[发明专利]循环肿瘤细胞分离分析与分型计数的光流控流式细胞仪

说明书

本发明涉及肿瘤细胞检测技术领域，尤其涉及循环肿瘤细胞分离分析与分型计数的光流控流式细胞仪。该仪器包括进样模块、多级微流控芯片、光学检测模块、信号采集与数据处理模块和系统控制模块；所述进样模块、多级微流控芯片、光学检测模块、信号采集与数据处理模块依次连接，所述系统控制模块与进样模块、光学检测模块、信号采集与数据处理模块均连接。本发明结合了微流控芯片、流体力学和流式细胞术的优势，并通过独特的硬件和软件系统的架构与集成，实现了自动、连续的血液样品注入、循环肿瘤细胞的高效分离、3D聚焦和高灵敏、多参数、实时原位的单细胞分析等操作与敏感、高通量的分型计数检测。

技术领域

本发明涉及肿瘤细胞检测技术领域，尤其涉及一种用于外周血中循环肿瘤细胞分离分析与分型计数检测的光流控流式细胞仪。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

针对癌症的早期诊断和病程进展实时监测是提高患者生活质量及生存率的重要保障。但现有组织活检、影像学手段、血清标志物等检验方法，或取样困难、侵入性大，或灵敏度不足，或漏检率高，都难以为癌症的早期诊断及实时疗效评估提供有效帮助。近年来，基于循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells，CTCs)检测的液体活检因具有肿瘤分子信息全面、取样方便、侵入性小、无放射性污染、成本低等优势，而成为目前最具发展潜力的肿瘤无创诊断和实时疗效监测手段之一。CTCs是存在于外周血中各类肿瘤细胞的统称，从肿瘤母体脱离、浸润周围组织而进入血液中，通过血液循环抵达其他器官和组织，是肿瘤转移的重要途径。研究表明，CTCs在形成可见实体瘤之前就可出现，而且它们的数量和类型与肿瘤的进展之间存在相关性。因此，在疾病的不同阶段，对CTCs进行分型计数检测有助于癌症的早期诊断、预后评估和疗效监测。

然而，由于分析对象的特殊性，使得如何从外周血中高效的分离和检测这些细胞面临着巨大的挑战。首先，CTCs数量稀少，通常每1mL外周血中可能只含有几至几十个CTC，却有高达约10⁹个红细胞和10⁶个白细胞，这便要求所用检测技术能够在数以亿计的背景细胞中高效地分离与测出CTCs。其次，CTCs具有较大的生物和物理异质性，同时存在不同类型(包括上皮型、间质型和混合型)，对分离的CTCs进行分型分析与计数，这便要求所用检测技术具有高灵敏、多参数、原位实时的高通量单细胞分析能力。最后，考虑到便于临床应用(如总的检测时间、通量、所需样本大小等)以及可重复性好等因素，要求所用检测技术能够集分离分析与分型计数等功能于一体。受限于CTCs数量稀少以及靶细胞的检测敏感度等因素，传统的细胞分析手段用于CTCs的分离和检测显得不再适合。例如，流式细胞仪(FCM)检测一个样本的时间可能超过24h。