一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置的制作方法

本實用新型涉及生物醫(yī)藥設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置，尤其涉及一種基于微流控技術(shù)的循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置。

背景技術(shù)：

腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的途徑，在血液或淋巴管中循環(huán)的腫瘤細(xì)胞被定義為循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cell,CTC)，由于循環(huán)腫瘤細(xì)胞含量非常少以及缺乏有效的特異性標(biāo)志物，有關(guān)CTC的研究進(jìn)展比較緩慢?，F(xiàn)有的富集CTC的方法主要有免疫磁珠捕獲法，形狀捕獲法等，其均有諸多弊端。免疫磁珠捕獲法利用親和性原理，將磁珠表面修飾能夠與CTC表面抗原結(jié)合的特異性抗體，例如anti-EpCAM等。由于不同組織來源的循環(huán)腫瘤細(xì)胞EpCAM表達(dá)水平不同，且在血液循環(huán)過程中表面抗原的表達(dá)狀況會發(fā)生很大的變化，因此用這種方法進(jìn)行CTC捕獲，會遺漏很多EpCAM表達(dá)較弱或者無表達(dá)的腫瘤細(xì)胞，導(dǎo)致很多樣本CTC檢測結(jié)果陰性(假陰性)。目前唯一應(yīng)用于臨床的只有經(jīng)美國FDA認(rèn)證的Cell Search，且僅局限于乳腺癌，結(jié)直腸癌和前列腺癌。該方法存在半自動，高成本，低效率等缺陷。形狀捕獲法基于CTC與正常血細(xì)胞大小，變形性的差異，使用物理學(xué)濾過的方法，實現(xiàn)CTC捕獲。然而依靠物理濾膜技術(shù)僅能分離紅細(xì)胞，對于與CTC體積近似的白細(xì)胞無法有效實現(xiàn)分離。目前基于微流控技術(shù)的CTC捕獲芯片僅能做到細(xì)胞捕獲，無法實現(xiàn)細(xì)胞富集，不便進(jìn)行后續(xù)的生化分析。另外該技術(shù)需要外圍設(shè)備，存在操作復(fù)雜，檢測時間長等缺點。這些潛在問題限制了該技術(shù)在臨床上的廣泛應(yīng)用，

具體說來，對CTC總體上要進(jìn)行三個步驟，第一步除去紅細(xì)胞；第二步篩選出CTC；第三步是清理白細(xì)胞并富集CTC，目前對這三個步驟的實施，分離后的CTC往往被固定在芯片表面，無法釋放；經(jīng)過分離富集CTC的純度較低、活性低；并且需要分開來完成這三個步驟，缺乏統(tǒng)一完成這些步驟的系統(tǒng)裝置，使分離過程速度慢，效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實用新型提供了一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置，有效避免了現(xiàn)有技術(shù)中分離后的CTC無法釋放、分離富集CTC的純度較低、活性低、缺乏統(tǒng)一完成所述三個步驟的系統(tǒng)裝置使分離過程速度慢、效率低的缺陷。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供了一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置的解決方案，具體如下：

一種循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置，包括微流控芯片，在同所述微流控芯片上的微流控腔體2相連通的微流控通道12上設(shè)置控制裝置使得當(dāng)用于白細(xì)胞捕獲的偶聯(lián)到磁珠的抗體引入微流控通道時只流入該抗體需要流入的區(qū)域、當(dāng)全血樣本引入微流控通道時只流入該全血樣本需要流入的區(qū)域以及當(dāng)磷酸鹽緩沖液引入微流控通道時只流入該磷酸鹽緩沖液需要流入的區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述微流控芯片包括玻璃基底1，所述玻璃基底1的頂部設(shè)有PDMS層5，所述PDMS層5的頂壁上設(shè)有所述相連通的微流控腔體2和微流控通道12。

進(jìn)一步地，所述控制裝置的數(shù)量為三個，所述三個控制裝置分別為第一控制裝置、第二控制裝置和第三控制裝置。

進(jìn)一步地，所述微流控通道12包括相交叉連通的兩個槽道，所述兩個槽道分別為第一槽道和第二槽道，所述第一槽道沿所述微流控芯片的芯片體的前后方向布置，所述第二槽道沿所述微流控芯片的芯片體的左右方向布置，所述第一槽道的前端朝后直至同所述第二槽道相連接之處的部分為第三槽道段，在所述第三槽道段上設(shè)有第三控制裝置，所述第一槽道的后端朝前直至同所述第二槽道相連接之處的部分為第一槽道段，在所述第一槽道段上設(shè)有第一控制裝置，所述第二槽道的左端朝右直至同所述第一槽道相連接之處的部分為第二槽道段，在所述第二槽道段上設(shè)有第二控制裝置，所述第二槽道的右端朝左直至同所述第一槽道相連接之處的部分為第四槽道段。

