[发明专利]胎儿细胞捕获模块、用于胎儿细胞捕获的微流控芯片，及它们的使用方法

说明书

本发明涉及胎儿细胞捕获模块、用于胎儿细胞捕获的微流控芯片，及它们的使用方法。所述胎儿细胞捕获模块包括细胞捕获载体和用于特异性捕获所述细胞的识别分子，该识别分子经由包含二硫键的有机偶联体连接至载体表面。所述用于胎儿细胞捕获的微流控芯片表面经由包含二硫键的有机偶联体修饰以特异性捕获胎儿细胞的识别分子，该识别分子在捕获细胞后，通过化学切割所述有机偶联体中的二硫键实现对所述细胞的释放。本发明的捕获模块、微流控芯片及它们的使用可实现未经预处理全血的胎儿细胞捕获，捕获率高，细胞损失小，且细胞释放操作简单、作用准确，使胎儿细胞的高效、无损释放及全基因组分析成为可能。

技术领域

本申请涉及细胞捕获领域。具体涉及胎儿细胞捕获模块、用于胎儿细胞捕获的微流控芯片，及它们的使用方法。

背景技术

提高生殖健康水平及防控重大出生缺陷是健康中国的重要目标之一。2012年卫生部发布的《中国出生缺陷防治报告》指出我国出生缺陷总发生率约为5.6％，每年新增出生缺陷数约90万例。“全面二孩”政策实施后，高龄孕妇增加，出生缺陷防控也面临更多挑战。“产前筛查和诊断”是预防出生缺陷中最为重要的手段。羊膜腔穿刺、绒毛活检、脐带血穿刺术作为目前产前诊断的金标准，存在侵入性强、取样难及取样时间窗口窄等局限，易引发并发症、流产等风险。而血清学筛查和超声影像学等无创性产前检测方法的灵敏度和准确性欠佳，难以替代有创筛查手段。因此，建立安全、准确的产前诊断体系，是减少缺陷儿出生、提高人口素质的重要课题。发展新型无创产前检测技术具有重要的临床意义，也是当前产前诊断领域发展的主要方向之一。

无创产前检测技术的核心是分析孕妇外周血中存在的痕量胎儿基因信息，实现遗传筛查及诊断。孕妇外周血中胎儿基因来源有两种：1)来源于凋亡胎儿细胞的游离DNA碎片。以其为研究对象的无创产前DNA筛查(Non-invasive Prenatal Testing，NIPT)开辟了产前检测的新篇章，有效补充了现有的产前筛查体系，使得三体综合征的检出率提高到了99％。然而，游离DNA存在以下特点：a)主要来源于胎盘细胞的凋亡，DNA序列片段化程度高，一般认为平均166bp左右；b)存在大量的母体DNA背景干扰；c)基因检测的准确性依赖胎儿DNA的含量。因此，基于游离DNA的NIPT技术虽然可以提高常染色体非整倍体 (21、18、13三体综合征)的检出率，对于性染色体异常、染色体的平衡结构异常(易位和倒位)以及大片段缺失等类型的胎儿染色体疾病检测困难。且当存在限制性胎盘嵌合体或者母体染色体异常时，均可造成假阴/阳性结果。通过无创产前游离DNA检测技术不能检测到完整的染色体结构和遗传信息，NIPT目前只能作为一项常染色体非整倍体筛查技术，用于提高唐氏综合征的检出率，尚无法推广到其他遗传疾病的筛查，且仍需要通过有创的检测金标准进行核型分析鉴定，最终实现临床确诊。2)循环胎儿细胞(Circulating Fetal Cells, CFCs)是母体外周血中存在的胎儿有核细胞，来源于滋养层细胞的脱落或是母血物质交换过程中进入母体循环的胎儿细胞。循环胎儿细胞携带完整的细胞生物学信息，被认为是最有潜力的非侵入性产前诊断对象。循环胎儿细胞主要类型包括滋养层细胞(trophoblasts)、淋巴细胞(leukocytes)、有核红细胞(nucleated red blood cells)等。其中滋养层细胞和有核红细胞是由于含有特异性的表面抗原，只存在于妊娠期，胎-胎之间无干扰等优点，是最适的产前诊断的分析靶标。