背景技術(shù)：

1、流式細(xì)胞術(shù)是一項(xiàng)用于對(duì)生物材料（如血液樣本中的細(xì)胞，或另一種生物或化學(xué)樣本中的目標(biāo)粒子）進(jìn)行表征并經(jīng)常分選的技術(shù)。流式細(xì)胞儀通常包括用于容納流體樣本（例如血樣）的樣本儲(chǔ)存器和包含鞘液的鞘儲(chǔ)存器。流式細(xì)胞儀將流體樣本中的粒子（包括細(xì)胞）作為細(xì)胞流輸送至流動(dòng)室，同時(shí)將鞘液引導(dǎo)至流動(dòng)室。為了表征流動(dòng)流中的成分，利用光對(duì)流動(dòng)流進(jìn)行輻照。流動(dòng)流中材料的變化（如形態(tài)或存在熒光標(biāo)記）可能會(huì)導(dǎo)致觀察到的光發(fā)生變化，通過這些變化，可以進(jìn)行表征和分離。為了表征流動(dòng)流中的成分，光必須照射到流動(dòng)流上，并對(duì)光進(jìn)行收集。流式細(xì)胞儀中的光源多種多樣，可包括一個(gè)或多個(gè)寬光譜燈、發(fā)光二極管以及單波長(zhǎng)激光器。光源與流動(dòng)流對(duì)準(zhǔn)，然后收集并量化來自輻照粒子的光學(xué)響應(yīng)。

2、通過在流式細(xì)胞儀中增加分選或收集功能，實(shí)現(xiàn)了生物粒子的分離。經(jīng)檢測(cè)，分離流中的粒子具有一種或多種所需特性，可通過機(jī)械或電子去除的方式從樣本流中單獨(dú)分離出來。常見的流式分選技術(shù)采用液滴分選，其中含有線性分離粒子的流體流分裂成液滴。含有目標(biāo)粒子的液滴帶電并穿過電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)到收集管中。通常，當(dāng)流體流中的線性分離粒子穿過位于噴嘴尖頭正下方的觀察點(diǎn)時(shí)，對(duì)所述線性分離粒子進(jìn)行表征。一旦確定粒子符合一項(xiàng)或多項(xiàng)所需標(biāo)準(zhǔn)，就可預(yù)測(cè)粒子到達(dá)液滴分裂點(diǎn)并在液滴中與流體流分裂的時(shí)間。在理想情況下，在含有所選粒子的液滴與流體流分裂之前，對(duì)流體流施加短暫電荷，然后在液滴分裂之后立即接地。待分選的液滴在與流體流分裂時(shí)保持電荷，而所有其他液滴則不帶電。

3、通常通過壓電振蕩器（又稱為壓電致動(dòng)器）實(shí)現(xiàn)在噴嘴尖頭形成液滴。這種壓電振蕩器會(huì)對(duì)鞘流產(chǎn)生小幅度的擾動(dòng)，從而引起噴射流不穩(wěn)定性并形成液滴。圖1顯示了具有壓電振蕩器的常規(guī)細(xì)胞分選儀。如圖1所示，液體樣本在末端101處進(jìn)入。壓電振蕩器102產(chǎn)生氣流擾動(dòng)形成液滴，流體流充電線103施加電荷。樣本在詢問區(qū)104受到光的輻照，產(chǎn)生散射光和熒光，然后收集散射光和熒光進(jìn)行分析。隨后，液滴在噴嘴106的遠(yuǎn)端分裂，偏轉(zhuǎn)板107吸引或排斥液滴。不帶電的液滴傳遞至廢液108，而帶電的液滴則接收在收集容器109中。這種常規(guī)的液滴形成方法采用各種噴嘴尺寸來產(chǎn)生各種液滴大小。液流系統(tǒng)中的高壓對(duì)建筑材料和流體密封提出了嚴(yán)格要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到，具有壓電振蕩器（如圖1所示）的常規(guī)細(xì)胞分選系統(tǒng)在詢問區(qū)上游產(chǎn)生流體擾動(dòng)，從而降低了由此獲得的數(shù)據(jù)質(zhì)量。此外，此類系統(tǒng)需要使用不同直徑的噴嘴，從而產(chǎn)生不同大小的液滴。因此，經(jīng)確定，最好使用單個(gè)噴嘴來產(chǎn)生不同大小的液滴，并且這些液滴不會(huì)產(chǎn)生上游流體擾動(dòng)。本發(fā)明的實(shí)施例滿足了這一需求。

