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专利名称：用于分拣颗�：吞峁┬员鸱旨鸬亩�物精子的设备、方法和程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及动物精子收集的设备和方法，更具体地说，涉及利用包括流式细胞术的各种技术产生富含具有一个或者多个所需特征的精细胞的精子群(例如根据动物养殖业所使用的DNA特征分拣的活精细胞群)以预先选择动物后代性别的设备和方法。
背景技术：
利用人工受精(Al)使得动物受精和在体外受精后进行胚胎移植是一种常规实施方法。在畜牧业中，朝向具有一个或者多个所需特征的后代而影响生殖结果的能力具有显而易见的优点。例如，在乳品加工业中趋向于雌性预先选择后代以确保乳牛的养殖是具有经济效益的。如在美国专利US6, 357，307 (Buchanan等)、US 5，985，216 (Rens等)和US5，135，759 (Johnson)中公开的，人们已经对利用分拣X和Y精细胞的流式细胞术来实现这个目标进行了尝试。但是，这些尝试都没有导致能够产生大量具有足以有效受精的游动性的性别相对纯的精细胞的商业上成功的高生产能力的系统的形成。因此，在动物养殖业中目前需要一种在商业上使用的基于DNA特征(或者其它特征)有效隔离精细胞以产生大量的这样的细胞的可行的高速系统。还需要一种当这样的被隔离的精子被隔离系统处理时能够保持其生存力以及在准备使用能够保存这样的被隔离的精子的精子管理系统。本发明满足这些需要。更概括地，本发明涉及流式细胞术的改进。一般地，流式细胞术被定义为通过一种测量装置当颗粒基本单列在流体流中通过时测量各个颗粒的特征，流式细胞术通常提供根据所选择的特征对颗粒分类的信息。或者，接着可利用一些技术(包括液滴分拣、液滴干涉分拣和流体交换)对颗粒进行分类。另一种选择是选择性地分裂不想要的颗粒，例如利用光切除。在基于光学的流式细胞术系统中，利用光学器件将光束(例如可见光或者UV光)引导和聚焦在含有颗粒的流体流中并且收集来自于颗粒的辐射(包括散射光和/或来自于颗粒荧光辐射)。例如在一种常用的光学系统中，光束(例如激光束)被聚焦在流体流上并且辐射被一对收集单元收集，一个位于激光器前面以收集散射光辐射，另一个垂直于流体流和激光器设置以收集荧光辐射。每一个收集单元包括分离的光检测器，这增加了系统的费用。另外，在常规光学系统中，光检测器将所收集的辐射转化为电信号，利用模拟系统分析电信号以根据所选择的颗粒特征对颗粒分类。模拟系统是较低廉的，但仅有限的信息可从信号中得出。
人们还试图开发可用于处理精细胞以得到富含具有所需性别染色体的精子的精细胞群的技术。但是，现有的技术达不到这里所述的本发明技术。例如，Johnson等(美国专利US 5，135，759)描述了利用流式细胞计/细胞分拣器根据DNA内容将完整的带X和Y染色体的精子群分离成带X和Y染色体的精子富集群。如该文献所述的，精子在30至39°C的温度下在I小时(39°C )至I. 5小时(30°C )与DNA选择性染料结合。接着利用流式细胞计测量当精子通过刺激染料的激光束时发出的荧光量。由于带X染色体的精子含有比带Y染色体的精子更多的DNA，并且大多数动物具有3至5%的差异，因此带X染色体的精子发出比带Y染色体的精子多的荧光。为了说明荧光测量可根据精细胞的转动取向而改变的情况，使用两个光检测器。首先确定精细胞取向是否适当，然后进行测量以根据具有X或者Y染色体对精子分类。利用振荡器使得包含精子的流体流在精子通过激光束的位置的下游分裂成液滴。具有预定荧光强度的包含单个精子的液滴被提供电荷并且被静电偏转到收集容器中。被收集的性别强化精子群接着用于显微注射、体外受精或者人工受精。
细胞的性别强化群。Seidel等描述了在30°C和40°C之间的温度下对细胞着色。美国专利申请公开号为2003/0157475 Al (Schenk，2003年8月21日)描述了一种低温冷藏已经根据X或者Y染色体含量进行分拣的精细胞的方法。如这里所述的，需要在精细胞被低温冷藏之前为精细胞添加一种防冻剂以在低温冷藏过程中保护精细胞。例如，甘油是一种通常在低温冷藏之前添加到牛的精细胞的防冻剂。但是，为了从防冻剂获得更好的保护，需要在使得精细胞处于低于(TC的温度下之前等待防冻剂与精细胞平衡。在平衡时间内，防冻剂渗透细胞膜以除了由防冻剂提供的细胞外保护以外还提供细胞内保护。这样，在美国专利申请公开号为2003/0157475 Al中描述的低温冷藏方法描述了在精细胞被冷至5°C之后添加一种包含甘油的添加剂。接着在精细胞遭遇较低的温度之前使得精细胞和甘油在I和18小时之间的时间内在5°C下平衡。所披露的内容建议3和6小时之间的平衡时段以获得最佳结果。遗憾的是，3至6小时的平衡时间所涉及的时间和费用对于商业精子分拣方法的收益带来负面影响。另外，对于商业精子分拣方法，相信通常通过减小精子收集和低温冷藏之间的时间(其它因素是等同的)来改善精子的健康。也从该观点出发，希望可以使用不需要长平衡时间来达到防冻剂最佳效果的低温冷藏技术。另外，据说已知的低温冷藏技术对精子的游动性产生有害的影响，这表明精子生育力降低。这样，需要与常规技术相比保存精子生育力的低温冷藏技术。

发明内容
本发明涉及一种基于一个或者多个所需的特征分析、分类和分拣颗粒的改进系统(方法和设备)；在一个实施例中，提供这样一种系统，即使用流式细胞术根据DNA含量精确地隔离和分拣细胞的系统；在某些实施例中，提供这样一种系统，即包括能够使得系统的产量作为一个或者多个因素的函数被控制的分拣协议的系统，这些因素包括需要分拣的颗粒群的纯度、所需颗粒群被收集的速度、没有被分拣到所需群中的所需颗粒的损失以及其它因素；在一个实施例中，提供这样一种系统，即高速操作以提供适合动物养殖业商业使用的性别分拣精子的系统；提供这样ー种系统，即可在不对细胞(包括精细胞的游动性)产生很大的不良影响的情况下用于分拣细胞的系统；提供一种系统，该系统可用于在对细胞(包括精细胞的游动性)产生的最小不良影响的情况下保存分拣的精细胞直至需要它们时；提供这样ー种系统，当该系统涉及有性别精子的产生吋，该系统包含提高速度和分类准确度和精细胞的分拣的技术；提供ー种流式细胞术系统，该系统利用外照射(epi-illumination)光学器件检测待分析以及(可选择的)待分拣的颗粒的各种特征；提供这样ー种制造经济的外照射流式细胞术系统；在一个实施例中，提供这样ー种系统，该系统包括多个流式细胞术単元，所述多个流式细胞术単元共享ー个集成平台以便以高生产率分类和(可选择地)分拣颗粒(诸如一般意义上的细胞，特别是精细胞)；提供这样ー种多通道系统，该系统共享公共部件和系统以减小通道之间的差异以更有效的操作；以及在一个实施例中，提供这样ー种分拣系统，该系统包括能够使得一个样本被迅速测试以确定样本的质量以可评价进一歩分拣的收益性的协议。另外，本发明涉及用于数字处理表示荧光的信号的改进系统(方法和设备)；在一个实施例中，提供这样ー种数字系统，该系统用于检测作为背景特征的函数的模拟数字 转换脉冲；在ー个实施例中，提供这样ー种数字系统，该系统用于鉴别參数初始化；在ー个实施例中，提供这样ー种数字系统，该系统用于检测对应于波形脉冲的数字信息；在ー个实施例中，提供这样ー种数字系统，该系统用于包括特征抽取的数字信息分析；在一个实施例中，提供这样ー种数字系统，该系统用于分类脉冲和限定判定边界；在ー个实施例中，提供这样ー种数字系统，该系统使用液滴分裂传感器控制换能器振幅；以及在一个实施例中，提供这样ー种数字系统，利用该系统分配和收集用于商业流通的细胞。另外，本发明涉及在从雄性动物收集的精子样本时通过包含比存在于所收集的精子中的更多的具有所需染色体特征的精子的精子样本的低温冷藏对动物精子进行商业处理的改进的综合系统(方法和设备)；在ー个实施例中，提供这样ー种系统，该系统能够对商业量的活的性别强化精子进行有效处理；在一个实施例中，提供这样ー种系统，通过对该系统调节能够计算日常的和动物之间的精子特征的变化；在一个实施例中，提供这样ー种系统，该系统能够利用一个流式细胞术单元每小时以85%的纯度生产约18，000，000个性别强化精子；在ー个实施例中，提供这样ー种系统，该系统能够对ー批精子(例如，从ー个雄性动物收集的精子量)进行完全处理以85%的纯度生产具有所需性别特征的活精子样本并且在I小时的处理时间内具有所需性别特征的收集的精子的损失小于10%。总体上，本发明涉及在本申请权利要求中所述的设备和方法。本发明的其它目的和特征部分是明显的并且部分在下文中提及。


图I是本发明的一个示例性精子分拣程序的作业流程图；图2是本发明的流式细胞术液滴分拣系统的一个实施例的示意图；图3是本发明的用于液滴分拣的流式细胞术设备的一个实施例的一部分的侧视图，其中示出将刺激射束聚焦在由喷嘴系统产生的向上移动流体流上的外照射光学组件；图4是本发明的喷嘴和喷嘴支座的一个实施例的ー个端视图；图5是沿图4的切割平面5-5得到的图4的喷嘴和喷嘴支座的截面图6是本发明的一个实施例所涉及的在由椭圆形射束斑点询问的流体流中输送的精细胞的不意图；图7是表示精细胞的所需取向的角包络线的示意图，其中来自于光学系统的光束将照射细胞的基本宽大的宽面；图8是本发明的喷嘴主体的一个实施例的横截面图；图9是表示通过喷嘴主体的一系列切割平面(A-A至H-H和J-J至K_K)的图8中所示的喷嘴主体的侧视图；图9A-9H和9J-9K是沿着图9的相应平面(A-A至H-H和J-J至K-K)的在图8和图9中所示的喷嘴主体的截面图；图10是喷嘴中具有定向挡板的喷嘴系统的一个实施例的横截面的透视图； 