稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生物及醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]人外周血中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞(Circulating Tumor Cell，CTC)是一類數(shù)量稀少卻具有重要臨床意義的稀有細(xì)胞，它是指從腫瘤病灶脫離并播散進(jìn)入人外周血循環(huán)的腫瘤細(xì)胞，并在一定條件下可發(fā)展為腫瘤轉(zhuǎn)移性病灶。通常地，循環(huán)腫瘤細(xì)胞提示了人體內(nèi)腫瘤的存在以及可能的轉(zhuǎn)移。由于臨床上超過90%的癌癥死亡都是由轉(zhuǎn)移造成的，而循環(huán)腫瘤細(xì)胞提供了人體內(nèi)除了腫瘤病灶以外的腫瘤轉(zhuǎn)移性病灶的來源，因此，從血液中捕獲并檢測(cè)循環(huán)腫瘤細(xì)胞越來越引起人們的重視。
[0003]然而，循環(huán)腫瘤細(xì)胞在外周血中含量極少，每1mL血液可能僅含幾個(gè)到幾十個(gè)循環(huán)腫瘤細(xì)胞，卻有多達(dá)約I億個(gè)白細(xì)胞和500億個(gè)紅細(xì)胞，因此，從外周血中快速、高效的分離循環(huán)腫瘤細(xì)胞是后續(xù)對(duì)循環(huán)腫瘤細(xì)胞計(jì)數(shù)、以及分子、功能分析的前提。
[0004]目前唯一獲得美國食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)的循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)設(shè)備是強(qiáng)生的CellSearch?系統(tǒng)，其被批準(zhǔn)應(yīng)用于檢測(cè)轉(zhuǎn)移性乳腺癌、前列腺癌及結(jié)直腸癌患者的預(yù)后評(píng)估與生存期預(yù)測(cè)(Cristofanilli M, Budd T, Ellis MJ, et al.N.Engl.J.Med.2004, 351, 781-791 ；Riethdorf S, Fritsche H, Muller V, et al.Clin.Cancer Res.2007, 13, 920-928 ；Cohen SJ，Punt CJAj Iannotti N，et al.J.Cl in.0ncol.2008，25，3203-32120)。CellSearch?系統(tǒng)是一種基于磁珠分離技術(shù)而開發(fā)出的循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)設(shè)備，它利用標(biāo)記有針對(duì)上皮細(xì)胞黏著分子(Epithelial Cell Adhes1nMolecule,EpCAM)抗體的磁性顆粒進(jìn)行循環(huán)腫瘤細(xì)胞的捕獲，但其捕獲效率較低，且存在大量白細(xì)胞的非特異性吸附。
[0005]近年來，以微流控芯片技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展出了一系列的循環(huán)腫瘤細(xì)胞芯片捕獲技術(shù)，其特殊幾何設(shè)計(jì)的微通道大大增加了循環(huán)腫瘤細(xì)胞與負(fù)載有抗體的捕獲表面的接觸幾率，提高了循環(huán)腫瘤細(xì)胞的捕獲效率，如微柱陣列芯片(Nagrath S，SequistLV,Maheswaran S，et al.Nature 2007,450, 1224-1229 ；Maheswaran S，SequistLV, Nagrath S，et al.N.Engl.J.Med.2008，359，366-377)、具有周期性表面凹凸結(jié)構(gòu)的“魚骨型”芯片(Stott SL, Hsu C-H, Tsukrov DI, et al.Proc.Natl.Acad.Sc1.U.S.A.2010, 107, 18392-18397)等，繼而，芯片在完成細(xì)胞捕獲后，通過傳統(tǒng)的細(xì)胞固定、透膜、免疫熒光染色的方法將捕獲到的循環(huán)腫瘤細(xì)胞與非特異性吸附到芯片上的白細(xì)胞區(qū)分開，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)腫瘤細(xì)胞的鑒定與計(jì)數(shù)。如果采用微流控芯片技術(shù)，實(shí)施循環(huán)腫瘤細(xì)胞的捕獲將具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0006]然而，已有的循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)設(shè)備通常都是基于磁球分離技術(shù)，不但循環(huán)腫瘤細(xì)胞的捕獲效率低，而且設(shè)備操作繁瑣、復(fù)雜，更重要的是，這些設(shè)備和技術(shù)尚沒有實(shí)現(xiàn)循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測(cè)過程的自動(dòng)化控制，即沒有實(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，由此，循環(huán)腫瘤細(xì)胞的檢測(cè)存在過多的人為干預(yù)，使得循環(huán)腫瘤細(xì)胞的檢測(cè)準(zhǔn)確性低，檢測(cè)成本過高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備，以微流控芯片技術(shù)為核心，能夠自動(dòng)化完成稀有細(xì)胞的檢測(cè)過程，從而減少稀有細(xì)胞檢測(cè)中的過多人為干預(yù)，提尚稀有細(xì)胞的捕獲效率和檢測(cè)的準(zhǔn)確性，并降低檢測(cè)成本。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備，包括:中央控制模塊以及與所述中央控制模塊連接的微流控芯片、樣品進(jìn)樣模塊、試劑進(jìn)樣模塊和細(xì)胞檢測(cè)模塊；其中，所述樣品進(jìn)樣模塊在所述中央控制模塊控制下將血液檢測(cè)樣品送入所述微流控芯片，所述試劑進(jìn)樣模塊在所述中央控制模塊控制下將試劑送入所述微流控芯片，所述微流控芯片在所述中央控制模塊控制下對(duì)送入的血液檢測(cè)樣品中的稀有細(xì)胞進(jìn)行捕獲，所述細(xì)胞檢測(cè)模塊在所述中央控制模塊控制下自動(dòng)執(zhí)行對(duì)捕獲到的稀有細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)分析，以提取稀有細(xì)胞。
[0009]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述微流控芯片包括:樣品進(jìn)樣口和試劑進(jìn)樣口，所述血液檢測(cè)樣品通過所述樣品進(jìn)樣口送入所述微流控芯片，所述試劑通過所述試劑進(jìn)樣口送入所述微流控芯片。
