JPWO2022117547A5 - - Google Patents
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Claims (16)
少なくとも1のマイクロ流体分類ユニット[9]を備えるカートリッジ;
ここで前記ユニットは、
(i)分類ジャンクション点[2]に試料流体を供給するための、少なくとも1の試料供給導管[1];
前記試料流体は、分類されるべき陽性および陰性粒子の混合物を含む;
(ii)前記分類ジャンクション点[2]から陽性粒子を含む流体を取り除くための、少なくとも1のマイクロ流体分類済み陽性粒子導管[4]、
(iii)前記分類ジャンクション点[2]から陰性粒子を含む廃棄物流体を取り除くための、少なくとも1のマイクロ流体廃棄物導管[5]、
および
(iv)前記分類ジャンクション点[2]に押出流体を供給するための、少なくとも1の押出流体導管[3]
を備え;
前記分類ユニット[9]は、少なくとも4つのマイクロ流体導管(i)、(ii)、(iii)および(iv)が、前記分類ジャンクション点[2]で会合することを特徴とし;
前記カートリッジは、前記分類ジャンクションの上流の前記試料供給導管(i)内の陽性粒子を検出するための、少なくとも1の検出ゾーンをさらに備え;
および
前記分類ジャンクション点[2]の上流の前記供給導管内の陽性粒子を検出するのに応答して、前記少なくとも1のマイクロ流体分類ユニットを通る流体の流れを制御し、および前記試料供給導管[1]内の粒子の流速を一時的に減少させる器具
を備え、
前記粒子は、ダブルエマルジョン液滴である
システム。 1. A system for classifying particles in a liquid medium, comprising:
a cartridge comprising at least one microfluidic sorting unit [9] ;
wherein the unit is
(i) at least one sample supply conduit [1] for supplying a sample fluid to a sorting junction point [2] ;
The sample fluid comprises a mixture of positive and negative particles to be sorted;
(ii) at least one microfluidic sorted positive particle conduit [4] for removing fluid containing positive particles from said sorting junction [2] ;
(iii) at least one microfluidic waste conduit [5] for removing waste fluid containing negative particles from said sorting junction [2] ;
and (iv) at least one extrusion fluid conduit [3] for supplying an extrusion fluid to said sorting junction point [2].
With
said sorting unit [9] being characterised in that at least four microfluidic conduits (i), (ii), (iii) and (iv) meet at said sorting junction point [2];
the cartridge further comprises at least one detection zone for detecting positive particles in the sample supply conduit (i) upstream of the sorting junction;
and an apparatus for controlling fluid flow through the at least one microfluidic sorting unit and temporarily reducing a flow rate of particles in the sample supply conduit [1] in response to detecting positive particles in the supply conduit upstream of the sorting junction [2] ,
The system wherein the particles are double emulsion droplets.
前記少なくとも1のマイクロ流体分類ユニット[9]は、
(v)分類されるべき前記粒子を含む前記試料流体内にスペーサ流体を供給するために、前記試料供給導管[1]内において前記分類ジャンクション点[2]の上流に配置される、スペーサ流体導管[11]およびスペーサ流体ジャンクション[10]
をさらに備え、
前記システムは、具体的には少なくとも2つの別々の検出ゾーンを備え;
上流検出ゾーン[12]は、粒子を前記スペーサ流体ジャンクション[10]に達する前に検出するために、前記スペーサ流体ジャンクション[10]の上流に配置され、
および
下流検出ゾーン[13]は、陽性粒子を前記分類ジャンクション点[2]に入る前に検出するために、スペーサ流体入口の下流に配置され;
および
前記下流検出ゾーンは、具体的には、正しい分類が行われたかどうかを前記器具が検出できるように設計される、
システム。 2. The system of claim 1,
The at least one microfluidic sorting unit [9] comprises:
(v) a spacer fluid conduit [11] and a spacer fluid junction [10] arranged in the sample supply conduit [1] upstream of the sorting junction point [2] for supplying a spacer fluid into the sample fluid containing the particles to be sorted.
Further equipped with
The system specifically comprises at least two separate detection zones;
an upstream detection zone [12] is disposed upstream of said spacer fluid junction [10] for detecting particles before they reach said spacer fluid junction [10];
and
a downstream detection zone [13] located downstream of the spacer fluid inlet for detecting positive particles before they enter the sorting junction [2];
and
The downstream detection zone is specifically designed to allow the device to detect whether a correct classification has been made.
system.
