磁性分析物收集转移系统及其方法与流程

本发明涉及分析物或提取物的全自动检测设备领域，特别提供了一种用于对磁性分析物进行收集和转移的系统及其使用方法。

背景技术：

循环肿瘤细胞(Circulating tumor cell，CTC)是指从肿瘤上脱落并进入循环系统的癌细胞，其可自发或通过诊疗操作从实体肿瘤病灶(原发灶或转移灶)脱落，进入体循环系统(如外周血)。大部分CTC进入外周血后会发生凋亡或被吞噬，少数能够逃逸并锚着病灶以外的组织或器官上，进而发展成为转移灶，增加恶性肿瘤患者死亡风险。这些细胞可以通过简单的血液检测来发现，可作为癌症的生物学标志物，指示体内是否存在肿瘤，以及它们的遗传状况和药物敏感性。与手术干预不同，CTC与纵向研究兼容，能够有效指导治疗。CTC检测可有效地应用于体外早期诊断、预后评价、个体化治疗(包括快速临床化疗药物筛选和耐药性的检测)、肿瘤复发监测及新的肿瘤药物开发等。但CTC检测步骤较多、操作繁琐，也阻碍了该项技术在临床上的推广。

目前常规的CTC检测分为两个步骤，即CTC富集(或捕获)步骤和CTC检测分析步骤。常用的CTC捕获技术有梯度密度离心技术、滤膜技术、流式细胞技术、微流控芯片技术和免疫磁珠技术。其中，免疫磁珠技术涉及试样的混匀、细胞磁吸附等步骤，适合在大体积上样条件下对少量的特殊细胞进行分离，对于CTC检测应用尤其有利，其操作步骤相对简单，易于实现自动化。

基于免疫磁珠分选原理，采用该原理的CTC检测系统需要在完成抗体磁珠与CTC肿瘤细胞的孵育结合步骤后，将结合完成抗体磁珠富集后转移至读数平台或读数盒中，从而完成对循环肿瘤细胞数量的统计。目前国内已上市的循环肿瘤细胞富集设备是强生公司的cellsearch系统和ctcbiopsy系统(非磁捕获系统，采用了物理过滤的方式)，其中cellsearch系统采用磁力架形式捕获循环肿瘤细胞，而转移步骤需要将磁体退磁后进行移取和转移，容易造成液体残留或吸附导致循环肿瘤细胞的丢失。此外，洗脱时磁芯通常与缓冲液直接接接触，溶液造成污染。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种磁性分析物收集转移系统，便于将结合有循环肿瘤细胞的抗体磁珠富集后转移至读数系统完成数量统计，且要求转移效率高，无污染。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种磁性分析物收集转移系统，包括收集部、洗脱部，所述收集部包括磁棒及尺寸适于放入磁棒的容器，所述磁棒包括磁芯和磁套，所述磁套的尺寸适合可拆卸地套于所述磁芯外部；所述洗脱部设置有磁体，用于吸引磁性分析物从磁套上脱落。

进一步地，所述磁芯为柱状磁体。

进一步地，所述磁套的厚度为0.5-3mm。

进一步地，所述洗脱部设置有观察窗，以直接通过观察窗对洗脱的磁性分析物进行观察。

进一步地，所述洗脱部还设置有振动马达，用于辅助磁性分析物从磁套上脱落。

进一步地，所述磁芯外部还包覆有屏磁外鞘，仅露出一个磁极处的端面，所述屏磁外鞘由软磁材料制得。

进一步地，所述磁性分析物为结合有循环肿瘤细胞的抗体磁珠。

本发明还提供一种磁性分析物收集转移方法，包括以下步骤：

在放入带磁套的磁棒，缓慢运动直至吸附完全；

将磁棒转移至带有磁体的底座上；

抽出磁棒中的磁芯；

本发明的还提供了上述磁性分析物收集转移系统和方法在循环肿瘤细胞检测系统中的应用。

技术效果

由于本系统中的磁棒具有磁套结构，可与洗脱部的磁体相配合，防止了普通电磁铁或永磁铁吸附完成后难以脱离的问题，减少CTC肿瘤细胞转移过程中产生的读数误差，同时避免缓冲溶液、抗体磁珠等对磁芯的污染。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个优选实施例中磁棒的结构示意图前视图；

图2是图1实施例中磁棒沿A-A方向结构的剖视图；

图3是图1实施例中洗脱部的结构示意图；

图4是图3中洗脱部底座的结构示意图剖视图；

附图标记：101-塑料隔离磁套，102-磁芯，103-屏磁外鞘，104-插杆，105-扶正阻尼套；

201-读数盒底座，202-磁棒限位孔，203振动电机；

301-玻璃培养皿，302-永磁体，303-铝合金磁座。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如前视图图1和A-A方向的剖视图图2所示，本实施例首先提供了磁性分析物收集转移系统中用于收集的磁棒，包括磁芯102、屏磁外鞘103、塑料隔离磁套101。其中磁芯102为直径8mm，长33mm的圆柱状钕铁硼磁铁，外部包覆有外径12mm的硅钢管,即屏磁外鞘103，屏磁外鞘103下端开口，与磁铁平齐，暴露出磁芯102的下端面。硅钢管外侧包覆塑料的隔离用磁套101，将硅钢管屏磁外鞘103和磁芯102均包裹在其内部。