進(jìn)一步地，所述微流控腔體2包括左部腔體和右部腔體，所述左部腔體位于所述第三槽道段的左邊并同所述第三槽道段的左端相連通，所述右部腔體位于所述第四槽道段的右邊并同所述第四槽道段的右端相連通，所述左部腔體的左側(cè)同第一出口8相連通，所述右部腔體的右側(cè)同第二出口10相連通，所述左部腔體里設(shè)有第一微柱陣列3，所述第一微柱陣列3中的微柱的形狀為橢圓柱狀，所述右部腔體里設(shè)有第二微柱陣列4，所述第二微柱陣列4中的微柱的形狀為三棱柱狀，所述第二微柱陣列中的微柱的尺寸大小滿足能讓紅細(xì)胞和白細(xì)胞通過而循環(huán)腫瘤細(xì)胞無法通過。

進(jìn)一步地，所述第二微柱陣列3中的微柱的橫截面為等邊三角形，所述等邊三角形的邊長為12微米，所述等邊三角形的三個角為圓角，所述圓角的半徑為2微米，所述第二微柱陣列3中相鄰的兩個微柱間的間隔距離為5-7微米，所述第一微柱陣列4中相鄰的兩個微柱的間隔距離為20微米。

進(jìn)一步地，所述第一控制裝置、第二控制裝置和第三控制裝置分別為第一電磁控制裝置11-1、第二電磁控制裝置11-2和第三電磁控制裝置11-3，所述第一電磁控制裝置11-1包括位于所述第一槽道段正上方的可上下移動的第一凹槽體，所述第一凹槽體內(nèi)設(shè)有第一永磁鐵，在所述玻璃基底1的下方且朝上正對著所述第一永磁鐵的位置設(shè)有第一電磁鐵，所述第二電磁控制裝置11-2包括位于所述第二槽道段正上方的可上下移動的第二凹槽體，所述第二凹槽體內(nèi)設(shè)有第二永磁鐵，在所述玻璃基底1的下方且朝上正對著所述第二永磁鐵的位置設(shè)有第二電磁鐵，所述第三電磁控制裝置11-3包括位于所述第三槽道段正上方的可上下移動的第三凹槽體，所述第三凹槽體內(nèi)設(shè)有第三永磁鐵，在所述玻璃基底1的下方且朝上正對著所述第三永磁鐵的位置設(shè)有第三電磁鐵。

進(jìn)一步地，對所述第一電磁鐵、第二電磁鐵和第三電磁鐵正向通電就對所述第一永磁鐵、第二永磁鐵和第三永磁鐵產(chǎn)生向下的吸引力，而對所述第一電磁鐵、第二電磁鐵和第三電磁鐵反向通電就對所述第一永磁鐵、第二永磁鐵和第三永磁鐵產(chǎn)生向下的吸引力。

進(jìn)一步地，所述可上下移動的第一凹槽體、可上下移動的第二凹槽體和可上下移動的第三凹槽體的結(jié)構(gòu)分別為所述第一凹槽體、第二凹槽體和第三凹槽體分別同第一上下伸縮桿、第二上下伸縮桿和第三上下伸縮桿相連接。

本實用新型的有益效果為：

通過將微流控技術(shù)與抗體捕獲相結(jié)合發(fā)展出該實用新型的結(jié)構(gòu)，可以保持CTC的活性，另外為了提高其微通道的捕獲效率，還引入了微流控芯片的結(jié)構(gòu)；這樣就能實現(xiàn)CTC的分離和富集，操作簡便、快捷，使用物理學(xué)方法實現(xiàn)循環(huán)腫瘤細(xì)胞的捕獲，不會對細(xì)胞活性造成影響、通過把偶聯(lián)到磁珠上的抗體附著在第二微柱陣列的微柱上，能夠與白細(xì)胞表面抗原結(jié)合從而捕獲大部分白細(xì)胞，增加了捕獲循環(huán)腫瘤細(xì)胞的純度，利用正反向液流控制，實現(xiàn)細(xì)胞富集，并保存在收集管中，結(jié)合負(fù)壓控制，微流控通道聯(lián)通方式由控制裝置控制，方便快捷，總的說來本實用新型提供了基于微流控技術(shù)的循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置，此裝置配套適用于CTC的分離和富集，具有簡單、衛(wèi)生、方便、富集純度高和經(jīng)濟(jì)的特點。

