循环肿瘤细胞捕获装置的制作方法

专利名称：循环肿瘤细胞捕获装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测技术，特别是一种循环肿瘤细胞的捕获装置。
背景技术：
循环肿瘤细胞(circulating tumor cell，简称循环肿瘤细胞)是一种从固体原发肿瘤脱离的脱离癌细胞。循环肿瘤细胞进入外周血，并被转运至机体的不同组织，促使癌症的转移和发展。外周血中循环肿瘤细胞的定量可用作癌症临床处理的重要指征，用于提供治疗措施的成功/失败信息和转移阶段的预测。例如，每7. 5mL血中大于或等于5个循环肿瘤细胞的病人表示仅仅2. 7个月的中度疾病无恶化生存，而那些在每7. 5mL外周血中含有小于5个循环肿瘤细胞的病人则会有7. 0个月的疾病无恶化的生存(A. A. Adams等，Highly Efficient Circulating Tumor Cell Isolation from Whole Blood and Label-Free Enumeration Using Polymer-Based Microfluidics with an Integrated Conductivity Sensor. Journal of the American Chemical Society,130(27), pp. 8633 8641, 2008.)。 有这些基准信息，医生可以更加精确地测定一个患者的疾病状态。定量外周血中循环肿瘤细胞的主要问题是其在血液中的丰度非常低(每毫升几个至几百个)。所以，分离和计算循环肿瘤细胞是一个巨大的技术挑战(S. Nagrath等， Isolation of Rare Circulating Tumor Cells in Cancer Patients by Microchip Technology. Nature Letter, Vol. 450，pp. 1235 1239,2007.)。为了使检测稀有循环肿瘤细胞的敏感度最大化，大多数循环肿瘤细胞诊断设备使用了富集步骤来提高检测目的物的可能性。现有技术中的富集方法包括免疫磁性分离、密度梯度离心和细胞大小限制性过滤(A. L. Allan 禾P M. Keeney. , Circulating Tumor Cell Analysis :Technical and Statistical Consideration for Application to the clinic. Journal of Oncology, Vol. 2010，pp. 1 10,2010.)。免疫磁性分离利用了捕获剂包被的磁珠来免疫识别血液中的循环肿瘤细胞，然后进行磁性分离。但是，这种基于磁珠的方法受到其低循环肿瘤细胞的捕获收率的限制， 因为多个加工步骤(密度梯度离心和洗涤)会导致循环肿瘤细胞的损失。密度梯度离心是基于血液中各种颗粒的密度差异性。当离心血液时，较重的颗粒(红细胞、中性白细胞)迁移到底部，而包括单核细胞和肿瘤细胞的较轻的颗粒仍然留在顶部。该方法的缺点是纯度很低，并且样品处理和转移也会造成循环肿瘤细胞的损失，进而极大地影响捕获收率(Z. Panteleaou 等，Detection of Circulating Tumor Cells in Prostate Cancer Patients !Methodological Pitfalls and Clinical Relevance. Molecular Medicine, Vol. 15，pp.101 114,2009.)。相似地，利用循环上皮肿瘤细胞(15至25 μ m)和环境血细胞G至18 μ m)之间大小的差异，可使用微型制造的滤膜将循环肿瘤细胞从其他细胞中过滤分离出来 (G. Vona 等，Isolation by Size of Epithelial Tumor Cells :A New Method for the Immunomorphological and Molecular Characterization of Circulating Tumor Cell.
