一种循环游离DNA的体内富集装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种循环游离DNA的体内富集装置，包括一可经外周静脉穿刺到达中心静脉的导管本体，导管本体的管壁上分布有若干筛孔，导管本体内填充有特异性结合循环游离DNA的磁珠，导管本体的前端为盲端。根据本发明专利技术提供的该体内富集装置，在导管本体内部填充可特异性结合循环游离DNA的磁珠，并且在导管本体的管壁上设置筛孔，使得血液中的ccfDNA不断被特异性结合到导管本体内部的磁珠上，实现对血液中ccfDNA的高效高质捕获。根据本发明专利技术提供的该装置具有体内使用、高效捕捉和临床便捷应用的特点，可为肿瘤的早期诊断、靶向治疗、复发转移检测、疗效评估等提供基于ccfDNA的分子基因诊断信息，具有十分广阔的应用前景。

An in vivo enrichment device for circulating free DNA

The invention provides a free circulating DNA in vivo enrichment apparatus includes a peripherally inserted central venous catheter to the body, there are several sieve conduit wall body distribution on the catheter has a specific binding bead circulating free DNA filling the body, the front body for the blind end of catheter. According to the invention provides the in vivo enrichment apparatus in the catheter body bind specifically filled beads circulating free DNA, and the sieve is arranged in the tube wall of the catheter body, the blood in ccfDNA has been specifically binding to the bead inside the catheter body, to achieve high efficiency and high quality of blood ccfDNA capture. According to the characteristics of the device provided by the invention has high capture and clinical use, in convenient application, for early diagnosis and targeted therapy of tumor recurrence and metastasis, to evaluate the effect of detection, so as to provide the genetic diagnosis of ccfDNA based on molecular information, has very broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种循环游离DNA的体内富集装置
本专利技术涉及医疗器械领域，更具体地涉及一种循环游离DNA的体内富集装置。
技术介绍
随着对恶性肿瘤精确诊治要求的不断提高，以循环肿瘤细胞(circulatingtumorcells,CTC)和循环游离DNA(ccfDNA)为代表的液态活检(liquidbiopsy)技术近年来成为国内外研究热点。循环游离DNA(circulatingcell-freeDNA，ccfDNA)是指在细胞外处于游离状态的DNA分子，在人体血液(血清或血浆)、滑膜液、脑脊液、尿液、前列腺液、淋巴液、唾液、气管灌洗液等体液中均可检出。ccfDNA是一种无细胞状态的胞外DNA，主要由单链或双链DNA以及二者的混合物组成，以DNA-蛋白质复合物或游离DNA两种形式存在。在健康人体内，血浆中可以发现少量的游离DNA；而肿瘤患者ccfDNA水平显著高于健康人，且与预后及药物疗效有关，这是因为来源于肿瘤的ccfDNA携带了反映肿瘤组织的基因信息，包括可能的突变位点、微卫星改变、甲基化状态等，因此检测和分析ccfDNA对于肿瘤的精准治疗意义重大。然而，血浆中肿瘤细胞释放出游离DNA的多少，取决于肿瘤的性质、大小、分期等。此外，血液中游离DNA的含量也受到血液及淋巴循环对其清除、降解等的影响。血液中的游离DNA由肝脏和肾脏清除，其半衰期从15分钟到几个小时不等。目前检测和分析肿瘤相关的ccfDNA的技术很多，全部是利用采集的肿瘤患者血样、尿样或其他体液在体外进行分析，因此这就要求样本内的ccfDNA必须要达到一定的可分析量，否则很难做出有效和可靠的分析，这也是ccfDNA分析在中晚期肿瘤内应用较为成熟的原因。对于早期肿瘤的检测和评估，由于血液内的ccfDNA浓度很低，仅依赖有限的样本无法提取足够的ccfDNA。基于存在的上述问题，为了提高ccfDNA的检出率，将ccfDNA分析应用于早期肿瘤或复发肿瘤的检测，除了改进ccfDNA分析方法的敏感性外，发展提取浓集ccfDNA样本的技术也具有必要性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种循环游离DNA的体内富集装置，从而解决现有技术中对循环游离DNA的体外捕获低效低质的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：提供一种循环游离DNA的体内富集装置，所述体内富集装置包括一可经外周静脉穿刺到达中心静脉的导管本体，所述导管本体的管壁上分布有若干筛孔，所述导管本体内填充有特异性结合循环游离DNA的磁珠，所述导管本体的前端为盲端。