一种全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置，包括磁富集单元、离心单元、转移单元、染色单元和储料单元；所述磁富集单元用于富集连有磁性颗粒的循环肿瘤细胞，所述离心单元用于液体的离心，所述转移单元用于样本、试剂和材料的转移，所述染色单元用于对目标细胞染色，所述储料单元用于试剂和材料的储存。本实用新型专利技术采用磁性免疫捕获原理富集CTC，本实用新型专利技术的离心采用步进式移动样本通道位置，便于配合机械臂工作，使机械臂与样本通道通过最短路径配合，能够节约机械臂反复移动所需时间，加快整个流程的进度；离心机的减速曲线采用智能可控的有刹车减速，与传统的离心机自由停车相比，即避免了离心停车对液体的扰动，又节约了离心时间。

A fully automatic circulating tumor cell positive enrichment device

The utility model discloses a full automatic circulating tumor cells enrichment device, including magnetic enrichment unit, centrifugal unit, transfer unit, storage unit and dyeing unit; the magnetic enrichment unit for the enrichment of circulating tumor cells connected with magnetic particles, the centrifugal unit for liquid centrifuge, the transfer unit for transfer samples, reagents and materials, the dyeing unit for staining on the target cell, the storage unit is used for the storage of reagents and materials. The utility model adopts the magnetic principle Immunocapture enrichment of the CTC, the utility model adopts the step type centrifugal moving sample channel position, convenient with manipulator, the manipulator and the sample with the channel through the shortest path, can save the time required for the mobile manipulator repeatedly, speed up the whole process by centrifuge deceleration curve; intelligent controllable brake deceleration, compared with the traditional centrifuge free parking, which avoids the disturbance of the liquid centrifugal parking, and save the centrifugal time.

