分子血細胞計數的制作方法
【專利說明】分子血細胞計數
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本專利申請要求2013年5月28日提交的第61/827，850號美國臨時申請；2013年5月28日提交的第61/827，854號美國臨時申請；和2013年5月28日提交的第61/827，856號美國臨時申請的利益，以上申請的全部內容通過引用并入本文。
[0003]領域
[0004]本發明涉及一種用于通過分子血細胞計數進行標記的細胞分析的設備。
[0005]介紹
[0006]質譜流式細胞技術是一種單細胞分析技術，其中用金屬共軛抗體和金屬插入劑標記的細胞單獨地被引入電感耦合等離子體(ICP)離子源，其中所述細胞被蒸發、霧化和離子化用于同時進行元素分析。元素標簽被從過度金屬選擇，因為它們通常不存在于生物材料中。因此，可區別的標簽的數量限于可用過渡元素和相關的金屬同位素的數量。然而，預期的是對滿足增加的多參數粒子分析的需求的甚至更大數量的不同的標簽的需求可以超過可獲自過渡金屬的元素標簽的數量。
[0007]概述
[0008]基于上述和根據本教導，申請人認識到分子化合物可被設計用于標記粒子(諸如生物細胞)和通過詢問相應的完整的分子離子、它們的物理性能，可用于區分基于分子的標簽。在這種技術中，分子標簽的基團(group of molecular tags)可從每個粒子上釋放，使得每個不同的分子標簽的基團能夠經歷電離過程，所述電離過程保留了在它的基團內的分子離子特性。在連續結構(success1nal format1n)中的每個不同的分子離子的基團(group of molecular 1n)的流可被詢問，并且在每個基團中的分子離子根據每個分子離子的特性可以是空間上分離的。在分析器中，每個不同的分子離子的基團的存在可由第一檢測器檢測，之后當在漂移管內穿行時空間分離在每個基團中的分子離子。與第一檢測器同步的第二檢測器檢測與每個不同的分子離子的基團對應的分離的分子離子。分子標簽可以被配置具有不同的釋放特性，使得不同的分子標簽可根據釋放特性而從粒子選擇性地釋放。
[0009]附圖
[0010]本領域技術人員將理解下面所描述的附圖僅用于說明性目的。附圖并不旨在以任何方式限制申請人教導的范圍。在附圖中:
[0011]圖1是分子血細胞計數器的示意圖；
[0012]圖2是顯示由標記有分子標簽的粒子通過根據圖1所述的分子血細胞計數器所經歷的事件的分子血細胞計數的圖形表示；
[0013]圖3是含有來自根據本教導的第一檢測器和第二檢測器的信號的分析的示例性表示；以及
[0014]圖4是適合于在根據本教導的分子血細胞計數中使用的標記有分子標簽的粒子的圖形表示。
[0015]各種實施方式的描述
[0016]應當理解的是，參考各種要素結合本教導使用的詞語“一 (a) ”或“一個(an) ”包含“一個或多個”或“至少一個”，除非上下文以其它方式清楚地指示。首先參考圖1，其示出分子血細胞計數器(通常由參考數字10指示)的示意圖。分子血細胞計數器10包括樣品遞送系統20，樣品遞送系統20耦合到電離源34，電離源34定位在分析器40的上游。樣品遞送系統20可被配置具有入口節段22，其中入口節段22過渡到激活區24中。激活區24可連接到出口節段26，其用于耦合到電離源34 (通常在大氣壓下進行操作)。電離源34可被定位在分析器40(如圖1中示出的)附近，使得可以從離子源出口 36將分子離子連續引導進入分析器40中(如下文將描述的)。分析器40可以具有通常描述為迀移率分離器的類型，迀移率分離器具有包括具有耦合到離子接口 46的上游節段44的漂移管42的配置。通常，分析器40在低于大氣壓力的壓力(約1-10托)下操作，例如在漂移或緩沖氣體存在的情況下，且離子接口 46可被配置為提供從離子源34的大氣壓力耦合的壓差(如通常由差動栗送系統限定)。另外，分析器40可配備有用于在分子離子的迀移率分離(mobilityseparat1n)前檢測它們的存在的第一檢測器48和用于檢測迀移率分離的分子離子的第二檢測器50。
[0017]為了幫助理解分析器40、電離源34和樣品遞送系統20的本組合如何能夠實現在本教導中體現的標記有分子標簽的粒子的分析，參考了流動路徑或離子運動的方向(通常由箭頭28、30、32指不)。每個箭頭28、30、32分別表不在樣品遞送系統20、電尚源34和分析器40中的每個內的路徑節段，以及此外在本文被呈現是為了說明如現在將參考圖2描述的各種事件的目的。為了方便起見，參考數字52能夠結合術語11；用于指示標記有分子標簽的粒子以象征附接到粒子的各種分子標簽。在MTn*“n”符號可為表示不同的分子標簽或化合物的變量。例如，包括生物細胞的粒子52可被結合到一種或多種不同的分子化合物ΜΤηΜΤ2,ΜΤ3...，其中分子化合物ΜΤη中的每個可被配置為具有特異性抗體-抗原親和功能，用于靶向的細胞分析。在多參數分析中，一種或多種粒子可被標記有許多獨特的分子標簽ΜΤη，并且與每個粒子對應的分子標簽ΜΤη中的每個可通過首先從每個粒子釋放作為基團的分子標簽ΜΤη以及然后詢問作為組合的釋放的分子標簽ΜΤ η的每個基團來識別。這可由初始將標記的粒子52通過它的入口節段22連續引入樣品遞送系統20中來實現。通常，標記的粒子52可懸浮在流體中，并且由適于在相鄰粒子間保持空間分離的流動流來運輸。樣品遞送系統20的入口節段22可被配置為提供層流條件，使得粒子可以被促使為維持它們在連續結構中的流動。在樣品遞送系統20內，標記的粒子52可以通過激活區24，并且可以根據如下文將描述的各種激活方法將分子標簽ΜΤη從每個粒子上釋放。從標記的粒子的每個中釋放的分子標簽肌；基團(如圖2中的數字54指示的)可以保持空間上不同，并且可以繼續沿著路徑28在連續結構中流動。因此，樣品遞送系統的內部尺寸(通常由D1和D2定義的)可以被配置為支持層流條件，以便最小化在分子標簽54的基團中的每個基團之間的重疊。例如，在各種實施方式中，D1和D2中的一者或兩者的值可以變化以便限定樣品遞送系統20為在入口節段22和出口節段26之間具有內錐度，其用于維持連續流動結構或分子標簽54的基團的取向。
[0018]隨后，當分子標簽54的基團連續出現時，電離源34可以接收它們，而且反過來，產生相應的分子離子56的基團。在電離源34內的連續的流動流或模式可以根據需要被保持。在一些情況下，電離源34可被配置為執行軟電離法，其中離子的構造可以保持它們的化學鍵結構，使得可以從分子標簽產生分子離子。因此，先前附接到粒子52的分子標簽54的基團可以由空間上與另一分子離子56的基團不同的相應的分子離子56的基團來表不。為簡明起見，術語離子是指術語分子離子，且針對本教導，每個術語可互換使用。電離之后，離子56的基團可被釋放到氣相中，并且可以在靜電聚焦場的影響下被引導朝向分析器40。電離源34和分析器40的相對位置可被對齊以促使將離子運輸到分析器40中同時保持