[发明专利]低丰度事件的微流体确定

说明书

提供了用于检测、分选和分配用于多种生物测定应用的低丰度事件(诸如包括多种真核细胞和细菌细胞的单细胞和单颗粒等)的微流体系统和方法。本文描述的系统和方法在全部或部分地实现时将使得相关微流体工具可用于生物技术中的多种应用，包括抗体发现、免疫治疗发现、高通量单细胞分析、靶特异性化合物筛选和合成生物筛选。

交叉引用

本申请要求2019年5月31日提交的、名称为“Microfluidic Determination ofLow Abundance Events”的美国临时申请号62/855,734的权益，该申请通过引用而并入本文。

背景技术

由于细胞的复杂异质性及其彼此间的互连性，单细胞分析技术对于生物技术研究和开发是关键的。一种广泛使用的单细胞分析工具是流式细胞术(FC)，其能够根据细胞的大小、形状以及细胞表面和细胞内标记物的荧光特性来分析单个细胞。当装置还能够从异质细胞群中分选特定细胞时，称为荧光激活细胞分选(FACS)。

FACS的巨大成功部分归因于其基于每秒高达数万个细胞的荧光检测来筛选单个单细胞的高通量。然而，FACS既不能探测单个单细胞的分泌因子，也不能探测两个单细胞之间的相互作用。

已开发了用于单细胞分析的多种微流体技术，包括微室、微孔和液滴。微室和纳米孔由于其相对低的通量因而具有有限的应用。在过去的十年里，液滴微流体越来越受到关注。液滴微流体由于超小测定体积(通常小于1纳升(nL))、灵活通量(数千至数亿个细胞)和可操作性(诸如合并、分离、捕获、检测和分选等)因而具有独特的优势，这非常适合于包括基因组分析和活细胞测定在内的单个单细胞的许多生物测定。

尽管液滴技术有进步，但仍然存在限制需要高度准确和高效的单细胞或颗粒检测和隔离的重要应用的主要瓶颈。例如，抗原特异性高质量T或B细胞一般分别是T或B细胞免疫组库中的低丰度事件。对于进一步提高当前液滴技术的准确性和效率存在显著的未满足的需求，这将使得能够有效地隔离在许多生物应用中普遍存在的这种低丰度事件。

发明内容

因此，将期望提供能够更准确和高效地检测、分选和分配诸如单细胞和单颗粒等的低丰度事件的装置、系统和方法。所有这些方面或优点无需通过任何特定实施方式来实现。因此，各种实施方式可以以实现或优化本文教导的一个优点或一组优点的方式实施，而无需实现本文也可教导或建议的其它方面或优点。

本公开内容涉及用于检测、分选和分配生物测定中的液滴(包括确定诸如复杂生物样本中存在的罕见单细胞克隆和实体等的低丰度事件)的系统和方法。

以下发明内容仅仅是例示性的，并且不旨在以任何方式进行限制。也就是说，提供以下发明内容以介绍本文描述的新颖且非显而易见的技术的概念、要点、益处和优点。以下在具体实施方式中进一步描述了选择实现。因此，以下发明内容不旨在识别所要求保护的主题的基本特征，也不旨在用于确定所要求保护的主题的范围。

提供用于检测、分选和分配油包水液滴或乳液的方法、模块和系统，该油包水液滴或乳液包括微流体系统中的细胞和/或颗粒。提供了用于在低丰度事件相关应用中使用一个、两个或更多个检测点和/或串行分选来高效地分选和分配单细胞的高级模块、系统和方法。还提供用于使液滴检测和分配同步以支持后处理下游分析的方法和系统。