СПОСОБ И ПРИБОР ДЛЯ СОРТИРОВКИ КЛЕТОК

1. Способ отбора первого набора клеток из популяции клеток, состоящей из первого набора клеток и второго набора клеток, который включает:
нанесение меток на популяцию клеток с тем, чтобы можно было отличить первый набор клеток от второго набора клеток;
обеспечение первого пути движения струи, состоящего из дальнего конца, ближнего конца, зоны опроса, расположенной между ближним концом и дальним концом, и оси струи;
образование проточной струи проточной жидкости, которая проходит через первый путь движения струи, при этом проточная струя движется к ближнему концу со скоростью первой струи;
вливание в проточную струю в точке, расположенной перед ближним концом, струи с образцами, включающей популяцию клеток, при этом струя с образцами первоначально имеет скорость второй струи, которая ниже скорости первой струи;
обеспечение источника энергии возбуждения, при этом энергия, излучаемая источником энергии возбуждения, воздействует на отдельные клетки при прохождении клеток через зону опроса и приводит к выпуску или передаче вторичного излучения от клеток;
использование объектива, оптическая ось которого в целом соосна оси струи, для фокусирования вторичного излучения от отдельных клеток при прохождении клеток через зону опроса;
обнаружение сфокусированного вторичного излучения от отдельных клеток;
определение на основании обнаруженного вторичного излучения того, находятся ли отдельные клетки в первом наборе или втором наборе; и
отбор клеток, которые определены как находящиеся в первом наборе.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отбор клеток, определенных как часть первого набора, включает, например, дериватизацию, уничтожение, разрушение, преобразование, нарушение или фрагментирование клеток, не являющихся частью первого набора.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отбор клеток, определенных как часть первого набора, включает:
выброс клеток из сопла в поток;
создание множества капель из потока;
выборочную подачу заряда на капли;
сортировку капель в соответствии с зарядом каждой капли.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что энергия, излучаемая источником энергии возбуждения, проходит через объектив.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что клетки являются сперматозоидами, и в котором первый набор клеток содержит либо клетки с Х-хромосомой, либо клетки с Y-хромосомой.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что отбор клеток, определенных как часть первого набора, включает использование источника энергии для различения с целью облучения клеток, не определенных как часть первого набора.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что энергия, излучаемая источником энергии для различения, проходит через объектив.
8. Способ по п.7, также включающий:
выбор комбинации длины волны источника энергии для различения, скорости первой струи, скорости второй струи и объектива таким образом, чтобы номинальная фокальная точка объектива и номинальная фокальная точка источника энергии для различения были разделены расстоянием, которое должны пройти отдельные клетки через путь движения струи, между обнаружением сфокусированного вторичного излучения и использованием источника энергии для различения с целью облучения клеток, которые не определены как не являющиеся частью первого набора.
9. Способ по п.1, который также включает обеспечение второго пути движения струи поперек оси струи, который расположен на ближнем конце первого пути движения струи таким образом, что после прохождения через зону опроса и достижения ближнего конца первого пути движения струи клетки перемещаются во второй путь движения струи и отдаляются от зоны опроса.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что обеспечение пути движения струи также включает обеспечение пути движения струи, образованного из материала с коэффициентом преломления в диапазоне 1,30-1,40 включительно.
11. Способ по п.1, который также включает корректировку коэффициента преломления раствора, содержащего популяцию клеток, таким образом, чтобы коэффициент преломления раствора находился в переделах 0,02 по отношению к коэффициенту преломления материала, образующего путь движения струи.
