JP7503596B2 - 標的粒子を選別する方法および装置 - Google Patents
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Description
本出願は、内容が参照により本明細書に組み入れられる、2016年11月14日に出願された米国特許仮出願第62/421,979号への優先権を主張する。
従来技術を通して、生物学的物質は、生物学的成分、たとえば細胞、抗体、タンパク質、ペプチドおよび核酸に関してスクリーニングされ得る。しかし、生物学的成分の同定、分離および特性評価には多くの難題がなおも残る。たとえば、一部の装置および方法は、時間を要する複数の選択工程を必要とする。加えて、一部の装置および方法は、試料汚染を防ぐことができず、複数の陽性シグナルを正確に検出することができず、生細胞を分離することができず、細胞を検出することができず、複数の細胞から1つの細胞を区別することができない。一部の装置および方法はまた、都合よくスクリーニングすることができる細胞の数が限られる。
[本発明1001]
以下を含む、標的粒子を検出し、かつ選別するためのカセット:
第一の表面および第二の表面ならびに該第一の表面から該第二の表面まで延びる複数のマイクロチャネルを有する基板;
該基板から放出された標的粒子を受けるための内面を含む、該基板を受けるように構成された第一のハウジング;
該第一のハウジングといっしょに該基板を封入するやり方で該第一のハウジングに結合された第二のハウジングであって、該第一または第二のハウジングが第一のフィルポートをさらに含む、第二のハウジング;および
該第一のハウジングおよび該第二のハウジングの一方またはそれぞれの中に位置する、カセットの外側から該基板への電磁放射線の伝送を可能にする透過性部分。
[本発明1002]
透過性部分が、約250nm~1600nmの範囲の波長に対して少なくとも部分的に透過性である、本発明1001のカセット。
[本発明1003]
透過性部分が第一のハウジング中に位置する、本発明1001または1002のカセット。
[本発明1004]
透過性部分が第二のハウジング中に位置する、本発明1001~1003のいずれかのカセット。
[本発明1005]
第一のフィルポートが、試料物質混合物をカセットの中に受けるように構成されている、本発明1001~1004のいずれかのカセット。
[本発明1006]
第一のハウジングが第一のフィルポートを含む、本発明1001~1005のいずれかのカセット。
[本発明1007]
第二のハウジングが第一のフィルポートを含む、本発明1001~1005のいずれかのカセット。
[本発明1008]
第一または第二のハウジングがリリースポートをさらに含む、本発明1001~1007のいずれかのカセット。
[本発明1009]
リリースポートが、カセット中の該リリースポートの外への標的粒子の移送を可能にするために、内面と流体連通している、本発明1008のカセット。
[本発明1010]
第一のハウジングがリリースポートを含む、本発明1008または1009のカセット。
[本発明1011]
第二のハウジングがリリースポートを含む、本発明1008または1009のカセット。
[本発明1012]
第二のハウジングが第一のハウジングの上に配置されている、本発明1001~1011のいずれかのカセット。
[本発明1013]
第一のハウジングが第二のハウジングに対して実質的に平行な平面に配置されている、本発明1001~1012のいずれかのカセット。
[本発明1014]
第一の表面および第二の表面ならびに該第一の表面から該第二の表面まで延びる複数のマイクロチャネルを有する基板;
該基板から放出された標的粒子を受けるための内面を含む、該基板を受けるように構成された第一のハウジング;
該第一のハウジングといっしょに該基板を封入するやり方で該第一のハウジングに結合された第二のハウジング
を含み、
該第一または第二のハウジングが、標的粒子混合物をカセットに導入するための第一のフィルポートをさらに含み、
該第一または第二のハウジングが、該カセットから標的粒子を放出するためのリリースポートをさらに含む、
標的粒子を検出し、かつ選別するためのカセット。
[本発明1015]
第一のハウジングが第一のフィルポートを含む、本発明1014のカセット。
[本発明1016]
第二のハウジングが第一のフィルポートを含む、本発明1014のカセット。
[本発明1017]
第一のハウジングがリリースポートを含む、本発明1014~1016のいずれかのカセット。
[本発明1018]
第二のハウジングがリリースポートを含む、本発明1014~1016のいずれかのカセット。
[本発明1019]
第一のハウジングおよび第二のハウジングの1つまたはそれぞれの中に位置する、該カセットの外側から基板への電磁放射線の伝送を可能にする透過性部分
をさらに含む、本発明1014~1018のいずれかのカセット。
[本発明1020]
透過性部分が、約250nm~1600nmの範囲の波長に対して少なくとも部分的に透過性である、本発明1019のカセット。
[本発明1021]
第二のハウジングが第一のハウジングの上に配置されている、本発明1014~1020のいずれかのカセット。
[本発明1022]
第一のハウジングが第二のハウジングに対して実質的に平行な平面に配置されている、本発明1014~1021のいずれかのカセット。
[本発明1023]
第一のハウジングと第二のハウジングとが1つのハウジングユニットとして不可逆的に結合されている、本発明1001~1022のいずれかのカセット。
[本発明1024]
第一および第二のハウジングが可逆的なやり方で互いに結合されている、本発明1001~1022のいずれかのカセット。
[本発明1025]
基板がガラスを含む、本発明1001~1024のいずれかのカセット。
[本発明1026]
複数のマイクロチャネルが互いに対して実質的に平行に配置されている、本発明1001~1025のいずれかのカセット。
[本発明1027]
複数のマイクロチャネルが約100万~約1000億のマイクロチャネルである、本発明1001~1026のいずれかのカセット。
[本発明1028]
複数のマイクロチャネルが約50nm~約500μmの平均内径を有する、本発明1001~1027のいずれかのカセット。
[本発明1029]
基板の第一の表面から第二の表面までの距離が平均で約10μm~約1mmである、本発明1001~1028のいずれかのカセット。
[本発明1030]
基板が、
基板の第一の表面の周囲から垂直に延びる、該基板の該第一の表面上への流体の封じ込めを可能にする縁取り要素
をさらに含む、本発明1001~1029のいずれかのカセット。
[本発明1031]
第一のフィルポートと流体連通した試料ウェルをさらに含み、
該試料ウェルが、試料物質混合物を前記基板のマイクロチャネルの中に装填するように構成されている、
本発明1001~1030のいずれかのカセット。
[本発明1032]
試料ウェルが基板の第一の表面と接触している、本発明1031のカセット。
[本発明1033]
試料ウェルが基板の第一の表面を横切って移動可能である、本発明1031または1032のカセット。
[本発明1034]
試料ウェルが手動的、機械的または電子式に移動可能である、本発明1033のカセット。
[本発明1035]
第一または第二のハウジングが第二のフィルポートをさらに含む、本発明1001~1034のいずれかのカセット。
[本発明1036]
第一または第二のフィルポートが第一のハウジングの内面と流体連通している、本発明1035のカセット。
[本発明1037]
第一または第二のハウジングが第三のフィルポートをさらに含む、本発明1001~1036のいずれかのカセット。
[本発明1038]
基板と接触するように配置された、または該基板に隣接して配置された水分補給膜
をさらに含む、本発明1001~1037のいずれかのカセット。
[本発明1039]
第一、第二または第三のフィルポートが水分補給膜と流体連通している、本発明1038のカセット。
[本発明1040]
第一および第二のハウジングがカセットへの汚染物質侵入を防ぐ、本発明1001~1039のいずれかのカセット。
[本発明1041]
内面が収集ウェルをさらに含む、本発明1001~1040のいずれかのカセット。
[本発明1042]
収集ウェルがリリースポートと流体連通している、本発明1041のカセット。
[本発明1043]
第一または第二のハウジングが、
第一または第二のハウジングおよび基板の第一または第二の表面に取り付けられて該基板の表面に張力を加える金属フレーム
をさらに含む、本発明1001~1042のいずれかのカセット。
[本発明1044]
基板が第一端、第二端および中間部分を含み、該第一端、該第二端および該中間部分がすべて実質的に同じ平面内にある、本発明1001~1043のいずれかのカセット。
[本発明1045]
標的粒子が細胞を含む、本発明1001~1044のいずれかのカセット。
[本発明1046]
使用前に滅菌される、本発明1001~1045のいずれかのカセット。
[本発明1047]
基板が3mm×3mm×0.3mm~5000mm×15000mm×1000mmの寸法を有する、本発明1001~1046のいずれかのカセット。
[本発明1048]
基板が3mm×3mm×0.3mm~10000mm×10000mm×100mmの寸法を有する、本発明1001~1047のいずれかのカセット。
[本発明1049]
カセットの1つまたは複数の構成要素と接触している接触型探触子
をさらに含む、本発明1001~1048のいずれかのカセット。
[本発明1050]
第一の表面および第二の表面ならびに該第一の表面から該第二の表面まで延びる複数のマイクロチャネル
を含む、基板であって、
該マイクロチャネルが標的粒子および不透明な材料を含み、
該標的粒子の少なくとも約50%が、透明なゲルまたは透明な固体またはそれらの組み合わせを含むスペーサにより、該不透明な材料から少なくとも約1μm離されている、基板。
[本発明1051]
