用于阵列产生的高密度沉积的制作方法

本公开总体上涉及用于产生阵列例如细胞阵列或液滴阵列的高密度沉积领域。
背景技术：
已经开发了如流式细胞术等用于将细胞沉积到96孔微量滴定板中的方法和技术。已经开发了如低浓度样本的重力沉积等用于以15％的占用率将单一细胞沉积到微孔(microwell)中的方法和技术。然而，仍然需要能够产生具有高特异性、准确度和占用率的高密度微孔阵列的方法和系统。

背景技术

0、发明背景

技术实现思路

1、本公开提供了用于产生细胞阵列的方法。在一些实施例中，所述方法包括：提供包括多个细胞的样本；以及将所述样本中的所述多个细胞引入到微孔阵列的微孔中以产生所述细胞阵列，其中，所述微孔阵列包括每平方英寸500个或更多个微孔，并且其中，所述细胞阵列的所述微孔中的25％或更多包括单个细胞。将所述样本中的所述多个细胞引入到所述微孔阵列的所述微孔中包括：将所述样本中的所述多个细胞引入到所述微孔阵列的所述微孔中在多个第一期望位置处。将所述样本中的所述多个细胞引入到所述微孔阵列的所述微孔中在所述多个第一期望位置处包括：将来自所述多个细胞的兴趣细胞引入到所述多个第一期望位置之一处。

2、在一些实施例中，所述细胞阵列的所述微孔中的50％或更多包括单个细胞。在一些实施例中，所述微孔阵列包括每平方英寸1000个或更多个微孔。所述微孔阵列的所述微孔中的每一个都具有不超过1000纳升或不超过400纳升的体积。所述微孔阵列的所述微孔中的每一个都具有不超过1000微米或不超过400微米的直径。所述微孔阵列的所述微孔中的至少两个彼此间隔开不超过200微米或不超过80微米。

3、在一些实施例中，将所述多个细胞引入到所述微孔阵列的所述微孔中包括：将所述多个细胞流式细胞术地沉积到所述微孔阵列的所述微孔中。将所述多个细胞流式细胞术地沉积到所述微孔阵列的所述微孔中包括：使用流式细胞仪将单个细胞一次性沉积到所述微孔阵列的所述微孔中。

4、在一些实施例中，所述方法进一步包括：在将所述多个细胞引入到所述微孔阵列的所述微孔中之前，将试剂引入到所述微孔阵列的所述微孔中的一个或更多个中。在一些实施例中，所述方法进一步包括：将试剂引入到所述细胞阵列的所述微孔中的一个或更多个中。所述试剂包括一个或更多个合成颗粒。引入所述试剂包括：将所述试剂流式细胞术地沉积到所述微孔中。所述一个或更多个合成颗粒包括珠粒。

5、在一些实施例中，所述方法进一步包括：将合成颗粒引入到所述微孔阵列的所述微孔中在多个第二期望位置处。在一些实施例中，所述方法进一步包括：将兴趣合成颗粒引入到所述微孔阵列的所述微孔中在所述多个第二期望位置之一处，其中，所述合成颗粒中的一个不同于所述合成颗粒中的其他合成颗粒，其中，将合成颗粒引入到所述微孔阵列的所述微孔中的一个或更多个中包括：将所述合成颗粒中的所述一个引入到所述微孔阵列的微孔中在第二期望位置处。将合成颗粒引入到所述微孔阵列的所述微孔中包括：将所述合成颗粒流式细胞术地沉积到所述微孔阵列的所述微孔中。所述一个或更多个合成颗粒包括附有寡核苷酸条形码的磁性珠粒。

6、在一些实施例中，所述方法进一步包括：将流式细胞仪的分选部件与微孔阵列对齐。

7、本文公开了用于产生液滴阵列的方法。在一些实施例中，所述方法包括：将多个第一液滴引入到微孔阵列的微孔中以产生第一液滴阵列，其中，所述微孔阵列包括每平方英寸500个或更多个微孔，其中，所述第一液滴阵列的所述微孔中的25％或更多仅包括单个第一液滴。

