CN210140589U - 一种检测样本收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种检测样本收集装置，其包括外管和盖体，所述盖体可拆卸地密封连接于所述外管的管口；所述外管内设有过滤部；所述过滤部包括若干过滤孔；所述过滤孔的孔径范围是10μm‑50μm。通过本技术方案，能够有效过滤待检测样本，尤其能有效过滤出液体样本中的黏液成分和上皮细胞。

Description

一种检测样本收集装置

技术领域

本实用新型涉及生物检测技术领域，尤其涉及一种检测样本收集装置。

背景技术

以下内容仅为实用新型人对相关技术领域知识的认知，并不必然构成现有技术。

作为生物检测领域中的一种重要的检测样本，呼吸道液体是一种由许多成分组成的物质。它的高液体含量是上皮对离子和水转运的结果，而它的大分子主要来源于血液的漏出或局部分泌细胞的产物。当呼吸道发生炎症病变时，呼吸道液体的成分就会发生改变，形成痰液。痰液中包含粘液、异物、病原微生物，各种炎症细胞及坏死脱落的粘膜上皮细胞等成分。因此痰液对于肺部疾病的诊断有很好的利用价值。

与此同时，作为另一种生物监测领域中重要的检测样本，灌洗液是利用支气管镜向支气管肺泡内注人生理盐水并随即吸出，收集肺泡表面有效液体，检查其细胞成分和可溶性物质的一种方法。通过该样本的检测，可以临床用于诊断多种肺部疾病，如肺泡炎、肺纤维化、石棉肺、肺癌、肺囊虫病、肺泡蛋白沉积症等的临床诊断、鉴别诊断以及研究肺部疾病的病因、发病机制、评价疗效和预后等。

然而无论是痰液或者灌洗液在作为对肺部肿瘤的检测样本的时候都面临着三个问题，一是痰液成分中含有较多的酸性糖蛋白，而糖蛋白分子依靠不同的键(如二硫键，氢键等)交联在一起，形成凝胶网状结构，另外痰液中含有一些电解质成分，其中Ca2+的浓度较高，上述造成痰液粘稠，并且将脱落的细胞包裹在其中，后续处理时需要对其解稠处理。二是如何才能确保收集的痰液中有尽可能多的肿瘤细胞。众所周知，痰液/灌洗液从分泌部位要先后经过支气管，主支气管，口腔等部位。在经过这些部位的时候会混入较多量的上皮细胞。造成虽然总的细胞量比较多，但是由于上皮细胞的混入，导致了肿瘤细胞含量的偏低。在后期提取DNA的时候总DNA量中有效来源于肿瘤的DNA含量极度减少，从而使检测的标志物检测不到肿瘤，造成大量的假阴性现象。三是因为肺部是呼吸器官，呼吸的过程中会吸入一些颗粒性和较大的碎片状杂物，这些在痰液DNA提取的时候也需要考虑去除。因此对于肺癌的肿瘤检测，样本的收集和处理是关键性的步骤。目前市场上基于痰液或者灌洗液的肺癌诊断产品不多。而且大多数的产品对痰液和灌洗液只进行初步的解稠处理。所有的方法都是提取痰液中的全部DNA来检测。所以痰液和灌洗液对肺癌的诊断效率普遍不高，并且不同的文章报道的检测效能出入较大。造成此问题的原因关键在于痰液/灌洗液的不均一和复杂性。因此迫切需要一种方法能够提高痰液/灌洗液中肿瘤细胞比例，进而提高肿瘤DNA的比例，从而才能提高检测的效能。

临床上有使用痰液涂片进行细胞学检查的应用，因此本实用新型人也查询了临床上对痰液的处理的方法。目前的现有技术是直接对痰液解稠处理，然后涂布细胞进行细胞学检查。而对于痰液的收集装置，本人通过检索发现也有一些文献和专利报道了对痰液的预处理，大多数集中在痰液的解稠方法上。

