本發(fā)明涉及一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選儀及其試劑盒。
背景技術(shù):
脫離原發(fā)腫瘤部位的癌細(xì)胞被稱(chēng)為“循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulatingtumorcell,ctc)”。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,ctc在惡性腫瘤形成早期即可釋放入血,ctc由原發(fā)灶釋放進(jìn)入血液循環(huán),是惡性腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟。在過(guò)去二十年中,ctc已成為檢測(cè)早期癌轉(zhuǎn)移、預(yù)測(cè)患者預(yù)后以及檢測(cè)疾病進(jìn)展和癌癥治療效果的新興“生物標(biāo)志物”。然而,由于ctc在含有大量血細(xì)胞(109個(gè)細(xì)胞/ml)的血液中的含量極低(幾個(gè)至幾百個(gè)每毫升),因此對(duì)ctc的分選在技術(shù)上存在一定的難度,從外周血中快速、高效的分離ctc是后續(xù)對(duì)ctc細(xì)胞計(jì)數(shù),以及研究分析的前提。
ctc富集技術(shù)主要分為以形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)的富集和以免疫學(xué)為基礎(chǔ)的富集。前者,主要依靠細(xì)胞密度梯度進(jìn)行分離,但是密度相近的細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生干擾,因此該方法缺乏特異性。后者,是基于細(xì)胞表面抗原分子與免疫磁珠的特異性結(jié)合,在外加磁場(chǎng)的作用下,滯留在磁場(chǎng)中,從而與不帶磁性的其它組分分離。較具代表性的方法是磁性活化細(xì)胞分選系統(tǒng)(magneticactivatedcellsortingsystem,macs),采用胞膜或胞內(nèi)染色,然后通過(guò)免疫磁性標(biāo)記的微球來(lái)捕獲ctc。該方法具有特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),但是其無(wú)法識(shí)別未表達(dá)目標(biāo)標(biāo)記的未知細(xì)胞,而這些細(xì)胞也很可能是ctc,也就是我們研究的重點(diǎn)之一。
目前唯一獲得fda批準(zhǔn)的ctc檢測(cè)設(shè)備是cellsearch系統(tǒng),該系統(tǒng)是基于免疫磁珠分離技術(shù)而開(kāi)發(fā)出的檢測(cè)設(shè)備,它利用標(biāo)記有針對(duì)上皮細(xì)胞黏著分子(epithelialcelladhesionmolecule,epcam)抗體的磁性顆粒進(jìn)行ctc的捕獲,但是其捕獲效率還是較低,且白細(xì)胞的干擾較大。另外,目前的一些ctc檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)尚沒(méi)有實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過(guò)程的全自動(dòng)化控制,即沒(méi)有實(shí)現(xiàn)血液檢測(cè)樣品和試劑的自動(dòng)化進(jìn)樣,細(xì)胞的自動(dòng)化捕獲及鑒定分析,因此ctc的檢測(cè)存在過(guò)多的人為干預(yù),使得ctc的檢測(cè)準(zhǔn)確性低,檢測(cè)成本過(guò)高。
cellsearch系統(tǒng)的基本流程是:先使用epcam抗體磁珠對(duì)上皮細(xì)胞進(jìn)行富集,然后將細(xì)胞固定,用dapi熒光核染料、cd45熒光抗體和ck8、ck18以及ck19熒光抗體標(biāo)記細(xì)胞,再用四色熒光顯微鏡cellspotteranalyzer進(jìn)行分析,檢測(cè)ck陽(yáng)性、cd45陰性的上皮細(xì)胞,此即為ctc。該系統(tǒng)包括一個(gè)捕獲和染色裝置autoprep、一個(gè)帶磁場(chǎng)的樣本盒裝置magnest以及一個(gè)進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)的裝置analyzer,可見(jiàn)該系統(tǒng)并未實(shí)現(xiàn)樣品從前處理至細(xì)胞捕獲、染色、分析的全程自動(dòng)化,其操作依然相對(duì)繁瑣。
細(xì)胞分選技術(shù)可分為陽(yáng)性分選和陰性分選,陽(yáng)性分選即是將所需的細(xì)胞從未標(biāo)記或不需要的組分中分離出來(lái),陰性分選即是將不需要的細(xì)胞移除出去,通過(guò)陽(yáng)性和陰性分選的結(jié)合可保留盡可能多的ctc,從而獲得更全面的分析結(jié)果。