標的粒子の少なくとも約50%が、透明なゲルまたは透明な固体を含むスペーサにより、不透明な材料から少なくとも約1μm離されている、本発明1050の基板。
[本発明1052]
透明なゲルまたは固体が、アガロース、コラーゲン、マトリゲル、アルギネートおよびそれらの組み合わせを含む、本発明1050または1051の基板。
[本発明1053]
本発明1001~1053のいずれかのカセットと、標的粒子の検出および選別におけるその使用のための指示書とを含む、キット。
[本発明1054]
以下の工程を含む、標的粒子を検出し、かつ選別する方法:
試料物質混合物を本発明1001~1053のいずれかのカセットの中に加える工程;
該試料物質混合物を前記基板のマイクロチャネルの中に装填する工程;
該マイクロチャネルの内容物をスキャンする工程であって、1つまたは複数の標的粒子を含むマイクロチャネルを検出する、工程;および
該標的粒子を該基板から内面へ放出する工程。
[本発明1055]
試料物質混合物が第一のフィルポートを通してカセットの中に加えられる、本発明1054の方法。
[本発明1056]
試料物質混合物が試料ウェルに加えられる、本発明1054または1055の方法。
[本発明1057]
試料物質混合物が基板に加えられる、本発明1054または1055の方法。
[本発明1058]
試料物質混合物が細胞懸濁液を含む、本発明1054~1057のいずれかの方法。
[本発明1059]
試料物質混合物が約1×106~約100×109個の細胞を含む、本発明1058の方法。
[本発明1060]
試料ウェルが、ほぼ等しい量の試料物質混合物を基板の各マイクロチャネルの中に装填する、本発明1054~1059のいずれかの方法。
[本発明1061]
マイクロチャネルをスキャンする工程が、第一の波長によるマイクロチャネルの照射および該マイクロチャネルからの第二の波長の検出を含み、該第二の波長が標的粒子と対応する、本発明1054~1060のいずれかの方法。
[本発明1062]
マイクロチャネルの内容物をスキャンする工程が、複数の異なる波長によるマイクロチャネルの照射および該マイクロチャネルからの発光の検出を含み、
該発光が1つまたは複数の標的粒子と対応する、
本発明1054~1060のいずれかの方法。
[本発明1063]
マイクロチャネルの内容物をスキャンする工程が、1つの波長によるマイクロチャネルの照射および該マイクロチャネルからの複数の発光の検出を含み、
該複数の発光が1つまたは複数の標的粒子と対応する、
本発明1054~1060のいずれかの方法。
[本発明1064]
マイクロチャネルの内容物をスキャンする工程が、複数の異なる波長によるマイクロチャネルの照射および該マイクロチャネルからの複数の発光の検出を含み、
該発光の1つまたは複数が1つまたは複数の標的粒子と対応する、
本発明1054~1060のいずれかの方法。
[本発明1065]
第一および第二の波長が独立して約200nm~約1.5mmから選択される、本発明1064の方法。
[本発明1066]
標的粒子が第三の波長からのエネルギーによって基板から内面へ放出される、本発明1054~1065のいずれかの方法。
[本発明1067]
第三の波長が約200nm~約1.5mmから選択される、本発明1066の方法。
[本発明1068]
第三の波長が約350nm~約1200nmから選択される、本発明1067の方法。
[本発明1069]
標的粒子が細胞である、本発明1054~1068のいずれかの方法。
[本発明1070]
放出する工程ののち、標的粒子を内面からリリースポートへ移す工程をさらに含む、本発明1054~1069のいずれかの方法。
[本発明1071]
標的粒子を内面からリリースポートへ移す工程が、第一または第二のフィルポートに溶液を加えて該標的粒子を該リリースポートへ移すことを含む、本発明1070の方法。
[本発明1072]
溶液が緩衝液である、本発明1071の方法。
[本発明1073]
基板を音波処理する工程をさらに含み、
該音波処理する工程がスキャンする工程の前に実施される、
本発明1054~1072のいずれかの方法。
[本発明1074]
音波処理する工程が、装填する工程の前に、それと同時並行に、またはその後に、あるいはそれらの組み合わせで実施される、本発明1073の方法。
[本発明1075]
音波処理する工程が、基板を接触型探触子と接触させることを含む、本発明1074の方法。
[本発明1076]
透明な溶液と複数の不透明な粒子とを含む第一の混合物を基板のマイクロチャネルに加える工程;および
試料成分と水溶液とを含む第二の混合物を基板のマイクロチャネルに加える工程
を含む、複数のマイクロチャネルを含む基板のマイクロチャネルの中に混合物を装填する方法。
[本発明1077]
透明な溶液がゲル化剤を含む、本発明1076の方法。
[本発明1078]
ゲル化剤が、天然ガム、デンプン、ペクチン、寒天、ゼラチンまたはそれらの組み合わせを含む、本発明1077の方法。
[本発明1079]
第二の混合物の添加の前に第一の混合物を固化させる工程をさらに含む、本発明1076~1078のいずれかの方法。
[本発明1080]
マイクロチャネルへの第一の混合物の添加の後かつ該マイクロチャネルへの第二の混合物の添加の前に、試薬を加えて該第一の混合物の一部分を該マイクロチャネルから取り出す工程をさらに含む、本発明1079の方法。
[本発明1081]
試料成分が細胞である、本発明1076~1080のいずれかの方法。
[本発明1082]
複数の不透明な粒子が第四の波長の放射線を吸収する、本発明1076~1081のいずれかの方法。
[本発明1083]
第四の波長が約250nm~約1.5mmから選択される、本発明1082の方法。
[本発明1084]
複数の不透明な粒子の90%以上がマイクロチャネル中の試料成分と接触しない、本発明1076~1083のいずれかの方法。
[本発明1085]
複数の不透明な粒子が、マイクロチャネル中、試料成分から少なくとも約1μm以上の距離だけ離されている、本発明1076~1083のいずれかの方法。
[本発明1086]
試料成分と、不透明なコアおよび該コアを包囲するシェルを含む粒子とを基板のマイクロチャネルに加える工程を含む、複数のマイクロチャネルを含む基板のマイクロチャネルの中に混合物を装填する方法。
[本発明1087]
シェルが透明な材料を含む、本発明1086の方法。
[本発明1088]
透明な材料がゲルを含む、本発明1087の方法。
[本発明1089]
試料成分が細胞を含む、本発明1076~1088のいずれかの方法。
[本発明1090]
試料成分および粒子が順次に基板のマイクロチャネルに加えられる、本発明1086~1089のいずれかの方法。
[本発明1091]
試料成分および粒子が同時に基板のマイクロチャネルに加えられる、本発明1086~1089のいずれかの方法。
[本発明1092]
不透明なコアが磁性ビーズを含む、本発明1086~1091のいずれかの方法。
[本発明1093]
第一に、試料成分と、波長X1を吸収しない複数の第一の粒子とをマイクロチャネルに加える工程;および
第二に、該マイクロチャネルに、波長X1を吸収する複数の第二の粒子を該マイクロチャネルに加える工程
を含む、複数のマイクロチャネルを含む基板のマイクロチャネルの中に混合物を装填する方法。
[本発明1094]
複数の第二の不透明な粒子が磁性ビーズを含む、本発明1093の方法。
[本発明1095]
標的粒子と、複数の磁性粒子と、複数の非磁性粒子とを含む試料物質混合物をマイクロチャネルに加える工程;および
該複数のマイクロチャネルの上または下から磁力を加えて該磁性粒子を引き寄せて、該非磁性粒子の上または下に層を形成する工程
を含む、複数のマイクロチャネルを含む基板のマイクロチャネルの中に試料混合物を装填する方法。
[本発明1096]
磁力を加えたのち、磁性粒子の50%以上が標的粒子と接触しない、本発明1095の方法。
[本発明1097]
磁力を加えたのち、磁性粒子の50%以上が試料成分から少なくとも約1μm以上離されている、本発明1095または1096の方法。
[本発明1098]
非磁性粒子が、シリカ、アガロース、ポリスチレンまたはそれらの組み合わせを含む粒子から選択される、本発明1095~1097のいずれかの方法。
[本発明1099]
標的粒子が無傷細胞または溶解細胞を含む、本発明1098の方法。
[本発明1100]
試料物質混合物中の磁性粒子:非磁性粒子の重量比が約1:0.5~約1:10である、本発明1095~1099のいずれかの方法。
[本発明1101]
試料物質混合物中の磁性粒子の濃度が約1mg/mL~約30mg/mLである、本発明1095~1100のいずれかの方法。
[本発明1102]
試料物質混合物中の非磁性粒子の濃度が約1mg/mL~約100mg/mLである、本発明1095~1101のいずれかの方法。
[本発明1103]
まず、試料混合物を基板のマイクロチャネルに加える工程;
該試料混合物を加えたのち、蛍光物質で標識された粒子を該基板の該マイクロチャネルに加える工程;および
該マイクロチャネル中の標的粒子の数を定量する工程
を含む、基板のマイクロチャネル中の標的粒子の数を定量する方法。
[本発明1104]
マイクロチャネル中の標的粒子の数を定量する工程が、顕微鏡検査法を使用して実施される、本発明1103の方法。
[本発明1105]
粒子が不透明なビーズである、本発明1103または1104の方法。
[本発明1106]
不透明なビーズがDynabead、AgaroseおよびProMagから選択される、本発明1105の方法。
[本発明1107]
試料混合物がマイクロチャネルに加えられてから約5分以上後に粒子が加えられる、本発明1103~1106のいずれかの方法。
[本発明1108]
標的粒子が細胞を含む、本発明1103~1107のいずれかの方法。
[本発明1109]
以下の工程を含む、基板のマイクロチャネル中の標的粒子の数を定量する方法:
標的粒子を含む試料混合物を基板のマイクロチャネルの中に加える工程;
蛍光物質を該基板の該マイクロチャネルに加える工程;および
該マイクロチャネルから放出された蛍光を検出することによって該マイクロチャネル中の標的粒子の数を定量する工程であって、該放出された蛍光の強度が標的粒子計数に相関する、工程。
