[發明專利]一種循環腫瘤細胞的計數算法及應用

在審

• 申請號: 201910368036.8
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN109991205A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 熊欣;張為國;張之勝;朱曉強
• 申請（專利權）人: 中國科學院重慶綠色智能技術研究院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N15/10;G01N1/30
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 黎昌莉

本發明屬于檢測循環腫瘤細胞技術領域，具體涉及一種計算循環腫瘤細胞的方法及其應用。該方法通過倒置熒光顯微鏡掃描拍攝富集免疫染色的腫瘤細胞的芯片的所有區域，提取拍攝熒光通道的系列圖像，再將系列圖像拼接成完整圖像，完整全圖再經去除背景、去除噪聲、空洞填充、黏連細胞識別來分析計算循環腫瘤細胞個數。該方法彌補了微流控循環腫瘤細胞檢測芯片后續檢測的空白，大而全的將采集檢測信息呈現給檢測人員，減少人員分析時間，提高檢測精度，為診斷提供意見，對癌癥的精確跟蹤監測、療效評估、體外藥敏試驗個體化治療具有非常大的作用。

技術領域

本發明屬于檢測循環腫瘤細胞技術領域，具體涉及一種循環腫瘤細胞的計數算法及其應用。

背景技術

現階段癌癥已成為嚴重威脅人類生命和健康的疾病。癌細胞是產生癌癥的病源，是一種變異的細胞，它與正常細胞不同，有無限增殖、可轉化和易轉移三大特點，能夠無限增殖并破壞正常的細胞組織。癌細胞除了分裂失控外，還會局部侵入周遭正常組織甚至經由體內循環系統或淋巴系統轉移到身體其他部分。惡性腫瘤在很早的時候，就開始向血液里釋放完整的癌細胞，故在癌癥早期檢測血液中的循環腫瘤細胞對于癌癥的診斷和治療具有積極意義。

目前市場現有的循環腫瘤細胞檢測方法主要有膜過濾技術和免疫磁珠技術。其中免疫磁珠技術主要利用磁珠和抗體結合，然后將附有磁珠的抗體與循環腫瘤細胞抗原結合為一體，通過磁鐵吸引，將結合有磁珠的循環腫瘤細胞與正常細胞分離。該方法的缺點在于必須先知道循環腫瘤細胞種類方能配置抗體磁珠，而且磁珠進入循環腫瘤細胞后會破壞細胞活性，無法進行進一步細胞培養等后續進一步甄別程序。膜過濾法，采用一定直徑的微通孔，將體積較大的癌細胞和體積較小的正常細胞過濾分離。該方法的通孔加工難度較大，而且受到細胞堵塞通孔的限制，檢測速度較慢，同時孔壁在阻擋癌細胞時，有可能會對細胞有破壞作用，影響細胞活性。也有采用螺旋離心的收集的循環腫瘤細胞，具有獲得循環腫瘤細胞活性好等優勢，但難以可控操作，過濾純度低，循環腫瘤細胞通道中摻雜白細胞數量多，對后續的進一步甄別帶來很大難題。

而微流控循環腫瘤細胞檢測芯片是一種新型的微納結構器件。利用不同質量和體積的細胞在螺旋形通道中的所受的慣性升力和阻力不同，從而運動半徑不同，分別沿微通道的內壁或外壁運動，通過在內壁或外壁開口，可以實現循環腫瘤細胞的分離，并且通過微通孔列陣芯片進行二次過濾，進一步提高過濾純度，同時便于循環腫瘤細胞的收集。該技術分離循環腫瘤細胞的速度較快，準確度較高，而且對循環腫瘤細胞完全無損，同時制作成本較低，未來的應用前景十分廣闊利用。

但目前并沒有針對微流控循環腫瘤細胞檢測芯片的后續進一步甄別程序，進一步甄別計算循環腫瘤細胞的方法，因此，本發明提出了一種針對微流控循環腫瘤細胞檢測芯片分離循環腫瘤細胞后的甄別計算方法，為癌癥醫生和科研人員提供了甄別計算的手段。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種計算循環腫瘤細胞的方法，所述方法用來觀察并分析微流控循環腫瘤細胞檢測芯片上收集到的經免疫熒光染色的細胞，從中甄別出循環腫瘤細胞并計數輸出。

為實現上述目的，本發明采用以下方案：

一種計算循環腫瘤細胞的方法，通過倒置熒光顯微鏡掃描拍攝富集免疫染色的腫瘤細胞的芯片的所有區域，提取拍攝熒光通道的完整圖像，再經去除背景、去除噪聲、空洞填充、黏連細胞識別來分析計算循環腫瘤細胞個數。

具體的，免疫染色的方法按照《生物化學技術原理及應用》第四版專業書所記載的方法實施。

進一步，所述循環腫瘤細胞為使用微流控循環腫瘤細胞檢測芯片收集的循環腫瘤細胞。

具體的，所述微流控循環腫瘤細胞檢測芯片如圖1所示，所述微流控循環腫瘤細胞檢測芯片收集得到的細胞樣品更接近組織活檢樣品，能更好地保持活性便于后續細胞代謝實驗。

進一步，所述觀測拍攝的倒置熒光顯微鏡通道為4個。