前記カートリッジは、前記試料流体、前記廃棄物流体、および分類済み陽性粒子流体を含む、前記分類を達成するために必要な流体の全体積を収容できる、流体のための1組のウェル(well)または容器を備える
システム。 A system according to any one of claims 1 to 2 ,
The cartridge comprises a set of wells or containers for fluids capable of accommodating the total volume of fluids required to accomplish the classification, including the sample fluid, the waste fluid, and the classified positive particle fluid.
前記分類ジャンクション点[2]の上流で陽性粒子を検出するのに応答して、スペーサ流体入口[18]に空気圧を作用させることによって、分類事象を誘発するための手段を備え、
および/または
前記分類ジャンクションの上流で陽性粒子を検出した後、1秒以下の間一時的に、前記試料供給導管[1]内の粒子の流速を減少させるための手段を備える
システム。 A system according to any one of claims 2 to 3 ,
means for triggering a sorting event by applying air pressure to a spacer fluid inlet [18] in response to detecting a positive particle upstream of the sorting junction [2] ;
and/or
means for temporarily reducing the flow rate of particles in the sample supply conduit [1] for a period of one second or less after detecting a positive particle upstream of the sorting junction;
system.
前記押出流体および前記スペーサ流体の両方が、水性流体である
システム。 A system according to any one of claims 1 to 4 ,
A system in which both the extrusion fluid and the spacer fluid are water-based fluids.
前記分類済み陽性粒子導管[4]および前記廃棄物導管[5]に可変の負圧を加えるための手段を備える
システム。 A system according to any one of claims 1 to 5 ,
A system comprising means for applying a variable negative pressure to said sorted positive particle conduit [4] and to said waste conduit [5].
前記カートリッジは、2以上の分類レーンを備え、
および
前記2以上の分類レーンは、対で構成され、
前記少なくとも1の検出ゾーンは、具体的には分類レーン対の少なくとも2つの別々の粒子供給導管の部分を備え、
および
分類レーンの各対は、具体的には上流検出ゾーン[12]および下流検出ゾーン[13]を備える
システム。 A system according to any one of claims 1 to 6 ,
the cartridge comprises two or more sorting lanes;
and the two or more sorting lanes are arranged in pairs ,
The at least one detection zone specifically comprises at least two separate particle supply conduit portions of a sorting lane pair,
and
Each pair of sorting lanes specifically comprises an upstream detection zone [12] and a downstream detection zone [13].
system.
前記器具は、前記上流検出ゾーンで、分類レーン対の2つの別々の液滴試料供給導管からの信号を検出し、
および
前記2つの試料供給導管の各々は、検出ループを備え、および前記2つの検出ループは、異なる長さである
システム。 8. A system according to claim 7 , comprising:
the instrument detects signals from two separate droplet sample supply conduits of a classification lane pair at the upstream detection zone;
and wherein each of the two sample supply conduits includes a detection loop, and the two detection loops are of different lengths.
前記2以上の分類レーンは、同じ圧力供給源に空気圧的に接続される
システム。 A system according to any one of claims 7 to 8 ,
A system in which the two or more sortation lanes are pneumatically connected to the same pressure source.
前記器具は、前記カートリッジにフィットし、前記カートリッジを通る前記流体を制御しおよび駆動するように設計されているのに加え、シングルエマルジョン液滴を生成するように作られたカートリッジ、およびダブルエマルジョン液滴を生成するように作られたカートリッジを通る前記流体にフィットし、制御しおよび駆動するようにも設計される
システム。 A system according to any one of claims 1 to 9 ,
The device is designed to fit into the cartridge and to control and drive the fluid through the cartridge, as well as a system designed to fit into, control and drive the fluid through a cartridge made to produce single emulsion droplets and a cartridge made to produce double emulsion droplets.
