细胞群和混合细胞群变化的检测制造技术

技术编号:7354012 阅读:243 留言:0更新日期:2012-05-19 09:44
本发明专利技术提供无标记检测细胞群和混合细胞群中的变化的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权本申请要求保护下列临时申请的权益:2009年5月15日提交的美国顺序号61/178,787、2009年11月2日提交的美国顺序号61/257,345、2010年1月19日提交的美国顺序号61/296,099、2010年3月18日提交的美国顺序号61/315,144和2010年4月12日提交的美国顺序号61/323,070的权益,所有申请均通过引用以其整体结合到本文中。专利技术背景细胞分析,特别是干细胞分析、原代细胞分析和混合细胞群分析,由于缺乏准确的实时测定例如粘附、细胞迁移和趋化、侵入基底膜或组织、分化、由细胞粘附介导的分化、由三维环境(3-D细胞培养)介导的分化和与不同细胞类型共培养介导的分化等生物过程的可用工具,目前在本领域中受到限制,特别是当细胞数稀少时。本文公开了使用包括干细胞、原代细胞和混合细胞群在内的活细胞,采用实时无标记检测解决这些问题中的每一个的方法。另外,用于分析的生物样品的制备可能耗时又复杂。活细胞的分离和操作是许多生物学和医学分析的起始步骤,包括癌细胞的分离和检测、稀悬液中细胞的浓缩、根据特定性质分离细胞以及用于分析的各种细胞的分离和定位。流式细胞术和荧光激活细胞分选仪(FACS)广泛用于细胞分选和细胞分析。然而,这些方法花费大,需要可检测标记,可能损害细胞使之无法用于进一步分析,并且需要相对大的样品体积。此外,装置难以灭菌、机械方面复杂且只能由经过培训的人员操作和维护。因此,需要可快速有效地分选、计数、检测和分析活细胞(包括活细胞混合群和低细胞数测定)的便宜装置用于生物科学研究和医学诊断。专利技术概述本专利技术的一个实施方案提供检测一个容器中两种或更多种细胞类型对刺激或试验试剂的不同反应的方法,其中两种或更多种细胞类型不含可检测标记。该方法包括将两种或更多种细胞类型加到一个容器中,其中所述容器包含比色共振反射生物传感器(colorimetric resonant reflectance biosensor)表面、基于光栅的波导生物传感器(grating-based waveguide biosensor)表面或介电薄膜叠式生物传感器(dielectric film stack biosensor)表面,其中生物传感器表面具有一种或多种固定在其表面上的特异性结合物质,且其中一种或多种特异性结合物质可结合两种或更多种细胞类型的一种或多种。允许两种或更多种细胞类型与一种或多种特异性结合物质结合。检测两种或更多种细胞类型的不同反应。不同反应可以是两种或更多种细胞类型与一种或多种特异性结合物质连接的不同时间;由两种或更多种细胞类型呈现的对一种或多种特异性结合物质的不同细胞连接形态;和/或两种或更多种细胞类型对一种或多种特异性结合物质的不同连接强度。所述方法还可包括将两种或更多种细胞类型暴露于一种或多种试验试剂或刺激,并检测两种或更多种细胞类型对一种或多种试验试剂或刺激的不同反应。不同反应可以是两种或更多种细胞类型对一种或多种试验试剂或刺激的不同反应强度;由两种或更多种细胞类型在响应一种或多种试验试剂或刺激时呈现的不同细胞形态;两种或更多种细胞类型随时间推移对一种或多种试验试剂或刺激的不同细胞反应;和/或者两种或更多种细胞类型随时间推移的不同反应动力学。所述方法还可包括将两种或更多种细胞类型暴露于第一试验试剂或第一刺激;检测两种或更多种细胞类型对第一试验试剂或第一刺激的反应;将两种或更多种细胞类型暴露于第二试验试剂或第二刺激,其中两种或更多种细胞类型中的一种细胞类型对第二试验试剂或第二刺激的反应是已知的;检测两种或更多种细胞类型对第二试验试剂或第二刺激的反应;在生物传感器上鉴定具有对第二试验试剂或第二刺激的已知反应的两种或更多种细胞类型中的一种细胞类型;并检测两种或更多种细胞类型的不同反应。