所述磁珠是一种核酸提取用磁珠，此类磁珠具有结合核酸的功能。目前市场上已有公司出售成熟的核酸提取用磁珠产品，比如江苏海狸纳米公司、上海奥润微纳公司等。所述筛孔的孔径小于所述磁珠的孔径，以确保磁珠不会经管壁上的筛孔漏出至血液内造成潜在毒性。所述管壁上的筛孔的孔径优选为0.5～1.0μm，使得血液中的ccfDNA可随血浆进入管内，而血液内的其他细胞成分(红细胞、白血病、血小板等)则不能进入。优选地，所述导管本体沿其长度方向具有均匀的管径，也称“均匀构型”。还优选地，所述导管本体沿其长度方向具有不均匀的管径。优选地，所述导管本体沿其长度方向具有多个通过圆柱状部分彼此间隔开的球状突起部分，所述球状突起部分的管径始终大于所述圆柱状部分的管径。该结构也称“球样扩张型”。相比“均匀构型”，“球样扩张型”的优点即在于可以增加与粒子接触的血液体积，由于循环游离DNA与肿瘤分期密切相关，因此若临床分期较早，血管管径合适，则理论上优先选用“球样扩张型”。但是，其存在的缺点则是“球样扩张型”的导管结构明显比“均匀构型”复杂，工艺设计也相应比“均匀构型”复杂。所述导管本体的末端不具有筛孔，防止发生气体栓塞或者感染。所述导管本体的前端为盲端，防止磁珠漏出。根据静脉的平均管径尺寸，头静脉大约为6mm，贵要静脉大约为8mm，导管本体的外径优选为4.5～5.0mm。所述导管本体的前端采用钝化处理，减小导管本体的前端对血管及组织的损伤。首先，根据本专利技术提供的循环游离DNA的体内富集装置，采用了类似PICC导管的设计，但是又与PICC导管的结构有所不同。所谓“PICC导管”，即经外周静脉穿刺中心静脉置管，是利用导管从外周手臂的静脉进行穿刺，导管直达靠近心脏的大静脉，避免化疗药物与手臂静脉的直接接触，加上大静脉的血流速度很快，可以迅速冲稀化疗药物，防止药物对血管的刺激，因此能够有效保护上肢静脉，减少静脉炎的发生，减轻患者的疼痛，提高患者的生命质量。根据本专利技术提供的循环游离DNA的体内富集装置，与PICC导管的结构相比主要具有以下几个不同点：1)体内富集装置的导管本体的管壁上分布有若干筛孔，导管本体内还填充有特异性结合循环游离DNA的磁珠，而PICC导管的管壁既没有筛孔，管内也不填充磁珠；2)体内富集装置的导管本体除了具有均匀管径的结构之外，还可以具有不均匀管径的结构，而PICC导管仅具有均匀的管径；3)体内富集装置的导管本体的前端为盲端，防止磁珠漏出，而PICC导管前端为敞开端，便于药物的输送；4)导管盲端采用圆钝化处理，减小对血管及组织的损伤。本专利技术的专利技术人通过对制作导管的材质进行反复测试，为了使导管的稳定性达到最优，包括：导管的韧性，导管壁内筛孔孔径制作的均匀性以及在血流内长期留置后的筛孔完整性，使筛孔不被血液内组分填塞封闭，优选的导管材质为硅胶和医用聚氨酯，最优选的导管材质为医用聚氨酯。医用聚氨酯的优点即在于其具有优良的生物相容性、可黏合性和抗血栓性，同时还具有优良的力学性能，在医用生物材料中扮演了十分重要的角色。其次，根据本专利技术提供的循环游离DNA的体内富集装置，其工作原理如下：当导管本体经外周静脉穿刺进入中心静脉，血液中的ccfDNA随血浆不断进入导管内部，而血液内的其他细胞成分(红细胞、白血病、血小板等)由于尺寸较大则不能进入，此时核酸提取用磁珠对ccfDNA进行特异性结合，受结合的ccfDNA被滞留在导管内，形成富集。根据本专利技术提供的循环游离DNA的体内富集装置，其体内捕获实施方式类似于经外周中心静脉穿刺操作，具体为：在无菌条件下，按照标准操作规程将该装置经贵要静脉、头静脉或肘正中静脉(首选贵要静脉)穿刺置入并固定，置入48-96小时后，将导管取出并进行下一步ccfDNA分析鉴定工作。根据本专利技术提供的一种循环游离DNA的体内富集装置，相对现有技术具有以下优点：1)在体捕获：无需抽取血样，而是将所设计的导管本体经贵要静脉、头静脉或者肘正中静脉置入血管内约20cm。导管本体漂浮于血流内，实时捕捉血流内的ccfDNA目标，这样可以彻底克服现有技术受采血量所限获得ccfDNA过少难于分析的弊端。2)长时捕捉：根据本专利技术提供的装置可以长时留置于体内(维持48～96小时)，以保证血液内的ccfDNA与导管内特异性结合ccfDNA的磁珠的充分接触、暴露和结合。这对于血内ccfDNA丰度较低的早期肿瘤尤其重要，鉴于此，本装置较既往系统更适于开展对早期肺癌，包括同时性多原发性肺癌的检测和分析。3)结合滞留：根据本专利技术提供的装置的导管壁上密布若干筛孔，可以阻止血液内的细胞成分进入导管，同时允许纳米级别的ccfDNA等血浆成分进入导管内；导管内注入含有结合DNA片段的磁珠，其直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环游离DNA的体内富集装置，其特征在于，所述体内富集装置包括一可经外周静脉穿刺到达中心静脉的导管本体，所述导管本体的管壁上分布有若干筛孔，所述导管本体内填充有特异性结合循环游离DNA的磁珠，所述导管本体的前端为盲端。

【技术特征摘要】
1.一种循环游离DNA的体内富集装置，其特征在于，所述体内富集装置包括一可经外周静脉穿刺到达中心静脉的导管本体，所述导管本体的管壁上分布有若干筛孔，所述导管本体内填充有特异性结合循环游离DNA的磁珠，所述导管本体的前端为盲端。2.根据权利要求1所述的体内富集装置，其特征在于，所述磁珠是一种核酸提取用磁珠。3.根据权利要求1所述的体内富集装置，其特征在于，所述筛孔的孔径小于所述磁珠的孔径。4.根据权利要求3所述的体内富集装置，其特征在于，所述管壁上的筛孔的孔径为0.5～1μm。5.根据权利要求1所述的体内富集装置，其特征在于，所述导管本体沿其长...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦玉新，郑向鹏，任艳萍，保志军，
申请(专利权)人：华东医院，
类型：发明
国别省市：上海,31