例如中国实用新型专利CN 204661693 U公开了一种痰液脱落细胞提取装置，其包括一外管，所述外管内嵌设一内管，所述内管的管口设有一顶盖；所述内管的底部为镂空部，所述内管的内腔的下端设有一过滤部件，所述过滤部件包括一滤网架、一上滤网、一下滤网，所述上滤网和所述下滤网分别固设于所述滤网架的上端和下端，所述滤网架通过一卡合部件卡合于所述内管；所述内管与所述外管之间、所述顶盖与所述内管之间均为密封连接。使用本实用新型的装置，可以缩短操作时间，能够在密闭情况下将溶解、过滤、离心步骤一次性完成，降低了检验人员的不适感。但是这种现有技术的主要目的是为了细胞学检测，即其通过滤网过滤的目的是过滤掉痰液中可能混入的杂物和解稠后仍然剩余的那些大块痰状物，并且通过过滤后的液体能够直接的贴附于玻片上，从而使细胞较为均匀，并且堆叠的分布在玻片上，有利于细胞学的观察，但是该装置无法帮助实用新型人解决提到的前述关键问题，即无法准确地通过滤网过滤痰液和灌洗液中的黏液成分和上皮细胞，导致无法有效完成对于肺部肿瘤细胞的富集。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，解决和提高痰液检测中肿瘤细胞占比的问题，本实用新型所解决的技术问题是提供一种检测样本收集装置，可以提高检测样品中肿瘤细胞的含量。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案内容具体如下：

一种检测样本收集装置，其包括外管和盖体，所述盖体可拆卸地密封连接于所述外管的管口；所述外管内设有过滤部；所述过滤部包括若干过滤孔；所述过滤孔的孔径范围是10μm-50μm。

为解决现有技术中过滤掉痰液以及灌洗液收集过程中因为采样的原因而造成的痰液中有比较多的上皮细胞的技术问题，提高后续检测的准确性，实用新型人在本技术方案中通过大量的实验对过滤部的过滤孔的孔径范围作了针对性地研究。鉴于现有技术中对于相关液体样本的收集，特别是收集过程中的过滤装置并无明确的公开或启示，本技术方案对于采用过滤方式来筛分富集肿瘤细胞以及对过滤孔的孔径的研究是具有较大创新性的，是一项创造性成果。

具体地，所述过滤孔的孔径为10μm-50μm。由上述可知，上皮细胞的出现使得样本提取的DNA中来自肿瘤细胞的比例降低，不利于后续的诊断检测，不利于后续的诊断。所以实用新型人创新性地通过筛选合适的孔径的过滤膜来过滤掉痰液或灌洗液中的黏液成分和上皮细胞，从而更加特意的收集来自肺部的肿瘤细胞。而孔径的选择通过实际的实验过程确定最佳的孔径比例。实用新型人发现，当过滤孔的孔径范围在10μm-50μm之间时，实用新型人通过实验数据发现在此孔径范围之内，可以有效过滤掉痰液或灌洗液中的黏液成分和上皮细胞，过滤效果更好，对于后续的提取和判断具有良好的辅助效果。

优选地，所述过滤孔的孔径为10μm-50μm。

需要说明的是，在一种更优选的实施方式中，所述的孔径为25μm-50μm时，其过滤效果更加。

作为更进一步地优选，所述过滤孔的孔径为25μm、30μm、35μm和/或40μm。

需要说明的是，经过实用新型人在多次对比实验中得知，当过滤孔的孔径为25μm时，对于黏液成分和上皮细胞的过滤效果达到最佳，其网外白细胞/肿瘤细胞占比可基本达到99％以上。

优选地，所述外管的内壁与过滤部的外壁之间存在用于存放液体的空腔。

需要说明的是，本申请通过在过滤部与外管之间设置空腔来存放保护液，使得过滤后的痰液样品进入到保护液中，保证痰液样品中的肿瘤细胞可以完整地保存下来。

为了设置更加简便，生产费用更低，避免直接在过滤部打孔等高难度的设置，本申请通过在过滤部上设置过滤膜或过滤网来实现对痰液样品的过滤，所述过滤孔设置在过滤膜或过滤网上。

所述过滤膜的材质为聚乙烯、聚丙烯以及其它惰性物质。

所述保护液的成分为PEG(1540)，无水乙醇，NaOH。NaOH的浓度为1M至0.01M PEG的含量为20g/L。

在其中一种可能的实施例中，过滤部可拆卸地安装在外管上。

在其中一种可能的实施例中，所述外管上设有进液口。

在其中一种可能的实施例中，所述外管上设有挡板，优选的，所述挡板包括相互固定的上半部与下半部，所述上半部的顶端固定在外管内壁上，所述上半部为从上往下逐渐缩小的开口结构，所述下半部为开口结构，且从上往下开口大小维持不变；优选的，所述外管设有进液口，更加优选的，所述进液口低于挡板的顶端，且高于挡板的底端。