一种或多种试验试剂或刺激可由生物传感器表面上存在的两种或更多种细胞类型的一种或多种细胞表达。本专利技术的另一个实施方案包括检测混合细胞群中第一细胞类型的存在情况的方法,其中混合细胞群中的细胞不含可检测标记。该方法包括将混合细胞群加到一个容器中,其中所述容器包含比色共振反射生物传感器表面、基于光栅的波导生物传感器表面或介电薄膜叠式生物传感器表面,其中生物传感器表面具有一种或多种固定在其表面上的特异性结合物质。允许混合细胞群与一种或多种特异性结合物质结合,其中对于结合一种或多种特异性结合物质,第一细胞类型具有与混合细胞群的其它细胞不同的反应。检测混合细胞群的不同反应,其中通过它们的不同反应检测第一细胞类型的存在情况。不同反应可以是第一细胞类型与一种或多种特异性结合物质连接的不同时间;由第一细胞类型呈现的对一种或多种特异性结合物质的不同细胞连接形态;第一细胞类型对一种或多种特异性结合物质的不同连接强度;和/或第一细胞类型随时间推移的不同反应。可测定混合细胞群中第一细胞类型的百分比。本专利技术的又一个实施方案提供检测混合细胞群中第一细胞类型的存在情况的方法,其中混合细胞群中的细胞均不含可检测标记。该方法包括将混合细胞群加到一个容器中,其中所述容器包含比色共振反射生物传感器表面、基于光栅的波导生物传感器表面或介电薄膜叠式生物传感器表面,其中生物传感器表面具有一种或多种固定在其表面上的特异性结合物质。允许混合细胞群与一种或多种特异性结合物质结合。将混合细胞群暴露于一种或多种试验试剂或刺激,其中与混合细胞群中的其它细胞相比,第一细胞类型对一种或多种试验试剂或刺激具有不同反应。检测第一细胞类型对一种或多种试验试剂或刺激的不同反应,其中如果检出不同反应,则第一细胞类型存在于细胞的混合物中。不同反应是第一细胞类型对一种或多种试验试剂或刺激的不同反应强度;第一细胞类型在响应一种或多种试验试剂或刺激时呈现的不同细胞形态;第一细胞类型随时间推移对一种或多种试验试剂或刺激的不同细胞反应;和/或第一细胞类型随时间推移的不同反应动力学。可测定混合细胞群中第一细胞类型的百分比。一种或多种试验试剂或刺激可由存在于生物传感器表面上的混合细胞群的一种或多种细胞表达。本专利技术的又一个实施方案提供检测第一细胞群对一种或多种试验试剂或刺激的反应的方法。该方法包括将一种或多种胞外基质配体固定在比色共振反射生物传感器、基于光栅的波导生物传感器或介电薄膜叠式生物传感器的表面上,其中第一细胞群具有对一种或多种胞外基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.05.15 US 61/178787;2009.11.02 US 61/257345;201.一种检测一个容器中的两种或更多种细胞类型对刺激或试验
试剂的不同反应的方法,其中两种或更多种细胞类型不含可检测标
记,所述方法包括:
(a)将两种或更多种细胞类型加到一个容器中,其中所述容器包
括比色共振反射生物传感器表面、基于光栅的波导生物传感器表面或
介电薄膜叠式生物传感器表面,其中所述生物传感器表面具有一种或
多种固定在其表面上的特异性结合物质,且其中一种或多种特异性结
合物质可结合两种或更多种细胞类型中的一种或多种;
(b)使两种或更多种细胞类型与一种或多种特异性结合物质结
合;和
(c)检测两种或更多种细胞类型的不同反应。
2.权利要求1的方法,其中所述不同反应是两种或更多种细胞类
型与一种或多种特异性结合物质连接的不同时间。
3.权利要求1的方法,其中所述不同反应是由两种或更多种细胞
类型呈现的对一种或多种特异性结合物质的不同细胞连接形态。
4.权利要求1的方法,其中所述不同反应是两种或更多种细胞类
型对一种或多种特异性结合物质的不同连接强度。
5.权利要求1的方法,所述方法还包括:
(a)将两种或更多种细胞类型暴露于一种或多种试验试剂或刺
激;和
(b)检测两种或更多种细胞类型的不同反应。
