[實用新型]一種檢測循環腫瘤細胞的太赫茲超材料器件

有效

• 申請號: 201820972355.0
• 申請日: 2018-06-24
• 公開（公告）號: CN208206784U
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 朱梅;全保剛;宿紀松;劉安成
• 申請（專利權）人: 泰山學院
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 泰安市誠岳專利代理事務所(特殊普通合伙) 37267
• 代理人: 張聰聰

本實用新型提供了一種檢測循環腫瘤細胞的太赫茲超材料器件，器件以立體太赫茲超材料為主要特征，輔以液體導流區，僅需將少量的血液樣本從蓋片的入口孔導入，即可利用結構特征過濾掉其中尺寸較小的血液細胞，并將尺寸較大的癌細胞固定在超材料諧振結構的敏感位置，即卡位上。通過比較通入樣品前后的光譜變化，即可檢測到本樣品中的癌細胞。此外，該器件能夠實現對癌細胞的單個分離，可用于后續對單個癌細胞的生物研究，繼續從光譜中分析獲知單個癌細胞在受到外界條件刺激后的性狀變化。與現有技術相比，本實用新型方案傳感靈敏度高，用作定點捕獲或者監測較大細胞具有顯著成效。

技術領域

本實用新型涉及醫療檢測技術領域，特別涉及一種檢測循環腫瘤細胞的太赫茲超材料器件。

背景技術

循環腫瘤細胞是存在于腫瘤患者外周血中的一類數量稀少卻具有重要臨床意義的稀有細胞。它是由腫瘤病灶播散進入外周血循環的腫瘤細胞，并在一定條件下可發展為腫瘤轉移性病灶。血液中的循環腫瘤細胞提示了體內腫瘤的存在以及可能的轉移，而臨床上超過90％的癌癥死亡都是由轉移造成的；同時血液中的循環腫瘤細胞提供了體內除了腫瘤病灶以外的腫瘤細胞的來源，因此從血液中捕獲并檢測循環腫瘤細胞越來越引起人們的重視。

目前從血液中分離循環腫瘤細胞已經是一道難題,益善生物公司研發的CanpatrolCTC檢測技術可以解決這一問題,其步驟為先通過紅細胞裂解去除紅細胞，再利用磁珠分離的方法耗盡白細胞，繼而分離出尺寸最大的循環腫瘤細胞。可以看出這一過程分多個步驟，較為繁瑣。

目前對于分離獲得的循環腫瘤細胞的性狀表征仍主要以顯微鏡觀測為主，依賴于人工，耗時較多。分離獲得的循環腫瘤細胞聚集在一起，僅能夠分析其群體特征，很難分析單個癌細胞在脫離了細胞組織之后的個體行為特征。

目前大多采用平面結構的太赫茲超材料器件用作感應生物樣本的傳感器，一方面，不利于利用器件本身的結構特征來捕捉感應物，也不利于將感應物限定在器件的敏感位置（如開口諧振環的開口處）,對于微米級球形感應物，如生物細胞，平面結構中的諧振環結構只能感應到球形的底部,這些問題都會導致傳感靈敏度降低；另一方面,平面的太赫茲超材料結構同樣不具備過濾分離大小細胞（微粒）的能力,不能從復雜環境中捕獲感應物，因此用作傳感器，其自動化程度較低。如何開發出能夠檢測循環腫瘤細胞的光譜器件，是本實用新型急需解決的。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種檢測循環腫瘤細胞的太赫茲超材料器件，其技術方案為：

包括底片（1）和蓋片（2），所述蓋片（2）兩端分別設有入口孔（2-1）和出口孔（2-2），在底片（1）的上表面分為四個區域，其中外圍為封裝區(1-4), 用于與蓋片（2）使用粘合膠封裝,內部為微通道，從左至右依次為入口導流區（1-1）、捕捉區（1-2）和出口導流區（1-3），該三個區域依次相連，且均由立體微米結構構成,其微米結構上表面與封裝區（1-4）的上表面齊平，微通道底部與封裝區的上表面縱向距離為1~31μm,所述入口導流區（1-1）與出口導流區（1-3）均為形狀、大小相同的三角形結構，且從頂角至底角分布若干形狀相同的微米結構，且每行微米結構等距離排列，相鄰兩行微米結構交錯分布；所述捕捉區（1-2）設置在入口導流區（1-1）和出口導流區（1-3）之間，捕捉區（1-2）為立體太赫茲超材料設計，每個單元結構由一個或多個開口諧振環構成，每個單元結構中設一個卡位，且卡位指向入口導流區，所述單元結構按蜂窩結構規律周期性排布形成陣列，每一行單元結構彼此相接重復排列，且相鄰兩行的單元結構交錯分布；捕捉區（1-2）為正方形，捕捉區（1-2）相對的兩個邊分別與入口導流區（1-1）和出口導流區（1-3）的底邊重合；所述入口導流區（1-1）的頂角與入口孔（2-1）相對，所述出口導流區（1-3）的頂角與出口孔（2-2）相對。入口孔（2-1）和出口孔（2-2）的直徑為0.5~1mm，為插入導管所設。

進一步地，所述蓋片（2）由0.5~1cm厚的石英片組成。