專利名稱：體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于體外循環(huán)的癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
癌轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的最本質(zhì)表現(xiàn)，也是腫瘤所致患者死亡的最主要原因。90%的實(shí)體癌患者最終因?yàn)榘l(fā)生轉(zhuǎn)移而死亡，所以當(dāng)今對(duì)癌癥治療策略往往都集中在一點(diǎn)上，即防止、阻斷癌的轉(zhuǎn)移。大量證據(jù)表明，實(shí)體癌在早期階段就有癌細(xì)胞脫落到循環(huán)系統(tǒng)，這些脫落的癌細(xì)胞稱為循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cells，CTC)。有一部分CTC可以逃避免疫監(jiān)視等循環(huán)系統(tǒng)對(duì)異物的清除機(jī)制，在特定器官克隆增殖，導(dǎo)致腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，CTC是很多腫瘤形成轉(zhuǎn)移灶的前體。在某一些情境下，凈化CTC潛在的臨床意義就非常明顯。如穿刺、手術(shù)等操作導(dǎo)致的一過(guò)性CTC，會(huì)增加形成癌轉(zhuǎn)移的幾率，如果能同時(shí)行清除CTC的處理，則理論上可以減少腫瘤醫(yī)源性播散的發(fā)生。另外，對(duì)原發(fā)癌灶切除后尚未發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶的腫瘤，如果檢測(cè)到有CTC進(jìn)而能行CTC凈化治療，就有可能避免以后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的發(fā)生。但目前國(guó)、內(nèi)外尚無(wú)CTC血液凈化體系的研究報(bào)道。我們實(shí)用新型了一種能在活體內(nèi)靈敏捕獲CTC并予以血液凈化的方法體系，為減少惡性腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)生提供一條全新的潛在途徑，具有重要的科學(xué)意義。中國(guó)CN1655835A號(hào)公開(kāi)涉及體外循環(huán)以及癌癥的治療方法，其說(shuō)明書第8頁(yè)第2 段有一體外循環(huán)的具體示例，其基本原理是將連接采血用穿刺管、用于連接給予肝素等抗凝性輸液泵的滴灌腔、血泵、滴灌腔、體外循環(huán)柱、滴灌腔、返回用穿刺導(dǎo)管通過(guò)軟管順序連接。上述結(jié)構(gòu)中存在體外循環(huán)柱這一吸附部件，可從體外循環(huán)的血液中吸附除去免疫抑制物質(zhì)，抑制癌細(xì)胞的增值。上述結(jié)構(gòu)是體外循環(huán)的一種延伸應(yīng)用，相應(yīng)增加了體外循環(huán)柱這一特定部件，其應(yīng)用具有一定的局限性。
發(fā)明內(nèi)容為此，本實(shí)用新型提供體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在能在或體內(nèi)靈活捕捉CTC并予以血液凈化，為減少惡行腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)生提供一條全新的途徑。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案該實(shí)用新型體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其包括在以連接管路為基礎(chǔ)構(gòu)建的體外循環(huán)的通道上設(shè)置的用于提供鐵酸鈷偶聯(lián)腫瘤特異抗體的探針的探針泵、提供循環(huán)動(dòng)力的血泵和內(nèi)設(shè)磁分離柱的磁分離器，其中磁分離器位于探針泵的后級(jí)。依據(jù)本實(shí)用新型，基本原理是采用探針吸附CTC，然后再通過(guò)磁分離器進(jìn)行分離的方式把CTC從紅細(xì)跑中分離出來(lái)，從而通過(guò)體外循環(huán)把CTC吸附并分離，通過(guò)一定時(shí)間的凈化，可以滿足血液凈化的要求。本方案的提出野味惡性腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)生提供了一條全新的解決途徑。[0010]上述體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，還包括設(shè)置在磁分離器出口端的第二熒光檢測(cè)窗。上述體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，還包括設(shè)置在磁分離器入口端的第一熒光檢測(cè)窗。上述體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述通道上的用于檢測(cè)管道內(nèi)壓的壓力檢測(cè)器。