3American Journal of Pathology，Vol. 156，pp. 57 63，2000.)，但是这仍留下了很多的大小相似的白细胞，这意味着这种方法也具有低纯度。目前，在最新的生物学研究领域，S. Wang等率先利用采用具有三维纳米结构基质的微芯片从全血样品中分离活的癌细胞(S. Wang等，Three-Dimensional Nanostrucutred Substrates toward Efficient Capture of Circulating Tumor Cells. Angewandte Chemie International Edition，Vol. 48，pp. 8970 8973，2009.)。三维纳米结构基质是一种表面上具有由多个突起形成的微阵列的基质。此微阵列构成的三维结构与待研究细胞的表面三维结构相匹配，可形成类似于“锁钥”结构。更具体地说，硅纳米柱(SiNP)阵列增强了基质和细胞表面的纳米级别部分(例如微绒毛和丝状伪足)之间的相互作用，从而导致比非结构化的(即平面硅)基质更高的细胞捕获亲和性，提高了细胞的捕获效率。但是，此种方法目前仅被个别地应用在前沿生物学研究领域，尚未向实际应用领域扩展。具体而言，此方法中的三维纳米结构基质需要使用目前价格仍然昂贵的硅材料，而且硅材料制成的三维纳米结构基质需要使用诸如光刻法等复杂且耗时的方法制造。换句话说，现有的采用硅类材料的三维纳米结构基质及其制造方法均不适于工业上批量生产。此夕卜，考虑到样品间的交叉污染，临床上不可能多次重复使用同一微芯片进行检测诊断。如果想要将微芯片真正的用于当前的临床医学诊断中，如用作一次性的诊断产品，就必须要降低原料成本和其生产成本。此外，由于静态微芯片体积很小，也不便于拿取和操作。综上所述，需要提供一种具有较低材料成本、生产成本、使用方便且适于工业化批量生产的循环肿瘤细胞捕获设备。

实用新型内容本实用新型提供一种循环肿瘤细胞捕获装置，以解决提供具有低材料成本、低生产成本、适于工业化批量生产且使用方便的循环肿瘤细胞捕获设备。为此，本实用新型提供了以下技术方案。根据本实用新型的一个实施利，本实用新型提供了一种循环肿瘤细胞捕获的装置，所述装置包括表面具有纳米柱阵列结构的三维纳米结构基质，所述纳米柱阵列结构与所述循环肿瘤细胞的表面突起结构相匹配，其中，所述三维纳米结构基质由生物相容的聚合物制成。在本实用新型的另一个实施方式中，所述纳米柱具有IOOnm至200nm的直径。在本实用新型的另一个实施方式中，所述纳米柱具有IOOnm至200nm的间距。在本实用新型的另一个实施方式中，所述纳米柱具有至少500nm的高度。在本实用新型的另一个实施方式中，所述纳米柱具有500nm至15 μ m的高度，优选具有1 μ m至10 μ m的高度，更优选具有1 μ m至2 μ m的高度。在本实用新型的另一个实施方式中，所述循环肿瘤细胞捕获装置进一步包括用于容纳所述三维纳米结构基质的具有至少一个手柄的外壳。在本实用新型的另一个实施方式中，所述外壳中容纳多个所述三维纳米结构基质，且各个所述三维纳米结构基质之间由侧壁间隔开。在本实用新型的另一个实施方式中，所述三维纳米结构基质的上表面和/或所述纳米柱的侧壁涂覆有抗循环肿瘤细胞的特异性抗体，优选地，所述抗循环肿瘤细胞的特异性抗体是抗EpCAM抗体。采用本实用新型各实施例提供的技术方案，可以得到低成本能够大批量制造的循环肿瘤癌细胞捕获装置。

