[发明专利]用于自动化的单细胞加工的系统和方法

说明书

描述了一种用于自动化的单细胞捕获和加工的系统和方法，其中该系统包括平台，其支撑和定位样品加工元件的集合；台架，其用于致动工具以用于与由平台支撑的样品加工元件的集合接合；以及基座，其支撑多种加工子系统和与加工子系统通信的控制子系统。该系统可以自动地执行与单细胞加工相关联的工作流程，包括mRNA捕获、cDNA合成、蛋白质相关测定和文库制备，用于下一代测序。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年5月7日提交的美国临时申请号62/844,470和于2019年6月26日提交的美国临时申请62/866,726的权益，其均通过该引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及细胞捕获和细胞加工领域，并且更具体地，涉及用于细胞捕获和细胞加工领域中单细胞捕获和加工的新的和有用的自动化系统和方法。

背景

随着对细胞特异性药物测试、诊断和其他测定的增加的兴趣，允许单独的细胞分离、鉴定和回收((retrieval))的系统和方法变得高度期望。单细胞捕获系统和方法已经显示出对这些应用特别有利。然而，用于单细胞捕获和后续分析的相关工艺和方案通常必须以特定的顺序且以高精度进行，以便适当地维持细胞。因此，这些工艺对于用户来说可能是耗时的，以及如果它们没有被适当地执行(例如，由于移液中的错误、由于试剂的混合等)，则导致对细胞的损坏或其他不利的结果。特别是，这些新颖的高吞吐量单细胞细胞术测定在转化医学、个性化疗法选择、临床诊断和/或其他用途应用中具有巨大的效用，但是缺乏自动化阻碍了新手用户的正确操作，从而限制了吞吐量。

因此，在细胞捕获和细胞加工领域中存在对创建新的和有用的用于单细胞捕获和加工的系统和方法的需求。

附图简述

图1A-图1D描绘了用于自动化的单细胞样品加工的系统的实施方案的示意图；

图2A-图2F描绘了图1A-图1D中所示的系统的变型的视图；

图3A-图3C描绘了与用于自动化的单细胞样品加工的系统相关联的试剂盒(reagent cartridge)的变型；

图4A-图4C描绘了与用于自动化的单细胞样品加工的系统相关联的样品加工盒的变型的视图；

图5A-图5C描绘了与图4A-图4C中所示的样品加工盒相关联的开盖工具(lid-opening tool)的操作模式；

图6A-图6B描绘了与图4A-图4C中所示的样品加工盒相关联的阀和加热子系统的操作模式；

图7A和图7B描绘了与用于自动化的单细胞样品加工的系统相关联的工具容器和内容物的变型；

图8A-图8I描绘了用于在用于自动化的单细胞样品加工的系统的平台上保持元件的特征的变型；

图9描绘了用于自动化的单细胞样品加工的系统的液位检测子系统的实例；

图10A-图10C描绘了用于在用于自动化的单细胞样品加工的系统中材料分离的第一组分子集的变型；

图11A-图11B描绘了用于在用于自动化的单细胞样品加工的系统中材料分离的第二组分子集的变型；

图12A-图12J描绘了与用于自动化的单细胞样品加工的系统相关联的分离子系统的操作模式；

图13A-图13D描绘了与用于自动化的单细胞样品加工的系统相关联的分离子系统的变型的部件的视图；

图14A-图14C描绘了用于自动化的单细胞样品加工的系统的部件之间的功能耦接的实施方案；

图15描绘了用于自动化的单细胞样品加工的方法的实施方案的流程图；