因此,本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開(kāi)發(fā)一種可將陽(yáng)性分選和陰性分選相結(jié)合的ctc分選和檢測(cè)系統(tǒng),以滿(mǎn)足研究中的不同需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種從血液樣品前處理至細(xì)胞分選、染色和計(jì)數(shù)全程自動(dòng)化的ctc分選儀,同時(shí)該分選儀還結(jié)合了陽(yáng)性和陰性?xún)煞N分選技術(shù),可對(duì)樣品進(jìn)行全面的分選以便進(jìn)一步的分析研究。
本發(fā)明中所述陽(yáng)性分選的一般步驟包括:
a)離心,去除樣品中的血漿,收集沉淀的細(xì)胞;
b)加入ctc捕獲試劑捕獲目標(biāo)ctc,該捕獲試劑包含帶抗體的納米磁顆粒;
c)用磁收集部件吸附結(jié)合了目標(biāo)ctc的納米磁顆粒;
d)清洗吸附的結(jié)合了目標(biāo)ctc的納米磁顆粒;
e)熒光染色目標(biāo)ctc并清洗多余染色劑;
f)將目標(biāo)ctc固定,以便計(jì)數(shù)和下一步的分析。
陽(yáng)性分選可采用特異性捕獲試劑,從而獲得特定的靶細(xì)胞,一種優(yōu)選的捕獲試劑為包含有抗epcam納米磁顆粒。
本發(fā)明中所述陰性分選的一般步驟包括:
a)加入陰性富集多聯(lián)抗體,該多聯(lián)抗體用于結(jié)合干擾細(xì)胞,優(yōu)選為可結(jié)合血液中的白細(xì)胞和紅細(xì)胞;
b)加入密度梯度離心液離心,使干擾細(xì)胞沉淀;
c)通過(guò)光感識(shí)別部件來(lái)判斷目標(biāo)ctc所在密度層,并收集該層;
d)離心,收集沉淀的目標(biāo)細(xì)胞;
e)熒光染色并清洗多余染色劑;
f)將目標(biāo)細(xì)胞固定,以便計(jì)數(shù)和下一步的分析。
陰性分選中最大的干擾是白細(xì)胞和紅細(xì)胞,上述分選方法中采用多聯(lián)抗體將白細(xì)胞與紅細(xì)胞結(jié)合起來(lái);在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中,所述結(jié)合體的密度較大,經(jīng)密度梯度離心而沉淀,而作為目標(biāo)的ctc位于中間層,該層中除了目標(biāo)ctc以外,還可能有與其密度相類(lèi)似的其它細(xì)胞,這些其它細(xì)胞可能也是ctc,或是值得進(jìn)一步分析研究的非ctc細(xì)胞。
因此,為了兼容陽(yáng)性分選與陰性分選的目的,本發(fā)明提供了一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選儀,所述分選儀包括:
離心平臺(tái),用于陽(yáng)性和/或陰性分選中的離心步驟;
試劑儲(chǔ)存平臺(tái),用于存放陽(yáng)性和/或陰性分選中所用到的各種試劑;
廢料收集平臺(tái),用于收集陽(yáng)性和/或陰性分選過(guò)程中的廢棄物;
轉(zhuǎn)運(yùn)部件,用于轉(zhuǎn)運(yùn)樣品、廢棄液及各種試劑;
轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái),用于存放轉(zhuǎn)運(yùn)中所用到的轉(zhuǎn)運(yùn)頭耗材;
磁收集部件,用于在陽(yáng)性分選中吸附納米磁顆粒;
光感識(shí)別部件,用于在陰性分選中光感識(shí)別ctc細(xì)胞所在層;
該分選儀具有合理的布局和緊湊的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中,所述磁收集部件為磁棒,在此種情況下所述轉(zhuǎn)運(yùn)部件還可用于磁棒的轉(zhuǎn)運(yùn),且所述循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選儀還包括磁棒儲(chǔ)存平臺(tái),用于存放磁棒以供使用。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知,所述磁棒通過(guò)插入樣品中孵育來(lái)吸附結(jié)合有目標(biāo)ctc的納米磁顆粒,通常對(duì)吸附后的磁棒有兩種處理方式:一是先收集被吸附的目標(biāo)ctc,然后對(duì)ctc染色;二是先對(duì)磁棒上的目標(biāo)ctc染色,然后收集細(xì)胞;在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中采用后者,進(jìn)而,該循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選儀還包括磁棒染色平臺(tái),該磁棒染色平臺(tái)包括:
磁棒支撐架,用于保持所述磁棒豎直擺放;
染色架,用于擺放染色試劑;以及
清洗架,用于擺放清洗試劑;
三者被設(shè)置在同一條直線軌道上,其中所述染色架和所述清洗架可沿所述直線軌道移動(dòng),所述磁棒支撐架離所述直線軌道的高度可調(diào);或所述磁棒支撐架可沿所述直線軌道移動(dòng)且離所述直線軌道的高度可調(diào);又或三者均可沿所述直線軌道移動(dòng)且離所述直線軌道的高度可調(diào)。
