[发明专利]用于循环肿瘤细胞快速检测的大视场生物成像、扫描、分析装置

说明书

本发明公开了一种用于循环肿瘤细胞快速检测的大视场生物成像、扫描、分析装置，包括大面积单层细胞推片系统、大视场高分辨率反射式成像系统及小视场多光谱荧光显微成像系统；所述大视场高分辨率反射式成像系统包括大面阵探测器、整合控制模块、及图像处理模块；所述小视场多光谱荧光显微成像系统包括支撑框架、激发光光源模块、成像光路模块、显微物镜和三维移动载物台。本发明相比于现有循环肿瘤细胞检测设备，能够提高检测效率、降低假阳性、缩短检测时长、减低成本、隔绝样品交叉污染，本发明能实现全自动检测、扫描、成像，操作和使用上更为简便，也能够大大降低人工干预及主观判断引起的误差。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种用于循环肿瘤细胞快速检测的大视场生物成像、扫描、分析装置。

背景技术

循环肿瘤细胞是原发肿瘤细胞经历上皮间质转化等过程获得高侵袭性，从原发组织或转移灶脱落，侵入周围基质并进入血液循环系统，易被运送到远端组织，进入继发脏器形成转移灶。目前有研究证明循环肿瘤细胞在癌症早期阶段即可检测到，因此循环肿瘤细胞的检测对于肿瘤早期诊断及分期、个体化治疗和指导、检测疗效及预后评估、肿瘤转移机制研究等方面具有重要意义。此外，循环肿瘤细胞检测标本为外周血，侵袭性小，重复性高，可以说是最小创伤的活组织检查，具有广阔的临床应用前景。

由于循环肿瘤细胞在血液中含量极少，一般低于100个/ml，而常用的细胞计数方法(如血球仪、流式细胞仪等)的检测底限一般在10⁴个/mL左右，无法对循环肿瘤细胞进行快速、有效的检测。目前只能采用细胞富集和荧光成像相结合的方法实现对循环肿瘤细胞的检测。代表性的方法有两种，一种是美国强生公司开发的基于免疫磁球捕获的CellsSearch系统，包括快速富集、荧光鉴定和人工判读等几个部分：取7.5mL的血，经过红细胞裂解后，利用特殊的免疫磁珠来捕获CTCs细胞；在外加磁场的作用下实现细胞的筛选和富集；通过细胞染色，在高分辨荧光显微镜下进行判读。另外一种是武汉友芝友公司开发的基于微纳多孔膜的CTCBIOPSY系统，主要是利用微纳多孔膜快速富集CTCs细胞，通过细胞染色后，利用荧光显微镜进行人工判读。尽管这两种方法都在科研和临床领域中使用，但是由于荧光成像视场小(Leica TCS LSI，单幅最大视场为16mm×16mm)、检测时间长(>4-6h)、捕获率低(<85％)、细胞损耗多等缺点，影响了在科研和临床等领域的进一步应用。

解决这些问题的方法是开发能够对循环肿瘤细胞进行快速检测的大视场生物成像分析装置，首先该装置无需富集细胞，而是将经过红细胞裂解后的全部样品以单层细胞厚度平铺在载片上，大面积单层细胞载片从源头解决细胞损耗。其次采用大视场范围的成像系统实现稀有细胞快速发现和初步定位，然后结合针对大载片的全自动荧光显微镜对细胞进行判定。

目前，国内外还没有相关仪器的报道。其主要原因是无法兼顾传统光学成像系统中大视场和高分辨率的两个功能。比如德国徕卡公司开发出基于超大变倍方法的大视场显微镜Leica TCS LSI，在1倍物镜和0.8倍光学系统的条件下，单幅视场可达到16mm×16mm，但此时成像分辨率仅为7.6μm。因此无法满足循环肿瘤细胞快速、精准检测的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于循环肿瘤细胞快速检测的大视场生物成像、扫描、分析装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于循环肿瘤细胞快速检测的大视场生物成像、扫描、分析装置，包括大面积单层细胞推片系统、大视场高分辨率反射式成像系统及小视场多光谱荧光显微成像系统；

所述大视场高分辨率反射式成像系统包括大面阵探测器、整合控制模块、及图像处理模块；

所述小视场多光谱荧光显微成像系统包括支撑框架、激发光光源模块、成像光路模块、显微物镜和三维移动载物台。