[發明專利]基于微流控技術的腦脊液外泌體RNA檢測裝置、系統及方法

有效

• 申請號: 202010858106.0
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN111961584B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 薛皓;李剛;李柏延;鄧林;倪石磊;桑元華;薛付忠;劉宏
• 申請（專利權）人: 山東大學齊魯醫院
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12M1/00;C12Q1/6886;B01L3/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本公開涉及基于微流控技術的腦脊液外泌體RNA檢測裝置、系統及方法，屬于生物工程技術領域，該裝置包括腦脊液外泌體分離模塊、腦脊液外泌體裂解模塊以及腦脊液檢測模塊；腦脊液外泌體分離模塊包括液體過濾流道；液體過濾流道的入口連接腦脊液注射微量泵；腦脊液外泌體裂解模塊包括裂解流道；裂解流道的入口連接液體過濾流道的出口，同時裂解流道的入口還連接腦脊液外泌體裂解液微量泵；腦脊液檢測模塊包括腦脊液RNA檢測池；腦脊液RNA檢測池內設有若干個RNA熒光探針；腦脊液RNA檢測池入口與裂解流道的出口連接；同時裂解流道的入口還連接核酸外切酶微量泵。通過該裝置可以快速實現RNA含量的定性，達到早期診斷并及時復發檢測的目的。

技術領域

本公開屬于生物工程技術領域，具體是涉及基于微流控技術的腦脊液外泌體RNA檢測裝置、系統及方法。

背景技術

這里的陳述僅提供與本公開相關的背景技術，而不必然地構成現有技術。

膠質瘤是起源于神經膠質細胞的神經外胚層腫瘤，是中樞神經系統致死率最高的腫瘤，約占顱內腫瘤的50％左右。腫瘤呈明顯浸潤性生長，無明顯的邊界，侵襲性強，確診后，5年生存率不足10％。而病理診斷是明確此病的金標準，除此之外,電子計算機斷層掃描(CT)和核磁共振掃描(MRI)是神經膠質瘤診斷、分期分型、腫瘤隨訪的重要手段。與肝癌、直腸癌、甲狀腺癌等惡性腫瘤不同的是，目前尚未發現用于膠質瘤診斷、隨訪及預后的生物學標志物。

微小RNA(miRNA)、長鏈非編碼(lncRNA)是不編碼蛋白質的RNA種類，在各種生物過程中具有關鍵功能，它們參與了廣泛的生物學過程,如細胞的分化、增殖、凋亡、黏附及死亡等,這些與癌癥的形成及演變都密切相關。研究表明，miRNA、lncRNA在預測膠質瘤患者亞群預后方面有直接作用，并可用于它們對后續治療的反應。miRNA、lncRNA在正常患者及膠質瘤患者中的差異表達，提示miRNA、lncRNA可作為一種可能的生物學標志物用于膠質瘤的診斷及預后評估。由于顱內血腦屏障的存在，血液中的miRNA、lncRNA與中樞神經系統中的miRNA、lncRNA存在明顯差異，而腦脊液(CSF)中的miRNA、lncRNA表達穩定，可作為理想的體液檢測手段。腦脊液(CSF)包含細胞、外泌體和生物分子，如蛋白質、核酸和代謝物。其中外泌體是50-150nm囊泡，其從許多細胞類型釋放到細胞外空間中，這種囊泡廣泛分布在各種體液中，且其中富含mRNA和微小RNA(miRNA)、lncRNA等。腦脊液具有外泌體純度高、無細胞干擾、幾乎僅反映腦內情況等優點，屬于神經科特有的常規檢測方式，因此，從腦脊液中分離并提純外泌體，并檢測其中差異性表達的miRNA、lncRNA，可用于膠質瘤的早期診斷、預后評估、復發診斷等。

發明人發現：當前，無基于腦脊液外泌體的miRNA、lncRNA檢測體系的提出及出現，其應用填補了膠質瘤體液活檢的空白。

發明內容

針對現有技術存在的技術問題，本公開提供了基于微流控技術的腦脊液外泌體RNA檢測裝置、系統及方法。

本公開至少一實施例提出了基于微流控技術的腦脊液外泌體RNA檢測裝置,該裝置包括腦脊液外泌體分離模塊、腦脊液外泌體裂解模塊以及腦脊液檢測模塊；這三個模塊固定在PDMS芯片上：

腦脊液外泌體分離模塊包括液體過濾流道；液體過濾流道的入口連接腦脊液注射微量泵；腦脊液外泌體裂解模塊包括裂解流道；裂解流道的入口連接液體過濾流道的出口，同時裂解流道的入口還連接腦脊液外泌體裂解液微量泵；腦脊液檢測模塊包括腦脊液RNA檢測池；腦脊液RNA檢測池內設有若干個RNA熒光探針；腦脊液RNA檢測池入口與裂解流道的出口連接；同時裂解流道的入口還連接核酸外切酶微量泵。

進一步地，固定腦脊液外泌體分離模塊的PDMS芯片通過第一PDMS芯片和第二PDMS芯片從上到下疊加而成；這兩個芯片上都設有液體過濾流道且兩個芯片上的液體過濾流道相連通；在第一PDMS芯片和第二PDMS芯片之間設有多孔陽極氧化鋁納米濾膜。

進一步地，所述液體過濾流道為螺旋流體通道。