進(jìn)一步,所述磁棒支撐架上設(shè)置有多個(gè)插孔,用于磁棒的插放;且所述磁棒的上部設(shè)置有卡位部件,用于將所述磁棒在豎直方向上固定在所述磁棒支撐架上。
進(jìn)一步,所述染色試劑的試劑瓶/管在工作時(shí)為敞口設(shè)置;所述清洗試劑的試劑瓶/管在工作時(shí)也為敞口設(shè)置。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述磁棒的染色步驟為:
1)將吸附有結(jié)合了目標(biāo)ctc的納米磁顆粒的磁棒插入磁棒支撐架;此時(shí)該支撐架遠(yuǎn)離所述直線軌道;
2)移動(dòng)所述清洗架至磁棒支撐架下方;
3)下調(diào)磁棒支撐架的高度,使磁棒的吸附部位浸沒(méi)入清洗試劑中;
4)上下移動(dòng)并不斷旋轉(zhuǎn)磁棒以清洗雜質(zhì);
5)清洗完成,上調(diào)磁棒支撐架的高度;
6)移開(kāi)所述清洗架,同時(shí)移動(dòng)所述染色架至磁棒支撐架下方;
7)下調(diào)磁棒支撐架的高度,使磁棒的吸附部位浸沒(méi)入染色試劑中孵育一段時(shí)間;
8)孵育過(guò)程中不斷旋轉(zhuǎn)磁棒以充分染色;
9)孵育完成,上調(diào)磁棒支撐架的高度;
10)移開(kāi)所述染色架,染色完成。
染色前,上述2)-5)的清洗步驟可根據(jù)情況有所取舍,染色完成后,也可采用上述2)-5)的清洗步驟進(jìn)行清洗,且根據(jù)需要可重復(fù)多次,以徹底清洗雜質(zhì)或清除多余的染色劑;此外步驟6)-10)的染色步驟也可重復(fù)進(jìn)行多次。
染色后按常規(guī)的方法,可以將被吸附的目標(biāo)ctc洗脫下來(lái),再進(jìn)行固定和計(jì)數(shù)等后續(xù)操作。
優(yōu)選地,所述磁套具有捕獲窗,該捕獲窗由透磁材料制成,磁芯產(chǎn)生的磁場(chǎng)可透過(guò)該窗口吸附磁性顆粒,除捕獲窗以外的部分由拒磁材料制成,該材料可屏蔽磁芯產(chǎn)生的磁場(chǎng),從而使磁性顆粒聚集在捕獲窗的位置便于后續(xù)操作。
本發(fā)明提供了一種更佳的方案,即在本發(fā)明的磁棒結(jié)構(gòu)中增加磁套的設(shè)置,所述磁套套在所述磁棒的外部,類(lèi)似于筆套,其本身不具有磁性,該磁套可在細(xì)胞染色后取下,并直接用于細(xì)胞的固定和計(jì)數(shù)等操作。
優(yōu)選地,所述磁套由透明或半透明材料制成,便于后續(xù)的觀察。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中,所述轉(zhuǎn)運(yùn)部件包括:第一轉(zhuǎn)運(yùn)部件,用于轉(zhuǎn)運(yùn)樣品管中的廢棄液,該轉(zhuǎn)運(yùn)部件也可被稱(chēng)為樣品轉(zhuǎn)運(yùn)部件;第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件,用于轉(zhuǎn)運(yùn)包含帶抗體的納米磁顆粒的ctc捕獲試劑及與ctc捕獲步驟相關(guān)的其它試劑,該轉(zhuǎn)運(yùn)部件也可被稱(chēng)為捕獲轉(zhuǎn)運(yùn)部件;第三轉(zhuǎn)運(yùn)部件,用于轉(zhuǎn)運(yùn)和移動(dòng)磁棒,該轉(zhuǎn)運(yùn)部件也可被稱(chēng)為磁棒轉(zhuǎn)運(yùn)部件;第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件,用于轉(zhuǎn)運(yùn)染色試劑及與染色步驟相關(guān)的其它試劑,該轉(zhuǎn)運(yùn)部件也可被稱(chēng)為染色轉(zhuǎn)運(yùn)部件。
進(jìn)一步,所述轉(zhuǎn)運(yùn)部件可以是旋轉(zhuǎn)式或滑動(dòng)式的;優(yōu)選地,各個(gè)所述轉(zhuǎn)運(yùn)部件具有不同的移動(dòng)平面,這樣可錯(cuò)開(kāi)各轉(zhuǎn)運(yùn)部件,使該分選儀的平面面積盡可能地減小。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中,第一轉(zhuǎn)運(yùn)部件和第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件為旋轉(zhuǎn)式,第三轉(zhuǎn)運(yùn)部件和第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件為滑動(dòng)式,其中所述第三轉(zhuǎn)運(yùn)部件和第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件的移動(dòng)平面高于所述第一轉(zhuǎn)運(yùn)部件和所述第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件的移動(dòng)平面。