据要被过滤的流体的性质、要被分离的生物颗粒的性质和要被过滤的流体的体积,选择每 一基本过滤区的表面和基本过滤区的数量。
[0066] 所述方法的每一基本过滤区的表面等于直径在0. 6cm至3cm的圆盘的表面,并且 选择基本过滤区的数量,以便过滤至过滤表面的流体体积的比率小于40ml/cm2,且优选大 于 0· 14ml/cm2。
[0067] 优选地,每一基本过滤区的表面等于直径大于或等于0. 8cm的圆盘的表面。
[0068] 优选地,过滤器具有校正至3 μ m至100 μ m之间大小的孔,并且具有在3xl03至 5x106个孔/cm2之间的孔密度。
[0069] 优选地,通过0· 05巴至1巴之间的压力减小,及可能地,小于1巴的压力增加,进 行过滤。
[0070] 为了进行过滤,优选使用形成标记的过滤器,该标记适于与通过定位基本过滤区 分析过滤残留物的方式相关。
[0071] 优选地,形成过滤器的标记被并入一次性过滤模件中,该一次性过滤模件包括至 少一个容纳要被过滤的流体的腔室,并且可以在使用之前处理该流体,以对该流体进行消 毒或使该流体不含消化DNA、RNA或蛋白的酶。
[0072] 要被分离的生物颗粒例如是细胞。在这种情况中,在过滤含细胞的流体之前,通过 预富集要被分离细胞和/或通过稀释,可以从含细胞的流体样品(诸如生物流体或细胞培 养物)制备用于过滤的流体样品。
[0073] 含细胞的流体可以是血液,并且优选地,在这种情况中的过滤器具有在5 μ m至 25 μ m之间的标准化的孔。
[0074] 含生物颗粒的流体是尿液,并且过滤器的标准化的孔在8 μ m至100 μ m之间。
[0075] 所述方法可以用于:在通过活检、手术方法或通过口洗涤获得的诸如血液、尿液、 腹水、脑脊液(cephalorachidian fluid)、乳、胸膜渗出液、洗漆子宫颈的流体、细胞悬浮液 的生物流体中检测细胞,用于诊断目的,检测的所述细胞诸如为肿瘤、胚胎、内皮、成纤维细 胞、肌肉、神经或单核细胞、细胞株、器官细胞、祖细胞或造血细胞;检测动物或植物细胞。
[0076] 本发明还涉及用于实施所述方法的过滤模件,所述模件包括:腔室单元,包括至少 一个隔室,该至少一个隔室在其下部被包括至少一个开口的基底封闭;过滤器支撑抽屉,包 括至少一个洞,每一个洞都被设置为面向在所述腔室单元中的开口;过滤器,紧贴在所述腔 室单元的底面和所述支撑抽屉之间。
[0077] 在该模件中,在腔室单元的基底中的每一开口的尺寸和在过滤器支撑抽屉中的每 一洞的尺寸,使得在腔室单元的基底中的开口构成的每一对和在过滤器支撑抽屉中的相关 的洞,限定出有限表面的基本过滤区,并且其中每一隔室的有用体积与位于隔室基底中的 基本过滤区的数量成比例。
[0078] 优选地,基本过滤区的表面等于当量直径在0. 6cm至3cm之间的圆盘的表面,并且 每一隔室的有用体积与包括在隔室基底中的开口的表面总和的比率小于40ml/cm2,并且优 选大于0. 14ml/cm2以及所有中间值和上述范围的子范围。
[0079] 优选地,在腔室单元基底中的至少一个开口的尺寸和在过滤器支撑抽屉中的对应 的洞的尺寸,使得对应的基本过滤区的表面大于或等于直径为〇. 8cm的圆盘的表面。
[0080] 优选地,至少一个隔室可以被至少一个可移动的分离壁分成部分隔室,这样至少 一个部分隔室在它的基底中包括至少一个开口,并且所述部分隔室的体积与在该部分隔室 基底中的开口的表面总和的比率小于40ml/cm 2,并且优选大于0. 14ml/cm2以及所有中间值 和上述范围的子范围。
[0081] 优选地,过滤模件包括设置在腔室单元的基底和过滤器之间的槽舌密封接缝,该 槽舌密封接缝包括对应于腔室单元基底中的洞的至少一个洞,该洞被至少一个突出的唇状 物包围。
[0082] 此外,过滤模件还优选包括在过滤器和过滤支撑载体之间的平板接缝,该平板接 缝包括与过滤器支撑载体中的洞相对的至少一个开口。
