[發明專利]一種可用于進行循環腫瘤細胞分選實驗的實驗裝置

在審

• 申請號: 201811633863.7
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109666584A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 申峰;閆成金;劉趙淼;李夢麒;薛森
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12M1/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了一種可用于進行循環腫瘤細胞分選實驗的實驗裝置，屬于微流控技術領域。該裝置由主體固體結構、入口、凹槽捕獲結構、對稱捕獲通道結構、CTCs收集通道、出口、和下底板組成，可以實現CTCs的分選，彎曲通道的設計使CTCs獲得一個慣性力，更有利于其被凹槽捕獲，而多組捕獲通道結構的設計，增大了其分選效率。該裝置克服了傳統分裝置的復雜和難操作的缺點，其結構簡單，提高了實驗的精確性，增加了實驗方案的靈活性。本發明有利于進行高效率的CTCs分選，對人類腫瘤疾病的科學研究具有重要意義。

技術領域

本發明涉及一種可用于進行循環腫瘤細胞分選實驗的實驗裝置。本發明屬于微流控技術研究領域，具體涉及一種基于彎曲微通道凹槽渦胞流動的循環腫瘤細胞分選芯片裝置。

背景技術

循環腫瘤細胞CTCs，Circulating Tumor Cells是存在于外周血中的各類腫瘤細胞的統稱，因自發或診療操作從實體腫瘤病灶原發灶、轉移灶脫落，大部分CTCs在進入外周血后發生凋亡或被吞噬，少數能夠逃逸并發展成為轉移灶，增加惡性腫瘤患者死亡風險。腫瘤的復發轉移與CTCs密切相關，監測CTCs可早于常規影像學檢查手段預估腫瘤復發風險。大量研究已經證實，CTCs檢測將有助于復發轉移監控、判斷患者預后、指導術后輔助治療等。與腫瘤組織樣本相比，血液樣本更易獲取、創傷性小、可反復采集，是臨床上常規檢測較為理想的標本來源，大大提高了這一方法的應用價值。目前CTCs的分選方法主要分為三大類：基于核酸、基于物理性質和基于表面標記?；诤怂岬姆椒ㄒ宰R別特定的腫瘤DNA或mRNA，間接證實CTCs的存在，但并非所有的檢測目標都是腫瘤特異的，因此也可能會在血細胞中發現相同目標，而基于表面標記的方法純度不太高?；谖锢硇再|的方法較為常見，微流控芯片利用CTCs的物理性質已能較為準確的對其進行分選，但仍有效率不高，操作繁瑣的一些問題存在。因此，發明一種新型的可用于進行循環腫瘤細胞分選的實驗裝置具有重要科研價值。

發明內容

本發明目的是將血液中極稀少的循環腫瘤細胞CTCs分選出來。設計一種基于彎曲微通道凹槽渦胞流動的微流控芯片裝置，該裝置可以實現CTCs高效率、高純度的捕獲和收集，其操作簡單，應用范圍廣，具有較高的科研和臨床應用價值，其采用的技術方案如下：

一種可用于進行循環腫瘤細胞分選實驗的實驗裝置，該實驗裝置包括主體固體結構1、入口2、凹槽捕獲結構3、對稱捕獲通道結構4、CTCs收集通道5、出口6和下底板7。

入口2、凹槽捕獲結構3、對稱捕獲通道結構4、CTCs收集通道5和出口6為主體固體結構1上的凹槽或孔洞結構，且各結構為芯片工作時流體流動區域；

凹槽捕獲結構3的寬度范圍設定在400微米，高度設置在300微米，以充分利用凹槽內渦胞結構實現CTCs捕獲；

主體固體結構1上至少包含四個對稱捕獲通道結構4，以實現對CTCs的多次捕獲，提高捕獲效率；

對稱捕獲通道結構4中的通道為左右對稱的彎曲連續結構，該彎曲連續結構為正弦或余弦曲線波形式；凹槽捕獲結構3位于正弦或余弦曲線波的頂點處；CTCs收集通道5沿水平方向布置，CTCs收集通道5通過凹槽捕獲結構3與對稱捕獲通道結構4連接；對稱捕獲通道結構4的一端為入口2，對稱捕獲通道結構4的另一端為出口6；

凹槽捕獲結構3位于彎曲通道的頂端切線位置處，以期對CTCs產生慣性力的作用，加速其被凹槽捕獲的速度；

入口2設計為兩個，省去頻繁更換入口實驗試劑的麻煩。

所述主體結構1和下底板7通過氧離子上下鍵合固定，下底板7置于主體結構1底部，以支撐芯片主體結構并提供流動空間；

所述主體固體結構1和下底板7由聚二甲基硅烷制成。

入口2、凹槽捕獲結構3、對稱捕獲結構4、CTCs收集通道5和出口6為主體固體結構1上凹槽或孔洞結構，且各結構為芯片工作時氣體流動區域；