CN104498348A - 一种用于分离特异细胞的滤器 - Google Patents

一种用于分离特异细胞的滤器 Download PDF

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彭绍铁
黄劭毅
周鹏飞
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Abstract

本发明公开了一种用于分离特异细胞的滤器，该滤器根据样品流向依次包括：容积管，容积管为中空圆柱，其第一端设置入口，用于输入和蓄积样品；液位检测管，液位检测管为透明管状，其第一端与容积管第二端连接，用于输入、蓄积容积管输入的样品，并用于检测液面的高度；过滤装置，过滤装置第一端与液位检测管第二端连接，过滤装置第二端设置出口，用于过滤样品中的特异细胞并将过滤后的样品输出。根据本发明的滤器，液位检测管内部液体的液面经过光电监测点后，通过光的折射使光线偏移来检测液面高度，从而使过滤装置一直保持在液体中，使过滤得到的细胞保持活性。

Description

一种用于分离特异细胞的滤器
技术领域
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种用于分离特异细胞的滤器。
背景技术
部分特异细胞在外周血中数量极少，如循环肿瘤细胞(CTCs)，通常需要在约1亿白细胞或500亿红细胞中寻找仅有的数个肿瘤细胞。在胸腹水、尿液、痰液、子宫颈洗刷液和支气管灌洗液等体液中也存在肿瘤等特异细胞，特异细胞的共同特点为相对体液细胞体积偏大、数量极少，因此在使用特定设备检测时，为了保证设备使用的有效性和准确性，必须对细胞进行过滤。
过滤法是基于细胞大小的分离方法，主要根据细胞与正常细胞的大小来分离特异细胞(如肿瘤细胞)。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，为后续检测提供了良好的条件，且该方法对设备技术要求不高，过程也易于掌握。
目前过滤法中使用滤器大多是将滤膜与相应的容积管或注射器简单连接在一起，具有如下缺陷：操作步骤繁多，不容易控制；滤膜容易褶皱破损不能保证过滤效果；滤膜易暴露在空气中，不能保证特异细胞原有的特性。
发明内容
为此，本发明提出了一种可以解决上述问题的或至少能部分解决上述问题的用于分离特异细胞的滤器。
根据本发明的一方面，提供了一种用于分离特异细胞的滤器，该滤器根据样品流向依次包括：
容积管，所述容积管为中空圆柱，其第一端设置入口，用于输入和蓄积样品；
液位检测管，所述液位检测管为透明管状，其第一端与所述容积管第二端连接，用于输入、蓄积所述容积管输入的样品，并用于检测液面的高度；
过滤装置，所述过滤装置第一端与所述液位检测管第二端连接，所述过滤装置第二端设置出口，用于过滤样品中的特异细胞并将过滤后的样品输出。
可选地，根据本发明的滤器，其中，所述容积管第二端与所述液位检测管第一端连接处设置有第一密封垫圈。
可选地，根据本发明的滤器，其中所述容积管第二端与所述液位检测管第一端通过卡扣结构和导向结构连接。
可选地，根据本发明的滤器，其中所述液位检测管第一端套装在所述容积管第二端内，其中，
所述液位检测管第一端外壁设置凹陷或凸起的卡扣结构和凹陷或凸起的导向结构；
所述容积管第二端内壁设置有与所述液位检测管第一端外壁相配合的卡扣结构和导向结构。
可选地，根据本发明的滤器，其中所述过滤装置包括：
内托盘，所述内托盘第一端设置有圆形凹槽，第二端设置有出口，所述内托盘通过所述圆形凹槽的槽壁套装在所述液位检测管第二端内；以及，
依次安装在所述圆形凹槽中的流体控制盘、支撑网、滤膜和第二密封垫圈。
可选地，根据本发明的滤器，其中所述过滤装置进一步地包括锁紧螺帽，所述锁紧螺帽套装在所述液位检测器第二端外壁上并通过螺纹进行锁紧。
可选地，根据本发明的滤器，其中所述内托盘与所述液位检测管第二端通过导向结构连接，其中，
所述圆形凹槽的外壁上设置有凸起或凹陷导向结构，所述液位检测管第二端内壁上设置有与所述导向结构配合的凹陷或凸起的导向结构。