[0083] 过滤器可以形成标记,该标记的中央部分包括至少一个多孔区,并且该标记的边 缘形成一框架,该框架包括指示它在过滤支撑载体上的位置的工具。
[0084] 指示工具例如是具有不同直径的至少两个洞,该洞被设计为与设置在过滤器支撑 载体上的具有对应直径的轴(stud)配合。
[0085] 优选地,过滤器的至少一个中央多孔部分包括3xl03个孔/cm 2至5x10 6个孔/ cm2,且孔为3μηι至100μπι。将所有中间的孔径值和子范围都考虑在该范围内,包括3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 27. 5, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 7 0, 75, 80, 85, 87. 5,90,92. 5,95,97. 5和100 μ m。也考虑所有中间的孔密度范围和子范 围,1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 或 9xl03, 104, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 或 9xl04, 105, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 或 9xl05, 106,及 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 或 9xl06个孔 /cm 2。
[0086] 优选地,过滤模件还包括至少一个阻塞物,用于关闭隔室的上开口。
[0087] 优选地,腔室单元在它的较低部分处包括轮缘(rim),该轮缘朝外延伸,并且与至 少一个组装销配合,允许过滤器紧贴在过滤器支撑载体和腔室单元之间,该组装销包括在 腔室单元的轮缘上延伸的易碎的端部。
[0088] 优选地,它的所有部件都是由适于消毒操作或被设计为使它们没有RNase、DNase 和蛋白酶的材料制成。
[0089] 最后,本发明涉及一种用于将过滤模件保持在过滤器上的过滤模件支撑载体,该 过滤模件支撑载体包括可以在打开位置和加持位置之间移动的至少一个凸轮,该凸轮被设 计为在过滤支撑载体和腔室元件之间的过滤器上施加压力。
[0090] 优选地,至少一个凸轮被设计为,如果过滤模件包括至少一个固定销,且该至少一 个固定销的一端是易碎的,则当至少一个凸轮向过滤器施加压力时,切割至少一个固定销 的端部。
[0091] 支撑单元形成过滤器的一部分。
[0092] 优选地,过滤模件还包括设计为与在支撑单元上的互补工具配合的工具,以便向 过滤模件施加相对于支撑单元的取向,并且支撑单元包括设计为与过滤模件上的工具配合 的工具,以便指示过滤模件相对于支撑单元的取向。
[0093] 根据本发明,用于分离包含在流体中的生物颗粒的方法由在过滤器上过滤流体组 成,该过滤器具有适于要被分离的颗粒的性质的特征。生物颗粒可以是细胞、红血细胞、血 小板凝聚物、纤维蛋白或组织废物。过滤的流体尤其是从生物流体样品获得的流体,该生物 流体样品可以已经经过在先处理,以便于通过过滤操作进行分离。特别当要被分离的颗粒 是细胞时,该在先操作(将在下面更详细描述)通过包括以下操作中的一种或多种:被设计 为预富集要被分离的细胞的化学处理,稀释,被设计为便于分离进行的化学处理,该分离通 过过滤要分离的细胞进行。
[0094] 而且,用于制备过滤的流体样品的这些条件,发明人注意到,为了在分离要被检测 的细胞的方法中实现良好的可靠性,需要使过滤器的某些特征适应过滤流体的体积。特别 是,过滤器必需被分成基本过滤区,每一个基本过滤区的表面都等于直径在0. 6cm至3cm之 间的圆盘的表面,并且优选直径大于〇. 8cm的圆盘的表面,并且甚至直径为0. 8cm至I. 5cm 之间的圆盘的表面,以及所有中间值和上述范围的子范围。基本过滤区例如可以为圆盘的 形状。
