分析液滴内容物的方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种分析液滴内容物的方法，所述方法包含以下步骤：提供包含于载流体中的多个液滴，至少一个液滴包括颗粒的至少一个聚集体，该聚集体沿主轴线限定延长物体，至少一些液滴包含能够附着至聚集体的至少一种靶成分。该方法包含测量所述靶成分在聚集体上附着的物理参数特征的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分析液滴内容物的方法及相关装置
本专利技术涉及一种分析液滴内容物的方法，所述方法包括以下步骤：-提供包含于载流体中的多个液滴，至少一个所述液滴包括颗粒的至少一个聚集体，所述聚集体限定沿着主轴线的细长物体，至少一些所述液滴包含能够附着在聚集体上的至少一种靶成分。这种方法目的在于例如对分散在液滴中的感兴趣的分子进行筛选。具体地，该方法目的在于确定或甚至选择包括特定靶成分的液滴，该靶成分可能由化学反应或生物反应得到。具体地，液滴的测量和之后对液滴的选择可基于产物的浓度或连接活性。
技术介绍
文献WO2009/011808A1描述了一种用于测定在液滴中来附着蛋白质的活性的方法。Mazutis等人于2013年4月4日在“NatureProtocols”杂志上在线发表出版物“Single-cellanalysisandsortingusingdroplet-basedmicrofluidics”阐述了这一原理。用包被抗小鼠抗体的珠粒将小鼠杂交瘤封装在滴液中。杂交瘤分泌抗体。与荧光团偶联的二抗为显示分泌的抗体的存在提供了可能性。在不存在分泌的抗体的情况下，液滴中二抗的分布是均匀的，但是在存在抗体的情况下二抗重新定位在珠粒上。因此，该方法对于确定特定细胞的活性是非常有选择性的。另一方面，这种方法具有多种缺点。用于使细胞和珠粒区室化的方法是随机的。可通过泊松分布法估算滴液中的珠粒数。此外，可通过独立泊松分布法估算滴液中的细胞数。调整珠粒和液滴的初始浓度，以使每个液滴具有平均一个细胞和一个珠粒。因此，对于实现的分析只有液滴的一部分是令人感兴趣的。此外，每个液滴存在的显着尺寸的单个珠粒不利于该方法的分辨率。实际上，二抗分布在珠粒的整个表面上。因此，该方法的动态范围受限于每个珠粒可用的外表面积。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供比现有方法更可靠和更灵敏的分析方法。为此，本专利技术的目的是提供一种上述类型的方法，其特征在于，所述方法包括测量步骤，所述测量步骤用于测量靶成分在聚集体上附着的物理参数特征。根据本专利技术的方法可包括以下特征中的一个或几个，这些特征单独使用或根据技术上所有可能的组合来使用：-颗粒是磁性颗粒，有利地是顺磁性颗粒，优选超顺磁性颗粒；-提供液滴的步骤包括：-将颗粒分散在流体质量中，用于形成液滴，然后-以液滴形式分散所述流体质量，-在每一液滴中形成至少一个颗粒的聚集体，所述聚集体限定沿主轴线的细长物体，分散后，颗粒的聚集体形成于每一液滴中；-靶成分是选自由蛋白质、抗体、肽、DNA或RNA片段、代谢物、离子、脂质和能由细胞产生的生物分子形成的组的成分；-至少一些液滴包括能产生靶成分的生产实体，生产实体优选选自由细胞或体外表达系统构成的组；-所述测量步骤包括在位于所述液滴中的多个点中局部测量所述物理参数，所述测量步骤优选包括确定所述液滴内测量的值的积分；-该方法包括在测量步骤之前，沿检测轴线定向聚集体的主轴线的步骤；-该方法包括多个测量步骤，具有用于为每次测量，沿不同的检测轴线定向聚集体的主轴线的步骤；-测量步骤在不存在任何液滴循环的微流体腔室中进行；-所述方法包括：-提供设备，所述设备包括用于使液滴进入循环的组件和检测区域；-朝检测区域传送液滴，在检测区域内进行液滴内的测量；-所述方法包括：-提供设备，所述设备包括用于使液滴进入循环的组件和多个分类区域，以及用于将液滴或液滴的一部分选择性地导向分类区域的构件，-决定所述液滴或所述液滴的一部分进行分类，所述决定由从多个分类区域中选择性地选择分类区域组成，-朝决定步骤期间所选择的液滴的分类区域，分别传送所述液滴的部分液滴。