在其中一种可能的实施例中，所述外管设有第一固定座。所述第一固定座与过滤部相匹配，优选的，所述第一固定座的顶端设有从上往下的逐渐变小的开口结构，所述开口结构与过滤部相匹配。

在其中一种可能的实施例中，所述外管为透明结构，所述过滤部为透明结构，优选的所述外管的材质为透明塑料，过滤部的材质为透明塑料。

与现有技术相比，上述技术方案的有益效果在于：

1、相较于传统的以解稠、直接裂解方式收集提取痰液/灌洗液提取肿瘤细胞DNA的技术，通过特定的过滤步骤，实现肿瘤细胞的特异性富集，之后再进行肿瘤细胞DNA提取，提高了用于诊断疾病的DNA样本质量，进一步提高了检测标志物的敏感性和特异性。

2、通过试验筛选得到合适的过滤孔径，精准地收集到目标肿瘤细胞或白细胞，去掉上皮细胞和杂质等，大大降低了非肿瘤细胞的干扰，增加后续的DNA提取效率。

3、在外管与过滤部之间设置有用于容纳保护液的空腔，确保过滤后的痰液样品不会直接暴露在空气中，而是受到保护液的保护，大大降低肿瘤细胞的分解，提高提取DNA的效率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为实施例1中的检测样本收集装置的结构示意图；

图2为过滤部的一种优选实施方式的结构示意图；

图3为检测样本收集装置的一种优选的结构示意图。

图4为检测样本收集装置的一种优选的结构示意图。

图5为外管的一种优选方案与检测样本收集装置配合时的示意图。

图6为外管的一种优选方案的结构示意图。

图7为外管的另一种优选方案的结构示意图。

其中，各附图标记为：1、外管；11、进液口；12、第一固定件；13、环形凹槽；14、挡板；2、盖体；3、过滤管；31、过滤孔。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

实施例1(过滤孔孔径选择的实施方式)

请参见图1，图中是本实用新型检测过滤装置的第一种优选实施方式，其包括外管1和盖体2，所述盖体2可拆卸地密封连接于所述外管1的管口；所述外管内1设有作为过滤部的过滤管3，在本实施例中，所述过滤管3设有过滤膜，过滤孔31设置在过滤膜上。所述外管1中加入了保护液，所述保护液位于过滤管外壁与外管内壁之间。

具体操作如下，将预处理后的痰液样品加入到过滤管3中，痰液样品通过过滤管3下部的过滤膜，过滤膜中的过滤孔筛分掉上皮细胞，保证白细胞以及肿瘤细胞可以顺利地通过过滤膜3，浸泡在保护液中。

请参见图2，是过滤管的一种优选实施方式的结构示意图；如图所示，所述过滤管3包括若干过滤孔31；所述过滤孔的孔径范围是10μm-50μm，最优为10μm。

优选的，所述外管为透明结构，所述过滤部为透明结构，优选的所述外管的材质为透明塑料，过滤部的材质为透明塑料。为了方便用户观察内部情况，知道样品是否过滤完毕，因此我方将外管以及过滤部都设置为透明结构。

通过实用新型人在本技术方案中对于过滤孔孔径范围的设置，可以有效解决现有技术中过滤掉痰液以及灌洗液收集过程中因为采样的原因而造成的痰液中有比较多的上皮细胞的技术问题，提高后续检测的准确性。

请参见以下对比实验一，由对比实验一的实验数据可以得知采用上述孔径范围内的过滤孔的技术方案可以有效过滤液体样本中的黏液成分和上皮细胞，具体的实验介绍如下：

对比实验一

实验背景

使用15ml的Saccomanno细胞保护液收集10份痰液样本，使用50mM的NaOH解稠后分别将解稠后的液加到有不同过滤孔径的过滤管中，然后取1ml混匀后的滤网外滤液2000rpm常温离心后使用除去上清，加入100μl的1X PBS溶液，混匀后取100μl的液体均匀涂布与载玻片上，晾干后在清水中浸入10s，然后滴加1滴伊红染液进行染色20s，然后在清水中浸润15s，晾干后在显微镜100倍下计数6个视野。分别计数每个样本中的白细胞与癌细胞数目和总的细胞数目，以及总的细胞数目的变化情况。实验数据如下：

