CN107418871A

CN107418871A - 一种用于富集循环肿瘤细胞的自动化仪器的制作方法

Info

Publication number: CN107418871A
Application number: CN201610346503.3A
Authority: CN
Inventors: 周志图
Original assignee: BEIJING BIOTEKE BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Wuxi hundred Biotechnology Co., Ltd.
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2017-12-01

Abstract

本发明的目的在于提供一种富集循环肿瘤细胞的仪器。包括：基座、腔体和仪器主体。仪器主体包含：(1)加液、吸液、移液、抓取装置；(2)可自动定位的可自动调角度摇床；(3)自动开启或关闭离心管瓶盖的机构；(4)离心管上料机构；(5)颠倒摇匀机构；(6)高速离心机；(7)磁吸的机构；(8)收集装置，磁珠固定装置以及最终样品固定装置；其中，装置(1)的运转用于与装置(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)之间的相互衔接，装置(2)、(5)的所述操作台用于离心管的摇匀，装置(6)用于离心管的离心，装置(7)用于对循环肿瘤细胞的磁吸。本发明所述核酸提取仪的提取效率高、运行精度高、稳定性好。

Description

一种用于富集循环肿瘤细胞的自动化仪器的制作方法

技术领域

本发明涉及一种富集循环肿瘤细胞的仪器。通过利用磁珠法提取血液中核酸的自动化仪器，可用来检测是否患病，因此属于细胞检测领域。

背景技术

循环肿瘤细胞（circulating tumour cell），通常把进入人体外周血的肿瘤细胞称为循环肿瘤细胞。循环肿瘤细胞的检测可有效地应用于体外早期诊断，化疗药物的快速评估，个体化治疗包括临床筛药、耐药性的检测，肿瘤复发的监测以及肿瘤新药物的开发等。CTC的临床检测在国内已有很多医院及科研单位在做相关方面的研究。目前市面上应用较多的是“人外周血白细胞去除试剂盒”，能够快速有效的去除病人外周血中的白细胞、红细胞、血浆蛋白等，从而达到富集血中循环稀有细胞，包括循环肿瘤细胞CTC、干细胞、胎儿细胞等。但是特异性较差，周期较长。因此，亟需开发一种相对简单、低成本的自动化富集循环肿瘤细胞的仪器。

发明内容

本发明涉及一种富集循环肿瘤细胞的仪器。通过利用磁珠法提取血液中循环肿瘤细胞自动化仪器，可用来检测是否患病，本发明的目的在于提供一种富集循环肿瘤细胞效率高、运行精度高、稳定性好的仪器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

富集循环肿瘤细胞仪，包括：基座、与基座相连的腔体、位于腔体的内部且被安装到基座的仪器主体。仪器主体包含：（1）位于腔体上部且垂直于基座可移动的加液、吸液、移液、抓取装置；（2）相对于基座在运行过程中可自动定位的可自动调角度摇床；（3）固定于基座上用于自动开启或关闭离心管瓶盖的机构；（4）相对基座可移动的离心管上料机构；（5）相对基座可自动定位的颠倒摇匀机构；（6）相对基座可移动的带自动定位的高速离心机；（7）固定于基座上用于对循环肿瘤细胞的进行磁吸的机构；（8）被分别固定到基座的枪头盒，废液、废枪头收集装置，磁珠固定装置以及最终样品固定装置；其中，装置（1）的运转用于与基座所在的平面大致平行的装置（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）之间的相互衔接，装置（2）、（5）的所述操作台用于离心管的摇匀，装置（6）用于离心管的离心，装置（7）用于对循环肿瘤细胞的磁吸。本发明所述核酸提取仪的核酸提取效率高、运行精度高、稳定性好。

所述的装置（1）为相对于基座可三轴联动（X\Y\Z三个方向）的机构，并且带有离心管自动抓取机构，快速准确加液、吸液、移液装置，加吸液配置高精度气密性进样器,配置自动液面探测功能。

所述的装置（2）为自主研发的可自动调倾斜角度摇床，带有装置停止自动定位功能，确保每次工作后位置固定，使用两台步进电机作为动力源，应用偏心轮及曲柄摇杆机构联动实现高效摇匀。单次最大容量8*50ML，内部使用步进电机自动调节摇动频率。停止后自动定位，样品摇匀时倾斜角度可调节。

