[发明专利]稀有细胞的无离心机分离和检测

说明书

公开了用于分离流体样品中的目标实体的添加性的技术，包括直接稀释方法和直接孵育方法。在一些实施方式中，将一定体积的稀释剂加入到流体样品中以产生第一混合物。加入的稀释剂的体积可以足以获得低于所述流体样品的粘度的特定粘度的第一混合物。向所述第一混合物中加入大量缀合有结合部分的磁珠以产生第二混合物。将所述第二混合物孵育一段时间，该时间足以使所述缀合有结合部分的磁珠结合所述第二混合物中的稀有目标实体。将所述第二混合物的一部分注入流体室。施加磁力以将所述第二混合物中的磁化稀有目标实体吸引到所述流体室内的分离表面。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年9月22日提交的名称为“来自全血的细胞的无离心机分离和检测的方法(METHOD FOR CENTRIFUGE-FREE ISOLATION AND DETECTION OF CELLS FROMWHOLE BLOOD)”的美国临时专利申请第62/222,193号的权益，将其通过引用整体并入本文。

技术领域

本申请涉及分离生物流体样品中的目标颗粒(如细胞)的方法。

背景技术

存在于流体样品(如体液，例如全血)中的目标实体(如细胞)的分离、检测和/或捕获是非常重要的，因为捕获的细胞可能是病理状况或疾病的指征。可以列举细胞与疾病状态的相关性，对细胞进行遗传分析或培养并用于测试药物组合或发现新药物。特别地，体液如血液中稀有细胞的分离和检测是尤其重要的，但由于流体样品中此类稀有细胞的数量非常低，所以它们的分离和检测很难。

患者血液中的循环肿瘤细胞(或CTC)以及母体血液中的胎儿细胞(包括胎儿有核红细胞、胎儿白细胞和胎儿滋养层细胞)是此类稀有细胞的实例。大多数癌症相关的死亡是由于肿瘤细胞转移到可能远离原发性肿瘤的各种其它组织和器官结构。CTC可以从原发性和转移性肿瘤脱离并进入血管系统。CTC的早期检测可以在提高存活率中发挥重要作用。

CTC的检测可以进一步用于确定治疗例如化疗、放射、手术等的功效。在此类治疗之后存在CTC可指示癌症的复发。CTC和其它稀有细胞可指示稀有事件，并且掌握大量未解的生物学和医学问题的关键。在检测和记数之后，也可以对稀有细胞进行进一步的下游测试和分析。例如，可以将它们引入(例如，通过移植)到动物中以研究转移模型以及对它们进行测序以查询可以揭示突变的基因组和转录组并定量基因表达。此外，有可能培养CTC、使CTC生长，以及用于理解转移生物学以及药物测试，为个性化医疗铺平道路。

用于CTC和其它稀有细胞以及甚至其它通常不被认为是稀有的细胞的传统提取技术通常包括，基于与全血中的每种成分相关的质量，使用离心或其它消减技术，将红细胞(RBC)与其它类似大小的细胞如白细胞(WBC)和CTC分开，以及将血浆分成不同的层。此类技术通常假定血浆大部分没有细胞，因此去除血浆以防止非特异性结合。通常使用抽吸器施加负压以从已离心的样品容器吸出血浆来去除血浆。

由于CTC和其它稀有细胞的浓度通常低至1个细胞/毫升全血，所以在小体积的全血中检测所述CTC和其它稀有细胞通常具有挑战性。因此，使用离心去除血浆的提取方案通常需要大量的全血以捕获和提取足够数量的待分析和/或收获的CTC。对CTC细胞的可靠分析通常需要从样品中提取几百个CTC，所述样品包括几乎数以千万的WBC和数亿个RBCS。因此，使用较小的样品量通常难以检测和量化CTC。

包括离心(和其它消减技术)的样品处理通常会在检测和收集全血中的CTC和其它稀有细胞中引起另外的并发症，因为CTC可能无意中保留在与离心样品体积的其它细胞组分接触的血浆的底部区域。例如，在抽吸血浆时，可能会丢失CTC，在离心完成后，降低CTC的整体捕获效率。然而，对于体液中浓度较高的其它类型的细胞，通常不是这种情况。因此，当利用消减技术分离细胞组分时，从较小样品体积的全血中高产量地连续提取CTC和其它稀有细胞通常难以实现。

发明概述