本发明专利技术提供了一种基于SERS技术的循环肿瘤细胞检测装置，属于医学检测技术领域，包括：磁富集单元包括富集容器以及磁场器件，磁场器件可靠近富集容器或者远离富集容器；纯化单元包括纯化容器以及允许游离的磁性SERS纳米探针通过的滤膜组件，纯化容器具有入口以及出口，滤膜组件设置于纯化容器内并位于入口与出口之间；检测单元包括表面增强拉曼光谱仪；转运单元被设置为将磁富集单元富集的CTCs样品转运至纯化单元去除游离的磁性SERS纳米探针。本发明专利技术的有益效果为：提供了一种专门用于循环肿瘤细胞检测的装置，该装置能够自动实现富集、纯化以及检测功能，能够快速、高效、高灵敏地实现CTCs检测。地实现CTCs检测。地实现CTCs检测。
【技术实现步骤摘要】
一种基于SERS技术的循环肿瘤细胞检测装置
[0001]本专利技术属于医学检测
，涉及一种基于SERS技术的循环肿瘤细胞检测装置。
技术介绍
[0002]循环肿瘤细胞(Circulating tumor cells,CTCs)是自发或者因诊疗操作由实体瘤亦或转移灶释放进入外周血循环系统中的肿瘤细胞，是引发肿瘤转移的必要条件，CTCs的监测对癌症的早期诊断、肿瘤的转移、预后及个体化治疗等方面有着重要意义。然而，CTCs在血液中数量极其稀少(1mL血液中仅有0
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100个CT Cs)，如何从血液中富集并检测CTCs便是问题的关键。
[0003]目前已有多种富集、纯化以及检测方法，富集方法主要是基于CTCs的物理性质、免疫生物学方法和微流控技术，包括微孔滤膜、梯度密度离心、静电电场、免疫磁珠和侧向流体学分离等方法。分离富集技术在CTCs检测中至关重要，不仅因为可以提高检测的灵敏度，还可以利用富集的细胞进行溯源分析和药物筛选，有利于病发位置诊断和用药指导，在诸多富集方法中，免疫磁珠因其快速无损的分离而广被使用，检测技术主要有流式细胞术、PCR技术和电化学技术等。
[0004]基于荧光检测的技术该存在探针不稳定、易光漂白无法提供更详细的指纹光谱分析、漏检率较高、造价昂贵、检测成本高等缺点，表面增强拉曼散射(SERS)技术因其具有超高的检测灵敏度而广受关注，SERS是基于贵金属或金属化合物纳米结构的局域等离子共振，对拉曼信号显著增强的现象，可增强106
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1010倍，SERS光谱技术具有选择性好、灵敏度高、无光漂白、抗干扰、快速无损等优点，在环境分析和生物医学领域中有着广泛的应用。
[0005]但是目前并没有专门基于SERS技术对CTCs进行检测的设备，尤其是缺少在检测时自动对待测样本中的CTCs进行富集、纯化以及检测的三合一设备，无法快速、高效、高灵敏地实现CTCs检测。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种基于SERS技术的循环肿瘤细胞检测装置。
[0007]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于SERS技术的循环肿瘤细胞检测装置，包括：
[0008]磁富集单元，所述磁富集单元包括富集容器以及磁场器件，所述磁场器件可靠近所述富集容器或者远离所述富集容器，当所述磁场器件靠近述富集容器时在所述富集容器内形成至少三个磁场强度逐级变化并且用于吸附磁性SERS纳米探针和待测物的梯度磁场；
[0009]纯化单元，所述纯化单元包括纯化容器以及允许游离的磁性SERS纳米探针通过的滤膜组件，所述纯化容器具有入口以及出口，所述滤膜组件设置于所述纯化容器内并位于所述入口与所述出口之间；
[0010]检测单元，所述检测单元包括利用SERS信号强度检测待测物浓度的表面增强拉曼光谱仪；
[0011]转运单元，所述转运单元被设置为将所述磁富集单元富集的CTCs样品转运至所述纯化单元去除游离的磁性SERS纳米探针。
[0012]较佳的，所述磁富集单元还包括升降旋转气缸，所述磁场器件与所述升降旋转气缸的活塞杆连接，并且所述升降旋转气缸可将所述磁场器件插入所述富集容器内或者从所述富集容器内拔出并从所述富集容器开口的上方移开。
[0013]较佳的，所述磁场器件设置为电磁铁或者永磁铁，所述磁场器件包括至少三个依次连接且磁场强度依次增强的磁元件，相邻所述磁元件之间设置有屏蔽磁场的磁场屏蔽件。
[0014]较佳的，所述滤膜组件包括至少一层过滤膜，所述过滤膜设置有若干可对CTCs样品进行过滤的滤孔，所述滤孔的孔径为1μm
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30μm，所述滤孔的孔径由上至下逐渐减小，并且所述滤孔的底部孔径为1μm
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5um。
[0015]较佳的，所述过滤膜的数量至少为两个，并且各个所述过滤膜按照自身所述滤孔的尺寸从大到小依次从上至下排列。
[0016]较佳的，所述纯化容器包括至少两个从上至下依次堆叠设置的活动座，相邻的两个所述活动座可拆卸连接，所述过滤膜可拆卸地连接于相邻的两个所述活动座之间，并且所述入口与所述出口分别位于顶端的所述活动座以及底部的所述活动座上。
[0017]较佳的，还包括废液收集容器，所述富集容器的废液出口与所述纯化容器的出口均与所述废液收集容器连接。