12. Прибор для обнаружения и выборочного изменения нужной субпопуляции клеток в популяции с клеточными образцами, который включает:
путь движения жидкости, состоящий из:
первого участка струи с осью струи, и
второго участка струи,
первого и второго участков струи, пересекающихся на стороне измерения первого участка струи;
зону опроса, расположенную на или около стороны измерения первого участка струи;
точку ввода проточной жидкости в месте соединения струи жидкости с путем движения жидкости;
точку ввода образца в месте соединения струи жидкости с путем движения жидкости;
объектив с номинальной фокальной точкой и оптической осью, который расположен на стороне измерения первого участка струи, при этом объектив выровнен по первому участку струи таким образом, чтобы номинальная фокальная точка располагалась вдоль оси струи и в зоне опроса и таким образом, чтобы оптическая ось была в целом соосна оси струи;
детектор для обнаружения света, сфокусированного объективом;
логическую программу, сопряженную с детектором, которая используется, чтобы определить, является ли клетка в популяции с клеточными образцами частью нужной субпопуляции клеток, а также, чтобы выводить сигналы исходя из определения о том, является ли клетка частью нужной субпопуляции клеток; и
контролируемый источник энергии, сопряженный с логической программой, который используется для выборочного изменения либо клеток в нужной субпопуляции клеток, либо клеток, не входящих в нужную субпопуляцию клеток, в соответствии с сигналом (по меньшей мере), отправленным логической программой.
13. Прибор по п.12, отличающийся тем, что контролируемый источник энергии выборочно изменяет клетки путем дериватизации, уничтожения, разрушения, преобразования, нарушения или фрагментирования одной или нескольких клеток, не определенных как часть нужной субпопуляции.
14. Прибор по п.12, который также включает источник энергии возбуждения, и в котором энергия, излучаемая источником возбуждения, проходит через объектив.
15. Прибор по п.14, отличающийся тем, что источник энергии возбуждения включает аттенюатор, оснащенный контролируемым источником энергии в качестве точки ввода.
16. Прибор по п.12, отличающийся тем, что энергия, излучаемая контролируемым источником энергии, проходит через объектив.
17. Прибор по п.12, который также включает объект, в котором формируется путь движения струи.
18. Прибор по п.17, который также включает желобок, образующий второй участок струи на первой поверхности объекта, при этом сторона измерения первого участка струи пересекает желобок на данной первой поверхности.
19. Прибор по п.17, также включающий:
первый внутренний канал, проходящий через объект от первой поверхности объекта до точки в объекте и образующий первый участок струи; и
второй внутренний канал, проходящий через объект от точки в объекте до второй поверхности объекта.
20. Прибор по п.17, отличающийся тем, что объект изготовлен из материала с коэффициентом преломления между 1,30 и 1,40 включительно.
21. Прибор по п.20, отличающийся тем, что материал включает аморфный перфторполимер, аморфный фторполимер или перфторалкоксиполимер.
22. Прибор по п.12, отличающийся тем, что объектив представляет собой либо водно-иммерсионную линзу, либо линзу для погружения в воду.
23. Прибор по п.12, отличающийся тем, что популяция с клеточными образцами включает сперматозоиды, и в котором нужная популяция клеток содержит либо клетки с Х-хромосомой, либо клетки с Y-хромосомой.
24. Система для обнаружения и выборочного изменения нужной субпопуляции клеток в популяции с клеточными образцами, которая включает:
путь движения жидкости с осью струи;
зону опроса, расположенную внутри пути движения жидкости;
точку ввода проточной жидкости в месте соединения струи жидкости с путем движения жидкости;
первый насос в месте соединения струи жидкости с точкой ввода проточной жидкости;
точку ввода жидкости с образцами в месте соединения струи жидкости с путем движения жидкости;
второй насос в месте соединения струи жидкости с точкой ввода жидкости с образцами;
объектив с номинальной фокальной точкой и оптической осью, который расположен таким образом, чтобы номинальная фокальная точка располагалась вдоль оси струи и в зоне опроса, и таким образом, чтобы оптическая ось была в целом соосна оси струи в зоне опроса;
детектор для обнаружения света, сфокусированного объективом;
контролируемый источник энергии;
процессор, сопряженный с машиночитаемым носителем информации, детектором и контролируемым источником энергии; и
отличающаяся тем, что процессор и контролируемый источник энергии совместно используются для выборочного изменения либо клеток в нужной субпопуляции клеток, либо клеток, не находящихся в нужной субпопуляции клеток, в соответствии с выходными данными процессора.