上述體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，還包括設(shè)置在管道上位于探針泵后一級(jí)的攪拌儀。上述體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，所述血泵設(shè)置在攪拌儀的后級(jí)，且所述壓力檢測(cè)器設(shè)置在血泵的出口端的管道上。上述體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，所述探針泵通過(guò)一三通接入所述管道。上述體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，還包括作為第一級(jí)的肝素泵。上述體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，所述鐵酸鈷為經(jīng)過(guò)葡聚糖修飾的100-200nm鐵酸鈷。上述體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，所述探針為鐵酸鈷與上皮細(xì)跑粘附分子偶聯(lián)制備的探針。

下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明，其中圖1為依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案的一種體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為磁分離器的結(jié)構(gòu)原理圖。圖中1、肝素泵，2、三通，3、探針泵，4、攪拌儀，5、血泵，6、壓力檢測(cè)器，7、第一熒光檢測(cè)窗，8、磁分離器，9、第二熒光檢測(cè)窗，10、三通。
具體實(shí)施方式
參照說(shuō)明書附圖1，其示出了一種體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)是其包括在以連接管路為基礎(chǔ)構(gòu)建的體外循環(huán)的通道上設(shè)置的用于提供鐵酸鈷偶聯(lián)腫瘤特異抗體的探針的探針泵3、提供循環(huán)動(dòng)力的血泵5和內(nèi)設(shè)磁分離柱12的磁分離器8，其中磁分離器位于探針泵的后級(jí)。關(guān)于該凈化系統(tǒng)，可以整合比如穿刺導(dǎo)管等引流裝置，或者單獨(dú)配置。基于上述結(jié)構(gòu)將癌癥患者血液泵出體外，通過(guò)一個(gè)凈化體系將其CTC細(xì)胞凈化后再回輸體內(nèi)，在一定次數(shù)的循環(huán)后血中CTC可達(dá)到治療效果的凈化，只有0. 的循環(huán)癌細(xì)胞能形成轉(zhuǎn)移灶，我們?cè)偻ㄟ^(guò)血液凈化將轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)降低兩個(gè)數(shù)量級(jí)，即凈化掉99%的CTC， 則發(fā)生轉(zhuǎn)移的可能性就基本可以忽略不計(jì)了。泵血速度設(shè)為50ml/min，5個(gè)多小時(shí)可以凈化掉99%的CTC ；一次凈化流程耗時(shí) 10分鐘，整個(gè)體外容量為500ml，該時(shí)間和體外容量都是機(jī)體可安全接受的。當(dāng)然，至于具體的治療不是本方案的核心內(nèi)容，相關(guān)的治療方案可以根據(jù)患者體征進(jìn)行調(diào)整。還包括設(shè)置在磁分離器出口端的第二熒光檢測(cè)窗9，用于檢測(cè)CTC，評(píng)定治療時(shí)間和其他的治療參數(shù)，以此為基礎(chǔ)可以對(duì)上一段所表述的內(nèi)容進(jìn)行修飾，以提供合適的治療方案。優(yōu)選地，還可以或者最好在磁分離器入口端設(shè)置第一熒光檢測(cè)窗7，評(píng)定磁分離器的效能，進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整。為了提供更好的調(diào)整參量，還包括設(shè)置在所述通道上的用于檢測(cè)管道內(nèi)壓的壓力檢測(cè)器6，主要用來(lái)提供治療參量的調(diào)整。優(yōu)選地，還包括設(shè)置在管道上位于探針泵后一級(jí)的攪拌儀4，通過(guò)攪拌，使得到的探針短時(shí)間內(nèi)與CTC充分結(jié)合，為了提高攪拌的效果，最好采用渦流攪拌儀。所述血泵設(shè)置在攪拌儀的后級(jí)，泵本身也能夠產(chǎn)生渦流或者產(chǎn)生比較強(qiáng)的擾流作用，使CTC于探針結(jié)構(gòu)的更好，同時(shí)，血泵設(shè)置在這里可以保證最大的抽吸平衡，提供可靠的循環(huán)動(dòng)力，那么進(jìn)一步地，所述壓力檢測(cè)器設(shè)置在血泵的出口端的管道上，具有更佳的評(píng)測(cè)效果。所述探針泵3通過(guò)一三通2接入所述管道，便于控制探針的量，再結(jié)合熒光檢測(cè)窗，可以進(jìn)行更好的循環(huán)控制。