[發(fā)明專利]一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離裝置及其檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711205080.4
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107988042B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王哲;于源華;孟祥凱;宮平;楊羽;劉傳志;嵇曉強(qiáng);龐春穎;李健;張震;張碩;王開曦
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/36;C12M1/12;C12N5/09
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 22214
• 代理人: 李青

一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離裝置及其檢測方法屬于癌癥循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括觸摸顯示屏模塊、單片機(jī)、轉(zhuǎn)速控制模塊、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離盤、外殼和電源模塊；本發(fā)明采用水動力驅(qū)動法，利用離心力與微流體力學(xué)的有效結(jié)合，選用基于尺寸篩選的機(jī)械過濾方式，設(shè)計了一種循環(huán)細(xì)胞分離裝置，用于快速和無標(biāo)記地分離高純度的循環(huán)腫瘤細(xì)胞。利用離心力將未處理的全血樣品從一個室快速傳輸?shù)搅硪粋€室，循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離盤可以更有效的控制流體，因為它不需要外部互連器，只需要一個簡單的旋轉(zhuǎn)電機(jī)來驅(qū)動流體。該裝置的這些優(yōu)點可以減少在過濾，染色和檢測過程之中的手動處理步驟。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于癌癥循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離裝置及其檢測方法。

背景技術(shù)

癌細(xì)胞的傳播與轉(zhuǎn)移，是導(dǎo)致癌癥死亡的主要原因。在轉(zhuǎn)移過程中，原發(fā)性腫瘤細(xì)胞，以及預(yù)先存在的轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞經(jīng)歷一系列傳播步驟，從細(xì)胞原處轉(zhuǎn)移到人體的遠(yuǎn)處器官。最初，從實體腫瘤散播的腫瘤細(xì)胞經(jīng)歷一種稱為上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程，實現(xiàn)其遷移和侵入性質(zhì)。被稱為循環(huán)腫瘤細(xì)胞的這些腫瘤細(xì)胞隨后通過轉(zhuǎn)移的方法進(jìn)入外周血，并沿血流移動，直至達(dá)到合適的次級部位。癌癥患者外周血中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞可作為優(yōu)異的診斷工具和預(yù)防標(biāo)志。因此，這些惡性細(xì)胞的定量和表征可以為轉(zhuǎn)移癌患者提供重要的臨床信息，從而有潛力提供有效和個性化的癌癥治療。因此，臨床醫(yī)生必須有可靠的診斷工具來檢測循環(huán)腫瘤細(xì)胞以改善臨床結(jié)果。

循環(huán)腫瘤細(xì)胞研究的一個主要障礙是其在全血中數(shù)量極其罕見（每10 ⁶ -10 ⁷個血液細(xì)胞中包含循環(huán)腫瘤細(xì)胞1-10個），可加工的血容量有限。由于循環(huán)腫瘤細(xì)胞的罕見，開發(fā)有效的收集過程已經(jīng)成為檢測和表征循環(huán)腫瘤細(xì)胞的關(guān)鍵步驟，每1毫升血液的出現(xiàn)頻率為1-10個細(xì)胞。在這方面，微流體技術(shù)已經(jīng)成為可能的解決方案.經(jīng)過對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行調(diào)研，中國專利號201510177966.7公開了與本發(fā)明專利原理較為相似的循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測裝置，該裝置組成包括離心機(jī)、熒光染色箱、磁珠分離機(jī)構(gòu)和顯示機(jī)構(gòu)，以及用于支撐離心機(jī)、熒光染色箱、磁珠分離機(jī)構(gòu)和顯示機(jī)構(gòu)的機(jī)殼。該裝置的檢測原理是通過離心機(jī)將血液樣品中的紅細(xì)胞分離出，再利用磁珠法將循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離，通過熒光染色機(jī)標(biāo)記循環(huán)腫瘤細(xì)胞，將標(biāo)記的循環(huán)腫瘤細(xì)胞用熒光顯微鏡觀察。雖然該裝置具有循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測的功能，但是對于如何提高捕獲循環(huán)腫瘤細(xì)胞幾率顯得無能為力，并且該裝置設(shè)計過于繁瑣，并且需要外接設(shè)備，不利于推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離裝置及檢測方法，本發(fā)明采用水動力驅(qū)動法，利用離心力與微流體力學(xué)的有效結(jié)合，選用基于尺寸篩選的機(jī)械過濾方式，用于快速和無標(biāo)記地分離高純度的循環(huán)腫瘤細(xì)胞。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離裝置，該裝置包括觸摸顯示屏模塊、單片機(jī)、轉(zhuǎn)速控制模塊、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離盤、外殼和電源模塊；在所述觸摸顯示屏模塊上輸入預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速，觸摸顯示屏模塊將信息傳遞至單片機(jī)上，所述單片機(jī)按照指令控制轉(zhuǎn)速控制模塊的速度，所述轉(zhuǎn)速控制模塊一邊控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)按照預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速帶動安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)上的循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離盤旋轉(zhuǎn)，一邊把轉(zhuǎn)速信息反饋至觸摸顯示屏模塊，由所述觸摸顯示屏模塊顯示；所述觸摸顯示屏模塊、單片機(jī)、轉(zhuǎn)速控制模塊、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離盤和電源模塊都安裝在外殼內(nèi)。

一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離檢測方法，包括如下步驟：

步驟一：準(zhǔn)備試劑，配制血液樣本，將循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離盤翻轉(zhuǎn)到背面，保證其中一個孔是封閉的，從另一個孔加入細(xì)胞膜滲透劑后密封進(jìn)樣孔，點擊觸摸顯示屏模塊上的洗滌模式；

步驟二：在循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離盤正面從第一加樣口加細(xì)胞膜滲透劑，將循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離盤放入裝置中，點擊觸摸顯示屏模塊上的洗滌過程；

步驟三：從第一加樣口預(yù)處理后的肺癌患者血液樣本，將循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離盤放入裝置中，點擊觸摸顯示屏模塊上的過濾模式；