图11是图10中所示的喷嘴系统的横截面图；图12是图10和11中所不的喷嘴系统的一部分的局部放大横截面图；图13是与图12中所示的图类似的局部放大横截面图，但是从垂直于图12中的观察方向的方向取得的；图14是固定挡板的挡板支架的一个实施例的侧视图；图15是图14中所示的挡板支架和挡板的顶视图；图16是以使得挡板支腿与平行于喷嘴中的椭圆D的长轴的线相交的方式在喷嘴中转动定向的挡板支架的一个实施例的顶视图；图17是以使得挡板支腿与垂直于喷嘴中的椭圆D的长轴的线相交的方式在喷嘴中转动取向的挡板支架的一个实施例的顶视图；图18是包括挡板的喷嘴系统的一个实施例的侧横截面图,其中不出通过喷嘴和挡板的一系列切割平面(A-A至E-E)；图18A-18E示出在图18中所示的喷嘴系统中在各个点处的横截流动区域；图19是通过具有垂直于喷嘴的纵向轴线的挡板的喷嘴得到的与图12类似的横截面图；图20是通过图19上所示的切割平面20-20得到的图19中所示的喷嘴的横截面图；图21是与图18的横截面图类似的横截面图，其中示出在偏置位置处具有样本引入导管的喷嘴系统；图22是安装在本发明的喷嘴座的喷嘴系统的一个实施例的透视图；图23是多个排成一列的精细胞当通过本发明的一个开孔元件朝向询问位置时转动取向的示意图；图24是表示在本发明的一个实施例所涉及的喷嘴下游的液滴分裂(脱落，break-off)位置的示意图；图25是本发明的分裂传感器系统的一个实施例的示意图；图26是本发明的一种流式细胞术系统的正试图；图27是图26中所示的系统的一部分的放大透视图，并且为了清楚起见去除该系统的一些部分；图28是本发明的一种外照射光学系统的一个实施例的不意图29是本发明的一种外照射光学系统的一个实施例的透视图；图30是图29中所示的外照射光学系统的侧视图；图31是图29和30中所示的外照射光学系统的顶视图；图32是沿着图30的平面32-32的外照射光学系统的截面图；图33是沿着图31的平面33-33的外照射光学系统的一部分的截面图；图34是仅示出在图29中所示的外照射光学系统的二向性滤光器后面的滤光系统的元件的透视图；图35是包括柱面透镜的平移调节的本发明的另一种外照射光学系统的透视图；图36是本发明的一个实施例的询问位置的示意图，其中示出以偏斜入射角聚焦 在喷嘴的下游的流体流上的激光束；图37是本发明的分拣校准系统的一个实施例的示意图；图38是与图37中所示的分拣校准结合使用的外照射传感器的一个实施例的示意图；图39是本发明所涉及的数字细胞分析器(DCA)和处理器的一个实施例的框图；图40是本发明的多通道分拣器的一个实施例的示意图，其中示出两个通道；图41是本发明的多通道分拣器的一个实施例的作业流程图，其中示出四个通道；图42是本发明所涉及的模拟细胞分析器(ACA)的一个实施例的框图；图43是表示来自于从以每秒10，000个细胞的平均速度流动的细胞检测荧光脉冲的光检测器输出的波形脉冲流的图表；图44是图43的分解图，其中示出来自于从以每秒10，000个细胞的平均速度流动的三个细胞检测三个荧光脉冲的光检测器输出的流；在该图中IOOMHz液滴时钟的正方形波已经被叠加以表示在三个脉冲和液滴时钟的正方形波脉冲之间的同步；图45示出精细胞相对于具有窄宽度的激光束斑点的移动；图49是对应于来自于以105MHz的连续采样率基于122个样本检测一个荧光脉冲的光检测器的时间改变模拟输出的数字信息的示例性图示；图50是表示在本发明的一个实施例中的在激光脉冲、由激光脉冲导致的来自于细胞的荧光发射以及光检测器输出的数字样本之间的时间关系的示意图；图51是表示图50中所示的数字样本如何形成脉冲波形的示意图；图52是表示X精细胞在脉冲波形中的较高峰值强度的与Y精细胞的脉冲波形同步的X精细胞的脉冲波形的不意图；图53是表不可用于脉冲分析的一个阈值和积分窗的脉冲波形的不意图；图54是表示利用缝隙扫描技术达到的高分辨率的包含X和Y精细胞的样本的直方图；图55是表示利用标准照射达到的较差分辨率的包含X和Y精细胞的样本的直方图；图56-59示出荧光直方图和峰值相对于精子核和活精细胞的区域的散布图；图60-61示出精细胞的荧光强度直方图的四元模型-图60示出原始数据，以及图61示出基于图60中所示的数据利用本发明的一种迭代算法的一个实施例产生的模型曲线.
-^4 ，
图62-63示出精细胞的荧光强度直方图的三元模型-图62示出原始数据，以及图63示出基于图62中所示的数据利用本发明的一种迭代算法的一个实施例产生的模型曲线；图64示出CSD特征的非线性；顶部板条表示用于带X或者带Y的精细胞的平均M图表；中间板条示出小于平均的带Y的荧光发射脉冲的峰值高度的用于信号振幅值的这些平均M图表(即M')的第一导数的图表；以及底部板条示出作为信号振幅的函数的第一导数(M' x-M, y)之间的差异；图65示出其中CSD特征是穿过荧光发射脉冲上的两个点的直线的计算斜度的一个实施例；图66-69示出利用CSD特征抽取达到的改进区别；图70不出设置在CSD相对于脉冲区域(area)散射的散射图表上的ニ兀变量分拣 区域；图71示出用于其中左板条对应于高回收/重合接受分拣策略(无重合中止策略)以及右边板条对应于高纯度/重合拒绝接受分拣策略(重合中止策略)的测试的流式细胞术再次分析的一个实施例；图72是本发明的数字信号处理的一个实施例的作业流程图；图73是可根据本发明的一个实施例使用的k平均(k-menas)聚合策略的ー个示例；图74是可根据本发明的一个实施例使用的对于脉冲特征数据应用Bayes MinimumError(贝叶斯最小误差)判定规则的概念图和图表表示；图75是可根据本发明的一个实施例使用的利用Bayes Minimum Error判定规则获得的结果和Mahalonobis (马氏)距离脱粒支持获得的结果的图表表示；图76可是根据本发明的一个实施例使用的移动窗统计表以提供“遗忘”的概念图；图77是根据本发明的一个实施例使用的漂移补偿的图表表示；图78示出包含示例性颗粒分布的流体流；图79是表示作为使用重合接受分拣策略的流体输送率的ー个函数的纯度的图表;图80是表示作为使用重合拒绝分拣策略的流体输送率的ー个函数的被成功地分拣成可用群组的所需颗粒的百分比的图表；图81是表示接受分拣到所需颗粒的群组中的重合液滴的百分比和拒绝分拣到该群组中的重合液滴的百分比之间的反向关系的图表；图82是表示本发明的分拣设备的一个实施例的总体操作的判定流程图；图83是取向适于产生具有水平速度分量的液滴流的细胞计和收集液滴的收集系统的侧视图；图84是关于喷嘴系统和偏转器板所示的图83中所示的收集系统的放大透视图；图85是本发明的收集系统的ー个实施例的不意性图表；图86是图83中所示的收集系统的截断装置的正试图；图87是图83中所示的收集系统的截断装置的侧视图88-95示出几个精子离心分离试验的图表结果；图96-98是表示本发明的过滤方法的一个实施例中的步骤的示意图；图99是用于过滤精细胞的过滤系统的一个实施例的示意图；图100是用于过滤精细胞的另一种过滤系统的示意图；图101和102示出精细胞过滤试验的图表结果；图103是本发明的低温保藏方法的一个实施例的工作流程104示出精细胞低温保藏试验的图表结果；图105是用于本发明所涉及的处理精细胞的方法的一个实施例的作业流程图； 图106是本发明的多通道颗粒分拣器的一个实施例的透视图，其中部分被拆下以不出分拣器的内部特征；图107是可用于图106的多通道颗粒分拣器中流体输送的歧管系统的透视图；图108是图107的歧管系统的透视图，其中示出歧管系统的内部流体连通；图109是图106中所示的颗粒分拣器的透视图，其中附加的元件被去除或者部分去除以更好地示出分拣器的内部特征；图110是图106中所示的颗粒分拣器的正试图；图111是图106中所示的颗粒分拣器的侧视图，其中壳体的侧壁被去除以示出分拣器的内部特征；图112是图106中所示的颗粒分拣器的侧视图(从与得到图107的侧面相对的侧面取得的)，并且侧壁被去除以示出分拣器的内部特征；图113是从分拣器后面的一个角度得到的图106中所示的颗粒分拣器的侧视图并且背盖被去除以不出分拣器的内部特征；图114是图106中所示的颗粒分拣器的一部分的透视图，其中示出多喷嘴系统在横梁上的安装；图115是图106中所示的颗粒分拣器的一部分的透视图，其中示出收集系统和颗粒分拣器的其它部分的相对位置；图116是用于本发明的多通道分拣器的流体输送系统的一个实施例的示意图；图117和118是两种不同激光束分裂系统的不意图；图119和图120是本发明的另一种多通道分拣器的透视图；图121-134示出各种实施例的图示结果；图135是本发明的喷嘴系统的一个可选择的实施例的示意图，其中喷嘴通过毛细管引导流体流；图136是本发明的一种光损害分拣系统的一个实施例的示意图；图137是基于可用于使用本发明的技术的设备中的流体转换的一种可选择的分栋系统的不意图；以及图138是基于使得带有分析的颗粒的流体流的所选择的不连续区段的一种高速液滴干涉流的一种可选择的分拣系统的示意图。在附图中相应的部件由相应的附图标记表示。具有对应于每一个部件的相关附图标记的部件列表如下。部件列表设有基本对应于说明书中的段落标题的段落标题以便于部件列表的使用。一般地，部件列表的每一个段自身为在详细描述的相应段落中第一次引入的部件提供附图标记。具有对应于每一个部件的相关附图标记的部件列表总体概沭39精子收集41为精子贴标识41A增加缓冲剂43质量控制47 清洗
48着色流体49 着色51 培育53装入流式细胞计的样本引导装置54通过流式细胞术增加鞘流体55 分拣57收集分拣的精子58A增加收集流体58B浓缩精细胞58C增加低温充填剂(膨胀剂)59将分拣的精子装在试管中61低温保藏63包装在液氮中65 分配67 销售69 储藏71人工受精流式细胞术I 系统(总体)3 载流体的供给7 鞘流体的供给9 具有分拣能力的流式细胞术设备15流体输送系统17载流体19鞘流体21流体流23颗粒流25电磁辐射束31来自于颗粒的电磁辐射发射33 液滴35包含在液滴中的颗粒
流式细胞术设备(单通道)101喷嘴系统103喷嘴孔105换能器107液滴分裂109光学系统115询问位置117光检测器 119分拣系统123第一不同组或者群组的液滴125第二不同组或者群组的液滴2201收集系统131处理器啼嘴系统133圆柱形流动主体135中心纵向孔137喷嘴139漏斗形喷嘴主体141通过喷嘴主体的通道145带有内螺纹的沉孔149带有螺纹的凸出部或者螺柱155O形密封件157导管(管形针)167环形空间(间隙)173流动主体中的径向孔(鞘流体)183第二径向孔(附加鞘流体)189载流体的中心孔191流体的外同轴鞘细胞取向201牛精细胞205桨形头部207平宽的相対的表面209窄边211精子赤道213核215尾217核长度219头部长度221头部宽度
223总长225在核内的定位区域227流体流的方向229其中光束照射在宽面的具有一定角度的包络线上Rl角度范围P平面啼嘴设计