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式中,所述第一、第二、第三、第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件均為滑動(dòng)式;在更進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式中所述第一、第二、第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件合而為一,成為試劑轉(zhuǎn)運(yùn)部件,它和磁棒轉(zhuǎn)運(yùn)部件一起設(shè)置在一個(gè)滑動(dòng)軌道上,該軌道使試劑轉(zhuǎn)運(yùn)部件和磁棒轉(zhuǎn)運(yùn)部件可在x-y-z空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中,所述磁棒儲(chǔ)存平臺(tái)的位置被設(shè)置在所述磁棒染色平臺(tái)與所述離心平臺(tái)之間,所述磁棒轉(zhuǎn)運(yùn)部件可方便地帶動(dòng)磁棒在所述磁棒儲(chǔ)存平臺(tái)、所述離心平臺(tái)和所述磁棒染色平臺(tái)之間移動(dòng),并帶動(dòng)磁棒進(jìn)行旋轉(zhuǎn);這種設(shè)計(jì)可兼顧磁棒在離心平臺(tái)中的捕獲過(guò)程和在磁棒染色平臺(tái)中的染色過(guò)程,且該設(shè)計(jì)占據(jù)較小的面積;該分選儀在進(jìn)行樣品的陽(yáng)性分選過(guò)程中,樣品離心步驟和染色平臺(tái)的試劑準(zhǔn)備工作可同時(shí)進(jìn)行,節(jié)省了空間和時(shí)間。
在上述優(yōu)選實(shí)施方式中,所述試劑儲(chǔ)存平臺(tái)、廢料收集平臺(tái)、轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)的一種設(shè)置方式為共用一套,與磁棒儲(chǔ)存平臺(tái)的位置一樣設(shè)置在所述磁棒染色平臺(tái)與所述離心平臺(tái)之間,此種設(shè)置可使分選儀的結(jié)構(gòu)更緊湊;另一種設(shè)置方式為兩套,分別供應(yīng)于所述離心平臺(tái)和所述磁棒染色平臺(tái),此種設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)進(jìn)行離心平臺(tái)操作和染色平臺(tái)操作時(shí),各轉(zhuǎn)運(yùn)部件不會(huì)相互干擾。
進(jìn)一步,本發(fā)明所述循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選儀還包括細(xì)胞計(jì)數(shù)部件、樣品條碼掃描部件。
本發(fā)明還提供了用于上述循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選儀的試劑盒,所述試劑盒包括:循環(huán)腫瘤細(xì)胞捕獲試劑、陰性富集多聯(lián)抗體試劑、密度梯度離心液、免疫熒光染色劑、細(xì)胞固定劑和緩沖液。
進(jìn)一步,上述試劑盒中的所述循環(huán)腫瘤細(xì)胞捕獲試劑為至少能夠與循環(huán)腫瘤細(xì)胞的一種生物標(biāo)志物特異性結(jié)合的免疫磁珠,一個(gè)優(yōu)選的實(shí)例為抗epcam納米磁顆粒,除epcam外,所述循環(huán)腫瘤細(xì)胞的生物標(biāo)志物還包括但不限于cd133、cd90、cd24、cd13、icam-1、sall4、cd44、aldh。
進(jìn)一步,上述試劑盒中的所述免疫熒光染色劑可包括熒光(如pe)標(biāo)記的細(xì)胞角蛋白(ck)抗體、熒光(如apc)標(biāo)記的cd45抗體、dapi中的一種或多種;也可以包括熒光標(biāo)記的對(duì)應(yīng)于捕獲試劑的抗體,如捕獲試劑為抗epcam納米磁顆粒,則可采用熒光標(biāo)記的epcam抗體。
進(jìn)一步,上述試劑盒中的所述陰性富集多聯(lián)抗體為具有含至少兩種抗體的多聯(lián)結(jié)構(gòu),所述至少兩種抗體的連接方式可以是直接或間接連接,該陰性富集多聯(lián)抗體與其抗原結(jié)合后可通過(guò)密度梯度離心法或沉淀法去除;在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中,所述多聯(lián)抗體具有可與紅細(xì)胞相結(jié)合的抗體和可與白細(xì)胞相結(jié)合的抗體,且該兩種抗體都不可與循環(huán)腫瘤細(xì)胞相結(jié)合。
進(jìn)一步,上述試劑盒中的所述密度梯度離心液可根據(jù)需要選用各種現(xiàn)有產(chǎn)品,如ficoll分離液。
進(jìn)一步,上述試劑盒還包括樣品儲(chǔ)存管、條形碼、捕獲增強(qiáng)試劑、透化試劑中的一種或幾種。
本發(fā)明所述循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選儀及其試劑盒具有以下有益技術(shù)效果:
1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了ctc細(xì)胞的陽(yáng)性分選與陰性分選的結(jié)合,使兩種分選的結(jié)果可同時(shí)應(yīng)用于同一個(gè)樣本,相互驗(yàn)證,取長(zhǎng)補(bǔ)短,從而獲得更精確的檢測(cè)結(jié)果;
