肿瘤细胞检测仪制造技术

在另外的多种方式中，本发明专利技术提供检测循环肿瘤细胞仪，包括传送生物体系统及探测和检测装置，其中探测和检测装置包括第一微器件和支撑第一微器件的第一衬底，第一微器件接触待测生物体，并可以测量生物体或者生物体所包含的细胞的微观水平的电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物学，化学，物理化学,机电学，电化学，电化学机械学，生物物理学，生物化学，生物机械学，生物电学，生物物理化学，生物电学物理学，生物机电学，生物电化学，生物化学机械学，生物电学物理化学，生物电学物理机械学，生物电化学机械学，物理学，或者机械学性质，或者生物体的上述结合。

Tumor cell tester

In other ways, the present invention provides circulating tumor cell detection instrument, including transmission and detection and detection device of biological systems, including a first substrate detection and detection device comprises a first micro device and supporting the first micro devices, the first micro organism contact to be tested, and electrical, micro organisms or organisms contained in level measurement the cells of the electromagnetic, thermal, magnetic, optical, acoustic, biological, chemical, physical and chemical, electrical, electrochemical, electro mechanics, biophysics, biochemistry, bio mechanics, bio electrical, biological chemistry, bio electrical physics, biomechatronics, bio electrochemical, biological and chemical mechanical, physical and chemical bioelectricity. Biological electrical physical mechanics, bio electrochemical mechanics, physics, or mechanical The nature or combination of the organism.

