用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)及方法，涉及腫瘤細(xì)胞分離去除【技術(shù)領(lǐng)域】，為解決現(xiàn)有的分離系統(tǒng)分離循環(huán)腫瘤細(xì)胞的效果差、不能分離血小板、不能實(shí)現(xiàn)血液的回收利用等問題而設(shè)計(jì)。用于分離血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的分離去除系統(tǒng)包括血液采集裝置以及通過管道與血液采集裝置相連通的第一微流控分離單元，還包括通過管道與第一微流控分離單元相連通的第二微流控分離單元，第一微流控分離單元用于分離血液中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞；第二微流控分離單元用于分離血液中的血小板。同時(shí)提出用于分離血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的方法。本發(fā)明的分離系統(tǒng)能夠有效去除癌癥患者血液中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板，操作簡(jiǎn)便，分離效果好，能夠有效控制癌細(xì)胞的擴(kuò)散轉(zhuǎn)移。
【專利說明】用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及腫瘤細(xì)胞分離去除【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]癌癥是近年來嚴(yán)重危害人類健康的最大殺手之一，其導(dǎo)致的死亡率在世界各個(gè)國(guó)家均位于前列。隨著醫(yī)療科技的發(fā)展，癌癥診斷治療方面取得了一定的進(jìn)展，但是大部分患者都會(huì)出現(xiàn)不同程度的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。近年來的研究表明諸多因素影響癌癥的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，其中外周循環(huán)腫瘤細(xì)胞具有非常重要的作用。循環(huán)腫瘤細(xì)胞是由原發(fā)腫瘤脫落侵入到外周血液或淋巴循環(huán)的腫瘤細(xì)胞。[0003]自1869年Ashworth第一次在I例因癌癥死亡患者的血液中發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞后，有關(guān)外周血中循環(huán)腫瘤細(xì)胞的研究受到廣大臨床與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究者的廣泛關(guān)注。近期的臨床研究表明，在癌癥患者的血液中血小板的數(shù)量明顯高于正常人。因此開展外周血中循環(huán)腫瘤細(xì)胞及血小板的快高通量篩選，發(fā)現(xiàn)以往被群體平均數(shù)據(jù)所掩蓋的病變信息，有助于實(shí)現(xiàn)腫瘤的早期診斷和復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移監(jiān)控，開展血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞的分離去除可為腫瘤治療提供新的靶點(diǎn)和策略。
[0004]現(xiàn)有的血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞的分離主要包括有基于免疫捕獲的免疫磁珠分離及基于物理特性差異的微過濾技術(shù)、基于微納米結(jié)構(gòu)的納米線捕獲技術(shù)等。目前這些方法普遍存在捕獲效率低、操作步驟繁瑣、靈敏度低，易于對(duì)血液樣品造成不可逆性破壞等缺點(diǎn)。由于對(duì)血液樣品造成了不可逆性破壞，因此現(xiàn)有的分離技術(shù)只能對(duì)血液進(jìn)行初步的分析檢測(cè)，而不能將癌癥患者全部血液中的腫瘤細(xì)胞去除，因此不能達(dá)到治療效果?，F(xiàn)有的循環(huán)腫瘤細(xì)胞的研究還主要停留在循環(huán)腫瘤細(xì)胞的分離檢測(cè)分析，對(duì)于作為一種有效的分離去除手段去除血液中全部的循環(huán)腫瘤細(xì)胞研究還未見報(bào)道。對(duì)于循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的分離去除還有待新技術(shù)的出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種操作簡(jiǎn)便、分離效果好的用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的再一個(gè)目的是提出一種避免對(duì)血液造成不可逆性破壞、能夠?qū)ρ哼M(jìn)行重新利用、有效預(yù)防和防止癌癥轉(zhuǎn)移的用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的還一個(gè)目的是提出一種操作簡(jiǎn)便、分離效果好的用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的方法。
[0008]為達(dá)此目的，一方面，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)，包括血液采集裝置以及通過管道與血液采集裝置相連通的第一微流控分離單元，還包括通過管道與所述第一微流控分離單元相連通的第二微流控分離單元，其中，
[0010]第一微流控分離單元用于分離血液中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞；
[0011]第二微流控分離單元用于分離血液中的血小板。
[0012]優(yōu)選的，所述第一微流控分離單元包括至少一個(gè)第一微流控芯片，所述第二微流控分離單元包括對(duì)應(yīng)于所述至少一個(gè)第一微流控芯片設(shè)置的至少一個(gè)第二微流控芯片；