8、在一些实施例中，所述第一液滴阵列的所述微孔中的50％或更多仅包括单个第一液滴。在一些实施例中，所述微孔阵列包括每平方英寸1000个或更多个微孔。所述微孔阵列的所述微孔中的每一个都具有不超过1000纳升或不超过400纳升的体积。所述微孔阵列的所述微孔中的每一个都具有不超过1000微米或不超过200微米的直径。

9、在一些实施例中，所述方法进一步包括：将多个第二液滴引入到所述第一液滴阵列的所述微孔中以产生第二液滴阵列，其中，所述第二液滴阵列的所述微孔中的25％或更多包括单个第一液滴和单个第二液滴。在一些实施例中，所述方法进一步包括：在将所述多个第一液滴引入到所述微孔阵列的所述微孔中之前，将多个第二液滴引入到所述微孔阵列的所述微孔中以产生第二液滴阵列，其中，所述第二液滴阵列中的所述微孔中的25％或更多包括单个第一液滴和单个第二液滴。

10、在一些实施例中，所述多个第一液滴和所述多个第二液滴中的每一个都分别包括单个细胞或合成颗粒。所述合成颗粒包括附有多个寡核苷酸条形码的珠粒。所述多个寡核苷酸条形码中的每一个都与所述多个寡核苷酸条形码中的至少另一个相同或不同。所述多个第二液滴中的第二液滴进一步包括试剂。引入所述多个第一液滴包括：将所述多个第一液滴流式细胞术地沉积到所述微孔阵列的所述微孔中。将所述多个第一液滴流式细胞术地沉积到所述微孔阵列的所述微孔中包括：使用流式细胞仪将单个第一液滴一次性沉积到所述微孔阵列的所述微孔中。

11、本文公开了细胞阵列。在一些实施例中，细胞阵列包括微孔阵列，所述微孔阵列包括每平方英寸500个或更多个微孔，其中，所述微孔阵列的所述微孔中的25％或更多包括单个细胞。

12、在一些实施例中，所述微孔中的50％或更多包括单个细胞。所述微孔阵列包括每平方英寸1000个或更多个微孔。所述微孔阵列的所述微孔中的每一个都具有不超过1000纳升或不超过400纳升的体积。所述微孔阵列的所述微孔中的每一个都具有不超过1000微米或不超过400微米的直径。所述微孔阵列的所述微孔中的至少两个彼此间隔开不超过200微米或不超过80微米。

13、在一些实施例中，所述微孔阵列的所述微孔中的25％或更多包括单个细胞和合成颗粒。所述合成颗粒包括附有多个寡核苷酸条形码的珠粒。

14、本文公开了用于对齐第一对齐微孔阵列以产生样本微孔阵列的方法。在一些实施例中，所述方法包括：(a)使用第一成像传感器确定第一参数并且使用第二成像传感器确定第二参数，其中，所述第一成像传感器和所述第二成像传感器大致彼此正交并且被定位在废液接收器皿与第一对齐微孔阵列之间；(b)提供所述第一对齐微孔阵列上、在x方向和y方向上的期望位置；(c)基于所述第一参数和所述第二参数将第一对齐液滴沉积到所述第一对齐微孔阵列的微孔中，其中，所述第一参数与所述x方向上的所述期望位置相关，并且其中，所述第二参数与所述y方向上的所述期望位置相关；(d)确定所述第一对齐液滴在所述第一对齐微孔阵列上的位置与所述期望位置之间的距离；(e)如果所述距离大于预定阈值，则基于所述第一对齐液滴在所述第一对齐微孔阵列上的位置与所述期望位置之间的所述距离调整所述第一参数和所述第二参数；以及(f)重复步骤(b)至(e)，直到所述第一对齐液滴在所述第一对齐微孔阵列上的位置与所述期望位置之间的所述距离不大于所述预定阈值。

