移除液體時,會通 過相對的端口釋放施加的壓力。因此,當(dāng)通過例如分析室的進(jìn)入端口將調(diào)節(jié)培養(yǎng)基裝載到 調(diào)節(jié)培養(yǎng)基隔室中時,由任何過量的調(diào)節(jié)培養(yǎng)基施加的壓力會經(jīng)由培養(yǎng)基入口端口釋放。 當(dāng)通過分析室的進(jìn)入端口從調(diào)節(jié)培養(yǎng)基隔室中移除調(diào)節(jié)培養(yǎng)基時,通過培養(yǎng)基入口端口釋 放壓力,運(yùn)從而防止將例如來自樣品應(yīng)用隔室的細(xì)胞抽吸穿過細(xì)胞可透過的過濾器。
[0028] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,分析室包括細(xì)胞滯留過濾器,所述細(xì)胞滯留 過濾器具有面向進(jìn)入端口的上游表面和面向離開端口的下游表面。細(xì)胞滯留過濾器可W 具有任何合適的設(shè)計(jì)、材料和形狀,其允許當(dāng)液體穿過過濾器時從含有懸浮細(xì)胞的液體中 分離,(例如,滯留)細(xì)胞。細(xì)胞滯留過濾器跨越分析室使得分析室的進(jìn)入端口和離開端口 之間的流體連通只能通過細(xì)胞滯留過濾器。當(dāng)從樣品室中(例如經(jīng)由與分析室的端口流體 連通的流出通道)移除調(diào)節(jié)培養(yǎng)基隔室中的液體時,細(xì)胞被滯留在細(xì)胞滯留過濾器的上游 側(cè),使得細(xì)胞被濃縮在分析室的液體中或細(xì)胞滯留過濾器的上游表面上。該濃縮效應(yīng)會允 許能夠在例如細(xì)胞滯留過濾器的上游表面上可視地觀察到樣品中已經(jīng)主動自我轉(zhuǎn)移到調(diào) 節(jié)培養(yǎng)基隔室中的液體(例如調(diào)節(jié)培養(yǎng)基)中的運(yùn)動細(xì)胞。該結(jié)果還可見于細(xì)胞滯留過濾 器的下游表面上?;蛘?,細(xì)胞可W懸浮在分析室中的減少體積的殘留液體中,W在分析室中 提供與移除液體之前液體中呈現(xiàn)的濃度相比更高濃度的細(xì)胞。
[0029] 在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,細(xì)胞滯留過濾器相對于提供調(diào)節(jié)培養(yǎng)基隔室與分析室 之間的流體連通的通道的位置允許在可視地觀察細(xì)胞滯留過濾器的上游表面和/或下游 表面。例如,用于使調(diào)節(jié)培養(yǎng)基隔室與分析室的進(jìn)入端口流體流通的通道W轉(zhuǎn)角或類似部 為特征,使得細(xì)胞滯留過濾器的上游表面的觀察需要沿著通道僅穿過在轉(zhuǎn)角和細(xì)胞滯留過 濾器之間的通道部分進(jìn)行觀察。因此,能夠直接觀察細(xì)胞滯留過濾器,并且運(yùn)還促進(jìn)易于與 光學(xué)檢測整合。
[0030] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,分析室是物理地可進(jìn)入的。運(yùn)允許從分析室中取出 一個或更多個細(xì)胞,和/或它允許操作已經(jīng)存在于所述室中的細(xì)胞。所述系統(tǒng)還可用于基 于細(xì)胞的運(yùn)動性分離細(xì)胞,意欲從含有所述細(xì)胞的樣品中提供所述細(xì)胞的亞群。運(yùn)對于用 于輔助生殖技術(shù)(ART)的將具有高運(yùn)動性的精子細(xì)胞與具有較低運(yùn)動性的精子細(xì)胞分離 方面特別有用。因此,可W在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中進(jìn)行分離,并且可W從分析室中取出運(yùn)動 細(xì)胞。
