[发明专利]一种非小细胞肺癌循环肿瘤细胞分离系统及方法

说明书

本公开涉及的非小细胞肺癌循环肿瘤细胞分选系统及方法，通过包括：微柱分选芯片，用于分选所述非小细胞肺癌循环肿瘤细胞；振荡流系统，用于为所述非小细胞肺癌循环肿瘤细胞提供双向流场力，缓解所述非小细胞肺癌循环肿瘤细胞在所述微柱分选芯片间的堵塞；流式细胞计数功能区，用于统计所述非小细胞肺癌循环肿瘤细胞的进样数和出样数，评估所述非小细胞肺癌循环肿瘤细胞的分选结果。通过阵列柱的形状、间距及多层排布设定，配合振荡流的驱动实现自动化非小细胞肺癌循环肿瘤细胞的分选、且分选过程无生化标记，细胞损伤小、以及可以解决过程中分选芯片内细胞的堵塞和气泡对非小细胞肺癌循环肿瘤细胞分选的影响问题。

技术领域

本公开涉及血液中肿瘤细胞分离富集领域，尤其涉及一种非小细胞肺癌循环肿瘤细胞分选系统及方法。

背景技术

循环肿瘤细胞(circulating tumor cell，CTC)是指已经从原发性肿瘤或转移性肿瘤获得脱离基底膜的能力并入侵通过组织基质进入血管或淋巴管中的肿瘤细胞，并随着血液在体内循环。CTC很可能携带着原位瘤或转移瘤的位置、环境、发展等关键信息，在早期检测、癌症转移、个性化治疗方案制定和预后评估中具有重要意义。然而，由于CTC的极端稀有性、高度异质性以及表型多样性等固有属性，给CTC的分离富集以及下游分析带来了巨大的挑战。

目前，针对CTC的分离富集技术主要可分为基于生化原理的方法以及基于物理原理的方法。

基于生化原理的方法，也称为基于亲和性的捕获，是目前应用最为广泛的方法，利用CTC上表达的特异抗原，采用不同抗体进行CTC的捕获，从而实现分离富集的目的。但是，基于生化原理的方法需要引入额外的标记物，为下游的分析带来误差，难以实现对于CTC亚型的分选，遗漏一部分不表达特异抗原的CTC；难以量化构建模型，无法实现检测的可重复性。

基于物理原理的方法，也称为基于非亲和性的捕获，利用CTC的细胞物理特性，通过外加物理场实现对CTC的分离富集。但是，基于物理原理的方法建模难度大、参数十分复杂以及对于分离平台工艺要求高等。

研究表明白细胞与非小细胞肺癌循环肿瘤细胞在尺寸上存在交集，在杨氏模量上存在明显差异。其中淋巴细胞杨氏模量0.417±0.081kPa，中性粒细胞杨氏模量0.156±0.087kPa，非小细胞肺癌A549细胞系杨氏模量2.71±0.14kPa；同时小淋巴细胞尺寸6～9μm，大淋巴细胞12～15μm，中性粒细胞10～12μm，非小细胞肺癌A549循环细胞系尺寸20～30μm，也有报道血样中分离出的非小细胞肺癌循环细胞尺寸在15μm左右。由上述差异，在非小细胞肺癌循环肿瘤细胞与白细胞在尺寸存在重叠的区域可以通过挤压方式对血细胞和非小细胞肺癌循环中肿瘤细胞进一步加以区分。