用于检测和分离物质的多相流动系统技术方案

提供了检测液体中物质的多相流动系统和方法。更特别地，包含第一液体的第一液体管和包含第二液体的第二液体管通过连接器连接到总液体管，从而所述第一液体和所述第二液体的交替非连续节段流过所述总液体管。所述第一和第二液体是不混溶的。物质检测器有带内壁的流室，物质检测器连接到所述总液体管。所述第一和第二液体的交替非连续节段流过所述流室并且接受所述物质检测器的分析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测和分离物质的多相流动系统相关申请的交叉参考本申请要求2011年9月8日提交的美国非临时申请序列号13/228，428，名为“MULTIPLE PHASE FLOW SYSTEM FOR DETECTING AND ISOLATING SUBSTANCES (用于检测和分离物质的多相流动系统)”(其是2010年9月10日提交的非临时申请序列号61/381，809)的优先权，所述公开通过引用纳入本文，就如同其全文列入本文。关于联邦资助研·究或开发的声明本专利技术是在国立卫生研究院(National Institutes of Health) (NIH)授予的基金号R21CA139186-0资助下完成的。政府享有本专利技术的某些权利。
技术介绍
黑色素瘤是最致死形式的皮肤癌。尽管黑色素瘤由于在皮肤上通常容易观察并且能简单除去，而相较其他癌症具有相对低的死亡率，但是如果体表肿瘤转移到身体其他部分，则会迅速致死。在转移中，从起始肿瘤位点脱离并且进入血液或淋巴系统的循环黑色素瘤细胞(CMC)能自己植到别处，并且生成随后成为远端黑色素瘤病因的继发性肿瘤。因此，早期诊断可能治愈癌症，因为由于所述癌症还没有自身完全显现，所述治疗有更高的成功几率。另外，预测在2010年，超过68，000个美国人会诊断有所述疾病，并且超过8，000个黑色素瘤患者会死于所述疾病。然而，如果黑色素瘤早期被诊断出并且从皮肤快速除去，容易治愈黑色素瘤；然而，如果转移了，所述癌症能变成致死性。考虑到直径Imm的肿瘤通常由I百万个细胞组成，更大的更加可见肿瘤通常能由数十亿个细胞组成。即是说，诊断有大肿瘤的患者的机会下降，并且会比在继发性肿瘤形成前诊断的患者需要更多物理需求的治疗。不幸的是，患者必需当前等待数月以了解所述体表黑色素瘤是否扩散，因为当前所述诊断转移癌症的方法是通过需要存在可见的转移肿瘤的成像技术。结果，患者通常确诊太晚。诊断转移癌症的当前方法包含淋巴结活检和成像技术。然而，如果所述癌症不能与淋巴系统相互作用，并且不能进行数次疾病监测，淋巴结活检能产生假阴性。即是说，如果循环肿瘤细胞能在淋巴系统或血流中检测到，循环肿瘤细胞能是诊断和监测转移性黑色素瘤和其他病理疾病的极好信息来源。出于此原因，研究很多技术以检测和分离这些细胞从而用于诊断和疾病监测目的。一些研究已经用于发现CMC，所述研究包含RT-PCR、免疫组织化学、磁性细胞分选、光纤阵列扫描技术和微过滤器；然而高的假阴性率、标记和长期过程限制了临床实施的机会。不幸的是，用于诊断转移疾病的当前方法对单个转移细胞不灵敏。在能诊断出肿瘤并且开始挽救生命的治疗前，患者必需等到继发性肿瘤形成。附图简要说明下文将参考附图详细描述本专利技术，其中:附图说明图1是根据本专利技术实施方式，分离物质的多相流动系统的透视图2A是根据本专利技术实施方式，多相流动系统连接移除机体顶部以暴露所述通道和液体的延伸图；图2B是根据本专利技术实施方式，多相流动系统连接的延伸图，包含连接移除机体顶部以暴露所述通道、液体和光波导；图3A和3B是根据本专利技术实施方式包含两种液体的管延伸图，其中各交替液体(alternating fluid)的量不同；图4是根据本专利技术实施方式，多相流动系统的检测室的延伸图；图5A-5F是根据本专利技术实施方式,很多样品光声振幅(amplitude)的图形视图；图6是根据本专利技术实施方式，受辐射白细胞样品的光声振幅的图形视图，细胞悬浮的分离液滴显示了白细胞；和图7是根据本专利技术实施方式，白细胞中受辐射黑色素瘤细胞样品的光声振幅的图形视图，细胞悬浮的分离液滴显示存在色素化的黑色素瘤细胞。