本实用新型专利技术涉及生物检测技术领域，尤其涉及一种全血中捕获循环肿瘤细胞的器件结构，包括废液承接层、结构层、血液分散层和顶盖；待测血液从顶盖中间的血液入口流入后，经血液分散层加速分散的同时，通过血液分散孔滴到涂覆有针对循环肿瘤细胞的特异性抗体材料的立柱进行循环肿瘤细胞的特异性捕获，流入结构层上表面的血液可以通过结构层内部的血液排放孔流入废液承接层回收。本实用新型专利技术通过血液分散层将血液充分分散后滴加在碳纳米管阵列上，可有效捕获全血中循环肿瘤细胞，提高检测的精度和效率。效率。效率。
【技术实现步骤摘要】
一种全血中捕获循环肿瘤细胞的器件结构
[0001]本技术涉及生物检测
，尤其是一种全血中捕获循环肿瘤细胞的器件结构。
技术介绍
[0002]近年来，癌症已成为对人类生命健康的最大危险。通过对癌症细胞的早发现，早治疗以及对肿瘤形成的机理研究，可以有效遏制肿瘤的形成和生长，最终降低癌症导致的死亡率。而目前90％的恶性肿瘤导致的死亡原因都在于癌症细胞的转移和扩散，因此对于癌症转移的早期发现、监控以及治疗具有非常重要的意义。癌症转移过程中往往会伴着着形成循环肿瘤细胞，而且其数量很少。这张转移过程与原发肿瘤的发展同时发生，而且通常在原发肿瘤被检测到之前发生。因此循环肿瘤细胞(CTCs)检测被认为是一种极具发展前景的癌症液体活检技术；捕获、提取和研究循环肿瘤细胞对于癌症的早期发现、诊断和治疗都具有巨大意义。然而,血液中的循环肿瘤细胞数量非常稀少,并且存在异质性,使得从血液样品中高效捕获高纯度、高活性的循环肿瘤细胞成具有很大的难度。
[0003]目前捕获循环肿瘤细胞的方法主要分为基于物理性质和生物性质两大类。基于物理性质的有密度梯度离心法、滤膜过滤方法、水动力分离法和介电泳细胞分离法等。基于生物性质的分离方法主要依赖于循环肿瘤细胞膜表面特异性表达一些蛋白，而在其它血液成分中不表达。目前很多方法将物理特性和生物特性结合起来进行使用。例如，基于特异性抗体修饰的磁珠的免疫磁性分离技术、基于增加细胞与基底接触频率的微流体技术。然而这些方法仍然存在着捕获效率低，分离纯度低以及捕获时间长等缺点。
[0004]另外，利用材料表面微纳结构来分离循环肿瘤细胞的方法也受到了广泛关注，比如三维的硅纳米线阵列，PEDOT导电聚合物，PDMS、TiO2纳米纤维、石英纳米线阵列、以及Fe3O4纳米粒子修饰的基片和基于碳纳米管阵列的微流体芯片等都是利用三维纳米结构的构建从而增强循环肿瘤细胞的捕获效率。但上述方法仍存在着一定的不足，比如需要生长较高的碳纳米管阵列、使用泵作为过滤的驱动力、检测时间较长、在血液高流速下捕获效率低下以及制备工艺复杂。
技术实现思路
[0005]本申请针对现有技术的不足，提供了一种全血中捕获循环肿瘤细胞的器件结构。本技术所制备的器件结构，通过血液分散器将血液充分分散后滴加在碳纳米管阵列上，可有效捕获全血中循环肿瘤细胞，提高检测的精度和效率。
[0006]本技术所用的技术方案如下：一种全血中捕获循环肿瘤细胞的器件结构，包括：包括废液承接层40、结构层30、血液分散层20和顶盖10；
[0007]所述废液承接层40是由四周围板一和底板一围合而成的开口圆盒状；
[0008]所述结构层30为圆柱状，结构层30的上表面均匀间隔布置有多个立柱31，结构层30的内部均匀间隔布置有多个血液排放孔32；
[0009]所述结构层30的下表面盖设在废液承接层40的盒端口，且废液承接层40 和结构层30的下表面围合成下腔室41；
[0010]所述血液分散层20是由四周围板二和顶板一围合而成的开口圆盒状；血液分散层20的盒端口盖设在结构层30的上表面，血液分散层20与结构层30围合成中间腔室33；
[0011]所述顶盖10是由四周围板三和顶板二围合而成的开口圆盒状；顶盖10的盒端口盖设在血液分散层20的顶板一的上表面，且顶盖10与血液分散层20围合成上腔室12；
[0012]所述血液分散层20的上表面为水平面或从血液分散层20的中心向四周倾斜而下的伞状结构，倾斜的角度为0～45
°
；
[0013]所述血液分散层20和顶盖10均由透明材质制成。
[0014]所述立柱31均与结构层30的上表面垂直。
[0015]所述立柱31为碳纳米管阵列。
[0016]所述立柱31的表面涂覆针对循环肿瘤细胞的特异性抗体材料，特异性抗体材料为上皮细胞粘附分子、NCAD、CD318、HER2、MSC、叶酸中的一种或多种，特异性抗体材料优选叶酸。
[0017]所述血液排放孔32为通孔，血液排放孔32位于相邻两个立柱31的中间，且血液排放孔32的上表面的圆心与两个相邻立柱31的下表面的圆心处于同一直线上。