6.权利要求5的方法,其中所述不同反应是两种或更多种细胞类
型对一种或多种试验试剂或刺激的不同反应强度。
7.权利要求5的方法,其中所述不同反应是由两种或更多种细胞
类型在响应一种或多种试验试剂或刺激时呈现的不同细胞形态。
8.权利要求5的方法,其中所述不同反应是两种或更多种细胞类
型随时间推移对一种或多种试验试剂或刺激的不同细胞反应。
9.权利要求5的方法,其中所述不同反应是两种或更多种细胞类
型随时间推移的不同反应动力学。
10.权利要求1的方法,所述方法还包括:
(d)将两种或更多种细胞类型暴露于第一试验试剂或第一刺激;
(e)检测两种或更多种细胞类型对第一试验试剂或第一刺激的反
应;
(f)将两种或更多种细胞类型暴露于第二试验试剂或第二刺激,
其中两种或更多种细胞类型中的一种细胞类型对第二试验试剂或第
二刺激的反应是已知的;
(g)检测两种或更多种细胞类型对第二试验试剂或第二刺激的反
应;
(h)在生物传感器上鉴定对第二试验试剂或第二刺激具有已知反
应的两种或更多种细胞类型中的一种细胞类型;
(i)检测两种或更多种细胞类型的不同反应。
11.权利要求1的方法,其中一种或多种试验试剂或刺激由生物
传感器表面上存在的两种或更多种细胞类型中的一种或多种细胞表
达。
12.一种检测混合细胞群中第一细胞类型的存在情况的方法,其
中所述混合细胞群中的细胞不含可检测标记,所述方法包括:
(a)将混合细胞群加到一个容器中,其中所述容器包括比色共振
反射生物传感器表面、基于光栅的波导生物传感器表面或介电薄膜叠
式生物传感器表面,其中所述生物传感器表面具有一种或多种固定在
其表面上的特异性结合物质;
(b)使混合细胞群与一种或多种特异性结合物质结合,其中对于
与一种或多种特异性结合物质结合,第一细胞类型具有与混合细胞群
的其它细胞不同的反应;和
(c)检测混合细胞群的不同反应,其中通过它们的不同反应检测
第一细胞类型的存在情况。
13.权利要求12的方法,其中所述不同反应是第一细胞类型与一
种或多种特异性结合物质连接的不同时间。
14.权利要求12的方法,其中所述不同反应是由第一细胞类型呈
现的对一种或多种特异性结合物质的不同细胞连接形态。
15.权利要求12的方法,其中所述不同反应是第一细胞类型对一
种或多种特异性结合物质的不同连接强度。
16.权利要求12的方法,其中测定混合细胞群中的第一细胞类型
的百分比。
17.权利要求12的方法,其中所述不同反应是第一细胞类型随时
间推移的不同反应。
18.一种检测混合细胞群中第一细胞类型的存在情况的方法,其
中所述混合细胞群中的细胞均不含可检测标记,所述方法包括:
(a)将混合细胞群加到一个容器中,其中所述容器包括比色共振
反射生物传感器表面、基于光栅的波导生物传感器表面或介电薄膜叠
式生物传感器表面,其中所述生物传感器表面具有一种或多种固定在
其表面上的特异性结合物质;
(b)使混合细胞群与一种或多种特异性结合物质结合,
(c)将混合细胞群暴露于一种或多种试验试剂或刺激,其中与混
合细胞群中的其它细胞相比,第一细胞类型对一种或多种试验试剂或
刺激具有不同反应;
(d)检测第一细胞类型对一种或多种试验试剂或刺激的不同反
应,其中如果检出不同反应,则第一细胞类型存在于细胞的混合物中。
19.权利要求18的方法,其中所述不同反应是第一细胞类型对一
种或多种试验试剂或刺激的不同反应强度。
20.权利要求18的方法,其中所述不同反应是由第一细胞类型在
响应一种或多种试验试剂或刺激时呈现的不同细胞形态。
21.权利要求18的方法,其中所述不同反应是第一细胞类型随时
间推移对一种或多种试验试剂或刺激的不同细胞反应。
22.权利要求18的方法,其中所述不同反应是第一细胞类型随时
间推移的不同反应动力学。
23.权利要求18的方法,其中测定混合细胞群中的第一细胞类型
的百分比。
24.权利要求18的方法,其中一种或多种试验试剂或刺激由存在
于生物传感器表面上的混合细胞群中的一种或多种细胞表达。
25.一种检测第一细胞群对一种或多种试验试剂或刺激的反应的
