使用多孔装置进行的多Z平面成像和分配制造方法及图纸

提供了用于分配到多孔装置的孔中并从多个Z平面对这些孔进行成像的方法、装置、组合件和系统。本方法和系统的多Z平面成像可以允许检测包含期望数量的细胞的多孔装置的孔。还提供了用于处理通过使用多Z平面成像识别出的多孔装置的含细胞的孔的方法、装置、组合件和系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用多孔装置进行的多Z平面成像和分配相关申请的交叉引用依照35U.S.C.§119(e)，本申请要求2016年7月21日提交的美国临时专利申请序列号62/365173的优先权；该申请的公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
遗传学家正在努力表征如癌症、自身免疫性疾病和神经障碍等复杂疾病的特征，但发现驱动这些疾病的潜在机制一直难以捉摸。体细胞突变，即一生中在细胞中积累的自发变体，是驱动疾病发作和复发的主要因素。随着细胞积累新的突变，它们形成与正常细胞共存的多克隆细胞群。对大量细胞群进行测序可能掩盖这些独特的稀有细胞类型的潜在异质性，这使其难以与正常的种系突变区分开来。揭示这些差异并使克隆结构可视化的最佳方法是对群体中的单独细胞进行测序。
技术实现思路
提供了用于分配到多孔装置的孔中并从多个Z平面对这些孔进行成像的方法、装置、组合件和系统。本方法和系统的多Z平面成像可以允许检测包含期望数量的细胞的多孔装置的孔。还提供了用于处理通过使用多Z平面成像识别出的多孔装置的含细胞的孔的方法、装置、组合件和系统。在某些实施方案中，本文提供的系统包括：a)分配和成像组合件，其包括：i)液体分配部件，和ii)能够在多孔装置上方的不同z平面处聚焦并产生图像的图像采集部件；和b)移动部件，其被配置用于移动所述分配和成像组合件。在其他实施方案中，提供了用于对孔进行成像的系统和方法，其包括：i)从多孔装置上方的不同z平面(例如，10个……30个……或更多个)捕获多个图像，ii)确定为产生合成图像所需的不同z平面的最小数量(例如，2个至15个)，所述合成图像提供孔中存在的所有细胞的对焦清晰图像。在一些实施方案中，本文提供了对多孔芯片的孔进行成像的方法，其包括：a)提供：i)第一多孔装置，其包括含有第一体积水溶液的多个孔，其中多个孔的至少1％……5％……20％……30％……40％……50％……或60％含有仅一个或仅两个细胞(例如，至少35％的孔含有单个细胞)，和ii)能够在不同z平面聚焦并产生图像的图像采集系统，以及iii)任选的第二多孔装置(例如，与第一装置相同的装置，其包括相同的孔几何形状)，其包括含有第一体积水溶液的多个孔，其中多个孔的至少1％……5％……20％……30％……40％……50％……或60％含有仅一个或仅两个细胞；b)使用配置有第一组成像参数的图像采集系统在多孔装置的多个孔的第一部分(例如，100孔装置或5000孔装置的8个孔)上方从不同z平面捕获多个图像(例如，3个……10个……100个……1000个或多于1000个图像)；c)从不同的z平面中确定Zmax平面和Zmin平面，其中Zmax平面是包含至少一个对焦清晰的细胞、距离多孔装置最远的平面，且其中Zmin平面是包含至少一个对焦清晰的细胞、距离多孔装置最近的平面；d)确定为产生合成图像而捕获图像所需的不同z平面的最小数量(例如，2个或3个或4个……10个……15个……或更多个)，所述合成图像提供多个孔的第一部分中存在的所有细胞的对焦清晰图像，其中不同z平面的最小数量包括至少Zmax和Zmin平面；以及e)进行以下步骤的至少一个：i)利用图像采集系统并仅使用最小数量的不同z平面对多孔装置的多个孔中的第二部分(例如，100孔装置的92个孔)进行成像；和/或ii)用配置有第一组成像参数的图像采集系统对第二多孔装置的至少一部分成像，其中仅使用最小数量的不同z平面进行成像。通常，多孔装置的孔越深，需要采用越多的z平面(除Zmax和Zmin之外)来产生图像。在某些实施方案中，该方法还包括，在步骤e)中由在最小数量的不同z平面处拍摄的图像生成合成图像。在其他实施方案中，该方法包括在步骤e)之后确定第一多孔装置的第二部分中的每个孔中存在的细胞数量，和/或确定第二多孔装置的一部分中的每个孔中存在的细胞数量。在其他实施方案中，最小数量的不同z平面还包括Zmax平面和Zmin平面之间的一个、两个、三个或四个z平面。在另外的实施方案中，最小数量的不同z平面仅包括Zmax平面和Zmin平面。在特定实施方案中，最小数量的不同z平面仅包括Zmax平面、Zmin平面以及Zmax平面与Zmin平面之间的另一个平面(仅一个其他平面)。在某些实施方案中，更深的孔需要除Zmax平面和Zmin平面之外的至少两个以上平面(例如，恰好两个以上平面)。在一些实施方案中，成像参数包括第一放大倍数(例如，2x、3x、4x……15x……50x……100x……250x……或更大)。在某些实施方案中，成像参数包括第一数值孔径。在其他实施方案中，图像采集系统还包括光源(例如，UV光、激光或用于激发荧光染料的其他光)。在特定的实施方案中，用一种或多于一种荧光染色剂对细胞进行染色。