2、本發(fā)明的各個(gè)方面包括噴嘴，所述噴嘴具有長(zhǎng)條形主體和徑向設(shè)置在所述長(zhǎng)條形主體近端的進(jìn)氣口。目標(biāo)長(zhǎng)條形主體包括可與流動(dòng)室接合建立液體接收關(guān)系的近端開口、用于發(fā)射液滴的遠(yuǎn)端開口以及可通過所述長(zhǎng)條形主體將液體從近端輸送至遠(yuǎn)端的通道。主題進(jìn)氣口包括可向通道供氣的徑向空氣流路徑。在某些實(shí)例中，所述徑向空氣流路徑的高度范圍為150?μm-250?μm（例如200?μm）。在某些情況下，所述徑向空氣流路徑的半徑范圍為200?μm-300?μm（例如250?μm）。在某些實(shí)施例中，所述進(jìn)氣口可包括多個(gè)徑向空氣流路徑，例如，多個(gè)徑向空氣流路徑中的徑向空氣流路徑數(shù)量范圍為2-5個(gè)（例如4個(gè)）。在某些版本中，所述進(jìn)氣口可操作連接至一根或多根氣體導(dǎo)管。在選定的版本中，所述通道的直徑范圍可以是150?μm-250?μm（例如200?μm），在所述長(zhǎng)條形主體的整個(gè)長(zhǎng)度上，直徑可以恒定，也可以不恒定。在某些實(shí)例中，所述長(zhǎng)條形主體呈圓柱形，長(zhǎng)度范圍為4?mm-4.5?mm（例如4.3mm）。

3、此外，本發(fā)明的各個(gè)方面還包括具有主題噴嘴的粒子分選儀。目標(biāo)粒子分選儀包括流動(dòng)室以及噴嘴，所述流動(dòng)室可輸送流動(dòng)流中的粒子，所述噴嘴包括長(zhǎng)條形主體和徑向設(shè)置在所述長(zhǎng)條形主體近端的進(jìn)氣口（例如如上所述）。本發(fā)明的粒子分選儀在實(shí)施例中可包括壓縮氣體源，如空氣壓縮機(jī)或儲(chǔ)氣罐。在某些實(shí)例中，所述壓縮氣體源可產(chǎn)生壓力范圍為2?kpa-10?kpa的氣體。在某些版本中，粒子分選儀包括一根或多根氣體導(dǎo)管，所述氣體導(dǎo)管可將壓縮氣體源可操作連接至進(jìn)氣口。另外，本發(fā)明的實(shí)施例還包括處理器，所述處理器可操作連接至壓縮氣體源，并可調(diào)節(jié)提供給進(jìn)氣口的所產(chǎn)生氣體的壓力。在某些情況下，所述噴嘴未可操作固定至壓電致動(dòng)器。根據(jù)某些版本所述的粒子分選儀還包括一個(gè)或多個(gè)以下部件：光源，可在詢問點(diǎn)對(duì)流動(dòng)流進(jìn)行輻照；檢測(cè)器，可收集來自流動(dòng)室的粒子調(diào)制光；多個(gè)容器，可接收長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)端開口發(fā)射的液滴；以及偏轉(zhuǎn)板，可將液滴偏轉(zhuǎn)到所述多個(gè)容器中的給定容器中。

4、本發(fā)明的各個(gè)方面還包括粒子樣本分選方法。目標(biāo)方法包括將粒子樣本引入細(xì)胞分選儀，所述細(xì)胞分選儀包括可輸送流動(dòng)流中的粒子的流動(dòng)室以及主題噴嘴（例如如上所述）；對(duì)粒子樣本進(jìn)行流式細(xì)胞術(shù)分選。在某些實(shí)施例中，方法包括利用壓縮氣體源調(diào)節(jié)提供給進(jìn)氣口的氣體壓力。在某些情況下，分選的粒子樣本可以是生物樣本，如細(xì)胞。