231喷嘴主体的内部233喷嘴主体的内表面235第一轴向锥形区域237第二轴向锥形区域239第三轴向锥形区域247喷嘴的纵向轴线249喷嘴内部的第四区域251第四区域的轴向长度255孔元件257在喷嘴前端的沉孔259第一扭转区域261第二扭转区域263第一扭转区域的表面267第二扭转区域的表面271扭力273第一扭转区域的轴向长度275第一锥形区域的轴向长度277第二锥形区域的轴向长度279第二扭转区域的轴向长度309孔元件的圆锥形上游表面315孔元件的圆锥形下游表面317圆锥形上游表面的轴向长度327下游表面的轴向长度定向挡板2001定向挡板2003挡板2005挡板支座2007上游支腿2009下游支腿2015交线2017喷嘴主体的中心轴线2019上游支腿的弯曲边缘
2025下支腿向下游延伸的距离2027挡板支座的总长2029挡板支座的外径2031挡板支座的内径2033交线和喷嘴中心线之间的距离2035挡板的上游端2037挡板支座的倾斜表面2039下游支腿的侧边 2041下游支腿的下游边2049挡板和挡板支座之间的间隙2051挡板支座的内表面2053挡板后的体积2055喷嘴的内部体积2057圆柱形挡板支座的纵向轴线2059通过椭圆D的长轴的线2061注射针和挡板之间的距离2067挡板支座的下游端2069挡板支座和喷嘴之间的接触点20710 形圈2077喷嘴座(凸台)的下游端2079凸台的内径2081芯流和喷嘴表面之间的鞘流体部分2087上游横截面(A)2089在挡板⑶处的横截面2091在挡板(C)处的横截面2093在挡板⑶处的横截面2094在挡板下游(E)处的横截面2097垂直挡板系统2095空气泡2099垂直挡板2101垂直挡板的弯曲边缘2103垂直挡板的直边缘21050 形圈2107喷嘴中的环形台肩(架)2109样本注射针(导管)的外径2151具有偏置样本引入导管的喷嘴系统喷嘴安装和调节331喷嘴座333第一线性级
337第二线性级339X 轴线341Y 轴线343第三转动级345Z 轴线347固定的第一级元件(未示出)
349固定的第一级元件的框架355活动的第一级元件357用于第一级的致动器(测微器)359固定的第二级元件361活动的第二级元件363用于第二级的致动器(测微器)365固定的第三级元件371活动的第三级元件373用于第三级的致动器(测微器)375包含细胞的流的一般向上的方向377向上方向的角度换能器和液滴形成379套环381压电元件(未示出)383端子D流的直径分裂传感器389分裂传感器391微处理器393光源395线性光敏元件阵列(光二极管)401用于液滴分裂传感器的透镜405电流电压运算放大器电路407跟踪/保持放大器409正弦波发生器(跟踪/保持信号)411Α/D 转换器412摄影系统413选通414A遮光板414B遮光板中的缝隙形开口外照射光学系统415外照射光学系统417外照射器具
419纵向光学轴线425束斑427聚焦照射束的轴线429矩形底座431反射滤光器435激光器或者弧光灯437调节透镜组件439ニ向色腔室的侧壁中开ロ 441ニ向色腔室的侧壁443ニ向色腔室445扣环447中性密度滤光片449圆柱形透镜455透镜支座457防松螺母459束斑的椭圆形横截面461用于反射滤光器的夹子463滤光器支座465滤光器支座的有角度的表面467滤光器支座中的开ロ469用于滤光器支座的线性级471X 轴线473悬臂梁475用于线性级的致动器477ニ向色滤光器479用于ニ向色滤光器的夹子485用于ニ向色滤光器的框架487向前的方向489光学仪器的纵向光学轴线491聚焦透镜组件497细胞发出的荧光脉冲波形或者信号498刺激空间功能501物镜适配器503ニ向色腔室的前壁中的开ロ505ニ向色腔室的前壁507聚焦镜筒509透镜支座筒511聚焦透镜513向后方向
515套管式焦点调节517准直发射光519滤 光系统521发射滤光器523发射滤光器支座525在二向色腔室的后壁中的开口527二向色腔室的后壁529校准薄膜组件531校准薄膜的滑块533用于滤光器组件部件的导轨535用于校准薄膜的滤光器支座539薄膜滤光器元件541用于将滤光器元件固定到滤光器支座的夹子543校准薄膜相对于光学轴线的角度545用于将滑块固定在底座上的紧固件547底座中的平行狭槽549非球面透镜551用于非球面透镜的支座553用于非球面透镜的框架557用于非球面透镜的紧固件559空间滤光器561孔板563用于空间滤光器板的框架567垂直缝隙571水平缝隙573孔575垂直尺寸577水平尺寸579收集体积583板支座587用于板支座的紧固件589用于孔板的衬背元件449A可调节的安装组件449B狭槽449C狭槽450反射突光发射的外照射451二向色滤光器光检测器591用于光检测器的安装板
595用于光检测器的紧固件束入射角605询问位置和喷嘴之间的距离609束轴线A入射角_0]聚焦的束斑LI沿着长轴的长度Wl沿着短轴的宽度 分拣系统627充电装置629充电的检测器板631充电元件633充电元件中的开口635用于检测器板的电源5001可调节的安装组件5003安装组件调节板5005安装组件背衬5007紧固件5009狭槽5011平移轴线5013平移轴线5015安装组件调节板5017紧固件5019狭槽5021固定支承件5023紧固件5025弹簧自动装置分拣校准4201校准系统4203外照射传感器4205光纤缆线4207二向色滤光器4209透镜系统4211来自于液滴中的颗粒的荧光发射4213光检测器4215束挡分栋系统错误校ιΗ5047用于充电元件的碎屑去除系统5048用于检测器板的碎屑去除系统
5051用于充电元件的支承5053真空通道5055真空线5057靠近充电元件的开ロ5058配件5059压缩气体线5061歧管5063空气通道
5064开 ロ5065配件5066检测器板的侧面分拣的样本的保护4033收集容器4041污染防止机构4043气动致动器4045摆臂4047摆臂端流体输送系统645注射泵647从泵到载体供给的流线649用于包含载流体供给的容器651从泵到注射针的线657从注射泵到针的供给线659变速马达661用于鞘流体供给的第二容器667用于使得鞘流体与喷嘴中的径向孔相连的供给线669在供给线中的控制阀671用于鞘流体的气体压カ系统675加压气体源679加压气体气线681用于控制被供给到鞘流体罐的压力的调节器683空气线中的双向阀控制(装置)689A/D 转换器693移动通过束斑的斑点经历的相对束强度695来自于穿过束斑的精子的相对束强度d喷嘴和液滴分裂位置之间的距离信号处理701来自于光检测器的输出信号
703液滴产生时钟信号705数字信号处理(数字细胞分析器)707来自于A/D的数字信号735PC/计算机端子737主时钟(128 X时钟信号)739数据获得(HHl')741初始化检测参数(HHl)745初始化识别(辨别)参数(HH2)
747数字脉冲检测(HH3)749数字脉冲分析-特征抽取(HH4)753脉冲区域(HH5)755脉冲峰值(冊6)757脉冲识别(HH7)759分拣(HH8)761漂移分析(HH9)763用于Bayes规则的判定边界769初始化771系统检查773使用者相互作用775重试(最多三次)777闪光779珠质量控制781吸气采样783采样质量控制785开始采样787分拣进行789采样完成791连续采样793分拣停止795X/Y识别最佳797设置X/Y识别799识别 OK801速度最佳803设定注射速度805速度 OK807系统检查809系统复位811系统 OK813示例性总操作流
825积分器827宽度/区域比较器829动态阈值计算器831脉冲识别833 JTAG 端口 I/O837窗比较器(区域)839脉冲宽度和触发器逻辑 841分拣判定843 I/O 控制器845从属控制器847分拣控制器板849 USB851 DSP 板 SDRAM853分拣信号854低通滤波器855 I/O 板 SDRAM857 处理器 I/O859外围I/O总线861分拣脉冲发生器863数据管理处理器865脉冲检测处理器867特征抽取处理器873分拣处理器875 DSP 板 RAMOL 可用群组中的重合液滴和不可用群组中的重合液滴之间的逆关系Pl 对应于85%纯度的线OL上的点LL 对应于60%的所需颗粒的收集的线OL上的点OR 操作范围(Pl和LL之间的OL段)6000原始数据6001第一未排列的细胞群组6003第二未排列的细胞群组6005排列的Y群组6007排列的X群组6010原始数据6011未排列的细胞群组6015排列的Y群组6017排列的X群组多通道系统1001多通道系统
1003流式细胞术单元1005公共颗粒供给1007共电磁辐射源1009公共壳体1011公共控制输入1019公共输出 1021公共流体输送系统1023公共温度控制系统1025公共电源1027公共废物回收系统1029公共偏转板系统1031公共清洁系统公共壳体1069底座1071两侧壁1073下肩对1075下盖板1077壳体前部1081上肩对1083上盖板1085壳体后部1087用于安装多个细胞计数单元的框架1089附着在壳体侧壁的横梁(用于连接喷嘴座)1093在侧壁之间延伸的有角度的安装板公共流体供给(源)1105用于载流体的泵1107载流体的公共供给(源)1115用于鞘流体的气体压力系统1117鞘流体的公共供给(源)1121歧管系统1123包含载流体的公共供给的容器1125容器支座1133支承块1135用于接收容器的腔1137用于缓冲材料的第二腔1139用于缓冲材料的容器1141注射泵1147从注射泵到歧管的供给线1149控制载流体和缓冲流体的三向阀
1155用于鞘流体的公共供给的容器1157从鞘流体容器到歧管的供给线1161加压气体源1163气体线1165在气体线中的调节器1167在气源和鞘流体罐之间的气线所用的两向阀1169对清洁溶液的供给加压的气体线1173用于清洁溶液的罐
