[发明专利]利用OLED阵列的细胞培养和跟踪

说明书

描述了使用有机发光二极管(OLED)的阵列照射细胞腔室中的细胞和/或其他粒子的细胞培养和跟踪系统。相比于常规光源，OLED阵列消耗非常少的能量，发出少量废热，所以可以布置在细胞腔室附近或细胞腔室上。例如，它能印刷在细胞腔室本身的一侧。此外，OLED阵列可图案化为像素或子像素(个体OLED)，每个像素或子像素与个体细胞或粒子一样小或者小于个体细胞或粒子。因为像素如此小，所以OLED照射能用于获取具有等于或优于细胞或粒子细胞的空间分辨率的图像。结果，OLED阵列能用于跟踪、监视、识别和操纵细胞培养物内的个体细胞。

背景技术

在研究和临床诊断中使用流式细胞术以分选生物细胞和其他粒子。在流式细胞术中，单色光束照射包括一个或多个粒子的液流的部分。当液流中的粒子通过照射区域时，粒子朝向一个或多个检测器散射光和/或荧光，检测器感测散射的光和荧光的幅度和波长的变化。这些变化能用于确定粒子的大小、位置和成分。

发明内容

尽管历年的许多改进和升级，但流式细胞术技术具有某些限制和缺点。例如，流式细胞术对于悬浮中的分选混合细胞群体(诸如血细胞)很有用。它对个体细胞或少数细胞群体(诸如干细胞分化期间的移行细胞、有丝分裂后核细胞、原始培养中的肝细胞)不起作用。在这些情况下，研究人员必须利用荧光标记和成像技术来可视化和表征各个细胞。到那时，细胞固定且死亡。

本技术的实施方式解决了常规流式细胞术和细胞培养的限制和缺点。例如，一个实施方式包括一种用于照射至少一个细胞的系统和照射至少一个细胞的相应方法。在一个示例中，该系统包括具有大约10nm至大约100μm厚度的透明基板、有机发光二极管(OLED)的阵列、控制器。在操作中，OLED阵列经由透明基板用光照射细胞，可操作地连接到OLED阵列的控制器控制OLED阵列发射的光的强度、波长或二者。

另一个实施方式包括一种用于培养和/或跟踪至少一个细胞的系统。此系统的示例包括透明基板、二维OLED阵列、电连接到OLED阵列的有源矩阵层、检测器、可操作地连接到有源矩阵层和检测器的处理器。透明基板限定至少部分支撑细胞的第一表面和与第一表面相反的上面布置二维OLED阵列的第二表面。在操作中，二维OLED阵列通过有源矩阵层启动，用于照射细胞。检测器感测被细胞透射、反射、散射和/或发射的光，处理器至少部分基于检测器感测的光控制OLED阵列。

以上概述仅是例示性的，不意图以任何方式限制。除了例示的方面、实施方式和这里描述的特征，其他方面、实施方式和特征将参考附图和详细描述变得明显。

附图说明

并入此说明书并构成此说明书的一部分的附图例示公开的技术的实施方式，与描述一起用于说明公开的技术的原理。

图1示出使用有机发光二极管(OLED)培养和跟踪个体活细胞的系统。

图2是适于与图1的细胞培养和跟踪系统使用的印刷有有源矩阵OLED阵列的腔室玻片的分解图。

图3是不同像素开启和关闭以形成字母“g”和“u”的有源矩阵OLED阵列的照片。

具体实施方式

本公开描述了一种创新性平台技术，该技术实现了高通量筛选(HTS)、高内容筛选(HCS)和高内容分析(HCA)的功效，可用于揭示未知细胞行为。此平台技术的实施方式可用在基础研究中以及医药、生物技术和临床诊断产业中。更具体地，这里公开的细胞培养和跟踪装置的示例可用于发现和研究不同的细胞行为，其中的许多细胞行为难以预测。由于与个体细胞的大小相似的空间分辨率，示例性细胞培养和跟踪装置也可用于增加HTS的灵敏性。在临床诊断中，示例性细胞培养和跟踪装置能用于识别个体残留癌细胞或其他罕见细胞。

不同于依赖细胞群体的统计分析的常规流式细胞术和细胞分选术，示例性细胞培养和跟踪系统能同时分析且激活单个细胞。分解单个细胞的这种能力可允许响应于受控光新发现细胞行为。例如，可激活单个体细胞并将其重新编程为干细胞，和/或激活干细胞用于定向分化。