本發(fā)明屬于細胞檢測領域，具體涉及一種尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片及其應用。

背景技術：

泌尿系統(tǒng)常見腫瘤主要包括腎癌、膀胱癌和前列腺癌三種。腎癌約占成人惡性腫瘤的2％～3％，占成人腎臟惡性腫瘤的80％～90％。世界范圍內各國或各地區(qū)的發(fā)病率各不相同，總體上發(fā)達國家發(fā)病率高于發(fā)展中國家，城市地區(qū)高于農村地區(qū)，男性多于女性，男女患者比例約為2∶1，發(fā)病年齡可見于各年齡段，高發(fā)年齡50～70歲。膀胱癌是指發(fā)生在膀胱黏膜上的惡性腫瘤。是泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，也是全身十大常見腫瘤之一。占我國泌尿生殖系腫瘤發(fā)病率的第一位，而在西方其發(fā)病率僅次于前列腺癌，居第2位。前列腺癌，則為發(fā)生于男性前列腺組織中的惡性腫瘤，是前列腺腺泡細胞異常無序生長的結果，它是男性最常見的惡性腫瘤，在西方泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤中發(fā)病率居第1位。

泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤大約95％以上來源于上皮組織。腫瘤組織代謝高，癌細胞的表面缺乏鈣和透明質酸酶，彼此粘著力比正常細胞低，易于脫落。因此，可通過尿液細胞學檢查來檢測泌尿系統(tǒng)腫瘤發(fā)生情況。尿液細胞學檢查移行細胞癌最常見于膀胱、腎盂、腎盞及前列腺和輸尿管等部位。作為近些年來新出現的腫瘤檢測指標，因其能夠實時、無創(chuàng)地監(jiān)測腫瘤患者的病情狀態(tài)，具有“液態(tài)活檢”特性并與腫瘤轉移密切相關，在早期診斷、早期治療，判斷預后和制定個體化治療方案等方面具有重要意義而備受關注。

常用的富集方法有密度梯度離心法、依賴細胞大小的分離技術、免疫磁珠富集技術和體外微管技術、微流體芯片技術(CTC-Chip)等。檢測和鑒定方法主要有免疫磁珠法、分泌蛋白檢測法、聚合酶鏈反應(PCR)、流式細胞術(FCM)、光纖陣列掃描術(FAST)等。但現有技術仍存在：缺乏特異性，純度較低，可能在分離過程中丟失部分腫瘤細胞，檢測過程過于依賴細胞數量或檢測的敏感性較低的問題。因此，發(fā)展一種能夠可靠、快速、經濟地無創(chuàng)檢測脫落腫瘤細胞尤其是泌尿系統(tǒng)癌癥患者來源的脫落腫瘤細胞的設備非常必要。

技術實現要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術問題在于克服現有技術的缺陷，提供了一種尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片，包括頂板、底板以及位于所述底板和所述頂板之間的通道板；所述通道板內設有脫落腫瘤細胞分離腔，所述分離腔用以富集尿液中的脫落腫瘤細胞。

在某些實施方式中，所述通道板包括第一層通道板和第二層通道板；所述頂板、第一層通道板、第二層通道板和底板通過連接結構依次連接；所述頂板開設有注液孔，所述注液孔處連通有注液管；所述第一層通道板開設有細胞富集腔；所述第二層通道板上開設有濾液分離腔；所述底板開設有濾液排出孔；所述濾液排出孔連通有排液管；所述細胞富集腔、所述濾液分離腔和所述濾液排出孔均與所述注液孔的位置相對應。

在某些實施方式中，所述第一層通道板和第二層通道板之間設有薄片，孔徑為1-12μm。

在某些實施方式中，所述第二層通道板中間為濾液分離腔，位于所述薄片正下方，其橫截面積為0.5-3cm²。

在某些實施方式中，所述濾液分離腔為網狀結構。

在某些實施方式中，所述注液孔孔徑為1-3mm；所述濾液排出孔孔徑為1-4mm；所述細胞富集腔和濾液分離腔的孔徑為10-15mm。

在某些實施方式中，所述頂板、底板、第一層通道板和第二層通道板均為PMMA板，且其邊長均為25-35mm；所述頂板、底板、第一層通道板和第二層通道板的厚度依次為2-4mm、2-4mm、0.5-2mm和0.5-2mm。