所述的装置（3）为自主研发的离心管开盖机构，使用3台步进电机联动实现离心管盖的自动开启和关闭，最大可同时开启和关闭8套离心管盖。内部配置高精度视觉识别系统自动识别样品液体分界线，自动开启、关闭50ML离心管盖。

所述的装置（5）为自主研发的带自动定位的颠倒摇匀机构，通过步进电机的旋转，配以高精度位置传感器实现对离心管内液体的摇匀与离心管的定位。

所述的装置（6）为自主研发的带定位高速离心机，通过私服电机的高速回旋，配以高精度传感器，以实现离心管的高速离心及停机定位，通过电动气缸实现离心机门体自动开闭。离心机最大容量8*50ML，最大转速4000R/MIN

所述的装置（7）为自主研发的离心管磁吸装置，内置强力永磁体。

本发明全部采用模块式结构，安装维护方便，互换性强。

附图说明

图1为整机外形图。

图2为隐藏腔体后的内部结构图。

图3为上述说述装置（1）结构图。

图4为上述说述装置（2）结构图。

图5为上述说述装置（5）结构图。

图6为上述说述装置（6）结构图。

图7为上述说述装置（3）结构图。

图8为上述说述装置（7）结构图。

仪器具体运行方式

本仪器可根据不同的检测方法进行人工智能化编程。

应用实例

人外周血 CTC 富集流程（6 ml）

所有离心管的转移、液体吸取操作均由装置（1）完成；

所有离心管的开关盖操作均由装置（3）完成；

所有离心操作均由装置（6）完成；

方案一、密度梯度离心法

1、将采血管置于装置（5）中，头尾颠倒混匀后，室温离心5 分钟（800×g）。吸弃上清至棕红色沉淀上方5毫米处，头尾颠倒混匀沉淀细胞并倒入50 ml离心管A中。使用1× CRC清洗液洗涤采血管2 次，每次 1.5 ml。洗涤时，盖上黄色管帽，头尾颠倒混匀后将每次洗涤液沿管壁加入离心管A中，将离心管竖直置于装置（2）中沿顺时针方向轻柔快速晃动以充分混匀（混匀后立刻进行下一步）。

、于50 ml 离心管B中加入3 ml细胞分离液，将管A中的血细胞沿离心管B管壁液面处缓慢加到分离液顶层，叠加后可见清晰的分界面，少量红细胞慢慢沉降至管底）。使用1ml 1× CRC 清洗液洗涤离心管A，并将洗涤液转移至离心管B 的溶液顶层，室温离心5分钟（450 ×g）。

、离心后可见三层液体，上层为黄色液体，中间层为透明液体，底层为棕红色沉积红细胞。将B管中底层沉积红细胞上的所有液体转移至50 ml 离心管C 中，竖直摇匀液体。

、将洗涤后的免疫磁珠结合缓冲液充分混匀，按每管150μl的比例将磁珠缓慢加入离心管C中，边加边摇动离心管。将离心管以35°-40°角倾斜固定于摇床上，室温摇动20分钟，125 rpm（液面摇晃的最高处于刻度30-35 ml之间）。

、于50 ml 离心管D中加入3 ml细胞分离液，将管C 中的磁珠混悬液沿离心管D 管壁液面处缓慢加到分离液顶层。配平后，室温离心5 分钟（450×g）。

、离心后将D管中底层沉积磁珠上的所有液体转移至50 ml 离心管E中。将管E置于装置（7），磁吸后将液体转移至50ml离心管F中。

、于管F中加入1×CRC清洗液至45ml，配平，颠倒混匀，室温离心4 分钟（700×g）。弃上清至300 μl，轻柔振荡混匀沉淀细胞，加入1× CRC 清洗液至30 ml，配平，颠倒混匀，室温离心4 分钟（650×g）。

、吸弃上清至300μl，轻柔振荡混匀沉淀细胞，转移至1.5ml离心管中，于管D中加入1ml1×CRC清洗液，同时将洗涤管D后的洗涤液同样转移至上述1.5 ml 离心管中。将1.5 ml离心管架于15 ml 离心管上端，配平，颠倒混匀，室温离心4 分钟（1050 ×g）。所得溶液中即含有富集的CTC细胞。

方案二、红细胞裂解法

1.将含有6ml全血的离心管A置于装置（5），加入3倍体积的红细胞裂解液，颠倒混匀，室温放置10min（期间颠倒混匀数次）。

2.2000×g离心10min，吸弃上清，留下完整的管底的细胞团和大约50μl的残留上清。离心管中加入2ml1×CRC清洗液，轻摇混匀使细胞团重新分散，吸取液体转移至离心管B中。

