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用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统及方法

  • 专利名称
    用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统及方法
  • 发明者
    蒋兴宇, 逯文晶, 孙佳姝, 王纪东, 张璐
  • 公开日
    2014年8月13日
  • 申请日期
    2014年5月26日
  • 优先权日
    2014年5月26日
  • 申请人
    国家纳米科学中心
  • 文档编号
    A61M1/38GK103977468SQ201410225082
  • 关键字
  • 权利要求
    1.用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统,包括血液采集装置(I)以及通过管道与血液采集装置(I)相连通的第一微流控分离单元(2),其特征在于还包括通过管道与所述第一微流控分离单元(2)相连通的第二微流控分离单元(3),其中, 第一微流控分离单元(2)用于分离血液中的循环肿瘤细胞(51); 第二微流控分离单元(3)用于分离血液中的血小板(52)2.根据权利要求1所述的用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统,其特征在于所述第一微流控分离单元(2)包括至少一个第一微流控芯片(21),所述第二微流控分离单元(3)包括对应于所述至少一个第一微流控芯片(21)设置的至少一个第二微流控芯片(31); 所述第一微流控芯片(21)的微通道的入口端与所述血液采集装置(I)连接,所述第一微流控芯片(21)的微通道的出口端分出三个分支出口,血液中的血小板、红细胞和白细胞经第一分支出口(211)流入与其相对应的第二微流控芯片(31)的微通道内,血液中的循环肿瘤细胞(51)经第二分支出口(212)流出,血液中的其他成分经第三分支出口(213)流出; 所述第二微流控芯片(31)的微通道的出口端分出两个分支出口,血小板(52)经第四分支出口(311)流出,红细胞和白细胞经第五分支出口(312)流出3.根据权利要求2所述的用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统,其特征在于所述第一微流控芯片(21)微通道的出口端的三个分支出口以及所述第二微流控芯 片(31)微通道的出口端的两个分支出口的位置由动力学模型 4.根据权利要求2所述的用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统,其特征在于所述分离系统还包括血液收集注回装置(4),所述第三分支出口(213)和所述第五分支出口(312)通过管路与所述血液收集注回装置(4)相连通5.根据权利要求2至4任一项所述的用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统,其特征在于所述第一微流控芯片(21)和所述第二微流控芯片(31)的微通道均呈螺旋形; 优选的,所述第一微流控芯片(21)和所述第二微流控芯片(31)的微通道均呈双螺旋形; 更优选的,所述微通道由处于同一平面的六圈正螺旋和六圈反螺旋盘绕形成,所述正螺旋和所述反螺旋在中心位置处交汇; 进一步优选的,所述第一微流控芯片(21)和所述第二微流控芯片(31)的最外圈螺旋直径均为2_8cm6.根据权利要求5所述的用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统,其特征在于所述第一微流控芯片(21)和所述第二微流控芯片(31)的微通道的截面形状为矩形、梯形或三角形; 优选的,所述第一微流控芯片(21)和所述第二微流控芯片(31)的微通道的截面形状为矩形,且矩形长275-325 μ m,宽30-70 μ m ; 更优选的,所述矩形长300 μ m,宽50 μ m7.根据权利要求6所述的用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统,其特征在于所述第一 分支出口(211)的截面宽度为90-100 μ m,所述第二分支出口(212)的截面宽度为110-130 μ m,所述第三分支出口(213)的截面宽度为75-95 μ m ; 优选的,所述第一分支出口(211)的截面宽度为95 μ m,所述第二分支出口(212)的截面宽度为120 μ m,所述第三分支出口(213)的截面宽度为85 μ m8.根据权利要求2至4任一项所述的用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统,其特征在于所述第一微流控分离单元(2)包括3至5个第一微流控芯片(21); 优选的,所述第一微流控分离单元(2)包括4个第一微流控芯片(21)9.根据权利要求1至4任一项所述的用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统,其特征在于血液采集装置(I)采集的血液经蠕动泵驱动依次流入所述第一微流控分离单元(2)和所述第二微流控分离单元(3)10.用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的方法,其特征在于应用如权利要求I至9任一项所述的系统,血液采集装置(I)采集血液并将血液通入第一微流控分离单元(2)进行循环肿瘤细胞(51)的分离,再通入第二微流控分离单元(3)进行血小板(52)的分离
