本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，更具體地涉及一種循環(huán)游離dna的體內(nèi)富集裝置。

背景技術(shù)：

隨著對惡性腫瘤精確診治要求的不斷提高，以循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulatingtumorcells,ctc)和循環(huán)游離dna(ccfdna)為代表的液態(tài)活檢(liquidbiopsy)技術(shù)近年來成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。循環(huán)游離dna(circulatingcell-freedna，ccfdna)是指在細(xì)胞外處于游離狀態(tài)的dna分子，在人體血液(血清或血漿)、滑膜液、腦脊液、尿液、前列腺液、淋巴液、唾液、氣管灌洗液等體液中均可檢出。ccfdna是一種無細(xì)胞狀態(tài)的胞外dna，主要由單鏈或雙鏈dna以及二者的混合物組成，以dna-蛋白質(zhì)復(fù)合物或游離dna兩種形式存在。

在健康人體內(nèi)，血漿中可以發(fā)現(xiàn)少量的游離dna；而腫瘤患者ccfdna水平顯著高于健康人，且與預(yù)后及藥物療效有關(guān)，這是因?yàn)閬碓从谀[瘤的ccfdna攜帶了反映腫瘤組織的基因信息，包括可能的突變位點(diǎn)、微衛(wèi)星改變、甲基化狀態(tài)等，因此檢測和分析ccfdna對于腫瘤的精準(zhǔn)治療意義重大。然而，血漿中腫瘤細(xì)胞釋放出游離dna的多少，取決于腫瘤的性質(zhì)、大小、分期等。此外，血液中游離dna的含量也受到血液及淋巴循環(huán)對其清除、降解等的影響。血液中的游離dna由肝臟和腎臟清除，其半衰期從15分鐘到幾個(gè)小時(shí)不等。目前檢測和分析腫瘤相關(guān)的ccfdna的技術(shù)很多，全部是利用采集的腫瘤患者血樣、尿樣或其他體液在體外進(jìn)行分析，因此這就要求樣本內(nèi)的ccfdna必須要達(dá)到一定的可分析量，否則很難做出有效和可靠的分析，這也是ccfdna分析在中晚期腫瘤內(nèi)應(yīng)用較為成熟的原因。對于早期腫瘤的檢測和評估，由于血液內(nèi)的ccfdna濃度很低，僅依賴有限的樣本無法提取足夠的ccfdna。

基于存在的上述問題，為了提高ccfdna的檢出率，將ccfdna分析應(yīng)用于早期腫瘤或復(fù)發(fā)腫瘤的檢測，除了改進(jìn)ccfdna分析方法的敏感性外，發(fā)展提取濃集ccfdna樣本的技術(shù)也具有必要性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)游離dna的體內(nèi)富集裝置，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中對循環(huán)游離dna的體外捕獲低效低質(zhì)的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

提供一種循環(huán)游離dna的體內(nèi)富集裝置，所述體內(nèi)富集裝置包括一可經(jīng)外周靜脈穿刺到達(dá)中心靜脈的導(dǎo)管本體，所述導(dǎo)管本體的管壁上分布有若干篩孔，所述導(dǎo)管本體內(nèi)填充有特異性結(jié)合循環(huán)游離dna的磁珠，所述導(dǎo)管本體的前端為盲端。

所述磁珠是一種核酸提取用磁珠，此類磁珠具有結(jié)合核酸的功能。目前市場上已有公司出售成熟的核酸提取用磁珠產(chǎn)品，比如江蘇海貍納米公司、上海奧潤微納公司等。

所述篩孔的孔徑小于所述磁珠的孔徑，以確保磁珠不會經(jīng)管壁上的篩孔漏出至血液內(nèi)造成潛在毒性。

所述管壁上的篩孔的孔徑優(yōu)選為0.5～1.0μm，使得血液中的ccfdna可隨血漿進(jìn)入管內(nèi)，而血液內(nèi)的其他細(xì)胞成分(紅細(xì)胞、白血病、血小板等)則不能進(jìn)入。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)管本體沿其長度方向具有均勻的管徑，也稱“均勻構(gòu)型”。