-至少一个液滴包括至少一种靶成分、能够与靶成分形成复合物的至少一个第一信号实体和能够与靶成分形成复合物的不同的至少一个第二信号实体，所述方法包括测量指示在聚集体上重新定位的每一信号实体浓度的信号；-至少一个液滴包括至少一种靶成分、能与靶成分形成复合物的至少一个信号实体和能与靶成分形成复合物的至少一个定量实体，所述方法包括：-测量在聚集体上重新定位的信号实体的浓度信号，-测量在聚集体上重新定位的定量实体的浓度信号，-由重新定位的信号实体信号与重新定位的定量实体信号的比值，确定靶成分与信号实体的解离常数；-至少一些液滴包含生产实体，所述生产实体是可以产生作为靶成分的至少一种抗体细胞，所述方法包括确定由所述生产实体所产生的抗体对至少一种抗原的亲和力的步骤，该方法优选包括在确定步骤之后，对液滴进行分选的步骤；-至少一个液滴包括至少两个不同的信号实体，所述两个不同的信号实体各自都能与聚集体上的不同靶成分形成复合物，所述方法包括测量每一重新定位的信号实体的浓度信号；-至少一些液滴包括生产实体，所述生产实体是能产生一种或几种蛋白质类型的细胞，每种蛋白质是不同的靶成分，对信号的测量表示每一重新定位的信号实体的浓度，从而能对所述一种或几种蛋白质进行定量；-物理参数的测量是荧光测量；-所述液滴中的至少一个包括能够分泌所述靶成分的细胞，并且所述方法包括孵育步骤，在所述孵育步骤期间所述靶成分由所述细胞分泌到所述液滴中；-所述滴剂的至少一个包括细胞，且所述方法包括用于细胞裂解的步骤；-所述液滴的至少一个包括能够表达靶成分的体外翻译系统；-该方法包括以下步骤：在所述液滴的至少一个中，在位于远离聚集体的第一点局部地测量物理参数的步骤，以及在同一液滴中的聚集体附近的第二点局部测量相同的物理参数；-颗粒的最大维度小于液滴直径的50％-液滴包含至少一个信号实体，并且物理参数的测量取决于信号实体在液滴的位置或相对于聚集体的位置；-生产实体产生几种靶成分，靶成分选自由蛋白质、肽、DNA或RNA片段、代谢物、离子、脂质和能由细胞产生的生物分子构成的组；-该方法包含确定生产实体的至少一个特征的步骤；-用于在测量步骤之后进行分类的步骤；-液滴包含超顺磁性颗粒，通过选自磁力、电场、介电电泳、电聚结或表面声的引导构件将液滴或液滴的一部分引向分类区域；-通过磁力构件提取液滴的一部分，所提取的部分形成辅液滴并包含聚集体。本专利技术的目的还在于一种用于分析液滴内容物的装置，所述装置包括：用于提供包含于载流体中的多个液滴的组件，所述液滴中的至少一个包括颗粒的至少一个聚集体，该聚集体限定沿主轴线的细长物体，其特征在于，所述装置包括用于测量靶成分在聚集体上附着的特征物理参数的组件，优选地，所述装置进一步包括：用于使液滴循环的组件，用于决定所述液滴分类的组件。附图说明通过参照附图，阅读下面仅作为示例给出的描述之后，将更好地理解本专利技术。在附图中：-图1是根据本专利技术的第一分析装置的靶成分的示意图，-图2是使用第一装置的方法步骤的示意图，-图3至图6是在执行根据本专利技术的不同方法步骤期间，根据本专利技术的第二装置的一部分的照片，-图7是根据本专利技术的第三装置的示意图，-图8是根据本专利技术的第四装置的示意图，-图9是使用第一装置的方法步骤的示意图，-图10示出了通过该方法确定解离系数Kd，-图11和图12示出了用于产生液滴的设备，-图13和图14示出了用于间隔开液滴并用于测量的组件，-图15和图16示出了用于在两个维度中读取的组件，-图17、图18和图19示出了实施例3，-图20和图21示出了实施例4，-图22和图23示出了实施例5，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分析液滴内容物的方法，所述方法包括以下步骤：‑提供包含于载流体(8)中的多个液滴(6)，至少一个所述液滴(6)包括颗粒(12)的至少一个聚集体(10)，所述聚集体(10)限定沿主轴线(X)的细长物体，至少一些所述液滴(6)包含能够结合所述聚集体(10)的至少一种靶成分(37)，其特征在于，所述方法包括测量步骤，所述测量步骤用于测量所述靶成分(37)在所述聚集体(10)上附着的物理参数特征。