2、陰性分選可獲得不表達(dá)標(biāo)志物的相似密度的ctc,從而擴(kuò)大了研究的范圍,提供了產(chǎn)生更豐富的研究成果的可能性;
3、本發(fā)明提供的分選儀具有合理的布局和緊湊的結(jié)構(gòu),并提供了較佳的操作流程,從而使樣品的分選過(guò)程盡可能地流暢和高效;
4、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了從血液樣品前處理至細(xì)胞分選、染色和計(jì)數(shù)全程自動(dòng)化的過(guò)程;
5、本發(fā)明的磁棒采用磁套的設(shè)計(jì),使洗脫步驟得以省略,減少了細(xì)胞的損失,簡(jiǎn)化了流程,縮短了時(shí)間。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明,以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明分選儀的一個(gè)較佳實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明分選儀的另一較佳實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明中磁棒的一個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明中磁棒的另一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖1所示為本發(fā)明的循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選儀的一種較佳實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖,該分選儀以中間的滑動(dòng)軌道為界分為兩個(gè)主體結(jié)構(gòu),其中左邊為離心區(qū),右邊為染色和讀數(shù)區(qū),圖中所示分選儀可同時(shí)進(jìn)行12個(gè)樣本的分選和檢測(cè)。從圖中可知,所述循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選儀包括離心平臺(tái)1、第一試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-1、第二試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-2、第一廢料收集平臺(tái)3-1、第二廢料收集平臺(tái)3-2、第一轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-1、第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2、第三轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-3、第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-4、第一轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-1、第二轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-2、磁棒儲(chǔ)存平臺(tái)6、磁棒7、磁棒支撐架8、染色架9、清洗架10、直線軌道11、計(jì)數(shù)平臺(tái)12;其中所述離心平臺(tái)1內(nèi)設(shè)置有光感識(shí)別部件(圖中未示出);所述第一轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-1和第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2為旋轉(zhuǎn)式,它們對(duì)應(yīng)使用第一廢料收集平臺(tái)3-1和第一轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-1;所述第三轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-3和第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-4為滑動(dòng)式,并共用同一套滑動(dòng)軌道,它們對(duì)應(yīng)使用第二廢料收集平臺(tái)3-2和第二轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-2;且所述第一轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-1、第二轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-2、磁棒儲(chǔ)存平臺(tái)6、計(jì)數(shù)平臺(tái)12均設(shè)置在滑動(dòng)軌道上,從而可沿軌道移動(dòng);所述第一試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-1內(nèi)存放離心步驟試劑,所述第二試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-2內(nèi)存放染色步驟試劑。本發(fā)明的部件排布方式不唯一,優(yōu)選為將離心區(qū)與染色區(qū)分列在磁棒轉(zhuǎn)運(yùn)部件兩側(cè)的排布方式,但是其它能夠使其結(jié)構(gòu)緊湊的排布方式也是可行的。