【技术实现步骤摘要】
肿瘤细胞检测仪相关的申请参考本申请的权利主张优先于以下专利：2011年5月递交的申请号为61/482,900,的美国专利,将其内容引入本专利技术以供参考。
技术介绍
肿瘤是人体组织的异常生长，可以是癌(恶性)或非癌(良性)。肿瘤，特别是恶性肿瘤，对人类的健康幸福是一种严重威胁，肿瘤的早期检测是进行有效的治疗或治愈的关键。然而，用传统的肿瘤检测方法在有症状前检测癌症，或在肿瘤转移的早期检测癌症是一个巨大的挑战。例如，有40％的病人，利用传统方法不能确定是否需要更多的或增强的治疗。在癌症的治疗过程中，检测癌症任何早期传播迹象是非常重要的，可以用于评估治疗的有效性，进而决定是否需要、需要什么样的后续治疗。传统的癌症检测技术，如X射线成像和核磁共振(NMR)成像不能提供上述关键应用的可靠信息。最近的研究和临床研究表明，癌细胞侵袭人体，可能会出现在肿瘤发展的早期。因此早期发现，早期全身治疗，将会降低癌症的死亡率。癌细胞从原发肿瘤到远处重要器官的转移是导致癌症死亡的首要原因。早期传播到淋巴结，骨髓或外周血中的肿瘤细胞被称为循环肿瘤细胞(CTC)。即使在切除原发肿瘤后，CTC可能仍然存在于病人的外周血中。CTC对于转移的建立是非常关键的，对CTC的检测是用于评估特定肿瘤的侵略性及在远处器官生长的可能性的一种重要方法。对CTC特异敏感的检测可以用于确定癌症的发展状况、转移状态、存活的可能性及对治疗反应的评估。随着近年来对CTC越来越多的研究，其重要性备受推崇。然而，CTC在血液中的存在量大约是十亿分之一到百亿分之一的水平。现有技术用于分离和识别CTC一方面需要大量人力并且价格昂贵，另一方面缺乏准确性和可靠性。这一过程包括密度梯度分离，免疫分离及密度梯度免疫分离，需要很大工作量来识别大量被人体过滤的细胞。迫切需要一种方法以低成本、高灵敏度、高特异性、高效率、高便捷度、高速度进行早期CTC检测。
技术实现思路
本专利技术大体涉及一类检测肿瘤细胞的新颖方法和仪器，特别是循环肿瘤细胞(CTC)，通过分析生物样品(例如，外周血样品或其他哺乳动物的体液样品)，然后诊断癌症的发展或转移状况。这种方法或(仪器)可以和CTC建立通信，对CTC进行修改和纠正。本专利技术涉及一种新颖的微器件或者集成了微器件的仪器，它能够在体内或体外进行微观层面的生物学(例如血液或淋巴液等液体样品)、细胞学(例如血细胞或肿瘤细胞)诊断。由于集成了微器件，这个仪器的功能很强大。这种仪器使用最先进的微器件制造技术和新颖工艺，如集成电路制造工艺。本专利技术涉及的仪器带有多个能够检测多种生物学参数的微器件。这种CTC检测仪能够进行癌症早期检测，并且灵敏度高、特异性好、速度快、检测便捷(仪器尺寸小)、成本低。这种仪器可以用于以下癌症检测，前列腺癌，肺癌，结肠癌，乳腺癌，脑癌，颈癌，霍奇金淋巴瘤，非霍奇金淋巴瘤，肾癌，白血病，肝癌，卵巢癌，皮肤癌，睾丸癌，甲状腺癌，胰腺癌，子宫内膜癌，食道癌，子宫癌。这种检测设备的关键在于一系列微器件以及能够使它们优于传统设备和技术的制备工艺技术，这些都大大提高了检测的灵敏度、特异性和速度。这种工艺技术包括但不限于机械，化工，化工机械，电化工机械，电子生物化学机械，集成电路和半导体制造工艺技术。关于这些应用技术的描述详见以下参考资料，R.Zaouk等人的《微流控技术》(2006，Humana出版社)中的微细加工技术；(Geschke,Klank&Telleman,eds.),JohnWiley&Sons的《片上实验室微系统工程》第一版，2004。微型器件的功能至少包括传感，检测，测量，诊断，监测，分析。多个微器件可以集成为一个检测仪，进一步提高检测的灵敏度，特异性，速度和功能，能够测量相同的参数或一组不同的参数。检测仪的可选器件包括对来自每个探针的信息进行处理，控制，加压，接收，放大，或存储的器件。这些器件可以是，例如，一个中央控制单元，其中包括控制电路，寻址单元，功放电路，逻辑处理电路，记忆单元，特殊应用芯片，信号发射器，信号接收器，传感器，微机电设备，一个多功能的设备，或具有手术，药物输送，清洗，或医疗功能的微型仪器。具体来说，本专利技术的一个方面是提供了在生物学领域检测CTC的仪器，每组检测仪包括第一微器件和支持第一微器件的微衬底，其中第一微器件接触被测生物实体，并能够在微观层面的测量以下参数，电学，磁学，电磁学，热学，光学，荧光放射，辐射，声学，生物学，化普，机电学，电化学，光电学，电热学，电化学机械学，生物化学，生物力学，生物光学，生物热学，生物物理学，生物机电光学，生物电化学，生物光电学，生物电热学，生物力学光学，生物热力学，生物热光学，生物光电化学，生物机电光，生物电热光，生物电化学机械学，物理学或机械性质，或多学科的结合。该仪器可以进一步选择包括读取测量数据的器件。在某些实施例中，检测被测样品和没有疾病的样品之间性质的差异，或被测样品的细胞与正常细胞之间的差异可以表征被测样品内存在CTC的可能。其他一些实施例，电学性质包括，表面电荷，表面电位，静息电位，电流，电场分布，表面电荷分布，细胞电学性质，细胞表面电学性质，电学性质的动态变化，细胞电学性质的动态变化，细胞表面电学性质的动态变化，表面电学性质的动态变化，细胞膜的电学性质，膜表面的电学性质的动态变化，细胞膜电学性质的动态变化，电偶极子，双电偶极子，电信号的振荡(例如，在离子振荡，电场脉冲，表面电荷脉冲，电压脉冲)，电流，电容，三维电子或电荷云分布，端粒DNA和染色体，电容，或阻抗的电性质；热性质是温度或振动频率；光学性质包括光吸收，光传输，光反射，光电性质，亮度，或荧光发射；辐射性质包括辐射射线，放射性物质触发信号，放射性物质探测到的信息；化学性质包括pH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，氧气浓度，耗氧率，离子强度，催化性质，增强信号响应的化学添加剂、生物添加剂、生物化学添加剂，提高检测的灵敏度化学品或生物化学品，以提高检测灵敏度或粘接强度生物添加剂；物理性质包括密度、形状、体积、表面积；生物学性质包括表面的形状，表面积，表面电荷，表面的生物学性质，表面化学性质，pH值，电解质，离子强度，电阻率，细胞浓度，或者是某溶液的物理、化学或电气性质。声学性质包括声波的速度，声波的频率和强度的光谱分布，声强，吸声，或声学共振；机械性质是内部压力，硬度，流速，粘度，流体机械性质，剪切强度，延展强度，断裂强度，附着力，机械共振频率，弹性，可塑性，或压缩性。其他一些实施例，每个检测仪至少包括一个或多个微器件。在这些实施例中，每个微器件包括导电材料，电气绝缘材料和半导体材料；每个微器件包含相同或不同的材料，可以在相同或不同的时间测量相同或不同的属性。这些微器件在衬底上至少间隔10埃。集成于疾病检测仪内的多个微器件可以按一定顺序或者同时对生物体的参数进行宏观或微观检测。在一些实施例中，每个微器件的尺寸范围是约1埃到5毫米(mm)。在一些实施例中，检测仪包括一个或多个衬底用于放置微器件。每个衬底包括相同或不同的材料(例如导体和绝缘体)，可以是相同或不同的形状(例如可以是平板状、管状或阵列状)，每个衬底可以是两维或三维状。为了进一步改善测量灵敏度，特异性，速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
检测生物体循环肿瘤细胞的仪器包括一个预处理单元，一个充能单元，一个探针和检测单元，一个信号处理单元，和一个废品处理单元。

