本實用新型涉及分析物或提取物的全自動檢測設(shè)備領(lǐng)域,特別提供了一種用于對磁性分析物進行收集和轉(zhuǎn)移的系統(tǒng)及其使用方法。
背景技術(shù):
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(zhuǎn)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(zhuǎn)移灶,增加惡性腫瘤患者死亡風(fēng)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(xué)標志物,指示體內(nèi)是否存在腫瘤,以及它們的遺傳狀況和藥物敏感性。與手術(shù)干預(yù)不同,CTC與縱向研究兼容,能夠有效指導(dǎo)治療。CTC檢測可有效地應(yīng)用于體外早期診斷、預(yù)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(fù)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(shù)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(shù)有梯度密度離心技術(shù)、濾膜技術(shù)、流式細胞技術(shù)、微流控芯片技術(shù)和免疫磁珠技術(shù)。其中,免疫磁珠技術(shù)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(yīng)用尤其有利,其操作步驟相對簡單,易于實現(xiàn)自動化。
基于免疫磁珠分選原理,采用該原理的CTC檢測系統(tǒng)需要在完成抗體磁珠與CTC腫瘤細胞的孵育結(jié)合步驟后,將結(jié)合完成抗體磁珠富集后轉(zhuǎn)移至讀數(shù)平臺或讀數(shù)盒中,從而完成對循環(huán)腫瘤細胞數(shù)量的統(tǒng)計。目前國內(nèi)已上市的循環(huán)腫瘤細胞富集設(shè)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)采用磁力架形式捕獲循環(huán)腫瘤細胞,而轉(zhuǎn)移步驟需要將磁體退磁后進行移取和轉(zhuǎn)移,容易造成液體殘留或吸附導(dǎo)致循環(huán)腫瘤細胞的丟失。此外,洗脫時磁芯通常與緩沖液直接接接觸,溶液造成污染。
因此,本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種磁性分析物收集轉(zhuǎn)移系統(tǒng),便于將結(jié)合有循環(huán)腫瘤細胞的抗體磁珠富集后轉(zhuǎn)移至讀數(shù)系統(tǒng)完成數(shù)量統(tǒng)計,且要求轉(zhuǎn)移效率高,無污染。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種磁性分析物收集轉(zhuǎn)移系統(tǒng),包括收集部、洗脫部,所述收集部包括磁棒及尺寸適于放入磁棒的容器,所述磁棒包括磁芯和磁套,所述磁套的尺寸適合可拆卸地套于所述磁芯外部;所述洗脫部設(shè)置有磁體,用于吸引磁性分析物從磁套上脫落。
進一步地,所述磁芯為柱狀磁體。
進一步地,所述磁套的厚度為0.5-3mm。
進一步地,所述洗脫部設(shè)置有觀察窗,以直接通過觀察窗對洗脫的磁性分析物進行觀察。
進一步地,所述洗脫部還設(shè)置有振動馬達,用于輔助磁性分析物從磁套上脫落。
進一步地,所述磁芯外部還包覆有屏磁外鞘,僅露出一個磁極處的端面,所述屏磁外鞘由軟磁材料制得。
進一步地,所述磁性分析物為結(jié)合有循環(huán)腫瘤細胞的抗體磁珠。
技術(shù)效果
由于本系統(tǒng)中的磁棒具有磁套結(jié)構(gòu),可與洗脫部的磁體相配合,防止了普通電磁鐵或永磁鐵吸附完成后難以脫離的問題,減少CTC腫瘤細胞轉(zhuǎn)移過程中產(chǎn)生的讀數(shù)誤差,同時避免緩沖溶液、抗體磁珠等對磁芯的污染。
以下將結(jié)合附圖對本實用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明,以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。
附圖說明
圖1是本實用新型的一個優(yōu)選實施例中磁棒的結(jié)構(gòu)示意圖前視圖;
圖2是圖1實施例中磁棒沿A-A方向結(jié)構(gòu)的剖視圖;
圖3是圖1實施例中洗脫部的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是圖3中洗脫部底座的結(jié)構(gòu)示意圖剖視圖;
附圖標記:
101-塑料隔離磁套,102-磁芯,103-屏磁外鞘,104-插桿,105-扶正阻尼套;
201-讀數(shù)盒底座,202-磁棒限位孔,203振動電機;
301-玻璃培養(yǎng)皿,302-永磁體,303-鋁合金磁座。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例,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,旨在用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
