[发明专利]一种多重近红外荧光增强生物芯片筛选循环肿瘤细胞方法

说明书

本发明提出了一种用于富集循环肿瘤细胞的技术。这项技术的核心是基于等离子体荧光增强芯片的微流控装置。该装置包括：本体，所述本体内限定出上方开口的流体流动空间；进样口，所述进样口设置在所述本体的底部；出样口，所述出样口设置在所述本体的底部；等离子体荧光增强芯片，所述等离子体荧光增强芯片设置在所述流体流动空间的所述上方开口，所述等离子体荧光增强芯片的下表面负载有抗体；磁场发生组件，所述磁场发生组件设置在所述等离子体荧光增强芯片的上表面。利用根据本发明实施例的微流控装置，可以实现循环肿瘤细胞的简易分离和高效捕获和富集，并且能够对富集到的富集循环肿瘤细胞的进行NIR增强荧光的高灵敏检测。

技术领域

本发明涉及生物检测领域，具体地，本发明涉及多重近红外荧光增强筛选循环肿瘤细胞，更具体地，本发明涉及用于富集循环肿瘤细胞的微流控装置、用于富集循环肿瘤细胞的试剂盒、富集循环肿瘤细胞的方法、对循环肿瘤细胞进行检测的系统以及对循环肿瘤细胞进行检测的方法。

背景技术

液体活检由于其非侵入性和精确诊断的特点,其在临床研究和生物医学检测中具有巨大的前景。特别地，对患者血液中的循环肿瘤细胞(CTC)的分析在更好地管理多种癌症中起着至关重要的作用。与常规方法包括活检和成像方法不同，CTC可在精确筛选、治疗评估、患者分期、癌症疾病的转移/复发研究中提供新的见解和机遇。然而，对CTC的富集和下游分析是非常具有挑战性的，因为它们在血液中的丰度极低，通常一个CTC混合在数十亿的其他血细胞中。为了在临床中构建高性能CTC测定方法，需要考虑以下方面，包括：I)捕获CTC的富集方法；II)检测CTC的分析方法；III)实际应用处理患者血液；IV)实验室自动化大规模使用。解决上述方面的新工具是非常需要的，并且需要合理设计的材料和装置。

等离子体材料通常指的是贵金属(例如金)及其复合物，其在特定波长范围内的光照下具有独特的表面等离子体共振效应。因为具有特定的结构和表面化学性质，这种等离子体材料在近红外区(NIR-FE，650-1700nm)具有荧光增强效应，通过微印刷技术在这种材料上固定特定的蛋白探针,可实现生物标志物的NIR-FE疾病诊断。值得注意的是，当前的等离子体激元芯片仅与微阵列技术集成，并且尚未被引入用于高级诊断的其他微/纳米装置。同时，尽管在芯片上NIR-FE分子检测的成功，另一个挑战是芯片上的细胞检测，之前的工作仅由于等离子体体芯片本身的增强效果，但是缺乏用于稀有细胞(例如CTC)分析的操作和多重NIR荧光增强步骤，其仅可提供有限的增强效果(2-30倍)。

因此，开发设计器件使其与芯片上NIR-FE细胞检测整合，并克服本领域中所提及的主要障碍具有重要的意义。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

在本申请中，发明人第一次展示了等离子体金芯片的多重增强NIR荧光应用于CTCs筛选。发明人将CTC的微流体免疫磁性富集与芯片上NIR-FE检测结合。通过细胞富集的操作和其形态改变，发明人观察到约50-122倍的多重NIR荧光增强，优于其他芯片的检测效果。发明人对捕获的CTC上的多个蛋白生物标志物进行检测，并将该方法应用于在添加标准细胞和癌症患者血样的检测。本申请的工作不仅有助于高级CTC分析在临床上的有效癌症管理，而且有助于等离子体材料/设备和细胞之间的界面的生物分析应用设计。