[发明专利]一种粒子排序方法及其装置和用途

说明书

技术领域

本发明属于微操控技术领域，具体涉及一种粒子排序方法及其装置和用途。

背景技术

流式细胞仪是对细胞进行自动分析和分选的装置，其主要由如下四部分组成：流动室和液流系统；激光源和光学系统；光电管和检测系统；计算机和分析系统。流式细胞仪能够对每个细胞进行多种定量分析，是在血液、骨髓等组织中检测稀有细胞的有力工具，当细胞悬液进入到流式细胞仪时，细胞在管道内呈三维空间的随机分布，使细胞逐个穿过激光束，保证数据采集的准确性。流动室由样品管、鞘液管和喷嘴等组成。

流式细胞仪通过流体动力聚焦技术实现细胞在管道内逐个穿过激光束，即通过鞘液带动细胞并将其限制在管道的中心位置，建立起单细胞流，具体为，在流动室中，流动室包括样品管、鞘液管和喷嘴，样品管用于贮放样品，单个细胞悬液在液流压力作用下从样品管射出，鞘液由鞘液管进入样品管中，从样品管内的四周流向喷孔，包围在样品外周后从喷嘴射出，通过鞘液带动细胞并将其限制在中心位置，建立起单细胞流。然而上述还存在如下缺陷：为了保证液流是稳液，一般限制液流速度小于10m/s，对样品液的流速有很大的限制，不利于大量样本或者稀有细胞的检测，而且一旦样品液流速稍高，很容易引起喷嘴的堵塞，造成细胞偏离激光中心甚至发生淤积，使得细胞的聚焦效果下降，而细胞偏离激光中心越远，激发光强度变化就越大，CV值也越高，造成检测精确度和灵敏度的下降，而且使用的鞘液也可能对样品液引入污染。因此，传统方法的分析通量和分析精度之间存在着较大的矛盾关系。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的粒子操控困难，无法进行高通量的分析检测，致使检测结果不精确、灵敏度低，从而提供一种粒子排序方法及其装置和用途，能够对粒子进行操控，对高通量的样品液中的粒子进行排序，可以进行高通量分析检测，且检测结果精确、灵敏度高。

为此，本发明提供了一种粒子排序方法，包括样品管和至少一个超声换能器，所述样品管内部设置样品通道，在与样品流动方向垂直的方向上，所述样品通道底部的宽度沿竖直方向向下递减，所述样品管上方设置至少一个超声换能器，待测样品液进入所述样品管的所述样品通道中，在所述超声换能器作用下，所述样品液中的粒子排列在所述样品通道的底部，形成单粒子流，实现所述粒子的排序。

所述的粒子排序方法，所述超声换能器的频率为1-3MHz。

所述的粒子排序方法，所述样品管上设置一个主超声换能器和两个辅超声换能器，所述主超声换能器设置在所述样品通道的正上方，两个所述辅超声换能器分别设置在所述主超声换能器的两侧，控制所述主超声换能器的频率为1-3MHz，所述辅超声换能器的频率为2-6MHz。

所述的粒子排序方法，所述样品液在所述样品通道内的流速为80-120μL/min。

所述的粒子排序方法，控制所述样品液中粒子的浓度为小于1×10⁷个/ml。

所述的粒子排序方法，在与所述样品流动方向垂直的方向上，所述样品通道的截面为圆形或椭圆形；所述样品管为棱柱形或圆形。

所述的粒子排序方法，所述样品管的半径为1-3mm，所述样品管为棱柱时，所述样品管的半径为所述棱柱的底面半径即其外接圆半径；所述样品通道截面为圆形时，半径为120-250μm。

所述的粒子排序方法，所述样品管由透声材料制成，如TPX、PMMA等材料。

所述的粒子排序方法，所述粒子为细胞、生物大分子或纳米药物。

所述的粒子排序方法，所述样品通道底部的最低处的宽度为小于2倍的所述待测粒子粒径。

本发明提供了一种粒子排序装置，包括样品管，所述样品管内部设置样品通道，在与所述样品流动方向垂直的方向上，所述样品通道底部的宽度沿竖直方向向下递减，所述样品管上方设置至少一个超声换能器。

所述的粒子排序装置，所述样品管上设置一个主超声换能器和两个辅超声换能器，所述主超声换能器设置在所述样品通道的正上方，两个所述辅超声换能器分别设置在所述主超声换能器的两侧。

所述的粒子排序装置，在与所述样品流动方向垂直的方向上，所述样品通道的截面为圆形或椭圆形；所述样品管为棱柱形或圆形。所述样品管为棱柱形时，优选的为正六棱柱形。

所述的粒子排序装置，所述样品管的半径为1-3mm；所述样品通道为圆形时，所述样品通道的半径为120-250μm。

所述的粒子排序装置，在与所述样品流动方向垂直的方向上，所述样品通道设置在所述样品管的中间。