可选地，根据本发明的滤器，其中所述滤膜的孔径为5-50um、厚度为3-100um、面积为5mm2-500mm2，且具有10-30万个滤孔。
可选地，根据本发明的滤器，其中所述液位检测管内径为6-20um、长度为20-60um。
可选地，根据本发明的滤器，其中所述流体控制盘设置有孔径为0.2-10mm的滤孔。
根据本发明的滤器，将滤膜固定在液位检测管内，待测样品进入容积管及液位检测管内，经滤膜过滤后从内托盘的出口流出，特异细胞被截留在滤膜上，过滤完成后，将滤膜从其中取出安装新滤膜即可开始新的过滤操作。根据本发明的滤器，液位检测管为透明管状，其和检测设备相连接，根据内部液体的液面经过光电监测，通过光折射使光线偏移进行检测液面高度，根据检测结果可以控制液面高度，从而使滤膜一直保持在样品中，使过滤得到的特异细胞能保持其原有的特性。根据本发明的滤器，其过滤装置中设置了流体控制盘设置在内托盘上，可以控制样品的流速和流量，另外在滤膜下部设置支撑网，以及滤膜上部设置密封垫圈均可以防止滤膜受到样品的冲击造成的破损；在内托盘圆形凹槽的外壁和液位检测管第二端内壁之间通过卡扣连接，避免了螺纹连接的旋转力，防止滤膜褶皱和破损，保证了过滤操作的顺利完成。
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示出了根据本发明一种实施方式的滤器；
图2示出了根据本发明一种实施方式的滤器爆炸图；
图3示出了根据本发明一种实施方式的容积管立体图；
图4示出了根据本发明一种实施方式的液位检测器立体图；
图5示出了根据本发明一种实施方式的内托盘主视图；
图6示出了根据本发明一种实施方式的锁紧螺帽的俯视图；
图7示出了根据本发明一种实施方式的流体控制盘的俯视图；
其中，附图标记为：
滤器1000、容积管1100、液位检测管1200、过滤装置1300、内托盘1310、圆形凹槽1311、出口1312、流体控制盘1320、支撑网1330、滤膜1340、第二密封垫圈1350、锁紧螺帽1360和第一密封垫圈1400。
具体实施方式
本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实现方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。
根据本发明的用于分离特异细胞的滤器1000，该滤器1000根据样品流向依次包括：容积管1100，容积管1100为中空圆柱，其第一端设置入口，用于输入和蓄积样品；液位检测管1200，液位检测管1200为透明管状，其第一端与容积管1100第二端连接，用于输入、蓄积容积管1100输入的样品，并用于检测液面的高度；过滤装置1300，过滤装置1300第一端与液位检测管1200第二端连接，过滤装置1300第二端设置出口，用于过滤样品中的特异细胞并将过滤后的样品输出。
根据本发明的滤器，待测样品进入容积管及液位检测管内，经过滤装置过滤后从内托盘的出口流出，特异细胞被截留在滤膜上，过滤完成后，将滤膜从其中取出安装新滤膜即可开始新的过滤操作；根据本发明的滤器，液位检测管为透明管状，其和检测设备相连接，根据内部液体的液面经过光电监测，通过光折射使光线偏移进行检测液面高度，根据检测结果可以控制液面高度，从而使滤膜一直保持在样品中，隔绝空气，使过滤得到的特异细胞能保持其原有的特性。
根据本发明的滤器1000，其中，容积管1100第二端与液位检测管1200第一端连接处设置有第一密封垫圈1400。
根据本发明的滤器，在其中容积管和所述液位检测管的连接处设置第一密封垫圈后可以使两者连接更加紧密。
根据本发明的滤器1000，其中容积管1100第二端与液位检测管1200第一端通过卡扣结构和导向结构连接。
根据本发明的滤器1000，其中液位检测管1200第一端套装在容积管1100第二端内，其中，
液位检测管1200第一端外壁设置凹陷或凸起的卡扣结构和凹陷或凸起的导向结构；
容积管1100第二端内壁设置有与液位检测管1200第一端外壁相配合的卡扣结构和/或导向结构。
