本发明专利技术提供了一种基于闭合环路的循环肿瘤细胞(CTC)分离和富集装置，其特征在于：包括采集通道、抗凝通道、控制阀、采血仪、采血袋、CTC采集过滤器和血液回输通道，采集通道与抗凝通道分别或共同连接在控制阀的输入端，控制阀的一个切换端与采血袋的输入端连接，采血袋在血液采集阶段放置于采血仪上，采血袋的输出端依次与CTC采集过滤器和血液回输通道连接，该血液回输通道的输出端与控制阀的另一个切换端连接，该装置的血液采集/回输的循环过程依靠变换采血袋相对于采集通道/血液回输通道的位置来进行转换。其优点在于该装置能够在实现了对循环肿瘤细胞最大可能的分离富集的基础上，成功将剩余液体回输、不造成液体损失，并能循环反复采集。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种医学和生物分离富集装置，特别涉及一种循环肿瘤细胞分离富集 目.0
技术介绍
循环肿瘤细胞(circulating tumour cell, CTC)指因为侵袭、脱落、手术操作等内外部因素导致的进入血液循环的肿瘤细胞。CTC的检测可有效地应用于体外早期诊断，化疗药物的快速评估，个体化治疗包括临川筛药、耐药性的检测，以及肿瘤新药物的开发等。外周血CTC的数目被证实可以作为肺癌、乳腺癌、前列腺癌、胃癌等多数肿瘤患者预后标志，或者术后复发的预测指标(Joosse SA, Gorges TM, Pantel K.: “B1logy, detect1n, andclinical implicat1ns of circulating tumor cells.，，，EMBO Mol Med.2014, 14 ；7(1):1-11) o目前，CTC检测手段种类繁多、原理各异。然而，由于循环肿瘤细胞在外周血中丰度极低，约0.3-100个/ml，与白细胞相差4-7个数量级，如何高效率、高纯度地分离CTC一直是研究的热点。现有CTC分离富集技术主要包括密度梯度离心，免疫磁珠分离，过滤分离，微流控芯片等。比如，基于免疫磁珠的分离富集方法的CellSearch? System，可重复性好，敏感性高，CTC检出率达到70% -85%，被认为是当今CTC检测金标准；微流控芯片技术使待检血样以特定流速流过微米级的通道，通道中立有上万个微柱，每个微柱上包被有抗EpCAM抗体以捕获循环肿瘤细胞，其CTC检出率达到了 99% (Nagrath S, SequistLV, Maheswaran S，et al: “Isolat1n of rare circulating tumour cells in cancerpatients by microchip technology.，，，Nature 2007, 450 (7173): 1235-1239);体外过滤分离(ISET)技术利用散布有直径8 μπι小孔的聚碳酸酯滤膜分离循环肿瘤细胞，该方法避免了抗原抗体结合的局限性，操作简便，细胞损伤较少，可以检测出混入Iml血液中的I个肿瘤细胞，敏感性高。但是，这些方法在每次抽取5-10ml血液后，从中分离和富集的CTC数量极为有限(一般为0-20个/7.5ml);此外，在实际应用中，从每次抽取5-10ml的血液量中富集到的CTC数量基本不能完成或者说很难完成CTC培养的需要，例如:如果在富集CTC后进行基因测序，则需要经过繁杂的单细胞预扩增，其价格昂贵，操作繁琐，技术难点大；而如果通过重复上述CTC检测实验来提高CTC富集量，不但成本高，而且反复抽取检测血液，亦会使得血液损失量大。现有的CTC分离和富集技术存在着的上述缺陷，限制了与其相关的CTC检测技术在临床上的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于解决上述问题，提供一种基于闭合环路的循环肿瘤细胞分离富集装置。在该装置的闭合循环回路中，含有循环肿瘤细胞的液体在经过该装置采集循环肿瘤细胞过滤器的过滤后被回输入体内，如此循环往复，从而在不造成血液损失的情况下，不断使循环肿瘤细胞富集在滤膜上，同时也可以达到尽可能除尽液体中的循环肿瘤细胞的效果。本专利技术的技术方案是:本专利技术提供了一种基于闭合环路的循环肿瘤细胞分离和富集装置，其特征在于:包括采集通道1、抗凝通道2、控制阀3、采血仪4、采血袋5、循环肿瘤细胞采集过滤器6和血液回输通道7。