1175用于清洁溶液的气线的两向阀1177歧管1179分层块1181通道1185流体流路1189与注射泵相连的入口1191与鞘流体的供给连接的入口1193用于载流体和鞘流体的出口V1-V6用于控制通过歧管通道的流体流的阀1203框架元件(用于连接歧管块)1205拧在块中的配件1207样本存储室VlA-VlD 双向阀(用于控制样本流体到喷嘴的流动)1217样本存储室的针1221废物系统1223废物罐(容器)1225诸如真空泵的机构(用于产生真空)1227废物线(将阀VlA-VlD连接到废物罐)1233憎水过滤器(在连接废物罐和真空泵的线中)1235用于鞘流体的流路V2A-V2D 双向阀(用于控制鞘流体到喷嘴的流动)1241鞘供给线1247连接鞘流体流路与废物罐的废物线公共电源和控制1249公共电源1251公共动カ输送系统1253公共输入(装置)(⑶I)1255公共输出(装置)(连接到微处理器)公共温度控制1257温度控制系统1259流体流路(到温度控制)
1263流体通道(用于固定块中的温度控制)1265控制单元1269流体通道(用于歧管中的温度控制)V6关闭阀公共光束和射束分裂系统1270射束分裂器1270A来自于射束分裂器的第一光束1270B来自于射束分裂器的第二光束 1271第二射束分裂器1271A来自于第二射束分裂器的第一光束1271B来自于第二射束分裂器的第二光束1272第三射束分裂器1272A来自于第三射束分裂器的第一光束1272B来自于第三射束分裂器的第二光束1273射束引导系统1279下滤光组件1281上反射镜组件1285底座(用于下滤光组件)1289级(用于下滤光组件)1291用于移动级的机构(测微器)1293在级上的可倾斜的平台1295反射镜(在平台上)1297底座(用于上镜组件)1299级(用于上镜组件)1301可倾斜的平台(用于上镜组件)1303镜(用于上镜组件)1305用于移动上级的机构1309目标板(附着在壳体的侧壁上)1311垂直排列的孔(在目标板中)1315第一反射滤光器1317第二反射滤光器1319第三反射滤光器1321第四反射滤光器公共检测器板1331两个公共检测器板1333框架(用于将公共检测器板安装在壳体上)樽块式多通道系统4001多通道系统4009�？槭较赴�计数单元
4011用于模块单元的壳体4013公共壳体4015激光器4017射束分裂和引导系统4021用于使得激光进入�？槭娇翘宓目�4023覆盖出口孔的板4025用于系统的收集系统毛细管啼嘴系统
1335毛细管喷嘴系统1337毛细管1341充填有透光介质的腔可诜择的分拣系统1351光分裂分拣系统1353第二激光器1355收集容器1357流体转换系统1359流体转换装置1361分支到第一收集容器的毛细管1365分支到第二收集容器的毛细管1367换能器(用于产生压力波以选择性地控制流体流的方向)1369在喷嘴的端部上的毛细管1371液滴干扰流分拣系统1373高速液滴干扰流1375用于高速液滴流的液滴产生系统1377高速喷嘴系统1379高速流体流1381用于液滴干扰流产生的换能器1383高速液滴1387用于高速液滴偏转的电子偏转板1389未充电的液滴1391充电的液滴1397流体流的转向段1399高速液滴流与同轴流体流的相交部分1403收集毛细管收集系统2201收集系统2203截取装置2205冲击表面2207收集容器
2211液滴入口通道2213吸液管的球管2215吸液管2217吸液管的内壁
·
2225导管2227收集系统框架2229圆形支架2231用于截取装置高度的调整螺钉2233安装板2235用于横向调节的调节螺钉2241横向狭槽2243用于放置收集容器的托架2245出射窗2247第一截取装置2249第二截取装置2265离散液滴收集流体2301收集流体过滤2401过滤器2403用于过滤的收集容器2405包含精细胞的浓缩浆2409注射器机构2411套管过滤器2413再悬浮流体2419第二容器2421用于过滤试验的注射器2423用于过滤试验的样本2425用于过滤试验的过滤器2427用于过滤试验的真空泵2431用于过滤试验II的注射器2433用于过滤试验II的样本2435用于过滤试验II的过滤器2437用于过滤试验II的真空泵低温保藏2501调节浓缩2503增加低温保护剂2505增加蛋白质源2507装在试管中
2509冷却到保温温度2511保持在保温温度下2513冷却到达到临界区域的温度2515通过冰晶形成的范围的冷却2517浸没在液氮中公共收集系统2801公共收集系统2803用于截取装置的公共框架

2805废物槽 2807用于收集容器的托架脉冲激光系统3001脉冲激光3003激光脉冲传感器3005激光脉冲3007荧光脉冲寿命衰减3009数字样本
具体实施例方式下面所述的实施例涉及动物精子的收集和处理，特别涉及处理来自于家畜的精子以根据特定DNA特征分拣精细胞(例如，预先选择后代性别的X/Y染色体含量)。多种本发明的技术被组合以达到下面描述的结果。但是，应该理解的是，在不脱离本发明的保护范围的情况下这里所述的本发明技术可用于其它应用。图I是提供在本发明的一个示例性程序中的步骤概况的作业流程图。该程序始于从一个或者多个雄性动物(例如公牛)收集纯精子样本(步骤39)。精子样本被贴上标识以便于识别(步骤41)，与缓冲剂接触(步骤41A)并且被输送到处理设备。除了缓冲剂以夕卜，还加入添加物(步骤41A)，例如包括能量源、蛋白质源、抗生素和/或在细胞内和/或细胞外调节氧化/还原反应的组分。可选择的质量控制测试可被执行(步骤43)以确保每一个样本的质量(例如，精子的游动性)足以指示最终的产物可能符合最低质量标准。可选择的洗涤步骤可执行(步骤47)。在步骤47A，通过利用各种为部分样本着色的着色协议接着分析每一部分的分拣性以识别用于特定样本的所需着色协议来选择用于处理的着色协议。通过将包含化学染料(例如一种DNA选择性荧光染料)的着色流体48加入到每一个样本中来执行根据所选择的着色协议的着色(步骤49)。除了着色流体以外，添加物也可在步骤48被增加，例如包括能量源、蛋白质源、抗生素和/或在细胞内和/或细胞外调节氧化/还原反应的组分。在步骤51培育样本以使得精子摄取染料。接着在步骤53将样本装在流式细胞计的样本引入装置中。在步骤54，样本流体与鞘流体一起被引入到流式细胞计中。除了鞘流体以外，还可在步骤54增加添加物，例如包括能量源、蛋白质源、抗生素和/或在细胞内和/或细胞外调节氧化/还原反应的组分。在步骤55，流式细胞计根据特定的DNA特征分拣精细胞，如下面描述的。当在步骤57利用流式细胞计的收集系统收集分拣的细胞时，它们被加入到包含收集流体或者低温填充剂的收集容器(步骤58A)。除了收集流体以外，还可在步骤58A增加添加物，例如包括能量源、蛋白质源、抗生素和/或在细胞内和/或细胞外调节氧化/还原反应的组分。此时，精细胞在已经被在该过程中被增加的各种流体稀释的溶液中。因此，具有所需DNA特征的精细胞群组在步骤58B被浓缩以用于商业上的人工受精。在步骤58C，低温填充剂被加入到浓缩的分拣的精细胞。除了低温填充剂以外，还可在步骤58C增加添加物，例如包括能量源、蛋白质源、抗生素和/或在细胞内和/或细胞外调节氧化/还原反应的组分。精细胞接着被包装在管式容器中(在饲养业中被称为“试管”)(步骤59)和低温保藏(步骤61)。被低温保藏的精子被包装以在液氮中储藏(步骤63)。被低温保藏的精子接着通过商业分配系统被分配(步骤65)并且被销售到动物饲养者(步骤67)。动物饲养者可储存低温保藏的精子(步骤69)直至它们准备使用精子对雌性动物(例如奶牛)人工受精(步骤71)。如下面描述的，本发明的一个实施例包括基本在整个过程中进行温度控制。同样，在有限的期限内完成各个步骤是本发明的另一个实施例的一个方面。整个过程仅是本发明可如何使用的一个示例，并且应该理解的是，上述一些步骤可被取消和/或增加其它步骤。被分拣的精细胞还可用于显微注射或者其它体外受精，接着胚胎被移植到接受的雌性动物体中。 包含本发明的进步的整个过程的步骤在下面将被详细描述。尽管所述的一种特定的程序涉及分拣动物精子(例如公牛精子)，但应该理解的是，本发明的各个方面可用于任何类型的精子(马、猪以及其它)，可用于任何类型的细胞，可用于任何类型的颗粒，有机的或者无机的，包括乳胶颗粒、磁性颗粒、染色体、亚细胞成分、原生质体和淀粉颗粒。这些颗粒的尺寸在0. 5至200微米的范围内，但本发明的技术不限于该范围。样本收集和稀释样本收集待分拣的精子样本可是来自于源动物的刚收集的样本，包括公牛、马、猪或者其它哺乳动物源，或者解冻的以前低温保藏的样本。另外，样本可是来自于同一个哺乳动物的一次射出的精液、多次汇集的精液或者来自于两个或者多个动物的多次汇集的精液。各种收集方法是已知的并且包括带手套的-手方法、利用人工阴道和电刺激射精。精子优选被收集或者快速输送到隔热容器中以避免生理温度(通常35°C至39°C)的快速温度变化。一次射出的精液通常包含每毫升5亿至150亿个精子，这取决于种类和特定的动物。不管收集方法，可从精子样本中抽取一部分并且对各个特征进行评估，诸如精子浓度、精子游动性、精子前进机动性、样本pH、精子膜完整性以及精子形态。例如可利用Hamilton-Thorn游动性分析器(IVOS)根据标准的和公知的程序H^UnMFarrel等的Theriogenology (1998) 49 (4) :871-9 ;以及美国专利 US 4，896，966 和 US 4, 896, 967)通过对精子的检验来获得数据。稀释精子样本可与缓冲剂(采用固体或者溶液的形式)结合以形成精子悬浮液。特别是，缓冲剂可通过抵抗PH或者渗透压力的重大变化缓冲悬浮液来增强精子的生存力。一般地，缓冲剂对于细胞是无毒的并且与用于使得细胞着色的染料相容。示例性的缓冲剂包括磷酸盐、二磷酸盐、柠檬酸盐、醋酸盐、乳酸盐及其组合。目前优选的缓冲剂包括TCA、TEST、柠檬酸钠、HEPES, TL、TES、柠檬酸一水合物、HEPEST (Gradipore，St. Louis, MO)、PBS (Johnson等Gamete Research, 17 :203-212 (1987))以及Dulbecco' s PBS (InvitrogenCorp. , Carlsbad, CA)。一种或者多种缓冲剂可结合在一起或者与下面所述的添加剂结合在一起以形成缓冲的溶液，并且缓冲的溶液与精子样本结合形成精子悬浮液。缓冲的溶液还可包含ー种或者多种添加剂，如下面详细描述的。示例性缓冲的溶液被示出在表I中。优选的缓冲溶液包括ー种在pH为7. O的水中包含3%的TRIS基、2%柠檬酸一水合物和I %的果糖(w/v)的溶液，在表I中被标示为TCA#1的溶液和在表I中被标示为TCA#2的溶液。表I缓冲溶液 ·
