[發明專利]一種癌細胞分離系統及方法

有效

• 申請號: 201910540309.2
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110241018B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 劉娜;趙秋紅;杜盼盼;劉媛媛;岳濤;蒲華燕;彭艷;羅均
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12M1/00;G01N15/10;G01N15/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

本發明公開了一種癌細胞分離系統及方法。該系統中注射微泵通過聚合物管將細胞懸浮液注射至癌細胞形變量檢測模塊；癌細胞形變量檢測模塊用于檢測細胞懸浮液中的形變細胞；CMOS高速攝像機用于獲取細胞的形變圖像；細胞懸浮液通過通道進入膜電容檢測及分離模塊；CCD高速攝像機用于獲取細胞的運動圖像；信號發生器與膜電容檢測及分離模塊連接，用于提供電壓；計算機根據形變圖像計算形變量，以及用于根據運動圖像和細胞的交越頻率計算細胞膜電容；計算機還用于將形變量與形變量閾值進行比較，將細胞膜電容與電容閾值進行比較；膜電容檢測及分離模塊與計算機連接，用于根據比較結果對細胞進行分離。本發明能夠對癌細胞進行快速、可靠的分離。

技術領域

本發明涉及癌細胞分離領域，特別是涉及一種癌細胞分離系統及方法。

背景技術

癌癥是一種嚴重危害人類健康的重大疾病，其發病率和死亡率呈逐年上升的趨勢。對于相同來源的細胞，癌變后的細胞比正常細胞更軟，更容易產生變形，更易于導致癌的轉移；癌變后的細胞和正常細胞的膜電容也有所不同，癌變的細胞具有更大的膜電容。細胞在癌變的過程中，細胞的變形性質以及細胞膜電容就已經發生了變化。處于不同癌變階段的細胞，其變形能力和細胞膜電容是不同的。這表明通過測量細胞的剛度或者細胞膜電容，原則上可以區分處于不同癌變程度的細胞，這為監控癌癥從侵襲前到侵襲的發生發展提供了一種可能。細胞的變形性和細胞膜電容都作為細胞癌變的敏感標志，因此測量細胞剛度和細胞膜電容具有重要的臨床意義。

高通量檢測病變部位細胞的剛度及細胞膜電容，不僅可以判斷病人處于癌癥的階段，并且可以根據細胞剛度和細胞膜電容的不同，對細胞進行分離。基于細胞的變形性特征和細胞膜電容作為分離標志對于癌癥的研究和診斷有重大的潛在意義，可進行癌癥的分期、復發檢測、癌癥抗藥性的分子分析等。目前，傳統的細胞分離技術主要是離心法和過濾。然而，離心和過濾的方法耗費時間長、產率低、需要的樣本量大，不適合微量珍貴樣品的分析。

發明內容

本發明的目的是提供一種癌細胞分離系統及方法，用以對癌細胞進行快速、可靠的分離。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種癌細胞分離系統，所述系統包括：細胞儲液器、注射微泵、聚合物管、癌細胞形變量檢測模塊、CMOS高速攝像機、膜電容檢測及分離模塊、CCD高速攝像機、計算機以及信號發生器；

所述細胞儲液器用于放置的細胞懸浮液，所述注射微泵通過所述聚合物管將所述細胞懸浮液注射至所述癌細胞形變量檢測模塊；所述癌細胞形變量檢測模塊用于檢測細胞懸浮液中的形變細胞；所述CMOS高速攝像機與所述癌細胞形變量檢測模塊連接，用于獲取細胞的形變圖像；所述細胞懸浮液通過通道進入所述膜電容檢測及分離模塊；所述CCD高速攝像機設置在所述膜電容檢測及分離模塊上方，用于獲取細胞的運動圖像；所述信號發生器與所述膜電容檢測及分離模塊連接，用于提供電壓；所述計算機分別與所述CMOS高速攝像機、所述CCD高速攝像機以及所述信號發生器連接，用于根據所述形變圖像計算形變量，以及用于根據所述運動圖像和細胞的交越頻率計算細胞膜電容；所述計算機還用于將所述形變量與形變量閾值進行比較，將所述細胞膜電容與電容閾值進行比較；所述膜電容檢測及分離模塊與所述計算機連接，用于根據比較結果對細胞進行分離。

可選的，還包括投影儀，所述投影儀與所述計算機連接，用于將所述計算機設定的光條透射至所述膜電容檢測及分離模塊。

可選的，還包括LED燈，所述LED燈設置在所述癌細胞形變量檢測模塊上方，用于對所述細胞懸浮液進行照射。

可選的，所述癌細胞形變量檢測模塊包括依次連接的細胞懸浮液注入口、細胞流動微通道以及細胞流出口。

可選的，所述膜電容檢測及分離模塊包括由上至下依次設置的氧化銦錫玻璃基底、雙面膠帶以及ITO玻璃基板。

可選的，所述膜電容檢測及分離模塊包括四個出口。