根据本发明的滤器，在其中液位检测管和容积管之间的连接方式采用卡扣结构和导向结构连接。其中，两者可以仅使用卡扣结构，如在液位检测管第一端设置凸起的卡扣结构，则在容积管第二端内壁设置凹陷的或者镂空状的卡扣结构，使得所述凸起的结构和凹陷的结构卡扣在一起，反之，液位检测管第一端设置为凹陷的卡扣结构，则容积管第二端设置凸起的卡扣结构，如果仅设置卡扣结构，则至少设置3个。优选地，同时设置卡扣结构和导向结构进行连接，当同时设置卡扣结构和导向结构时，连接更紧固，连接效果更好，且避免了采用螺纹紧固时产生的旋转力。
根据本发明的滤器1000，其中过滤装置1300包括：
内托盘1310，内托盘1310第一端设置有圆形凹槽1311，第二端设置有出口1312，内托盘1310通过圆形凹槽1311的槽壁套装在液位检测管1200第二端内；以及，
依次安装在圆形凹槽1311中的流体控制盘1320、支撑网1330、滤膜1340和第二密封垫圈1350。
根据本发明的滤器，在所述内托盘的圆形凹槽内流体控制盘上和滤膜之间设置支撑网，将滤膜平铺在支撑网上，对滤膜提供支撑，即使在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，从而保证过滤操作的顺利进行。第二密封垫圈的边缘压在滤膜上，当过滤样品落在滤膜上时，能够使样品落到滤膜上不会使滤膜产生褶皱从而影响过滤效果。其中在过滤装置中设置了流体控制盘，可以通过对流体控制盘的孔径尺寸和滤孔分布控制流体的流速和流量。
根据本发明的滤器1000，其中过滤装置1300进一步地包括锁紧螺帽1360，锁紧螺帽1360套装在液位检测器1200第二端外壁上并通过螺纹进行锁紧。
根据本发明的锁紧螺帽的内壁设置有螺纹，在液位检测器第二端的外壁上设有与锁紧螺帽配合的螺纹以方便进行锁紧，在其外壁进行锁紧，从而保证内托盘中滤膜仅受到向上推的力，从而不会产生褶皱保证了过滤效果。
根据本发明的滤器1000，其中内托盘1310与液位检测管1200第二端通过导向结构连接，其中，
圆形凹槽1311的外壁上设置有凸起或凹陷导向结构，液位检测管1200第二端内壁上设置有与导向结构配合的凹陷或凸起的导向结构。
根据本发明的滤器，其中，在内托盘的圆形凹槽上设置凸起或凹陷的导向结构以及在液位检测管第二端的内壁上设置与其对应的凹陷或凸起的导向结构对两者进行连接密封，使滤膜仅承受密封垫圈的压力，而防止了螺旋拧紧时螺纹产生的旋转力等，从而保证在安装的过程中滤膜不会产生褶皱，保证了过滤的效果。
根据本发明的滤器1000，其中所述滤膜1340的孔径为5-50um、厚度为3-100um、面积为5mm2-500mm2，且具有10-30万个滤孔。
根据本发明的滤器，利用滤膜面积为5-500mm2的滤膜，10-30万滤孔时，对1-10ml血液进行检测，检出率能达到80％；而使用面积为0.5-5mm2、1000-10万滤孔的滤膜对0.1-2.5ml的血液进行检测，检出率仅为20-50％。
根据本发明的滤器1000，其中液位检测管1200内径为6-20um、长度为20-60um。
其中根据本发明的滤器，其中液位检测管的内径小于容积管的内径。
根据本发明的滤器1000，其中流体控制盘1320设置有孔径为0.2-10mm滤孔，。
根据本发明的滤器，其中流体控制盘设置滤孔，滤孔孔径的大小根据流速和流量的控制设置不同的规格。
根据本发明的滤器可选因素较多，根据本发明的权利要求可以组合设计出不同的实施例，但不同的实施例仅对本发明进行说明，并不是对本发明进行限制。下面将结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。
实施例1
根据图1示出的用于分离特异细胞的滤器1000，该滤器1000根据样品流向依次包括：容积管1100，容积管1100为中空圆柱，其第一端设置入口，用于输入和蓄积样品；液位检测管1200，液位检测管1200为透明管状，其第一端与所述容积管1100第二端连接，用于输入、蓄积容积管1100输入的样品，并用于检测液面的高度；过滤装置1300，过滤装置1300第一端与液位检测管1200第二端连接，过滤装置1300第二端设置出口，用于过滤样品中的特异细胞并将过滤后的样品输出。