25. Система по п.24, в которой процессор и контролируемый источник энергии также совместно используются для выборочного изменения клеток в нужной субпопуляции клеток путем дериватизации, уничтожения, разрушения, преобразования, нарушения или фрагментирования одной или нескольких клеток, не определенных как часть нужной субпопуляции клеток.
26. Система по п.24, отличающаяся тем, что энергия, излучаемая контролируемым источником энергии, проходит через объектив.
27. Система по п.24, отличающаяся тем, что объект изготовлен из материала с коэффициентом преломления между 1,30 и 1,40 включительно.
28. Система по п.24, отличающаяся тем, что популяция с клеточными образцами включает сперматозоиды, и нужная субпопуляция клеток содержит либо клетки с Х-хромосомой, либо клетки с Y-хромосомой.
29. Способ обнаружения и выборочного изменения нужной субпопуляции клеток в популяции с клеточными образцами, который входит в набор машиночитаемых инструкций, выполняемых на процессоре и хранящихся на материальном носителе. данный способ включает:
контроль движения популяции с клеточными образцами через путь движения струи с осью струи;
контроль источника освещения с целью освещения зоны опроса, через которую проходят клетки в популяции с клеточными образцами;
прием данных от детектора в оптическом пути, оснащенном объективом, при этом объектив имеет оптическую ось и номинальную фокальную точку, и оптическая ось в целом соосна оси струи, а номинальная фокальная точка находится внутри зоны опроса;
определение на основании полученных данных наличия в зоне опроса одной из клеток популяции с клеточными образцами;
определение на основании полученных данных того, является ли одна из клеток из числа клеточных образцов частью нужной субпопуляции клеток; и
контроль источника энергии для отбора клеток по меньшей мере на основании определения того, является ли одна из клеток из числа клеточных образцов частью нужной субпопуляции клеток.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что контроль источника энергии для отбора клеток включает:
определение скорости течения одного из клеточных образцов через зону опроса; и
выборочное облучение одной из клеток за счет контроля источника энергии для отбора клеток в соответствии с определенной скоростью течения одного из клеточных образцов через путь движения струи.
31. Способ по п.29, отличающийся тем, что контроль источника энергии для отбора клеток включает выборочную подачу заряда на каплю, в которой содержится одна из клеток.
32. Система для обнаружения и выборочного изменения нужной субпопуляции клеток в популяции с клеточными образцами, которая включает:
путь движения струи, состоящей из зоны опроса и оси струи в зоне опроса;
средства контроля для контроля за течением популяции с клеточными образцами через путь движения струи;
средства освещения для освещения клеточных образцов при их прохождении через зону опроса;
объектив с оптической осью и номинальной фокальной точкой, при этом оптическая ось в целом соосна оси струи, а номинальная фокальная точка находится в зоне опроса;
средства обнаружения для обнаружения энергии, сфокусированной объективом, и для предоставления данных об обнаруженной энергии;
средства обработки для получения данных об обнаруженной энергии, а также для определения того, являются ли отдельные клеточные образцы, проходящие через зону опроса, частью нужной субпопуляции;
средства отбора клеток с целью выборочного облучения клеточных образцов; и
средства контроля отбора клеток для контроля средств отбора клеток, как минимум, в зависимости от определения того, являются ли отдельные клеточные образцы частью нужной субпопуляции.
33. Система по п.32, отличающаяся тем, что популяция с клеточными образцами включает популяцию сперматозоидов, при этом нужная субпопуляция клеток содержит:
сперматозоиды с Х-хромосомой; или
сперматозоиды с Y-хромосомой.
34. Система по п.32, отличающаяся тем, что энергия, излучаемая средствами отбора клеток, прежде чем достигнуть клеточных образцов, проходит через объектив.
