一種無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置，設(shè)有激光光源(1)和超聲探頭(5)，在所述的激光光源(1)和超聲探頭(5)之間，設(shè)有單細(xì)胞微流管(4)。采用上述技術(shù)方案，可以快速、定量地檢測腫瘤細(xì)胞，能實現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)檢測腫瘤細(xì)胞，對提高腫瘤疾病的治愈率具有重要意義；實現(xiàn)無標(biāo)記細(xì)胞檢測，檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確，便捷；為腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)預(yù)后的治療帶來了方便；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、方便操作、微創(chuàng)、安全性高。
【專利說明】
一種無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究和臨床醫(yī)學(xué)檢測診斷儀器設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本實用新型涉及一種無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]腫瘤細(xì)胞是死亡率最高的一種皮膚癌，約占所有皮膚癌死亡患者的三分之二左右，它具有惡性程度高、轉(zhuǎn)移較快、危害性大的特點，往往在醫(yī)生做出診斷之前，癌細(xì)胞已擴(kuò)散到病人全身。近幾十年來，全球腫瘤細(xì)胞的發(fā)病率和死亡率以每年3%-5%的速度急速增長，
[0003]我國雖屬腫瘤細(xì)胞低發(fā)區(qū)，但近年來發(fā)病率高達(dá)每10年增加兩倍，對人們的物質(zhì)生活與精神生活造成了很大的負(fù)擔(dān)。
[0004]惡性腫瘤細(xì)胞由異常黑素細(xì)胞過度增生引發(fā)，具有易轉(zhuǎn)移、生長迅速、惡性程度高和預(yù)后不良等特點，是皮膚癌中最致命的一種，占皮膚腫瘤死亡病例的極大部分。惡性腫瘤細(xì)胞是一種常見的且發(fā)病率正不斷增加的皮膚癌癥，據(jù)統(tǒng)計，僅在美國，每年就有25000個惡性黑素瘤新增病例，死亡約6000人。
[0005]我國雖屬腫瘤細(xì)胞的低發(fā)區(qū)，但近年來發(fā)病率卻以3%_8%逐年增長。腫瘤細(xì)胞危險性大，其早期診斷對其治愈率具有重要意義。
[0006]研究表明:若早期對腫瘤細(xì)胞及時發(fā)現(xiàn)、及時治療，患者生存率可達(dá)60%_80%。當(dāng)腫瘤細(xì)胞被早期診斷并被外科切除之后，患者存活5年的幾率可達(dá)95%。因此，腫瘤細(xì)胞的早期檢測顯得非常重要。
[0007]目前，對腫瘤細(xì)胞的診斷多依靠醫(yī)生的經(jīng)驗判斷，比如美國國立癌癥研究所提出“ABCD”早期診斷的方法:
[0008]A代表“asymmetry (不對稱性)”，普通癒呈圓形或卵圓形，將其一分為二，兩半對稱;惡性腫瘤細(xì)胞常不規(guī)則，兩半不對稱；
[0009]B代表“border(邊緣)”，普通痣邊緣規(guī)則光滑完整，與周圍皮膚分界清楚，而惡性腫瘤細(xì)胞邊緣參差不齊，多呈鋸齒狀；
[0010]C代表“color(顏色)”，普通痣為棕黃色、棕色或黑色，而惡性腫瘤細(xì)胞常在棕黃色或棕褐色基礎(chǔ)上參雜紅色、白色、藍(lán)色等多種顏色；
[0011]D代表“diameter(直徑)”，普通痣多>5mm，惡性腫瘤細(xì)胞常<5mm。
[0012]由于目前的診斷手段僅僅依靠醫(yī)生的經(jīng)驗，無法實現(xiàn)早期定量檢測，患者一般就診時往往為時已晚，治療效果極不滿意。如何實現(xiàn)腫瘤細(xì)胞早期定量檢測成了一個亟待解決的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0013]本實用新型提供一種無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置，其目的是實現(xiàn)腫瘤細(xì)胞早期、快速、定量準(zhǔn)確檢測，同時對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行分離、捕獲。
[0014]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為:
[0015]本實用新型的無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置，設(shè)有激光光源和超聲探頭，在所述的激光光源和超聲探頭之間，設(shè)有單細(xì)胞微流管。
[0016]在所述的單細(xì)胞微流管的端口處設(shè)有細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片。