15、确定所述第一对齐液滴在所述第一对齐微孔阵列上的位置与所述期望位置之间的所述距离包括：使用所述第一成像传感器对所述第一对齐微孔阵列和所述第一对齐液滴进行成像以及使用所述第二成像传感器对所述第一对齐阵列和所述第一对齐液滴进行成像。基于所述第一对齐液滴在所述第一对齐微孔阵列上的位置与所述期望位置之间的所述距离调整所述第一参数和所述第二参数包括：基于通过所述第一成像传感器对所述第一对齐微孔阵列和所述第一对齐液滴进行的所述成像和通过所述第二成像传感器对所述第一对齐微孔和所述第一对齐液滴进行的所述成像确定所述第一对齐液滴在所述第一对齐微孔阵列上的位置。

16、在一些实施例中，将所述第一对齐液滴沉积到所述第一对齐微孔阵列的所述微孔中包括：将所述第一对齐液滴沉积到所述第一对齐微孔阵列的对齐设备中，并且其中，确定所述第一对齐液滴在所述第一对齐微孔阵列上的位置与所述期望位置之间的所述距离包括：使用所述第一成像传感器对所述对齐设备和所述对齐设备上的所述第一对齐液滴进行成像以及使用所述第二成像传感器对所述对齐设备和所述对齐设备上的所述第一对齐液滴进行成像。

17、在一些实施例中，对齐设备包括多个对齐区域。所述多个对齐区域中的两个对齐区域可以包括大致相等的面积。所述多个对齐区域可以包括多个同心环。所述同心环中的两个同心环可以彼此分离0.1mm。所述同心环中的两个同心环可以彼此分离1mm。

18、在一些实施例中，所述第一参数与液滴电荷相关。所述第二参数与所述第一对齐液滴在所述第一对齐微孔阵列上在所述y方向上的位置相关。所述第一成像传感器是ccd相机或cmos相机。所述第二成像传感器是cmos相机或ccd相机。

19、在一些实施例中，将所述第一对齐液滴沉积到所述第一对齐微孔阵列的所述微孔中包括：将所述第一对齐液滴流式细胞术地沉积到所述第一对齐微孔阵列的所述微孔中。所述预定阈值与所述第一对齐液滴距所述废液接收器皿的边缘的距离相关。

20、在一些实施例中，所述方法进一步包括：基于所述第一参数和所述第二参数将样本液滴引入到所述样本微孔阵列的微孔中。在一些实施例中，所述方法可以包括：基于所述第一参数和所述第二参数将多个样本液滴引入到所述样本微孔阵列的微孔中。所述多个样本液滴包括细胞、附有寡核苷酸条形码的颗粒或其任何组合。

21、在一些实施例中，所述方法进一步包括：在将所述多个样本液滴引入到所述样本阵列的所述微孔中之前，将第二对齐液滴引入到第二对齐微孔阵列的微孔中；以及使用所述第二成像传感器确定所述第二对齐液滴在所述第二对齐微孔阵列上的位置，其中，将所述多个样本液滴引入到所述样本微孔阵列的所述微孔中进一步基于所述第二对齐液滴在所述第二对齐阵列上的位置。

22、在一些实施例中，提供在所述第一对齐微孔阵列上在所述x方向上的所述期望位置包括：使用所述第一成像传感器确定在所述第一对齐微孔阵列上在所述x方向上的所述期望位置，并且提供在所述第一对齐微孔阵列上在所述y方向上的所述期望位置包括：使用所述第二成像传感器确定在所述样本阵列上在所述y方向上的所述期望位置。

23、本文还公开了用于产生细胞阵列的系统。在一些实施例中，系统包括：细胞分选部件，所述细胞分选部件被配置成：将液滴流式细胞术地引入到微孔阵列的微孔中以产生细胞阵列，其中，所述微孔阵列包括每平方英寸500个或更多个微孔；以及控制部件，所述控制部件被配置成：接收在所述微孔阵列上在x方向和y方向上的期望位置；并且使用第一成像传感器确定第一参数并且使用第二成像传感器确定第二参数以便将所述液滴引入到所述微孔阵列的微孔中，其中，所述第一成像传感器和所述第二成像传感器大致彼此正交并且处于废液接收器皿与所述微孔阵列之间，并且其中，所述液滴的位置与所述期望位置之间的距离处于预定阈值内。

