[发明专利]用于粒子处理的整体式盒

说明书

相关申请

本发明要求2004年12月3日提交的序列号为60/633,396、名称 为“Unitary Cartridge for Particle Sorting”的美国临时专利申请的优先 权，该临时申请的内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种处理粒子的方法和装置，如基于预先确定的特性 分选粒子的方法和装置。

背景技术

传统的处理粒子的系统是依靠大量分开制造并且在现场组装的单 独的、非集成的部件。这些传统的系统是笨重的，并且可能存在潜在 的污染问题。

例如，在传统的粒子分选系统中，将要分选的粒子或细胞悬浮在 液体介质中(悬浮液)，该悬浮液通过一系列的贮存器、管、腔室、 喷嘴和/或接头(在本文中统称为“流体接触表面”)。在传统的高速光 学分选器中，悬浮液在被捕获在目标腔室中之前通过喷嘴并且形成微 滴流(气溶胶相)。微滴流(气溶胶)接触或污染该系统内未对该微 滴流确切密封的任何区域，因为难以用其他方式保证散乱的或不当形 成的气溶胶不会向各个方向飞溅。为此，未对气溶胶相确切密封的所 有表面都被认为是“流体接触表面”的部分。

在使用粒子分选和其他粒子处理的许多应用中，特别是在临床应 用或临床前研究中，确保“操作者分离”和/或“产物分离”是非常重要 的。操作者分离是指保护操作者以免其接触粒子悬浮液，例如，在悬 浮液内可能存在传染病病原体时。产物分离是指悬浮液与该悬浮液外 的微量污染(包括环境污染或已经通过该分选系统的原有悬浮液的污 染)分离。

为了提供操作者分离，传统的分选系统和其他粒子处理系统需要 在密封环境腔室中操作。但是，这些类型的系统难以进行手动操作。 为了确保产物分离，传统系统需要更换或清洗所有流体接触表面，拆 卸、清洗或更换传统流体接触表面所需的手动步骤具有破坏操作者分 离的危险。

发明内容

本发明提供了一种一次性的整体式盒，其用于对粒子进行处理， 如粒子分选，其中封装了所有的流体接触表面，供微流粒子处理技术 使用。流体接触表面的封装确保、改进或促进了操作者分离和/或产物 分离。该盒可以使用任何适合的技术处理粒子。

根据本发明的第一方案，用于对样品进行处理的整体式粒子处理 盒包括这样一种整体式粒子处理盒，在其上形成有用于处理样品的粒 子处理部件和封装在该整体式粒子处理盒中的多个流体接触表面。该 整体式粒子处理盒中的所有流体接触表面都被封装且相对于外部环境 密封。

根据本发明另一方案，粒子分选系统包括：整体式盒，在盒上形 成有粒子分选部件；位于粒子分选部件上游、用于为粒子分选部件提 供待分选的粒子的粒子源；用于提供悬浮粒子的鞘流体的鞘流体贮存 器；和位于粒子分选部件下游、用于收集分选后的粒子的保持室。

根据本发明的又一方案，一种处理样品的方法，包括将整体式粒 子处理盒插入操作机器中和指示该操作机器对密封在该整体式粒子处 理盒内的样品进行处理的步骤。

在另一方案中，粒子处理系统包括：包括用于对多个样品进行平 行处理的多个微通道和处理工具的粒子处理芯片，含有对粒子处理芯 片提供物质和从粒子处理芯片接受物质的多个腔室和流体路径的盒， 用于将粒子处理芯片安装到盒上以使该盒的腔室和流体路径与微通道 流体连通的支架，和用于从微通道接收和聚集已处理的样品的多个聚 集管。

在又一方案中，用于对样品进行处理的整体式粒子处理盒包括这 样的整体式粒子处理盒，在其上形成有：用于处理样品的粒子处理部 件；封装在整体式粒子处理盒中的、包括至少一个流体室和至少一个 流体路径的多个流体接触表面，其中该整体式粒子处理盒中的所有流 体接触表面都被封装且相对于外部环境密封；和用于对储存在该盒腔 室中的样品进行处理的化学试剂。

根据本发明的另一方案，提供了用于对样品进行处理的整体式粒 子处理盒，其包括这样的整体式粒子处理盒，在其上形成有：用于处 理样品的粒子处理部件；封装在整体式粒子处理盒中的、包括至少一 个流体室和至少一个流体路径的多个流体接触表面，其中整体式粒子 处理盒中的所有流体接触表面都被封装且相对于外部环境密封；和用 于对样品进行基于珠子的排除或检测的珠子，其中所述珠子储存在该 盒的第一腔室中。