[本発明1110]
蛍光物質が溶解状態にある、本発明1109の方法。
[本発明1111]
試料混合物および蛍光物質が同時並行的にマイクロチャネルに加えられる、本発明1109または1110の方法。
[本発明1112]
蛍光物質が標的粒子と会合する、本発明1109の方法。
[本発明1113]
放出される高い蛍光が低い標的粒子計数またはゼロ標的粒子計数と相関し、放出される低い蛍光が高い標的粒子計数と相関する、本発明1109~1112のいずれかの方法。
[本発明1114]
標的粒子が細胞である、本発明1109~1113のいずれかの方法。
[本発明1115]
以下を含む、標的粒子を検出し、かつ選別するためのカセット:
第一の表面および第二の表面を有する基板であって、該第二の表面が、試料物質混合物を該第二の表面に付着させるように構成されている、基板;
該基板から放出された標的粒子を受けるための内面を含む、該基板を受けるように構成された第一のハウジング;
該第一のハウジングといっしょに該基板を封入するやり方で該第一のハウジングに結合された第二のハウジングであって、該第一または第二のハウジングが第一のフィルポートをさらに含む、第二のハウジング;および
該第一のハウジングおよび該第二のハウジングの一方またはそれぞれの中に位置する、カセットの外側から該基板への電磁放射線の伝送を可能にする透過性部分。
[本発明1116]
第二の表面への試料物質混合物の付着を高めるために、基板の該第二の表面が少なくとも部分的にコートされている、本発明1115のカセット。
[本発明1117]
第二の表面への標的粒子の付着を高めるために、基板の該第二の表面が少なくとも部分的にコートされている、本発明1115または1116のカセット。
[本発明1118]
基板がガラスを含む、本発明1115~1117のいずれかのカセット。
[本発明1119]
表面上または複数のチャネル中に位置する標的粒子から蛍光を生成するための励起ビームを放出するための励起光源;
該標的粒子から蛍光を受けるための検出器;
該表面または複数のチャネルから標的粒子を取り出すための抽出ビームを提供するための抽出レーザ;
該表面または複数のチャネルへの該励起ビームおよび該抽出ビームをスキャンするための、該抽出ビームに結合されたスキャナ;および
該表面またはチャネルから検出された蛍光に応答して標的粒子を選択的に取り出すための、該検出器および該抽出ビームに結合された回路
を含む、毎秒約5,000~約100,000,000個の標的粒子の範囲内の速度で該表面または複数のチャネルを処理するように構成されている、標的粒子を選別するための装置。
[本発明1120]
表面上に位置する標的粒子から蛍光を生成するための励起ビームを放出するための励起光源;
該標的粒子から蛍光を受けるための検出器;
該表面から標的粒子を取り出すための抽出ビームを提供するための抽出レーザ;
該表面への該励起ビームおよび該抽出ビームをスキャンするための、該抽出ビームに結合されたスキャナ;
該表面から検出された蛍光に応答して標的粒子を選択的に取り出すための、該検出器および該抽出ビームに結合された回路
を含む、毎秒約5,000~約100,000,000個の標的粒子の範囲内の速度で該表面を処理するように構成されている、本発明1119の装置。
[本発明1121]
複数のチャネル中に位置する標的粒子から蛍光を生成するための励起ビームを放出するための励起光源;
該標的粒子から蛍光を受けるための検出器;
複数のチャネルから標的粒子を取り出すための抽出ビームを提供するための抽出レーザ;
複数のチャネルへの該励起ビームおよび該抽出ビームをスキャンするための、該抽出ビームに結合されたスキャナ;および
該チャネルから検出された蛍光に応答して標的粒子を選択的に取り出すための、該検出器および該抽出ビームに結合された回路
を含む、毎秒約5,000~約100,000,000個の標的粒子の範囲内の速度で該複数のチャネルを処理するように構成されている、本発明1119の装置。
[本発明1122]
回路、抽出レーザおよび検出器が、毎秒約25,000~約20,000,000個の標的粒子の範囲内の速度で表面または複数のチャネルを処理するように構成されている、本発明1119の装置。
[本発明1123]
スキャナが、表面または複数のチャネルに沿って励起ビームおよび抽出ビームをいっしょにスキャンするために、該励起ビームおよび該抽出ビームに光学的に結合されている、本発明1119または1120の装置。
[本発明1124]
スキャナ、励起ビームおよび抽出ビームが、表面または複数のチャネルへの励起ビームおよび抽出ビームをスキャンするために、光学素子と整列し、該励起ビームが該抽出ビームから離れている、本発明1123の装置。
[本発明1125]
スキャナおよび複数の抽出ビームが、表面または複数のチャネルへの抽出ビームをスキャンするために、光学素子と整列し、該抽出ビームが互いから離れ、独立して変調される、本発明1123の装置。
[本発明1126]
光学素子が、励起ビームを表面上の第一の位置または複数のチャネルの第一のチャネルに集束させると同時に抽出ビームを該表面上の第二の位置または該複数のチャネルの第二のチャネルに集束させるように構成され、該第一の位置が該第二の位置から約100μm~約5mmの範囲内の距離だけ離れ、任意で、該距離が約250μm~約1mmの範囲内である、本発明1124の装置。
[本発明1127]
スキャナ、光学素子、励起ビームおよび抽出ビームが、該励起ビームを表面上の第一の位置または複数のチャネルの第一のチャネルに集束させると同時に該抽出ビームを該表面上の第二の位置または該複数のチャネルの第二のチャネルに集束させるように配置され、該第一の位置が該第二の位置から約100μm~約1mmの範囲内の距離だけ離れている、本発明1124の装置。
[本発明1128]
スキャナが1つまたは複数の実質的に平坦な鏡面を含み、励起ビームおよび抽出ビームが、該複数の実質的に平坦な鏡面それぞれからいっしょに反射するように配置されている、本発明1123の装置。
[本発明1129]
スキャナが、励起ビームを反射させかつスキャンするための第一のスキャナと、抽出ビームを反射させかつスキャンするための第二のスキャナとを含み、表面または複数のチャネルから標的粒子を選択的に取り出すために、アレイに沿って、該第一のスキャナによる該励起ビームのスキャンと該第二のスキャナによる該抽出ビームのスキャンとを同調させるように回路が構成されている、本発明1123の装置。
[本発明1130]
第一のスキャナおよび第二のスキャナが、表面または複数のチャネルを画定する基板の1つの側に位置する、本発明1129の装置。
[本発明1131]
第一のスキャナおよび第二のスキャナが、表面または複数のチャネルを画定する支持体の両側に位置する、本発明1129の装置。
[本発明1132]
第一のスキャナおよび第二のスキャナが、独立して、ポリゴンスキャナ、ガルバノメータスキャナ、音響光学変調器、デジタル光処理システム(DLPS)およびレゾナントスキャナからなる群より選択される、本発明1129の装置。
[本発明1133]
スキャナが、ポリゴンスキャナ、ガルバノメータスキャナおよび音響光学変調器からなる群より選択される、本発明1129の装置。
[本発明1134]
回路および検出器が、表面の各位置または複数のチャネルの各チャネルにおける閾値量よりも高い標的粒子の蛍光を検出し、蛍光応答に基づいて、該表面の各位置または該複数のチャネルの各チャネルを選択的に照射するように構成され、該蛍光と該照射との間の経過時間の長さが約10ns~約100μsの範囲内、任意で約100ns~約10μsの範囲内にある、本発明1119の装置。
[本発明1135]
励起光源、抽出レーザおよび回路が共通のクロックに対して同期化される、本発明1119の装置。
[本発明1136]
励起光源が、複数の波長を放出するように構成され、該複数の波長それぞれが、該複数の波長の他のピークから離れたピークを含む、本発明1119の装置。
[本発明1137]
励起光源が、LEDおよびレーザからなる群より選択される、本発明1119の装置。
[本発明1138]
光学素子が対物レンズを含み、励起光源、該対物レンズおよび検出器が共焦点配置に整列している、本発明1119の装置。
[本発明1139]
対物レンズがFシータ光学素子を含む、本発明1138の装置。
[本発明1140]
スキャナがミラーを含み、
共焦点配置で表面上の複数の位置への励起ビームをスキャンし、かつ該表面上の該複数の位置からの蛍光を計測するために、光学素子が、
該励起ビームを、該ミラーによって第一の角度で対物レンズに通して該表面の該位置に集束させ、該表面の該位置における第一の標的粒子からの第一の蛍光を、該ミラーによって該第一の角度で該対物レンズに通して検出器に伝送するように配置され、
該励起ビームを、該ミラーによって第二の角度で該対物レンズに通して該表面の第二の位置に集束させ、該表面の該第二の位置における第二の標的粒子からの蛍光を、該ミラーによって該第二の角度で該対物レンズに通して該検出器に伝送するように配置されている、
本発明1138の装置。
[本発明1141]
スキャナがミラーを含み
共焦点配置で複数のチャネルへの励起ビームをスキャンし、かつ該複数のチャネルからの蛍光を計測するために、光学素子が、
該励起ビームを、該ミラーによって第一の角度で対物レンズに通して該複数のチャネルの第一のチャネルに集束させ、該複数のチャネルの該第一のチャネル中の第一の標的粒子からの第一の蛍光を、該ミラーによって該第一の角度で該対物レンズに通して検出器に伝送するように配置され、
該励起ビームを、該ミラーによって第二の角度で該対物レンズに通して該複数のチャネルの第二のチャネルに集束させ、該複数のチャネルの該第二のチャネル中の第二の標的粒子からの蛍光を、該ミラーによって該第二の角度で該対物レンズに通して該検出器に伝送するように配置されている、
本発明1138の装置。
[本発明1142]
光学素子が、励起ビームを、検出器の視野と同軸に、対物レンズに通して伝送するように配置されている、本発明1138の装置。
[本発明1143]
