稀有细胞自动化捕获设备制造技术

技术编号:12533668 阅读:71 留言:0更新日期:2015-12-18 11:44
本实用新型专利技术提供了一种稀有细胞自动化捕获设备,其以微流控芯片技术为核心,能够自动完成样品进样、试剂进样和细胞检测等功能,不但细胞捕获效率高,而且减少了细胞检测过程中的过多人为干预,提高了检测准确性,并降低了检测成本。此外,将注射器设置在固定架上,且固定架运动后,注射器的针头可以对准样品进样口,使得检测样品能够自动送入微流控芯片,而且移液器运动后,通过注射泵的活塞运动能够自动吸取试剂盒内的试剂,并将试剂自动送入微流控芯片,结构简单,操作方便,使用成本低。另外,本实用新型专利技术设置有荧光成像装置,以通过荧光成像和多标记物的组合进一步确认捕获到的细胞是否为稀有细胞,更好地提高细胞检测分析效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及生物及医学检测领域,特别涉及一种稀有细胞自动化捕获设备
技术介绍
人外周血中的循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell,CTC)是一类数量稀少却具有重要临床意义的稀有细胞,它是指从肿瘤病灶脱离并播散进入人外周血循环的肿瘤细胞,并在一定条件下可发展为肿瘤转移性病灶。通常地,循环肿瘤细胞提示了人体内肿瘤的存在以及可能的转移。由于临床上超过90%的癌症死亡都是由转移造成的,而循环肿瘤细胞提供了人体内除了肿瘤病灶以外的肿瘤转移性病灶的来源,因此,从血液中捕获并检测循环肿瘤细胞越来越引起人们的重视。然而,循环肿瘤细胞在外周血中含量极少,每1mL血液可能仅含几个到几十个循环肿瘤细胞,却有多达约I亿个白细胞和500亿个红细胞,因此,从外周血中快速、高效的分离循环肿瘤细胞是后续对循环肿瘤细胞计数、以及分子、功能分析的前提。目前唯一获得美国食品药品管理局(FDA)批准的循环肿瘤细胞检测设备是强生的CellSearch?系统,其被批准应用于检测转移性乳腺癌、前列腺癌及结直肠癌患者的预后评估与生存期预测(Cristofanilli M, Budd T, Ellis MJ, et al.N.Engl.J.Med.2004, 351, 781-791 ;Riethdorf S, Fritsche H, Muller V, et al.Clin.Cancer Res.2007, 13, 920-928 ;Cohen SJ,Punt CJAj Iannotti N,et al.J.Cl in.0ncol.2008,25,3203-32120)。CellSearch?系统是一种基于磁珠分离技术而开发出的循环肿瘤细胞检测设备,它利用标记有针对上皮细胞黏着分子(Epithelial Cell Adhes1nMolecule,EpCAM)抗体的磁性颗粒进行循环肿瘤细胞的捕获,但其捕获效率较低,且存在大量白细胞的非特异性吸附。近年来,以微流控芯片技术为基础发展出了一系列的循环肿瘤细胞芯片捕获技术,其特殊几何设计的微通道大大增加了循环肿瘤细胞与负载有抗体的捕获表面的接触几率,提高了循环肿瘤细胞的捕获效率,如微柱阵列芯片(Nagrath S,SequistLV,Maheswaran S,et al.Nature 2007,450, 1224-1229 ;Maheswaran S,SequistLV, Nagrath S,et al.N.Engl.J.Med.2008,359,366-377)、具有周期性表面凹凸结构的“鱼骨型”芯片(Stott SL, Hsu C-H, Tsukrov DI, et al.Proc.Natl.Acad.Sc1.U.S.A.2010, 107, 18392-18397)等,继而,芯片在完成细胞捕获后,通过传统的细胞固定、透膜、免疫荧光染色的方法将捕获到的循环肿瘤细胞与非特异性吸附到芯片上的白细胞区分开,从而实现循环肿瘤细胞的鉴定与计数。如果采用微流控芯片技术,实施循环肿瘤细胞的捕获将具有良好的经济效益和社会效益。然而,已有的循环肿瘤细胞检测设备通常都是基于磁球分离技术,不但循环肿瘤细胞的捕获效率低,而且设备操作繁琐、复杂,更重要的是,这些设备和技术尚没有实现循环肿瘤细胞检测过程的自动化控制,即没有实现血液检测样品和试剂的自动化进样,细胞的自动化捕获及鉴定分析,由此,循环肿瘤细胞的检测存在过多的人为干预,使得循环肿瘤细胞的检测准确性低,检测成本过高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种稀有细胞自动化捕获设备,以微流控芯片技术为核心,能够自动化完成稀有细胞的检测过程,从而减少稀有细胞检测中的过多人为干预,提尚稀有细胞的捕获效率和检测的准确性,并降低检测成本。