[发明专利]一种基于微流控芯片的循环肿瘤细胞分离富集系统和方法

说明书

一种基于微流控芯片的循环肿瘤细胞分离富集系统和方法属于微流控技术领域，尤其涉及一种基于微流控芯片的循环肿瘤细胞分离富集系统和方法。本发明提供一种基于微流控芯片的循环肿瘤细胞分离富集系统和方法。本发明一种基于微流控芯片的循环肿瘤细胞分离富集系统包括微流控芯片，其特征在于微流控芯片包括细胞/液体注入口1、细胞捕获区域2、细胞迁移/排出通道4、基质胶通道5、开放收集区域6、细胞/液体排出口7、基质胶注入口8和基质胶排出口9，细胞捕获区域2位于所述微流控芯片中央；所述细胞迁移/排出通道4围绕于所述细胞捕获区域2外，所述基质胶通道5围绕于所述细胞迁移/排出通道4外。

技术领域

本发明属于微流控技术领域，尤其涉及一种基于微流控芯片的循环肿瘤细胞分离富集系统和方法。

背景技术

转移是导致肿瘤患者死亡的主要原因，在肿瘤转移过程中，循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells，CTCs)发挥着非常重要的作用，它是来源于肿瘤的、存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称。由于CTCs具有与其来源癌灶肿瘤细胞相似的基因遗传学特征，也可反映肿瘤演进、转移、耐药等特征，并具有取材方便、创伤性小等优势，因此对CTCs的分析在肿瘤早期诊断、预后评估等方面都有着重要的指导作用。

但是CTCs在血液中的含量非常少，因此对其进行分析前首先需要进行有效富集。目前CTCs的富集方法主要分为两大类：一种是基于其物理特性，利用CTCs与其它细胞在大小、密度、形变能力和电荷等方面的差异对其进行富集，这类方法具有简单易行、回收率高、速度较快等优势，但纯度相对较低；另一种是基于其生物化学特性，根据CTCs可表达来源组织的特征性标志物，如上皮标志物EpCAM等对其进行捕获富集。然而CTCs具有异质性，部分CTCs不表达EpCAM，特别是具有高转移能力的细胞常常由于发生EMT而失去其上皮特性，低表达甚至不表达上皮标志分子。虽然有研究尝试发现新标志物或组合多种标志物以提高捕获效率，但有限的标志物种类很难富集异质性的各类CTCs，CTCs富集的特异性成为限制其广泛应用的主要瓶颈。

研究表明，并非所有CTCs均能形成转移灶，仅仅那些具有强侵袭能力的细胞才真正具有形成转移灶的能力，我们将其命名为功能性循环肿瘤细胞。对这类具有形成转移灶能力的功能性循环肿瘤细胞的富集分析才更具有临床意义，但目前尚无依据其侵袭能力进行富集的方法。因此我们基于这类细胞的强转移潜能，发明一种结构简单、成本低廉的新型CTCs富集芯片，根据细胞的侵袭能力对功能性CTCs进行有效分离富集。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种基于微流控芯片的循环肿瘤细胞分离富集系统和方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明一种基于微流控芯片的循环肿瘤细胞分离富集系统包括微流控芯片，其特征在于微流控芯片包括细胞/液体注入口1、细胞捕获区域2、细胞迁移/排出通道4、基质胶通道5、开放收集区域6、细胞/液体排出口7、基质胶注入口8和基质胶排出口9，细胞捕获区域2位于所述微流控芯片中央；

所述细胞迁移/排出通道4围绕于所述细胞捕获区域2外，所述基质胶通道5围绕于所述细胞迁移/排出通道4外；

所述开放收集区域6围绕于所述基质胶通道5外；

所述细胞捕获区域2与所述细胞迁移/排出通道4之间、所述细胞迁移/排出通道4与所述基质胶通道5之间、基质胶通道5与所述开放收集区域6之间通过微缝连通；

所述细胞/液体注入口1位于所述细胞捕获区域，所述细胞/液体排出口7与所述细胞迁移/排出通道4相连通，所述基质胶注入口8和所述基质胶排出口9与所述基质胶通道5连通。

作为一种优选方案，本发明所述微流控芯片上下端具有覆盖细胞捕获区域2、细胞迁移/排出通道4、基质胶通道5的上下横板。即细胞捕获区域2、细胞迁移/排出通道4、基质胶通道5为各分立的腔体，只通过微缝连通。

作为一种优选方案，本发明所述微流控芯片为圆盘状。