权利要求
1.一种处理动物精细胞的方法，包括下列步骤 利用流式细胞术基于一个或者多个特定DNA特征将精细胞分拣成不同的精细胞群组中，所述流式细胞术包括将包含精细胞的样本流体输送到多个流式细胞术单元，每一个流式细胞术单元用于基于所述一个或者多个DNA特征分拣精细胞；操作所述单元，同时共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(1)精细胞的公共供给源；(2)电磁辐射的公共源；(3)公共壳体；(4)用于控制单元的操作的公共输入装置；(5)用于接收和处理来自于单元的信息、以便能对一个单元相对于另一个单元的操作进行评估的公共处理器；以及(6)用于将包含所述精细胞的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统；以及 根据下列因素中的至少一个改变向一个或者多个流式细胞术单元输送流体的速度，这些因素包括(I)具有所需DNA特征的第一分拣精细胞群组的纯度；以及(2)在第二分拣群组中的具有所述所需DNA特征的精细胞的量。
2.一种处理动物精细胞的方法，包括下列步骤 利用流式细胞术基于一个或者多个特定DNA特征将精细胞分拣成不同的精细胞群组中，所述流式细胞术包括将包含精细胞的样本流体输送到多个流式细胞术单元，每一个流式细胞术单元用于基于所述一个或者多个DNA特征分拣精细胞；操作所述单元，同时共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(1)精细胞的公共供给源；(2)电磁辐射的公共源；(3)公共壳体；(4)用于控制单元的操作的公共输入装置；(5)用于接收和处理来自于单元的信息、以对一个单元相对于另一个单元的操作进行评估的公共处理器；以及(6)用于将包含所述精细胞的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统；以及 利用一个或者多个模拟数字转换器对来自于每一个流式细胞术单元的随时间变化的输出进行同步采样，并且提供包括对应于所述随时间变化的模拟输出的数字信息的输出，其中所述随时间变化的模拟输出和相应的数字信息表示所述特定DNA特征。
3.—种处理动物精细胞的方法，包括下列步骤 利用流式细胞术基于一个或者多个特定DNA特征将精细胞分拣成不同的精细胞群组中，所述流式细胞术包括将包含精细胞的样本流体输送到多个流式细胞术单元，每一个流式细胞术单元用于基于所述一个或者多个DNA特征分拣精细胞；操作所述单元，同时共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(1)精细胞的公共供给源；(2)电磁辐射的公共源；(3)公共壳体；(4)用于控制单元的操作的公共输入装置；(5)用于接收和处理来自于单元的信息、以对一个单元相对于另一个单元的操作进行评估的公共处理器；以及(6)用于将包含所述精细胞的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统； 从一个或者多个分拣精细胞群组获得具有所需DNA特征的一定量的精细胞； 将低温保护剂加入到所述一定量的精细胞； 将所述一定量的精细胞和低温保护剂冷却到约O — 8°C的保温温度； 使得所述精细胞和所述低温保护剂在基本所述保温温度下保持小于60分钟的时间；以及 将所述一定量精细胞过度冷却到_40°C的温度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括 形成包含精细胞和DNA选择性荧光染料的着色混合物，以及使得着色混合物经受至少约40°C的温度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，着色混合物还包括抗氧化剂。
6.一种根据颗粒的一个或者多个特征对颗粒进行分拣的多通道系统，所述系统包括 多个流式细胞术单元，每一个流式细胞术单元通过利用电磁辐射束询问包含所述颗粒的流体流来对颗粒混合物中的颗粒的期望群组进行分拣； 所述单元共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(1)颗粒的公共供给；(2)电磁辐射的公共源；(3)公共壳体；(4)用于控制单元操作的公共输入；(5)用于接收和处理来自于单元的信息的公共处理器；以及(6)用于将包含所述颗粒的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述颗粒是细胞。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述颗粒是精细胞。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统至少包括元件(2)，一个或多个所述多个流式细胞术单元包括空气中喷射液滴分拣流式细胞术单元。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(2)和(3)。
11.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(4)和(5)。
12.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(2)，所述公共源包括单一激光束。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，还包括用于将单一激光束分裂成多个光束并且将所述多个光束引导到各个流式细胞术单元的光学系统中的射束分裂系统。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述单一激光束包括多个脉冲，每个脉冲都具有大于所述激光器的平均功率输出的峰值功率。
15.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(3)，所述流式细胞术单元包括安装在壳体中的可互换的�？�。
16.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，每个流式细胞术单元都包括用于询问各个流体流的外照射光学系统。
17.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括用于从每个单元中收集所述颗粒的所需群组的收集系统。
18.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(5)，所述公共输出包括由每个单元测量的荧光强度指示。
19.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(5)，所述公共输出包括每个单元分离颗粒的速度的指示。
20.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(5)，所述公共输出包括颗粒着色变化的指示。
21.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(5)，所述公共输出包括由每个单元用于在颗粒之间进行识别的判定边界的指示。
22.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，每个所述流式细胞术单元都包括液滴分栋系统。
23.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(5)，所述公共输出包括每个单元的液滴分裂位置的指示。
24.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，至少一个所述流式细胞术单元包括光破坏系统。
25.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，至少一个所述流式细胞术单元包括流体切换分栋系统。
26.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述流式细胞术单元适于并行地操作。
27.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括用于发出多个电磁辐射脉冲的共享激光器，其中每个所述脉冲都具有大于所述激光器的平均功率的峰值功率，并且一个或多个流式细胞术单元包括 用于引导包含样本颗粒的流体流通过颗粒询问位置的流动通道； 用于将一个脉冲中的电磁辐射的一部分引导到询问位置的束引导系统； 用于产生指示电磁辐射到达询问位置的定时信号的定时电路； 适于从询问位置中检测电磁辐射、并用于输出指示所检测的电磁辐射的强度的、随时间改变的模拟信号的检测器； 适于接收作为输入的随时间改变的模拟信号、并且适于采样所述模拟信号以产生数字化输出的模拟数字转换器；以及 用于根据时限信号分析来自于模拟数字转换器的数字化输出的电子处理器。
28.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述多个流式细胞术单元包括三个或多个流式细胞术单元。
29.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述多个流式细胞术单元包括至少十二个流式细胞术单元。
30.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(5)，所述公共处理器执行以下至少一项(1)实时地接收并处理所述信息；(2)接收并处理所述信息以便于允许相对于另一个单元对一个单元的操作的评价。
31.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，每个流式细胞术单元都包括用于产生指示所述颗粒至少一个特征的、随时间改变的输出信号的传感器，所述集成平台至少包括元件(5)，由所述公共处理器接收的所述信息包括来自于各个传感器的输出信号，所述处理器用于作为基本连续流接收输出信号并且基本连续地实时处理所述输出信号。