为解决上述技术问题,本技术提供了一种稀有细胞自动化捕获设备,包括:中央控制模块以及与所述中央控制模块连接的微流控芯片、样品进样模块、试剂进样模块和细胞检测模块;其中,所述样品进样模块在所述中央控制模块控制下将血液检测样品送入所述微流控芯片,所述试剂进样模块在所述中央控制模块控制下将试剂送入所述微流控芯片,所述微流控芯片在所述中央控制模块控制下对送入的血液检测样品中的稀有细胞进行捕获,所述细胞检测模块在所述中央控制模块控制下自动执行对捕获到的稀有细胞进行检测分析,以提取稀有细胞。进一步的,在所述的稀有细胞自动化捕获设备中,所述微流控芯片包括:样品进样口和试剂进样口,所述血液检测样品通过所述样品进样口送入所述微流控芯片,所述试剂通过所述试剂进样口送入所述微流控芯片。进一步的,在所述的稀有细胞自动化捕获设备中,所述样品进样模块包括:注射器、固定架和固定架驱动机构;所述注射器用于抽取所述血液检测样品;所述固定架用于承载所述注射器;所述固定架驱动机构在所述中央控制模块控制下驱动所述固定架运动,以将所述注射器内的血液检测样品通过所述样品进样口自动送入所述微流控芯片。进一步的,在所述的稀有细胞自动化捕获设备中,所述固定架驱动机构在所述中央控制模块控制下驱动所述固定架运动,以使所述注射器的针头直接对准所述样品进样口,并将所述注射器内的血液检测样品通过所述样品进样口自动送入所述微流控芯片。进一步的,在所述的稀有细胞自动化捕获设备中,所述样品进样模块还包括:一连接管,所述连接管的两端各连接有一个接头,其中一个接头连接所述样品进样口,另外一个接头设置在所述注射器的前方;所述固定架驱动机构在所述中央控制模块控制下驱动所述固定架向前运动,以使所述注射器的针头直接对准所述另外一个接头,并将所述注射器内的血液检测样品通过所述连接管自动送入所述微流控芯片。进一步的,在所述的稀有细胞自动化捕获设备中,所述样品进样模块还包括:一摇动结构,所述摇动结构用于摇动所述注射器。进一步的,在所述的稀有细胞自动化捕获设备中,所述试剂进样模块包括:试剂盒、移液器、移液器驱动机构和注射栗;所述注射栗分别连接所述移液器和所述试剂进样口 ;所述移液器驱动机构在所述中央控制模块控制下驱动所述移液器运动,以通过所述注射栗的活塞运动将所述试剂盒内的试剂通过所述移液器自动送入所述微流控芯片。进一步的,在所述的稀有细胞自动化捕获设备中,所述试剂进样模块还包括:一试剂架,所述试剂盒放置在所述试剂架上。进一步的,在所述的稀有细胞自动化捕获设备中,所述试剂进样模块还包括:一试剂架驱动机构;当所述试剂盒放置在所述试剂架上后,所述试剂架静止,所述移液器在所述移液器驱动机构控制下运动,以通过所述注射栗的活塞运动将所述试剂盒内的试剂通过所述移液器自动送入所述微流控芯片。进一步的,在所述的稀有细胞自动化捕获设备中,当所述试剂盒放置在所述试剂架上后,首先所述试剂架在所述试剂架驱动机构控制下运动,然后所述试剂架静止,所述移液器在所述移液器驱动机构控制下运动,以通过所述注射栗的活塞运动将所述试剂盒内的试剂通过所述移液器自动送入所述微流控芯片。进一步的,在所述的稀有细胞自动化捕获设备中,所述试剂盒包括:多个腔室,每个腔室存储一种试剂。进一步的,在所述的稀有细胞自动化捕获设备中,所述移液器包括:注射头和底座;所述注射头垂直设置在所述底座上;所述注射头用于吸取所述试剂盒内的试剂。进一步本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种稀有细胞自动化捕获设备,其特征在于,包括:中央控制模块以及与所述中央控制模块连接的微流控芯片、样品进样模块、试剂进样模块和细胞检测模块;其中,所述微流控芯片包括:样品进样口和试剂进样口,所述血液检测样品通过所述样品进样口送入所述微流控芯片,所述试剂通过所述试剂进样口送入所述微流控芯片;所述样品进样模块包括:注射器、固定架和固定架驱动机构;所述注射器用于抽取所述血液检测样品;所述固定架用于承载所述注射器;所述固定架驱动机构在所述中央控制模块控制下驱动所述固定架运动,以将所述注射器内的血液检测样品通过所述样品进样口自动送入所述微流控芯片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:石海燕
申请(专利权)人:南京康芯微健康科技有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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