[发明专利]一种基于微流控多次挤压的癌细胞动态行为检测系统

说明书

本发明公开了一种基于微流控多次挤压的癌细胞动态行为检测系统，该检测系统包括显微镜、高速相机、视觉处理模块、微流控芯片、微量进样注射器、进样精密注射泵、收样注射器以及收样精密注射泵；微流控芯片置于显微镜的载物平台上，设置有微通道；微通道包括多个间隔设置的狭窄通道，狭窄通道用于实现对细胞悬浮液中细胞的机械挤压；视觉处理模块与高速相机相连接，用于识别高速相机采集的图像中的细胞、测量细胞的尺寸和计算细胞通过狭窄通道时的速度，并根据预先存储的癌细胞特征参数对细胞中的癌细胞进行快速检测。上述检测系统能够实现简单、高效且准确率较高的癌细胞检测。

技术领域

本发明涉及癌细胞检测技术领域，具体涉及一种基于微流控多次挤压的癌细胞动态行为检测系统。

背景技术

近年来，微流控芯片作为一种前沿的小型“片上实验室”，已在工业、生物医学等领域成为重要的实验平台与分析工具。利用封闭、透明的微流控芯片上的微小通道，微量的液体及其中的微小生物目标能够被精确引导、控制与观察，因此其被广泛应用于细胞操作与分析、生化反应与分析以及疾病即时症断等方面。基于微流控芯片的血液体外诊断已成为重要的医学检测手段，其更成为新兴的诊断类医疗器械产业中的关键技术组成部分。

生物医学领域的相关研究表明，细胞的大小、形状、机械特性等由自身生物结构决定的物理特性与多种人类面临的重大疾病相关。癌症作为人类生命健康的“头号杀手”，其早期的检测与治疗是生物医学领域实现积极有效治疗的重要方法。然而，大部分的癌症在早期不会显现出任何症状，并且常规的检查手段仅能检查出已发展为中期的肿瘤。目前，针对构成癌症的基本组成单元-癌细胞，研究人员基于微流控芯片做了大量的癌症早期诊断的相关研究并提出了多种可能的有效检测手段。由于基于微流控芯片的检测技术需要对大量单细胞逐个处理并检测来完成统计学的分析与诊断，目前仍然存在检测效率低、准确性低等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于微流控多次挤压的癌细胞动态行为检测系统，能够实现简单、高效且准确率较高的癌细胞检测，以解决现有基于微流控芯片的癌细胞检测方法存在的检测效率低和准确度低的问题。

本发明采用以下具体技术方案：

一种基于微流控多次挤压的癌细胞动态行为检测系统，包括显微镜、高速相机、视觉处理模块、微流控芯片、微量进样注射器、进样精密注射泵、收样注射器以及收样精密注射泵；

所述微流控芯片置于所述显微镜的载物平台上，设置有微通道；所述微通道的入口与所述微量进样注射器的出口流体连通、且出口与所述收样注射器的入口流体连通；

所述进样精密注射泵与所述微量进样注射器相连，用于驱动所述微量进样注射器，并控制所述微量进样注射器的注射速度；

所述微量进样注射器用于将细胞悬浮液注射到所述微流控芯片的微通道中；

所述收样精密注射泵与所述收样注射器相连，用于驱动所述收样注射器，并控制所述收样注射器的回收速度；

所述收样注射器用于回收从所述微通道的出口流出的细胞悬浮液；

所述微通道包括多个间隔设置的狭窄通道，所述狭窄通道用于实现对所述细胞悬浮液中细胞的机械挤压；

所述显微镜用于放大流经所述微通道的细胞悬浮液的图像；

所述高速相机置于所述显微镜的前端摄像出口，用于采集经所述显微镜放大的图像；

所述视觉处理模块与所述高速相机相连接，用于识别所述高速相机采集的图像中的细胞、测量细胞的尺寸和计算细胞通过所述狭窄通道时的速度，并根据预先存储的癌细胞特征参数对细胞中的癌细胞进行快速检测。

更进一步地，所述微通道的入口与所述微量进样注射器的出口之间、以及所述微通道的出口与所述收样注射器的入口之间均通过无菌硬管连通。