从图示的结果可以看出，当孔的直径在10μm以上时，白细胞和癌细胞通过孔的数目明显增加，当孔径增大透过的白细胞和癌细胞数目也增多，尤其是到30μm的时候透过孔径的几乎全部是白细胞和癌细胞，当孔径在30μm上逐渐增大时，白细胞和癌细胞的透过数目缓慢增加，而上皮细胞的数目开始有所增加，当孔径增大到60μm后增加的细胞数目主要为上皮细胞。因此孔径最佳的选择是10-50μm之间时能够有效的提高白细胞和癌细胞的量其白细胞和癌细胞占比可以达到90％以上从而进一步的提高了肿瘤细胞的占比。

实施例2(过滤孔孔径选择的实施方式)

本实施例是在上述实施例1的基础之上的一种更优选的实施方式。本实施例2与上述实施例1的区别在于：在本实施例中，所述过滤孔的孔径范围是25μm-50μm。

上述孔径范围的选择除基于实施例1中的对比实验一，还基于以下对比实验二和对比实验三。

对比实验二

使用上述所述的孔径分别为75μm，50μm，25μm的滤网装置分别收集10份痰液样本，同时加入一定量的保护液使保护液能够浸过痰液至少1cm，然后在室温下运输至实验室。然后分别吸取筛网内和筛网外的保护液进行涂片镜检，并计数其中的白细胞加癌细胞和上皮细胞的数目，其结果如下：

从以上实验数据可以明显的看出，经过滤网过滤后白细胞和癌细胞的占比明显的提高了，尤其是50μm和25μm的网孔基本上将痰液中可能出现的上皮细胞全部过滤掉了，同时不影响痰液中原本的白细胞数目。

对比实验三

收集20份痰液，使用上述的保护液解稠后平均分成4份，其中一份不经过滤网的过滤，另三份使用75μm，50μm，25μm孔径的滤网过滤后，然后分别进行离心留取沉淀，之后提取沉淀的DNA，然后使用甲基化试剂进行处理。处理后的DNA使用荧光PCR的方法进行肺癌特异性标志物SHOX2的检测，并绘制ROC曲线，得到不同样品(不过滤，75μm、50μm以及25μm)在每个特异性(即FPR被认定为不是癌细胞，实质也不是癌细胞的细胞数目与被认定为不是癌细胞的细胞数目的比例)下对应的灵敏度(即TPR被认定为癌细胞，实质也为癌细胞的数目与被认定为癌细胞的数目的比例，可以理解为一开始通过显微镜计数法得到的是白细胞与癌细胞，但我方先将其认为是癌细胞，再通过癌症特异性标志物来检测癌细胞，得到其中癌细胞的真正含量)，其检出率结果如下：

组别	不过滤	75um孔径	50um孔径	25um孔径
					特异性	95％	95％	95％	95％
灵敏度	85.5％	86％	90.5％	91.5％

从实验结果可以看出，经过滤网过滤后，当特异性在95％时，灵敏度随着孔径的增加而随之增加，从85.5％上升至91.5％，证明痰液中肺癌的检出率增加了5％。上述情况时由于经过过滤后将无关的上皮细胞过滤掉，使提取的DNA几乎全部来自白细胞与癌细胞，而且也过滤掉一部分的白细胞，从而使转化阶段的目标DNA增多了，因此其检出的灵敏度增加了。

由此上述两个对比实验可知，当孔径在25μm-50μm范围之内，其过滤性能更加。尤其当孔径是25μm时，过滤性能达到最佳。

实施例2

如图3所示，本实施例中，外管1上设有进液口11，所述进液口11的位置低于过滤管3。在本实施例中过滤管3的顶部与外管1固定(优选为焊接)在一起，避免样本可以从过滤管3的顶部与外管1之间的缝隙中进入到外管1内部，保证所有样本都可以经过过滤管3的过滤。应理解过滤管3并非一定要固定在外管1上，过滤管3可拆卸地安装在外管1上也是可以的。