前記ユニットは:
(i)分類ジャンクション点[2]に試料流体を供給するための、少なくとも1の試料供給導管[1];
前記試料流体は、分類されるべき陽性および陰性粒子の混合物を含む;
(ii)前記分類ジャンクション点[2]から陽性粒子を含む流体を取り除くための、少なくとも1のマイクロ流体分類済み陽性粒子導管[4]、
(iii)前記分類ジャンクション点[2]から陰性粒子を含む廃棄物流体を取り除くための、少なくとも1のマイクロ流体廃棄物導管[5]、
および
(iv)前記分類ジャンクション点[2]に押出流体を供給するための、少なくとも1の押出流体導管[3]
を備え;
前記分類ユニット[5]は、少なくとも4つのマイクロ流体導管(i)、(ii)、(iii)および(iv)が、前記分類ジャンクション点[2]で会合することを特徴とし;
前記カートリッジは、前記分類ジャンクションの上流の前記試料供給導管(i)内の陽性粒子を検出するための、少なくとも1の検出ゾーンをさらに備え;
前記粒子は、ダブルエマルジョン液滴である
カートリッジ。 A cartridge comprising at least one microfluidic sorting unit [9] according to any one of claims 1 to 10 ,
The unit comprises:
(i) at least one sample supply conduit [1] for supplying a sample fluid to a sorting junction point [2] ;
The sample fluid comprises a mixture of positive and negative particles to be sorted;
(ii) at least one microfluidic sorted positive particle conduit [4] for removing fluid containing positive particles from said sorting junction [2] ;
(iii) at least one microfluidic waste conduit [5] for removing waste fluid containing negative particles from said sorting junction [2] ;
and (iv) at least one extrusion fluid conduit [3] for supplying an extrusion fluid to said sorting junction point [2].
With
said sorting unit [5] being characterised in that at least four microfluidic conduits (i), (ii), (iii) and (iv) meet at said sorting junction point [2];
the cartridge further comprises at least one detection zone for detecting positive particles in the sample supply conduit (i) upstream of the sorting junction;
The cartridge wherein the particles are double emulsion droplets.
前記器具は、2つの直線的な検出ゾーン、すなわち前記上流および前記下流検出ゾーンを形成する光学システムを備える一体型ユニットを形成する光学ヘッドを備え;
前記光学ヘッドは、陽性粒子の検出のために必要な光学系および検出器をさらに備え;
前記器具は、具体的には陽性粒子をレーザー誘導蛍光信号によって検出するように適応され、
前記器具は、具体的には前記上流および前記下流検出ゾーン内の両方で陽性粒子から発せられる前記蛍光信号を、単一のレンズシステムを通して集めるように適応され、
および
前記器具は、前記カートリッジを前記光学システムと位置合わせする(align)自動位置合わせ(alignment)システムを備えてもよく;
前記位置合わせシステムは、前記光学ヘッドをX-Y平面内で動かすことにより前記光学システムと前記カートリッジとを位置合わせする、3つのアクチュエータを備える;
システム。 A system as claimed in claims 1 to 10 ,
said instrument comprises an optical head forming an integral unit comprising an optical system forming two linear detection zones, i.e. said upstream and said downstream detection zones;
The optical head further comprises the necessary optics and detectors for the detection of positive particles ;
The instrument is specifically adapted to detect positive particles by laser-induced fluorescence signals,
The instrument is specifically adapted to collect the fluorescent signals emanating from positive particles in both the upstream and downstream detection zones through a single lens system;
and
The instrument may include an automatic alignment system that aligns the cartridge with the optical system;
the alignment system includes three actuators that move the optical head in the XY plane to align the optical system with the cartridge;
system.
前記器具は、可変の正圧および可変の負圧の両方で操作する空気圧システムによって、前記少なくとも1のマイクロ流体分類ユニットを通る流体の流れを制御し、
前記空気圧システムは、具体的にはマイクロ流体システムに高い正圧または低い正圧を供給することができる1組の方向制御バルブと、前記マイクロ流体システムに可変の負圧または周囲圧力を供給することができる別の1組の方向制御バルブとを備える
システム。 A system as claimed in any one of claims 1 to 10 and 12 ,
the instrument controls the flow of fluid through the at least one microfluidic sorting unit by a pneumatic system operating under both variable positive pressure and variable negative pressure ;
The pneumatic system specifically comprises a set of directional control valves capable of supplying high or low positive pressure to the microfluidic system, and another set of directional control valves capable of supplying variable negative or ambient pressure to the microfluidic system.
system.