[0031] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,中型流體系統(tǒng)還包括提供液體驅(qū)動力W將液體從樣 品室移至分析室和/或從分析室移至樣品室的裝置。當(dāng)將液體從樣品室移動至分析室時, 所述液體可W是包含運(yùn)動細(xì)胞的調(diào)節(jié)培養(yǎng)基。在另一方面,當(dāng)將液體從分析室移動至樣品 室時,所述液體可W是調(diào)節(jié)培養(yǎng)基。可W利用任何適用于在系統(tǒng)中提供液體驅(qū)動力的裝置。
[0032] 在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中,提供液體驅(qū)動力的裝置包括注射器??蒞通過例如下 壓按鈕或通過激活另一個致動器而容易地操作注射器,因此注射器的操作需要終端用戶的 最小努力。此外,注射器的機(jī)制是一個有助于所述系統(tǒng)整體穩(wěn)定性的簡單機(jī)械原理。注射 器圓筒中的活塞的移動也可在通過中型流體系統(tǒng)的任一方向(即從調(diào)節(jié)培養(yǎng)基隔室至分 析室,或反之亦然)上施加液體驅(qū)動力。因此,單個注射器可足W用于向系統(tǒng)裝載調(diào)節(jié)培養(yǎng) 基和移除通過系統(tǒng)的樣品。
[0033] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中,中型流體系統(tǒng)還包括樣品培養(yǎng)基、調(diào)節(jié)培養(yǎng)基和/ 或檢測試劑。在其他實(shí)施方案中,可W在中型流體系統(tǒng)的使用過程中添加樣品培養(yǎng)基、調(diào) 節(jié)培養(yǎng)基和/或檢測試劑。在任何情況下,所述系統(tǒng)都符合易于使用的家庭診斷設(shè)備的要 求,運(yùn)是因?yàn)橛捎诮K端用戶需要更少的步驟,它進(jìn)一步降低了人為錯誤的風(fēng)險(xiǎn)。在一個具 體的實(shí)施方案中,在一個或更多個單獨(dú)的容器(capsule)、注射器或類似物中供應(yīng)樣品培養(yǎng) 基、樣品調(diào)節(jié)培養(yǎng)基和/或檢測試劑,或者可W在系統(tǒng)中直接干燥或涂覆合適的成分,例如 檢測試劑或樣品培養(yǎng)基或細(xì)胞調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的成分??蒞將單獨(dú)的容器或注射器整合到中型 流體系統(tǒng)中,或者其可W在中型流體系統(tǒng)的外部。在單獨(dú)的容器或注射器中含有培養(yǎng)基和 /或培養(yǎng)基的成分例如檢測試劑,可W改善中型流體系統(tǒng)的貨架期,因?yàn)榭蒞在最優(yōu)條件下 保存單個培養(yǎng)基。
[0034] 本發(fā)明的另一個方面設(shè)及用于評估樣品中運(yùn)動細(xì)胞的數(shù)量的方法,并且一個另外 的方面設(shè)及如上文概述的從非運(yùn)動細(xì)胞中取出運(yùn)動細(xì)胞的方法。在兩種方法中,將含有運(yùn) 動細(xì)胞的樣品應(yīng)用在細(xì)胞可透過的過濾器的下方;含有運(yùn)動細(xì)胞的樣品還可W含有非運(yùn)動 細(xì)胞,能夠?qū)⑦\(yùn)動細(xì)胞與所述非運(yùn)動細(xì)胞分離。在兩種方法中,在所述過濾器上方的細(xì)胞調(diào) 節(jié)培養(yǎng)基可存在于或被添加到細(xì)胞可透過的過濾器的上方,即在調(diào)節(jié)培養(yǎng)基側(cè),并且樣品 培養(yǎng)基可存在于或被添加到細(xì)胞可透過的過濾器的下方。細(xì)胞調(diào)節(jié)培養(yǎng)基和樣品應(yīng)用培養(yǎng) 基如上文所定義。與本發(fā)明的中型流體系統(tǒng)相關(guān)的任何檢測原理也與本發(fā)明的方法的方面 的任何實(shí)施方案相關(guān),并且對于該方法的多個方面的任何實(shí)施方案,細(xì)胞可透過的過濾器 可W是對于中型流體系統(tǒng)的任何實(shí)施方案而言的。在具體的實(shí)施方案中,根據(jù)本發(fā)明的中 型流體系統(tǒng)中含有細(xì)胞可透過的過濾器。