[0017]所述的細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片上刻蝕微結(jié)構(gòu);或者所述的細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片上集成具有過濾功能的微腔體陣列；或者在所述的細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片上設(shè)置磁場。
[0018]所述的激光光源發(fā)出的激光通過激光柱透鏡和光闌，將光斑聚焦到單細(xì)胞微流管內(nèi)的一點。
[0019]所述的激光光源的激光器，其波長為1064nm;或者為808nm;或者為飛秒激光。
[0020]所述的激光器的類型是固體激光器、半導(dǎo)體激光器、氣體激光器、光纖激光器以及染料激光器中的一種。
[0021 ]所述的超聲探頭的信號線與計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接。
[0022]所述的超聲探頭是單晶縱波直探頭、雙晶縱波直探頭、單晶橫波斜探頭、雙晶橫波斜探頭、周向曲率探頭、徑向曲率探頭、點聚焦探頭、線聚焦表面波探頭中的一種。
[0023]所述的超聲探頭的頻率范圍為1-lOOMHz。
[0024]為了實現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本實用新型還提供了應(yīng)用于以上所述的無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置的檢測診斷方法，其技術(shù)方案是:
[0025]所述的激光光源發(fā)出的激光通過激光柱透鏡和光闌后光斑聚焦到單細(xì)胞微流管內(nèi)；當(dāng)血流中的腫瘤細(xì)胞通過激光在該單細(xì)胞微流管的聚焦點(視窗)時，經(jīng)過的腫瘤細(xì)胞被激光照射迅速膨脹發(fā)出超聲信號；
[0026]腫瘤細(xì)胞發(fā)出的超聲信號被超聲探頭檢測到;所述的超聲探頭檢測到超聲信號后傳輸給計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；
[0027]計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對檢測到的腫瘤細(xì)胞的超聲信號進(jìn)行處理并對單位時間(比如每分鐘)通過激光在該血管的聚焦點(視窗)的細(xì)胞數(shù)目進(jìn)行定量分析(計數(shù))；計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將有效保留腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的頻段信號，濾掉其它波段的噪聲信號；最后將檢測結(jié)果顯示在顯示器上。
[0028]本實用新型采用上述技術(shù)方案的有益效果是:
[0029]1、可以快速、定量地檢測腫瘤細(xì)胞，能實現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)檢測腫瘤細(xì)胞，對提高腫瘤疾病的治愈率具有重要意義；
[0030]2、實現(xiàn)無標(biāo)記細(xì)胞檢測，去掉了細(xì)胞染色、固定等一系列化學(xué)處理過程，保留了細(xì)胞的原始特征，檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確，便捷；
[0031]3、為腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移研究和臨床前應(yīng)用提供了一個新的檢測手段；
[0032]4、為腫瘤細(xì)胞的數(shù)量統(tǒng)計提供了便利，為腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)預(yù)后的治療帶來了方便；
[0033]5、該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、方便操作、微創(chuàng)、安全性高；
[0034]6、設(shè)備中的微流控芯片可以實現(xiàn)細(xì)胞的分離，捕獲對細(xì)胞的培養(yǎng)、活性檢驗、胞內(nèi)外物質(zhì)分析、基于細(xì)胞水平的藥物篩選等研究具有廣泛的應(yīng)用前景；
[0035]7、采用液晶顯示器，具有顯示質(zhì)量高、數(shù)字式接口、體積小、重量輕以及功耗低等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0036]附圖內(nèi)容及圖中的標(biāo)記簡要說明如下:
[0037]圖1為本實用新型的無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置的示意圖。
[0038]附圖標(biāo)記:
[0039]1、激光光源，2、柱透鏡，3、光闌，4、單細(xì)胞微流管，5、超聲探頭，6、計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，7、細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片。
【具體實施方式】
[0040]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0041]如圖1所示的本實用新型的結(jié)構(gòu)，為一種無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置。本實用新型還涉及腫瘤細(xì)胞檢測診斷方法，尤其是一種可早期定量檢測和診斷腫瘤細(xì)胞的方法與裝置，該方法可實現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的早期快速檢測，以及實現(xiàn)細(xì)胞分離、捕獲，同時對腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的研究與臨床治療具有重要的意義和應(yīng)用前景。
[0042]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題并克服其缺陷，實現(xiàn)腫瘤細(xì)胞早期、快速、定量準(zhǔn)確檢測的發(fā)明目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為:
[0043]如圖1所示，本實用新型的無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置，設(shè)有激光光源I和超聲探頭5，在所述的激光光源I和超聲探頭5之間，設(shè)有單細(xì)胞微流管4。
[0044]在單細(xì)胞微流管的端口出設(shè)有細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片7。
[0045]所述的細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片7上刻蝕微結(jié)構(gòu)；或者所述的細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片7上集成具有過濾功能的微腔體陣列；或者在所述的細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片7上設(shè)置磁場。
[0046]所述的激光光源I發(fā)出的激光通過激光柱透鏡2和光闌3，將光斑聚焦到單細(xì)胞微流管4內(nèi)的一點。
[0047]該柱透鏡可以為單個柱透鏡也可以為透鏡組組成，光闌為可調(diào)光闌。激光光源發(fā)出的激光通過激光柱透鏡和光闌后將光斑整形為條型或其它形狀的光斑。
[0048]當(dāng)血流中的腫瘤細(xì)胞通過激光在該單細(xì)胞微流管的聚焦點(視窗)時，經(jīng)過的腫瘤細(xì)胞被激光照射迅速膨脹發(fā)出超聲信號。該單細(xì)胞微流管也可以為各種細(xì)胞微通道。
[0049]研究表明，腫瘤細(xì)胞的光聲信號異于正常細(xì)胞，在特定波長激光照射時具有高于正常細(xì)胞的吸收能力而產(chǎn)生較強(qiáng)的超聲信號。
[0050]利用這種原理，本實用新型提供了上述無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置。該裝置通過柱面鏡、光闌，將從激光光源發(fā)出的激光聚焦到單細(xì)胞微流管內(nèi)，該單細(xì)胞微流管只允許血流單細(xì)胞通過。腫瘤細(xì)胞發(fā)出的超聲信號被放置在單細(xì)胞微流管附近的超聲探頭5探測至IJ，超聲探頭5將探測到的超聲信號傳遞到計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6內(nèi)，計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6對檢測到的信號進(jìn)行處理并對單位時間(比如每分鐘)通過激光在該血管的聚焦點(視窗)的細(xì)胞數(shù)目進(jìn)行定量分析(計數(shù))，顯示在顯示器上。
[0051]所述的激光光源I可以包含多種波長的激光器，激光器的波長可以為1064nm、808nm、飛秒激光等不同的波長。
[0052]所述的激光器的類型可以是固體激光器、半導(dǎo)體激光器、氣體激光器、光纖激光器以及染料激光器等類型。
[0053]所述的超聲探頭5的信號線與計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6連接。
[0054]所述的超聲探頭5可以為單晶縱波直探頭雙晶縱波直探頭、單晶橫波斜探頭、雙晶橫波斜探頭、周向曲率探頭、徑向曲率探頭、點聚焦探頭、線聚焦表面波探頭等型號探頭。
[0055]所述的超聲探頭5的頻率范圍為1-1OOMHz，以及其它頻段。
[0056]為了實現(xiàn)與上述技術(shù)方案相同的發(fā)明目的，本實用新型還提供了應(yīng)用于以上所述的無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置的檢測診斷方法，其技術(shù)方案是:
