[发明专利]用于声学流式细胞计量术的方法

说明书

本申请是申请号为201080061774.5(国际申请号:PCT/US2010/058242)、申请日为2010年11月29日(进入国家阶段日为2012年7月18日)、发明名称为“用于声学流式细胞计量术的装置、系统、方法和计算机可读介质”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年12月4日提交的美国临时申请第61/266,907号、于2010年2月12日提交的美国临时申请第61/303,938号以及于2010年6月28日提交的美国临时申请第61/359,310号的优先权，上述每一申请的全部内容通过引用被合并于本文中。

技术领域

本申请一般地涉及流式细胞计量术，尤其涉及使用声学流式细胞计量术检测罕见事件的装置、系统、方法和计算机可读介质。

背景技术

在传统流式细胞计量术中，通过使鞘液以极高的容积流率(大约是样本流体的容积流率的100-1000倍)围绕样本流体流动而将样本流体聚焦到大约10-50μm的小核心直径。样本流体中的颗粒以极快的线速度(以米/秒的数量级)流动并且因此仅需要极短的时间穿过探询点(通常仅1-10μs)。这具有明显的缺点。首先，颗粒不能被重定向到探询点，原因是流动不能被反向。其次，颗粒不能保持在探询点，原因是在没有鞘液的情况下聚焦丢失。再次，较短的通过时间限制了灵敏度和分辨率，这导致罕见事件检测困难并且耗时。

解决这些缺点的以前尝试不令人满意。可以增加样本流体中的颗粒浓度以补偿这些缺点中的一些，但是这可能不总是可行的并且可能是成本很高的。同样地，可以增加探询点处的光子通量以提取更多的信号，但是这可能常常光漂白(即，激发到非辐射状态)用于生成信号的荧光团并且可能增加背景瑞利散射、拉曼散射和荧光。因此，需要用于流式细胞计量术的新装置、系统、方法和计算机可读介质，其在避免或最小化这些缺点中的一个或多个的同时，允许颗粒的高吞吐量分析以及快速高效的罕见事件检测。

发明内容

根据在本申请中具体化的原理，提供了用于流式细胞计量术的新装置、系统、方法和计算机可读介质，其在避免或最小化这些缺点中的一个或多个的同时，允许颗粒的高吞吐量分析以及快速高效的罕见事件检测。

根据本发明的实施例，提供了一种流式细胞计数器，其包括：(1)包括样本通道的毛细管；(2)耦合至所述毛细管的至少一个振动产生换能器，所述至少一个振动产生换能器被配置成产生声信号，所述声信号引起所述样本通道内的声辐射压力以声学地集中在所述样本通道中的流体样本流内流动的颗粒；以及(3)包括紫光激光器和蓝光激光器的探询源，所述紫光激光器和所述蓝光激光器被配置成与所述经声学集中的颗粒中的至少一些相互作用以产生输出信号。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种流式细胞计数器，其包括：(1)毛细管，被配置成允许包括颗粒的样本流体在其中流动；(2)第一聚焦机构，被配置成将所述样本流体中的所述颗粒中的至少一些声学聚焦在所述毛细管内的第一区域中；(3)第二聚焦机构，被配置成将包括所述至少一些经声学聚焦的颗粒的样本流体流体动力学地聚焦在所述毛细管内位于所述第一区域下游的第二区域中；(4)在所述毛细管中或下游的探询区，所述经声学和流体动力学聚焦颗粒中的至少一些可以流动通过所述探询区；以及(5)至少一个检测器，被配置成检测在所述探询区获得的关于所述经声学和流体动力学聚焦的颗粒中的至少一些的至少一个信号。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种使用流式细胞计数器检测罕见事件的方法，包括：(1)使包括颗粒的样本流体流入通道；(2)通过将声辐射压力施加到包含在所述通道内的第一区域而将所述样本流体中的所述颗粒的至少一些声学聚焦在所述第一区域中；(3)通过使鞘液围绕所述样本流体流动而将包括所述至少一些经声学聚焦的颗粒的样本流体流体动力学地聚焦在位于所述第一区域下游的第二区域中；(4)调节所述鞘液与所述样本流体的容积比以保持位于所述第二区域内或下游的探询区中的大致恒定的总颗粒速度；(5)分析所述探询区中的所述经声学和流体动力学聚焦的颗粒中的至少一些；以及(6)基于在所述探询区检测到的至少一个信号检测一个或多个罕见事件，所述一个或多个罕见事件选自下列：一个或多个罕见荧光事件、一个或多个罕见细胞类型以及一个或多个死亡细胞。

在附图和以下描述中阐述了本发明的这些和其它实施例的附加细节，其仅仅是示例性的和解释性的并且不以任何方式限制本发明。本发明的其它实施例、特征、目的和优点将从描述和附图并且从权利要求中显见。

附图说明