根据本实施例的滤器，待测样品进入容积管及液位检测管内，经过滤装置过滤后从内托盘的出口流出，特异细胞被截留在滤膜上，过滤完成后，将滤膜从其中取出安装新滤膜即可开始新的过滤操作；根据本实施例的滤器，液位检测管为透明管状，其和检测设备相连接，根据内部液体的液面经过光电监测，通过光折射使光线偏移进行检测液面高度，根据检测结果可以控制液面高度，从而使滤膜一直保持在液体中，隔绝空气，使过滤得到的特异细胞能保持其原有的特性。
实施例2
根据图1示出的用于分离特异细胞的滤器1000，该滤器1000根据样品流向依次包括：容积管1100，容积管1100为中空圆柱，其第一端设置入口，用于输入和蓄积样品；液位检测管1200，液位检测管1200为透明管状，其第一端与所述容积管1100第二端连接，用于输入、蓄积容积管1100输入的样品，并用于检测液面的高度；过滤装置1300，过滤装置1300第一端与液位检测管1200第二端连接，过滤装置1300第二端设置出口，用于过滤样品中的特异细胞并将过滤后的样品输出。
根据图2示出的根据本发明滤器1000的爆炸图可以看出，其中，容积管1100第二端与液位检测管1200第一端连接处设置有第一密封垫圈1400，其中容积管1100第二端与液位检测管1200第一端通过卡扣结构和导向结构连接。液位检测管1200第一端套装在容积管1100第二端内，其中，液位检测管1200第一端外壁设置凹陷或凸起的卡扣结构和凹陷或凸起的导向结构；所述容积管1100第二端内壁设置有与液位检测管1200第一端外壁相配合的卡扣结构和导向结构。过滤装置1300包括：内托盘1310，内托盘1310第一端设置有圆形凹槽1311，第二端设置有出口1312，内托盘1310通过圆形凹槽1311的槽壁套装在液位检测管1200第二端内；以及，依次安装在圆形凹槽1311中的流体控制盘1320、支撑网1330和滤膜1340；以及，第二密封垫圈1350，第二密封垫圈1350设置在液位检测管1200第二端和内托盘1310连接处。内托盘1310与液位检测管1200第二端通过导向结构连接，其中，圆形凹槽1311的外壁上设置有凸起或凹陷导向结构，液位检测管1200第二端内壁上设置有与导向结构配合的凹陷或凸起的导向结构。过滤装置1300进一步地包括锁紧螺帽1360，锁紧螺帽1360套装在液位检测器1200第二端外壁上并通过螺纹进行锁紧。滤膜1340的孔径为5-50um、厚度为3-100um、面积为5mm2-500mm2，且具有10-30万个滤孔。液位检测管1200内径为6-20um、长度为20-60um；流体控制盘1320设置有孔径为0.2-10um滤孔。
其中根据图3和图4可以看出容积管和液位检测管的立体结构，以及容积管和液位检测管上的卡扣结构和导向结构。从图3和4可以看出，在本实施例中同时设置卡扣结构和导向结构，其中，液位检测管第一端设置凸起的卡扣结构，在容积管第二端内壁设置镂空状的卡扣结构，使凸起的结构和凹陷的结构卡扣在一起，液位检测管的第一端设置有凸起的导向结构，在容积管的第二端内壁上设置凹陷的导向结构与之相配合。
根据图5可以看出内托盘包括圆形凹槽1311和出口1312；根据图6可以看出锁紧螺帽内部设置有螺纹，外部设置凸起结构协助锁紧螺帽旋转并将其拧紧在所述液位检测器第二端外壁上；从图7可以看出流体控制盘上设置有滤孔，也可以根据需要选择具有不同规格滤孔的流体控制盘。