32.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成平台包括公共处理器，该公共处理器用于在分拣处理期间实时地将控制信号传送给流式细胞术单元、从而根据由所述公共处理器接收的所述信息调节其操作，所述流式细胞术单元对控制信号起反应。
33.一种根据颗粒的一个或者多个特征对颗粒进行分拣的多通道方法，所述方法包括 提供多个流式细胞术单元； 操作所述流式细胞术单元以进行多个流式细胞术操作，所述操作包括形成独立的流体流，每一个流体流包含颗粒混合物，以及通过利用电磁辐射束询问所述流体流来对颗粒混合物中的颗粒的期望群组进行分拣；以及 在进行所述操作时共享下列元件中的至少一个(1)用于所述流体流的公共颗粒供给；(2)用于所述电磁辐射束的电磁辐射的公共源；(3)公共操作控制输入；(4)用于接收和处理来自于单元的信息的公共处理器；(5)用于将流体输送到所述流体流的公共系统；以及(6)用于所述流式细胞术单元的公共壳体。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述颗粒是细胞。
35.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述颗粒是精细胞。
36.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，至少一个所述多个流式细胞术单元包括空气中喷射液滴分拣流式细胞术单元。
37.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，还包括至少共享单一激光束形式的电磁辐射的所述公共源，所述方法还包括将单一激光束分裂成多个光束并且将所述多个光束引导到各个流式细胞术单元的光学系统中。
38.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，还包括朝向一个所述流式细胞术单元的光学系统反射一定百分比的单一束的光束，以及使得一定百分比的单一束的光束穿过以便于传输到另一个所述流式细胞术单元的光学系统。
39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，还包括使用固态激光器以形成所述单一激光束。
40.根据权利要求39所述的方法，其特征在于，还包括模式锁定所述固态激光器以使得所述单一激光束包括多个脉冲，其中每个脉冲都具有大于所述激光器的平均功率输出的峰值功率。
41.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，还包括共享至少元件(6)，所述方法还包括以可移除的方式将所述流式细胞术单元安装在所述公共壳体中。
42.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，还包括至少共享共享激光器形式的电磁辐射的所述公共源；所述方法还包括以下步骤 从激光器中发出多个电磁辐射(EMR)脉冲，其中每个脉冲的峰值功率都超过所述激光器的平均功率； 通过沿光束路径将来自于激光器中的脉冲中的一部分能量引导到每个询问位置而将每个脉冲引导到束分裂和引导系统中，以便于间歇地照射每个流体流和包含于其中的颗粒; 检测来自于至少一个询问位置的EMR ； 产生指示从所述询问位置中检测的EMR的强度的、随时间改变的模拟信号； 产生指示脉冲到达所述询问位置的定时信号； 将时间改变模拟信号转换为数字信号；以及 分析所述数字信号以确定流过各个询问位置的流体流中的颗粒的特征。
43.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，还包括在所述操作的第一操作中使用第一分拣策略和在所述操作的第二操作中使用不同于第一分拣策略的第二分拣策略。
44.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，还包括收集由每个流式细胞术单元分拣的所需颗粒的群组，以及将从一个单元中收集的群组与从另一个单元中收集的群组相组合以产生所需颗粒的混合群组。
45.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，还包括根据以下至少一项改变流体被输送到一个或多个流式细胞术单元的速度，所述项包括第一分拣群组的纯度；以及(2)第二群组中所需颗粒的量。
46.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，还包括以并行的方式引导所述流式细胞术操作。
47.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，共享步骤包括共享至少元件(4)，所述方法还包括使用公共处理器进行以下操作中的至少一项(1)实时地接收并处理所述信息；(2)接收并处理所述信息以允许相对于另一个单元对一个单元的操作的评价。
48.根据权利要求33所述的系统，其特征在于，共享步骤包括共享至少元件(4)，所述方法还包括使用用于每个独立细胞术单元的传感器，以便于产生指示所述颗粒的至少一个特征的、随时间改变的输出信号，并且使用公共处理器作为基本连续流接收各个输出信号并且实时处理所输出的信号。
49.根据权利要求33所述的系统，其特征在于，共享步骤包括共享至少元件(4)，所述方法还包括在分拣处理期间实时地将控制信号传送给一个或多个流式细胞术单元，从而根据由所述公共处理器接收的所述信息调节所述单元的操作。
50.一种根据颗粒的一个或者多个特征对颗粒进行分类的多通道系统，所述系统包括 多个流式细胞术单元，每一个流式细胞术单元通过利用电磁辐射束询问包含所述颗粒的流体流来对颗粒混合物中的颗粒进行分类； 所述单元共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(1)颗粒的公共供给；(2)公共壳体；(3)用于控制单元操作的公共输入；(4)用于接收和处理来自于单元的信息的公共处理器；以及(5)用于将包含所述颗粒的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统。
51.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述集成平台还包括电磁辐射的公共源。
52.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述颗粒是细胞。
53.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述颗粒是精细胞。
54.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(3)和(4)。
55.根据权利要求54所述的系统，其特征在于，所述集成平台还包括电磁辐射的公共源。
56.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述集成平台还包括电磁辐射的公共源，所述公共源包括单一激光束。
57.根据权利要求56所述的系统，其特征在于，还包括用于将单一激光束分裂成多个光束并且将所述多个光束引导到各个流式细胞术单元的光学系统中的射束分裂系统。
58.根据权利要求57所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(2)，所述流式细胞术单元包括安装在壳体中的可互换的�？�。
59.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，每个流式细胞术单元都包括用于询问各个流体流的外照射光学系统。
60.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(4)，所述处理器用于输出由每个单元测量的荧光强度指示。
61.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(4)，所述处理器用于输出每个单元分离颗粒的速度的指示。
62.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(4)，所述处理器用于输出颗粒着色变化的指示。
63.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(4)，所述处理器用于输出由每个单元用于在颗粒之间进行识别的判定边界的指示。
64.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述流式细胞术单元适于并行地操作。
65.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述多个流式细胞术单元用于分拣所述颗粒。
66.根据权利要求65所述的系统，其特征在于，所述集成平台还包括电磁辐射的公共源，所述多个流式细胞术单元包括空气中喷射液滴分拣流式细胞术单元。
67.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述集成平台至少包括元件(4)，所述公共处理器用于执行以下至少一项(I)实时地接收并处理所述信息；(2)接收并处理所述信息以便于执行相对于另一个单元对一个单元的操作的评价。
68.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，每个流式细胞术单元都包括用于产生指示所述颗粒至少一个特征的、随时间改变的输出信号的传感器，所述集成平台至少包括元件(4)，由所述公共处理器接收的所述信息包括从各个传感器中输出信号，并且所述处理器用于作为基本连续流接收输出信号并且实时处理所述输出信号。
69.根据权利要求50所述的系统，其特征在于，所述集成平台包括公共处理器，该公共处理器用于在分拣处理期间实时地将控制信号传送给流式细胞术单元、从而根据由所述公共处理器接收的所述信息调节其操作，并且所述流式细胞术单元对控制信号起反应。
