[發明專利]用于循環腫瘤細胞快速檢測的大視場生物成像、掃描、分析裝置

在審

• 申請號: 201811256852.1
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109342369A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 唐玉國;董文飛;付威威;張洋;劉廣興;尹煥才;黎海文;葛明峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: G01N21/47
• 分類號: G01N21/47;G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 韓飛

本發明公開了一種用于循環腫瘤細胞快速檢測的大視場生物成像、掃描、分析裝置，包括大面積單層細胞推片系統、大視場高分辨率反射式成像系統及小視場多光譜熒光顯微成像系統；所述大視場高分辨率反射式成像系統包括大面陣探測器、整合控制模塊、及圖像處理模塊；所述小視場多光譜熒光顯微成像系統包括支撐框架、激發光光源模塊、成像光路模塊、顯微物鏡和三維移動載物臺。本發明相比于現有循環腫瘤細胞檢測設備，能夠提高檢測效率、降低假陽性、縮短檢測時長、減低成本、隔絕樣品交叉污染，本發明能實現全自動檢測、掃描、成像，操作和使用上更為簡便，也能夠大大降低人工干預及主觀判斷引起的誤差。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，特別涉及一種用于循環腫瘤細胞快速檢測的大視場生物成像、掃描、分析裝置。

背景技術

循環腫瘤細胞是原發腫瘤細胞經歷上皮間質轉化等過程獲得高侵襲性，從原發組織或轉移灶脫落，侵入周圍基質并進入血液循環系統，易被運送到遠端組織，進入繼發臟器形成轉移灶。目前有研究證明循環腫瘤細胞在癌癥早期階段即可檢測到，因此循環腫瘤細胞的檢測對于腫瘤早期診斷及分期、個體化治療和指導、檢測療效及預后評估、腫瘤轉移機制研究等方面具有重要意義。此外，循環腫瘤細胞檢測標本為外周血，侵襲性小，重復性高，可以說是最小創傷的活組織檢查，具有廣闊的臨床應用前景。

由于循環腫瘤細胞在血液中含量極少，一般低于100個/ml，而常用的細胞計數方法(如血球儀、流式細胞儀等)的檢測底限一般在10⁴個/mL左右，無法對循環腫瘤細胞進行快速、有效的檢測。目前只能采用細胞富集和熒光成像相結合的方法實現對循環腫瘤細胞的檢測。代表性的方法有兩種，一種是美國強生公司開發的基于免疫磁球捕獲的CellsSearch系統，包括快速富集、熒光鑒定和人工判讀等幾個部分：取7.5mL的血，經過紅細胞裂解后，利用特殊的免疫磁珠來捕獲CTCs細胞；在外加磁場的作用下實現細胞的篩選和富集；通過細胞染色，在高分辨熒光顯微鏡下進行判讀。另外一種是武漢友芝友公司開發的基于微納多孔膜的CTCBIOPSY系統，主要是利用微納多孔膜快速富集CTCs細胞，通過細胞染色后，利用熒光顯微鏡進行人工判讀。盡管這兩種方法都在科研和臨床領域中使用，但是由于熒光成像視場小(Leica TCS LSI，單幅最大視場為16mm×16mm)、檢測時間長(>4-6h)、捕獲率低(<85％)、細胞損耗多等缺點，影響了在科研和臨床等領域的進一步應用。

解決這些問題的方法是開發能夠對循環腫瘤細胞進行快速檢測的大視場生物成像分析裝置，首先該裝置無需富集細胞，而是將經過紅細胞裂解后的全部樣品以單層細胞厚度平鋪在載片上，大面積單層細胞載片從源頭解決細胞損耗。其次采用大視場范圍的成像系統實現稀有細胞快速發現和初步定位，然后結合針對大載片的全自動熒光顯微鏡對細胞進行判定。

目前，國內外還沒有相關儀器的報道。其主要原因是無法兼顧傳統光學成像系統中大視場和高分辨率的兩個功能。比如德國徠卡公司開發出基于超大變倍方法的大視場顯微鏡Leica TCS LSI，在1倍物鏡和0.8倍光學系統的條件下，單幅視場可達到16mm×16mm，但此時成像分辨率僅為7.6μm。因此無法滿足循環腫瘤細胞快速、精準檢測的需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種用于循環腫瘤細胞快速檢測的大視場生物成像、掃描、分析裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種用于循環腫瘤細胞快速檢測的大視場生物成像、掃描、分析裝置，包括大面積單層細胞推片系統、大視場高分辨率反射式成像系統及小視場多光譜熒光顯微成像系統；

所述大視場高分辨率反射式成像系統包括大面陣探測器、整合控制模塊、及圖像處理模塊；

所述小視場多光譜熒光顯微成像系統包括支撐框架、激發光光源模塊、成像光路模塊、顯微物鏡和三維移動載物臺。