本發(fā)明涉及全自動醫(yī)療分析器械領域,特別提供了一種磁性物質捕獲分析裝置及其應用。
背景技術:
循環(huán)腫瘤細胞(Circulating tumor cell,CTC)是指從腫瘤上脫落并進入循環(huán)系統(tǒng)的癌細胞,其可自發(fā)或通過診療操作從實體腫瘤病灶(原發(fā)灶或轉移灶)脫落,進入體循環(huán)系統(tǒng)(如外周血)。大部分CTC進入外周血后會發(fā)生凋亡或被吞噬,少數(shù)能夠逃逸并錨著病灶以外的組織或器官上,進而發(fā)展成為轉移灶,增加惡性腫瘤患者死亡風險。這些細胞可以通過簡單的血液檢測來發(fā)現(xiàn),可作為癌癥的生物學標志物,指示體內是否存在腫瘤,以及它們的遺傳狀況和藥物敏感性。與手術干預不同,CTC與縱向研究兼容,能夠有效指導治療。CTC檢測可有效地應用于體外早期診斷、預后評價、個體化治療(包括快速臨床化療藥物篩選和耐藥性的檢測)、腫瘤復發(fā)監(jiān)測及新的腫瘤藥物開發(fā)等。但CTC檢測步驟較多、操作繁瑣,也阻礙了該項技術在臨床上的推廣。
目前常規(guī)的CTC檢測分為兩個步驟,即CTC富集(或捕獲)步驟和CTC檢測分析步驟。常用的CTC捕獲技術有梯度密度離心技術、濾膜技術、流式細胞技術、微流控芯片技術和免疫磁珠技術。其中,免疫磁珠技術涉及試樣的混勻、細胞磁吸附等步驟,適合在大體積上樣條件下對少量的特殊細胞進行分離,對于CTC檢測應用尤其有利,其操作步驟相對簡單,易于實現(xiàn)自動化。
目前國內已上市的循環(huán)腫瘤細胞富集設備是強生公司的cellsearch系統(tǒng)和ctcbiopsy系統(tǒng)(非磁捕獲系統(tǒng),采用了物理過濾的方式)。其中cellsearch系統(tǒng)基于免疫磁珠分選原理,采用的外磁體提升抗體磁珠對循環(huán)腫瘤細胞捕獲效率的方式是利用外磁體在導軌上的周期往返運動,實現(xiàn)離心管中磁場的改變,但其結構比較復雜,且在對試樣進行磁吸附時,磁珠與試樣結合的效率比較低,尚待進一步提高。同時,強生的讀數(shù)盒磁座的設計,是兩個特定的三角磁鐵及復雜的充磁線路,構成的一個狹窄的觀察視角,因為特定三角磁鐵的充磁路徑的限制,它的垂直磁場強度有限,導致磁座形成的觀察視窗寬度非常小。另外,因為強生讀數(shù)盒的特定設計,必定需要將捕獲到的CTC進行一次轉移,在轉移路徑上存在丟失CTC的可能。
因此,本領域的技術人員致力于開發(fā)一種適用于循環(huán)腫瘤細胞檢測系統(tǒng)的磁性物質捕獲分析裝置,該裝置觀察窗范圍大、磁場強,可有效捕獲結合有磁珠的循環(huán)腫瘤細胞,且無需轉移直接在顯微鏡組件下進行讀數(shù)操作。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷,本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種磁性物質捕獲分析裝置,包括平底容器、柱狀磁體和覆蓋整個容器底面范圍的透光區(qū),由所述平底容器的底面中心軸限定了光軸,所述柱狀磁體沿所述光軸方向同向設置,且沿光軸中心對稱地分布于所述平底容器底面外側周圍。
其中,所述平底容器用于盛放CTC器皿。
所述透光區(qū)用于使用分析儀器對平底容器底部磁性物質進行分析讀數(shù)。
所述柱狀磁體用于為平底容器底部提供垂直于所述容器底部平面方向的強磁場。
進一步地,還包括觀察窗,設置于所述透光區(qū)一端。
進一步地,所述柱狀磁體為釹鐵硼永磁體。
進一步地,所述捕獲裝置表面還設置有條碼區(qū)。
更進一步地,所述平底容器底部透光面積大于2cm2。
進一步地,所述平底容器采用玻璃制得。
進一步地,所述平底容器底部的磁感應強度大于0.3T。
本發(fā)明進一步提供了上述磁性物質捕獲分析裝置在循環(huán)腫瘤細胞捕獲分析中的應用。
技術效果
(1)強磁結構簡單,磁強度非常高,兩塊強磁構成的視窗部分,垂直磁力線的密度非常高,所以提供了一個非常寬的垂直觀察窗,有利于生物顯微鏡的觀察和識別;