[0057]所述的激光光源I發(fā)出的激光通過激光柱透鏡2和光闌3后光斑聚焦到單細(xì)胞微流管4內(nèi)；當(dāng)血流中的腫瘤細(xì)胞通過激光在該單細(xì)胞微流管4的聚焦點(視窗)時，經(jīng)過的腫瘤細(xì)胞被激光照射迅速膨脹發(fā)出超聲信號；
[0058]腫瘤細(xì)胞發(fā)出的超聲信號被超聲探頭5檢測到;所述的超聲探頭5檢測到超聲信號后傳輸給計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6;
[0059]計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6對檢測到的腫瘤細(xì)胞的超聲信號進(jìn)行處理并對單位時間(比如每分鐘)通過激光在該血管的聚焦點(視窗)的細(xì)胞數(shù)目進(jìn)行定量分析(計數(shù))；計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6將有效保留腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的頻段信號，濾掉其它波段的噪聲信號；最后將檢測結(jié)果顯示在顯示器上。
[0060]該計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為所有超聲信號處理系統(tǒng)。
[0061]本實用新型的應(yīng)用實例:
[0062]在該系統(tǒng)中安裝了 1064nm激光器、該激光器為脈沖激光器，激光器的單脈沖能量為20uj;激光器為固體激光器，激光器的光束通過柱透鏡聚焦，柱透鏡為雙凸透鏡，焦距為300mm;光柵為可調(diào)光柵，最后調(diào)制到Imm;經(jīng)過聚焦后的激光光斑聚焦到單細(xì)胞微流管的中心部位，單細(xì)胞微流管采用的是單細(xì)胞鞘液管，計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用的是利用MATLAB軟件編制的計數(shù)程序。
[0063]利用上述裝置，本實用新型實現(xiàn)了對鞘液管內(nèi)血流中腫瘤細(xì)胞的定量檢測，細(xì)胞定量計數(shù)分析，實驗得到了很好的效果，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
[0064]上面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置，其特征在于: 所述的檢測診斷裝置設(shè)有激光光源(I)和超聲探頭(5)，在所述的激光光源(I)和超聲探頭(5)之間，設(shè)有單細(xì)胞微流管(4); 在所述的單細(xì)胞微流管(4)的端口處設(shè)有細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片(7);所述的細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片(7)上刻蝕微結(jié)構(gòu);或者所述的細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片(7)上集成具有過濾功能的微腔體陣列;或者在所述的細(xì)胞分離、捕獲微流控芯片(7)上設(shè)置磁場； 所述的超聲探頭(5)的信號線與計算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(6)連接。2.按照權(quán)利要求1所述的無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置，其特征在于:所述的激光光源(I)發(fā)出的激光通過激光柱透鏡(2)和光闌(3)，將光斑聚焦到單細(xì)胞微流管(4)內(nèi)的一點。3.按照權(quán)利要求2所述的無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置，其特征在于:所述的激光光源(I)的激光器，其波長為1064nm ；或者為808nm ；或者為飛秒激光。4.按照權(quán)利要求3所述的無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置，其特征在于:所述的激光器的類型是固體激光器、半導(dǎo)體激光器、氣體激光器、光纖激光器以及染料激光器中的一種。5.按照權(quán)利要求1所述的無標(biāo)記腫瘤細(xì)胞檢測診斷裝置，其特征在于:所述的超聲探頭(5)是單晶縱波直探頭、雙晶縱波直探頭、單晶橫波斜探頭、雙晶橫波斜探頭、周向曲率探頭、徑向曲率探頭、點聚焦探頭、線聚焦表面波探頭中的一種。
【文檔編號】G01N15/14GK205538588SQ201521016028
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月7日
【發(fā)明人】周輝
【申請人】周輝