[发明专利]提供分离的单细胞的方法和装置

说明书

本发明提供用于提供分离的单细胞的方法和设备。在公开的一种设置中，在基底表面上形成液体测试体。液体测试体与基底表面之间的接触角小于平衡接触角。分析液体测试体的光学图像以确定液体测试体中是否只存在唯一一个细胞。

技术领域

本发明涉及用于提供分离的单细胞的方法和设备，例如用于单克隆细胞培养的方法和设备。

背景技术

涉及单克隆细胞培养的广泛应用要求以高可靠性从单个细胞产生细胞集落。这些应用包括，例如，治疗性单克隆抗体的生产、干细胞治疗和基因编辑。在孔板上，这是具有挑战性和耗时的，并且由于所谓的“边缘效应”而常常是不可能的，在所谓的“边缘效应”中传统微量滴定板的固体壁会干扰用于检测细胞的存在的光学测量。微量板(或微量滴定板/微量孔板)在液体处理过程中被广泛使用；每个板本质上是微型试管的阵列。板具有可接受的标准尺寸(127.76×85.48×14.22mm)；具有96、384和1536孔/板的那些可商购获得，每孔的工作体积分别为～100-500微升、～15-150微升和～3-10微升。

除边缘效应外，传统的孔板通常需要旋转以便用荧光标志物对细胞进行成像和/或标记，然后才能对其进行检测。这些额外的处理步骤增加了复杂性和/或延长了处理时间。

一种替代方法是将包含细胞的小液滴沉积到孔板孔中的局部区域，液滴足够小以至于它们不接触孔的边界壁。因此避免了上述边缘效应。可以从上方或下方对单个液滴成像，以确定是否存在细胞。通常，使光穿过液滴，然后成像。每个液滴的上界面的曲率会降低液滴边缘周围的图像质量。还需要时间使细胞落入液滴的底部以进行可靠的光学检测。

发明内容

本发明的一个目的是提供用于提供分离的单细胞的改进的方法和设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种提供分离的单细胞的方法，包括：在基底表面上形成液体测试体，其中所述液体测试体与所述基底表面之间的接触角小于平衡接触角；分析所述液体测试体的光学图像，以确定在所述液体测试体中是否只存在唯一一个细胞。

因此，提供了一种方法，其中将细胞(例如在少量液体中)引入液体测试体中，所述液体测试体相对于平衡液滴的形状是扁平的。较低的曲率使得能够以提高的置信度光学识别位于液体测试体边缘附近的细胞。液体测试体(相对于平衡液滴)的较低高度减少了细胞沉淀到基底表面所需的时间，从而可以快速获得高质量的细胞光学图像。该方法使得可以快速且可靠地确定液体主体是否只存在唯一一个细胞。

在一个实施方案中，形成所述液体测试体包括：在所述基底表面上沉积液体前体；以及在所述液体前体与所述基底表面接触的同时，除去所述液体前体的一部分。已经发现，该方法允许快速且容易地生产测试体，并且提供对每个测试体的最终形状的高水平控制以及高再现性。

在一个实施方案中，在液体前体中提供唯一一个细胞(即源自液体前体)(即，在前体被展平之前存在所述细胞)。这种方法可以最大程度地减少所需的处理步骤。

在一个实施方案中，该方法还包括将另一体积的液体添加到液体中间体中，所述液体中间体是通过所述的除去所述液体前体的一部分形成的。在一个实施方案中，在另一体积的液体中提供唯一一个细胞。通过避免在除去液体以形成(平的)测试体的过程中细胞被除去的风险，该方法提供了在液体测试体中存在细胞的高可能性。流体动力学效应还意味着，当添加另一体积的液体时，存在于该另一体积的液体中的细胞比存在于液体测试体中的细胞更可能沉降到朝向液体测试体中心的位置，因为该细胞已经提供在液体的前体中。

在一个实施方案中，用覆盖液体覆盖所述液体测试体，所述测试体的光学图像经分析包括这样的光学图像：所述测试体具有所述覆盖液体覆盖所述液体测试体，所述覆盖液体与所述液体测试体不混溶。所述覆盖液体减小了液体测试体的弯曲边界处折射率变化的大小，从而即使在靠近液体测试体边缘的区域中也有助于对液体测试体进行精确成像。