在其中一种优选的方案中，如图4所示，所述外管1上设有挡板14，所述挡板14包括相互固定的上半部与下半部，所述上半部的顶端固定在外管1内壁上，所述上半部为从上往下逐渐缩小的开口结构，所述下半部为开口结构，且从上往下开口大小维持不变。

优选的，所述进液口11低于挡板14的顶端，且高于挡板14的底端，更准确的说高于挡板14的底端开口。当过滤管3与外管1固定在一起时，本方案需要通过进液口11来加入保护液和取出带有样品的保护液，为了确保用户在加入和取出保护液时，保护液不会接触到上方的过滤管3，影响到样品的质量，所以在外管1上设有挡板14。并且让进液口11的位置低于挡板14的顶端，方便倒出保护液。

实施例3

如实施例1不同的是，如图5和图6所示，本实施例中，所述外管1设有第一固定座12。所述第一固定座12与过滤管3相匹配，优选的，所述第一固定座12的顶端设有从上往下的逐渐变小的开口结构，所述开口结构与过滤管3相匹配。(应理解本实施例中，过滤管3顶部也设有一个开口部，所述开口部与第一固定座12的开口结构相匹配)，通过开口结构使得过滤管3卡接在外管1上，无法继续向下滑落。而且当盖体2盖合在外管1上时，过滤管3的顶端抵靠在盖体2上，确保过滤管3在过滤时不会上下移动，影响过滤效果或者使得样品飞溅出来。

优选的，所述第一固定座12上设有环形凹槽13，环形凹槽13上设有橡胶圈；通过在第一固定座12上设置橡胶圈，实现对外管1的密封，避免杂物或者待测样品从外管1与第一固定座12之间的缝隙进出，影响测量效果。

优选的，如图7所示，所述外管1上设有挡板14。

使用本实施例进行样品检测时，首先，将保护液倒入到外管1中；接着，往过滤管3中加入待测样品；然后，将盖体2盖合在外管1上后，摇晃外管1，加快过滤的速度的同时确保尽量多的样品通过过滤管3进入到外管1底部。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种检测样本收集装置，其包括外管和盖体，所述盖体可拆卸地连接于所述外管的管口；其特征在于，所述外管内设有过滤部；所述过滤部包括若干过滤孔；所述过滤孔的孔径范围是10μm-50μm。

2.根据权利要求1所述的一种检测样本收集装置，其特征在于，所述过滤孔的孔径为25μm-50μm。

3.根据权利要求1所述的一种检测样本收集装置，其特征在于，所述过滤孔的孔径为25μm、30μm、35μm和/或40μm。

4.根据权利要求1所述的一种检测样本收集装置，其特征在于，所述外管的内壁与过滤部的外壁之间存在用于存放液体的空腔。

5.根据权利要求1所述的一种检测样本收集装置，其特征在于，所述过滤部设有过滤膜或过滤网，所述过滤孔设置在过滤膜或过滤网上，优选的，所述过滤膜的材质为聚乙烯以及聚丙烯。

6.根据权利要求1所述的一种检测样本收集装置，其特征在于，过滤部可拆卸地安装在外管上。

7.根据权利要求1所述的一种检测样本收集装置，其特征在于，所述外管上设有进液口。

8.根据权利要求1所述的一种检测样本收集装置，其特征在于，所述外管上设有挡板，优选的，所述挡板包括相互固定的上半部与下半部，所述上半部的顶端固定在外管内壁上，所述上半部为从上往下逐渐缩小的开口结构，所述下半部为开口结构，且从上往下开口大小维持不变；

优选的，所述外管设有进液口，更加优选的，所述进液口的位置低于挡板的顶端，且高于挡板的底端。

9.根据权利要求1所述的一种检测样本收集装置，其特征在于，所述外管设有第一固定座，所述第一固定座与过滤部相匹配，优选的，所述第一固定座的顶端设有从上往下的逐渐变小的开口结构，所述过滤部与开口部相匹配。

10.根据权利要求1所述的一种检测样本收集装置，其特征在于，所述外管为透明结构，所述过滤部为透明结构，优选的所述外管的材质为透明塑料，过滤部的材质为透明塑料。

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