励起ビームが表面のある位置または複数のチャネルのうちあるチャネルに集束するとき、検出器の視野が、該表面または該複数のチャネルを画定する基板の表面に沿って約100mm以下であり、任意で、該ビームが、拡散無限共役励起光を利用するように構成されている、本発明1138の装置。
[本発明1144]
検出器が、表面または複数のチャネルにおける視野を含み、該表面または複該数のチャネルにおけるビームの半値全幅断面サイズが該表面または該複数のチャネルにおける該視野以下であり、任意で、該半値全幅断面サイズが該視野の約半分以下である、本発明1138の装置。
[本発明1145]
検出器の視野が、アパーチャ、アパーチャを横切る寸法、ピンホール、ミラー、およびミラーを横切る反射面を横切る最大寸法からなる群より選択される光学構造によって画定される、本発明1144の装置。
[本発明1146]
検出器が複数の検出器を含み、該複数の検出器それぞれの視野が励起ビームと共焦点配置に整列している、本発明1138の装置。
[本発明1147]
励起ビームが複数の重なり合う励起ビームを含み、該複数の励起ビームそれぞれが検出器と共焦点配置に整列している、本発明1138の装置。
[本発明1148]
励起ビームが第一の励起ビームおよび第二の励起ビームを含み、第一の検出器の第一の視野が該第一の励起ビームと共焦点であり、第二の検出器の第二の視野が該第二の励起ビームと共焦点である、本発明1138の装置。
[本発明1149]
1つの標的粒子を含むために、複数のチャネルそれぞれの最大断面寸法が約10μm~約100μmの範囲内である、本発明1119の装置。
[本発明1150]
標的粒子の蛍光に応答して、表面またはチャネルから標的粒子を抽出するのに十分な量のエネルギーで抽出ビームをパルシングし、標的粒子の生存を可能にするように回路が構成され、任意で、該標的粒子を抽出するためのエネルギーの量が約0.1μJ~約1000μJの範囲内である、本発明1119の装置。
[本発明1151]
複数の標的粒子を抽出するための複数のパルスを生成するように回路が構成され、各抽出される標的粒子への抽出エネルギーの量が約1μJ~約50μJの範囲内であり、各抽出される標的粒子への該抽出エネルギーの持続時間が約0.1ns~約1000nsの範囲内であり、複数の抽出される標的粒子それぞれへのピーク抽出パワーが約0.1W~約107Wの範囲内である、本発明1150の装置。
[本発明1152]
標的粒子を含むようにサイズ設定された複数のチャネルに光を向けるための対物レンズ;
該複数のチャネルに含まれた該標的粒子から蛍光を生成するために該対物レンズに光学的に結合された、励起ビームを生成するための光源;
該標的粒子から蛍光を受けるための、該対物レンズに光学的に結合された二次元アレイ検出器;
該複数のチャネルから標的粒子を取り出すための抽出ビームを生成するためのレーザ;および
該複数のチャネルへの該抽出ビームをスキャンするための、該抽出ビームに光学的に結合されたスキャナ
を含む、標的粒子を選別するための装置。
[本発明1153]
対物レンズが、表面または複数のチャネルに向かう該レンズの第一の側に第一の光路を画定し、該表面または該複数のチャネルから離れている該対物レンズの第二の側に第二の光路を画定し、抽出ビーム、励起ビームおよび二次元アレイ検出器が該第二の光路の少なくとも一部分に沿って該対物レンズに光学的に結合している、本発明1152の装置。
[本発明1154]
抽出ビームを対物レンズに結合するための第一のビームスプリッタと、励起ビームを該対物レンズに結合し、二次元アレイ検出器を該対物レンズに結合するための第二のビームスプリッタとをさらに含む、本発明1152の装置。
[本発明1155]
第一のビームスプリッタが、抽出ビームを対物レンズに向けて反射するための、該対物レンズに向けられた該第一のビームスプリッタの表面に位置するダイクロイックコーティングを含み、第二のビームスプリッタが、励起ビームを該対物レンズに向けて反射させ、該対物レンズを通過する標的粒子からの蛍光を二次元アレイ検出器に伝送するように構成されたダイクロイックビームスプリッタを含む、本発明1154の装置。
[本発明1156]
スキャナからの抽出ビームを対物レンズに結合するためのFシータリレーレンズをさらに含む、本発明1156の装置。
[本発明1157]
スキャナからの抽出ビームを対物レンズに結合するためのFシータリレーレンズ対をさらに含む、本発明1156の装置。
[本発明1158]
ビームスプリッタと励起光源との間で励起ビームを濾波するための、励起ビームに結合された波長セレクタをさらに含み、
任意で、該波長セレクタが、複数のフィルタを含むフィルタホイール、プリズムおよび格子からなる群より選択される、
本発明1152の装置。
[本発明1159]
複数の標的粒子を含む試料物質混合物を含む複数のマイクロチャネルを有する基板を提供する工程;
励起ビームによって該マイクロチャネルの内容物をスキャンする工程;
マイクロチャネル中の該標的粒子の存在を示す、該マイクロチャネルから放出された蛍光シグナルを検出する工程;および
抽出ビームによってマイクロチャネルから該標的粒子を抽出する工程
を含み、1つのマイクロチャネルから該蛍光を検出する工程と該標的粒子を抽出する工程との間の経過時間の長さが約10ns~約100μsである、標的粒子を検出し、かつ選別する方法。
[本発明1160]
複数の標的粒子を含む試料物質混合物を含む複数のマイクロチャネルを有する基板を提供する工程;
励起ビームによって該マイクロチャネルの内容物をスキャンする工程;
マイクロチャネル中の該標的粒子の存在を示す、該マイクロチャネルから放出された蛍光シグナルを検出する工程;および
抽出ビームによって該マイクロチャネルから該標的粒子を抽出する工程
を含み、励起ビームによって該マイクロチャネルをスキャンする工程が、毎秒1,000,000マイクロチャネルを超える、毎秒2,000,000マイクロチャネルを超える、または毎秒3,000,000マイクロチャネルを超える速度で起こる、標的粒子を検出し、かつ選別する方法。
[本発明1161]
複数の標的粒子を含む試料物質混合物を含む複数のマイクロチャネルを有する基板を提供する工程;
励起ビームによって該マイクロチャネルの内容物をスキャンする工程;
マイクロチャネル中の該標的粒子の存在を示す、該マイクロチャネルから放出された蛍光シグナルを検出する工程;および
抽出ビームによってマイクロチャネルから該標的粒子を抽出する工程
を含み、抽出ビームによって該マイクロチャネルから該標的粒子を抽出する工程が、毎秒500,000マイクロチャネルを超える、毎秒600,000マイクロチャネルを超える、毎秒700,000マイクロチャネルを超える、毎秒800,000マイクロチャネルを超える、毎秒900,000マイクロチャネルを超える、または毎秒1,000,000マイクロチャネルを超える速度で起こる、標的粒子を検出し、かつ選別する方法。
[本発明1162]
複数の標的粒子を含む試料物質混合物を含む複数のマイクロチャネルを有する基板を提供する工程;
励起ビームによって該マイクロチャネルの内容物をスキャンする工程;
マイクロチャネル中の該標的粒子の存在を示す、該マイクロチャネルから放出された蛍光シグナルを検出する工程;および
抽出ビームによってマイクロチャネルから該標的粒子を抽出する工程
を含み、該マイクロチャネルから該標的粒子を抽出する工程が、90%を超える、95%を超える、または99%を超える純度で粒子の収集を生じさせる、標的粒子を検出し、かつ選別する方法。
[本発明1163]
a. 蛍光励起光を試料に向け、該試料から放出された蛍光の放出を誘発するように構成された蛍光励起光源;
b. 該試料から放出された蛍光を受けるように構成された対物レンズ;および
c. 該対物レンズによって受けられた放出された蛍光を検出するように構成された光検出器
を含み、該蛍光励起光源が、該蛍光励起光が該対物レンズを通過しないよう、蛍該光励起光を該試料に向けるように構成されている、蛍光顕微鏡。
[本発明1164]
蛍光励起光が対物レンズを通過しないよう該蛍光励起光を試料に向けることが、光検出器によって検出されるバックグラウンド蛍光を減らす、本発明1163の蛍光顕微鏡。
[本発明1165]
蛍光励起光が対物レンズを通過しないよう該蛍光励起光を試料に向けることが、光検出によって検出されるスペックルノイズを減らす、本発明1163の蛍光顕微鏡。
[本発明1166]
細胞性物質をスクリーニングして所望の表現型の細胞を同定する工程を含む、細胞を選別する方法であって、
該細胞性物質が、毎秒100,000細胞以上の速度でスクリーニングされる、方法。
[本発明1167]
細胞性物質が、毎秒500,000細胞以上の速度でスクリーニングされる、本発明1166の方法。
[本発明1168]
細胞性物質が、毎秒1,000,000細胞以上の速度でスクリーニングされる、本発明1167の方法。
[本発明1169]
所望の表現型の細胞を、細胞性物質から毎秒100,000細胞以上の速度で抽出する工程をさらに含む、本発明1166~1168のいずれかの方法。
[本発明1170]
所望の表現型の細胞が、毎秒300,000細胞以上の速度で抽出される、本発明1169の方法。
[本発明1171]
細胞性物質が、スルーホールを有するアレイ中でスクリーニングされる、本発明1166~1170のいずれかの方法。
[本発明1172]
所望の表現型の細胞がアレイから抽出される、本発明1171の方法。
[本発明1173]
前記抽出工程が、電磁放射線を使用して所望の表現型の細胞を解放することを含む、本発明1171~1172のいずれかの方法。
[本発明1174]
アレイの各スルーホールが0~約5個の細胞を含み、該アレイの該スルーホールの少なくとも30%が少なくとも1つの細胞を含む、本発明1173の方法。
[本発明1175]
細胞性物質が、ヒト対象から得られる、および/または、5%未満のHSCおよびHSPCを含む、本発明1166~1174のいずれかの方法。
[本発明1176]
抽出される細胞の95%超がHSCおよび/またはHSPCである、本発明1169~1175のいずれかの方法。
[本発明1177]