中型流體系統(tǒng)的任何實(shí)施方案與本發(fā)明的兩個方 法的方面相關(guān)。當(dāng)采用中型流體系統(tǒng)時,所述方法可進(jìn)一步包括W下步驟:將調(diào)節(jié)培養(yǎng)基添 加至樣品室和分析室W及它們之間的通道;可選擇地將檢測試劑添加至樣品室;將樣品添 加至樣品應(yīng)用隔室;允許樣品的運(yùn)動細(xì)胞行進(jìn)至調(diào)節(jié)培養(yǎng)基隔室;提供從樣品室到分析室 的液體驅(qū)動力;定量分析室中例如在細(xì)胞滯留過濾器(如果存在的話)上的檢測試劑,或從 分析室中取出運(yùn)動細(xì)胞。因此,可W將中型流體系統(tǒng)預(yù)先充滿培養(yǎng)基例如,樣品培養(yǎng)基和/ 或細(xì)胞調(diào)節(jié)培養(yǎng)基,或者可W在使用過程中將運(yùn)些培養(yǎng)基應(yīng)用至中型流體系統(tǒng)。
[0035] 本發(fā)明人設(shè)想一種使用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的方法,其中最初至少在樣品室的調(diào)節(jié) 培養(yǎng)基隔室中提供調(diào)節(jié)培養(yǎng)基。在某些實(shí)施方案中,當(dāng)被提供給終端用戶時,調(diào)節(jié)培養(yǎng)基可 存在于儲器(reservoir)中或樣品室的調(diào)節(jié)培養(yǎng)基隔室中。具有培養(yǎng)基(例如樣品培養(yǎng)基 和/或細(xì)胞調(diào)節(jié)培養(yǎng)基)或者檢測試劑的儲器會與合適的室或隔室流體連通。在其它實(shí)施 方案中,例如通過使用液體驅(qū)動力例如注射器通過分析室或經(jīng)由調(diào)節(jié)培養(yǎng)基隔室的培養(yǎng)基 入口端口將調(diào)節(jié)培養(yǎng)基添加至調(diào)節(jié)培養(yǎng)基隔室。取決于定量方法,可W將檢測試劑添加至 樣品室。檢測試劑可W是合適的染料,使得可W用檢測試劑給運(yùn)動細(xì)胞染色,運(yùn)允許從染料 的強(qiáng)度對分析室中的細(xì)胞群體進(jìn)行檢測和定量。檢測試劑還可W是巧光染料,使得可W視 情況從巧光信號的檢測結(jié)果對細(xì)胞進(jìn)行定量。檢測試劑可W存在于儲器中,或者它可W已 經(jīng)存在于樣品室中,例如它可W在系統(tǒng)中直接干燥或涂覆。然后將樣品添加至樣品應(yīng)用隔 室,并允許一段時間用于樣品的運(yùn)動細(xì)胞行進(jìn)至調(diào)節(jié)培養(yǎng)基隔室。然后借助于液體驅(qū)動力 例如注射器將調(diào)節(jié)培養(yǎng)基拉出通過分析室。調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中的運(yùn)動細(xì)胞被滯留在分析室中, 并定量被滯留的細(xì)胞。如果運(yùn)動細(xì)胞被細(xì)胞滯留過濾器滯留,那么通常使用檢測試劑,使得 能夠通過可視化的裝置定量分析室中的細(xì)胞。
[0036] 因此,上述方法,例如使用本發(fā)明的中型流體系統(tǒng)的方法,促進(jìn)精確評估樣品中的 運(yùn)動細(xì)胞。因此,在沒有在先經(jīng)驗(yàn)并且沒有任何先進(jìn)技術(shù)知識的情況下,終端用戶在家庭環(huán) 境中通過在樣品上實(shí)施所述方法而獲得關(guān)于細(xì)胞運(yùn)動性的信息是可能的。
[0037] 中型流體系統(tǒng)和方法的方面可W視情況而用于分析樣品中運(yùn)動細(xì)胞的數(shù)量和 運(yùn)動性,或用于基于運(yùn)動細(xì)胞的運(yùn)動性分離所述運(yùn)動細(xì)胞,例如用于ART目的。運(yùn)動細(xì) 胞可W是原核細(xì)胞例如細(xì)菌細(xì)胞,或者真核細(xì)胞例如酵母細(xì)胞、阿米己變形蟲、微寄生物 (microparasite)和大寄生蟲(macroparasite)W及類似物,或者運(yùn)動哺乳動物細(xì)胞類型。 一個優(yōu)選的細(xì)胞類型是精子細(xì)胞,特別是人精子細(xì)胞或其它哺乳動物精子細(xì)胞,例如家養(yǎng) 動物的精子細(xì)胞,所述家養(yǎng)動物例如牛、馬、綿羊、狗、貓等。