5、本公開的各個(gè)要素另外還包括粒子分選儀組裝方法。目標(biāo)方法包括將噴嘴——如上述噴嘴——可操作連接至流動(dòng)室，所述流動(dòng)室可輸送流動(dòng)流中的粒子。在主題方法中，可操作連接噴嘴包括使長(zhǎng)條形主體近端開口與流動(dòng)室接合建立液體接收關(guān)系。在某些實(shí)例中，方法包括將壓縮氣體源（例如空氣壓縮機(jī)）以氣態(tài)方式連接至進(jìn)氣口。在某些實(shí)例中，方法包括將一根或多根氣體導(dǎo)管可操作連接至壓縮氣體源和進(jìn)氣口。在選定情況下，方法包括將處理器連接至壓縮氣體源，其中，所述處理器可調(diào)節(jié)提供給進(jìn)氣口的所產(chǎn)生氣體的壓力。根據(jù)某些實(shí)施例所述的方法不包括將壓電致動(dòng)器可操作連接至噴嘴。

6、本發(fā)明的各個(gè)方面進(jìn)一步包括套件。目標(biāo)套件包括主題噴嘴（例如如上所述）。在某些情況下，套件還包括壓縮氣體源（例如空氣壓縮機(jī)）。根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例所述的套件包括一根或多根氣體導(dǎo)管，所述氣體導(dǎo)管可將壓縮氣體源可操作連接至進(jìn)氣口。

技術(shù)特征：

1.一種粒子分選儀，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粒子分選儀，其中，所述進(jìn)氣口包括多個(gè)徑向空氣流路徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的粒子分選儀，進(jìn)一步包括壓縮氣體源。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粒子分選儀，進(jìn)一步包括氣體導(dǎo)管，所述氣體導(dǎo)管被配置為將壓縮氣體源可操作連接至進(jìn)氣口。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粒子分選儀，其中，所述粒子分選儀包括多根氣體導(dǎo)管。

6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的粒子分選儀，進(jìn)一步包括處理器，所述處理器可操作連接至壓縮氣體源，并被配置為調(diào)節(jié)提供給進(jìn)氣口的所產(chǎn)生氣體的壓力。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的粒子分選儀，其中，所述通道的直徑范圍為150?μm-250?μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的粒子分選儀，其中，所述通道在所述長(zhǎng)條形主體整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的直徑恒定不變。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的粒子分選儀，其中，所述長(zhǎng)條形主體呈圓柱形。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的粒子分選儀，其中，所述噴嘴未可操作固定至壓電致動(dòng)器。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的粒子分選儀，進(jìn)一步包括光源，所述光源被配置為在詢問點(diǎn)對(duì)流動(dòng)流進(jìn)行輻照。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的粒子分選儀，進(jìn)一步包括檢測(cè)器，所述檢測(cè)器被配置為收集來自流動(dòng)室的粒子調(diào)制光。

13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的粒子分選儀，進(jìn)一步包括多個(gè)容器，所述多個(gè)容器被配置為接收長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)端開口發(fā)射的液滴。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的粒子分選儀，進(jìn)一步包括偏轉(zhuǎn)板，所述偏轉(zhuǎn)板被配置為將液滴偏轉(zhuǎn)到所述多個(gè)容器中的給定容器中。

15.一種粒子樣本分選方法，所述方法包括：

16.一種噴嘴，包括：

17.一種粒子分選儀組裝方法，所述方法包括：

18.一種套件，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了粒子分選儀噴嘴。目標(biāo)噴嘴包括長(zhǎng)條形主體和徑向設(shè)置在所述長(zhǎng)條形主體近端的進(jìn)氣口。主題噴嘴的進(jìn)氣口包括可向通道供氣的徑向空氣流路徑。所述長(zhǎng)條形主體包括可與流動(dòng)室接合建立液體接收關(guān)系的近端開口、用于發(fā)射液滴的遠(yuǎn)端開口以及可通過所述長(zhǎng)條形主體將液體從近端輸送至遠(yuǎn)端的通道。此外，還提供了具有主題噴嘴的粒子分選儀、使用和組裝主題粒子分選儀的方法以及套件。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡志洪,雷蒙德·科塔
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貝克頓·迪金森公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28