抽出される細胞の95%超が所望の表現型の細胞である、本発明1169~1176のいずれかの方法。
[本発明1178]
前記抽出工程から5時間以内に該細胞を評価することにより決定した場合に、抽出される細胞の95%超が生存可能である、本発明1169~1177のいずれかの方法。
[本発明1179]
抽出された細胞が、さらなる滅菌工程を要することなく、治療用途に適している、本発明1169~1178のいずれかの方法。
[本発明1180]
抽出された細胞が本質的に病原体フリーである、本発明1169~1179のいずれかの方法。
[本発明1181]
抽出された細胞が0.1%未満の病原体を含む、本発明1169~1179のいずれかの方法。
[本発明1182]
本発明1169~1181のいずれかの方法によって得られる、抽出された細胞。
[本発明1183]
本発明1182の抽出された細胞を含む、医薬組成物。
本明細書において挙げられるすべての刊行物、特許および特許出願は、各個の刊行物、特許または特許出願が参照により組み入れられることが明確かつ個別に示される場合と同じ程度に、参照により本明細書に組み入れられる。
概要において、本開示の態様は、標的粒子を選別する方法および装置を提供する。様々な態様において、本開示は、標的粒子を簡単で速やかで効率的で費用効果的なやり方でスクリーニング、抽出および選別する方法および装置を提供する。加えて、様々な態様において、本開示は、標的粒子を無菌条件下でスクリーニング、抽出および選別する方法および装置を提供する。例示的態様において、本開示は、生存可能な細胞性物質を選別する方法および装置を提供する。
本明細書において使用される用語は、特定の態様を説明するためだけのものであり、限定的であることを意図したものではないことが理解されよう。
例示的態様において、図1は、標的粒子を選別するためのカセットを示す。本開示は、標的粒子が広い範囲の粒子、たとえば有機および無機粒子、天然および合成粒子ならびにそれらの組み合わせを含むと想定する。本明細書において提示される標的粒子は、標的粒子の例示的態様であり、例示的態様によって限定されない。様々な態様において、標的粒子は、質量が約20ダルトン~約200キロダルトンである任意の粒子を含み得る。いくつかの態様において、標的粒子は蛍光を通して識別可能であり得る。いくつかの態様において、標的粒子は無機粒子、たとえば金属ビーズおよびシリカビーズを含み得る。たとえば、金属ビーズは、アルミナ(たとえばガンマアルミナ)を含むビーズを含み得る。いくつかの態様において、標的粒子はシリカビーズを含み得る。標的粒子はポリマー、たとえばポリスチレン、ポリエチレン、ポリ(ビニルピロリドン)、アクリルアミドプロピル-PEGおよびそれらの誘導体を含み得る。たとえば、ポリマーは、Merrifield樹脂、ヒドロキシメチル樹脂、Wang樹脂、アミノメチル樹脂、SASRIN樹脂、TentaGel S AC樹脂、TentaGel PHB樹脂またはTentaGel S NH2樹脂であり得る。標的粒子はまた、炭素ナノチューブおよびフラーレンを含み得る。そのような標的粒子は、スプリットプール合成に使用される粒子を含み得る。加えて、いくつかの態様において、標的粒子は細胞性物質を含み得る。細胞性物質は、全細胞、溶解細胞、細胞成分、細胞外マトリックス、生物学的組織およびそれらの部分を含み得る。いくつかの態様において、標的粒子はまた、タンパク質、ペプチド、抗体、炭水化物、脂質、核酸、ヌクレオチド、一次代謝産物、二次代謝産物および天然物をはじめとする生体分子を含み得る。標的粒子はまた、質量1000ダルトン未満の小分子(合成および天然の小分子)を含み得る。いくつかの態様において、標的粒子はウイルスを含み得る。細胞性物質は細胞懸濁液を含み得る。細胞は、ヒト、動物、真菌、微生物、昆虫を含む生物に由来する任意の細胞およびそれらの修飾細胞であり得る。細胞性物質混合物は細胞性物質、不透明な粒子および水溶液を含む。水溶液の例は媒体、緩衝液および水を含む。本開示の装置は、タンパク質、炭水化物、酵素、ペプチド、ホルモン、受容体を差次的に発現または産生する細胞ならびにさらには抗体を産生する細胞、遺伝子改変細胞および活性化細胞を分離するために使用され得る。例示的態様において、図2および3にしたがって、カセット100は、トップカバー110、ボトムカバー120、基板130、試料ウェル140およびフレーム150を含む。図2に示すように、トップカバー110は、ボトムカバー120の上に配置され、ボトムカバー120と、実質的に平行な平面に配置される。カセット100は密封系であり得る。
様々な態様において、本開示は、標的粒子を選別する方法を提供する。図4Aおよび4Bに示すような、標的粒子を選別する方法の様々な態様においては、トップカバー110に位置する試料ポート114を介して試料物質混合物をカセット100の中に添加または装填する。いくつかの態様においては、約1×106~100×109個の細胞をカセット100の中に装填する。様々な態様においては、試料物質混合物を基板に直接添加または装填する。いくつかの態様においては、基板を試料物質混合物であふれさせてもよい。試料物質混合物は、毛管作用によって基板のマイクロチャネルの中に移動し得る。いくつかの態様においては、マイクロチャネルの直径が約10nm~約100μmの範囲であるとき、基板を試料物質混合物であふれさせてもよい。特定の態様において、本明細書に記載される任意の基板は、基板の上面の周囲から垂直に延び、前記基板の上面への流体の封じ込めを可能にする縁取り要素をさらに含み得る。前記基板を一定量の試料物質混合物であふれさせる特定の態様において、前記縁取り要素は、前記試料物質混合物を封じ込め、前記混合物が前記カセットの他の部分を汚染することを防ぐ。特定の態様において、基板は、約10ミクロン~約10cmの垂直寸法を有する縁取り要素を含み得る。特定の態様において、基板のマイクロチャネルの平均直径は縁取り要素の高さに比例し、小さい平均直径、たとえば約50nm~約10ミクロンのマイクロチャネルを有する基板は、約100ミクロン~約3mmの垂直寸法を有する縁取り要素を有し、より大きい平均直径、たとえば約50ミクロン~約500ミクロンのマイクロチャネルを有する基板は、約1mm~約10cmの垂直寸法を有する縁取り要素を有するようになる。
いくつかの局面において、本開示の装置および方法は、細胞、たとえば造血幹細胞(HSC)および/または造血幹前駆細胞(HSPC)の医薬組成物の調製を前例のない無菌性、純度および生存能力をもって可能にする。本発明の医薬組成物は、細胞性物質をスクリーニングし、所望の表現型の細胞を抽出することによって調製され得る。
別の局面において、本開示は、標的粒子を選別するためのキットに関する。1つの態様において、キットは、標的粒子を選別するためのカセットを含む。特定の態様において、カセットは、密封されたハウジングユニット、透過性部分、密封されたハウジングユニットに封入された基板および1つまたは複数のフィルポートを含む。特定の態様において、カセットは、試料物質混合物の添加の前に滅菌される。
基板130のマイクロチャネル610は、標的粒子の完全性を維持するための特定の方法で装填される。図6に示すような1つの態様において、基板130のマイクロチャネル610は、粒子混合物および試料成分混合物を装填される。
図7Bに示すようないくつかの態様において、試料物質と、シェルを含む粒子710は、基板のマイクロチャネルの中に同時に装填される。粒子は不透明なコアを含み得る。不透明なコアは磁性ビーズまたは非磁性ビーズを含み得る。1つの態様において、不透明なコアは磁性ビーズである。別の局面において、シェルは透明な材料を含む。透明な材料は、アガロース、コラーゲン、細胞外マトリックス、アルギネート、流体を充填された生物学的膜、ミセル、流体を充填された脂質または脂肪酸小胞であり得る。特定の態様において、シェルを含まない粒子は直径約20nm~約200μmであり得る。特定の態様において、シェルを含む粒子は直径約520nm~約400μmであり得る。試料物質は細胞であり得る。これらの態様において、試料物質は、電磁放射線によるスキャンおよび抽出ののち、生存能力を維持し得る。いくつかの態様において、試料物質は少なくとも10%生存可能である。たとえば、シェルを含む粒子を装填された細胞は、図7Cに示すように、90%を超える抽出効率で抽出され、図7Dに示すように、100%の細胞生存率で抽出された。
基板130のマイクロチャネル610は、試料成分の完全性を維持するための特定の方法で装填される。図8Aに示すようないくつかの態様において、試料成分は磁性粒子710および非磁性粒子810を装填され得る。いくつかの態様において、混合物は、約1:0.5~1:10の重量比の磁性粒子710および非磁性粒子からなる。1つの態様において、マイクロチャネル中の磁性粒子の濃度は約1mg/mLまたは約30mg/mLである。マイクロチャネル中の非磁性粒子の濃度は約1mg/mL~約100mg/mLである。いくつかの態様において、試料成分は無傷細胞または溶解細胞である。非磁性粒子810は、電磁放射線によって励起されたとき細胞を損傷しない材料を含む。たとえば、非磁性粒子はシリカ、プラスチック、アガロースまたはアルギネートを含み得る。いくつかの態様においては、図8Aに示すように、磁性粒子710を引き寄せて非磁性粒子810の上に層を形成するために、マイクロチャネルの上から磁力が加えられる。磁性粒子710は非磁性粒子810の上に位置する。別の態様においては、磁性粒子を引き寄せて非磁性粒子の下に層を形成するために、マイクロチャネルの下から磁力が加えられる。磁性粒子710は試料物質から少なくとも1μm以上離されている。
