用于细胞分选的自动化设置制造技术

描述了用于自动执行流式细胞术操作的设置步骤的设备和方法。本发明专利技术提供了对流动流进行的空间确定并且随后对分析装置和/或收集器皿进行的自动对准。自动确定流动流特性提供了自动配置流式细胞仪参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于细胞分选的自动化设置相关申请的交叉引用根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2013年4月12日提交的美国临时专利申请序号61/811,465的提交日的优先权，申请的披露内容通过引用结合在此。
技术介绍
本领域中已知的流式细胞仪被用于分析和分选流体样品中的颗粒，诸如血液样品的细胞或任何其他类型的生物或化学样品中的感兴趣的颗粒。流式细胞仪典型地包括用于接收流体样品(诸如血液样品)的样品储器和含有鞘流体的鞘液储器。流式细胞仪将流体样品中的颗粒(下文称为“细胞”)作为细胞流输送至流动池，同时还将鞘流体引导至流动池。在流动池内，在细胞流周围形成液体鞘以便在细胞流上施加基本上均匀的速度。流动池流体动力学地聚焦流内的细胞以便穿过流动池中的激光束中心。细胞与激光束相交的点通常称为探询点(interrogationpoint)。随着细胞移动穿过探询点，它引起激光发生散射。激光还激发细胞流中的具有荧光特性的组分，诸如已经被添加到流体样品中并且粘附到某些感兴趣的细胞上的荧光标记物、或混合到流中的荧光珠粒。流式细胞仪包括适当的检测系统，检测系统由聚焦在交点上的光电倍增管、光电二极管或其他光检测装置组成。流式细胞仪分析所检测的光以便测量细胞的物理特性和荧光特性。流式细胞仪还可以基于测量的特性来分选细胞。流动流通过喷嘴离开流动池，喷嘴的喷嘴直径是适用于所希望的射流系统和分选速率的。为了通过静电方法来分选细胞，所希望的细胞必须被包含在一个带电滴液内。为了产生滴液，通过声学装置(诸如压电元件)使流动池快速振动。滴液的体积通常通过流动流的流体动力特性和喷嘴尺寸来评估。为了对滴液进行充电，流动池包括电势可以快速改变的充电元件。因为细胞流以基本上向下竖直的方向离开流动池，所以滴液在形成之后也以方向传播。滴液(无论其带电或不带电)必须被收集在一个样品收集器皿中，样品收集器皿被适当地引导以收集由偏转板产生的一个或多个流动流。因此，滴液和包含在其中的细胞可以被收集在所述板下游的适当的收集器皿中。类似于以上所述类型的已知的流式细胞仪被描述于例如美国专利号3,960,449、4,347,935、4,667,830、5,464,581、5,483,469、5,602,039、5,643,796和5,700,692中，每个专利的全部内容通过引用结合在此。其他类型的已知的流式细胞仪是FACSVantageTM、FACSortTM、FACSCountTM、FACScanTM和FACSCaliburTM系统，每个系统都由本专利技术的受让人美国BD公司(BectonDickinsonandCompany)制造。虽然这种方法总体上能够使流式细胞仪将分选的细胞分配到收集器皿中并且因此以合理的准确度分选感兴趣的细胞，但方法在设置时需要大量的用户输入。通常手动对准流动流和收集器皿。必须使射流参数(诸如流速和鞘流体组成)与适当的喷嘴直径匹配。
技术实现思路
本披露的方面包括用于调节流式细胞仪的一个或多个参数的系统。根据某些实施例的系统包括一个图像传感器和一个处理器，图像传感器被配置成捕获流式细胞仪的一个流动流的一个检测场的一个或多个图像，处理器被配置成从一个或多个捕获的图像中产生一个数据信号以使得系统响应于数据信号来调节流式细胞仪的一个或多个参数。在某些实施例中，本专利技术的系统被配置成减少了在使用流式细胞仪进行样品分析期间中对用户输入或手动调节的需要。在一些实施例中，感兴趣的系统可以是部分或完全自动化的，这样使得对流式细胞仪的参数的调节是处理器控制的。在某些实施例中，本专利技术的系统被配置成不需要任何人为输入而调节流式细胞仪的一个或多个参数。