[發明專利]一種用于檢測循環腫瘤細胞的芯片

在審

• 申請號: 201710298897.4
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN109212211A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 葉健
• 申請（專利權）人: 葉健
• 主分類號: G01N33/574
• 分類號: G01N33/574;G01N33/50;B01L3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于循環腫瘤細胞檢測領域，公開了一種用于檢測循環腫瘤細胞的芯片，其特征在于，芯片設有至少三個進樣孔和至少三個出樣孔所述；進樣孔和出樣孔之間為三角形微柱陣列，所述三角形微柱陣列按照確定性側向位移原理排列；所述微陣列表面修飾特異性識別分子，所述的特異性識別分子包括核酸適體或者抗體。本發明芯片可提高循環腫瘤細胞的捕獲效率和純度，使循環腫瘤細胞在緩沖溶液及血液中捕獲效率達到95％以上；此外，該芯片結構簡單，使用方便。

技術領域

本發明屬于循環腫瘤細胞檢測領域，具體涉及到一種用于檢測循環腫瘤細胞 的芯片。

背景技術

分子生物學以及臨床研究顯示，腫瘤的侵襲和微轉移很有可能在腫瘤發生的 早期就已經出現。通過血管壁進入外周血的腫瘤細胞通常也被叫做循環腫瘤細 胞(circulating tumor cell，CTC)。據估計每1000個CTC中就有1個能夠 形成轉移癌，因此通過檢測CTC，及早發現腫瘤的微轉移不僅對腫瘤復發和預 后的判斷有重要意義，而且對指導臨床治療也有很大價值：能有效地對腫瘤轉 移進行早期診斷；能對化療藥物的療效進行快速有效的評估，進而確定最佳的 個體化治療方案；能實現對治愈患者的長期跟蹤及腫瘤復發監測等等。現今， 越來越多的現代檢測技術發展應用到循環腫瘤細胞的檢測領域中，但是，循環 腫瘤細胞的檢測面臨最大挑戰即是在血液中含量稀少——1mL外周血中可能只含有1-10個循環腫瘤細胞，卻有10 9個紅細胞，10 6個白細胞的高背景干 擾。如何從含有數億個非靶標細胞的復雜血液環境中準確分離出幾個腫瘤細胞， 發展一種高靈敏、高準確度、高通量、保持捕獲細胞活性、經濟的富集外周血 循環腫瘤細胞的方法是目前需要突破的瓶頸。

目前循環腫瘤細胞檢測主要存在的問題包括：1、捕獲效率低，容易出現假 陰性。主要原因是多數捕獲依賴于抗體和抗原的相互識別，然而抗體存在著特 異性差、結合能力低、易失活、壽命短的缺點，導致CTC無法達到理想的富集 效率。例如，CellSearch系統有105的富集率，但是CTC在血液中的存在比 例是1∶10 9～10 10，相差了四個數量級。另外，大量高生產成本，高儲運 成本的抗體的使用，直接導致最終測試成本的增加，Cell Search的一次測試 費就高達600美元。2、在高背景的血液細胞背景下，容易產生非特異的細胞捕獲，產生假陽性。3、對捕獲的細胞傷害較大，釋放效率低，難以對捕獲的循環 腫瘤細胞進行單細胞分析。微流控芯片具有高通量、高比表面積、體積小和消 耗少等特點，因此可以設計成具有低成本、高富集效率、高選擇性等優點的循 環腫瘤細胞捕獲微流控芯片。目前利用微流控芯片進行循環腫瘤細胞檢測的方 法主要有兩種：1)利用親和性識別捕獲；2)利用物理特性差異，比如利用微孔 過濾循環腫瘤細胞和其他細胞或者確定橫向位移方式根據細胞大小對細胞進行 分離。但是這些方式仍然存在捕獲效率低，非特異性吸附非靶細胞，細胞活性 差等問題。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術中存在的缺陷，而設計出一種用于檢測循環腫瘤細胞的芯片。

其具體實現方案如下：

一種用于檢測循環腫瘤細胞的芯片，其特征在于：芯片設有至少三個進樣孔 和至少三個出樣孔所述；進樣孔和出樣孔之間為三角形微柱陣列，所述三角形 微柱陣列按照確定性側向位移原理排列；所述微陣列表面修飾特異性識別分子， 所述的特異性識別分子包括核酸適體或者抗體。

優選地，所述的抗體優選為EpCAM抗體或者其他循環腫瘤細胞標志物抗體。

優選地，所述的核酸適體可以通過篩選得到，優選的序列包括EpCAM或者其 他循環腫瘤細胞標志物核酸適體。

優選地，所述三角形微柱陣列的每個三角形的旋轉角度θ為0-180度、臨界 直徑為0-50μm。

優選地，所述循環腫瘤細胞捕獲檢測的方法，包括如下步驟：

1)將含有循環腫瘤細胞的血液樣品或者緩沖溶液通過進樣孔注入，緩沖溶液 通過另兩個進樣孔注入；