技术领域
[0001] 本
发明涉及一种将血液循环中转移的肿瘤细胞进行在体分离、富集、检测的装置及方法，属于血液成分分离检测技术领域。
背景技术
[0002] 研究表明，肿瘤细胞因自发或诊疗操作从实体肿瘤病灶(原发灶、转移灶)上脱落进入人体外周血液中，大部分肿瘤细胞在进入外周血后发生凋亡或被吞噬，少数能够逃逸并描着发展成为新的转移肿瘤病灶。肿瘤的可怕之处是其会发生远端转移，发展成为新的肿瘤病灶而危及生命！在目前的技术条件下，对于发生的
恶性肿瘤是无法实现控制和治愈的目的的，而且，一旦肿瘤细胞远端转移到其他组织时，其深度
信号难以采集。
[0003] 如何能够尽早及时、准确地减少、捕捉到肿瘤细胞，对于潜在的或已确诊的肿瘤患者的
治疗具有至关重要的作用及深远的意义！然而，目前尚无在体、富集、循环血液中肿瘤细胞的装置和方法，通过体外
采血化验很难检测到循环血中的肿瘤细胞，即使采集到肿瘤细胞除了获取数量信息外，因采集到的数量有限，很难进行更进一步的检测分析以及
治疗方案的
修改。CT扫描、核磁等物理手段获取的肿瘤诊断信息，一般已经是肿瘤的中晚期了，往往不能实现早期诊断、早期治疗的目的。发现时，已是肿瘤中晚期，或者肿瘤已转移，给患者及家属带来精神及物质方面的极大创伤！
发明内容
[0004] 鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种在体肿瘤细胞富集、检测的装置及方法。该装置及方法将血液循环中转移的肿瘤细胞进行富集，不仅可以减少和清除循环血中的肿瘤细胞，还可以通过对富集的肿瘤细胞进行检测提供可靠的早期诊断治疗数据和信息，实现早期诊断、早期治疗的目的。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种在体肿瘤细胞富集检测装置，它包括动脉压
力表、血
泵、至少一个分散富集腔、收集
试剂盒、检测器、静脉压力表、气泡检测及排气装置；所述动脉压力表、
血泵、分散富集腔、静脉压力表、气泡检测及排气装置通过管路
串联，串联后其一端通过取血器与病人动脉血管相连，另一端通过取血器与病人静脉血管相连；
[0006] 在所述分散富集腔的外面设有一
磁场；在所述分散富集腔内设有
磁珠；
[0007] 该磁珠由
磁性材料制成，在磁珠的表面修饰有用于
吸附、富集循环血中肿瘤细胞的
抗体或特异性核酸配体或印迹基元；在磁场的作用下，该磁珠在所述分散富集腔内悬浮扰动；
[0008] 当病人的血液经所述分散富集腔在体外循环时，该磁珠在所述分散富集腔内悬浮扰动，吸附、抓取、富集血液中可能存在的肿瘤细胞。
[0009] 优选地，所述收集试剂盒通过第二
阀门与所述分散富集腔的底部相连；当所述磁场消失时，该收集试剂盒收集所述磁珠。
[0010] 优选地，所述磁珠表面包被有稳定涂层，该涂层可以是高分子涂层和
二氧化
硅涂层的一种或两种，且其表面有可修饰基团，如
氨基、羧基、环氧基、双键、螯合
金属离子、卤素基团中的一种或数种。
[0011] 优选地，所述磁珠的直径为10nm-800um。
[0012] 优选地，在所述分散富集腔的上部设有磁珠及肝素入口，该磁珠及肝素入口经第一阀门与所述分散富集腔相通，通过该磁珠及肝素入口向所述分散富集腔内加入磁珠及肝素。
[0013] 优选地，该在体肿瘤细胞富集检测装置还包括一循环管，该循环管的两端通过第三阀门和第四阀门并联在所述分散富集腔的两端，当需要更换/收集分散富集腔内的磁珠时，打开所述第三、第四阀门，使血液经所述循环管流回病人体内。
[0014] 优选地，该在体肿瘤细胞富集检测装置还包括有清洗单元，该清洗单元包括清洗泵、清洗液瓶、废液收集瓶；所述清洗液瓶、清洗泵、分散富集腔、循环管、废液收集瓶通过管路相连，形成清洗回路。
[0015] 本发明还提供一种在体肿瘤细胞富集检测方法，它包括如下步骤：
[0016] A.搭建血液体外循环通路
[0017] 将动脉压力表、血泵、分散富集腔、静脉压力表、气泡检测及排气装置通过管路串联，串联后其一端通过取血器与病人动脉血管连，另一端通过取血器与病人静脉血管相连；
[0018] 将病人的血液经动脉压力表、血泵、分散富集腔、静脉压力表、气泡检测及排气装置后，引流回病人内，使病人的血液经上述装置在自己的体外循环后引流回到体内，实现在体循环；
[0019] B.富集循环血中的肿瘤细胞