還優(yōu)選地，所述導(dǎo)管本體沿其長度方向具有不均勻的管徑。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)管本體沿其長度方向具有多個(gè)通過圓柱狀部分彼此間隔開的球狀突起部分，所述球狀突起部分的管徑始終大于所述圓柱狀部分的管徑。該結(jié)構(gòu)也稱“球樣擴(kuò)張型”。

相比“均勻構(gòu)型”，“球樣擴(kuò)張型”的優(yōu)點(diǎn)即在于可以增加與粒子接觸的血液體積，由于循環(huán)游離dna與腫瘤分期密切相關(guān)，因此若臨床分期較早，血管管徑合適，則理論上優(yōu)先選用“球樣擴(kuò)張型”。但是，其存在的缺點(diǎn)則是“球樣擴(kuò)張型”的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)明顯比“均勻構(gòu)型”復(fù)雜，工藝設(shè)計(jì)也相應(yīng)比“均勻構(gòu)型”復(fù)雜。

所述導(dǎo)管本體的末端不具有篩孔，防止發(fā)生氣體栓塞或者感染。

所述導(dǎo)管本體的前端為盲端，防止磁珠漏出。

根據(jù)靜脈的平均管徑尺寸，頭靜脈大約為6mm，貴要靜脈大約為8mm，導(dǎo)管本體的外徑優(yōu)選為4.5～5.0mm。

所述導(dǎo)管本體的前端采用鈍化處理，減小導(dǎo)管本體的前端對血管及組織的損傷。

首先，根據(jù)本發(fā)明提供的循環(huán)游離dna的體內(nèi)富集裝置，采用了類似picc導(dǎo)管的設(shè)計(jì)，但是又與picc導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)有所不同。

所謂“picc導(dǎo)管”，即經(jīng)外周靜脈穿刺中心靜脈置管，是利用導(dǎo)管從外周手臂的靜脈進(jìn)行穿刺，導(dǎo)管直達(dá)靠近心臟的大靜脈，避免化療藥物與手臂靜脈的直接接觸，加上大靜脈的血流速度很快，可以迅速沖稀化療藥物，防止藥物對血管的刺激，因此能夠有效保護(hù)上肢靜脈，減少靜脈炎的發(fā)生，減輕患者的疼痛，提高患者的生命質(zhì)量。

根據(jù)本發(fā)明提供的循環(huán)游離dna的體內(nèi)富集裝置，與picc導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)相比主要具有以下幾個(gè)不同點(diǎn)：1)體內(nèi)富集裝置的導(dǎo)管本體的管壁上分布有若干篩孔，導(dǎo)管本體內(nèi)還填充有特異性結(jié)合循環(huán)游離dna的磁珠，而picc導(dǎo)管的管壁既沒有篩孔，管內(nèi)也不填充磁珠；2)體內(nèi)富集裝置的導(dǎo)管本體除了具有均勻管徑的結(jié)構(gòu)之外，還可以具有不均勻管徑的結(jié)構(gòu)，而picc導(dǎo)管僅具有均勻的管徑；3)體內(nèi)富集裝置的導(dǎo)管本體的前端為盲端，防止磁珠漏出，而picc導(dǎo)管前端為敞開端，便于藥物的輸送；4)導(dǎo)管盲端采用圓鈍化處理，減小對血管及組織的損傷。

本發(fā)明的發(fā)明人通過對制作導(dǎo)管的材質(zhì)進(jìn)行反復(fù)測試，為了使導(dǎo)管的穩(wěn)定性達(dá)到最優(yōu)，包括：導(dǎo)管的韌性，導(dǎo)管壁內(nèi)篩孔孔徑制作的均勻性以及在血流內(nèi)長期留置后的篩孔完整性，使篩孔不被血液內(nèi)組分填塞封閉，優(yōu)選的導(dǎo)管材質(zhì)為硅膠和醫(yī)用聚氨酯，最優(yōu)選的導(dǎo)管材質(zhì)為醫(yī)用聚氨酯。

醫(yī)用聚氨酯的優(yōu)點(diǎn)即在于其具有優(yōu)良的生物相容性、可黏合性和抗血栓性，同時(shí)還具有優(yōu)良的力學(xué)性能，在醫(yī)用生物材料中扮演了十分重要的角色。

