一种免洗脱磁分选装置及其分选方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种免洗脱磁分选装置，该装置包括磁芯和设置于磁芯外部的捕获观察窗，该捕获观察窗由透磁材料制成，且该捕获观察窗是磁芯发出的磁场的唯一透射区域，由磁芯发出的磁场通过捕获观察窗向外发出，用于吸附液体样品中的目标含磁颗粒，且所述捕获观察窗可拆卸。用于分选液体样品中的含磁目标颗粒时，通过磁芯散发的磁场将目标颗粒吸附在捕获观察窗的表面，且无需洗脱，只需将该捕获观察窗取下便可将捕获的目标物直接应用于下一步的分析和研究，节省了操作步骤，减少了目标物的损失，且操作方法便捷，非常适合用于各种生物样品中稀有样品的分选。

【技术实现步骤摘要】
一种免洗脱磁分选装置及其分选方法
本专利技术涉及一种免洗脱磁分选装置及其分选方法，尤其是一种适用于稀有细胞捕获的免洗脱磁分选装置及其分选方法。
技术介绍
免疫磁性富集是利用细胞表面抗原能与连接有磁珠的特异性单抗相结合，在外加磁场的作用下，通过抗体与磁珠相连的细胞被吸引而滞留在磁场中，而其它细胞因为不带磁性，不能在磁场中停留，从而使细胞得以分离。其中，较具代表性的方法是磁性细胞分选系统(magneticactivatedcellsortingsystem,MACS)，采用免疫磁珠标定胞膜或胞内的细胞抗原，然后通过外磁场来捕获被免疫磁珠标记目标细胞。循环肿瘤细胞(CTC)是指有原发肿瘤或肿瘤转移灶释放入外周血的肿瘤细胞，在健康人体内极为罕见。根据文献报道，循环肿瘤细胞在恶性肿瘤形成早期即可释放入血。循环肿瘤细胞由原发灶释放进入血液循环，是恶性肿瘤复发和转移的关键步骤。因此，CTC检测被认为是一种新的诊断技术，一项新的预后评价工具、一项有效的恶性肿瘤治疗应当的预测指标，在临床应用中被寄予极高期望。但是由于CTC细胞在外周血中的含量极少，必须通过富集细胞来提高检测的灵敏度。CTC富集技术中的一种常用方法就是以免疫磁性富集为核心的技术，目前商业化的CTC富集和检测技术，如CellSearch，选用EpCAM磁珠标记CTC并进行磁性筛选，但是其吸附磁珠的磁铁被设置在样品试管外，因此试管内的磁场不均匀，磁场强度随磁场作用距离增加而衰减显著，导致远离磁铁的一端的磁力几乎为零，位于该端的目标细胞容易被漏吸而损失。此外被吸附捕获的细胞需要进一步繁琐的液体浓缩步骤以及转移步骤才能用于下一步的分析和研究。另一种吸附磁珠的方法是采用插入试管内的磁力棒，磁力棒的底面具有磁性，虽然这种方法可以大大提高磁场吸附效率，但是该方法的缺点是吸附完还要将细胞洗脱才能进行下一步的操作。因此，本领域的技术人员致力于开发一种可产生均匀磁场、可快速、完全、集中吸附磁珠，同时无需洗脱即可进行下一步分析和操作的磁分选装置。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种无需洗脱即可分析和应用于下游分析的磁分选装置，该免洗脱磁分选装置包括磁芯和设置于磁芯外部的捕获观察窗，该捕获观察窗由透磁材料制成，且该捕获观察窗是磁芯发出的磁场的唯一透射区域，由磁芯发出的磁场通过捕获观察窗向外发出，用于吸附液体样品中的目标含磁颗粒，且所述捕获观察窗可拆卸。优选地，所述捕获观察窗为平面。优选地，所述捕获观察窗由透明材料制成，如玻璃；进一步优选为用具有防滑防脱落性质的透明材料制成，可很好地附着样品中的目标物质，防止失去磁场后目标物质从所述捕获观察窗表面脱落。在本专利技术的一种优选实施方式中，上述免洗脱磁分选装置中的捕获观察窗的大小和形状可根据需要设计，从而可在较小的区域内浓缩目标物质，实现目标物质的高效、集中捕获和免洗脱分析。所述捕获观察窗可以通过弹簧、插杆、卡扣、螺纹等各种机构安装在所述磁芯的表面。进一步，所述免洗脱磁分选装置还包括插杆，所述磁芯被设置于所述插杆的一端，所述插杆用于所述磁芯的拿取和抽插。优选地，所述免洗脱磁分选装置还包括外鞘，所述外鞘可拆卸地套设于所述磁芯的外部，所述捕获观察窗被设置于该外鞘上。进一步，所述磁芯内设置有产生磁场的磁体，该磁体由永磁材料或永磁与软磁组合材料制成；优选地，所述永磁材料为汝铁硼永磁铁。优选地，所述磁芯具有捕获平面，该捕获平面对应于所述捕获观察窗，所述磁体产生的磁场由该捕获平面发出，穿过所述捕获观察窗作用于液体样品中。优选地，所述磁体为仅对应于所述捕获平面的表面裸露，其余表面被软磁材料包裹的永磁材料。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述磁体由永磁铁和软磁材料组成，所述永磁铁为六面体，其中五个面被软磁材料包裹，仅露出一个与捕获平面对应的表面。这种设计可以最大限度的将磁体原本放射性分布的磁场全部偏转向捕获平面而不损耗磁场强度。优选地，所述磁体由多块包裹有软磁材料的永磁铁组成，该多块永磁铁的裸露面一致面向捕获平面排列；所述包裹有软磁材料的永磁铁的数量优选为2-9块。