70.一种根据颗粒的一个或者多个特征对颗粒进行分类的多通道方法，所述方法包括 提供多个流式细胞术单元； 操作所述流式细胞术单元以进行多个流式细胞术操作，所述操作包括形成分离的流体流，每个流体流都包含颗粒混合物，并且通过利用电磁辐射束询问所述流体流来对所述颗粒混合物中的颗粒进行分类；以及 共享以下元件中的至少一个以进行所述操作(1)用于所述流体流的颗粒的公共供给；(2)公共操作控制输入；(3)用于接收和处理来自于单元的信息的公共处理器；(4)用于将流体输送到所述流体流的公共系统；以及(5)用于所述流式细胞术单元的公共壳体。
71.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，还包括共享用于所述束的电磁辐射的公共源。
72.根据权利要求71所述的方法，其特征在于，所述多个流式细胞术单元包括空气中喷射液滴分拣流式细胞术单元。
73.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，还包括操作所述多个流式细胞计数器以根据其分类分拣所述颗粒的混合物。
74.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，所述颗粒是细胞。
75.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，所述颗粒是精细胞。
76.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，还包括共享用于单一激光束形式的所述束的电磁辐射的公共源、将单一激光束分裂为多个激光束，并且将多个激光束引导到各个流式细胞术单元的光学系统中。
77.根据权利要求76所述的方法，其特征在于，共享步骤包括至少元件(5)，所述方法还包括在分裂所述束之前将所述单一激光束引导到所述公共壳体中。
78.根据权利要求76所述的方法，其特征在于，还包括朝向一个所述流式细胞术单元的光学系统反射一定百分比的单一束的光束，以及使得一定百分比的单一束的光束穿过以便于传输到另一个所述流式细胞术单元的光学系统。
79.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，共享步骤包括至少元件(5)，所述方法还包括以可移除的方式将所述流式细胞术单元安装在公共壳体中。
80.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，包括操作每个流式细胞术单元以便于使用外照射光学系统询问各个流体流。
81.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，还包括并行地操作所述流式细胞术单元。
82.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，所述多个流式细胞术单元包括十二个或多个流式细胞术单元。
83.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，所述共享步骤包括至少共享元件(4)，所述方法还包括使用公共处理器执行以下至少一项(1)实时地接收并处理所述信息；(2)接收并处理所述信息以便于允许相对于另一个单元对一个单元的操作的评价。
84.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，所述共享步骤包括至少共享元件(4)，所述方法还包括使用用于各个流式细胞术单元的传感器产生指示所述颗粒的至少一个特征的、随时间改变的输出信号，以及使用公共处理器作为基本连续流接收各个输出信号并且实时处理所述输出信号。
85.根据权利要求70所述的方法，其特征在于，所述共享步骤包括至少共享元件(4)，所述方法还包括在分拣处理期间实时地将控制信号输送到一个或多个流式细胞术单元，以根据公共处理器所接收的信息调节所述单元的操作。
86.使用包括三个或多个流式细胞术单元的系统分拣颗粒的方法，每个所述单元都用于通过使用光束询问包含所述颗粒的流体流来从颗粒混合物中分拣颗粒的所需群组，所述方法包括 产生单一激光束； 将所述单一激光束分裂为三个或多个光束并且将所述光束引导到流式细胞术单元的光学系统中；以及 操作流式细胞术单元以分拣颗粒。
87.根据权利要求86所述的方法，其特征在于，每个细胞术单元使用约相同强度的光束询问流体流。
88.根据权利要求86所述的方法，其特征在于，每个单元需要具有W瓦功率的光束，所述方法还包括产生具有(WXN)+L的功率的所述单一激光束，其中N等于流式细胞术单元的数量，L等于系统中的功率损耗。
89.根据权利要求86所述的方法，其特征在于，还包括通过利用一个或者多个滤光器使所述三个或者多个光束中的至少一个的强度减小来平衡细胞计数单元用以询问各自的流体流的光束量。
90.根据权利要求89所述的方法，其特征在于，还包括调节进入各个单元的光束的强度以使得每个单元在10%的公差内接收相同量的光束。
91.根据权利要求86所述的方法，其特征在于，至少一个所述流式细胞术单元使用液滴分拣处理以分拣所述颗粒。
92.根据权利要求86所述的方法，其特征在于，至少一个所述流式细胞术单元使用光破坏处理以分拣所述颗粒。
93.根据权利要求86所述的方法，其特征在于，至少一个所述流式细胞术单元使用流体切换分拣处理以分拣所述颗粒。
94.根据权利要求86所述的方法，其特征在于，所述流式细胞术单元被安装在公共壳体中，所述方法还包括在分裂所述束之前将所述单一激光束引导到所述公共壳体中。
95.根据权利要求94所述的方法，其特征在于，还包括朝向一个所述流式细胞术单元的光学系统反射一定百分比的单一激光束的光束，以及使得一定百分比的单一激光束的光束穿过以便于传输到另一个所述流式细胞术单元的光学系统。
96.根据权利要求86所述的方法，其特征在于，分裂单一束的步骤包括将单一束分裂为四个独立束。
97.根据权利要求96所述的方法，其特征在于，分裂步骤包括使用50/50射束分离器以将单一束分裂为两个射束，使用第二个50/50射束分离器以将这两个射束中的一个分裂为两个补充射束，以及使用第三个50/50射束分离器以将这两个射束中的另一个分裂为另外两个补充射束。
98.一种处理动物精细胞的方法，包括以下步骤 利用流式细胞术处理基于一个或者多个特定DNA特征将精细胞分拣到不同的精细胞群组中，所述流式细胞术处理包括将包含精细胞的样本流体输送到多个流式细胞术单元，每一个流式细胞术单元基于所述一个或者多个DNA特征分拣精细胞；操作所述单元同时共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(1)精细胞的公共供给；(2)电磁辐射的公共源；(3)公共壳体；(4)用于控制单元操作的公共输入；(5)用于接收和处理来自于单元的信息以允许对一个单元与另一个单元相关的操作进行评估的公共处理器；以及(6)用于将包含所述精细胞的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统；以及 根据下列因素中的至少一个改变输送样本流体的速度(I)具有所需DNA特征的精细胞的第一分拣的群组的纯度；以及(2)在第二分拣群组中的具有所述所需DNA特征的精细胞量。
99.根据权利要求98所述的方法，其特征在于，还包括并行地操作所述流式细胞术单J Li ο
100.根据权利要求98所述的方法，其特征在于，所述一个或者多个特定DNA特征包括精细胞是否包含X或Y性别染色体。
101.一种处理动物精细胞的方法，包括下列步骤 利用流式细胞术处理基于一个或者多个特定DNA特征将精细胞分拣到不同的精细胞群组中，所述流式细胞术处理包括将包含精细胞的样本流体输送到多个流式细胞术单元，每一个流式细胞术单元基于所述一个或者多个DNA特征分拣精细胞；操作所述单元同时共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(1)精细胞的公共供给；(2)电磁辐射的公共源；(3)公共壳体；(4)用于控制单元操作的公共输入；(5)用于接收和处理来自于单元的信息以允许对一个单元与另一个单元相关的操作进行评估的公共处理器；以及(6)用于将包含所述精细胞的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统；以及 利用一个或者多个模拟数字转换器对来自于每一个流式细胞术单元的随时间变化的输出进行同步采样，提供包括对应于所述随时间变化的模拟输出的数字信息的输出，其中所述随时间变化的模拟输出和相应的数字信息表示所述特定DNA特征。
102.根据权利要求101所述的方法，其特征在于，所述一个或者多个特定DNA特征包括精细胞是否具有X或Y性别染色体。
103.—种处理动物精细胞的方法，包括下列步骤 形成包含精细胞和DNA选择性荧光染料的着色混合物，以及使得着色混合物处于至少约40°C的温度；以及 利用流式细胞术处理基于一个或者多个特定DNA特征将精细胞分拣到不同的精细胞群组中，所述流式细胞术处理包括将包含精细胞的样本流体输送到多个流式细胞术单元，每一个流式细胞术单元基于所述一个或者多个DNA特征分拣精细胞；操作所述单元同时共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(I)精细胞的公共供给；(2)电磁辐射的公共源；(3)公共壳体；(4)用于控制单元操作的公共输入；(5)用于接收和处理来自于单元的信息以允许对一个单元与另一个单元相关的操作进行评估的公共处理器；以及(6)用于将包含所述精细胞的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统。
104.根据权利要求103所述的方法，其特征在于，所述染料是UV激发或可见光激发染料。
105.根据权利要求104所述的方法，其特征在于，所述染料是从由二苯甲亚胺、SYBR-14和其变体、类似物或衍生物构成的组中选择出来的。
106.根据权利要求103-105中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述着色混合物经历这样一种时间周期，所述时间周期足以使得所述染料粘结DNA以使得可根据荧光分别分拣X和Y精细胞。
