CN103599574B - 一种用于分离循环肿瘤细胞的滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于分离循环肿瘤细胞的滤器，包括容积管和置于所述容积管内的滤膜，所述容积管的上端部和下端部分别设置有开口，所述滤膜通过膜托固定在所述容积管内。本发明将滤膜固定在容积管内，待测样品进入容积管内，经过滤膜的过滤后流出容积管，肿瘤细胞被截留在滤膜上，完成过滤后，将滤膜从其中取出即可，重新安装新的滤膜即可开始新的过滤，操作较为简便。

Description

一种用于分离循环肿瘤细胞的滤器
技术领域
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种将容积管与滤膜结合起来对循环肿瘤细胞进行过滤的滤器。
背景技术
循环肿瘤细胞(circulatingtumorcells，CTCs)是指自发或因诊疗操作由实体瘤或转移灶释放进入外周血循环的肿瘤细胞，是恶性肿瘤患者出现术后复发和远处转移的重要原因。近年来，随着检测技术的不断改进，CTCs检测作为一种新型的非侵入性诊断工具，在早期发现患者术后复发与远处转移、评估疗效与预后等方面的应用价值已成为临床研究的热点。
由于CTCs在外周血中的数量极少，通常需在约1亿个白细胞和500亿个红细胞中寻找仅有的数个肿瘤细胞，因此为了提高CTCs的检出率，通常需在检测前行CTCs富集，即将CTCs从血液或其他样本中分离出来。目前CTCs的富集方法按其原理主要分为免疫磁性分离法和基于CTCs的物理性质的富集法。其中，基于CTCs的物理性质的富集法主要由密度梯度离心法和过滤法。
密度梯度离心法是目前实验室常用的一种富集肿瘤细胞的方法，可从外周血中分离单个核细胞(包括CTCs)，设备要求不高，方法较为简单，但该方法缺乏特异性，易导致缺乏相应密度的肿瘤细胞丢失。
过滤法是基于肿瘤细胞大小的分离法(isolationbysizeofepithelialtumorcells，ISET)，主要根据肿瘤细胞与正常细胞的大小不同来分离肿瘤细胞。这种通过物理方法分离的细胞形态保存完整，表面的各种抗原或分子标记均无破坏，不影响细胞的特性，为后续的检测提供了良好的条件，且该方法设备技术要求不高，过程易于掌握。
关于采用过滤法来进行CTCs细胞富集这种方法，科学家及学者进行了广泛的研究，但是现有的很多实验的研究都是将滤膜和相应的容积管或者注射器通过简单的方式联系在一起，操作步骤繁多，使用较为不便。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种操作简单的用于分离循环肿瘤细胞的滤器。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于分离循环肿瘤细胞的滤器，包括容积管和置于所述容积管内的滤膜，所述容积管的上端部和下端部分别设置有开口，所述滤膜通过膜托固定在所述容积管内。
可选地，根据本发明的滤器，所述容积管的上端部可拆卸地连接有上塞体，所述上塞体伸入所述容积管内，所述上塞体沿其轴向设置有通孔。
可选地，根据本发明的滤器，所述滤器进一步包括连接在所述容积管下端部的扣盖，所述膜托的一部分穿过所述扣盖下方的开口与下塞体连接。
可选地，根据本发明的滤器，所述滤膜与所述膜托之间设置有过滤塞。
可选地，根据本发明的滤器，所述滤膜的滤孔孔径为4μm-50μm。
可选地，根据本发明的滤器，所述滤膜的面积为0.5mm2-5mm2。
可选地，本发明所述的滤器，所述滤膜的厚度为2μm-1mm。
可选地，根据本发明的滤器，所述滤膜含有1000-100000个滤孔。
可选地，根据本发明的滤器，所述滤膜为派瑞林薄膜或聚合物薄膜。