在本专利技术的一种实施方式中，所述磁体为单独的一块永磁铁或由2-9块永磁铁拼装组合而成；由多块永磁铁拼装而成的磁体，相邻两块永磁铁相对的面可以是不同磁极(即S-N或N-S)或者相同磁极(即S-S或N-N)。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述磁体由多块软磁材料包裹的永磁铁一字排列组成，且相互靠近的两块永磁体铁相对的磁极相同，由于磁力线的相斥作用，大量的磁力线会聚集在导磁性良好的软磁材料上，使其磁化成磁极，从而延伸了磁极的长度，采用“永磁+软磁”的组合方式，可增加磁芯表磁的强度，特别是采用局部区域捕获的情况下，该组合方式可将磁体四周的发散磁场引导至捕获区域上，增强了捕获区域的表磁，降低了漏磁，同时避免磁场损耗。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述磁芯包括磁体和容纳槽，所述磁体被安装在所述容纳槽内，所述磁芯表面的捕获平面被设置为所述容纳槽上的磁场透射窗，磁体发出的磁场通过该磁场透射窗向外透射，用于吸附液体样品中的目标含磁颗粒，该容纳槽除磁场透射窗以外的区域被设置为不可透射磁场。进一步，在本专利技术的一种优选实施方式中，所述容纳槽的一个侧面具有磁场透射窗。所述磁场透射窗的一种较佳实施方式为镂空，此种设计可使磁场无任何损耗地直接穿出，并可方便地通过该镂空的窗口安装和拆卸磁体，以便磁体的更换和清洗；所述磁场透射窗的另一种较佳实施方式为由磁场可透过材料制成，此种设计可更好地保护磁体防止脱落，同时可通过容纳槽整体的可拆装来实现磁体的更换和清洗。进一步，所述插杆的另一端用于把持，因而较粗的设计可增大接触面，而浸入液体样品的部分应以较细的设计为宜，可减少液体的溢出量；进而在本专利技术的一种优选实施方式中，所述插杆浸入液体样品的部分较一端的磁芯和另一端的把持部分为细。优选地，所述插杆的远离磁芯的一端具有凸起，作为该装置的卡位部件，使该免洗脱磁分选装置可方便地悬空固定在支撑架上。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述免洗脱磁分选装置包括磁芯、插杆和外鞘，所述外鞘可拆卸地套设于所述磁芯的外部，且具有捕获观察窗，与磁芯表面发出用于吸附液体样品中目标含磁颗粒的磁场的捕获平面相对应。磁场从磁芯表面的捕获平面发出，透过外鞘上对应的捕获观察窗作用于液体样品，从而使目标含磁颗粒聚集于所述捕获观察窗的位置，同时实现目标物质的捕获和浓缩的目的。聚集在捕获观察窗的目标物质无需洗脱，只需将该外鞘拆卸下来，即可方便地进行后续各种处理(如染色)，在后续的分析和研究中该捕获观察窗则可直接在显微镜下进行观察。进一步优选地，所述外鞘具有相对的两个平行平面，该两个平面上各设置有一个透明的观察窗；其中一个平面的观察窗对应于磁芯表面发出用于吸附液体样品中目标含磁颗粒的磁场的捕获平面，作为所述捕获观察窗；另一个平面的观察窗则位于该磁芯发出磁场的捕获平面的背面，不用于捕获目标含磁颗粒，仅用于在观察时提供透光。此种设计可将拆卸下来的外鞘直接置于显微镜下观察。为了减小所述免洗脱磁分选装置在液体样品中的阻力，所述磁芯、容纳槽和外鞘的外形应尽可能采用弧线设计，如在本专利技术的一个较佳实施例中，所述外鞘为具有通孔的柱状；在本专利技术的另一较佳实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种免洗脱磁分选装置，其特征在于包括磁芯和设置于磁芯外部的捕获观察窗，所述捕获观察窗由透磁材料制成，且所述捕获观察窗是磁芯发出的磁场的唯一透射区域，由磁芯发出的磁场通过捕获观察窗向外发出，用于吸附液体样品中的目标含磁颗粒，且所述捕获观察窗可拆卸。

【技术特征摘要】
1.一种免洗脱磁分选装置，其特征在于包括磁芯和设置于磁芯外部的捕获观察窗，所述捕获观察窗由透磁材料制成，且所述捕获观察窗是磁芯发出的磁场的唯一透射区域，由磁芯发出的磁场通过捕获观察窗向外发出，用于吸附液体样品中的目标含磁颗粒，且所述捕获观察窗可拆卸。2.如权利要求1所述的免洗脱磁分选装置，其特征在于所述捕获观察窗为平面。3.如权利要求1所述的免洗脱磁分选装置，其特征在于所述捕获观察窗由透明材料制成。4.如权利要求1所述的免洗脱磁分选装置，其特征在于还包括插杆，所述磁芯被设置于所述插杆的一端，所述插杆用于所述磁芯的拿取和抽插。5.如权利要求1所述的免洗脱磁分选装置，其特征在于所述免洗脱磁分选装置还包括外鞘，所述外鞘可拆卸地套设于所述磁芯的外部，所述捕获观察窗被设置于所述外鞘上。6.如权利要求1所述的免洗脱磁分选装置，其特征在于所述磁芯内设置有产生磁场的磁体，所述磁体由永磁材料或永磁与软磁组合材料制成。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：樊嘉，周俭，杨欣荣，孙云帆，
申请(专利权)人：复旦大学附属中山医院，
类型：发明
国别省市：上海,31