複数の捕捉微小物体の各々が、該複数における他の捕捉微小物体の結合物質によって結合される抗体アイソタイプとは異なる抗体アイソタイプに結合する結合物質を含む、請求項23に記載の処理。
- 目的の生体材料が、抗体であり、および、複数の捕捉微小物体の各々が、該抗体によって認識される抗原のエピトープに対応する結合物質を含む、請求項23に記載の処理。
- 目的の生体材料が、抗体であり、および、複数のうち1つの捕捉微小物体が、該抗体によって認識される抗原またはそのエピトープに対応する結合物質を含み、および、該複数のうち他の捕捉微小物体の各々が、異なる種からの該抗原の相同体またはそのエピトープに対応する結合物質を含む、請求項23に記載の処理。
- 微少流体デバイスにおいて生物学的アクティビティをアッセイする処理であって、該処置が、
微少流体デバイスの保持用囲いにおいて1以上の生体細胞を培養すること、ここで、該1以上の細胞は、n個の異なる目的の生体材料を生産する;
該保持用囲いの中へn個の異なる種類の捕捉微小物体を導入すること、ここで各該種類の捕捉微小物体が、該n個の異なる目的の生体材料の1つに特異的に結合する結合物質を含む;
該1以上の生体細胞によって生産される該n個の異なる目的の生体材料を、該n個の異なる種類の捕捉微小物体に結合させるようにすること;および
該n個の異なる目的の生体材料と該n個の異なる種類の捕捉微小物体との間の結合を評価すること
を含む、前記処理。 - n個の異なる目的の生体材料の少なくとも1つが、n個の異なる種類の捕捉微小物体の1つに特異的に結合する場合、評価の結果が陽性である、請求項27に記載の処理。
- n個の異なる目的の生体材料の少なくとも2つが各々、n個の異なる種類の捕捉微小物体の1つに特異的に結合する場合、評価の結果が陽性である、請求項23に記載の処理。
- n個の異なる目的の生体材料のすべてが各々、n個の異なる種類の捕捉微小物体の1つに特異的に結合する場合、評価の結果が陽性である、請求項23に記載の処理。
- n個の異なる種類の捕捉微小物体が、同時に囲いの中へ導入される、請求項27~30のいずれか一項に記載の処理。
- n個の異なる種類の捕捉微小物体が、連続して囲いの中へ導入される、請求項27~30のいずれか一項に記載の処理。
- 微少流体デバイスにおいて生物学的アクティビティをアッセイする処理であって、該処理が、
微少流体デバイスの保持用囲いにおいて1以上の生体細胞を培養すること、ここで、該1以上の細胞は、n個の異なる目的の生体材料を生産する;
該保持用囲いの中へ1以上のy-材料捕捉微小物体を導入すること、ここで、各y-材料捕捉微小物体は、y個の異なる結合物質を含み、その各々が、該n個の異なる目的の生体材料の1つに特異的に結合する;
該1以上の生体細胞によって生産される該n個の異なる目的の生体材料を、該y-材料捕捉微小物体に結合させるようにすること;および
該n個の異なる目的の生体材料と該y-材料捕捉微小物体との間での結合を評価すること
を含む、前記処理。 - チャネル、保持用囲いおよびアッセイ領域を含む包囲体
を含む微少流体デバイスであって、
ここで、該保持用囲いは、分離領域および接続領域を含み、該接続領域は、該チャネルへの近位開口を、および、該分離領域への遠位開口を有する;ならびに、
ここで、該アッセイ領域は、該保持用囲いに隣接して位置づけられる、前記微少流体デバイス。 - アッセイ領域が、チャネル内に位置づけられる停留部を含む、請求項34に記載の微少流体デバイス。
- アッセイ領域が、チャネルへの開口を有するアッセイチャンバーを含み、ここで、該アッセイチャンバーは、保持用囲いに並んで位置づけられる、請求項34に記載の微少流体デバイス。
- アッセイ領域が、チャネルへの開口を有するアッセイチャンバーを含み、ここで、該アッセイチャンバーへの該開口は、保持用囲いの接続領域の近位開口から該チャネルを横切って直接に位置づけられる、請求項34に記載の微少流体デバイス。
- アッセイチャンバーが、実質的に分離領域を欠く、請求項36または37に記載の微少流体デバイス。
- デバイスが、包囲体内で磁力を発生させるための手段をさらに含む、請求項34~38のいずれか一項に記載の微少流体デバイス。
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