[0020] 往分散富集腔内注入磁珠，在分散富集腔外部设置磁场；使磁珠在磁场的作用下，在分散富集腔内悬浮扰动；
[0021] 所述磁珠由磁性材料料制成，在磁珠的表面修饰有用于吸附、富集循环血中肿瘤细胞的抗体或特异性核酸配体或印迹基元；
[0022] 当病人的血液经分散富集腔在体外循环时，通过分散富集腔内悬浮扰动的磁珠，吸附、抓取、富集循环血液中可能存在的肿瘤细胞；
[0023] C.收集磁珠检测富集的肿瘤细胞
[0024] 收集磁珠，通过检测器直接检测磁珠上是否富集有肿瘤细胞；
[0025] 或者，通过试剂盒内用于检测
肿瘤标记物的试剂进行检测，从而确定病人体内是否存在肿瘤细胞或转移的肿瘤细胞。
附图说明
[0026] 图1是本发明在体肿瘤细胞富集检测装置结构示意图。
具体实施方式
[0027] 以下将参考附图详细说明本发明的示例性
实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0028] 如图1所示，本发明公开的在体肿瘤细胞富集检测装置包括动脉压力表1、血泵2、分散富集腔3、收集试剂盒4、检测器5、静脉压力表6、气泡检测及排气装置7。动脉压力表1、血泵2、分散富集腔3、静脉压力表4、气泡检测及排气装置5通过
导管串联，串联后其一端通过取血器与病人Ⅲ的动脉血管Ⅱ相连，另一端通过取血器与病人Ⅲ的静脉血管Ⅰ相连。病人Ⅲ的血液经动脉压力表1、血泵2、分散富集腔3、静脉压力表6、气泡检测及排气装置7流回病人Ⅲ体内，即病人的血液经上述装置在自己的体外循环后回到体内，简称在体循环。
[0029] 为了在体富集、减少病人体内循环血中可能存在的肿瘤细胞，如图1所示，本发明在分散富集腔3内装有由磁性材料制成的磁珠，该磁珠直径为10nm-800um，在磁珠的表面修饰有用于富集循环血中肿瘤细胞的抗体或特异性核酸配体或印迹基元以及
荧光材料。在分散富集腔3的外部通过线圈8或磁
铁产生一磁场，使分散富集腔3内的磁珠悬浮在腔体内。当病人的血液经分散富集腔3在体外循环时，磁珠在分散富集腔内悬浮扰动，吸附、抓取、富集循环血中可能存在的肿瘤细胞。分散富集腔3外的磁场大小应满足不仅可以使腔体内的磁珠悬浮在腔体内，同时，可以阻止磁珠随血液流动进入病人体内。
[0030] 如图1所示，本发明在分散富集腔3的一端(例如上端)设有一磁珠及肝素入口9，该磁珠及肝素入口9通过第一阀门10与分散富集腔3相通，可以不断地向分散富集腔3内补充/添加磁珠。同时，本发明在分散富集腔3的底部通过第二阀门11与收集试剂盒4相连。当磁场消失时，收集试剂盒4收集用于富集肿瘤细胞的磁珠。同时，该试剂盒也可以采集病人的血液。在该收集试剂盒内放置有用于检测肿瘤的试剂，，借助检测器5(例如紫外、荧光、红外、超声检测器)检测病人体内是否有肿瘤细胞。为能够更好地检测肿瘤细胞，所述磁珠上修饰有荧光材料，当磁珠上富集有肿瘤细胞后，通过荧光、紫外线类检测器即可清晰地检测到肿瘤细胞。
[0031] 本发明可以直接通过检测磁珠上是否富集有肿瘤细胞，判断病人的体内是否存在肿瘤细胞以及肿瘤是否转移，还可以通过试剂盒进一步检测病人肿瘤病情。
[0032] 本发明在体减少清除肿瘤细胞，以及在体富集检测肿瘤细胞的原理是：将病人的血液引出，流经内置有磁珠的分散富集腔后，流回病人体内；当病人的循环血液流经分散富集腔时，分散富集腔内悬浮扰动的磁珠，在不影响病人血液流动的情况下，富集病人血液中可能存在的肿瘤细胞；然后，通过收集试剂盒收集该磁珠，通过检测器直接检测磁珠，或者，通过检测器检测试剂盒判断病人体内是否存在肿瘤细胞，为下一步诊断治疗提供可靠的依据。
[0033] 在本发明具体实施例中，所述磁珠由磁性材料制成。为使磁珠与血液相容性好，磁珠表面包被有稳定涂层，该涂层可以是高分子涂层和
二氧化硅涂层的一种或两种，且其表面有可修饰基团，如氨基、羧基、环氧基、双键、螯
合金属离子、卤素基团中的一种或数种。
[0034] 在本发明的具体实施例中，所述在体肿瘤细胞富集检测装置包括有一个分散富集腔3，当然，本发明还可以包括多个并联的分散富集腔。可以根据病人的情况，选择一个或两个或多个分散富集腔吸附、富集循环血中可能存在的肿瘤细胞。
