[发明专利]一种用于检测循环肿瘤细胞的芯片

说明书

本发明属于循环肿瘤细胞检测领域，公开了一种用于检测循环肿瘤细胞的芯片，其特征在于，芯片设有至少三个进样孔和至少三个出样孔所述；进样孔和出样孔之间为三角形微柱阵列，所述三角形微柱阵列按照确定性侧向位移原理排列；所述微阵列表面修饰特异性识别分子，所述的特异性识别分子包括核酸适体或者抗体。本发明芯片可提高循环肿瘤细胞的捕获效率和纯度，使循环肿瘤细胞在缓冲溶液及血液中捕获效率达到95％以上；此外，该芯片结构简单，使用方便。

技术领域

本发明属于循环肿瘤细胞检测领域，具体涉及到一种用于检测循环肿瘤细胞 的芯片。

背景技术

分子生物学以及临床研究显示，肿瘤的侵袭和微转移很有可能在肿瘤发生的 早期就已经出现。通过血管壁进入外周血的肿瘤细胞通常也被叫做循环肿瘤细 胞(circulating tumor cell，CTC)。据估计每1000个CTC中就有1个能够 形成转移癌，因此通过检测CTC，及早发现肿瘤的微转移不仅对肿瘤复发和预 后的判断有重要意义，而且对指导临床治疗也有很大价值：能有效地对肿瘤转 移进行早期诊断；能对化疗药物的疗效进行快速有效的评估，进而确定最佳的 个体化治疗方案；能实现对治愈患者的长期跟踪及肿瘤复发监测等等。现今， 越来越多的现代检测技术发展应用到循环肿瘤细胞的检测领域中，但是，循环 肿瘤细胞的检测面临最大挑战即是在血液中含量稀少——1mL外周血中可能只含有1-10个循环肿瘤细胞，却有10 9个红细胞，10 6个白细胞的高背景干 扰。如何从含有数亿个非靶标细胞的复杂血液环境中准确分离出几个肿瘤细胞， 发展一种高灵敏、高准确度、高通量、保持捕获细胞活性、经济的富集外周血 循环肿瘤细胞的方法是目前需要突破的瓶颈。

目前循环肿瘤细胞检测主要存在的问题包括：1、捕获效率低，容易出现假 阴性。主要原因是多数捕获依赖于抗体和抗原的相互识别，然而抗体存在着特 异性差、结合能力低、易失活、寿命短的缺点，导致CTC无法达到理想的富集 效率。例如，CellSearch系统有105的富集率，但是CTC在血液中的存在比 例是1∶10 9～10 10，相差了四个数量级。另外，大量高生产成本，高储运 成本的抗体的使用，直接导致最终测试成本的增加，Cell Search的一次测试 费就高达600美元。2、在高背景的血液细胞背景下，容易产生非特异的细胞捕获，产生假阳性。3、对捕获的细胞伤害较大，释放效率低，难以对捕获的循环 肿瘤细胞进行单细胞分析。微流控芯片具有高通量、高比表面积、体积小和消 耗少等特点，因此可以设计成具有低成本、高富集效率、高选择性等优点的循 环肿瘤细胞捕获微流控芯片。目前利用微流控芯片进行循环肿瘤细胞检测的方 法主要有两种：1)利用亲和性识别捕获；2)利用物理特性差异，比如利用微孔 过滤循环肿瘤细胞和其他细胞或者确定横向位移方式根据细胞大小对细胞进行 分离。但是这些方式仍然存在捕获效率低，非特异性吸附非靶细胞，细胞活性 差等问题。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术中存在的缺陷，而设计出一种用于检测循环肿瘤细胞的芯片。

其具体实现方案如下：

一种用于检测循环肿瘤细胞的芯片，其特征在于：芯片设有至少三个进样孔 和至少三个出样孔所述；进样孔和出样孔之间为三角形微柱阵列，所述三角形 微柱阵列按照确定性侧向位移原理排列；所述微阵列表面修饰特异性识别分子， 所述的特异性识别分子包括核酸适体或者抗体。

优选地，所述的抗体优选为EpCAM抗体或者其他循环肿瘤细胞标志物抗体。

优选地，所述的核酸适体可以通过筛选得到，优选的序列包括EpCAM或者其 他循环肿瘤细胞标志物核酸适体。

优选地，所述三角形微柱阵列的每个三角形的旋转角度θ为0-180度、临界 直径为0-50μm。

优选地，所述循环肿瘤细胞捕获检测的方法，包括如下步骤：

1)将含有循环肿瘤细胞的血液样品或者缓冲溶液通过进样孔注入，缓冲溶液 通过另两个进样孔注入；