[发明专利]细胞分离制片染色一体装置和循环肿瘤细胞捕获方法

说明书

技术领域

本申请属于体外诊断和微流控技术领域，特别是涉及一种细胞分离制片染色一体装置和循环肿瘤细胞捕获方法。

背景技术

循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs)是指从原发肿瘤扩散进入外周循环血液系统中的肿瘤细胞，它的出现标志着肿瘤细胞已经开始从病灶组织向四周扩散，从而可能导致更多器官组织产生病变。

循环肿瘤细胞可在肿瘤发生的早期出现，且研究表明约90％的癌症死亡案例与CTCs扩散有关，因此，CTCs检测在重大疾病的早期预防、治疗效果评估、药物敏感性测试及肿瘤复发监测等医学应用方面具有十分重要的意义。

循环肿瘤细胞检测的最大难题在于其数量极少：通常在临床上，人们研究的对象是一个非齐性总体，其中包含了大量的细胞信息，而CTCs对人体正常血细胞的比例仅约为1:109，或在1mL血液中仅有1～100个CTCs,因此在检测前必须对其进行分选富集，以去除血液中的大部分红细胞和白细胞。

理想的CTCs分选应能达到以下三点要求：首先要能将尽量多的非目标细胞分离出去，其次要在特定的出口收集到尽量多的目标细胞；最后要考虑到CTCs数量稀少导致需要处理的样本量较大以及细胞活性等因素，要求能在短时间内处理大量的样品。

传统的细胞分选多在宏观尺度下进行，如离心分选、化学溶解、基于荧光或磁珠技术的抗体标记分选等，这些方法虽然成熟可靠，但系统复杂、操作繁琐、需要样品量大，在细胞转移、容器更换及样品化学处理等环节极易造成目标细胞的损失，难以满足上述三点分选要求。

目前唯一通过美国食品药品监督管理局认证的用于血液中CTCs分选、计数的商业化产品，CellSearch采用外面包被了特异性抗体抗EpCAM(上皮细胞粘附因子)的免疫纳米磁珠，通过抗原抗体反应，与血液中表达EpCAM的CTCs结合，并进一步通过荧光反应识别CTCs。该计数虽然拥有较高的灵敏度，但存在仪器及消耗的试剂昂贵，并且采用抗体捕获细胞的局限性大，并不是所有的肿瘤细胞都表达EpCAM，检测效率较低。

兴起于20世纪90年代的微流控技术，通过微米级别的流道精确操控微升、毫升级别的样品。得益于其特征尺寸与细胞尺寸正好匹配，微流控技术在细胞分选方面优势巨大。与常规分选方法相比，微流控器件具有消耗样品量少，有较高的分辨精度及灵敏度、易于集成及微型化等优点，且在微流控器件中可以连续地实现样品注入-细胞分选-目标细胞识别的整个过程，极大简化操作，并减少细胞损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种细胞分离制片染色一体装置和捕获方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种细胞分离制片染色一体装置，包括基材以及沿第一方向延伸于基材内的沟道，所述沟通位于第一方向的两端分别形成有样品入口和样品出口，所述沟道内并列设置有n排微柱阵列，n≥2，每排所述微柱阵列沿第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向，每排所述微柱阵列分别包括间隔设置的多个微柱，相邻所述微柱之间形成有捕捉间隙，并满足：

(a)、自样品入口至样品出口方向，第x排微柱阵列的捕捉间隙＞第x+1排微柱阵列的捕捉间隙，1≤x＜n；

(b)、第n排微柱阵列的捕捉间隙小于循环肿瘤细胞的外径。

优选的，在上述的细胞分离制片染色一体装置中，所述基材包括上下叠加设置的聚二甲基硅氧烷和标准载玻片，所述沟通形成于聚二甲基硅氧烷和标准载玻片之间。

相应的，本申请还公开了一种细胞分离制片染色一体装置的循环肿瘤细胞捕获方法，包括步骤：

(1)、采用红细胞裂解液裂解肿瘤病人血样中的红细胞，离心吸取上清液，用细胞缓冲液重悬剩余细胞；

(2)、将获得的细胞悬液从样品入口通入微流控芯片中，将细胞固定液通入微流控芯片中，完成循环肿瘤细胞的捕获。

优选的，在上述的循环肿瘤细胞捕获方法中，步骤(1)中，所述的细胞裂解液为红细胞裂解液。

优选的，在上述的循环肿瘤细胞捕获方法中，细胞缓冲液为牛血清白蛋白和tewwn20的磷酸缓冲液。

优选的，在上述的循环肿瘤细胞捕获方法中，细胞固定液为4％多聚甲醛水溶液。

优选的，在上述的循环肿瘤细胞捕获方法中，还包括循环肿瘤细胞荧光染色步骤：