基板のマイクロチャネル中の試料物質の数を定量する方法の様々な態様においては、基板130のマイクロチャネル610に順次に装填して、試料可視性を高め得る。特定の態様において、試料物質は細胞を含み得る。図9Aに示すような例示的態様においては、まず、試料混合物を基板のマイクロチャネルに加え、次いで粒子を基板のマイクロチャネルに加える。そして、マイクロチャネル中の試料物質の数を定量し得る。様々な態様において、粒子は不透明なビーズである。たとえば、不透明なビーズはDynabead(登録商標)、アガロースおよびProMag(登録商標)を含む。いくつかの態様において、粒子は、試料混合物の添加から約5分以上ののち、基板のマイクロチャネルに加えられる。特定の態様において、粒子は、試料混合物の添加から約10分後、基板のマイクロチャネルに加えられる。1つの態様において、試料物質の量は顕微鏡検査法によって定量され得る。特定の態様においては、細胞の量が顕微鏡検査法によって定量され得る。いくつかの態様において、そのような順次装填は、細胞がビーズによって見えにくくなることを防ぐ。たとえば、図9B~9Gに示すように、3つのタイプの粒子(すなわちDynabead(登録商標)、アガロースおよびProMag(登録商標))を、順次に、および細胞性物質との混合バッチとして、基板のマイクロチャネルに加えた。図9Bおよび9CではDynabead(登録商標)を使用し、図9Dおよび9Eではアガロースを使用し、図9Fおよび9GではProMag(登録商標)を使用した。加えて、図9Hは、粒子を含まない対照のグラフ表示を示す。順次装填法および混合バッチ法を利用したときの各マイクロチャネル中の細胞数の精度を図9Hの対照と比較した。図9B~9Gに示すように、順次装填法で装填されたマイクロチャネル(図9C、9Eおよび9G)は、混合バッチ法で装填されたマイクロチャネル(図9B、9Dおよび9F)よりも対照(図9H)中の細胞数を近似した。
特定の態様において、基板130のマイクロチャネル610は、試料可視性を高めるために蛍光物質を装填される。図10に示すような例示的態様において、試料物質および蛍光物質がマイクロチャネルに装填され、その後、試料物質が定量される。特定の態様において、試料物質は細胞性物質を含み得る。特定の態様において、細胞性物質は細胞を含み得る。基板130の各マイクロチャネルは蛍光物質をほぼ均一に装填される。蛍光物質は、溶解状態であってもよいし、不透明なビーズなどの固体に付着した状態であってもよい。たとえば、蛍光物質は、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、Alexa Fluor(登録商標)、Alexa Fluor(登録商標)594、Alexa Fluor(登録商標)647、Alexa Fluor(登録商標)700、Brilliant Violet(商標)421、R-フィコエリスリン(PE)、PE-Cy(登録商標)5、アロフィコシアン(APC)、PE Texas Red(登録商標)、緑蛍光タンパク質(GFP)および黄蛍光タンパク質(YFP)を含み得る。1つまたは複数の細胞の存在がマイクロチャネルからの蛍光シグナルを低下させる。細胞の存在は、蛍光強度を、最大値の少なくとも5%かつ最大値の95%以下、低下させる。この態様において、マイクロチャネル中の高い蛍光強度はマイクロチャネル中のゼロ細胞数または低い細胞数と相関する。低い蛍光強度はマイクロチャネル中の高い細胞数と相関する。たとえば、図10Cおよび10Dに見られるように、蛍光物質を装填され、細胞を含まない基板のマイクロチャネル、対応する領域は、細胞を含む領域よりも明るい。図10D中、細胞を含む領域は円で囲まれている。加えて、図10Eおよび10Fは、APC細胞の使用による細胞を含む領域およびその対応する明るい領域を示す。図10Gは、細胞を有しないマイクロチャネルの平均蛍光強度が、細胞を有するマイクロチャネルの平均蛍光強度よりも高いことを示す。
レーザスキャン式細胞選別のための光学装置の1つの態様において、図11は、回転ポリゴンミラーを利用する光学装置を示す。装置1100は、第一の蛍光励起光源1110および第二の蛍光励起光源1112を含む。場合によっては、装置は複数の蛍光励起光源を含み得る。場合によっては、複数の励起光源は重なり合い得る。場合によっては、複数の励起光源は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または12よりも多い蛍光励起光源を含み得る。複数の蛍光励起光源の1つまたは複数はレーザ光源を含み得る。励起光源の1つまたは複数は発光ダイオード(LED)光源を含み得る。場合によっては、複数の蛍光励起光源の1つまたは複数は、特定のフルオロフォアの蛍光励起波長に対応する波長の光を放出し得る。場合によっては、励起光源の1つまたは複数は、複数の波長の光を放出するように構成され得る。場合によっては、励起光源の1つまたは複数は、複数の波長それぞれが、複数の波長の他のピークから離れたピークを含むような複数の波長の光を放出するように構成され得る。複数の蛍光励起光源の1つまたは複数は、自己蛍光を励起するために細胞に対して内在性であるフルオロフォアの励起波長に対応する波長の光を放出し得る。たとえば、複数の蛍光励起光源の1つまたは複数は、自己蛍光分子、たとえばニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NADPH)、クロロフィル、コラーゲン、レチノール、リボフラビン、コレカルシフェロール、葉酸、ピリドキシン、チロシン、ジチロシン、インドールアミン、リポフスチン、ポリフェノール、トリプトファン、フラビンまたはメラニンの励起波長にチューニングされ得る。励起光源の1つまたは複数は、任意の自己蛍光分子の励起波長に対応する波長の光を放出し得る。
図17は代替蛍光検出システム1700の略図を示す。システム1700は、本明細書に記載される任意の他の蛍光検出システムの代わりに使用され得る。たとえば、システム1700は、図11の構成要素1110、1112、1120、1122、1124、1132、1150、1160、1162、1164、1170および1172のセットの任意のサブセット、図12の構成要素1110、1112、1120、1122、1124、1140、1150、1160、1162、1174、1170および1172のセットの任意のサブセット、図13の構成要素1110、1112、1120、1122、1124、1140、1150、1164、1166、1168、1170および1172のセットの任意のサブセットまたは図14の構成要素1410、1420、1422、1424、1460、1470、1480、1482、1484および1490のセットの任意のサブセットの代わりに使用され得る。
いくつかの態様において、本明細書に記載されるプラットフォーム、システム、媒体および方法はデジタル処理装置または同装置の使用を含む。さらなる態様において、デジタル処理装置は、装置の機能を実行する1つまたは複数のハードウェア中央処理ユニット(CPU)、汎用グラフィックス処理ユニット(GPGPU)またはフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)を含む。なおさらなる態様において、デジタル処理装置は、実行可能な命令を実行するように構成されたオペレーティングシステムをさらに含む。いくつかの態様において、デジタル処理装置は任意でコンピュータネットワークに接続される。さらなる態様において、デジタル処理装置は、任意で、ワールドワイドウェブにアクセスするよう、インタネットに接続される。なおさらなる態様において、デジタル処理装置は任意でクラウドコンピューティングインフラストラクチャに接続される。他の態様において、デジタル処理装置は任意でイントラネットに接続される。他の態様において、デジタル処理装置は任意でデータ記憶装置に接続される。
いくつかの態様において、本明細書に開示されるプラットフォーム、システム、媒体および方法は、任意でネットワーク化されたデジタル処理装置のオペレーティングシステムによって実行可能な命令を含むプログラムでコード化された1つまたは複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含む。さらなる態様において、コンピュータ可読記憶媒体はデジタル処理装置の有形構成要素である。なおさらなる態様において、コンピュータ可読記憶媒体は任意でデジタル処理装置から取り外し可能である。いくつかの態様において、コンピュータ可読記憶媒体は、非限定的な例として、CD-ROM、DVD、フラッシュメモリ装置、固体メモリ、磁気ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、クラウドコンピューティングシステムおよびサービスなどを含む。場合によっては、プログラムおよび命令は、永久的、実質的に永久的、半永久的または非一時的に媒体上にコード化される。
いくつかの態様において、本明細書に開示されるプラットフォーム、システム、媒体および方法は少なくとも1つのコンピュータプログラムまたは同プログラムの使用を含む。コンピュータプログラムは、指定されたタスクを実行するように書かれた、デジタル処理装置のCPUにおいて実行可能な命令のシーケンスを含む。コンピュータ可読命令は、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データ型を実現するプログラムモジュール、たとえば関数、オブジェクト、アプリケーションプログラミングインタフェース(API)、データ構造などとして実現され得る。本明細書に提供される開示を考慮すると、当業者は、コンピュータプログラムが様々な言語の様々なバージョンで書かれ得ることを認識するであろう。