其次，根據(jù)本發(fā)明提供的循環(huán)游離dna的體內(nèi)富集裝置，其工作原理如下：當(dāng)導(dǎo)管本體經(jīng)外周靜脈穿刺進(jìn)入中心靜脈，血液中的ccfdna隨血漿不斷進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)部，而血液內(nèi)的其他細(xì)胞成分(紅細(xì)胞、白血病、血小板等)由于尺寸較大則不能進(jìn)入，此時(shí)核酸提取用磁珠對ccfdna進(jìn)行特異性結(jié)合，受結(jié)合的ccfdna被滯留在導(dǎo)管內(nèi)，形成富集。

根據(jù)本發(fā)明提供的循環(huán)游離dna的體內(nèi)富集裝置，其體內(nèi)捕獲實(shí)施方式類似于經(jīng)外周中心靜脈穿刺操作，具體為：在無菌條件下，按照標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程將該裝置經(jīng)貴要靜脈、頭靜脈或肘正中靜脈(首選貴要靜脈)穿刺置入并固定，置入48-96小時(shí)后，將導(dǎo)管取出并進(jìn)行下一步ccfdna分析鑒定工作。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種循環(huán)游離dna的體內(nèi)富集裝置，相對現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)在體捕獲：無需抽取血樣，而是將所設(shè)計(jì)的導(dǎo)管本體經(jīng)貴要靜脈、頭靜脈或者肘正中靜脈置入血管內(nèi)約20cm。導(dǎo)管本體漂浮于血流內(nèi)，實(shí)時(shí)捕捉血流內(nèi)的ccfdna目標(biāo)，這樣可以徹底克服現(xiàn)有技術(shù)受采血量所限獲得ccfdna過少難于分析的弊端。

2)長時(shí)捕捉：根據(jù)本發(fā)明提供的裝置可以長時(shí)留置于體內(nèi)(維持48～96小時(shí))，以保證血液內(nèi)的ccfdna與導(dǎo)管內(nèi)特異性結(jié)合ccfdna的磁珠的充分接觸、暴露和結(jié)合。這對于血內(nèi)ccfdna豐度較低的早期腫瘤尤其重要，鑒于此，本裝置較既往系統(tǒng)更適于開展對早期肺癌，包括同時(shí)性多原發(fā)性肺癌的檢測和分析。

3)結(jié)合滯留：根據(jù)本發(fā)明提供的裝置的導(dǎo)管壁上密布若干篩孔，可以阻止血液內(nèi)的細(xì)胞成分進(jìn)入導(dǎo)管，同時(shí)允許納米級別的ccfdna等血漿成分進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)；導(dǎo)管內(nèi)注入含有結(jié)合dna片段的磁珠，其直徑大于篩孔孔徑，以保證磁珠滯留于導(dǎo)管內(nèi)，不會進(jìn)入血液，導(dǎo)致潛在毒性。

4)診斷與治療同步進(jìn)行：根據(jù)本發(fā)明提供的裝置的導(dǎo)管可以作為picc使用，對于正在接受治療的患者尤為方便。在進(jìn)行靜脈化療前或后，可導(dǎo)入ccfdna提取磁珠實(shí)時(shí)評估血內(nèi)的ccfdna數(shù)量，及時(shí)了解體內(nèi)腫瘤的負(fù)荷和對治療的反映。

根據(jù)本發(fā)明提供的體內(nèi)富集裝置，該裝置具有體內(nèi)使用、高效捕捉和臨床便捷應(yīng)用的特點(diǎn)，為各種腫瘤(肺癌、乳腺癌等)的早期診斷、靶向治療、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移檢測、療效評估等提供基于循環(huán)游離dna的分子基因診斷信息，利用有效的ccfdna檢測技術(shù)，優(yōu)化腫瘤治療流程，因此具有十分廣闊的應(yīng)用前景?？傊景l(fā)明提供了一種能夠在體捕獲、長時(shí)捕捉、結(jié)合滯留、診斷與治療同步進(jìn)行的循環(huán)游離dna的體內(nèi)富集裝置。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的體內(nèi)富集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的體內(nèi)富集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是填充在體內(nèi)富集裝置中的磁珠對ccfdna的特異性結(jié)合的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示，是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的體內(nèi)富集裝置10。該裝置包括：一可經(jīng)外周靜脈穿刺到達(dá)中心靜脈的導(dǎo)管本體1，導(dǎo)管本體1的管壁上分布有若干篩孔2，導(dǎo)管本體1內(nèi)填充有特異性結(jié)合ccfdna的磁珠3。磁珠3可以是市面上可購買的核酸提取用磁珠產(chǎn)品。篩孔2的孔徑小于磁珠3的孔徑，防止磁珠3從導(dǎo)管本體1中漏出。從圖1中可見，該導(dǎo)管本體1沿其長度方向具有均勻的管徑。導(dǎo)管本體1的前端4為盲端，防止磁珠漏出。