本发明将滤膜固定在容积管内，待测样品进入容积管内，经过滤膜的过滤后流出容积管，肿瘤细胞被截留在滤膜上，完成过滤后，将滤膜从其中取出即可，重新安装新的滤膜即可开始新的过滤，操作较为简便。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明一种实施方式中滤器的分解示意图；
图2为本发明另一种实施方式中滤器的分解示意图；以及
图3为本发明再一种实施方式中滤膜在容积管中的分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
图1示出了本发明一种实施方式中滤器的分解示意图。如图1中所示，所述滤器包括容积管1，所述容积管1内部中空，其上端设置有开口用来输入待分离样本，下端也设置有开口用来输出分离后样本。在所述容积管1内设置有滤膜2，所述滤膜2通过膜托3固定在所述容积管1内。所述膜托上设置有能够让样本流出的通道，而且其能够从所述容积管内取出，以在过滤完成后能够将其上的滤膜取下。诸如全血或特定血样等待分离的样本自容积管的上端开口进入容积管内，经过滤膜的过滤作用，肿瘤细胞被截留在滤膜上，分离出肿瘤细胞的样本通过膜托中的通道流至容积管下端开口，最终排出容积管。将滤膜上的目标肿瘤细胞进行常规的染色和漂洗处理后，将膜托从容积管中取出，然后将其上的滤膜取下，干燥后封片（封片，即，将滤膜封固保存于载玻片与盖玻片之间，使之不与空气发生接触，利于保存及后续的观察），即可进行后续的观察和检测。本发明将滤膜固定在容积管中，可方便地进行循环肿瘤细胞的过滤，完成过滤后，将滤膜从其中取出即可，重新安装新的滤膜即可开始新的过滤，操作较为简便。
图2示出了本发明另一种实施方式中滤器的分解示意图。如图2中所示，所述容积管1的结构与图1中容积管相同，区别在于其上端部连接有上塞体4。所述上塞体4通过容积管上端部的开口伸入所述容积管1内与容积管连接，所述上塞体4沿其轴向设置有通孔，使得待分离样本由此通孔进入容积管内。在所述容积管1的下端部连接扣盖5，所述扣盖5的下部具有开口，所述膜托3的一部分穿过该开口后与一下塞体6连接，所述下塞体6的底部设置有出液口。待分离的样本进入容积管内，经滤膜拦截肿瘤细胞后经下塞体的出液口排出。将滤膜上得到的目标肿瘤细胞进行常规染色和漂洗处理后，将扣盖从容积管上卸下，将滤膜从膜托上取下进行干燥封片，即可进行下一步的观察或检测。通过设置上塞体、扣盖和下塞体，能够方便地将其中的滤膜取出；而且，所述上塞体、扣盖和下塞体拆除后，可以较为便捷地对中空的容积管进行清洗。还可以在膜托与扣盖接触处加装密封垫9，以保证两者连接的密封性，防止样本而密封不好而发生泄露。
本发明滤器中所用的滤膜的厚度可以根据实际样品的情况进行调整，一般厚度为2μm-1mm。由于滤膜厚度较薄，如果待分离的样品较为粘稠或进样速度较快时，会对滤膜造成一定的冲击力。为了防止冲击力过大引起滤膜破损，本发明所述滤器中，在所述滤膜2与所述膜托3之间设置有过滤塞7。所述过滤塞7的面积等于或略大于所述滤膜2的面积。将滤膜平铺在所述过滤塞上之后，在将过滤塞固定在所述膜托上。由于过滤塞对滤膜提供支撑，即使待分离的样品对滤膜形成冲击时，也能保证滤膜不会出现破损，保证过滤的顺利进行。同时，为了保证滤膜在经受待分离样品的冲击时保持平整，还可以在所述滤膜上放置压垫8，所述压垫压在所述滤膜的边缘，能够使得样品落到滤膜上时不会使其产生皱褶而影响过滤效果。
本发明所述滤器中，诸如所述容积管、上塞体、下塞体等配件可由玻璃、金属或塑料等材料制成。所述滤膜为派瑞林薄膜或聚合物薄膜，其中，所述聚合物薄膜可以是诸如聚碳酸酯薄膜、聚乙烯薄膜等任何聚合物薄膜。所述滤膜的面积一般为0.5mm2-5mm2，根据过滤的实际需要，滤膜上分布的滤孔数量可以为1000-100000个，滤膜的滤孔孔径可根据实际分离的循环肿瘤细胞的大小进行调整，一般为4μm-50μm。