【技术实现步骤摘要】
一种全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置
本技术涉及循环肿瘤细胞全自动检测设备领域，尤其涉及一种全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置。
技术介绍
循环肿瘤细胞(CirculatingTumorCell，CTC)是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称，其可自发或通过诊疗操作从实体肿瘤病灶(原发灶或转移灶)脱落，进入体循环系统(如外周血)。大部分CTC进入外周血后会发生凋亡或被吞噬，少数能够逃逸并锚着病灶以外的组织或器官上，进而发展成为转移灶，增加恶性肿瘤患者死亡风险。因此，CTC检测可有效地应用于体外早期诊断、预后评价、个体化治疗(包括快速临床化疗药物筛选和耐药性的检测)、肿瘤复发监测及新的肿瘤药物开发等。常规的CTC检测分为两个步骤，即CTC富集(或捕获)步骤和CTC检测分析步骤。常用的CTC捕获技术有流式细胞技术、微流控芯片技术和免疫磁珠技术。其中，免疫磁珠技术适合在大体积上样条件下对少量的特殊细胞进行分离，对于CTC检测应用尤其有利，其操作步骤相对简单，易于实现自动化。目前，市场上已出现的CTC富集和检测的产品或服务，大多需要手动操作；已有的自动化设备多为进口设备、且控制机构多、系统运转效率(耗时长)和通量相对较低。例如，强生公司的CellSearch系统基于免疫磁珠分选原理，只实现了检测操作的部分自动化，其中的细胞富集(或捕获)操作需要手工进行，自动化程度低，导致整个CTC检测程序的效率低下。具体而言，强生公司的CellSearch系统中具有以下不足：(1)试剂管路混用，需要清洗管路，有交叉污染风险；(2)在富集过程中，需要反复的转移CTC；(3)孵化过程是静态的；(4)需要对生物样本进行预处理；(5)通量低。
技术实现思路
本技术旨在提供一种全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置，包括磁富集单元、离心单元、转移单元、染色单元和储料单元；所述磁富集单元用于富集连有磁性颗粒的循环肿瘤细胞，所述离心单元用于液体的离心，所述转移单元用于样本、试剂和材料的转移，所述染色单元用于对目标细胞染色，所述储料单元用于试剂和材料的储存。进一步，所述离心单元和所述染色单元分别被设置于所述装置操作面上的两侧，所述转移单元被设置于所述装置操作面的上方，其可在离心单元、染色单元和储料单元之间运送样本、试剂和材料，所述磁富集单元和所述储料单元设置于装置操作面上合适的位置，以使该装置的结构尽可能紧凑。优选地，本技术处理的样本为血液样本。进一步，所述磁富集单元包括多个磁棒或磁块，可以为电磁体或永磁体；所述磁棒用于在样本液体中直接吸附并富集连有磁性颗粒的CTC，所述磁块被设置于样本液体外，并在样本液体内产生磁场，使连有磁性颗粒的CTC富集于一处。优选地，本技术采用磁性免疫捕获试剂，如磁珠偶联抗体，来特异性识别和结合循环肿瘤细胞表面抗原从而实现CTC的捕获和富集。在本技术的一种优选实施方式中，所述磁富集单元包括多个带有无磁外套的磁棒，每个磁棒对应一个样本，当磁棒插入样本液体中富集磁性颗粒时，该无磁外套套于所述磁棒的外部，磁性颗粒会被富集在所述无磁外套的表面，当富集的磁性颗粒需要被释放时只需将磁棒从外套中抽出即可实现去磁的效果。优选地，所述磁棒只有底面具有磁性，这样可使被捕获的CTC富集在磁棒的底面。优选地，所述无磁外套的材质为塑料。进一步，所述离心单元采用的离心机为步进式离心机，可根据需要任意移动样本的通道位置；进一步，所述步进式移动样本通道位置即：在操作者上机时在离心机上放置离心管或转移单元添加和吸取液体时，离心机可以缓慢顺时针或逆时针旋转移动，将已操作通道移走，并将相邻通道转至操作位。采用所述步进式移动样本通道位置，便于上机放置样本管，同时可以便于配合转移单元工作，使转移单元与样本通道通过最短路径配合，能够节约转移单元反复移动位置所消耗的时间，加快整个流程的进度。优选地，所述离心单元能够实时记忆和记录每个样本通道的位置，便于将样本初始编号和提取物/分析物样本编号的对应，并且每一个生物样本在离心过程中的任意位置是有路径记忆以及动态与静态位置可设定和控制的。更优选地，所述离心机为数字化离心机，在离心过程中，操作者可根据样本的离心要求设定加速与减速曲线，采用的减速曲线是智能可控的有刹车减速，在不扰动样本分层的基础上，能够快速刹车，节省了时间，而现有的离心机减速，为了避免样本的分层扰动，都是采取无刹车减速，减速时间非常长。进一步，本技术所述离心单元还具有混匀机构，所述混匀机构被设置在离心机的每个样本通道底部，该机构可带动离心试管进行自旋和/或摇晃运动。进一步优选地，所述离心单元还包括视觉识别系统，用于对离心液体分层的成像、各层吸取液体量和高度的计算。优选地，所述视觉识别系统的计算方法分为两部分，均是根据视觉识别照片(上下层以光电传感器对颜色加以区分)来计算的：1)计算需抽掉的上层液体高度值：根据样本所在高度减去照片中上层与下层相接处的高度的差，加上调整的高度(防止抽液过多对下层造成扰动)；2)计算需添加的液体高度值：用设定的最终高度减去现有液面的高度，必要时还要减去添加目标液体之前所需添加的小剂量试剂的高度。进一步，所述转移单元由一个或多个机械臂组成，所述机械臂能够进行上下、左右和/或转轴运动；优选地，所述机械臂可兼容hamilton的移动系统；在本技术的一种优选实施方式中，所述多个机械臂分别用于转移样本、废弃液、试剂和固体材料；在本技术的另一种优选实施例中，所述机械臂具有“一臂多用”的特点，可用于移取液体或固体材料。在本技术的一种优选实施方式中，所述全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置还包括搅拌棒。优选地，所述磁棒和/或所述搅拌棒通过电磁场被所述机械臂抓取而实现转移。进一步优选地，所述搅拌棒为螺旋桨状。优选地，所述机械臂能带动所述搅拌棒或所述磁棒进行自转运动，从而实现搅拌和混匀的动作。进一步，所述染色单元包括染色平台和清洗平台，所述染色平台提供免疫荧光染色试剂，用于为CTC染色，所述清洗平台提供清洗液，用于清洗杂质和多余的染色剂。优选地，当所述磁富集单元为磁棒时，所述染色单元包括染色平台、清洗平台和磁棒支撑架，所述染色平台和所述清洗平台为装有染色液和清洗液的试管架，染色或清洗时只需将磁棒富集部位插入试管中即可。进一步，所述储料单元包括试剂储料仓、耗材储料仓、磁棒储料仓和废弃物储料仓，更进一步还可包括搅拌棒储料仓。优选地，所述试剂包括循环肿瘤细胞免疫捕获试剂、免疫荧光染色试剂、细胞固定试剂、缓冲液；其中，所述循环肿瘤细胞免疫捕获试剂含有可特异性识别和结合循环肿瘤细胞表面抗原的磁珠偶联抗体；所述细胞染色剂优选为可特异性识别和结合循环肿瘤细胞表面抗原的荧光抗体。进一步，所述试剂还可以包括核酸染色剂、捕获增强试剂、通透试剂中的一种或多种。优选地，所述耗材包括一次性移液枪头。在本技术的一种优选实施方式中，所述染色单元由可以上下左右移动的试管架和磁棒支撑架组成，该试管架中放置有染色试管和清洗试管，当磁棒上富集的CTC需要被清洗时，只需将清洗试管移动至对应的磁棒下方并使磁棒浸入清洗液中即可，当磁棒上富集的CTC需要被染色时，只需将染色试管移动至对应的磁棒下方并使磁棒浸入染色液中即可。可移动的不仅可以是试管架，在另一种实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置，其特征在于包括磁富集单元、离心单元、转移单元、染色单元和储料单元；所述磁富集单元用于富集连有磁性颗粒的循环肿瘤细胞，所述离心单元用于液体的离心，所述转移单元用于样本、试剂和材料的转移，所述染色单元用于对目标细胞染色，所述储料单元用于试剂和材料的储存。

【技术特征摘要】
1.一种全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置，其特征在于包括磁富集单元、离心单元、转移单元、染色单元和储料单元；所述磁富集单元用于富集连有磁性颗粒的循环肿瘤细胞，所述离心单元用于液体的离心，所述转移单元用于样本、试剂和材料的转移，所述染色单元用于对目标细胞染色，所述储料单元用于试剂和材料的储存。2.如权利要求1所述的全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置，其特征在于所述磁富集单元包括多个磁棒或磁块。3.如权利要求1所述的全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置，其特征在于所述磁富集单元包括多个带有无磁外套的磁棒。4.如权利要求1所述的全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置，其特征在于所述离心单元采用的离心机为步进式离心机，可根据需要任意移动样本的通道位置。5.如权利要求4所述的全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置，其特征在于操作者可根据样本的离心要求设定所述离心机的加速与减速曲线。6.如权利要求1所述的全自动循环肿瘤细胞阳性富集装置，其特征在于所述离心单元包括视觉识别系统，用于对离心液体分层的成像、各层吸取液体量和高度的计算。7.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：温冬，
申请(专利权)人：骏实生物科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31