優(yōu)選地，導(dǎo)管本體1的前端大約10mm的長度部分采用鈍化處理，減小導(dǎo)管本體1的前端對血管及組織的損傷。

根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例，導(dǎo)管本體1的末端5不設(shè)置篩孔2。由于導(dǎo)管本體1的末端為體外部分，為了安全考慮，防止發(fā)生氣體栓塞或者感染，該部分必須為無孔。

根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例，導(dǎo)管本體1的末端5還連接有一導(dǎo)管接口7，通過該導(dǎo)管接口7實(shí)現(xiàn)與減壓套筒的連接，進(jìn)而通過減壓套筒對導(dǎo)管本體1起到保護(hù)作用。

根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例，導(dǎo)管壁上密布若干直徑為1μm的篩孔，可以阻止血液內(nèi)的細(xì)胞成分進(jìn)入導(dǎo)管，同時(shí)允許納米級別的ccfdna等血漿成分進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)，導(dǎo)管內(nèi)注入的核酸提取用磁珠3直徑約為1.5μm，因此保證了磁珠始終滯留于導(dǎo)管本體1內(nèi)，不會進(jìn)入血液，導(dǎo)致潛在毒性，而血液中的ccfdna受到磁珠的結(jié)合滯留于導(dǎo)管本體1內(nèi)，形成富集。

根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例，導(dǎo)管本體1的外徑大約為4.5mm。

實(shí)施例2

如圖2所示，是根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的體內(nèi)富集裝置20。該裝置20與前一實(shí)施例的裝置10的結(jié)構(gòu)大致相似，唯一區(qū)別僅在于導(dǎo)管本體1沿其長度方向具有不均勻的管徑。根據(jù)該特別優(yōu)選的實(shí)施例，導(dǎo)管本體1沿其長度方向具有多個(gè)通過圓柱狀部分11彼此間隔開的球狀突起部分12，球狀突起部分12的管徑始終大于圓柱狀部分11的管徑。該結(jié)構(gòu)也稱“球樣擴(kuò)張型”。該“球樣擴(kuò)張型”的優(yōu)點(diǎn)在于可以增加與磁珠3接觸的血液體積，若臨床分期較早，血管管徑合適，則理論上優(yōu)先選用這種“球樣擴(kuò)張型”，以便于高效高質(zhì)地收集ccfdna。

根據(jù)上述實(shí)施例1提供的體內(nèi)富集裝置10，其工作原理如圖3所示，當(dāng)該體內(nèi)富集裝置10穿刺進(jìn)入體內(nèi)并固定好之后，導(dǎo)管壁上的篩孔可以阻止血液內(nèi)的細(xì)胞成分進(jìn)入導(dǎo)管本體1，同時(shí)允許納米級別的ccfdna6等血漿成分進(jìn)入導(dǎo)管本體1內(nèi)，ccfdna6受到磁珠的結(jié)合滯留于導(dǎo)管本體1內(nèi)，從而形成富集，實(shí)現(xiàn)對體內(nèi)ccfdna的高效高質(zhì)收集。