該分選儀由第一轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-1吸取離心平臺(tái)樣品管中的廢棄液,由第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2吸取第一試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-1內(nèi)的ctc捕獲試劑和緩沖液等,由第三轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-3負(fù)責(zé)磁棒7的轉(zhuǎn)運(yùn)、旋轉(zhuǎn)和上下移動(dòng),該轉(zhuǎn)運(yùn)部件具有沿分選儀臺(tái)面長(zhǎng)軸的滑動(dòng)軌道和沿分選儀臺(tái)面短軸的滑動(dòng)軌道,可實(shí)現(xiàn)分選儀臺(tái)面面積的全覆蓋,由第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-4吸取第二試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-2內(nèi)的染色試劑和緩沖液等,該轉(zhuǎn)運(yùn)部件與第三轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-3共用滑動(dòng)軌道。
實(shí)施例2
圖2為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖,圖中1為離心平臺(tái),2為試劑儲(chǔ)存平臺(tái),3為廢料收集平臺(tái),4-1為磁棒轉(zhuǎn)運(yùn)部件,4-2為試劑轉(zhuǎn)運(yùn)部件,5為轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái),6為磁棒儲(chǔ)存平臺(tái),7為磁棒,8為磁棒支撐架,9為洗染架,11為直線軌道,12為計(jì)數(shù)平臺(tái),本實(shí)施例還包括攪拌棒儲(chǔ)存平臺(tái)13,所述攪拌棒可用于溶液的攪拌混勻。
本實(shí)施例中將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)部件的功能合并至滑動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)部件中,磁棒轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-1和試劑轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2具有共同的滑動(dòng)軌道,該滑動(dòng)軌道可以在x-y-z的三維立體空間中移動(dòng),其移動(dòng)面覆蓋操作平面,本實(shí)施例中所有的儲(chǔ)存平臺(tái)均排列在儀器的中間部位,清洗架和染色架被設(shè)置在一起,離心平臺(tái)和磁棒洗染平臺(tái)被分別設(shè)置在儲(chǔ)存平臺(tái)的兩邊,使離心步驟和洗染步驟可同步進(jìn)行,轉(zhuǎn)運(yùn)部件也減少為2個(gè),其中試劑轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2承擔(dān)了所有試劑的轉(zhuǎn)運(yùn)工作。本實(shí)施例中的分選儀結(jié)構(gòu)更緊湊,可進(jìn)一步節(jié)省空間。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供了一種磁棒,該磁棒7的結(jié)構(gòu)如圖3所示,其包括插桿71、磁芯72和磁套73,所述磁套73像筆套一樣套在所述插桿71的外部,并將磁芯72包裹在其內(nèi),在磁套73上設(shè)置有捕獲窗74,磁芯72對(duì)應(yīng)捕獲窗74的面為磁場(chǎng)發(fā)射面,磁場(chǎng)可透過(guò)該窗口向外發(fā)散,磁芯72的其它面均不向外發(fā)射磁場(chǎng),即其它面均被軟磁材料包裹,從而使捕獲試劑中的納米磁性顆粒聚集在捕獲窗74內(nèi),當(dāng)帶有目標(biāo)ctc的納米磁性顆粒被捕獲收集后,只需將插桿71從磁套73內(nèi)抽出,即可直接對(duì)捕獲窗74上的細(xì)胞進(jìn)行下一步的研究,該捕獲窗被設(shè)計(jì)為透明的,可便于進(jìn)一步地固定和觀察收集細(xì)胞。此外,插桿71的上端還設(shè)置有凸起75,作為卡位部件,用于將該磁棒固定懸掛于磁棒支撐架上。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供了另一種磁棒的設(shè)計(jì),如圖4所示,本實(shí)施例中的磁棒7也具有插桿71、磁芯72和磁套73,在磁套73上設(shè)置有捕獲窗74,結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3中類(lèi)似,所不同的是其捕獲窗74是設(shè)置于磁棒的底端,該其磁芯釋放磁場(chǎng)的面也為底面。