[0010]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述樣品進(jìn)樣模塊包括:注射器、固定架和固定架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述注射器用于抽取所述血液檢測(cè)樣品；所述固定架用于承載所述注射器；所述固定架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述中央控制模塊控制下驅(qū)動(dòng)所述固定架運(yùn)動(dòng)，以將所述注射器內(nèi)的血液檢測(cè)樣品通過所述樣品進(jìn)樣口自動(dòng)送入所述微流控芯片。
[0011]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述固定架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述中央控制模塊控制下驅(qū)動(dòng)所述固定架運(yùn)動(dòng)，以使所述注射器的針頭直接對(duì)準(zhǔn)所述樣品進(jìn)樣口，并將所述注射器內(nèi)的血液檢測(cè)樣品通過所述樣品進(jìn)樣口自動(dòng)送入所述微流控芯片。
[0012]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述樣品進(jìn)樣模塊還包括:一連接管，所述連接管的兩端各連接有一個(gè)接頭，其中一個(gè)接頭連接所述樣品進(jìn)樣口，另外一個(gè)接頭設(shè)置在所述注射器的前方；所述固定架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述中央控制模塊控制下驅(qū)動(dòng)所述固定架向前運(yùn)動(dòng)，以使所述注射器的針頭直接對(duì)準(zhǔn)所述另外一個(gè)接頭，并將所述注射器內(nèi)的血液檢測(cè)樣品通過所述連接管自動(dòng)送入所述微流控芯片。
[0013]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述樣品進(jìn)樣模塊還包括:一搖動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述搖動(dòng)結(jié)構(gòu)用于搖動(dòng)所述注射器。
[0014]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述試劑進(jìn)樣模塊包括:試劑盒、移液器、移液器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和注射栗；所述注射栗分別連接所述移液器和所述試劑進(jìn)樣口 ；所述移液器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述中央控制模塊控制下驅(qū)動(dòng)所述移液器運(yùn)動(dòng)，以通過所述注射栗的活塞運(yùn)動(dòng)將所述試劑盒內(nèi)的試劑通過所述移液器自動(dòng)送入所述微流控芯片。
[0015]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述試劑進(jìn)樣模塊還包括:一試劑架，所述試劑盒放置在所述試劑架上。
[0016]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述試劑進(jìn)樣模塊還包括:一試劑架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；當(dāng)所述試劑盒放置在所述試劑架上后，所述試劑架靜止，所述移液器在所述移液器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制下運(yùn)動(dòng)，以通過所述注射栗的活塞運(yùn)動(dòng)將所述試劑盒內(nèi)的試劑通過所述移液器自動(dòng)送入所述微流控芯片。
[0017]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，當(dāng)所述試劑盒放置在所述試劑架上后，首先所述試劑架在所述試劑架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制下運(yùn)動(dòng)，然后所述試劑架靜止，所述移液器在所述移液器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制下運(yùn)動(dòng)，以通過所述注射栗的活塞運(yùn)動(dòng)將所述試劑盒內(nèi)的試劑通過所述移液器自動(dòng)送入所述微流控芯片。
[0018]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述試劑盒包括:多個(gè)腔室，每個(gè)腔室存儲(chǔ)一種試劑。
[0019]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述移液器包括:注射頭和底座；所述注射頭垂直設(shè)置在所述底座上；所述注射頭用于吸取所述試劑盒內(nèi)的試劑。
[0020]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述注射頭的數(shù)量為多個(gè)；每個(gè)注射頭以可拆卸方式設(shè)置在所述底座上。
[0021]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述樣品進(jìn)樣模塊還包括:試劑進(jìn)口管和試劑出口管，所述注射栗的出口通過所述試劑出口管連接所述試劑進(jìn)樣口，所述注射栗的進(jìn)口通過所述試劑進(jìn)口管連接所述注射頭；所述底座在所述移液器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制下運(yùn)動(dòng)，以通過所述注射栗的活塞運(yùn)動(dòng)將所述試劑盒內(nèi)的試劑通過所述注射頭、所述試劑進(jìn)口管和所述試劑出口管自動(dòng)送入所述微流控芯片。
[0022]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，所述試劑進(jìn)樣模塊還包括:一多路換向閥；當(dāng)所述注射頭的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，每個(gè)注射頭均連接有一根試劑進(jìn)口管，每根試劑進(jìn)口管通過所述多路換向閥與所述注射栗的進(jìn)口連接。
[0023]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備中，稀有細(xì)胞自動(dòng)化捕獲設(shè)備還包括:芯片固定架和芯片固定架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述微流控芯片設(shè)置在所述芯片固定架上；其中，所述芯片固定架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述中央控制模塊控制下驅(qū)動(dòng)所述芯片固定架運(yùn)動(dòng)，以使所述樣品進(jìn)樣口、所述試劑進(jìn)樣口均能自動(dòng)連接所述樣品進(jìn)樣模塊和所述試劑進(jìn)樣模塊；或者，所述芯片固定架在所述芯片固定架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制下運(yùn)動(dòng)，以使所述微流控芯片上的待檢測(cè)區(qū)域正位于所述細(xì)胞檢測(cè)模塊的檢測(cè)范圍內(nèi)。
[0024]進(jìn)一步的，在所述的稀有細(xì)