本發(fā)明提供的一種尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片的有益效果是：

尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片為微流體芯片，把生物和化學等領域中所涉及的樣品制備、生物與化學反應、分離檢測等基本操作單位集成或基本集成于一塊幾平方厘米的芯片上，用以完成不同的生物或化學反應過程，并對其產物進行分析的一種技術。這是一種可用于生命科學、化學科學信號檢測和處理方法研究的重要技術平臺。具有特異、廉價、靈敏、便攜等特點。該尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片可集分離、富集、檢測為一體，擁有巨大的市場化前景。

脫落腫瘤細胞在尿液中可以穩(wěn)定存在，尤其是尿液樣品可以在非創(chuàng)傷性損傷的前提下大量獲得。因此，尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片通過檢測尿液脫落腫瘤細胞來獲取癌癥信息，實現了癌癥的無創(chuàng)診斷、治療監(jiān)測等臨床應用。有效的避免了，由于單位體積尿液中的脫落腫瘤細胞含量非常低，采用一般方法單次分離得到的脫落腫瘤細胞少，根本無法滿足后續(xù)檢測的要求的問題。

綜上所述，本發(fā)明針對現有技術存在的問題，利用脫落腫瘤細胞標志物為檢測物，建立了一種快速檢測方法。該尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片及其應用在泌尿系統(tǒng)癌癥患者脫落腫瘤細胞檢測、治療監(jiān)測等方面具有較好的應用前景。

附圖說明

應當理解的是，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的爆炸圖。

附圖標號說明：

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非有明確的限定，術語“標志物”和“檢測技術”等術語應做廣泛理解，例如，“標志物”不僅局限于p53蛋白，還可以是表皮因子生長受體(EGFR)，也可以是CD20，也可以是核基質蛋白NMP22，也可以是癌胚抗原CEA，還可以包括膀胱癌表面抗原BTA等癌細胞特異性抗原等標志物?！皺z測技術”，可以是熒光抗體檢測技術，也可以是電化學檢測技術，也可以是免疫細胞化學技術，也可以是細胞收集后突變基因的PCR檢測技術，還可以是二代基因組測序技術等其他檢測技術。在本發(fā)明描述中，聚碳酸酯膜孔徑范圍可根據細胞大小進行調節(jié)，大小可為1-12μm，同時應當理解的是，作為尿脫落腫瘤細胞的過濾芯片，其材質可為聚碳酸酯膜，但不局限于聚碳酸酯膜，還可為PDMS或其他可雕刻或鏤空為具有對應大小孔徑的材料均為本專利所保護范圍。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例

參見圖1，本發(fā)明提供了一種尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1，包括頂板11、底板12以及位于所述底板12和所述頂板11之間的通道板13；所述通道板13內設有脫落腫瘤細胞分離腔，所述分離腔用以富集尿液中的脫落腫瘤細胞。

上述，可以理解的是，尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1為微流體芯片，把生物和化學等領域中所涉及的樣品制備、生物與化學反應、分離檢測等基本操作單位集成或基本集成一塊幾平方厘米的芯片上，用以完成不同的生物或化學反應過程，并對其產物進行分析的一種技術。是生命科學、化學科學信號檢測和處理方法研究的重要技術平臺。具有特異、廉價、靈敏、便攜等特點。該尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1集成分離、富集、檢測為一體，擁有巨大的市場化前景。

需要理解的是，脫落腫瘤細胞在尿液中可以穩(wěn)定存在，尤其是尿液樣品可以在非創(chuàng)傷性損傷的前提下大量獲得。因此，尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1通過檢測尿液脫落腫瘤細胞來獲取癌癥信息，實現了癌癥的無創(chuàng)診斷、治療監(jiān)測等臨床應用。有效的避免了，由于單位體積尿液中的脫落腫瘤細胞含量非常低，采用一般方法單次分離得到的脫落腫瘤細胞少，根本無法滿足后續(xù)檢測的要求的問題。