[0018]较佳的，所述转运单元包括第一液体驱动装置以及连接软管，所述第一液体驱动装置安装于所述连接软管，所述连接软管的一端与所述富集容器的出口引流管连接并且另一端与所述纯化容器的入口连接，所述第一液体驱动装置可通过所述连接软管将富集的CTCs样品输送至所述纯化容器内去除游离的磁性SERS纳米探针。
[0019]较佳的，所述转运单元还可将纯化后的标记了磁性SERS纳米探针的CTCs转运至所述检测单元检测，所述转运单元还包括位移驱动元件，所述纯化容器可移动地与所述位移驱动元件连接，所述位移驱动元件可带动所述纯化容器移动至所述表面增强拉曼光谱仪的检测区域。
[0020]较佳的，所述磁富集单元还包括孵育容器以及微流控过滤器，所述孵育容器、所述微流控过滤器以及所述富集容器通过管路依次连通，所述孵育容器与所述微流控过滤器之间的所述管路以及所述微流控过滤器与所述富集容器之间的所述管路均设置有第二液体驱动装置，所述第二液体驱动装置被设置为驱动液体在所述孵育容器、所述微流控过滤器以及所述富集容器流动。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0022]1、提供了一种专门用于循环肿瘤细胞检测的装置，该装置能够自动实现富集、纯化以及检测功能，能够快速、高效、高灵敏地实现CTCs检测。
[0023]2、通过升降旋转气缸的动作带动磁场器件靠近或者远离富集容器，整个过程自动化程度高，方便控制，无论磁场器件是永磁铁还是电磁铁都非常适用。
[0024]3、通过第一液体驱动装置能够自动实现CTCs样品的纯化，提高了本装置的自动化
程度，提高了检测的效率。
[0025]4、所述富集容器完成循环肿瘤细胞的富集后，接着按照由强到弱的顺序依次撤去各个梯度磁场，然后收集所述富集容器内被所述磁性SERS纳米探针标记的循环肿瘤细胞，并利用拉曼光谱仪检测分离后的循环肿瘤细胞样品，利用拉曼散射信号强度确定待测循环肿瘤细胞的数目和浓度。
[0026]5、各个活动座可拆卸连接，因此可随时取出过滤膜并收集其上的CTCs，有效减少游离探针SERS信号对检测肿瘤细胞时的干扰，进而有效提高SERS纳米探针检测CTCs的特异性。
[0027]6、过滤膜的数量至少为两个，且各个过滤膜上的滤孔尺寸存在差异，各个所述过滤膜按照自身所述滤孔的尺寸从大到小依次从上至下排列，通过孔径逐渐减小的多级过滤膜对样本进行梯度过滤，可减少堵膜现象发生。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的循环肿瘤细胞检测装置的俯视图。
[0029]图2为本专利技术的循环肿瘤细胞检测装置的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于SERS技术的循环肿瘤细胞检测装置，其特征在于，包括：磁富集单元，所述磁富集单元包括富集容器以及磁场器件，所述磁场器件可靠近所述富集容器或者远离所述富集容器，当所述磁场器件靠近述富集容器时在所述富集容器内形成至少三个磁场强度逐级变化并且用于吸附磁性SERS纳米探针和待测物的梯度磁场；纯化单元，所述纯化单元包括纯化容器以及允许游离的磁性SERS纳米探针通过的滤膜组件，所述纯化容器具有入口以及出口，所述滤膜组件设置于所述纯化容器内并位于所述入口与所述出口之间；检测单元，所述检测单元包括利用SERS信号强度检测待测物浓度的表面增强拉曼光谱仪；转运单元，所述转运单元被设置为将所述磁富集单元富集的CTCs样品转运至所述纯化单元去除游离的磁性SERS纳米探针。2.如权利要求1所述的一种基于SERS技术的循环肿瘤细胞检测装置，其特征在于：所述磁富集单元还包括升降旋转气缸，所述磁场器件与所述升降旋转气缸的活塞杆连接，并且所述升降旋转气缸可将所述磁场器件插入所述富集容器内或者从所述富集容器内拔出并从所述富集容器开口的上方移开。3.如权利要求2所述的一种基于SERS技术的循环肿瘤细胞检测装置，其特征在于：所述磁场器件设置为电磁铁或者永磁铁，所述磁场器件包括至少三个依次连接且磁场强度依次增强的磁元件，相邻所述磁元件之间设置有屏蔽磁场的磁场屏蔽件。4.如权利要求1或2所述的一种基于SERS技术的循环肿瘤细胞检测装置，其特征在于：所述滤膜组件包括至少一层过滤膜，所述过滤膜设置有若干可对CTCs样品进行过滤的滤孔，所述滤孔的孔径为1μm
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30μm，所述滤孔的孔径由上至下逐渐减小，并且所述滤孔的底部孔径为1μm
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5um。5.如权利要求4所述的一种基于SERS技术的循环肿瘤细胞检测装置，其特征在于：所述过滤膜的数量至少为两个，并且各个所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵国良，张定虎，林杰，武小侠，吴爱国，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波慈溪生物医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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