24、在一些实施例中，所述系统可以包括所述微孔阵列，其中，所述微孔阵列与所述细胞分选部件成液滴接收关系。

25、在一些实施例中，所述液滴包括细胞或合成颗粒。所述合成颗粒包括磁性珠粒。所述合成颗粒包括附有寡核苷酸条形码的珠粒。所述微孔阵列的所述微孔中的每一个都具有不超过1000纳升的体积。所述微孔阵列的所述微孔中的每一个都具有不超过1000微米的直径。所述微孔阵列的所述微孔中的至少两个彼此分离不超过200微米。

26、在一些实施例中，确定所述第一参数和所述第二参数包括：将第一对齐液滴流式细胞术地沉积到第一对齐微孔阵列的微孔上。所述第一参数与液滴电荷相关，并且所述第二参数与第一对齐液滴在所述第一对齐微孔阵列上在所述y方向上的位置相关。所述预定阈值与所述液滴距所述废液接收器皿的边缘的距离相关。

27、在一些实施例中，所述控制部件进一步被配置成基于所述第一参数和所述第二参数将多个细胞引入到所述微孔阵列的微孔中。所述控制部件进一步被配置成：在将所述多个细胞引入到微孔阵列的微孔中之前，将第二对齐液滴引入到第二对齐微孔阵列的微孔中；以及确定第二对齐液滴在第二对齐微孔阵列上的位置，其中，将所述多个细胞引入到所述细胞阵列的所述微孔中进一步基于所述第二对齐液滴在所述第二对齐微孔阵列上的位置。

28、在一些实施例中，所述控制部件被配置成：接收在所述微孔阵列上在所述x方向和所述y方向上的所述期望位置；并且使用所述第一成像传感器确定所述第一参数并且使用所述第二成像传感器确定所述第二参数以便将所述液滴引入到所述微孔阵列的所述微孔中，其中，所述第一成像传感器和所述第二成像传感器大致彼此正交并且处于废液接收器皿与所述微孔阵列之间，并且其中，所述液滴的位置和所述期望位置处于预定阈值内。

29、在一些实施例中，所述控制部件被配置成：接收在所述微孔阵列上在所述x方向和所述y方向上的所述期望位置；并且使用所述第一成像传感器确定所述第一参数并且使用所述第二成像传感器确定所述第二参数以便将所述液滴引入到所述微孔阵列的所述微孔中，其中，所述第一成像传感器和所述第二成像传感器大致彼此正交并且处于废液接收器皿与所述微孔阵列之间，并且其中，所述液滴的位置和所述期望位置处于预定阈值内。

30、本文公开了用于流动流对齐的系统和方法。在一些实施例中，所述系统包括：成像传感器，所述成像传感器被配置成捕获流式细胞仪的检测场中的流动流的一个或更多个图像；以及处理器，所述处理器包括可操作地耦合到所述处理器的存储器，其中，所述存储器包括存储于其上的用于确定所述流动流的一个或更多个性质且生成与所述流动流的所述一个或更多个性质相对应的数据信号的指令，其中，所述处理器被配置成响应于所述数据信号而自动调整所述流动流的一个或更多个参数。

31、本文公开了对齐流动流的方法。在一些实施例中，所述方法包括：(a)接收用于将第一对齐液滴沉积到第一对齐微孔阵列上的期望位置的第一参数；(b)使用所述第一参数将第二对齐液滴沉积到第二对齐微孔阵列；(c)使用第一成像传感器确定所述第二对齐液滴在第一检测场中从细胞分选部件到所述第二对齐微孔的路径，其中，所述第一成像传感器被定位在所述细胞分选部件与废液接收器皿之间；以及(d)确定所述第一对齐液滴在所述第一检测场中的路径的第一位置与所述第二液滴在所述第一检测场中的所述路径的相应第一位置之间的第一测量结果。

