[發(fā)明專利]一種特異性捕獲游離細(xì)胞的微流控芯片

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010905837.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN112048425A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐天宏;高學(xué)娟;徐知臨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貝勒知臨（杭州）生物技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C12M1/00
• 分類號(hào): C12M1/00;C12M1/36;B01L3/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種特異性捕獲分離游離胎兒細(xì)胞或循環(huán)腫瘤細(xì)胞的微流控芯片及其方法和用途。所述微流控芯片包括：含有螺旋形排列的管道的微流控芯片和管壁表面修飾特異性識(shí)別游離胎兒細(xì)胞或循環(huán)腫瘤細(xì)胞的分子。螺旋形排列的管道不僅會(huì)增加細(xì)胞混合液在芯片中移動(dòng)的總路程，也會(huì)因軌道半徑的不斷改變使細(xì)胞在芯片中運(yùn)動(dòng)時(shí)的離心力隨之不斷改變，增加細(xì)胞與連有特異性捕獲分離標(biāo)簽的管道壁的接觸，從而確保目的細(xì)胞能夠被該芯片捕獲分離。芯片與氣壓泵之間活口連接，不同的芯片表面連有不同的捕獲分離標(biāo)簽，從而可以捕獲分離不同類型的細(xì)胞。氣壓泵上連有可以控制流速的電子芯片，從而可以根據(jù)不同的細(xì)胞類型和使用者的不同需求調(diào)控流速。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種游離細(xì)胞捕獲分離微流控芯片及其相關(guān)產(chǎn)品和用途。

背景技術(shù)

從母體血液中精確地鑒定并分離出胎兒細(xì)胞，從腫瘤患者的血液中精確地捕獲并分離出循環(huán)腫瘤細(xì)胞，從特定的細(xì)胞群體中精確地檢測(cè)、分離和鑒定出某種細(xì)胞亞型；這些在大量的背景細(xì)胞中檢測(cè)、分離和鑒定出極少數(shù)的目的細(xì)胞的方法能否成功，在其各自的領(lǐng)域，為醫(yī)療診斷及其后期的相關(guān)應(yīng)用上具有重要的意義。然而實(shí)現(xiàn)這種分離方法猶如“大海撈針”無(wú)論在技術(shù)方法還是儀器精度上都有著極高的要求，使得其目前在醫(yī)學(xué)及科研領(lǐng)域還不能被廣泛的使用。

目前廣泛使用的三種產(chǎn)前篩查檢測(cè)方法主要為：羊水穿刺術(shù)、絨毛膜絨毛取樣術(shù)以及胎兒游離DNA(cfDNA)檢測(cè)。但是，這三種技術(shù)都存在著一定的局限性。羊膜穿刺術(shù)：專業(yè)技術(shù)人員將針頭插入胎兒羊膜囊，取羊水20-30ml，然后對(duì)其中的胎兒細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞遺傳學(xué)檢驗(yàn)，通常在妊娠16周進(jìn)行；絨毛膜取樣：專業(yè)技術(shù)人員獲取胎盤的少量生物活檢樣本并進(jìn)行遺傳學(xué)檢測(cè)分析，通常在8-12周進(jìn)行。這兩種檢測(cè)手段能為臨床決策提供準(zhǔn)確的信息，但這些檢測(cè)手段為侵入性檢測(cè)手段，存在增加流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)(0 .6～2％)、給孕婦造成創(chuàng)傷等不利因素。血漿游離胎兒DNA的檢測(cè)被證明在胎兒非整倍體疾病(21-三體、18-三體、13-三體)診斷中具有良好的靈敏性。然而，在妊娠的早期和妊娠晚期，cfDNA分別僅占總血漿DNA的大約3 .4％和6 .2％，而且，其含量受到孕婦的年齡，體重，懷孕的時(shí)間影響，通常必須到孕周10-12周以后cfDNA才能夠達(dá)到外周血漿5%的比例，才能夠進(jìn)行檢測(cè)。以上種種因素限制了它用于其他遺傳性疾病如微缺失、微重復(fù)及點(diǎn)突變等的診斷；另外，cfDNA檢測(cè)很難排除母體染色體異常的干擾，尤其是母體攜帶的隱性遺傳病基因的干擾基本上不能排除。這對(duì)精確的分析來(lái)說是很大的挑戰(zhàn)，使得血漿游離胎兒DNA的檢測(cè)只能成為一種篩查手段，而不是一種診斷手段。因此，急需一種能精確地從母體血液中捕獲并分離胎兒細(xì)胞的方法用于無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)。

循環(huán)腫瘤細(xì)胞在血液中的水平被證明可以預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌、乳腺癌、前列腺癌和肺癌患者的總體預(yù)后，因此它引起了越來(lái)越多的臨床研究者的興趣。另外，在檢測(cè)方法的精確度和靈敏度足夠高的情況下，血液中是否能檢測(cè)到循環(huán)腫瘤細(xì)胞以及檢測(cè)到循環(huán)腫瘤細(xì)胞的數(shù)量為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)治療反應(yīng)和估計(jì)轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)提供了一種無(wú)創(chuàng)參考指標(biāo)。除計(jì)數(shù)以外，在不需腫瘤組織活檢的情況下，從血液中分離出活的循環(huán)腫瘤細(xì)胞也可以進(jìn)行個(gè)體和縱向分子表征以及下游實(shí)驗(yàn)分析。因此，從腫瘤患者的血液中精確地捕獲并分離出循環(huán)腫瘤細(xì)胞，對(duì)其治療及其預(yù)后有著指導(dǎo)性的作用。

隨著嵌合抗原受體修飾T細(xì)胞的應(yīng)用，從血液中分離出特定的T細(xì)胞；做原代培養(yǎng)的科研工作者，從癌癥患者的手術(shù)切除的腫瘤組織中分離出癌細(xì)胞；以及從培養(yǎng)的混合細(xì)胞群體中分選出有特定功能的細(xì)胞等，無(wú)論是在臨床醫(yī)學(xué)的應(yīng)用還是在科學(xué)前沿的研究中，都需要一種能夠精確便捷的從大量的背景細(xì)胞中捕獲并分離出特定的細(xì)胞群體的方法，而且對(duì)該方法的精確度和靈敏度有著極高的要求。