[0038] 在一個另外的方面,本發(fā)明設(shè)及一種具有多個部分的試劑盒,其包括根據(jù)本發(fā)明 的任一方面的中型流體系統(tǒng)、檢測試劑、樣品培養(yǎng)基和細(xì)胞調(diào)節(jié)培養(yǎng)基。檢測試劑、樣品培 養(yǎng)基或細(xì)胞調(diào)節(jié)培養(yǎng)基可W存在于中型流體系統(tǒng)中,例如在儲器中或在室中,或者它們可 W被包含在與所述中型流體系統(tǒng)分開的容器中。所述試劑盒還可W包括用于使用所述試劑 盒的說明書。所述試劑盒中一種優(yōu)選的檢測試劑是四挫染料,例如MTT。
[0039] 在一個另外的方面,本發(fā)明設(shè)及一種用于分析樣品中運(yùn)動細(xì)胞的系統(tǒng),所述系統(tǒng) 包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的中型流體系統(tǒng)和外部檢測器設(shè)備,所述外部檢測器設(shè)備包 括:光學(xué)檢測器;含有計(jì)算機(jī)程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)程序代碼被配 置成定量中型流體系統(tǒng)的分析室中或細(xì)胞滯留過濾器(如果存在的話)上的檢測試劑;用 于執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序代碼的數(shù)據(jù)處理器。
[0040] 在另一個方面,本發(fā)明設(shè)及移動用戶終端,例如含有計(jì)算機(jī)程序代碼的智能手機(jī), 所述計(jì)算機(jī)程序代碼被配置成定量根據(jù)本發(fā)明的第一方面的中型流體系統(tǒng)的分析室中的 或細(xì)胞滯留過濾器(如果存在的話)上的檢測試劑。
[0041] 在另一個方面,本發(fā)明設(shè)及一種用于確定細(xì)胞樣品的細(xì)胞運(yùn)動性的可量化測量結(jié) 果的數(shù)值的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的方法,所述方法包括W下步驟:
[0042] 接收圖像數(shù)據(jù),所述圖像數(shù)據(jù)包括中型流體系統(tǒng)的分析室和/或細(xì)胞滯留過濾器 的至少一部分的圖像;和
[0043] 處理所述圖像數(shù)據(jù),W確定可量化測量結(jié)果的數(shù)值,
[0044] 其中處理所述圖像數(shù)據(jù)的步驟包括使用映射函數(shù)將圖像數(shù)據(jù)映射為可量化測量 結(jié)果的數(shù)值的步驟,所述映射函數(shù)被校準(zhǔn)W將特定的關(guān)于本發(fā)明的第一方面公開的中型流 體系統(tǒng)的分析室和/或細(xì)胞滯留過濾器的圖像數(shù)據(jù)映射為可量化測量結(jié)果的數(shù)值。
[0045] 因此,可量化測量結(jié)果可W是自動確定的并且不依賴于操作者的。
[0046] 所述方法的所有步驟可W在單個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上進(jìn)行,所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)例如用 戶終端,例如智能手機(jī)。所述單個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還可W是固定系統(tǒng),例如臨床設(shè)備?;蛘撸?所述步驟中的一些可W在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)服務(wù)器上進(jìn)行,例如處理圖像數(shù)據(jù)的步驟可W在遠(yuǎn)程 計(jì)算機(jī)服務(wù)器上進(jìn)行。