3.将洗涤后的免疫磁珠结合缓冲液充分混匀，按每管150μl的比例将磁珠缓慢加入离心管B中，边加边摇动离心管。将离心管以35°-40°角倾斜固定于摇床上，室温摇动20分钟，125 rpm（液面摇晃的最高处于刻度30-35 ml之间）。

4.于50 ml 离心管C中加入3 ml细胞分离液，将管B中的磁珠混悬液沿离心管C 管壁液面处缓慢加到分离液顶层。配平后，室温离心5 分钟（450×g）。

5.离心后将C管中底层沉积磁珠上的所有液体转移至50 ml 离心管D中。将管D置于装置（7），磁吸后将液体转移至50ml离心管E中。

6. 于管E中加入1×CRC清洗液至45ml，配平，颠倒混匀，室温离心4 分钟（700×g）。弃上清至300 μl，轻柔振荡混匀沉淀细胞，加入1× CRC 清洗液至30 ml，配平，颠倒混匀，室温离心4 分钟（650×g）。

7.吸弃上清至300μl，轻柔振荡混匀沉淀细胞，转移至1.5ml离心管中，于管C中加入1ml1×CRC清洗液，同时将洗涤管C后的洗涤液同样转移至上述1.5 ml 离心管中。将1.5ml离心管架于15 ml 离心管上端，配平，颠倒混匀，室温离心4 分钟（1050 ×g）。所得溶液中即含有富集的CTC细胞。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims

1.一种富集循环肿瘤细胞的仪器，包括：基座、与基座相连的腔体、位于腔体的内部且被安装到基座的仪器主体，仪器主体包含：（1）位于腔体上部且垂直于基座可移动的加液、吸液、移液、抓取装置；（2）相对于基座在运行过程中可自动定位的可自动调角度摇床；（3）固定于基座上用于自动开启或关闭离心管瓶盖的机构；（4）相对基座可移动的离心管上料机构；（5）相对基座可自动定位的颠倒摇匀机构；（6）相对基座可移动的带自动定位的高速离心机；（7）固定于基座上用于对循环肿瘤细胞的进行磁吸的机构；（8）被分别固定到基座的枪头盒，废液、废枪头收集装置，磁珠固定装置以及最终样品固定装置；其中，装置（1）的运转用于与基座所在的平面大致平行的装置（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）之间的相互衔接，装置（2）、（5）的所述操作台用于离心管的摇匀，装置（6）用于离心管的离心，装置（7）用于对循环肿瘤细胞的磁吸，本发明所述核酸提取仪的核酸提取效率高、运行精度高、稳定性好。

2.根据权利要求1所述的盒子，其特征在于所述的底座与外壳紧密的组装起来，使盒子内形成一个封闭的腔体。

3.根据权利要求1所述的盒子，其特征在于进一步包含连接在腔体内的横轴，其能使吸液管在腔体内与平行于腔体的移动以及垂直移动。

4.根据权利要求1所述的盒子，（4）的特征在于进一步包含加样孔盖，可以将加样孔密封，使盒子内部形成一个封闭的腔室。

5.根据权利要求 1 所述的盒子，其特征在于进一步包含连接在（1）上的吸液管泵，在腔体上部移动能通过吸液管泵组件泵推杆抽吸空气使液体流入吸液管，通过吸液管泵组件泵推杆推注将液体加入管中。

6.根据权利要求 1 所述的盒子，其特征在于：（2）固在基座上，在电机的驱动下沿垂直于基座轴线方向进行脉冲式周期摇动，摇动过程中离心管角度可自动调节。

7.根据权利要求 1 所述的盒子，其特征在于：（3）固定在基座上，（3）在电机的驱动下沿垂直于基座的轴线方向360°旋转运动，开启或关闭离心管盖。

8.根据权利要求 1 所述的盒子，其特征在于：（5）固定在基座上，在电机的驱动下进行顺时针、逆时针方向的周期性的旋转，且每次运行停止后位置固定。

9.根据权利要求 1 所述的盒子，其特征在于：（6）是固定在基座的一个封闭腔体，在电机的驱动下高速离心并能自动停止运转,且每次停在固定的位置。

10.根据权利要求 1 所述的盒子，其特征在于：（7）是固定在基座上，垂直于基座对循环肿瘤细胞进行磁吸。