再者，該尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1具有高度特異性的特點。對排出人體之外的尿液進行收集，不會對人體造成任何影響或創(chuàng)傷，也不需要昂貴且精密的實驗儀器(如流式細胞儀)。

綜上所述，本發(fā)明針對現有技術存在的問題，利用脫落腫瘤細胞標志物，建立了一種快速檢測方法。該尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1及其應用在泌尿系統(tǒng)癌癥患者脫落腫瘤細胞檢測、治療監(jiān)測等方面具有較好的應用前景。

在本發(fā)明實施例中，所述通道板13包括第一層通道板131和第二層通道板132；所述頂板11、第一層通道板131、第二層通道板132和底板12通過連接結構14依次連接；所述頂板11開設有注液孔111，所述注液孔111處連通有注液管15；所述第一層通道板131開設有細胞富集腔1311；所述第二層通道板132上開設有濾液分離腔1321；所述底板12開設有濾液排出孔121；所述濾液排出孔121連通有排液管16；所述細胞富集腔1311、所述濾液分離腔1321和所述濾液排出孔121均與所述注液孔111的位置相對應。

在本發(fā)明實施例中，所述第一層通道板和第二層通道板之間設有薄片，孔徑為1-12μm。

上述，薄片17的孔徑為5μm。

在本發(fā)明實施例中，所述濾液分離腔為網狀結構，其橫截面積為0.5-3cm²。

在本發(fā)明實施例中，所述注液孔孔徑為1-3mm；所述濾液排出孔孔徑為1-4mm；所述細胞富集腔和濾液分離腔的孔徑為10-15mm。

在本發(fā)明實施例中，所述頂板、底板、第一層通道板和第二層通道板均為PMMA板，且其邊長為25-35mm；所述頂板、底板、第一層通道板和第二層通道板的厚度依次為2-4mm、2-4mm、0.5-2mm和0.5-2mm。

本發(fā)明還提供了一種尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1的應用，包括以下步驟：

S10：收集供試者尿液樣本；

S20：將S10中收集的尿液樣本注入到尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1中；

S30：用PBS緩沖液沖洗步驟S20中的尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1；

S40：向步驟S30中沖洗后的尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1內注入氣體，從而排盡所述尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1內的液體；

S50：對步驟S40中所分離富集的尿液脫落腫瘤細胞進行原位檢測或非原位檢測。

上述，為能夠獲得更多的脫落腫瘤細胞，在非原位檢測過程中可多次重復進行薄片17的沖洗，以獲取盡可能多的脫落腫瘤細胞。

可以理解的是，步驟S20中可采用微流注射泵、自動進樣器或手動進樣器將收集的供試者尿液樣品注入到所述尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1中。

需要理解的是，步驟S40中，向沖洗后的尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1內注入氣體，從而排盡所述尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1內的液體。該氣體可以是空氣也可以是氮氣或者其他氣體，均能實現上述技術效果。

可以理解的是，步驟S50后可對獲得的數據進行回收效率分析。

可以理解的是，用pH值為7.2-7.4的PBS緩沖液對芯片進行沖洗，沖洗次數為2～4次。

可以理解的是，在向尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1中加樣時，每個樣本重復2～3次，每次10mL。

可以理解的是，S30中用PBS緩沖液進行沖洗3-5次，去除尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1上的雜質。

需要理解的是，該芯片可以直接對富集的脫落腫瘤細胞進行檢測，該種檢測方式即為原位檢測。該種檢測方式，更為簡單便捷，即脫落腫瘤細胞富集于芯片后直接進行的檢測，簡化了檢測流程，縮短了檢測時間。

需要理解的是，將尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片上獲得的脫落腫瘤細胞從薄片上沖洗下來，再進行檢測的過程為非原位檢測。

在本發(fā)明實施例中，將供試者尿液樣本注入到尿液脫落腫瘤細胞檢測芯片1中時，進樣速度為1.2mL/min。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。