107.根据权利要求106所述的方法，其特征在于，所述时间周期在约1-160分钟的范围内。
108.根据权利要求103-107中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述着色混合物还包括抗氧化剂。
109.根据权利要求103所述的方法，其特征在于，所述一个或者多个特征包括精细胞是否包含X或Y性别染色体。
110.一种处理动物精细胞的方法，包括以下步骤 利用流式细胞术处理基于一个或者多个特定DNA特征将精细胞分拣到不同的精细胞群组中，所述流式细胞术处理包括将包含精细胞的样本流体输送到多个流式细胞术单元，每一个流式细胞术单元基于所述一个或者多个DNA特征分拣精细胞；操作所述单元同时共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(1)精细胞的公共供给；(2)电磁辐射的公共源；(3)公共壳体；(4)用于控制单元操作的公共输入；(5)用于接收和处理来自于单元的信息以允许对一个单元与另一个单元相关的操作进行评估的公共处理器；以及(6)用于将包含所述精细胞的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统；从一个或者多个分拣的精细胞群组获得具有所需DNA特征的、一定量的精细胞； 将低温保护剂加入到所述一定量的精细胞中； 将所述一定量的精细胞和低温保护剂冷却到约O — 8°C的保温温度； 使得所述精细胞和所述低温保护剂基本在所述保温温度下保持小于60分钟的时间；以及 将所述一定量精细胞过度冷却到_40°C的温度。
111.根据权利要求110所述的方法，其特征在于，加入低温保护剂的步骤包括加入丙二酉字。
112.根据权利要求110所述的方法，其特征在于，所述一个或者多个特定DNA特征包括精细胞是否具有X或Y性别染色体。
113.根据权利要求110所述的方法，其特征在于，将所述一定量精细胞冷却到所述保温温度的步骤包括使用被选择得在约90分钟内将所述一定量精细胞从高于玻璃转换温度的温度冷却到保温温度的冷却速度，在所述玻璃转换温度下所述精细胞会受到冷冲击的损害。
114.根据权利要求113所述的方法，其特征在于，所述冷却速度是约每分钟O.1-0. 3°C的范围内的基本恒定的冷却速度。
115.根据权利要求110所述的方法，其特征在于，过度冷却所述一定量精细胞的步骤包括在第一冷却速度下将精细胞冷却到接近临界温度区的温度，以及在比第一冷却速度快的第二冷却速度下将精细胞冷却到低于约-30°C的温度；在所述临界温度区，冰晶形成和渗透压力方面的改变损害精细胞。
116.根据权利要求110所述的方法，其特征在于，还包括 形成包含精细胞和DNA选择性荧光染料的着色混合物，以及使得着色混合物经受至少约40°C的温度。
117.—种处理动物精细胞的方法，包括下列步骤 形成包含精细胞和DNA选择性荧光染料的着色混合物，以及使得着色混合物处于至少约40°C的温度； 利用流式细胞术处理基于一个或者多个特定DNA特征将所述着色混合物中的精细胞分拣到不同的精细胞群组中，所述流式细胞术处理包括将样本流体输送到多个流式细胞术单元，每一个流式细胞术单元基于所述一个或者多个DNA特征分拣精细胞；操作所述单元同时共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(1)精细胞的公共供给；(2)电磁辐射的公共源；(3)公共壳体；(4)用于控制单元操作的公共输入；(5)用于接收和处理来自于单元的信息以允许对一个单元与另一个单元相关的操作进行评估的公共处理器；以及(6)用于将包含所述精细胞的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统； 获得具有所需DNA特征的一定量的精细胞； 将低温保护剂加入到所述一定量的精细胞； 将所述一定量的精细胞和低温保护剂冷却到约O — 8°C的保温温度；使得所述精细胞和所述低温保护剂在所述保温温度下保持小于60分钟的时间；以及 将所述一定量精细胞过度冷却到_40°C的温度。
118.—种处理动物精细胞的方法，包括下列步骤 形成包含精细胞和DNA选择性荧光染料的着色混合物，以及使得着色混合物处于至少约40°C的温度； 将包含精细胞的所述着色混合物的流体流输送到所述多个流式细胞术单元中的每一个，利用流式细胞术单元将每个流体流分裂为液滴，所述液滴包括每个都包含一个或者多个具有所需性别染色体的精细胞的第一液滴、每个都包含一个或者多个具有非所需性别染色体的精细胞的第二液滴以及每个都包含一个或者多个具有所需性别染色体的精细胞和一个或者多个具有非所需性别染色体的精细胞的第三液滴； 利用液滴分拣流式细胞术处理从所述第二和第三液滴中分拣所述第一液滴，所述液滴分拣流式细胞术处理包括操作所述多个流式细胞术单元同时共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(I)精细胞的公共供给；(2)电磁辐射的公共源；(3)公共壳体；(4)用于控制单元操作的公共输入；(5)用于接收和处理来自于单元的信息以允许对一个单元与另一个单元相关的操作进行评估的公共处理器；以及(6)用于将包含所述精细胞的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统； 收集所述第一液滴以提供至少一个具有所需性别染色体的精细胞的群组； 识别所述至少一个群组中具有所需性别染色体的精细胞的量；以及根据与在所述第一、第二和第三液滴中的具有所需性别染色体的精细胞的总量相关的所识别的在所述至少一个群组中的具有所需性别染色体的精细胞的量来改变流体被输送到一个或多个流式细胞术单元的速度。
119.一种处理动物精细胞的方法，包括下列步骤 形成包含精细胞和DNA选择性荧光染料的着色混合物，以及使得着色混合物处于至少约40°C的温度； 将包含精细胞的所述着色混合物的流体流输送到所述多个流式细胞术单元中的每一个，利用流式细胞术单元将每个流体流分裂为液滴，所述液滴包括每个都包含一个或者多个具有所需性别染色体的精细胞的第一液滴、每个都包含一个或者多个具有非所需性别染色体的精细胞的第二液滴以及每个都包含一个或者多个具有所需性别染色体的精细胞和一个或者多个具有非所需性别染色体的精细胞的第三液滴； 利用液滴分拣流式细胞术处理从所述第二液滴中分拣所述第一和第三液滴，所述液滴分拣流式细胞术处理包括操作所述多个流式细胞术单元同时共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(I)精细胞的公共供给；(2)电磁辐射的公共源；(3)公共壳体；(4)用于控制单元操作的公共输入；(5)用于接收和处理来自于单元的信息以允许对一个单元与另一个单元相关的操作进行评估的公共处理器；以及(6)用于将包含所述精细胞的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统； 收集所述第一和第三液滴以提供至少一个具有所需性别染色体的精细胞的群组； 识别所述至少一个群组中具有所需性别染色体的精细胞的量；以及根据所识别的在所述至少一个群组中的具有非所需性别染色体的精细胞的量来改变流体被输送到一个或多个流式细胞术单元的速度。
120.一种处理动物精细胞的方法，包括下列步骤 形成包含精细胞和DNA选择性荧光染料的着色混合物，以及使得着色混合物处于至少约40°C的温度； 将包含精细胞的所述着色混合物的流体流输送到所述多个流式细胞术单元中的每一个，利用流式细胞术单元将每个流体流分裂为液滴，利用流式细胞术处理根据包含在液滴中精细胞的一个或者多个特定DNA特征分拣所述液滴，以获得一个或多个具有所需DNA特征的精细胞的群组，所述流式细胞术处理包括操作所述单元同时共享一个集成平台，所述集成平台包括下列元件中的至少一个(I)精细胞的公共供给；(2)电磁辐射的公共源；(3)公共壳体；(4)用于控制单元操作的公共输入；(5)用于接收和处理来自于单元的信息以允许对一个单元与另一个单元相关的操作进行评估的公共处理器；以及(6)用于将包含所述精细胞的流体输送到所述流式细胞术单元的公共流体输送系统； 根据下列因素至少一个来改变输送流体的速度(1)所述具有所需DNA特征的精细胞的一个或多个群组的纯度；以及(2)与所述液滴中具有所述所需DNA特征的精细胞的总量相关的在一个或多个精细胞群组中具有所述所需DNA特征的精细胞量； 加入低温保护剂以保护从所述一个或多个精细胞群组中获得的一定量的精细胞； 将所述一定量的精细胞和低温保护剂冷却到约O — 8°C的保温温度； 使得所述精细胞和所述低温保护剂在所述保温温度下保持小于60分钟的时间；以及 将所述一定量精细胞过度冷却到_40°C的温度。
全文摘要
本发明涉及用于分拣颗�：吞峁┬员鸱旨鸬亩�物精子的设备、方法和程序，包括收集精子；选择着色条件；利用DNA选择性荧光染料对精子着色；根据性别染色体含量分拣精细胞；和低温储藏分拣的精子群组直至人工受精。一实施例包括利用共享一整体平台的多个流式细胞术单元分拣精细胞的设备和方法。在一实施例中，流式细胞术分拣包括使用下列设备和方法具有挡板的定向喷嘴；外照射光学系统；在细胞核内的局部DNA区域的狭缝扫描；数字信号处理，包括模拟输出信号的同步采样、在脉冲的一个点处的脉冲波形的第一级导数的近似值的脉冲波形的特征抽�。欢嘀址旨鸩呗灾械娜魏我恢郑灰约白远�分拣校准系统。在一实施例中，数字信号处理包括在相对于从照射激光发出的脉冲的时间处对模拟输出信号采样。其它实施例与上述的大不相同，包括涉及可用于任何各种应用(包括颗粒分析)的各个步骤或者系统的实施例。
文档编号G01N33/487GK102818760SQ20121029311
公开日2012年12月12日 申请日期2004年3月29日 优先权日2003年3月28日
发明者G·杜拉克, J·T·哈彻, L·A·韦斯特福尔, D·R·黑尔布林, J·D·华莱士, G·P·万德雷, B·迪迪翁, N·V·纳亚克, M·安扎尔, C·L·路德维格, J·A·格雷厄姆, K·S·克劳利 申请人:英格朗公司