32、在一些实施例中，所述方法包括：(e)如果所述第一测量结果大于第一预定阈值，则：基于所述第一测量结果调整所述第一参数；以及重复步骤(b)至(d)。在一些实施例中，其中，接收用于将所述第一对齐液滴沉积到所述第一对齐微孔阵列上的所述第一期望位置的所述第一参数包括：使用所述第一参数将所述第一对齐液滴沉积到所述第一对齐微孔阵列上的所述期望位置；以及使用所述第一成像传感器确定所述第一对齐液滴在所述第一检测场中的所述路径。

33、在一些实施例中，所述细胞分选部件包括喷嘴。所述喷嘴可以包括孔口。所述细胞分选部件包括偏转板。

34、在一些实施例中，第一参数可以与x方向上的期望位置相关。第一参数可以与液滴电荷相关。

35、在一些实施例中，使用所述第一参数将所述第一对齐液滴沉积到所述第一对齐微孔阵列上的所述期望位置包括：使用所述第一参数和第二参数将所述第一对齐液滴沉积到所述第一对齐微孔阵列上的所述期望位置。使用所述第一参数将所述第二对齐液滴沉积到所述第二对齐微孔阵列可以包括：使用所述第一参数和所述第二参数将所述第二对齐液滴沉积到所述第二对齐微孔阵列。

36、在一些实施例中，第二参数可以与y方向上的期望位置相关。第二参数可以与液滴电荷相关。

37、在一些实施例中，步骤(b)可以包括：使用第二成像传感器确定所述第一对齐液滴在第二检测场中从所述偏转板到所述第一对齐微孔阵列上的所述期望位置的路径，其中，所述第二成像传感器被定位在所述废液接收器皿与所述偏转板之间。步骤(c)可以包括：使用所述第二成像传感器确定所述第二对齐液滴在所述第二检测场中的路径。步骤(d)可以包括：确定所述第一对齐液滴在所述第二检测场中的所述路径的第二位置与所述第二液滴在所述第二检测场中的所述路径的相应第二位置之间的第二测量结果。步骤(f)可以包括：如果所述第二测量结果大于第二预定阈值，则基于所述第二测量结果调整所述第二参数。

38、在一些实施例中，第一成像传感器和第二成像传感器大致彼此正交。所述第一成像传感器可以是ccd相机或cmos相机。所述第二成像传感器可以是ccd相机或cmos相机。

39、在一些实施例中，确定所述第一对齐液滴在所述第一检测场中的所述路径可以包括：捕获所述第一对齐液滴在所述第一检测场中的第一对齐图像。确定所述第二对齐液滴在所述第一检测场中的所述路径可以包括：捕获所述第二对齐液滴在所述第一检测场中的第二对齐图像。确定所述第一对齐液滴在所述第一检测场中的所述路径可以包括：确定所述第一对齐图像中沿着所述第一对齐液滴在所述第一检测场中的所述路径的第一通道。所述第一测量结果可以包括所述第二对齐液滴在所述第一检测场中的所述路径的至少一部分是否处于所述第二对齐图像中的相应第一通道内。

40、在一些实施例中，所述第一通道可以由所述第一对齐图像中的两个条表示，并且其中，所述相应第一通道由所述第二对齐图像中的相应两个条表示。所述第一测量结果可以包括所述第一对齐液滴在所述第一检测场中的所述路径的所述第一位置与所述第二液滴在所述第一检测场中的所述路径的所述相应第一位置之间的第一距离。

41、在一些实施例中，确定所述第一对齐液滴在所述第二检测场中的所述路径可以包括：捕获所述第一对齐液滴在所述第二检测场中的第三对齐图像。确定所述第二对齐液滴在所述第二检测场中的所述路径可以包括：捕获所述第二对齐液滴在所述第二检测场中的第四对齐图像。确定所述第一对齐液滴在所述第二检测场中的所述路径可以包括：确定所述第三对齐图像中沿着所述第一对齐液滴在所述第二检测场中的所述路径的第二通道。所述第二测量结果可以包括所述第二对齐液滴在所述第一检测场中的所述路径的至少一部分是否处于所述第二对齐图像中的相应第二通道内。