图1 三维纳米结构基质和循环肿瘤细胞之间的拓扑学相互作用的示意图。图2 根据本实用新型一个实施方式的具有三维纳米结构基质的本实用新型的循环肿瘤细胞捕获设备的示意性顶视图。图3 根据本实用新型一个实施方式的具有三维纳米结构基质的本实用新型的循环肿瘤细胞捕获设备的示意性侧视图。图4 根据本实用新型一个实施方式的用纳米压印技术制备三维纳米结构基质的方法的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图结合示例性实施方式更全面地说明本实用新型。然而，本实用新型可以不同形式体现并不应理解成受限于文中所述实施方式。相反，提供这些实施方式以使得本公开彻底而完整，并完整地将本实用新型的范围传达给本领域技术人员。在附图中， 各个部分的大小和比例可以放大，且相同的附图标记是指相同的部分。本实用新型的实现是基于特定三维纳米结构与特定细胞表面突起之间的拓扑学相互作用。图1描述了三维纳米结构基质和循环肿瘤细胞之间的拓扑学相互作用的原理。在图1中，基质100上的纳米柱110具有根据循环肿瘤细胞120细胞表面突起结构所设计的高度、间距和宽度。在静态孵育样品的过程中，样品中的循环肿瘤细胞120和其它细胞130会向下沉降，并接触基质100上的纳米柱阵列。循环肿瘤细胞120的表面上有许多细胞突起，而设计出的纳米柱110的高度、间距和宽度与细胞突起的形状相匹配，所以循环肿瘤细胞120的细胞突起会插入到两个纳米柱之间的间隙，并与纳米柱阵列形成紧密的交错结合，即形成互补的拓扑学结合。对于其它细胞130，由于它们的表面突起结构与纳米柱阵列的结构不匹配，突起不能充分插入或无法插入纳米柱间隙，所以不能与纳米柱阵列形成紧密结合。基于这种“锁钥”模式的拓扑学相互作用，可提高循环肿瘤细胞的捕获效率。更进一步地，当在三维纳米结构基质的上表面和/或纳米柱的侧壁涂覆抗循环肿瘤细胞的特异性抗体140(以加粗的短线表示)时，插入间隙中的细胞突起会与抗体140结合，更进一步地提高了捕获效率。第一方面，本实用新型提供了一种循环肿瘤细胞捕获的装置，所述装置包括表面具有纳米柱阵列结构的三维纳米结构基质，其中，所述纳米柱阵列结构与所述循环肿瘤细胞的表面突起结构相匹配，且所述三维纳米结构基质由生物相容的聚合物制成。目前，前沿生物学研究中采用具有纳米结构的微阵列来研究纳米结构对循环肿瘤细胞生物学特性，如细胞粘连、迁移、分化等的影响，但是这些研究并没有考虑到将具有纳米结构的微芯片用于循环肿瘤细胞的分离、检测和/或捕获中，更没有考虑到将其用于临床肿瘤检测和诊断。更进一步，当前的微芯片纳米结构基质多采用硅材料，如Si、SiNP等。硅材料十分昂贵，且用于在硅表面上形成三维纳米结构的方法主要是复杂的光刻法。然而， 出于临床安全的需要，临床上需要使用一次性的诊断产品，这就要求必须开发出成本低廉的微芯片以便于大规模使用。目前生物学研究中所用的微芯片无法满足上述临床使用的要求。如果仅仅简单地将硅材料用廉价材料替换，可能造成以下问题很多成本低廉的材料难以形成高纵横比结构，即难以形成三维纳米微阵列结构，例如，聚氨酯是一种生物医学领域常用的材料，但是实验证明聚氨酯的材质过于柔软，无法形成具有高纵横比的结构； 很多成本低廉的材料本身对生物体不利，甚至有毒性；或虽然材料自身价格廉价，但没有适合的方法能将此材料的表面加工成所需的三维纳米结构，所以，选择适当的材料作为纳米结构基质十分重要。通过大量实验，本发明人发现某些生物相容的聚合物成本低廉，易于形成高纵横比、高保真度的结构，且有适合的方法来对其表面进行加工，因而有可能成为一种良好的候选材料。在本文中，除非另有说明，所用术语“生物相容的”是指聚合物材料对细胞不会产生诸如生物、化学、物理等不良影响。