進(jìn)一步地，本方案還可以包括作為第一級(jí)的肝素泵1，進(jìn)行抗凝，防止血液在體外循環(huán)中凝固。所述鐵酸鈷為經(jīng)過(guò)葡聚糖修飾的100-200nm鐵酸鈷；所述探針為鐵酸鈷與上皮細(xì)跑粘附分子偶聯(lián)制備的探針。那么，采用100-200nm葡聚糖修飾的鐵酸鈷(CoFe2O4)偶聯(lián)腫瘤特異抗體的探針，具有很強(qiáng)的磁響應(yīng)性和生物耐受性。上皮細(xì)胞粘附分子(Ep-Cam)在上皮細(xì)胞上普遍高強(qiáng)度表達(dá)，但在正常血液細(xì)胞中不表達(dá)，本系統(tǒng)制備Ep-Cam與Coi^e2O4偶聯(lián)探針=Ep-Cam-Coi^2O4。設(shè)計(jì)在體外循環(huán)中通過(guò)藥物泵注入抗體偶聯(lián)的磁性納米粒子腫瘤特異性探針，并用渦流攪拌裝置使其短時(shí)間內(nèi)與CTC充分結(jié)合，通過(guò)磁分離柱，將磁性納米探針及其俘獲的CTC從血細(xì)胞中分離出來(lái)。就安全性而言，由于磁性納米粒子體積通常只是細(xì)胞的幾百萬(wàn)分之一，對(duì)細(xì)胞無(wú)機(jī)械性壓力，不損傷細(xì)胞，可被細(xì)胞生物降解而不會(huì)影響細(xì)胞的功能和活力，具有很好生物相容性。目前，超順磁性氧化鐵納米粒子(SPION)已被FDA批準(zhǔn)應(yīng)用于人體臨床，而且本實(shí)驗(yàn)中納米粒子只在體外循環(huán)系統(tǒng)中存在，不注入活體內(nèi)，消除了其對(duì)活體的安全隱患。強(qiáng)度在IT以下的恒定磁場(chǎng)對(duì)血細(xì)胞、血流性質(zhì)無(wú)明顯影響，本體系采用IT以下的恒定磁場(chǎng)。
權(quán)利要求1.一種體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其特征在于其包括在以連接管路為基礎(chǔ)構(gòu)建的體外循環(huán)的通道上設(shè)置的用于提供鐵酸鈷偶聯(lián)腫瘤特異抗體的探針的探針泵C3)、提供循環(huán)動(dòng)力的血泵(5)和內(nèi)設(shè)磁分離柱(12)的磁分離器(8)，其中磁分離器位于探針泵的后級(jí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其特征在于還包括設(shè)置在磁分離器出口端的第二熒光檢測(cè)窗(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其特征在于還包括設(shè)置在磁分離器入口端的第一熒光檢測(cè)窗(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其特征在于還包括設(shè)置在所述通道上的用于檢測(cè)管道內(nèi)壓的壓力檢測(cè)器(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其特征在于還包括設(shè)置在管道上位于探針泵后一級(jí)的攪拌儀G)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其特征在于所述血泵設(shè)置在攪拌儀的后級(jí)，且所述壓力檢測(cè)器設(shè)置在血泵的出口端的管道上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其特征在于所述探針泵(3)通過(guò)一三通( 接入所述管道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其特征在于還包括作為第一級(jí)的肝素泵(1)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其特征在于所述鐵酸鈷為經(jīng)過(guò)葡聚糖修飾的100-200nm鐵酸鈷。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其特征在于所述探針為鐵酸鈷與上皮細(xì)跑粘附分子偶聯(lián)制備的探針。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種體外循環(huán)癌細(xì)胞凈化系統(tǒng)，其包括在以連接管路為基礎(chǔ)構(gòu)建的體外循環(huán)的通道上設(shè)置的用于提供鐵酸鈷偶聯(lián)腫瘤特異抗體的探針的探針泵、提供循環(huán)動(dòng)力的血泵和內(nèi)設(shè)磁分離柱的磁分離器，其中磁分離器位于探針泵的后級(jí)。本實(shí)用新型能在或體內(nèi)靈活捕捉CTC并予以血液凈化，為減少惡行腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)生提供一條全新的途徑。
文檔編號(hào)A61M1/38GK202052111SQ20112010642
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者俞能旺, 劉潔, 孟建中, 張愛(ài)民 申請(qǐng)人:俞能旺