所述采集通道I和抗凝通道2的输出端可以通过连接部件(如三通)汇合后与控制阀3的输入端连接，也可以分别直接连接控制阀3的输入端；控制阀3至少具有三个出/入口，可以至少完成两个通道的切换；控制阀3的一个切换端与采血袋5的输入端连接；采血袋5的输出端依次与循环肿瘤细胞采集过滤器6和血液回输通道7连接，可以在采血袋5输出端外部采用扎结连接软管或者设置夹紧部件(如:止液夹等)的形式控制液体流出；该血液回输通道7的输出端与控制阀3的另一个切换端连接，至此，形成完整的闭合环路。采血袋5在血液采集阶段放置于采血仪4上，采血仪4需要放置于低于采集通道I入口的位置，通过震动使采血袋4中血液与抗凝剂充分混匀，并且能定量采集液体体积；在血液回输阶段时，采血袋5的位置需高于回输通道7的输出端，以使得采血袋5中的液体在重力的作用下回输到体内。采血袋5的位置可以通过人工手动或者升降装置调节，以转换血液采集阶段与血液回输阶段的循环过程，以及调节采血袋5到合适的操作位置。可选地，所述循环肿瘤细胞采集过滤器6由上、下两部分组成，中间压入CTC富集滤膜，可通过打开过滤器6上、下两部分来重装或者更换CTC富集滤膜。所述循环肿瘤细胞采集过滤器6中的CTC富集滤膜是一张孔径一致，并规则排布有微孔的滤膜，以紫外光刻技术和反应离子蚀刻技术制造，其材质为派瑞林(聚对二甲苯)薄膜，膜厚度为2-20 μ m，膜孔径在6-40 μ m，膜面积为0.2-20cm2，膜含有滤孔为10000-1000000个。该滤膜没有特异性，主要靠孔径大小把肿瘤细胞与血液中的其他细胞区分开来。一般肿瘤细胞直径>10 μπι，人体血液中正常白细胞和红细胞的直径〈10 μ m，因而通过滤膜，可以截留肿瘤细胞，而使人体所需的白细胞和红细胞回输人体。可选地，所述采血仪4置于低于采集通道I入口 0.5-1.5m位置，震动频次为20-40次，米集液体总体积为20-500ml。可选地，回输通道7在液体回输时，其位置低于采血袋0.5-1.5m。可选地，在循环肿瘤细胞采集过滤器6与血液回输通道7还连接有流速控制器9，可以根据患者需求调节液体回输流速，增加舒适度。可选地，所述流速控制器9将血液回输速度控制在1-180滴/分钟，即0.06-12ml/分钟(15滴/ml)。可选地，根据本专利技术的装置，所述抗凝通道2中含有肝素和生理盐水配合而成的抗凝剂，抗凝剂浓度为V肝素:V生理盐水=1:1 ~ 1:100ο本专利技术的优点和效果在于:I)该装置的闭合环路一方面达到了在过滤富集肿瘤细胞的基础上，将剩余液体成功地回输入体内，从而不损失液体的有益效果；另一方面全程封闭的通路可以确保回输的血液不受到任何污染，安全可靠。2)在达到了采集血液回输、不造成液体损失的基础上，该装置能够进行循环反复采集血液，从而提高了循环肿瘤细胞的富集率。CTC富集率在单次循环后达到95-100%，多次循环后可以使得CTC富集数目达到20-100个，为后续细胞表征鉴定、基因检测提供了技术保障。3)本装置摒弃了经常采用的使用加压或者负压吸引的方式形成血液采集回输连续循环的操作方法，而是通过变换采血袋相对于采集/回输通道的高低位置来操作血液采集或者回输的过程。这样可以简化操作系统配置，并且使得整个采集过程便于控制，有效延长血液与抗凝剂的混合时间，避免闭合环路由于血液凝结而形成堵塞。【附图说明】图1:基于闭合环路的循环肿瘤细胞分离和富集装置的结构示意图。图2:CTC免疫荧光图。图中各标号表示对应的部件名称如下:1.采集通道；2.抗凝通道；3.控制阀；4.采血仪；5.采血袋；6.循环肿瘤细胞采集过滤器；7.血液回输通道；8.止液夹；9.流速控制器。【具体实施方式】为了阐明本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于闭合环路的循环肿瘤细胞分离和富集装置，其特征在于：包括采集通道、抗凝通道、控制阀、采血仪、采血袋、循环肿瘤细胞采集过滤器和血液回输通道，所述采集通道与抗凝通道分别或者共同连接在控制阀的输入端，控制阀的一个切换端与采血袋的输入端连接，采血袋在血液采集阶段放置于采血仪上，采血袋的输出端依次与循环肿瘤细胞采集过滤器和血液回输通道连接，该血液回输通道的输出端与控制阀的另一个切换端连接，该装置的血液采集/回输的循环过程依靠变换采血袋相对于采集通道/血液回输通道的位置来进行转换。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝瑞，沈洁，袁玲，
申请(专利权)人：南京大学医学院附属鼓楼医院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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