いくつかの態様において、コンピュータプログラムはウェブアプリケーションを含む。本明細書に提供される開示を考慮すると、当業者は、ウェブアプリケーションが、様々な態様において、1つまたは複数のソフトウェアフレームワークおよび1つまたは複数のデータベースシステムを利用することを認識するであろう。いくつかの態様において、ウェブアプリケーションは、Microsoft(登録商標).NETまたはRuby on Rails(RoR)などのソフトウェアフレームワーク上で作成される。いくつかの態様において、ウェブアプリケーションは、非限定的な例としてリレーショナル、非リレーショナル、オブジェクト指向、連想およびXMLデータベースシステムを含む1つまたは複数のデータベースシステムを利用する。さらなる態様において、適当なリレーショナルデータベースシステムは、非限定的な例として、Microsoft(登録商標)SQL Server、mySQL(商標)およびOracle(登録商標)を含む。当業者はまた、ウェブアプリケーションが、様々な態様において、1つまたは複数の言語の1つまたは複数のバージョンで書かれることを認識するであろう。ウェブアプリケーションは、1つまたは複数のマークアップ言語、プレゼンテーション定義言語、クライアント側スクリプト言語、サーバ側コーディング言語、データベース問い合わせ言語またはそれらの組み合わせで書かれ得る。いくつかの態様において、ウェブアプリケーションは、ある程度、Hypertext Markup Language(HTML)、Extensible Hypertext Markup Language(XHTML)またはeXtensible Markup Language(XML)などのマークアップ言語で書かれる。いくつかの態様において、ウェブアプリケーションは、ある程度、Cascading Style Sheets(CSS)などのプレゼンテーション定義言語で書かれる。いくつかの態様において、ウェブアプリケーションは、ある程度、Asynchronous Javascript and XML(AJAX)、Flash(登録商標)Actionscript、JavascriptまたはSilverlight(登録商標)などのクライアント側スクリプト言語で書かれる。いくつかの態様において、ウェブアプリケーションは、ある程度、Active Server Pages(ASP)、ColdFusion(登録商標)、Perl、Java(商標)、JavaServer Pages(JSP)、Hypertext Preprocessor(PHP)、Python(商標)、Ruby、Tcl、Smalltalk、WebDNA(登録商標)またはGroovyなどのサーバ側コーディング言語で書かれる。いくつかの態様において、ウェブアプリケーションは、ある程度、Structured Query Language(SQL)などのデータベース問い合わせ言語で書かれる。いくつかの態様において、ウェブアプリケーションは、IBM(登録商標)Lotus Domino(登録商標)などの企業サーバ製品を統合する。いくつかの態様において、ウェブアプリケーションはメディアプレーヤ要素を含む。様々なさらなる態様において、メディアプレーヤ要素は、非限定的な例としてAdobe(登録商標)Flash(登録商標)、HTML 5、Apple(登録商標)QuickTime(登録商標)、Microsoft(登録商標)Silverlight(登録商標)、Java(商標)およびUnity(登録商標)を含む多くの適当なマルチメディア技術のうち1つまたは複数を利用する。
いくつかの態様において、コンピュータプログラムは、モバイルデジタル処理装置に提供されたモバイルアプリケーションを含む。いくつかの態様において、モバイルアプリケーションは、モバイルデジタル処理装置が製造されるときモバイルデジタル処理装置に提供される。他の態様において、モバイルアプリケーションは、本明細書に記載されるコンピュータネットワークを介してモバイルデジタル処理装置に提供される。
いくつかの態様において、コンピュータプログラムは、既存のプロセスへのアドオンとしてではなく、たとえばプラグインとしてではなく、独立したコンピュータプロセスとして実行されるプログラムである独立型アプリケーションを含む。当業者は、独立型アプリケーションが多くの場合、コンパイルされることを認識するであろう。コンパイラとは、プログラミング言語で書かれたソースコードをバイナリオブジェクトコード、たとえばアセンブリ言語または機械コードに変換するコンピュータプログラムである。適当なコンパイルされたプログラミング言語は、非限定的な例として、C、C++、Objective-C、COBOL、Delphi、Eiffel、Java(商標)、Lisp、Python(商標)、Visual BasicおよびVB .NETまたはそれらの組み合わせを含む。コンパイルは、多くの場合、少なくとも部分的に、実行可能なプログラムを作成するために実行される。いくつかの態様において、コンピュータプログラムは、1つまたは複数の実行可能なコンパイルされたアプリケーションを含む。
いくつかの態様において、コンピュータプログラムはウェブブラウザプラグイン(たとえば拡張など)を含む。コンピューティングにおいて、プラグインとは、より大きなソフトウェアアプリケーションに特定の機能性を加える1つまたは複数のソフトウェア構成要素である。ソフトウェアアプリケーションの作者は、第三者開発者が、アプリケーションを拡張する能力を作り、新たな機能を容易に加え、アプリケーションのサイズを縮小することを可能にするためのプラグインをサポートしている。サポートを受けると、プラグインは、ソフトウェアアプリケーションの機能性のカスタマイズを可能にする。たとえば、プラグインは一般に、ビデオを再生し、対話能力を生成し、ウイルスをスキャンし、特定のファイルタイプを表示するためにウェブブラウザにおいて使用される。当業者は、Adobe(登録商標)Flash(登録商標)Player、Microsoft(登録商標)Silverlight(登録商標)およびApple(登録商標)QuickTime(登録商標)を含むいくつかのウェブブラウザプラグインをよく知るであろう。いくつかの態様において、ツールバーは、1つまたは複数のウェブブラウザ拡張、アドインまたはアドオンを含む。いくつかの態様において、ツールバーは、1つまたは複数のエクスプローラバー、ツールバンドまたはデスクバンドを含む。
いくつかの態様において、本明細書に開示されるプラットフォーム、システム、媒体および方法は、ソフトウェア、サーバおよび/またはデータベースモジュールもしくはそれらの使用を含む。本明細書に提供される開示を考慮すると、ソフトウェアモジュールは、当業者に公知の技術により、当技術分野に公知の機械、ソフトウェアおよび言語を使用して作成される。本明細書に開示されるソフトウェアモジュールは数多くの方法で実現される。様々な態様において、ソフトウェアモジュールは、ファイル、コードの一部、プログラミングオブジェクト、プログラミング構造またはそれらの組み合わせを含む。さらなる様々な態様において、ソフトウェアモジュールは、複数のファイル、複数のコードの部分、複数のプログラミングオブジェクト、複数のプログラミング構造またはそれらの組み合わせを含む。様々な態様において、1つまたは複数のソフトウェアモジュールは、非限定的な例として、ウェブアプリケーション、モバイルアプリケーションおよび独立型アプリケーションを含む。いくつかの態様において、ソフトウェアモジュールは1つのコンピュータプログラムまたはアプリケーションの中にある。他の態様において、ソフトウェアモジュールは、1つよりも多いコンピュータプログラムまたはアプリケーションの中にある。いくつかの態様において、ソフトウェアモジュールは1つの機械上にホストされている。他の態様において、ソフトウェアモジュールは、1つよりも多い機械上にホストされている。さらなる態様において、ソフトウェアモジュールはクラウドコンピューティングプラットフォーム上にホストされている。いくつかの態様において、ソフトウェアモジュールは、1つの場所にある1つまたは複数の機械上にホストされている。他の態様において、ソフトウェアモジュールは、1つよりも多い場所にある1つまたは複数の機械上にホストされている。
いくつかの態様において、本明細書に開示されるプラットフォーム、システム、媒体および方法は1つまたは複数のデータベースまたは同データベースの使用を含む。本明細書に提供される開示を考慮すると、当業者は、多くのデータベースが情報の記憶および検索に適していることを認識するであろう。様々な態様において、適当なデータベースは、非限定的な例として、リレーショナルデータベース、非リレーショナルデータベース、オブジェクト指向データベース、オブジェクトデータベース、実体関連モデルデータベース、連想データベースおよびXMLデータベースを含む。さらなる非限定的な例は、SQL、PostgreSQL、MySQL、Oracle、DB2およびSybaseを含む。いくつかの態様において、データベースはインタネットベースである。さらなる態様において、データベースはウェブベースである。なおさらなる態様において、データベースはクラウドコンピューティングベースである。他の態様において、データベースは1つまたは複数のローカルコンピュータ記憶装置に基づく。
図6に示すように、抽出中に電磁放射線から細胞を保護するために、基板のマイクロチャネル中で不透明な粒子と細胞とを分離し得る。まず、アガロース(Sigma-Aldrich, Cat No: A9539)約1gを蒸留水約100mLに加えた。混合物をマイクロ波オーブン中で加熱し、混合物を断続的に撹拌してアガロースを溶解させた。不透明なビーズ(Dynabeads M-270 Epoxy, Thermo Fisher, Cat No: 14301)を混合物に加え、ビーズを混合して均一な分散系を作製した。混合物をミクロ細孔アレイの表面に塗布し、表面張力によって細孔に入らせた。細孔中の混合物を室温で少なくとも約20分間冷まし、細孔の中で硬化させて、ゲル注入ミクロ細孔アレイを作製した。ゲル注入ミクロ細孔アレイは、将来の使用に備え、約4℃で貯蔵してもよい。次いで、ゲル注入ミクロ細孔アレイの片側にリザーバを設け、緩衝液QG(QIAGEN, Cat No: 19063)を加えた。緩衝液QGを静置し、細孔の片側のアガロースの一部分を約5分間溶解させた。QG緩衝液をPBS(Thermo Fisher, Cat No: 10010023)および2% BSA(VWR, Cat No. 97063-626)で洗い流し、この工程を2回繰り返した。細胞懸濁液を、溶解させた(エッチアウトした)細孔の側に加えた。細胞懸濁液を約10分間静置し、細胞を細孔中に留めさせた。ミクロ細孔アレイをPBSおよび2% BSAの溶液で2回洗浄して、細孔の表面に付着した余分な細胞を除去した。細孔を反転させ、約10分間静置した。細胞は重力によってメニスカスに留まる。