本实用新型的三维纳米结构基质可由生物相容的聚合物材料制成，所述生物相容的聚合物优选自由聚二甲基硅氧烷和聚(甲基)丙烯酸酯组成的组中。在一个实施方式中， 所述聚(甲基)丙烯酸酯选自由聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯、聚(甲基)丙烯酸丙酯、聚(甲基)丙烯酸丁酯和聚(甲基)丙烯酸戊酯组成的组中。在一个实施方式中，本实用新型的生物相容的聚合物材料为聚二甲基硅氧烷或聚(甲基)丙烯酸甲酯。聚二甲基硅氧烷或聚(甲基)丙烯酸酯是很好的生物相容的聚合物材料，对细胞不会产生任何不良影响。它们的价格低廉，易于获得。而且，这种聚合物材料的材质硬度远远低于硅类材料，因此可使用工艺简单的纳米压印技术在其表面上形成具有高纵横比的表面结构。当前的生物学研究领域尚未有人采用聚二甲基硅氧烷或聚(甲基)丙烯酸酯来制造循环肿瘤细胞捕获装置，更未有人试图将采用此材料制造的循环肿瘤细胞捕获装置用于临床检测。由此可见，使用这种生物相容的聚合物材料制成的循环肿瘤细胞捕获装置可满足在临床上大规模使用的要求。图2是根据本实用新型一个实施方式的具有三维纳米结构基质的本实用新型的循环肿瘤细胞捕获设备的示意性顶视图。如图2所示，循环肿瘤细胞捕获设备包括三维纳米结构基质230、外壳220和手柄 210。基质230上具有由纳米柱240形成的阵列结构。纳米柱MO的直径、高度和间距根据待捕获的循环肿瘤细胞的突起来设计，以使得纳米柱MO的阵列结构与循环肿瘤细胞的表面突起结构相匹配。具体地，在本实用新型中，纳米柱240具有IOOnm至200nm的直径、IOOnm至200nm 的间距和至少500nm的高度。优化这些纳米柱MO的直径、高度和间距可以最大程度实现纳米柱阵列与循环肿瘤细胞的拓扑学匹配，最终实现从样品如血液中捕获循环肿瘤细胞。在一个实施方式中，此直径可为例如lOOnm、llOnm、120nm、130nm、140nm、150nm、 170nm、190nm和200nm。如果纳米柱MO的直径小于lOOnm，则突起插入在临近两个纳米柱间隙中的两个循环肿瘤细胞会过于拥挤，可能导致循环肿瘤细胞脱离基质表面；如果纳米柱240的直径大于200nm，会导致单位面积内能布置的纳米柱240的数量过少，影响检测效率。在一个实施方式中，此间距可为例如lOOnm、120nm、130nm、140nm、150nm、170nm、 190nm和200nm。如果纳米柱240的间距小于lOOnm，循环肿瘤细胞的突起将会因间距过小而无法插入；如果纳米柱240的间距大于200nm，其它细胞的突起或甚至是体积较小的细胞有可能插入，造成检测特异性降低。如果纳米柱MO的高度小于500nm，循环肿瘤细胞的突起无法充分地插入间隙，造成检测特异性降低。理论上，纳米柱MO的高度越高，能够插入到两个纳米柱间隙中的循环肿瘤细胞突起部分就越多，使得循环肿瘤细胞与纳米柱阵列的相互作用增强，提高了捕获的特异性。 但是，在实际生产中，如果纳米柱MO的高度过高，工艺的复杂性和生产成本也会成倍增力口，这会影响本实用新型循环肿瘤细胞捕获设备的临床推广。因此，在本实用新型的一个实施方式中，纳米柱240优选具有1 μ m至10 μ m的高度，更优选具有1 μ m至2 μ m的高度，以最大程度实现捕获效果与成本效益的平衡。如图2所示，纳米柱MO的形状为圆柱形，但本实用新型不限于此。根据需要，纳米柱MO的形状可为圆柱形、三棱柱形、四棱柱形等。在一个实施方式中，所述循环肿瘤细胞捕获装置进一步包括用于容纳三维纳米结构基质230的具有至少一个手柄210的外壳220。在图2中，外壳220的形状为矩形，但本实用新型不限于此。