如前視圖圖1和A-A方向的剖視圖圖2所示,本實施例首先提供了磁性分析物收集轉(zhuǎn)移系統(tǒng)中用于收集的磁棒,包括磁芯102、屏磁外鞘103、塑料隔離磁套101。其中磁芯102為直徑8mm,長33mm的圓柱狀釹鐵硼磁鐵,外部包覆有外徑12mm的硅鋼管,即屏磁外鞘103,屏磁外鞘103下端開口,與磁鐵平齊,暴露出磁芯102的下端面。硅鋼管外側(cè)包覆塑料的隔離用磁套101,將硅鋼管屏磁外鞘103和磁芯102均包裹在其內(nèi)部。
由于硅鋼管作為軟磁材料具有極高的磁導(dǎo)率,因此當(dāng)將硅鋼管覆蓋于釹鐵硼磁鐵周圍時,外圍本發(fā)散的磁感線將聚集于軟磁材料內(nèi)部,外部磁場強度幾乎為0,從而起到對磁芯102側(cè)壁磁屏蔽的作用,防止磁珠吸附在磁體側(cè)壁影響計量。永磁體與軟磁物質(zhì)的這種組合可以最大限度地將磁體原本放射性分布的磁場全部偏轉(zhuǎn)向露出的端面,同時提高了聚集處的磁場強度,其中用于富集磁性粒子的捕獲平面即為磁芯102露出的下端面。
塑料隔離磁套101套于磁芯外部,不僅保證了不直接與磁芯接觸,避免了接觸帶來的污染,同時在洗脫步驟時可將磁芯撤去,并通過外加磁場吸引抗體磁珠離開塑料隔離磁套101。此外,磁芯102及軟磁型屏磁外鞘103組合的上部還固定有插桿104,該插桿104連接磁芯102與控制部,可利用機械裝置牽引該插桿104在盛放有抗體磁珠的離心管內(nèi)緩慢運動,直至對抗體磁珠吸引完全。
塑料隔離磁套101上方還設(shè)置有扶正阻尼套105。該扶正阻尼套105用于方便插桿104及塑料隔離磁套101之間的相互固定,在液體樣品中執(zhí)行吸附和脫附操作時,通常需要對其進行旋轉(zhuǎn)移動等操作,此部件使磁棒成為一個整體,便于其在液體樣品中的運動,并減少由震蕩、流體阻力等因素帶來的能量損耗。
本實施例還公開了本磁性分析物收集轉(zhuǎn)移系統(tǒng)中與收集系統(tǒng)配合的用于磁性分析物洗脫的裝置結(jié)構(gòu)。如圖3所示,該洗脫裝置包括多組洗脫單元,每個單元包括一組尺寸與磁棒尺寸相適應(yīng)的讀數(shù)盒底座201及磁棒限位孔202。底座201組合的一側(cè)還設(shè)置有振動電機203,振動電機與底座連接,可帶動底座產(chǎn)生振動,與扶正阻尼套105協(xié)同幫助抗體磁珠從塑料隔離磁套101表面脫落。
每個讀數(shù)盒底座201的結(jié)構(gòu)進一步如圖4所示,本底座201外框為鋁合金磁座303。磁座303上設(shè)置有玻璃培養(yǎng)皿301作為容器,可盛放PBS緩沖溶液,同時放入磁棒。培養(yǎng)皿底部為透光區(qū),透光區(qū)的設(shè)置使得實驗者可直接將完成捕獲的底座201轉(zhuǎn)移至光學(xué)顯微鏡進行觀察計數(shù)。為了實現(xiàn)通過磁體吸引輔助抗體磁珠脫落的目標,本底座201采用兩塊并行同向設(shè)置的永磁體302提供強磁場,兩塊永磁體302分別設(shè)置于透光區(qū)的兩端,垂直于透光平面同向設(shè)置,且位于玻璃培養(yǎng)皿301周圍。利用兩塊永磁體302自身磁力線的并行擠壓,在透光區(qū)內(nèi)形成一個方向垂直于玻璃培養(yǎng)皿301底部的磁場。當(dāng)待測試磁性分析物進入該磁場時,孵育過的結(jié)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CTC觀察平面。
本實施例提供的收集用磁棒和洗脫裝置共同組成了本收集轉(zhuǎn)移系統(tǒng),由于磁棒采用塑料隔離磁套101、磁芯102可拆卸結(jié)構(gòu),因此在洗脫裝置處,可將磁芯102從隔離磁套101中取出,使磁套101附近的外磁場消失。此時,部分抗體磁珠由于重力作用可直接離開磁套101表面,部分抗體磁珠由于剩磁作用或粘附力作用將依舊停留在磁套101表面。本實施例中提供的底座裝置,一方面通過底座201底部的兩塊永磁體302提供的外加磁場牽引抗體磁珠,另一方面通過底座201一側(cè)的振動電機203震蕩底座201,幫助未離開的抗體磁珠從隔離磁套101表面脫落。
本實施例中的收集轉(zhuǎn)移系統(tǒng)可用于CTC循環(huán)腫瘤細胞檢測系統(tǒng),循環(huán)腫瘤細胞同抗體磁珠孵育結(jié)合以后,利用本實施例中的收集轉(zhuǎn)移系統(tǒng)富集后,轉(zhuǎn)移至讀數(shù)系統(tǒng)進行讀數(shù)。由于本系統(tǒng)中的磁芯、磁套互相分離,可利用一次性清潔磁套,防止磁芯的污染。
本實施例中的收集轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的具體操作方法如下:
S1:抗體磁珠與循環(huán)腫瘤細胞共孵育;
S2:磁棒(帶磁套)在孵育完成后的體系中緩慢的自上而下進行運動一個周期;
S3:磁棒(帶磁套)在PBS緩沖液中漂洗數(shù)次;
S4:磁棒(帶磁套)插入含有PBS緩沖液的讀數(shù)盒中,拔出磁棒的磁芯(僅留磁棒套在讀數(shù)盒中),周期性左右震蕩讀數(shù)盒,收集磁套上的循環(huán)腫瘤細胞至讀數(shù)盒中。
以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(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)人員依本實用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案,皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。