[發明專利]腫瘤細胞捕獲微流控芯片和腫瘤細胞捕獲方法

有效

• 申請號: 201610044106.0
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105462834B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 陳紅梅;聶富強;竇利燕;顧志鵬
• 申請（專利權）人: 蘇州汶顥芯片科技有限公司
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C12M1/00;C12N5/09
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本申請公開了一種腫瘤細胞捕獲微流控芯片，包括基材、以及形成于所述基材內的微通道，該微通道沿平滑曲線方向延伸，其兩端分別形成有入口和出口，所述微通道內沿豎直方向凸伸有微柱陣列，該微柱陣列沿所述微通道的延伸方向陣列分布，其位于入口處的一端貼合于所述微通道的一側壁，其位于出口處的一端貼合于所述微通道的另一側壁，所述微柱陣列的中部等間距陣列分布有三角形橫截面的捕獲腔體，該捕獲腔體的三個頂角分別形成三個5微米的間隙，用于一個腫瘤細胞的2?3次捕獲。本發明芯片實用于表達EpCAM與不表達EpCAM的CTCs，不表達和低表達EpCAM的CTCs及未連接上磁珠的CTCs可利用5微米間距的微柱陣列進行捕獲。

技術領域

本申請涉及一種腫瘤細胞捕獲微流控芯片和腫瘤細胞捕獲方法，可應用于各種類型循環腫瘤細胞的微流控芯片捕獲，屬于生物物理領域。

背景技術

癌癥，又名惡性腫瘤。是世界上導致人類死亡的首要原因之一。是危害人類生命健康、導致現代人類死亡的第一大惡疾和頑癥。90％的癌癥病人死于癌轉移，攻克癌癥是人類孜孜以求的目標。傳統的手術，化療，放療的方法成本高，復雜，給病人帶來較大痛苦且具有復發性。循環腫瘤細胞(CTCs)是從原生瘤脫落，進入血液循環系統中的腫瘤細胞。這些腫瘤細胞會流到其他位置處滋生滋長，發展為新的瘤。血液循環系統中檢測到循環腫瘤細胞意味著癌癥和可能的癌轉移。CTCs的數目與癌癥的嚴重程度有著密切的聯系。數目多，病情嚴重，數目少病情輕或治療有效。

微流控芯片的微通道與細胞的尺寸相當，非常適于細胞捕獲的研究。微流控芯片被認為是一種非侵入性的新型診斷工具。現有的利用微流控芯片研究CTCs的捕獲分離方法大體可分為兩類：

一類利用親和性(Affinity reaction)原理進行細胞的捕獲與分離，該方法依賴于在微流控芯片內部的微通道或微結構上修飾能夠與細胞表面抗原結合的特異性抗體如anti-EpCAM如CTC-chip,新近改進的微漩產生的魚鱗形芯片改變微柱陣列為魚鱗形，提高了細胞與抗體修飾的柱子碰撞幾率。提高了捕獲效率與純度。但這種微流控芯片的結構通常非常復雜，修飾時間常，所用的抗體昂貴。且在不同的腫瘤細胞中，EpCAM的表達各有不同。且當腫瘤細胞發生上皮間質轉化(EMT)時，腫瘤細胞的EpCAM的表達降低。因此依賴于該方法捕獲CTCs有可能會失去一部分不表達或低表達EpCAM的腫瘤細胞。該捕獲方法依賴于細胞與抗體修飾的柱子的碰撞幾率。加速流速時，細胞與抗體修飾柱子的碰撞幾率降低且相互作用的時間減少，捕獲率下降。典型的微流控芯片結構有CTC-chip,HB-Chip，HTMSU，Onco-Bean Chip。

另一類是基于物理特性比如尺寸形變(ISET：isolation by size of epithelialtumor cells)進行捕獲的，利用CTCs比血細胞大且不易形變的特征，濾過血細胞。該方法操作簡單，結構勿需過于復雜，不需修飾，不依賴于任何表面的標志物。但由于CTCs與白細胞的尺寸有重疊的部分，所以一部分CTCs可能會通過濾網或微柱間隙。可能會損失一部分和白細胞尺寸有重疊部分的CTCs，尤其是那些尺寸較小的CTCs。因為經歷了EMT的轉變，所以漏掉的CTCs惡性的程度更高。且容易破裂和純度不高。容易發生堵塞的現象。但與親和性或其他如雙向電泳等方法相比較，該方法簡易，切實可行，更適于臨床的應用。