図7Bに示すように、抽出中に電磁放射線から細胞を保護するために、基板のマイクロチャネル中で不透明な粒子と細胞とを分離し得る。まず、PBSおよび2%BSA中の細胞を、細胞懸濁液50μLあたり50%(V/V)約20μLの量で、磁気コアおよびアガロースシェルを有するビーズ(Cube-BioTech)に加えた。懸濁液をミクロ細孔アレイに装填し、毛管作用によって細孔に入らせた。磁性ビーズをメニスカス上部に留めるために、強力なネオジム磁石(円柱形、直径6.5mm、長さ25mm、強度N52)をアレイの上に約5分間適用した。次いで、磁石を取り除いた。細胞およびビーズを約10分間留めさせ、別々に、細胞層をメニスカス下部に留めさせ、ビーズ層をメニスカス上部に留めさせた。
図8Aに示すように、抽出中に電磁放射線から細胞を保護するために、基板のマイクロチャネル中で磁性粒子と細胞を分離し得る。まず、PBSおよび2%BSA中の細胞を、透明なシリカ(Bangs Laboratories, Inc., Cat No: SS05N、サイズ3.48μm)100μL中0.25×109ビーズ/mL、約10μL、および不透明な磁性ビーズ(Dynabeads(登録商標)M-270 Epoxy, Thermo Fisher, CAT No: 14301)100μL中2×109ビーズ/mL、約2μLに加えた。懸濁液をミクロ細孔アレイに装填し、毛管作用によって細孔に入らせた。磁性ビーズをメニスカス上部に留めるために、強力なネオジム磁石(円柱形、直径6.5mm、長さ25mm、強度N52)をアレイの上に約5分間適用した。次いで、磁石を取り除いた。細胞およびビーズを約10分間留めさせ、別々に、細胞および透明なシリカの層をメニスカス下部に留めさせ、ビーズ層をメニスカス上部に留めさせた。
図9Aに示すように、細胞を定量するために、細胞は、不透明なビーズと順次にアレイに装填してもよいし、混合バッチとして装填してもよい。まず、PBSおよび2%FBS中に懸濁させた細胞をミクロ細孔アレイに装填する。細胞を10分間留めさせる。次いで、ビーズを1mLあたり10億~20億個の濃度でミクロ細孔アレイに加える。ミクロアレイの内容物を少なくとも10分間静置して、ビーズを細孔中に留めさせ、細胞上に静止させる。
清浄なガラススライドの底に細胞懸濁液60μLを付け、この小滴を反転させる。引力を相殺する親水性および表面張力のせいで、小滴はその場に付いたままになる。小滴を10分間留めさせる。ミクロ細孔アレイを懸滴に適用する。ミクロ細孔アレイは、Z移動ステージを用いて、または手で適用し得る。ミクロ細孔アレイの第一端、中間部分および第二端は、懸滴に適用されたとき、実質的に同じ平面にあり、平坦であるべきである。毛管作用によって細胞懸濁液をミクロ細孔アレイに入らせる。懸滴に触れる側にPDMSリザーバを置く。水分補給のために、リザーバを緩衝液100μLで満たす。10分間留めさせたのち画像処理する。
PDMSリザーバ(直径7mm、高さ3mm)をミクロ細孔ガラスアレイの上に固定した。細胞懸濁液(様々な濃度の)約60μmをミクロ細孔ガラスアレイの上に加えた。細胞懸濁液約10μLをミクロ細孔ガラスアレイの上から取り出した。PDMSリザーバを緩衝液約100μLで満たして、細孔を含水状態に維持した。約10分間留めさせたのち、画像処理した。
緩衝液(PBS+0.2%BSA)約100μLを20μmガラスマイクロチップに加えた。PDMSリザーバから緩衝液約20μLを取り出した。再懸濁させたビーズ約15μLを既知の濃度で加えた。約10分待った。顕微鏡検査法によって画像処理した。Tideソニケータ(ソニケータ周波数40KHz)をチップの側面に適用した。約10分待った。顕微鏡検査法によって画像処理した。強いネオジム磁石をチップの底に適用してビーズを底に引き寄せた。顕微鏡検査法によって画像処理した。
PBSおよび2% FBS中に懸濁させた細胞およびCOMPEL(商標)ビーズ(細胞懸濁液100μL中0.6×109個の5μL、Bangs Laboratories, Inc., Cat No: UMC3F、サイズ2.85μm、蛍光発光:緑)をミクロ細孔アレイに装填した。強いネオジム磁石(円柱形、直径6.5mm、長さ25mm、強度N52)をアレイの上に約5分間適用して、磁性ビーズをメニスカス上部に留めさせた。磁石を取り除き、細胞およびビーズを約10分間留めさせた。メニスカス下部に留めさせた細胞を画像処理した。
図15は、マイクロチャネルアレイからの細胞のレーザ抽出に最適なパルスパワー設定を示す。マイクロチャネルアレイ内の所望のウェルからの流体の排除を可能にする抽出レーザ設定を決定するための実験を実施した。実験は、IPG Photonics YLPN-1-1x120-100-M、調節可能パルス持続時間ナノ秒イッテルビウムドープファイバレーザを使用して実施した。レーザを6.55μmのビーム直径に集束させ、SCANLab hurrySCAN II 14ガルバノメータスキャナを使用してマイクロチャネルにかけてスキャンした。焦点距離163mmのLinos F-Theta-Ronarレンズを使用して抽出光を平面上に集束させた。IPG Photonicsレーザ拡張ボードを内蔵したLanmark Maestro 3000 LEC-1 Ethernetスマートコントローラを使用して抽出レーザパルスの方向を制御した。コントローラは、Lanmark WinLase LAN v 5.1.9.17ソフトウェアを使用してプログラムしたものであった。パルス持続時間は任意で4nsに設定した。パルス繰り返し率は100kHzに設定した。
Claims (25)
- 標的粒子を検出し、かつ選別するためのカセットであって、
前記カセットは、
第一の表面、および第二の表面、ならびに前記第一の表面から前記第二の表面まで延びる複数のマイクロチャネルを有する、基板と、
前記基板から放出された標的粒子を受けるための内面を含み、前記基板を受けるように構成された、第一のハウジングと、
前記第一のハウジングおよび第二のハウジングが一緒に前記基板を封入するように、前記第一のハウジングに結合された、前記第二のハウジングと、
前記第一のハウジングおよび前記第二のハウジングの一方またはそれぞれの中に位置する、透過性部分であって、前記カセットの外側から前記基板への電磁放射線の伝送を可能にする、前記透過性部分と
を含み、
前記第一または第二のハウジングは、第一のフィルポートをさらに含み、
前記カセットは、
前記基板と接触するように配置された、もしくは前記基板に隣接して配置された、水分補給膜、または、
前記第一のフィルポートと流体連通した試料ウェルであって、前記試料ウェルは、試料物質混合物を前記基板の前記マイクロチャネルの中に装填するように構成されており、前記試料ウェルは、前記基板の前記第一の表面を横切って移動可能である、前記試料ウェル
をさらに含む、
前記カセット。 - 前記透過性部分は、250nm~1600nmの範囲の波長に対して少なくとも部分的に透過性である、請求項1記載のカセット。
- 前記透過性部分は、前記第二のハウジング中に位置する、請求項1記載のカセット。
- 前記第一のフィルポートは、試料物質混合物を前記カセットの中に受けるように構成されている、請求項1記載のカセット。
- 前記第二のハウジングが、前記第一のフィルポートを含む、請求項1記載のカセット。
- 前記第一または第二のハウジングは、リリースポートをさらに含む、請求項1記載のカセット。
- 前記リリースポートは、前記リリースポートから前記カセット中への前記標的粒子の移送を可能にするために、前記内面と流体連通している、請求項6記載のカセット。
- 前記第一のハウジングが、前記リリースポートを含む、請求項6記載のカセット。
- 前記第一のハウジングおよび第二のハウジングは、1つのハウジングユニットとして不可逆的に結合されている、請求項1記載のカセット。
- 前記基板はガラスを含む、請求項1記載のカセット。
- 前記複数のマイクロチャネルは、100万~1000億のマイクロチャネルである、請求項1記載のカセット。
- 前記複数のマイクロチャネルは、50nm~500μmの平均内径を有する、請求項1記載のカセット。
- 前記基板の前記第一の表面から前記第二の表面までの距離は、平均で10μm~1mmである、請求項1記載のカセット。
- 前記カセットは、前記第一のフィルポートと流体連通した前記試料ウェルを含み、前記試料ウェルは、試料物質混合物を前記基板の前記マイクロチャネルの中に装填するように構成されており、前記試料ウェルは、前記基板の前記第一の表面を横切って移動可能である、請求項1記載のカセット。
- 前記第一または第二のハウジングは、第二のフィルポートをさらに含む、請求項1記載のカセット。
- 前記第一または第二のフィルポートは、前記第一のハウジングの前記内面と流体連通する、請求項15記載のカセット。
- 前記第一または第二のハウジングは、第三のフィルポートをさらに含む、請求項1記載のカセット。
- 前記カセットは、前記基板と接触するように配置された、または前記基板に隣接して配置された前記水分補給膜をさらに含む、請求項1記載のカセット。
- 前記第一、第二または第三のフィルポートは、前記水分補給膜と流体連通する、請求項18記載のカセット。
- 前記内面は、収集ウェルをさらに含む、請求項6記載のカセット。
- 前記収集ウェルは、前記リリースポートと流体連通する、請求項20記載のカセット。
- 前記第一または第二のハウジングは、前記第一または第二のハウジングおよび前記基板の前記第一または第二の表面に取り付けられて前記基板の表面に張力を加える金属フレームをさらに含む、請求項1記載のカセット。
- 前記標的粒子は、細胞を含む、請求項1記載のカセット。
- 前記カセットは、使用前に滅菌される、請求項1記載のカセット。
- 前記基板は、3mm×3mm×0.3mm~5000mm×15000mm×1000mmの寸法を有する、請求項1記載のカセット。
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