實(shí)施例3

根據(jù)該實(shí)施例，本發(fā)明還提供了上述體內(nèi)富集裝置10的一種可選的操作規(guī)程，具體如下：

1)該裝置應(yīng)由受過醫(yī)學(xué)專業(yè)培訓(xùn)的人員使用，始終遵守常規(guī)衛(wèi)生要求。

2)擺體位，使患者術(shù)肢與軀體呈90度。

3)在穿刺肢體下方墊防水墊巾、一次性墊巾，放置止血帶。

4)選擇穿刺部位，靜脈選擇原則為：首選貴要靜脈，依次是正中靜脈，再次是頭靜脈。

5)從預(yù)穿刺點(diǎn)沿靜脈走向至右胸鎖關(guān)節(jié)，將實(shí)測數(shù)值減去2-5cm即為導(dǎo)管置入長度。

6)穿無菌隔離衣(助手協(xié)助)，戴無菌手套。

7)鋪無菌臺：①助手取肝素鹽水250ml，2/3倒于治療碗內(nèi)，1/3給術(shù)者沖洗無菌手套并擦干；②將10ml注射器、輸液貼、輸液接頭打開放入無菌區(qū)，將無紡布紗球放入彎盤內(nèi)備用；③打開該體內(nèi)富集裝置的外包裝，將其放入無菌區(qū)內(nèi)。

8)預(yù)沖，檢查導(dǎo)管、連接器、輸液接頭并用肝素鹽水浸泡導(dǎo)管，用10ml注射器抽取肝素鹽水備用。

9)注入ccfdna提取用磁珠：用20ml注射器將ccfdna提取用磁珠緩慢注入導(dǎo)管內(nèi)，備用。

10)穿刺點(diǎn)消毒：以穿刺點(diǎn)為中心，用2％碘酒消毒一遍，75％酒精脫碘兩遍，消毒范圍上下直徑為20cm，兩側(cè)至臂緣。

11)鋪孔巾及治療巾，覆蓋術(shù)肢，暴露穿刺點(diǎn)。

12)助手位于對側(cè)，在預(yù)穿刺部位上方扎止血帶，囑病人握拳。

13)將導(dǎo)管、穿刺針置于術(shù)者右側(cè)無菌區(qū)內(nèi)，注射器、無菌剪刀、輸液貼、無菌紗球、無菌方紗(1塊)置于術(shù)者左側(cè)無菌區(qū)內(nèi)。穿刺:①以15～30度角進(jìn)行靜脈穿刺；②見回血后，放平穿刺針繼續(xù)推進(jìn)1～2mm，送插管鞘，鞘內(nèi)可見回血；③左手食指按壓插管鞘前端止血，拇指固定穿刺鞘，囑病人松拳，助手協(xié)助松止血帶，右手撤出穿刺針。

14)送管：固定好插管鞘，將導(dǎo)管自插管鞘內(nèi)緩慢、勻速送入，同時(shí)囑病人向穿刺側(cè)轉(zhuǎn)頭并將下頜貼肩以防止導(dǎo)管誤入頸靜脈。

15)拔出插管鞘：送管至預(yù)定長度后，在鞘的末端處壓迫止血并固定導(dǎo)管，然后拔出插管鞘。

16)修剪導(dǎo)管長度：體外保留導(dǎo)管5-7cm，用無菌剪刀垂直剪斷導(dǎo)管(注意不要剪出斜面或毛碴)。

17)安裝減壓套筒及連接器并貼膜固定。

18)拔管：導(dǎo)管置入48-96小時(shí)后，揭去固定敷料，穿刺點(diǎn)消毒，鋪無菌巾，操作者戴無菌手套，距穿刺點(diǎn)2厘米處捏住導(dǎo)管，平行靜脈走行方向直線緩慢拉出導(dǎo)管，穿刺傷口處可根據(jù)常規(guī)靜脈抽血處理方法進(jìn)行處理。導(dǎo)管取出后，應(yīng)立即用肝素鈉鹽水浸泡沖洗導(dǎo)管，完畢剪開導(dǎo)管盲端，用注射器抽取生理鹽水緩慢注入導(dǎo)管內(nèi)，將導(dǎo)管內(nèi)粒子沖出并進(jìn)行下一步分離鑒定工作。使用完畢的導(dǎo)管按照規(guī)定進(jìn)行醫(yī)療廢棄物處理。

19)在整個(gè)置管過程中，患者有任何不適均應(yīng)停止操作并進(jìn)行相應(yīng)處理。

以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本發(fā)明未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。