根据需要，外壳220的形状可为圆形，椭圆形，多边形，如三角形、四边形、五边形、六边形等。同理，外壳220中容纳的三维纳米结构基质230的形状也可以相应地为圆形，椭圆形，多边形，如三角形、四边形、五边形、六边形等。图3是根据本实用新型一个实施方式的具有三维纳米结构基质的本实用新型的循环肿瘤细胞捕获设备的示意性侧视图。如图3所示，外壳320具有围绕三维纳米结构基质330的侧壁，且具有纳米柱340 的基质330置于外壳320底部上。在图3中，循环肿瘤细胞捕获设备仅容纳了一个三维纳米结构基质330，并具有一个手柄。在图3所示的实施方式中，该循环肿瘤细胞捕获设备的外壳320可具有约4-5cm的长度，约l-2cm的宽度，和约34cm的高度。外壳320所容纳的总体积为约7. 5mL。但显然本实用新型不限于此。为提高检测效率并降低成本，本实用新型的循环肿瘤细胞捕获设备可优选容纳2 个或更多个三维纳米结构基质，例如2、3、4、5、6、7、8、9、10个三维纳米结构基质。为了避免样品之间相互交叉污染，各基质间可由侧壁间隔开以构成独立的小室。对小室的形状没有特别规定，只要能方便操作即可。例如，根据上述各种三维纳米结构基质的形状，小室可为矩形，也可为圆形，椭圆形，多边形，如三角形、四边形、五边形、六边形等。各小室的大小也没有特别限制，只要能容纳基质即可。例如可具有约(0. 3-2) X (0. 3-2) cm2的底部，侧壁高度可为约0. 5-2cm。如图3所示，外壳320上还可具有至少一个，如两个手柄310以利于拿取。手柄 310的形状和大小同样没有特别限制，只要能够便于拿取外壳即可。手柄310的长度可约为1-2厘米。外壳320和手柄310可采用任何适宜的材料，例如聚合物材料，诸如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃材料，诸如聚碳酸酯等聚酯材料等；金属材料，如不锈钢，只要其价格低廉，不影响循环肿瘤细胞捕获设备的使用即可，但优选能够通过适当的切割工具如计算机数字控制机器批量制备。为了进一步提高捕获效率，可在三维纳米结构基质的上表面和/或纳米柱的侧壁上涂覆抗循环肿瘤细胞的特异性抗体。优选地，所述抗循环肿瘤细胞的特异性抗体是抗EpCAM抗体(抗上皮细胞粘连分子抗体，“anti-印ithelial cell adhesion molecule antibody”)，优选为生物素化的抗EpCAM抗体。循环肿瘤细胞突起中的某些多肽或蛋白质会与这些特异性抗体结合，更进一步地增强了循环肿瘤细胞域三维纳米结构基质的相互作用，提高了捕获效率。第二方面，本实用新型提供了一种制造循环肿瘤细胞捕获装置的方法，所述方法包括以下步骤用模具对生物相容的聚合物基质进行纳米压印，所述模具具有能使所述生物相容的聚合物基质产生与所述循环肿瘤细胞的表面突起结构匹配的纳米柱阵列结构；和将所述模具与所述聚合物基质分离。图4是根据本实用新型一个实施方式的用纳米压印技术制备三维纳米结构基质的示例性步骤。图如显示了由主体410和模塑层420组成的模具。模塑层420具有多个凸起430。 这些凸起430的排列成能使本实用新型的聚合物基质440产生纳米柱阵列结构，并使由纳米柱组成的阵列结构与循环肿瘤细胞的表面突起结构相匹配。例如，凸起430能产生具有如IOOnm至200nm的直径、IOOnm至200nm的间距和至少500nm的高度的纳米柱。模塑层 420和凸起430的硬度应大于聚合物基质的硬度，优选其硬度是基质硬度的2倍、3倍、4倍或更高。例如可为铜、硅等材料。