[0018]所述下腔室41可以承接从血液排放孔32流入的废弃血液。
[0019]所述中间腔室33为碳纳米管阵列生长腔室。
[0020]所述血液分散层20的内部均匀间隔布置有多个血液分散孔21，血液分散孔 21布置在立柱31的正上方。
[0021]所述顶盖10上开设血液入口11，血液入口11为位于顶盖的中间位置的通孔。
[0022]所述废液承接层40与结构层30之间、结构层30与血液分散层20之间、血液分散层20与顶盖10之间均通过临时键合、永久键合中的一种或多种方式连接。所述血液分散层20和顶盖10均由玻璃制成。
[0023]所述顶盖10及血液分散层20均采用透明材质，当分散不理想时，可通过震荡加速分散。
[0024]本技术的有益效果如下：
[0025](1)本技术中利用血液分散层将血液样品分散至碳纳米管阵列区域，充分利用结构层中碳纳米管阵列的有效面积，提高捕获率和效率。
[0026](2)本技术的分散层既可采用平面形式进行血液的分散，又可采用伞状结构通过倾斜，利用流体自身的重力加速分散，能够提高分散效率。且分散层采用透明材质，可以实施观察血液的分散情况。
[0027](3)本技术的结构层的通孔可以快速的收集废弃血液样品，避免残留在结构层中的血液对循环肿瘤细胞的观察造成干扰。
[0028](4)本技术采用从上而下的检测方式，降低了对碳纳米管的生长高度的要求，从而降低制造难度和成本。
[0029](5)本技术采用基于循环肿瘤细胞的物理分离方法和基于生物亲和识别技术相结合的方法进行循环肿瘤细胞的捕获，其捕获效率和捕获纯度都得以提高。
[0030](6)本技术的器件结构各层之间可采用临时键合方法结合，为后续对捕获到
的循环肿瘤细胞进行培养和分子研究时提供拆分便利。
附图说明
[0031]图1为本技术的结构图。
[0032]图2为图1的部分结构图。
[0033]图3为本技术的剖视图。
[0034]图4为本技术伞状结构的血液分散层的结构图。
[0035]附图标记说明：
[0036]10、顶盖；11、血液入口；12、上腔室；20、血液分散层；21、血液分散孔；30、结构层；31、立柱；32、血液排放孔；33、中间腔室；40、废液承接层； 41、下腔室。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和实施例，对本技术进行具体描述。
[0038]实施例1
[0039]如图1所示，一种全血中捕获循环肿瘤细胞的器件结构，所述器件结构包括：废液承接层40、结构层30、血液分散层20和顶盖10；
[0040]所述废液承接层40是由四周围本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种全血中捕获循环肿瘤细胞的器件结构，其特征在于：包括废液承接层(40)、结构层(30)、血液分散层(20)和顶盖(10)；所述废液承接层(40)是由四周围板一和底板一围合而成的开口圆盒状；所述结构层(30)为圆柱状，结构层(30)的上表面均匀间隔布置有多个立柱(31)，结构层(30)的内部均匀间隔布置有多个血液排放孔(32)；所述结构层(30)的下表面盖设在废液承接层(40)的盒端口，且废液承接层(40)和结构层(30)的下表面围合成下腔室(41)；所述血液分散层(20)是由四周围板二和顶板一围合而成的开口圆盒状；所述血液分散层(20)的盒端口盖设在结构层(30)的上表面，血液分散层(20)与结构层(30)围合成中间腔室(33)；所述顶盖(10)是由四周围板三和顶板二围合而成的开口圆盒状；所述顶盖(10)的盒端口盖设在血液分散层(20)的顶板一的上表面，且顶盖(10)与血液分散层(20)围合成上腔室(12)；所述血液分散层(20)的上表面为水平面或从血液分散层(20)的中心向四周倾斜而下的伞状结构，倾斜的角度为0～45
°
；所述血液分散层(20)和顶盖(10)均由透明材质制成。2.根据权利要求1所述的全血中捕获循环肿瘤细胞的器件结构，其特征在于：所述立柱(31)与结构层(30)的上表面垂直。3.根据权利要求1所述的全血中捕获循环肿瘤细胞的器件结构，其特征在于：所述立柱(31)为碳纳米管阵列。4.根据权利要求1所述的全血中捕获循环肿瘤细胞的器件...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘运昊，蒋兴俊，成祥龙，胡家淦，赵成成，王磊，
申请(专利权)人：江苏信息职业技术学院，
类型：新型
国别省市：
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