[0095] 此外,要被过滤的流体的量必需在Iml至100mL之间,并且优选地,该体积应当在 8ml至15ml之间;其中,要被过滤的流体必需穿过每一个基本过滤区。这些范围包括所有 中间值和上述范围的子范围。
[0096] 因此,为了过滤特定样品,必需使用装置,以在过滤器上限定与要被过滤的样品的 体积成比例的基本过滤区的数量。
[0097] 通常,要被过滤的样品的体积一方面依赖于可以初始采集的生物流体的体积,并 且另一方面依赖于可能的稀释,该可能的稀释尤其依赖于要被分离的生物颗粒的性质。采 用的体积尤其依赖于采集的流体的性质,和从中采集流体的患者的年龄。本领域技术人员 知道,如何依赖于采集的流体的性质和从中采集流体的患者,确定采用的体积。
[0098] 稀释尤其依赖于可以在采集的流体中发现的,每单位体积中的颗粒的数量。事实 上,如果过滤在令人满意的条件下进行,则每单位要过滤的流体的体积中要分离的颗粒的 数量不应太大,以避免阻塞过滤器。此外,如果所述方法要用于检测与数量大得多的细胞混 合在一起的特定的罕见细胞,则每单位体积中的细胞的数量不应太小,以便实现以合理的 可能性在过滤器上发现寻找的细胞。本领域技术人员还知道,依赖于所述流体的性质和要 寻找的细胞的类型,如何确定这些稀释率。
[0099] 从患者中采集的生物样品例如可以是血液、尿液、腹水、脑脊液、奶或胸膜外渗液; 它还可以是来自洗涤子宫颈的流体,或从患者中采集生物样品可能产生的任何其它流体。 [0100] 还可以使用分析方法,以搜寻样品中的细胞,该样品不是直接从患者中采集的,并 且例如为在由涂片制成的细胞培养基或活检中采集的样品,或人类或动物组织样品,或进 一步地在人类或动物细胞系的培养基中。
[0101] 如果采集的生物流体是血液,则采集的量通常在Iml至20ml之间,并且血液以5 至20倍的比率进行稀释,以获得用于过滤的流体样品。在这些条件下,该用于过滤的流体 样品在1至20个基本过滤区上进行过滤。这些值包括所有中间值和上述范围的子范围。
[0102] 对于所有其它流体,样品接近5ml至10ml,并且以2倍至10倍之间的比率进行稀 释,或者它们可以不被稀释。这些样品在一定数量的基本过滤区上进行过滤,该一定数量的 基本过滤区可以是多达5个或甚至更多,特别是如果这些样品是已经以10倍比率进行稀释 的IOml样品。这些值包括所有中间值和上述范围的子范围。
[0103] 可以寻找的细胞特别是罕见细胞,诸如肿瘤细胞、胚胎细胞、内皮细胞、成纤维细 胞、肌肉细胞、神经细胞、单核细胞、细胞株、器官细胞(肝脏细胞、肾脏细胞等)、祖细胞和 造血细胞。作为实例给出的该列表不是限制性的。
[0104] 在过滤之前,可以通过密度梯度类型的处理,或通过裂解不感兴趣的细胞,或通过 免疫介导的方法,通过阳性或阴性筛选,通过刺激试图增殖的细胞等等,预富集细胞。
[0105] 该列表不是限制性的,并且本领域技术人员知道如何选择适于他或她要分离的细 胞性质的预富集的方法。
[0106] 以及对于预富集处理,可以通过根据要寻找的细胞的性质的试剂,处理含细胞的 流体样品,以便于进行通过过滤操作的分离。
[0107] 如果生物样品含有血液,则处理的目的可以是裂解红血细胞和防止血液凝集,并 且例如由添加皂角苷和EDTA(乙二胺四乙酸)构成。
[0108] 如果过滤要分离经固定的细胞,则处理的目的也可以是例如通过添加甲醛,固定 有核细胞。在这种情况中,处理的目标是使富集变成可能。
[0109] 如果过滤要分离未经固定的细胞,则可以使用适于临时使生物膜坚硬的试剂或条 件(例如,通过添加多糖、DMSO(二甲基亚砜)、通过低温等)下,处理生物样品。
[0110] 本领域技术人员知道,如何根据要寻找的细胞的性质,选择最适合的方法。