[0035] 如图1所示，本发明还包括一循环管12，该循环管的两端通过第三阀门13和第四阀门14并联在分散富集腔3的两端，当需要更换分散富集腔或收集分散富集腔内的磁珠或清洗分散富集腔时，打开第三、第四阀门，使病人的血液经循环管流回体内。如图1所示，本发明还包括有清洗单元，该清洗单元包括清洗泵15、清洗液瓶16、废液收集瓶17。清洗液瓶16、清洗泵15通过管路相连，并通过第一阀门10与分散富集腔3的一端相连，分散富集腔3的另一端经管路、第二阀门11与废液收集瓶17相连，形成清洗回路，清洗分散富集腔。
[0036] 同时，清洗液瓶16、清洗泵15通过管路相连，并通过第一阀门10、第三阀门13与循环管12的一端相连，循环管12的另一端经管路、第四阀门14、第二阀门11与废液收集瓶17相连，形成清洗回路，清洗循环管。
[0037] 在完成对一个病人循环血中肿瘤细胞的在体富集操作后，通过上述清洗单元对本发明进行清洗，以确保下次操作的安全、准确性。
[0038] 通过本发明在体富集循环肿瘤细胞的过程中，对各个阀门、血泵、清洗泵可以手动操作，也可以通过继电器和控制
开关18自动操作。
[0039] 利用上述装置，本发明实现在体富集检测循环肿瘤细胞的方法：
[0040] 1.搭建血液体外循环通路，又称在体循环通路
[0041] 将动脉压力表、血泵、分散富集腔、静脉压力表、气泡检测及排气装置通过导管串联，串联后其一端通过取血器与病人动脉血管连，另一端通过取血器与病人静脉血管相连；
[0042] 将病人的血液经动脉压力表、血泵、分散富集腔、静脉压力表、气泡检测及排气装置后，引流回病人内，即病人的血液经上述装置在自己的体外循环后引流回到体内，完成在体循环。
[0043] 2.富集循环血中的肿瘤细胞
[0044] 往分散富集腔内注入磁珠，在分散富集腔外部设置磁场；使磁珠在磁场的作用下，在分散富集腔内悬浮扰动。
[0045] 所述磁珠由磁性材料料制成，在磁珠的表面修饰有用于富集循环血中肿瘤细胞的抗体或特异性核酸配体或印迹基元。
[0046] 当病人的血液经分散富集腔在体外循环时，悬浮扰动在分散富集腔内的磁珠，吸附、抓取、富集血液中可能存在的肿瘤细胞。
[0047] 3.收集磁珠检测肿瘤细胞
[0048] 收集磁珠，通过检测器直接检测磁珠上是否富集有肿瘤细胞。
[0049] 或者，通过试剂盒内用于检测肿瘤标记物的试剂进行检测，从而确定病人体内是否存在肿瘤细胞或转移的肿瘤细胞。
[0050] 本发明的创新性在于：
[0051] 1、本发明实现了在体、吸附、富集、检测循环肿瘤细胞，填补了该领域在体富集检测肿瘤细胞的空白。
[0052] 2、本发明实现了早期检测肿瘤细胞的目的，对肿瘤的发生、发展的判断，提供了较好的数据支持和帮助，对肿瘤的诊断和治疗提供了可靠的依据。
[0053] 3、本发明实现了在体吸附肿瘤细胞，体外杀死、清除肿瘤细胞，减少肿瘤细胞远端转移发生的概率和机会，对患者具有极其重大的意义！
[0054] 本发明可实现在体吸附、体外杀死肿瘤细胞，不会影响病人
机体的免疫系统功能，有助于激活、调动和恢复机体的免疫系统，达到自身免疫治疗的目的。在没有进一步刺激体内肿瘤的情况下，不太会增加肿瘤的复制速度。
[0055] 对吸附的肿瘤细胞进行基因的突变情况、药物治疗与耐药情况进行检测，可以为治疗用药和
预后判断提供客观和直接的参考数据。对肿瘤的发生、发展的全过程的研究也都提供了不可获缺的数据。
[0056] 实现了肿瘤转移的监控，通过对循环血中的肿瘤细胞的吸附、富集，减少和清除循环血中的肿瘤细胞，期望能够实现限制肿瘤细胞远端转移的目的。另外，通过检测吸附的肿瘤细胞可以监测肿瘤远端组织转移的情况，并通过
人工智能及
数据库数据的整合及模拟工程，较好的预判肿瘤细胞种植转移、远端组织转移的进展情况和远端转移的程度。
[0057] 对病人机体的损伤小。肿瘤细胞的吸附不易发生机体对进入体内的外源“物质”过敏的现象。对患者的损伤小，使得患者的
生活质量不会受到大的影响。
[0058]
费用低，节省医保的费用，适合人群更加广泛，容易在各级医疗机构中采用。
[0059] 不需要依赖国外的大型高端显像设备，不会因为国外设备的升级而花费更多的费用。
[0060] 4、本发明可衍生为一种新的血液精准
透析方法，实现对血液中有害成分的精准去除。
[0061] 最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