在一个实施方式中，采用硅作为模具材料，将模具用高精密度小型碾磨机碾磨形成诸如柱、洞和沟等微特征。在另一个实施方式中，采用包括电子束平板印刷术、反应性离子蚀刻和其他适当方法在硅模具上形成所需图案。图4b和图如显示了单次压印模塑步骤，其中该模具以箭头450所示的方向被热压入基质440中，随后该模具以箭头470标出的方向离开基质440中。因为模具的硬度高于基质440的硬度，当在一定温度和压力条件下将模具压入基质440中时，在基质440上会形成多个凸起460和凹陷的压印区。在将模具取出后，在基质440中会形成与模具上的微特征相对应的图案，从而完成纳米压印过程。图4d显示了将该模具以箭头480所示方向移到基质440之上的另一个位置。如图4d所示，通过重复图如-如的步骤，易于在基质440上形成所需的纳米结构特征。在一个实施方式中，模具可以固定，聚合物可以卷绕。通过重复进行图的步骤，可以在基质440上重复、连续地形成许多纳米结构特征。借助这种简单的卷绕式印刷方法，缩短了制备阶段，提高了产量。纳米压印的工艺步骤、条件和所用设备是本领域技术人员所熟知的，可参见如《纳米压印技术》，孙洪文，电子工业出版社，2011年1月。纳米压印工艺步骤简单，适用于在工业规模上对本实用新型所采用的生物相容的聚合物进行加工，以在其表面形成与循环肿瘤细胞的表面突起结构相匹配的纳米柱阵列结构。本实用新型的方法优选进一步包括将如上所述的抗循环肿瘤细胞的特异性抗体涂覆到所述聚合物基质的表面上的步骤。[0057]此外，还优选包括制造一个如上所述的具有至少一个手柄的外壳，并将所述聚合物基质置于其中的步骤。第三方面，本实用新型提供了一种循环肿瘤细胞捕获装置在癌症诊断中的应用。在临床应用中，将血液样品置于循环肿瘤细胞捕获装置内，由于三维纳米结构基质的强循环肿瘤细胞捕获能力，循环肿瘤细胞细胞能够以静态方式得到分离。计算待检测血液样品中的循环肿瘤细胞细胞数目，并与各种癌症的确诊标准进行比较，以进行癌症的确诊判断。综上所述，本实用新型具有以下优点本实用新型选用廉价且有效的生物相容的聚合物材料，此材料的物理和化学性质适合用作捕获循环肿瘤细胞的基质材料，且可以采用适合产业化的纳米压印技术来进行加工；本实用新型选用了适于产业化的纳米压印技术来加工生物相容的聚合物材料，所希望的基质图案仅需通过简单的压印-释放步骤即可从模板复制而来；本实用新型的捕获装置可容纳多个用于检测不同样品的基质且具有便于拿取的手柄，这极大方便了本实用新型捕获装置在临床上的应用；本实用新型的捕获装置具有已根据循环肿瘤细胞表面特征图案化的三维纳米结构基质，其在临床上的应用将会极大提高循环肿瘤细胞的检测、捕获、诊断特异性；且本实用新型的捕获装置中可进一步涂覆有特异性抗体，因此可同时利用拓扑学和免疫组化的原理来实现循环肿瘤细胞的捕获，进一步提高了循环肿瘤细胞的检测、捕获、诊断特异性。利用这些特征并综合考虑成本和目的，本实用新型能够用廉价的聚合物三维纳米结构基质实现高循环肿瘤细胞捕获效率，这种三维纳米结构基质极具成本优势且可以通过简单的纳米压印技术批量生产。将目前尚处在实验室阶段且用于研究目的循环肿瘤细胞捕获装置用于临床，仍需要克服如材料选择，工艺选择等许多技术困难，且还需要兼顾考虑临床检测中对产品一次性使用的需要，因此，本实用新型提供了迄今为止临床实用性最好的循环肿瘤细胞捕获技术方案，本实用新型的循环肿瘤细胞捕获装置可一次性地用于癌症诊断和治疗中。实施例实施例1
