用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統及方法
2023-04-30 03:06:36 1
用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統及方法
【專利摘要】本發明公開了用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統及方法，涉及腫瘤細胞分離去除【技術領域】，為解決現有的分離系統分離循環腫瘤細胞的效果差、不能分離血小板、不能實現血液的回收利用等問題而設計。用於分離血液中循環腫瘤細胞和血小板的分離去除系統包括血液採集裝置以及通過管道與血液採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於分離血液中的循環腫瘤細胞；第二微流控分離單元用於分離血液中的血小板。同時提出用於分離血液中循環腫瘤細胞和血小板的方法。本發明的分離系統能夠有效去除癌症患者血液中的循環腫瘤細胞和血小板，操作簡便，分離效果好，能夠有效控制癌細胞的擴散轉移。
【專利說明】用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及腫瘤細胞分離去除【技術領域】，尤其涉及一種用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統及方法。
【背景技術】
[0002]癌症是近年來嚴重危害人類健康的最大殺手之一，其導致的死亡率在世界各個國家均位於前列。隨著醫療科技的發展，癌症診斷治療方面取得了一定的進展，但是大部分患者都會出現不同程度的復發和轉移。近年來的研究表明諸多因素影響癌症的復發和轉移，其中外周循環腫瘤細胞具有非常重要的作用。循環腫瘤細胞是由原發腫瘤脫落侵入到外周血液或淋巴循環的腫瘤細胞。[0003]自1869年Ashworth第一次在I例因癌症死亡患者的血液中發現腫瘤細胞後，有關外周血中循環腫瘤細胞的研究受到廣大臨床與基礎醫學研究者的廣泛關注。近期的臨床研究表明，在癌症患者的血液中血小板的數量明顯高於正常人。因此開展外周血中循環腫瘤細胞及血小板的快高通量篩選，發現以往被群體平均數據所掩蓋的病變信息，有助於實現腫瘤的早期診斷和復發轉移監控，開展血液中循環腫瘤細胞的分離去除可為腫瘤治療提供新的靶點和策略。
[0004]現有的血液中循環腫瘤細胞的分離主要包括有基於免疫捕獲的免疫磁珠分離及基於物理特性差異的微過濾技術、基於微納米結構的納米線捕獲技術等。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，易於對血液樣品造成不可逆性破壞等缺點。由於對血液樣品造成了不可逆性破壞，因此現有的分離技術只能對血液進行初步的分析檢測，而不能將癌症患者全部血液中的腫瘤細胞去除，因此不能達到治療效果。現有的循環腫瘤細胞的研究還主要停留在循環腫瘤細胞的分離檢測分析，對於作為一種有效的分離去除手段去除血液中全部的循環腫瘤細胞研究還未見報導。對於循環腫瘤細胞和血小板的分離去除還有待新技術的出現。
【發明內容】
[0005]本發明的一個目的是提出一種操作簡便、分離效果好的用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統。
[0006]本發明的再一個目的是提出一種避免對血液造成不可逆性破壞、能夠對血液進行重新利用、有效預防和防止癌症轉移的用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統。
[0007]本發明的還一個目的是提出一種操作簡便、分離效果好的用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的方法。
[0008]為達此目的，一方面，本發明採用以下技術方案:
[0009]用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統，包括血液採集裝置以及通過管道與血液採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於分離血液中的循環腫瘤細胞；
[0011]第二微流控分離單元用於分離血液中的血小板。
[0012]優選的，所述第一微流控分離單元包括至少一個第一微流控晶片，所述第二微流控分離單元包括對應於所述至少一個第一微流控晶片設置的至少一個第二微流控晶片；
[0013]所述第一微流控晶片的微通道的入口端與所述血液採集裝置連接，所述第一微流控晶片的微通道的出口端分出三個分支出口，血液中的血小板、紅細胞和白細胞經第一分支出口流入與其相對應的第二微流控晶片的微通道內，血液中的循環腫瘤細胞經第二分支出口流出，血液中的其他成分經第三分支出口流出；
[0014]所述第二微流控晶片的微通道的出口端分出兩個分支出口，血小板經第四分支出口流出，紅細胞和白細胞經第五分支出口流出。
[0015]優選的，所述第一微流控晶片微通道的出口端的三個分支出口以及所述第二微流控晶片微通道的出口端的兩個分支出口的位置由動力學模型
【權利要求】
1.用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統，包括血液採集裝置(I)以及通過管道與血液採集裝置(I)相連通的第一微流控分離單元(2)，其特徵在於: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)用於分離血液中的循環腫瘤細胞(51)； 第二微流控分離單元(3)用於分離血液中的血小板(52)。
2.根據權利要求1所述的用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統，其特徵在於:所述第一微流控分離單元(2)包括至少一個第一微流控晶片(21)，所述第二微流控分離單元(3)包括對應於所述至少一個第一微流控晶片(21)設置的至少一個第二微流控晶片(31)； 所述第一微流控晶片(21)的微通道的入口端與所述血液採集裝置(I)連接，所述第一微流控晶片(21)的微通道的出口端分出三個分支出口，血液中的血小板、紅細胞和白細胞經第一分支出口(211)流入與其相對應的第二微流控晶片(31)的微通道內，血液中的循環腫瘤細胞(51)經第二分支出口(212)流出，血液中的其他成分經第三分支出口(213)流出； 所述第二微流控晶片(31)的微通道的出口端分出兩個分支出口，血小板(52)經第四分支出口(311)流出，紅細胞和白細胞經第五分支出口(312)流出。
3.根據權利要求2所述的用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統，其特徵在於:所述第一微流控晶片(21)微通道的出口端的三個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分支出口的位置由動力學模型
4.根據權利要求2所述的用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統，其特徵在於:所述分離系統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.根據權利要求2至4任一項所述的用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統，其特徵在於:所述第一微流控晶片(21)和所述第二微流控晶片(31)的微通道均呈螺旋形； 優選的，所述第一微流控晶片(21)和所述第二微流控晶片(31)的微通道均呈雙螺旋形； 更優選的，所述微通道由處於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； 進一步優選的，所述第一微流控晶片(21)和所述第二微流控晶片(31)的最外圈螺旋直徑均為2_8cm。
6.根據權利要求5所述的用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統，其特徵在於:所述第一微流控晶片(21)和所述第二微流控晶片(31)的微通道的截面形狀為矩形、梯形或三角形； 優選的，所述第一微流控晶片(21)和所述第二微流控晶片(31)的微通道的截面形狀為矩形，且矩形長275-325 μ m，寬30-70 μ m ； 更優選的，所述矩形長300 μ m，寬50 μ m。
7.根據權利要求6所述的用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統，其特徵在於: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.根據權利要求2至4任一項所述的用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統，其特徵在於:所述第一微流控分離單元(2)包括3至5個第一微流控晶片(21)； 優選的，所述第一微流控分離單元(2)包括4個第一微流控晶片(21)。
9.根據權利要求1至4任一項所述的用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的系統，其特徵在於:血液採集裝置(I)採集的血液經蠕動泵驅動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.用於分離去除血液中循環腫瘤細胞和血小板的方法，其特徵在於:應用如權利要求I至9任一項所述的系統，血液採集裝置(I)採集血液並將血液通入第一微流控分離單元(2)進行循環腫瘤細胞(51)的分離，再通入第二微流控分離單元(3)進行血小板(52)的分離。
【文檔編號】A61M1/38GK103977468SQ201410225082
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月26日 優先權日:2014年5月26日
【發明者】蔣興宇, 逯文晶, 孫佳姝, 王紀東, 張璐 申請人:國家納米科學中心