(2)本發(fā)明的磁性物質捕獲分析裝置,是直接把捕獲到的CTC器皿,直接插入底座上,無需轉移已捕獲到的CTC細胞;
(3)本發(fā)明的磁性物質捕獲分析裝置結構不僅可以用于磁捕獲CTC的單層分布控制,還可采用類似設計用于其它磁性捕獲分析物或提取物的物理分布調整。
以下將結合附圖對本發(fā)明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明,以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中的磁性物質捕獲分析裝置的結構俯視圖;
圖2是圖1實施例中磁性物質捕獲分析裝置沿A-A方向的剖視圖。
附圖標記:1、釹鐵硼永磁體,2、玻璃培養(yǎng)皿,3、透光部,4、鋁合金磁座,5、條碼區(qū),6、光軸。
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。
如圖1所示,本實施例給出了一種用于循環(huán)腫瘤細胞捕獲分析的磁性物質捕獲分析裝置結構。圖2進一步給出了其沿A-A方向的剖視圖,可以看出,區(qū)別于傳統(tǒng)的應用于循環(huán)腫瘤細胞捕獲分析的讀數(shù)盒結構,本底座結構采用玻璃培養(yǎng)皿2作為容器,其底部平面被透光區(qū)3覆蓋。透光區(qū)3由沿觀察方向的一定區(qū)域內的透光組件限定,包括透鏡、通孔及兩者之間限定的空腔,將盛有結合有磁珠的循環(huán)腫瘤細胞的膠體溶液的器皿置于玻璃培養(yǎng)皿內后,可直接經透光部3觀察界面處捕獲的循環(huán)腫瘤細胞,無需從器皿中轉移出來,避免了因轉移造成的測量誤差。玻璃培養(yǎng)皿2的底面中心軸即為經過底面圓心垂直于底面的直線,同時為觀察光路的光軸6。本實施例中采用兩塊并行同向設置的釹鐵硼永磁體1,兩塊磁體分別設置于透光部的兩端,垂直于透光平面同向設置,且位于玻璃培養(yǎng)皿2周圍。利用兩塊磁體自身的磁力線的并行擠壓,在透光區(qū)3部分,形成一個垂直于放入的透明器皿底部的磁力線。由于使用的釹鐵硼永磁體磁性極強,透明器皿底部的每一點的磁感應強度均高于0.3特斯拉,因此當待測試磁性分析物進入該磁場時,膠體溶液中孵化過的結合有磁珠的循環(huán)腫瘤細胞將被壓緊在透明器皿的底部平面上,從而提供了一個平面平鋪的固定的CTC觀察平面,由于容器底部面積較大,通常大于2cm2,進而有利于生物顯微鏡的觀察與識別。
此外,采用鋁合金磁座4作為底座支架,在磁座4表面設置有條碼區(qū)5,用于放置不同樣品的條形碼,循環(huán)腫瘤細胞檢測系統(tǒng)可掃描條形碼,并上傳至讀數(shù)系統(tǒng)并自動命名該樣品,從而便于區(qū)別不同樣品,防止樣品間的混淆。
本發(fā)明的其他較優(yōu)實施例中,還可采用不同數(shù)量的磁體結構,中心對稱地均布于透光部周圍。進一步地,還可使用環(huán)形磁體,與透光部同軸設置。
實施例2
本實施提供了一種使用如實施例1中的磁性物質捕獲分析裝置用作循環(huán)腫瘤細胞進行讀數(shù)操作的方法,該方法包括以下步驟:
1、利用磁珠結合循環(huán)腫瘤細胞,孵化后轉移至玻璃培養(yǎng)皿內。
2、利用熒光染料對循環(huán)腫瘤細胞進行染色,完成后將玻璃培養(yǎng)皿轉移至底座上,并靜置。
3、掃描該樣品條形碼,并將樣品信息上傳至系統(tǒng)。
4、采用光學熒光顯微鏡對觀察面的循環(huán)腫瘤細胞進行觀察,利用系統(tǒng)內的圖像識別軟件對其進行計數(shù)。
以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解,本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據本發(fā)明的構思作出諸多修改和變化。因此,凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案,皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。