前記粒子は、ダブルエマルジョン液滴であり、
前記方法は以下の各ステップ:
i.粒子を含む試料流体を供給するステップ、
ii.請求項11に記載されたマイクロ流体カートリッジであって、以下を備えるカートリッジを供給するステップ;
押出流体の体積を備える供給ウェルまたは容器、
スペーサ流体の体積を備える供給ウェルまたは容器、
および
前記粒子試料流体の体積を備える供給ウェルまたは容器;
iii.前記カートリッジを前記器具内に挿入するステップ、
iv.前記システム上で前記分類を開始するステップ、
および
v.前記分類が完成した後に、前記分類済み陽性粒子を適切な容器内に移すステップ;
を含み;
粒子の流速は、前記カートリッジの前記上流検出ゾーン[12]で前記器具によって陽性信号が検出されるのに応答して、一時的に減少する
方法。 A method for classifying particles comprising the use of a system according to any one of claims 1 to 10 and 12 to 13 ,
the particles are double emulsion droplets;
The method comprises the steps of:
i. providing a sample fluid containing particles;
ii. Providing a microfluidic cartridge according to claim 11 , comprising:
a supply well or vessel comprising a volume of extrusion fluid;
a supply well or vessel comprising a volume of spacer fluid;
and a supply well or vessel containing a volume of said particle sample fluid;
iii. Inserting the cartridge into the device;
iv. initiating said classification on said system;
and v. transferring the sorted positive particles into a suitable container after the sorting is complete;
Including;
A method wherein particle flow rate is temporarily reduced in response to a positive signal being detected by said instrument at said upstream detection zone [12] of said cartridge.
i.少なくとも1または複数の特定の標的核酸分子と、前記標的核酸分子の少なくとも1を特定的に検出するための少なくとも1の試薬とを含む、混合核酸分子の液体試料を供給するステップ、
ii.前記液体試料から、混合核酸分子を各々含む複数のダブルエマルジョン液滴を含むエマルジョンを、形成するステップ、
iii.少なくとも1の特定の標的核酸分子を含む液滴内で、特定の検出可能な反応を得るために、エマルジョン液滴をインキュベートするステップ、
iv.反応させた液滴を、請求項1~10および12~13のいずれか一項に記載された液滴を分類するためのシステム内に装填するステップ、
v.前記システムを使用して、マイクロ液滴を分類するステップ、
vi.分類済み液滴を適切な容器内に集め、前記分類済み液滴を合体させるステップ、
および
vii.ステップviからの合体され選択された液滴を、一般的な増幅手順に従わせるステップ;
を含む方法。 1. An in vitro method for enriching one or more target nucleic acid molecules from a sample of mixed nucleic acid molecules, comprising the steps of:
i. providing a liquid sample of mixed nucleic acid molecules comprising at least one or more specific target nucleic acid molecules and at least one reagent for specifically detecting at least one of said target nucleic acid molecules;
ii. forming an emulsion from the liquid sample, the emulsion comprising a plurality of double emulsion droplets, each of the emulsion droplets comprising a mixed nucleic acid molecule;
iii. Incubating the emulsion droplets to obtain a specific detectable reaction in the droplets containing at least one specific target nucleic acid molecule;
iv. loading the reacted droplets into a system for sorting droplets as described in any one of claims 1 to 10 and 12 to 13 ;
v. sorting the microdroplets using the system;
vi. collecting the sorted droplets in a suitable container and combining said sorted droplets;
and vii. subjecting the combined and selected droplets from step vi to a general amplification procedure;
The method includes:
a)請求項11に記載された少なくとも1のカートリッジ、
b)粒子を分類するためのシステムの器具に前記少なくとも1のカートリッジをフィットさせるための、具体的には請求項1~10または12~13のいずれか一項に記載されたシステムの器具にフィットさせるための、少なくとも1のガスケット;
前記粒子は、ダブルエマルジョン液滴である;
および
c)前記少なくとも1のカートリッジによって準備される分類の数を行うのに十分な量のバッファ(buffer)流体の、少なくとも1のバイアル;
を備える
キット。
A kit of parts for carrying out any of the methods according to any one of claims 14 to 15 , comprising:
a) at least one cartridge according to claim 11 ,
b) at least one gasket for fitting said at least one cartridge to an implement of a system for sorting particles, in particular to an implement of a system according to any one of claims 1 to 10 or 12 to 13 ;
The particles are double emulsion droplets;
and c) at least one vial of buffer fluid in an amount sufficient to perform the number of sorts provided by said at least one cartridge;
A kit comprising:
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