[0047] 可量化測量結(jié)果可W為絕對測量結(jié)果例如樣品中運(yùn)動細(xì)胞的數(shù)目、相對測量結(jié) 果例如樣品中運(yùn)動細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)??闪炕瘻y量結(jié)果還可W描述例如"好"、"正常"、"平 均"低''等的狀態(tài)。WHO1 曰bor曰torym曰nu曰 1fortheExamin曰tion曰ndprocessin邑of humansemen的附錄1提供了精子分析的參考數(shù)值,并且WHO1油oratorymanual化rthe Examinationandprocessingofhumansemen的附錄 1W弓I用的方式納入本文。
[0048] 可W通過使用特定的中型流體系統(tǒng)和常規(guī)技術(shù)例如基于人工顯微鏡的技術(shù)分析 大量樣品的運(yùn)動性,完成映射函數(shù)的校準(zhǔn)。用于顯微鏡分析精子細(xì)胞的程序記載于WHO 1 曰bor曰torym曰nu曰 1fortheExamin曰tion曰ndprocessingofhumansemen的第 2 章例 如2. 7和2. 8中,其W引用的方式納入本文。
[0049] 在一些實(shí)施方案中,所述方法進(jìn)一步包括預(yù)處理所述圖像數(shù)據(jù)W確定圖像數(shù)據(jù)是 否可W用作映射函數(shù)的輸入的步驟,其中如果確定圖像數(shù)據(jù)不能用作輸入,則產(chǎn)生出錯信 息。
[0050] 在一些實(shí)施方案中,所述方法進(jìn)一步包括在顯示器上顯示所確定的可量化測量結(jié) 果的數(shù)值的步驟。
[0051] 在一個另外的方面,本發(fā)明設(shè)及包括程序代碼設(shè)置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,所述程序 代碼設(shè)置適用于當(dāng)所述程序代碼設(shè)置在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上執(zhí)行時引起所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn) 行之前公開的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的方法的步驟。
[0052] 在一些實(shí)施方案中,計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括其上已經(jīng)存儲了程序代碼設(shè)置的計(jì)算機(jī) 可讀介質(zhì)。
[0053] 數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)可W是可移動介質(zhì),例如DVD、U盤或類似物?;蛘撸瑪?shù)據(jù)存儲介質(zhì)可W是與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)服務(wù)器上的硬盤,例如所述數(shù)據(jù)可W通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)例如 Dropbox?或使用云存儲來存儲。
[0054] 又在另一個方面,本發(fā)明設(shè)及用于確定細(xì)胞樣品的細(xì)胞運(yùn)動性的可量化測量結(jié)果 的數(shù)值的設(shè)備,所述設(shè)備包括用于捕捉中型流體系統(tǒng)的分析室和/或細(xì)胞滯留過濾器的一 部分的圖像的照相機(jī)單元、用于處理捕捉的圖像的處理單元、用于顯示細(xì)胞運(yùn)動性的可量 化測量結(jié)果的數(shù)值的顯示器W及用戶輸入單元,其中,對用戶輸入單元的激活作出反應(yīng); 陽化5] 照相機(jī)單元被配置成捕捉中型流體系統(tǒng)的分析室