實(shí)施例5
由上述實(shí)施例1和3組成的ctc分選儀用于樣品陽(yáng)性分選的一種方法,包括步驟:
(1)樣品經(jīng)條形碼掃描后被置入離心平臺(tái)內(nèi),用第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2從第一轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-1內(nèi)取得轉(zhuǎn)運(yùn)頭,并從第一試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-1內(nèi)的緩沖液瓶中吸取稀釋用緩沖液加入樣品管中,離心,由第一轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-1從第一轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-1內(nèi)取得轉(zhuǎn)運(yùn)頭吸除樣品中的上層血漿,廢棄的血漿和轉(zhuǎn)運(yùn)頭丟棄于第一廢料收集平臺(tái)3-1內(nèi);
(2)由第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2從第一試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-1內(nèi)依次吸取緩沖液和ctc捕獲試劑(如抗epcam納米磁顆粒),加入樣品中,必要時(shí)還可加入捕獲增強(qiáng)試劑,然后用第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2輕輕吹打樣品,以重懸細(xì)胞;
(3)用第三轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-3從磁棒儲(chǔ)存平臺(tái)6內(nèi)取得磁棒7并插入離心平臺(tái)內(nèi)的細(xì)胞懸液中,并用第三轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-3實(shí)現(xiàn)磁棒周期性的緩慢旋轉(zhuǎn)、上下移動(dòng)、退磁和進(jìn)磁,以實(shí)現(xiàn)ctc的捕獲和磁珠的收集,每個(gè)周期約1-2分鐘,總的時(shí)長(zhǎng)不少于15分鐘;
(4)將磁棒7抽離,并用第一轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-1吸除樣品管中剩余的液體,然后用第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2加入緩沖液,將磁棒7再次插入樣品管中,通過(guò)緩慢旋轉(zhuǎn)和上下移動(dòng)來(lái)清洗磁棒7;
(5)用第三轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-3將磁棒7轉(zhuǎn)運(yùn)至磁棒支撐架8上,將裝有染色試劑的染色架9移至磁棒支撐架8的下方,將磁棒支撐架8向下移動(dòng)使磁棒7的捕獲窗浸入染色試劑中,并緩慢旋轉(zhuǎn)和上下移動(dòng)以充分均勻染色;
(6)上移磁棒支撐架8,然后移開(kāi)染色架9,并將清洗架10移動(dòng)至磁棒支撐架8下,下移磁棒支撐架8使磁棒7的捕獲窗浸入清洗緩沖液中,緩慢旋轉(zhuǎn)和上下移動(dòng)磁棒7以清洗多余的染色液;
(7)用第三轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-3將磁棒7移至事先加有固定試劑的計(jì)數(shù)平臺(tái)12內(nèi),將磁棒7的磁芯抽出,留下磁套進(jìn)行ctc計(jì)數(shù)。
上述(5)和(6)的染色和清洗步驟可分別根據(jù)需要進(jìn)行多次。
在步驟(1)-(4)進(jìn)行的同時(shí),由第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-4進(jìn)行染色平臺(tái)和計(jì)數(shù)平臺(tái)試劑的準(zhǔn)備工作,包括步驟:
(a)由第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-4從第二轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-2中取得轉(zhuǎn)運(yùn)頭,從第二試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-2中吸取染色試劑,向染色架9的試管中加入染色試劑,所述染色試劑是多種免疫熒光染色劑的混合物,如ck-pe、cd45-apc、dapi、透化試劑的混合,每一種試劑的添加需替換轉(zhuǎn)運(yùn)頭,廢棄的轉(zhuǎn)運(yùn)頭丟棄至第二廢料收集平臺(tái)3-2;