方法,所述方法包括:
(a)(i)将一种或多种胞外基质配体固定在比色共振反射生物传感
器、基于光栅的波导生物传感器或介电薄膜叠式生物传感器的表面上,
其中第一细胞群具有对一种或多种胞外基质配体有特异性的细胞表
面受体;并且将第一细胞群加到生物传感器上;或
(ii)将第一细胞群与一种或多种胞外基质配体混合,其中第一细
胞群具有对一种或多种胞外基质配体有特异性的细胞表面受体;并将
第一细胞群与一种或多种胞外基质配体一起加到比色共振反射生物
传感器、基于光栅的波导生物传感器或介电薄膜叠式生物传感器的表
面上;
(b)将凝胶、凝胶样物质或者第二细胞群加到生物传感器表面上;
(c)将一种或多种试验试剂或刺激加到凝胶或凝胶样物质或者第
二细胞群中;和
(d)检测第一细胞群对一种或多种试验试剂或刺激的反应。
26.权利要求25的方法,其中一种或多种试验试剂或刺激是趋化
物质或者产生试验试剂或刺激的第三细胞群。
27.权利要求25的方法,其中所述第二细胞群是上皮细胞群或内
皮细胞群。
28.权利要求25的方法,其中所述第一细胞群是干细胞群。
29.权利要求25的方法,其中不使用检测标记。
30.权利要求25的方法,其还包括检测第二细胞群的反应。
31.权利要求25的方法,其中通过在一个或多个期间内监测波长
峰值或者通过在一个或多个期间内监测有效折射率变化,来检测第一
细胞群或第二细胞群对一种或多种刺激的反应。
32.权利要求25的方法,其中实时检测第一细胞群或第二细胞群
的反应。
33.一种检测第一群细胞对一种或多种试验试剂或刺激的反应的
方法,所述方法包括:
(a)将一种或多种试验试剂或刺激加到比色共振反射生物传感器、
基于光栅的波导生物传感器或介电薄膜叠式生物传感器的表面上;
(b)将基底膜基质、藻酸胶、胶原凝胶、琼脂糖凝胶、合成水凝
胶或第二细胞群加到生物传感器表面上;
(c)将第一细胞群与一种或多种胞外基质配体混合,其中所述第
一细胞群具有对一种或多种胞外基质配体有特异性的细胞表面受体;
且将第一细胞群加到生物传感器上;
(d)检测第一细胞群对一种或多种试验试剂或刺激的反应。
34.权利要求33的方法,其中一种或多种试验试剂或刺激是趋化
物质或者产生试验试剂或刺激的第三细胞群。
35.权利要求33的方法,其中所述第二细胞群是上皮细胞群或内
皮细胞群。
36.权利要求33的方法,其中所述第一细胞群是干细胞群。
37.权利要求33的方法,其中不使用检测标记。
38.权利要求33的方法,其还包括检测第二细胞群的反应。
39.权利要求33的方法,其中通过在一个或多个期间内监测波长
峰值或者通过在一个或多个期间内监测有效折射率变化,来检测第一
细胞群或第二细胞群对一种或多种刺激的反应。
40.权利要求33的方法,其中实时检测第一细胞群或第二细胞群
的反应。
41.一种检测第一细胞群分化的方法,所述方法包括:
(a)将第一细胞群加到比色共振反射生物传感器或介电薄膜叠式
生物传感器的表面上,其中所述生物传感器具有两个或更多个表面区
域,其中每个表面区域具有共振值不同于其它表面区域的光栅;
(b)检测两个或更多个表面区域中每个的两个或更多个波长峰
值;和
(c)检测生物传感器表面上第一细胞群的分化。
42.权利要求41的方法,其中实时检测分化。
43.权利要求41的方法,其中将一种或多种试验试剂或刺激加到
生物传感器上之后,检测来自两个或更多个表面区域中每个的两个或
更多个波长峰值。
44.权利要求41的方法,其中在将一种或多种试验试剂或刺激加
到生物传感器上...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·沙马L·G·莱恩A·于斯哈科夫R·沃纳M·阿博迪利B·罗克尼S·C·舒尔斯Z·帕达利亚M·格特曼E·桑德伯格
申请(专利权)人:SRU生物系统公司
类型:发明
国别省市:

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