[发明专利]一种针对肿瘤细胞的自动化分离富集装置及方法

说明书

本发明公开了一种针对肿瘤细胞的自动化分离富集装置及方法，该装置中芯片的入口端连接缓冲液单元和样本单元，芯片的出口端连接富集液单元和废液单元，动力单元同时连接至样本单元和缓冲液单元；芯片为微流控芯片；缓冲电磁阀、样本夹管阀和缓冲夹管阀打开时，动力单元产生的压力迫使缓冲液管中的缓冲液进入样本管中；样本电磁阀、样本夹管阀、缓冲液电磁阀、缓冲液夹管阀、富集夹管阀和废液夹管阀打开时，动力单元产生的压力迫使样本管中的样本和缓冲液管中的缓冲液通过芯片分别进入富集液管和废液管中。本发明可以降低对细胞的损伤，回收更多的目标细胞，保证循环肿瘤细胞在下游分析中的可靠性；且缩短了分离时间提高检测效率。

技术领域

本发明涉及细胞分选富集领域，具体涉及一种针对肿瘤细胞的自动化分离富集装置及方法。

背景技术

循环肿瘤细胞(CTCs)是从肿瘤原发病灶或转移病灶进入外周血的肿瘤细胞，通过对CTCs的准确检测，可有效在体外进行早期诊断、对化疗药物进行快速评估、有助于对患者更好实现个体化治疗等。尤其是获取CTCs无损活细胞过程，其意义更是重大，通过对CTCs无损活细胞培养可以为CTCs的研究提供宝贵的复制样本。但由于肿瘤患者在外周血中CTCs数量稀少，研究表明平均在10^6～10^7个单核细胞中仅含有1个CTCs，再加上血液的复杂性，如何分离富集CTCs是一项非常复杂的技术。目前已有的技术有三种：密度梯度离心法、多微孔滤膜法、微流控芯片法。

通过密度离心获得白膜层分离循环肿瘤细胞的方法中，白膜层细胞为单个核细胞，通过分离白膜层去除CD45阳性细胞的方法，虽然可以在一定程度上增大基于标记物分离方法的样本量，但是，这种方法仅可以用于分离核型较为正常的细胞，反而会损失细胞核异常的循环肿瘤细胞，这些细胞核异常的循环肿瘤细胞在很大程度上更能体现癌症的进展。膜过滤法，只能筛选特定粒径的细胞，对于大于或者小于该粒径的目标细胞容易造成漏检的情况，进而造成假阴性或者检测值比实际水平低的情况。基于标记物的分离方法，其中阳性筛选只能筛选特定的癌细胞类型，然而癌细胞的表达在很大程度上是未知的，这造成了目标细胞丢失，检测结果有效性偏低的问题；通过CD45负选的方法分离血液中CD45阳性细胞，这类细胞数量较大，利用这种方法对样本较多的细胞进行处理，容易出现分离效率不佳，残留较多白细胞；并且基于标记物的分离方法，在操作过程前需要裂解红细胞，在处理不得当的情况下，同时可能对目标细胞造成损伤。

其中微流控芯片法是现有技术中较为常用的方法，此方法是利用流体力学方式对循环肿瘤细胞形态特征进行物理分离方式进行分离富集而已获得具有活性的目标细胞，但这种方法对整个分离富集系统要求较高。目前微流控芯片法还具有如下缺陷：

1.分离和富集工序复杂，操作者参与度高，增加了中间环节出错的几率，从而对人员的专业技术要求较高；

2.目标细胞回收率低，造成结果假阴性从而引起临床诊断的偏差；

3.分离全血效率低，样本分离时间长，细胞经过较多的预处理，很大程度上造成细胞损伤并且失去活性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种针对肿瘤细胞的自动化分离富集装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种针对肿瘤细胞的自动化分离富集装置，包括动力单元、样本单元、缓冲液单元、芯片、富集液单元和废液单元，所述芯片的入口端连接所述缓冲液单元和样本单元，所述芯片的出口端连接所述富集液单元和废液单元，所述动力单元同时连接至所述样本单元和缓冲液单元；所述芯片为微流控芯片；