【技术特征摘要】
2011.05.05 US 61/482,9001.检测生物体循环肿瘤细胞的仪器包括一个预处理单元，一个充能单元，一个探针和检测单元，一个信号处理单元，和一个废品处理单元。2.如权利要求1所述的仪器，其特征在于，预处理单元包含一个样品过滤单元，一个养分和呼吸气体补充单元，一个恒压输运单元，或一个样品分配单元。3.如权利要求2所述的仪器，其特征在于，样品过滤单元包括一个入口通道，一个扰流通道，一个加速腔，和一个狭缝。4.如权利要求3所述的仪器，其特征在于，生物兼容性流体注入到扰流通道以分离生物体。5.如权利要求4所述的仪器，其特征在于，生物兼容性流体从扰流通道的入口注入并输运到入口通道内壁的开口处。6.如权利要求4所述的仪器，其特征在于，生物兼容性流体包括盐水，水，富氧液体，静脉注射溶液，或血浆。7.如权利要求3所述的仪器，其特征在于，入口通道和扰流通道间的夹角可以是从约0度到约180度，从约30度到约150度，从约60度到约120度，或从约75度到约105度，或90度。8.如权利要求3所述的仪器，其特征在于，每一个通道的宽度范围为从约1纳米到约1毫米。9.如权利要求3所述的仪器，其特征在于，至少一个通道包含一个与通道侧墙相连的探测器，探测器可以于其中测量生物体微观水平的电学，磁学，电磁学，热学，光学，声学，生物学，化学，机电学，电化学，电光学，电热学，电化学机械学，生物化学，生物机械学，生物光学，生物热学，生物物理学、生物机电学，生物电化学，生物电光学，生物电热学，生物机械光学，生物机械热学，生物热光学，生物电化学光学，生物机电光学，生物电热光学，生物电化学机械学，物理学，或者机械学性质及其组合。10.如权利要求2所述的仪器，其特征在于，样品过滤单元包括一个入口通道，一个生物兼容性的微过滤器，或一个出口通道。11.如权利要求10所述的仪器，其特征在于，生物兼容性的微过滤器可以基于至少以下一个性质过滤生物体，可选的性质包括物理尺寸，硬度，弹性，剪切力，重量，表面特性，动态表面特性，光学,声学，热学，流体学性质，源于生物体和微过滤器相互作用的性质，源于生物体和微过滤器相互作用的动态响应性，化学，机械学，电学，生物学，物理化学，生物物理学，生物化学，电化学，磁学，电磁学，机电学，电化学机械学，生物化学机械学，生物物理化学，生物电化学，和生物电化学机械学性质。12.如权利要求11所述的仪器，其特征在于，其电学性质是表面电荷，表面电位，静息电位，电流，电场分布，表面电荷分布，细胞电子性质，细胞表面电子性质，电子性质的动态变化，细胞电子性质的动态变化，细胞表面电子性质的动态变化，表面电子性质的动态变化，细胞膜的电子性质，膜表面电子性质的动态变化，细胞膜电子性质的动态变化，电偶极子，电四极子，电信号、电流、电容的振荡，三维电气或电荷云分布，染色体DNA端粒电性能，电容或阻抗；热性质是指温度或振动频率；光学特性包括光吸收，光传输，光的反射，光电性能，亮度，或荧光发射；辐射性质包括辐射发射，放射性材料的触发信号，或者放射性材料探测的信息；化学性质包括pH值，化学反应，生物化学反应，生物电化学反应，反应速度，反应能量，反应速率，氧气浓度，氧气消耗率，离子强度，催化行为，触发增强的信号响应的化学添加剂，生物化学添加剂，生物添加剂，提高检测灵敏度的化学物质，生物化学物质，提高检测灵敏度的生物添加剂，或接合强度；物理性质包括密度，形状，体积，或表面积；生物性质包括表面形状，表面积，表面电荷，表面生物学特性，表面化学性质，pH值，电解质，离子强度，电阻率，细胞浓度，或溶液的生物，电气，物理或化学性质；声学性质包括频率，声波的速度，音频和强度频谱分布，声强，声学吸收，或声共振；力学性质包括内部压力，硬度，流速，粘度，流体力学特性，剪切强度，拉伸强度，断裂应力，粘附性，机械共振频率，弹性，...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯·C·俞，杜学东，俞和，
申请(专利权)人：安派科生物医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：维尔京群岛,VG