在一些实施方案中，通过使用结合于细胞膜的荧光缀合抗体对细胞进行荧光标记。在特定的实施方案中，荧光染料选自Hoechst染色剂和碘化丙啶。在某些实施方案中，图像采集系统还包括液体分配部件，其被配置用于将水溶液添加到多个孔中。在其他实施方案中，液体分配部件被配置用于将分配体积的水溶液分配到多个孔的每一个中，其中水溶液包含存在于水溶液中的细胞，所述细胞的浓度为使得分配体积中存在平均X个细胞。在特定实施方案中，X为1、2、3、4、5或多于5。在一些实施方案中，第一和/或第二多孔装置中的多个孔是至少95个……100个……200个……500个……1000个……3000个……5000个……10000个或多于10000个孔(例如，纳米孔或微米孔)。在某些实施方案中，不提供第二多孔装置。在其他实施方案中，生成分配图，其指示哪些孔仅包含单个细胞(例如，单个活细胞或单个死细胞)，以及哪些孔含有零个或多于一个活细胞或死细胞。在特定实施方案中，水溶液的第一体积为25nl至2μl。在其他实施方案中，每个孔的体积为25nl至2μl。在进一步的实施方案中，每个孔的体积为50nl至500nl。在一些实施方案中，本文提供了多用途系统，其包括：a)固定多孔装置的部件，其被配置用于将多孔装置固定在固定的位置，其中多孔装置包括多个孔；b)分配和成像组合件，其包括：i)液体分配部件，其被配置用于将液体分配到多孔装置的孔中，和ii)图像采集部件，其能够在多孔装置上方的不同z平面处聚焦并生成图像，其中图像采集部件连接至液体分配部件或与液体分配部件相邻；以及c)移动部件，其被配置成使分配和成像组合件相对于多孔装置移动，使得当多孔装置处于固定位置时，多孔装置中的多个孔的大部分或全部：i)能够从液体分配部件接收液体，且ii)能够通过图像采集部件成像。在某些实施方案中，液体分配部件被配置用于将分配体积的液体分配到多个孔的每一个中，其中液体包含存在于液体中的细胞，所述细胞的浓度为使得分配体积中存在平均X个细胞。在特定实施方案中，X为0.01、0.02、0.1、0.5、1、2、3、4、5或多于5。在一些实施方案中，该系统还包括多孔装置。在某些实施方案中，第一多孔装置中的多个孔是至少100个孔(例如，100个……500个……1000个……5000个或多于5000个)。在进一步的实施方案中，图像采集部件还包括光源。在特定实施方案中，多个孔中的每一个的体积为25nl至2μl。在其他实施方案中，多个孔中的每一个的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理多孔芯片的含细胞的孔的方法，所述方法包括：a)将一定体积的细胞悬浮液分配到多孔芯片的孔中；b)对多孔芯片进行成像，以在多个z平面处获取孔的多个图像；c)基于所获取的多个图像生成多孔芯片的图，所述多孔芯片的图识别出多孔芯片的空孔和含细胞的孔；和d)仅处理识别出的多孔芯片的含细胞的孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.21 US 62/365,1731.一种处理多孔芯片的含细胞的孔的方法，所述方法包括：a)将一定体积的细胞悬浮液分配到多孔芯片的孔中；b)对多孔芯片进行成像，以在多个z平面处获取孔的多个图像；c)基于所获取的多个图像生成多孔芯片的图，所述多孔芯片的图识别出多孔芯片的空孔和含细胞的孔；和d)仅处理识别出的多孔芯片的含细胞的孔。2.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述图包括组合所获取的多个图像以产生具有扩展的焦深的合成图像。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个图像包括至少三个z平面。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括对多孔芯片的一部分孔进行先导成像，以推导出成像中使用的多个z平面。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述成像包括对多个孔同时进行成像。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多孔芯片的图还识别出含有细胞的孔包含单个细胞还是多个细胞，并且所述方法包括仅处理被识别为含有单个细胞的含细胞的孔。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中细胞悬浮液的体积为30nl至50nl。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多孔芯片中存在的孔的数量为100个或多于100个。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：连震华，赫尔曼·许布斯克莱，帕特里西奥·A·埃斯皮诺萨巴列霍斯，赛义德·A·侯赛因，
申请(专利权)人：宝生物工程美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US