[发明专利]一种循环肿瘤细胞的泵驱动式循环俘获系统及其控制方法

说明书

本申请提供了一种循环肿瘤细胞的泵驱动式循环俘获系统及其控制方法，包括抗凝管、密封胶塞盖、进液管道、微量蠕动泵、过滤装置以及出液管道；进液管道的一端穿过密封胶塞盖进入抗凝管的内部，进液管道的另一端连接在微量蠕动泵的输入端；过滤装置的一端连接在微量蠕动泵的输出端，过滤装置的另一端连接在出液管道的一端，出液管道的另一端穿过密封胶塞盖进入抗凝管的内部；进液管道、微量蠕动泵、上连接头、膜负载结构、高孔隙率滤膜、下连接头以及出液管道闭合形成循环回路。本发明旨在通过循环过滤方法基于物理性质差异实现CTC的高效、高活性分离。本发明的操作简单、条件可控，可应用于生物医学工程领域，为临床应用提供了有效手段。

技术领域

本申请涉及生物医学技术领域，特别是涉及一种循环肿瘤细胞的泵驱动式循环俘获系统及其控制方法。

背景技术

肿瘤转移是人类社会亟待攻克的重大问题，在癌症导致的死亡患者中，90％的病人死于肿瘤转移或转移的并发症。循环肿瘤细胞是肿瘤转移的元凶和主要载体。循环肿瘤细胞(CTC，Circulating Tumor Cell)的概念于1869年由澳大利亚籍医生Ashworth首次提出，是指从肿瘤原发部位或转移灶上掉落至外周血循环中的肿瘤细胞，可能是细胞主动脱离、手术操作等内外部因素导致的。液态活检技术(特别是指检测血液中CTC的技术)有望实现肿瘤的早期检测，被MIT Technology Review 2015评为十大突破技术之一。目前已报道的液态活检技术(免疫磁珠分离、亲和色谱富集等)体积通量低，无法应用于大体积样品中脱落CTC的快速检出，微孔过滤技术是最有望实现复杂临床样品的高体积通量液态活检的方法之一。

在目前基于尺寸分离的微孔过滤技术中，由于CTC与其他血细胞在尺寸上有一定重叠，尚无法实现大体积临床样品中痕量CTC的高效、高纯度分离。

发明内容

本申请提供一种循环肿瘤细胞的泵驱动式循环俘获系统及其控制方法，以解决现有技术无法实现大体积临床样品中痕量CTC的高效、高纯度分离的问题。

一种循环肿瘤细胞的泵驱动式循环俘获系统，包括抗凝管、密封胶塞盖、进液管道、微量蠕动泵、过滤装置以及出液管道；

所述密封胶塞盖设置在所述抗凝管的管口；

所述进液管道的一端穿过所述密封胶塞盖进入所述抗凝管的内部，所述进液管道的另一端连接在所述微量蠕动泵的输入端；

所述过滤装置的一端连接在所述微量蠕动泵的输出端，所述过滤装置的另一端连接在所述出液管道的一端，所述出液管道的另一端穿过所述密封胶塞盖进入所述抗凝管的内部；

其中，所述过滤装置包括上连接头、膜负载结构、高孔隙率滤膜以及下连接头，所述上连接头和所述下连接头分别设置在所述膜负载结构的输入端和输出端；所述高孔隙率滤膜设置在所述膜负载结构的内部；所述上连接头与所述微量蠕动泵的输出端连接；所述下连接头与所述出液管道连接；

所述进液管道、所述微量蠕动泵、所述上连接头、所述膜负载结构、所述高孔隙率滤膜、所述下连接头以及所述出液管道闭合形成循环回路；其中，所述高孔隙率滤膜的膜孔的孔径根据目标细胞直径进行调整；

所述抗凝管用于放置样品溶液；所述微量蠕动泵用于驱动所述样品溶液在所述循环回路中循环往复以实现循环肿瘤细胞的高效、高纯度俘获。

进一步地，所述抗凝管的内壁涂覆EDTA。

进一步地，所述膜负载结构采用含磁环式膜负载结构。

进一步地，所述膜负载结构密封。

进一步地，所述进液管道和所述出液管道的管道内径为0.5mm～12mm，管道壁厚为0.8mm～5mm；所述进液管道和所述出液管道的内壁涂覆PVA或BSA。

进一步地，所述高孔隙率滤膜采用聚对二甲苯制成。