专利技术详述本专利技术的实施方式针对体外检测黑色素瘤的无标记方法以及分离方法，所述分离方法简单、有较低误差限度、并且有效。检测转移的黑色素瘤细胞，然后从患者样品如离心血液样品中分离。分离黑色素瘤细胞不仅帮助患者的早期诊断，而且在血液中存在的循环肿瘤细胞数目和患者预后之间有正相关性。检测从起始肿瘤位点脱离并且进入血液或淋巴系统的循环黑色素瘤细胞能是癌症的诊断和监测工具。能分离和计数黑色素瘤细胞能用于监测癌症患者的治疗；较高细胞计数能指示严重的预后(prognosis),而较低细胞计数能指示治疗进展良好。必须检测血液中的转移性黑色素瘤，因为其消除了对癌症患者的伺机而动的策略(waiting game)。使用本专利技术的实施方式,患者能有每当需要时就癌症扫描的简单血液样品，而不是等待数月以观察扫描中是否可见肿瘤。能利用这些月份向所述患者提供拯救生命的治疗，而不是等待观察所述癌症是否扩散，或监测当前治疗是否运作。本专利技术实施方式降低了涉及正常流动系统的潜在错误，并且使得能从患者样品中初步分离转移性黑色素瘤。在一个实施方式中，所述检测器包含激光器、换能器和示波器。已经短暂描述了本专利技术实施方式的概况，描述了描绘本专利技术实施方式的示例性图片，从而提供本专利技术各方面的常见背景。特别参考图1-4，其中同样的(like)参考数字鉴定了各种视图的同样(like)元件，显示了示例性多相流动系统10。多相流动系统10通常包含第一泵12、第二泵14、第一液体管24、第二液体管26、连接器28、多液体管30和物质检测器32。尽管描述为有两个泵，应理解多相流动系统10可以包含任意数目的泵。图1中描述的第一泵12和第二泵14是注射泵。然而应理解用于液体移动的任意类型设备可以用作泵。多相流动系统的流速使用0-1000 μ L/秒范围。在其他实施方式中，通过多相流动系统的液体移动是基于经所述系统驱动各液体的压力。例如，所述一种或多种液体可以基于重力流过所述多相流动系统，产生所述液体的位势水头(elevation head)。参考图2，管24、26和30是用于通过液体的较长空心并且通常是圆柱形的物体。在一个实施方式中，管24、26和30是硅胶管。简单参考图4，所述检测室38中的流室33从线或其他管周围成形的丙烯酰胺凝胶制成。所述丙烯酰胺凝胶能变硬或凝固，并且除去所述线以创造通道(例如由内壁限定的流室33)，用于使流体在所述检测室38内时流过。应理解任意各种其他的方法和材料可以用于创造液体流过的流室33。在实施方式中，流室33从声阻抗接近水的材料制成。所述多相流动系统10中，流室33的内流直径是约O-1Omm制剂。所述丙烯酰胺用作从激发细胞到声学传感器的声学路径。参考图1和2，第一液体20和第二液体22使用接器28从其各自管24和26进入总(common)液体管30。液体是能相对简单地流动和趋向呈现其容器形状的任意物质状态，并且可以包含液体、气体或血浆。在此实施方式中，第一液体20与第二液体22不同，并且与第二液体22不能混合和/或生成气泡。例如，第一液体20可以是空气，而第二液体22是水或者其他在第二液体22内产生第一液体20气泡的液体。在另一个示例中，第一液体20是油,而第二液体22是水或者亲水性液体。尽管图1和2描述为有第一和第二液体,应理解任意数目的多种不同液体可以用于本专利技术的实施方式。例如，第三液体可以通过连接器28流入总液体管30。第一液体20和第二液体22使用连接器28流入总液体管30。总液体管30是所述液体流过的总通道。图1和2中描述的所述连接器28是Y连接器。应理解所述连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·M·奥布莱恩，S·K·古普塔，J·A·维亚特，S·森古普塔，J·莫斯利，K·路德，
申请(专利权)人：密苏里州立大学校董，
类型：
国别省市：