35. Система по п.32, отличающаяся тем, что как минимум часть пути движения струи образована из материала с коэффициентом преломления между 1,30 и 1,40 включительно.
36. Процесс обнаружения и выборочного изменения нужной субпопуляции клеток в популяции с клеточными образцами, который включает:
создание струи, которая переносит движущиеся один за другим клеточные образцы через путь движения струи;
освещение клеточных образцов при прохождении клеточных образцов через зону опроса в пути движения струи;
расположение объектива таким образом, чтобы:
оптическая ось объектива была в целом соосна пути движения струи,
струя перемещалась через путь движения струи по направлению к объективу, и
номинальная фокальная точка объектива располагалась в зоне опроса;
выявление параметров отдельных клеточных образцов при прохождении клеточных образцов через зону опроса;
расшифровку выявленных параметров отдельных клеточных образцов с целью определения того, являются ли отдельные клеточные образцы частью нужной субпопуляции.
выборочную дериватизацию, уничтожение, разрушение, преобразование, нарушение или фрагментирование одной или нескольких популяций с клеточными образцами в зависимости от определения того, являются ли отдельные клеточные образцы частью нужной субпопуляции клеток; и
сбор образующейся в результате популяции обработанных клеток.
37. Процесс по п.36:
отличающийся тем, что популяция с клеточными образцами включает сперматозоиды;
отличающийся тем, что нужная субпопуляция клеток включает либо клетки с X-хромосомой, либо клетки с Y-хромосомой; и
отличающийся тем, что выявление параметров отдельных клеточных образцов при прохождении клеточных образцов через зону опроса включает выявление параметров более чем 40000 клеточных образцов в секунду при прохождении клеток через зону опроса.
38. Процесс по п.36, отличающийся тем, что выявление параметров отдельных клеточных образцов при прохождении клеточных образцов через зону опроса включает выявление параметров более чем 75000 клеточных образцов в секунду при прохождении клеток через зону опроса.
39. Процесс по п.36, отличающийся тем, что выявление параметров отдельных клеточных образцов при прохождении клеточных образцов через зону опроса включает выявление параметров более чем 100000 клеточных образцов в секунду при прохождении клеток через зону опроса.
40. Процесс по п.36, отличающийся тем, что клетки, определенные как часть нужной субпопуляции, не изменяются путем выборочной дериватизации, уничтожения, разрушения, преобразования, нарушения или фрагментирования клеток, и в котором образующаяся в результате популяция обработанных клеток включает такой процент клеток в нужной субпопуляции клеток, который по отношению к общему числу неизмененных клеток больше или равен 60%.
41. Процесс по п.36, отличающийся тем, что клетки, определенные как часть нужной субпопуляции, изменяются путем выборочной дериватизации, уничтожения, разрушения, преобразования, нарушения или фрагментирования клеток, и в котором образующаяся в результате популяция обработанных клеток включает такой процент клеток в нужной субпопуляции клеток, который по отношению к общему числу измененных клеток больше или равен 60%.
42. Процесс по п.36, отличающийся тем, что клетки, определенные как часть нужной субпопуляции, не изменяются путем выборочной дериватизации, уничтожения, разрушения, преобразования, нарушения или фрагментирования клеток, и в котором образующаяся в результате популяция обработанных клеток включает такой процент измененных клеток в нужной субпопуляции клеток, который по отношению к общему числу клеток в нужной субпопуляции меньше или равен 50%.
43. Процесс по п.36, отличающийся тем, что клетки, определенные как часть нужной субпопуляции, изменяются путем выборочной дериватизации, уничтожения, разрушения, преобразования, нарушения или фрагментирования клеток, и в котором образующаяся в результате популяция обработанных клеток включает такой процент неизмененных клеток в нужной субпопуляции клеток, который по отношению к общему числу клеток в нужной субпопуляции меньше или равен 50%.