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.15 FR 14599031.一种分析液滴内容物的方法，所述方法包括以下步骤：-提供包含于载流体(8)中的多个液滴(6)，至少一个所述液滴(6)包括颗粒(12)的至少一个聚集体(10)，所述聚集体(10)限定沿主轴线(X)的细长物体，至少一些所述液滴(6)包含能够结合所述聚集体(10)的至少一种靶成分(37)，其特征在于，所述方法包括测量步骤，所述测量步骤用于测量所述靶成分(37)在所述聚集体(10)上附着的物理参数特征。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述颗粒(12)是超顺磁性颗粒。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，用于提供所述液滴(6)的步骤包括：-将所述颗粒(12)分散在流体质量(86)中，用于形成所述液滴(6)，并且然后-以液滴(32)的形式分散所述流体质量(86)，-在每一液滴中形成至少一个颗粒的聚集体，所述颗粒的聚集体限定沿主轴线的细长物体，所述颗粒(12)的聚集体(10)在分散后形成于每一液滴(6)中。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述靶成分(37)是选自由蛋白质、抗体、肽、DNA或RNA片段、代谢物、离子、脂质和能由细胞产生的生物分子构成的组中的成分。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少一些液滴(6)包括能产生所述靶成分(37)的生产实体(90)，所述生产实体(90)优选选自由细胞或体外表达系统构成的组。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述测量步骤包括在位于所述液滴(6)中的多个点中局部测量物理参数，所述测量步骤优选包括确定所述液滴(6)内的测量值的积分。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，在所述测量步骤之前，所述方法包括沿检测轴线(D)定向所述聚集体的主轴线(X)的步骤。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括多个测量步骤，具有用于为每次测量，沿不同的检测轴线定向所述聚集体的主轴线(X)的步骤。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述测量步骤在不存在所述液滴循环的微流体腔室中进行。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：-提供设备，所述设备包括用于使液滴进入循环的组件(22)和检测区域(26)，-朝所述检测区域(26)传送所述液滴，在所述检测区域(26)中进行液滴(6)内的测量。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：-提供设备，所述设备包括用于使液滴进入循环的组件(22)和多个分类区域(94、96)，以及用于将所述液滴或所述液滴的一部分选择性地导向分类区域(94、96)的构件(98)。-决定所述液...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·大卫·格里菲思，拉斐尔·克莱门特·李明·杜诺，克莱门特·尼扎克，菲利普·池森那·那格，让·玛丽·皮埃尔·博德里，埃洛迪·米歇尔·克莉丝汀·布里恩特利兹勒，
申请(专利权)人：巴黎高等物理化学工业区，
类型：发明
国别省市：法国,FR