  • 技术领域
    ,为解决现有的分离系统分离循环肿瘤细胞的效果差、不能分离血小板、不能实现血液的回收利用等问题而设计用于分离血液中循环肿瘤细胞和血小板的分离去除系统包括血液采集装置以及通过管道与血液采集装置相连通的第一微流控分离单元,还包括通过管道与第一微流控分离单元相连通的第二微流控分离单元,第一微流控分离单元用于分离血液中的循环肿瘤细胞;第二微流控分离单元用于分离血液中的血小板同时提出用于分离血液中循环肿瘤细胞和血小板的方法本发明的分离系统能够有效去除癌症患者血液中的循环肿瘤细胞和血小板,操作简便,分离效果好,能够有效控制癌细胞的扩散转移
  • 专利摘要
    本发明公开了用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统及方法,涉及肿瘤细胞分离去除【专利说明】用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统及方法
  • 发明内容
  • 专利详情
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  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统及方法【技术领域】[0001]本发明涉及肿瘤细胞分离去除【技术领域】,尤其涉及一种用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统及方法。[0002]癌症是近年来严重危害人类健康的最大杀手之一,其导致的死亡率在世界各个国家均位于前列。随着医疗科技的发展,癌症诊断治疗方面取得了一定的进展,但是大部分患者都会出现不同程度的复发和转移。近年来的研究表明诸多因素影响癌症的复发和转移,其中外周循环肿瘤细胞具有非常重要的作用。循环肿瘤细胞是由原发肿瘤脱落侵入到外周血液或淋巴循环的肿瘤细胞。[0003]自1869年Ashworth第一次在I例因癌症死亡患者的血液中发现肿瘤细胞后,有关外周血中循环肿瘤细胞的研究受到广大临床与基础医学研究者的广泛关注。近期的临床研究表明,在癌症患者的血液中血小板的数量明显高于正常人。因此开展外周血中循环肿瘤细胞及血小板的快高通量筛选,发现以往被群体平均数据所掩盖的病变信息,有助于实现肿瘤的早期诊断和复发转移监控,开展血液中循环肿瘤细胞的分离去除可为肿瘤治疗提供新的靶点和策略。[0004]现有的血液中循环肿瘤细胞的分离主要包括有基于免疫捕获的免疫磁珠分离及基于物理特性差异的微过滤技术、基于微纳米结构的纳米线捕获技术等。目前这些方法普遍存在捕获效率低、操作步骤繁琐、灵敏度低,易于对血液样品造成不可逆性破坏等缺点。由于对血液样品造成了不可逆性破坏,因此现有的分离技术只能对血液进行初步的分析检测,而不能将癌症患者全部血液中的肿瘤细胞去除,因此不能达到治疗效果。现有的循环肿瘤细胞的研究还主要停留在循环肿瘤细胞的分离检测分析,对于作为一种有效的分离去除手段去除血液中全部的循环肿瘤细胞研究还未见报道。对于循环肿瘤细胞和血小板的分离去除还有待新技术的出现。
[0005]本发明的一个目的是提出一种操作简便、分离效果好的用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统。[0006]本发明的再一个目的是提出一种避免对血液造成不可逆性破坏、能够对血液进行重新利用、有效预防和防止癌症转移的用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统。[0007]本发明的还一个目的是提出一种操作简便、分离效果好的用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的方法。
[0008]为达此目的,一方面,本发明采用以下技术方案:
[0009]用于分离去除血液中循环肿瘤细胞和血小板的系统,包括血液采集装置以及通过管道与血液采集装置相连通的第一微流控分离单元,还包括通过管道与所述第一微流控分离单元相连通的第二微流控分离单元,其中,
[0010]第一微流控分离单元用于分离血液中的循环肿瘤细胞;
[0011]第二微流控分离单元用于分离血液中的血小板。
[0012]优选的,所述第一微流控分离单元包括至少一个第一微流控芯片,所述第二微流控分离单元包括对应于所述至少一个第一微流控芯片设置的至少一个第二微流控芯片;
[0013]所述第一微流控芯片的微通道的入口端与所述血液采集装置连接,所述第一微流控芯片的微通道的出口端分出三个分支出口,血液中的血小板、红细胞和白细胞经第一分支出口流入与其相对应的第二微流控芯片的微通道内,血液中的循环肿瘤细胞经第二分支出口流出,血液中的其他成分经第三分支出口流出;
[0014]所述第二微流控芯片的微通道的出口端分出两个分支出口,血小板经第四分支出口流出,红细胞和白细胞经第五分支出口流出。
[0015]优选的,所述第一微流控芯片微通道的出口端的三个分支出口以及所述第二微流控芯片微通道的出口端的两个分支出口的位置由动力学模型

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