在某些实施例中，本披露提供了一种用于在来自流式细胞仪的液体流动中自动定位流位置的系统，系统包括第一照相机和第一载台(stage)，第一照相机被适配成在第一检测场中检测流位置并且产生代表流位置的第一信号，其中第一载台被操作地连接到第一照相机并且被配置成响应于第一信号在XY平面中移动。系统可以进一步包括第二照相机，第二照相机被适配成在第二检测场中检测流位置并且产生代表流位置的第二信号，其中第一照相机和第二照相机的第一检测场和第二检测场被基本上垂直定向在XY平面中，其中第一载台被操作地连接到第二照相机并且被配置成除了响应于第一信号还响应于第二信号移动XY平面。在一些实施例中，安装激光器或将收集装置安装在第一载台上。在一些实施例中，系统可以包括第二载台，其中收集装置被安装在第二载台上并且第二载台被配置成响应于第一信号和第二信号在XY平面中移动。系统可以进一步包括电系统，电系统被配置成响应于来自第二照相机的第二信号来调节流动流上的电荷。照相机与载台之间的操作连接可以通过连接到第一照相机、第一照相机和第二照相机以及第一载台的处理器来协调，并且其中处理器被配置成接收来自第一照相机和第二照相机的信号并且计算对于第一载台的最佳位置。在一些实施例中，操作连接通过处理器来协调，处理器被连接到第一照相机和第二照相机以及第二载台，并且被配置成接收来自第一照相机和第二照相机的信号并计算对于第二载台的最佳位置。在一些实施例中，流可以包括一系列液滴。根据某些实施例的一种系统被提供用于自动确定喷嘴开口直径，系统具有第一照相机和处理器，第一照相机被适配成在第一检测场中检测流尺寸并且产生代表流尺寸的第一信号，处理器具有在其上带有被配置成从流尺寸中确定喷嘴开口直径的值并且将值发送到流式细胞仪上的指令的存储器。流尺寸可以是流的宽度。在一些实施例中，流式细胞仪可以被配置成在接收发送的值之后自动调节一系列参数。一系列参数可以是选自下组，组包括静水压力、液滴电荷、偏转电压、电荷校正值、液滴延迟、液滴频率、液滴幅度以及电荷相位(chargephase)。本披露的方面还包括用于调节流式细胞仪的一个或多个参数的方法。根据某些实施例的方法包括：在检测场中捕获流式细胞仪的流动流的一个或多个图像，确定检测场中流动流的一个或多个特性，产生相对应流动流的一个或多个特性的数据信号，并且响应于数据信号来调节流式细胞仪的一个或多个参数。本披露的方面还包括用于实践本专利技术方法的计算机控制的系统，其中系统进一步包括具有处理器的一个或多个计算机，处理器被配置成使在此描述的方法的一个或多个步骤自动化。在一些实施例中，系统包括计算机，计算机具有上面存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其中计算机程序当被加载在计算机上时包括：用于在检测场中捕获流式细胞仪的流动流的一个或多个图像的指令；用于确定检测场中流动流的空间位置的算法；用于产生相对应流动流的空间位置的数据信号的算法；以及用于响应于数据信号来调节流式细胞仪的一个或多个参数的指令。在某些例子中，系统包括计算机，计算机具有上面存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其中计算机程序当被加载在计算机上时包括：用于在检测场中捕获流式细胞仪的流动流的一个或多个图像的指令；用于确定检测场中流动流的物理尺寸的算法；用于产生相对应流动流的物理尺寸的数据信号的算法；以及用于响应于数据信号来调节流式细胞仪的一个或多个参数的指令。附图说明当结合附图阅读时，可以从下面的具体实施方式最好地理解本专利技术。附图中包括以下各图：图1描绘了根据某些实施例的系统的示例性图示。