[0111] 生物样品可以已经使用允许过滤适于最后的寻找的试剂进行稀释、预富集或处理 过,然后该生物样品经过滤穿过过滤器,该过滤器由聚碳酸酯或其它等价材料制成,具有的 标准孔径在1 μ m至100 μ m之间,且适于要分离的颗粒的性质。将所有中间值和子范围都 考虑在该范围内,包括 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 27. 5 ,30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 75, 80, 85, 87. 5, 90, 92. 5, 95, 97. 5 和 100 μ m。例如,如果要特 别分离肿瘤细胞或上皮细胞,则该孔径优选在3 μ m至25 μ m之间,并且约为8 μ m。
[0112] 孔密度适于要分离的颗粒的性质。优选地,过滤器的孔密度在5xl03至5x10 6 个孔/cm2之间,并且甚至更好在5x10 4至5x10 5之间。将所有中间值和子范围都考虑 在该范围内,以及下面的具体值:1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8或9xl03, 104, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8或 9xl04, 105, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 或 9xl05, 106,及 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 或 9xl06个孔 /cm2。
[0113] 优选压力下降0.05巴至1巴之间,并且优选接近0. 1巴,进行过滤。考虑所有中 间值和该范围内子范围,包括0.05,0.06,0.07,0.08,0.09,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,0· 60, 0. 70, 0. 80, 0. 90和I. 0巴。可以通过略增加位于过滤器上的流体的压力,辅助过滤。但 是,该压力的增加必需小于1巴。这些条件特别适于细胞分离。
[0114] 该方法可以用于不同的目标,例如,用于寻找生物流体中的悬浮液中的罕见细胞, 以便允许诊断或纯化流体,以分析溶液中各成分的良好状态。
[0115] 如果所述方法用于寻找细胞并且分析它们,则在过滤后,回收已经用于过滤流体 的过滤器,以确保过滤区被清楚地鉴定,并且能够在这些过滤区和过滤的样品之间建立联 系。然后,过滤器用于分析可能已经在过滤区中获取的细胞。
[0116] 这些分析方法本身是已知的,例如为以下类型:细胞学染色(苏木精、曙红等),免 疫标记(免疫组织化学,免疫荧光),PNA,FISH,PRINS,原位PCR或其他分子技术,分光光度 法,激光显微切割,随后对DNA (DNA提取、基因分型、定量PCR、突变分析、CGH (比较基因组杂 交))、RNA(提取和通过转录物PCR、定量PCR进行的分析)和蛋白质(蛋白质的提取,微测 序等)进行靶向分子分析。
[0117] 可以对富集的细胞进行分子分析,该富集的细胞被保持在过滤器上,并且通过与 Southern技术类似的技术被转换至载玻片,单独微切割从过滤器或从根据限定标准的载玻 片(具有或没有不同性质的标记的细胞的形态学特征)富集的细胞,并且进行单独或合并 的分子分析。
[0118] 通过使用适当的缓冲液进行洗涤,还可以使细胞与过滤器分离,以提取和分析它 们的DNA、RNA和蛋白。
[0119] 然后,使用显微镜检验通过过滤分离的各组分,并且可以手动或通过自动工具,尤 其是通过使用图像分析设备,进行对过滤器上获得的图像的分析。
[0120] 所述方法还可以用于纯化生物流体,诸如在溶液中含有要分析的DNA、RNA或蛋白 的尿液。纯化流体的目的是除去流体中存在的所有生物颗粒,这些生物颗粒可能干扰分析。 在这种情况中,不保留过滤器,并且分析的是经过滤的流体。
[0121] 该过滤方法及样品制备和分析方法尤其可以用作之前所述的诊断目的,