[发明专利]一种用于循环肿瘤细胞分离的微流控芯片，一种循环肿瘤细胞分离方法以及计数方法

说明书

技术领域

本发明属于细胞分离技术领域，涉及一种循环肿瘤细胞分离的微流控芯片，还涉及一种循环肿瘤细胞分离方法以及计数方法。

背景技术

循环肿瘤细胞是从肿瘤原发病灶处脱落，进入人体外周循环血的各类肿瘤细胞的统称，是肿瘤开始转移的标志；因此对循环肿瘤细胞的捕获与检测对于癌症早期诊断、预后分析、个性化医疗、肿瘤单细胞测序等研究方向具有重要的意义。相关研究工作表明，患者体内循环肿瘤细胞水平与无进展生存期和总生存数呈现正相关。目前循环肿瘤细胞液体活检技术已在结肠癌、乳腺癌、前列腺癌诊断方面开展临床应用,具有极大的应用价值和市场前景。循环肿瘤细胞在血液中的含量极为稀少，血液中血细胞与循环肿瘤细胞的浓度之比大于10⁶, 如何有效的分离与富集循环肿瘤细胞是当前研究的重点和挑战。根据原理不同，循环肿瘤细胞的分离方法主要分为生化方法与物理方法。其中使用生化方法的代表产品为获得美国FDA认证、由强生公司生产的CellSearch系统；物理方法主要有过滤、惯性力、确定性定向位移等方法。

CellSearch系统分离循环肿瘤细胞的原理为，循环肿瘤细胞壁特有的上皮粘附分子会与抗体发生特异性结合；将修饰有磁珠的抗体与人体外周循环血充分混合后，循环肿瘤细胞与抗体进行结合，细胞表面进而被修饰上磁珠；在磁场力的作用下，被磁珠修饰的循环肿瘤细胞在血样样品中发生位移，进而与血细胞分离。但是，该技术具有以下几个方面的缺陷。第一，上皮粘性分子存在低表达或不表达的情况，导致循环肿瘤细胞的漏检，从根本上影响了生化方法检测循环肿瘤细胞细胞的准确性；第二，上皮粘附分子与抗体特异性结合时间较长，血液样品处理速度慢；第三，血液样品处理量大，所需抗体较多，成本高。使用物理方法对循环肿瘤细胞进行分离，主要缺点为肿瘤细胞分离纯度不高，白细胞污染较为严重，最终导致染色过程中的假阳性，即误检情况的发生。以上缺陷限制了这些技术在临床上的推广和应用。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种用于循环肿瘤细胞分离的微流控芯片，一种使用所述循环肿瘤细胞分离的微流控芯片进行循环肿瘤细胞分离的方法，以及一种所述循环肿瘤细胞分离的微流控芯片进行循环肿瘤细胞计数的方法。所述分离和计数方法，通量高，效率高，方法简单，便于推广。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明目的之一在于提供一种用于循环肿瘤细胞分离的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括第一壳层和第二壳层，以及设置于所述第一壳层和第二壳层之间的滤膜，所述滤膜和第一壳层之间形成第一通道，所述滤膜和第二壳层之间形成第二通道；

所述第一壳层上设置有m个输入接口和n个输出接口，其中m≥1，n≥1；

所述第二壳层上设置有x个输入接口和y个输出接口，其中x≥1，y≥1。

其中，m可以是1、2、3、4或5等，n可以是1、2、3、4或5等，x可以是1、2、3、4或5等，y可以是1、2、3、4或5等，但并不仅限于所列举的数值，以上各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述第一壳层的材质包括二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸甲酯的组合、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯的组合、聚碳酸酯和二甲基硅氧烷的组合或二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯的组合等。

作为本发明优选的技术方案，所述第二壳层的材质包括二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸甲酯的组合、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯的组合、聚碳酸酯和二甲基硅氧烷的组合或二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯的组合等。

作为本发明优选的技术方案，所述滤膜的材质包括二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸甲酯的组合、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯的组合、聚碳酸酯和二甲基硅氧烷的组合或二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯的组合等。

作为本发明优选的技术方案，所述滤膜的滤孔直径为7～15μm，如7.5μm、 8μm、8.5μm、9μm、9.5μm、10μm、10.5μm、11μm、11.5μm、12μm、12.5μm、 13μm、13.5μm、14μm或14.5μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他类列举的数值同样适用，优选为8～10μm。