42、在一些实施例中，所述第二通道可以由所述第三对齐图像中的两个条表示，并且其中，所述相应第二通道由所述第四对齐图像中的相应两个条表示。所述第二测量结果可以包括所述第一对齐液滴在所述第二检测场中的所述路径的所述第二位置与所述第二液滴在所述第一检测场中的所述路径的所述相应第二位置之间的第二距离。

43、在一些实施例中，将所述第一对齐液滴沉积到所述第一对齐微孔阵列的所述期望位置可以包括：将所述第一对齐液滴流式细胞术地沉积到所述第一对齐微孔阵列的所述期望位置。使用所述第一参数来沉积所述第二液滴可以包括：使用所述第一参数流式细胞术地沉积所述第二。

44、在一些实施例中，所述方法可以包括：基于所述第一参数将样本液滴引入到所述样本微孔阵列的微孔中。所述方法可以包括：基于所调整的第一参数将多个样本液滴引入到所述样本微孔阵列的多个微孔中。所述多个样本液滴可以包括细胞、附有寡核苷酸条形码的颗粒或其任何组合。

45、本文公开了用于产生细胞阵列的系统。在一些实施例中，所述系统包括：细胞分选部件；非暂态存储器，所述非暂态存储器被配置成存储可执行指令；以及与细胞分选部件和非暂态存储器通信的处理器，所述处理器被可执行指令编程用于：(a)接收用于将所述第一对齐液滴沉积到所述第一对齐微孔阵列上的所述期望位置的第一参数；(b)使细胞分选部件使用第一参数将第二对齐液滴沉积到第二对齐微孔阵列；并且(c)使用第一成像传感器确定所述第二对齐液滴在第一检测场中从所述细胞分选部件到所述第二对齐微孔的路径，其中，所述第一成像传感器被定位在所述细胞分选部件与废液接收器皿之间；并且(d)确定所述第一对齐液滴在所述第一检测场中的路径的第一位置与所述第二液滴在所述第一检测场中的所述路径的相应第一位置之间的第一测量结果。

46、在一些实施例中，所述处理器被编程用于：使所述细胞分选部件使用所述第一参数将液滴引入到微孔阵列的微孔中以产生细胞阵列，其中，所述微孔阵列包括每平方英寸500个或更多个微孔。

47、在一些实施例中，所述系统可以包括所述微孔阵列，其中，所述微孔阵列与所述细胞分选部件成液滴接收关系。所述液滴可以包括细胞或合成颗粒。所述合成颗粒可以包括磁性珠粒。所述合成颗粒可以包括附有寡核苷酸条形码的珠粒。所述微孔阵列的所述微孔中的每一个都可以具有不超过1000纳升的体积。所述微孔阵列的所述微孔中的每一个都可以具有不超过1000微米的直径。所述微孔阵列的所述微孔中的至少两个可以彼此分离不超过200微米。

48、在一些实施例中，为了确定所述第一参数和所述第二参数，所述处理器被所述可执行指令编程用于将第一对齐液滴流式细胞术地沉积到第一对齐微孔阵列的微孔上。所述第一参数可以与液滴电荷相关，并且所述第二参数与第一对齐液滴在所述第一对齐微孔阵列上在所述y方向上的位置相关。

49、所述处理器可以被所述可执行指令编程用于：基于所述第一参数和所述第二参数将多个细胞引入到所述微孔阵列的微孔中。所述处理器可以被编程用于：(e)如果所述第一测量结果大于第一预定阈值，则：基于所述第一测量结果调整所述第一参数；并且重复步骤(b)到(d)。在一些实施例中，为了接收用于将所述第一对齐液滴沉积到所述第一对齐微孔阵列上的所述第一期望位置的所述第一参数，所述硬件处理器被所述可执行指令编程用于：使用所述第一参数将所述第一对齐液滴沉积到所述第一对齐微孔阵列上的所述期望位置；并且使用所述第一成像传感器确定所述第一对齐液滴在所述第一检测场中的所述路径。

50、在一些实施例中，所述细胞分选部件可以包括喷嘴。所述喷嘴可以包括孔口。所述细胞分选部件包括偏转板。