[0013]所述第一微流控芯片的微通道的入口端與所述血液采集裝置連接，所述第一微流控芯片的微通道的出口端分出三個(gè)分支出口，血液中的血小板、紅細(xì)胞和白細(xì)胞經(jīng)第一分支出口流入與其相對(duì)應(yīng)的第二微流控芯片的微通道內(nèi)，血液中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞經(jīng)第二分支出口流出，血液中的其他成分經(jīng)第三分支出口流出；
[0014]所述第二微流控芯片的微通道的出口端分出兩個(gè)分支出口，血小板經(jīng)第四分支出口流出，紅細(xì)胞和白細(xì)胞經(jīng)第五分支出口流出。
[0015]優(yōu)選的，所述第一微流控芯片微通道的出口端的三個(gè)分支出口以及所述第二微流控芯片微通道的出口端的兩個(gè)分支出口的位置由動(dòng)力學(xué)模型
【權(quán)利要求】
1.用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)，包括血液采集裝置(I)以及通過管道與血液采集裝置(I)相連通的第一微流控分離單元(2)，其特征在于:還包括通過管道與所述第一微流控分離單元(2)相連通的第二微流控分離單元(3)，其中， 第一微流控分離單元(2)用于分離血液中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞(51)； 第二微流控分離單元(3)用于分離血液中的血小板(52)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一微流控分離單元(2)包括至少一個(gè)第一微流控芯片(21)，所述第二微流控分離單元(3)包括對(duì)應(yīng)于所述至少一個(gè)第一微流控芯片(21)設(shè)置的至少一個(gè)第二微流控芯片(31)； 所述第一微流控芯片(21)的微通道的入口端與所述血液采集裝置(I)連接，所述第一微流控芯片(21)的微通道的出口端分出三個(gè)分支出口，血液中的血小板、紅細(xì)胞和白細(xì)胞經(jīng)第一分支出口(211)流入與其相對(duì)應(yīng)的第二微流控芯片(31)的微通道內(nèi)，血液中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞(51)經(jīng)第二分支出口(212)流出，血液中的其他成分經(jīng)第三分支出口(213)流出； 所述第二微流控芯片(31)的微通道的出口端分出兩個(gè)分支出口，血小板(52)經(jīng)第四分支出口(311)流出，紅細(xì)胞和白細(xì)胞經(jīng)第五分支出口(312)流出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一微流控芯片(21)微通道的出口端的三個(gè)分支出口以及所述第二微流控芯 片(31)微通道的出口端的兩個(gè)分支出口的位置由動(dòng)力學(xué)模型
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)，其特征在于:所述分離系統(tǒng)還包括血液收集注回裝置(4)，所述第三分支出口(213)和所述第五分支出口(312)通過管路與所述血液收集注回裝置(4)相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一微流控芯片(21)和所述第二微流控芯片(31)的微通道均呈螺旋形； 優(yōu)選的，所述第一微流控芯片(21)和所述第二微流控芯片(31)的微通道均呈雙螺旋形； 更優(yōu)選的，所述微通道由處于同一平面的六圈正螺旋和六圈反螺旋盤繞形成，所述正螺旋和所述反螺旋在中心位置處交匯； 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第一微流控芯片(21)和所述第二微流控芯片(31)的最外圈螺旋直徑均為2_8cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一微流控芯片(21)和所述第二微流控芯片(31)的微通道的截面形狀為矩形、梯形或三角形； 優(yōu)選的，所述第一微流控芯片(21)和所述第二微流控芯片(31)的微通道的截面形狀為矩形，且矩形長(zhǎng)275-325 μ m，寬30-70 μ m ； 更優(yōu)選的，所述矩形長(zhǎng)300 μ m，寬50 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一 分支出口(211)的截面寬度為90-100 μ m，所述第二分支出口(212)的截面寬度為110-130 μ m，所述第三分支出口(213)的截面寬度為75-95 μ m ; 優(yōu)選的，所述第一分支出口(211)的截面寬度為95 μ m，所述第二分支出口(212)的截面寬度為120 μ m，所述第三分支出口(213)的截面寬度為85 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一微流控分離單元(2)包括3至5個(gè)第一微流控芯片(21)； 優(yōu)選的，所述第一微流控分離單元(2)包括4個(gè)第一微流控芯片(21)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的系統(tǒng)，其特征在于:血液采集裝置(I)采集的血液經(jīng)蠕動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)依次流入所述第一微流控分離單元(2)和所述第二微流控分離單元(3)。
10.用于分離去除血液中循環(huán)腫瘤細(xì)胞和血小板的方法，其特征在于:應(yīng)用如權(quán)利要求I至9任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，血液采集裝置(I)采集血液并將血液通入第一微流控分離單元(2)進(jìn)行循環(huán)腫瘤細(xì)胞(51)的分離，再通入第二微流控分離單元(3)進(jìn)行血小板(52)的分離。
【文檔編號(hào)】A61M1/38GK103977468SQ201410225082
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】蔣興宇, 逯文晶, 孫佳姝, 王紀(jì)東, 張璐 申請(qǐng)人:國(guó)家納米科學(xué)中心