图2描绘了图示根据某本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：图像传感器，被配置成在流式细胞仪的检测场中捕获流动流的一个或多个图像；以及处理器，包括可操作地耦接到处理器的存储器，其中存储器包括存储在上面的指令以便确定流动流的一个或多个特性并且产生与流动流的一个或多个特性相对应的数据信号，其中处理器被配置成响应于数据信号来自动调节流式细胞仪的一个或多个参数，以及其中，处理器被配置成：a)从一个或多个图像中确定流动流的空间位置并且产生与流动流的空间位置相对应的数据信号；或b)从一个或多个图像中确定流动流的物理尺寸并且产生与流动流的物理尺寸相对应的数据信号；或c)确定流动流存在或不存在于捕获的图像中，评价流式细胞仪的参数以便确定是否预期流动流存在于捕获的图像中，并且产生指示所预期的参数和所捕获的图像不匹配的情况下的警告。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.12 US 61/811,4651.一种流式细胞仪，包括：图像传感器，被配置成在流式细胞仪的检测场中捕获流动流的一个或多个图像；以及处理器，包括可操作地耦接到处理器的存储器，其中存储器包括存储在上面的指令以便确定流动流的一个或多个特性并且产生与流动流的所述一个或多个特性相对应的数据信号，其中处理器被配置成响应于数据信号来自动调节流式细胞仪的一个或多个参数，以及其中，处理器被配置成：a)基于从系统获得的数据来确定流动流的空间位置并且产生与流动流的空间位置相对应的数据信号，所述系统包括：第一图像传感器，被配置成在第一检测场中检测流动流位置并且产生代表第一检测场中的流位置的第一信号；第二图像传感器，被配置成在第二检测场中检测流动流位置并且产生代表第二检测场中的流位置的第二信号，第二检测场在X-Y平面中与第一检测场基本正交地定向；第一支撑载台，包括激光器并且操作地耦接到第一图像传感器和第二图像传感器，其中，第一支撑载台被配置成除了响应于第一信号还响应于第二信号来在X-Y平面中自动调节位置；以及第二支撑载台，包括收集容器，并且被配置成响应于第一信号来在X-Y平面中调节位置；或b)从所述一个或多个图像中确定流动流的宽度并且产生与流动流的宽度相对应的数据信号，将确定的流动流的宽度与基于流动池喷嘴孔口大小而预期的流动流的宽度进行比较并且产生与确定的流动流的宽度与基于流动池喷嘴孔口大小而预期的流动流的宽度的比率相对应的数据信号；或c)确定流动流存在或不存在于捕获的图像中，评价流式细胞仪的用户输入的参数，并且产生指示用户输入的参数和所捕获的图像不匹配的情况下的警告，所述参数包括预期流动流不存在于捕获的图像中的数据信号。2.根据权利要求1所述的流式细胞仪，其中流式细胞仪被配置成自动使第二支撑载台与流动流的确定的空间位置对准。3.根据权利要求2所述的流式细胞仪，其中自动使容器与流动流对准包括：在X-Y平面中对检测场中流动流的位置进行绘图；在X-Y平面中对容器的位置进行绘图；以及在X-Y平面中使容器的位置与流动流的位置匹配。4.根据权利要求1所述的流式细胞仪，其中处理器被配置成基于确定的流动池喷嘴孔口直径来自动调节流式细胞仪的一个或多个参数，其中流式细胞仪的参数是选自静水压力、鞘流体压力、流动流电荷、偏转电压、液滴驱动频率、电荷校正值、液滴延迟、液滴幅度以及电荷相位。5.根据权利要求1所述的流式细胞仪，其中用户输入的参数包括流动流被引导至污物桶中而不需要在检测场中形成流动流的数据信号。6.一种用于调节流式细胞仪的一个或多个参数的方法，该方法包括：在检测场中捕获流式细胞仪流动流的一个或多个图像；确定检测场中流动流的一个或多个特性；产生与流动流的所述一个或多个特性相对应的数据信号；以及响应于数据信号来调节流式细胞仪的一个或多个参数，其中该方法包括：a)基于从系统获得的数据来确定检测场中流动流的空间位置并且产生与流动流的空间位置相对应的数据信号，所述系统包括：第一图像传感器，被配置成在第一检测场中检测流动流位置并且产生代表第一检测场中的流位置的第一信号；第二图像传感器，被配置成在第二检测场中检测流动流位置并且产生代表第二检测场中...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮尔斯·O·诺顿，弗拉基米尔·阿泽斯克，
申请(专利权)人：贝克顿·迪金森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US