本发明所述滤器中，所述滤膜的数量可以为一张，也可以为多张。当待分离的肿瘤细胞直径分布区间较大时，采用一张滤膜和同一尺寸孔径进行分离，会导致特定尺寸细胞的丢失，如果样本较粘稠，还容易发生滤膜堵塞，影响分离效果。为此，可以在所述容积管中设置多张滤膜，滤膜的孔径按照自上而下的顺序依次减小，从而能够将各个尺寸的循环肿瘤细胞均实现分离。此时，只需在所述容积管中设置多个膜托，将膜托可拆卸地连接在所述容积管中，即可将样本经过多层滤膜的过滤，实现分级过滤，同时还能防止滤膜发生堵塞。相邻两张滤膜之间的间距可根据样本的实际情况进行设计和调整，一般设置成5μm-20cm。
图3示出了本发明另一种实施方式中滤膜在容积管中的分布示意图，该实施方式中，在所述容积管1内设置了3张滤膜，图中省略了其他部件。如图3中所示，容积管1内设置有3张滤膜，每个滤膜上都分布有多个滤孔，所述滤孔的孔径按照自上而下的顺序依次为10μm、8μm和5μm，每相邻两个滤膜之间的间距为500μm。全血或特定的血样由上至下依次经过3层滤膜的过滤，最后变成废液排出。由于滤膜的孔径依次减小，该3层滤膜对循环肿瘤细胞形成梯度过滤，每层滤膜上都富集有特定尺寸的肿瘤细胞，实现对不同尺寸的肿瘤细胞保持较好的截留率，相对于现有技术中利用单层滤膜进行过滤，该实施方式中的滤器对肿瘤细胞具有更好的截留效果。为了更好地说明该效果，本发明将采用单层滤膜进行过滤的效果与采用三层滤膜进行过滤的效果进行了对比试验。其中，所述单层滤膜的滤孔孔径为10μm。对比试验的结果如下表1所示。
表1单层滤膜滤器与三层滤膜滤器对细胞的截留率对比
PC3 SKBR-3 HT29 MDA-MB-231 Hep G2
单层滤膜 85±5% 78±7% 71±5% 50±10% 52±12%
多层滤膜 99±1% 98±2% 97±2% 96±1% 98±1%
上表中：
PC3为前列腺癌细胞系，该细胞的平均直径约16.78um。
SKBR-3为乳腺癌细胞系，该细胞的平均直径约14.76um。
HT29为结肠癌细胞系，该细胞的平均直径约12.56um。
MDA-MB-231为乳腺癌细胞系，该细胞的平均直径约10.69um。
HepG2为肝癌细胞系，该细胞的平均直径约12.56um。
由上述表1可以看出，通过3层滤膜的梯度富集，几乎能将所有的肿瘤细胞分离出来，细胞的截留效果明显高于单层滤膜的截留效果。针对富集到的不同尺寸肿瘤细胞，可选择不同的检测方式，例如，较大尺寸细胞可用于光学染色，中等大小细胞用于免疫组化染色，较小细胞可用于分子生物学鉴定，从而满足不同的检测需求。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

Claims (2)

1.一种用于分离循环肿瘤细胞的滤器，包括容积管(1)和置于所述容积管(1)内的滤膜(2)，所述容积管(1)的上端部和下端部分别设置有开口，所述滤膜(2)通过膜托(3)固定在所述容积管(1)内；
所述容积管(1)的上端部可拆卸地连接有上塞体(4)，所述上塞体(4)伸入所述容积管(1)内，所述上塞体(4)沿其轴向设置有通孔；
所述滤器进一步包括连接在所述容积管(1)下端部的扣盖(5)，所述膜托(3)的一部分穿过所述扣盖(5)下方的开口与下塞体(6)连接；
所述滤膜(2)与所述膜托(3)之间设置有过滤塞(7)；
在所述容积管(1)内设置有3张滤膜，每个滤膜上都分布有多个滤孔，所述滤孔的孔径依次减小，孔径按照自上而下的顺序依次为10μm、8μm和5μm，每相邻两个滤膜之间的间距为500μm；所述滤膜(2)的面积为0.5mm2-5mm2；所述滤膜(2)的厚度为2μm-1mm；所述滤膜(2)含有1000-100000个滤孔。
2.根据权利要求1所述的滤器，其特征在于：所述滤膜(2)为派瑞林薄膜或聚合物薄膜。
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