根据本实施例的滤器，待测样品进入容积管及液位检测管内，经过滤装置过滤后从内托盘的出口流出，特异细胞被截留在滤膜上，过滤完成后，将滤膜从其中取出安装新滤膜即可开始新操作。根据本实施例的滤器，液位检测管为透明管状，其与检测设备相连，根据内部液体的液面经光电监测，通过光折射使光线偏移来检测液面高度，根据检测结果控制液面高度，从而使滤膜一直保持在样品中，隔绝空气，使过滤得到的特异细胞能保持其原有特性。内托盘的圆形凹槽内流体控制盘上和滤膜之间设置支撑网，将滤膜平铺在支撑网上，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，从而保证过滤操作的顺利进行。第二密封垫圈边缘压在滤膜上，当过滤样品落在滤膜上时，能够使样品落到滤膜上不会使滤膜产生褶皱。在过滤装置中设置了流体控制盘，可以通过对流体控制盘的孔径尺寸和滤孔分布控制流体的流速和流量。在内托盘的圆形凹槽上设置凸起或凹陷的导向结构，使滤膜在安装过程中仅承受密封垫圈的压力，而防止了如螺旋拧紧时螺纹产生的旋转力等，从而保证在安装的过程中滤膜不会产生褶皱，保证了过滤的效果。在液位检测器第二端的外壁上设有与锁紧螺帽配合的螺纹以方便进行锁紧，使托盘中滤膜仅受到向上推的力，不会产生褶皱。根据本实施例的滤器对特异细胞的检出率能达到80％以上。
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。

Claims (10)

1.一种用于分离特异细胞的滤器(1000)，该滤器(1000)根据样品流向依次包括：
容积管(1100)，所述容积管(1100)为中空圆柱，其第一端设置入口，用于输入和蓄积样品；
液位检测管(1200)，所述液位检测管(1200)为透明管状，其第一端与所述容积管(1100)第二端连接，用于输入、蓄积所述容积管(1100)输入的样品，并用于检测液面的高度；
过滤装置(1300)，所述过滤装置(1300)第一端与所述液位检测管(1200)第二端连接，所述过滤装置(1300)第二端设置出口，用于过滤样品中的特异细胞并将过滤后的样品输出。
2.根据权利要求1所述的滤器(1000)，其中，所述容积管(1100)第二端与所述液位检测管(1200)第一端连接处设置有第一密封垫圈(1400)。
3.根据权利要求1所述的滤器(1000)，其中所述容积管(1100)第二端与所述液位检测管(1200)第一端通过卡扣结构和导向结构连接。
4.根据权利要求3所述的滤器(1000)，其中所述液位检测管(1200)第一端套装在所述容积管(1100)第二端内，其中，
所述液位检测管(1200)第一端外壁设置凹陷或凸起的卡扣结构和凹陷或凸起的导向结构；
所述容积管(1100)第二端内壁设置有与所述液位检测管(1200)第一端外壁相配合的卡扣结构和导向结构。
5.根据权利要求1所述的滤器(1000)，其中所述过滤装置(1300)包括：
内托盘(1310)，所述内托盘(1310)第一端设置有圆形凹槽(1311)，第二端设置有出口(1312)，所述内托盘(1310)通过所述圆形凹槽(1311)的槽壁套装在所述液位检测管(1200)第二端内；以及，
依次安装在所述圆形凹槽(1311)中的流体控制盘(1320)、支撑网(1330)、滤膜(1340)和第二密封垫圈(1350)。
6.根据权利要求5所述的滤器(1000)，其中所述过滤装置(1300)进一步地包括锁紧螺帽(1360)，所述锁紧螺帽(1360)套装在所述液位检测器(1200)第二端外壁上并通过螺纹进行锁紧。
7.根据权利要求6所述的滤器(1000)，其中所述内托盘(1310)与所述液位检测管(1200)第二端通过导向结构连接，其中，
所述圆形凹槽(1311)的外壁上设置有凸起或凹陷导向结构，所述液位检测管(1200)第二端内壁上设置有与所述导向结构配合的凹陷或凸起的导向结构。
8.根据权利要求5所述的滤器(1000)，其中所述滤膜(1340)的孔径为5-50um、厚度为3-100um、面积为5mm2-500mm2，且具有10-30万个滤孔。
9.根据权利要求1所述的滤器(1000)，其中所述液位检测管(1200)内径为6-20um、长度为20-60um。
10.根据权利要求6所述的滤器(1000)，其中所述流体控制盘(1320)设置有孔径为0.2-10mm的滤孔。
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