由于硅钢管作为软磁材料具有极高的磁导率，因此当将硅钢管覆盖于钕铁硼磁铁周围时，外围本发散的磁感线将聚集于软磁材料内部，外部磁场强度几乎为0，从而起到对磁芯102侧壁磁屏蔽的作用，防止磁珠吸附在磁体侧壁影响计量。永磁体与软磁物质的这种组合可以最大限度地将磁体原本放射性分布的磁场全部偏转向露出的端面，同时提高了聚集处的磁场强度，其中用于富集磁性粒子的捕获平面即为磁芯102露出的下端面。

塑料隔离磁套101套于磁芯外部，不仅保证了不直接与磁芯接触，避免了接触带来的污染，同时在洗脱步骤时可将磁芯撤去，并通过外加磁场吸引抗体磁珠离开塑料隔离磁套101。此外，磁芯102及软磁型屏磁外鞘103组合的上部还固定有插杆104，该插杆104连接磁芯102与控制部，可利用机械装置牵引该插杆104在盛放有抗体磁珠的离心管内缓慢运动，直至对抗体磁珠吸引完全。

塑料隔离磁套101上方还设置有扶正阻尼套105。该扶正阻尼套105用于方便插杆104及塑料隔离磁套101之间的相互固定，在液体样品中执行吸附和脱附操作时，通常需要对其进行旋转移动等操作，此部件使磁棒成为一个整体，便于其在液体样品中的运动，并减少由震荡、流体阻力等因素带来的能量损耗。

本实施例还公开了本磁性分析物收集转移系统中与收集系统配合的用于磁性分析物洗脱的装置结构。如图3所示，该洗脱装置包括多组洗脱单元，每个单元包括一组尺寸与磁棒尺寸相适应的读数盒底座201及磁棒限位孔202。底座201组合的一侧还设置有振动电机203，振动电机与底座连接，可带动底座产生振动，与扶正阻尼套105协同帮助抗体磁珠从塑料隔离磁套101表面脱落。

每个读数盒底座201的结构进一步如图4所示，本底座201外框为铝合金磁座303。磁座303上设置有玻璃培养皿301作为容器，可盛放PBS缓冲溶液，同时放入磁棒。培养皿底部为透光区，透光区的设置使得实验者可直接将完成捕获的底座201转移至光学显微镜进行观察计数。为了实现通过磁体吸引辅助抗体磁珠脱落的目标，本底座201采用两块并行同向设置的永磁体302提供强磁场，两块永磁体302分别设置于透光区的两端，垂直于透光平面同向设置，且位于玻璃培养皿301周围。利用两块永磁体302自身磁力线的并行挤压，在透光区内形成一个方向垂直于玻璃培养皿301底部的磁场。当待测试磁性分析物进入该磁场时，孵育过的结合有磁珠的循环肿瘤细胞将被压紧在透明器皿的底部平面上，从而提供了一个平面平铺的固定CTC观察平面。

本实施例提供的收集用磁棒和洗脱装置共同组成了本收集转移系统，由于磁棒采用塑料隔离磁套101、磁芯102可拆卸结构，因此在洗脱装置处，可将磁芯102从隔离磁套101中取出，使磁套101附近的外磁场消失。此时，部分抗体磁珠由于重力作用可直接离开磁套101表面，部分抗体磁珠由于剩磁作用或粘附力作用将依旧停留在磁套101表面。本实施例中提供的底座装置，一方面通过底座201底部的两块永磁体302提供的外加磁场牵引抗体磁珠，另一方面通过底座201一侧的振动电机203震荡底座201，帮助未离开的抗体磁珠从隔离磁套101表面脱落。

本实施例中的收集转移系统可用于CTC循环肿瘤细胞检测系统，循环肿瘤细胞同抗体磁珠孵育结合以后，利用本实施例中的收集转移系统富集后，转移至读数系统进行读数。由于本系统中的磁芯、磁套互相分离，可利用一次性清洁磁套，防止磁芯的污染。

本实施例中的收集转移系统的具体操作方法如下：

S1：抗体磁珠与循环肿瘤细胞共孵育；

S2：磁棒(带磁套)在孵育完成后的体系中缓慢的自上而下进行运动一个周期；

S3：磁棒(带磁套)在PBS缓冲液中漂洗数次；

S4：磁棒(带磁套)插入含有PBS缓冲液的读数盒中，拔出磁棒的磁芯(仅留磁棒套在读数盒中)，周期性左右震荡读数盒，收集磁套上的循环肿瘤细胞至读数盒中。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。