_9] ^mmmmmmmmmMmmwmm.用于压印基质的模具采用硅材料制成。通过电子束平板印刷术在模具表面上形成具有IOOnm直径、IOOnm间距和500nm高度的纳米柱的纳米柱阵列结构。采用聚丙烯酸甲酯作为生物相容的聚合物材料，用加工好的模具对其进行卷绕式纳米压印。纳米压印采用本领域所用的常规的工艺条件进行，具体工艺参见《纳米压印技术》，孙洪文，电子工业出版社，2011年1月。实施例2^mmmmmmmmmMmmwmm.采用与实施例1相同的方法制造循环肿瘤细胞捕获装置，区别在于模具表面的纳米柱阵列结构为200nm直径、200nm间距和15 μ m高度，且采用聚丙烯酸甲酯作为生物相容的聚合物材料。实施例3▲棚____胞搬采用与实施例1相同的方法制造循环肿瘤细胞捕获装置，区别在于模具表面的纳米柱阵列结构为150nm直径、150nm间距和10 μ m高度，采用聚二甲基硅氧烷作为生物相容的聚合物材料，且在纳米柱阵列的底部和纳米柱的侧壁涂覆抗EpCAM抗体。实施例4▲棚____胞搬采用与实施例1相同的方法制造循环肿瘤细胞捕获装置，区别在于模具表面的纳米柱阵列结构为150nm直径、150nm间距和2 μ m高度，采用聚二甲基硅氧烷作为生物相容的聚合物材料，且在纳米柱阵列的底部和纳米柱的侧壁涂覆抗EpCAM抗体。文中已公开了示例性实施方式，尽管使用了具体的术语，但它们仅以普通的和描述性含义来使用及解释并不用于限制的目的。因此，本领域技术人员将理解可进行各种形式和细节上的改变，而不脱离以下权利要求中给出的本实用新型的范围。
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权利要求1.一种循环肿瘤细胞捕获装置，所述装置包括表面具有纳米柱阵列结构的三维纳米结构基质，所述纳米柱阵列结构与所述循环肿瘤细胞的表面突起结构相匹配，其中，所述三维纳米结构基质由生物相容的聚合物制成。
2.如权利要求1所述的循环肿瘤细胞捕获装置，其中所述纳米柱阵列结构中的纳米柱的直径为IOOnm至200nm。
3.如权利要求1所述的循环肿瘤细胞捕获装置，其中所述纳米柱阵列结构中的纳米柱的间距为IOOnm至200nm。
4.如权利要求1所述的循环肿瘤细胞捕获装置，其中所述纳米柱阵列结构中的纳米柱的高度至少为500nm。
5.如权利要求4所述的循环肿瘤细胞捕获装置，其中所述纳米柱的高度为500nm至 15 μ m0
6.如权利要求5所述的循环肿瘤细胞捕获装置，其中所述纳米柱的高度为1μ m至 2 μ m0
7.如权利要求1-6中任一项所述的循环肿瘤细胞捕获装置，其中所述循环肿瘤细胞捕获装置进一步包括用于容纳所述三维纳米结构基质的具有至少一个手柄的外壳。
8.如权利要求7所述的循环肿瘤细胞捕获装置，其中所述外壳中容纳多个所述三维纳米结构基质，且各个所述三维纳米结构基质间由侧壁间隔开。
9.如权利要求1-6中任一项所述的循环肿瘤细胞捕获装置，其中所述三维纳米结构基质的上表面和/或所述纳米柱的侧壁涂覆有抗循环肿瘤细胞的特异性抗体。
10.如权利要求9所述的循环肿瘤细胞捕获装置，其中所述特异性抗体为抗EpCAM抗体。
专利摘要本实用新型公开了一种循环肿瘤细胞捕获装置。所述装置包括表面具有纳米柱阵列结构的三维纳米结构基质，所述纳米柱阵列结构与所述循环肿瘤细胞的表面突起结构相匹配，其中，所述三维纳米结构基质由生物相容的聚合物制成。由于该装置的三维纳米结构基质采用生物相容性聚合物，且通过纳米压印方法制造，因此成本低廉，易于产业化生产，可一次性用于临床诊断。
文档编号C12M1/00GK202279815SQ2011202556
公开日2012年6月20日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者杜昭辉, 赖胜 申请人:西门子公司