(b)由第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-4從第二轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-2中取得轉(zhuǎn)運(yùn)頭,從第二試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-2中吸取緩沖液,向清洗架10的試管中加入緩沖液;
(c)由第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-4從第二轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-2中取得轉(zhuǎn)運(yùn)頭,從第二試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-2中吸取固定試劑,向計(jì)數(shù)平臺(tái)的計(jì)數(shù)盒中加入固定試劑。
以上方法不唯一,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的步驟。
實(shí)施例4
上述實(shí)施例1的ctc分選儀用于樣品陰性分選的一種方法,包括步驟:
(1)樣品經(jīng)條形碼掃描后被置入離心平臺(tái)內(nèi),用第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2吸取陰性富集多聯(lián)抗體試劑加入樣品管中,震蕩混勻或吹打混勻;
(2)用第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2加入緩沖液,輕柔混勻;
(3)用第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2在離心平臺(tái)的離心管內(nèi)加入密度梯度離心液,用第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-4將樣品管中的樣品輕柔地加入離心管中后離心,離心后的液體分為四層,從管底向上一次為血細(xì)胞層(紅細(xì)胞和白細(xì)胞)、ficoll分離液層、ctc層和血漿層;
(4)用第一轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-1吸除大部分的血漿層后,還是用第一轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-1吸取血細(xì)胞層以上的液體,轉(zhuǎn)移至新的離心管中;
(5)用第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2加入緩沖液后離心,用第一轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-1吸除上清,用第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-4從第二轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-2中取得轉(zhuǎn)運(yùn)頭,從第二試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-2中吸取染色試劑,向離心管中加入染色試劑,所述染色試劑是多種免疫熒光染色劑的混合物,如ck-pe、cd45-apc、dapi、透化試劑的混合;
(6)用第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2重懸細(xì)胞并加入緩沖液,靜置后離心,用第一轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-1吸除上清;
(7)由第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-4從第二轉(zhuǎn)運(yùn)頭儲(chǔ)存平臺(tái)5-2中取得轉(zhuǎn)運(yùn)頭,從第二試劑儲(chǔ)存平臺(tái)2-2中吸取固定試劑,向離心管中加入固定試劑,用第二轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-2重懸細(xì)胞后,用第四轉(zhuǎn)運(yùn)部件4-4將重懸細(xì)胞轉(zhuǎn)移至計(jì)數(shù)平臺(tái)12內(nèi)。
以上方法不唯一,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的步驟。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此,凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案,皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。