附圖說明

圖1是本實用新型的循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置的玻璃基底的連接放大示意圖；

圖3是本實用新型的循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置的具體實施方案中的用于白細(xì)胞捕獲的抗體進(jìn)入的流程示意圖；

圖4是本實用新型的循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置的具體實施方案中的分離紅細(xì)胞的流程示意圖；

圖5是本實用新型的循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置的具體實施方案中的反向分離白細(xì)胞和富集循環(huán)腫瘤細(xì)胞流程示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1玻璃基底；2微流控腔體；3第一微柱陣列；4第二微柱陣列；5PDMS層；7試劑入口；8第一出口；9全血樣本入口；10第二出口；11-1第一電磁控制裝置；11-2第二電磁控制裝置；11-3第三電磁控制裝置。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進(jìn)一步地說明。

實施例1

根據(jù)附圖1-圖5可知，本實施例的循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置，包括微流控芯片，在同所述微流控芯片上的微流控腔體2相連通的微流控通道12上設(shè)置控制裝置使得當(dāng)用于白細(xì)胞捕獲的偶聯(lián)到磁珠的抗體引入微流控通道時只流入該抗體需要流入的區(qū)域、當(dāng)全血樣本引入微流控通道時只流入該全血樣本需要流入的區(qū)域以及當(dāng)磷酸鹽緩沖液引入微流控通道時只流入該磷酸鹽緩沖液需要流入的區(qū)域。

所述微流控芯片包括玻璃基底1，所述玻璃基底1的頂部設(shè)有PDMS層5，所述PDMS層5的頂壁上設(shè)有所述相連通的微流控腔體2和微流控通道12。

這樣通過在同所述微流控芯片上的微流控腔體2相連通的微流控通道12上設(shè)置控制裝置來統(tǒng)一完成除去紅細(xì)胞、篩選出循環(huán)腫瘤細(xì)胞CTC和清理白細(xì)胞并富集循環(huán)腫瘤細(xì)胞CTC的三個步驟。

實施例2

根據(jù)附圖1-圖5可知，本實施例的循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置，包括微流控芯片，在同所述微流控芯片上的微流控腔體2相連通的微流控通道12上設(shè)置控制裝置使得當(dāng)用于白細(xì)胞捕獲的偶聯(lián)到磁珠的抗體引入微流控通道時只流入該抗體需要流入的區(qū)域、當(dāng)全血樣本引入微流控通道時只流入該全血樣本需要流入的區(qū)域以及當(dāng)磷酸鹽緩沖液引入微流控通道時只流入該磷酸鹽緩沖液需要流入的區(qū)域。

所述微流控芯片包括玻璃基底1，所述玻璃基底1的頂部設(shè)有PDMS層5，所述PDMS層5的頂壁上設(shè)有所述相連通的微流控腔體2和微流控通道12。

所述控制裝置的數(shù)量為三個，所述三個控制裝置分別為第一控制裝置、第二控制裝置和第三控制裝置。

所述微流控通道12包括相交叉連通的兩個槽道，所述兩個槽道分別為第一槽道和第二槽道，所述第一槽道沿所述微流控芯片的芯片體的前后方向布置，所述第二槽道沿所述微流控芯片的芯片體的左右方向布置，所述第一槽道的前端朝后直至同所述第二槽道相連接之處的部分為第三槽道段，在所述第三槽道段上設(shè)有第三控制裝置，所述第三控制裝置用來實現(xiàn)打開和關(guān)閉第三槽道段，所述第一槽道的后端朝前直至同所述第二槽道相連接之處的部分為第一槽道段，在所述第一槽道段上設(shè)有第一控制裝置，所述第一控制裝置用來實現(xiàn)打開和關(guān)閉第一槽道段，所述第二槽道的左端朝右直至同所述第一槽道相連接之處的部分為第二槽道段，在所述第二槽道段上設(shè)有第二控制裝置，所述第二控制裝置用來實現(xiàn)打開和關(guān)閉第二槽道段，所述第二槽道的右端朝左直至同所述第一槽道相連接之處的部分為第四槽道段。

所述微流控腔體2包括左部腔體和右部腔體，所述左部腔體位于所述第三槽道段的左邊并同所述第三槽道段的左端相連通，所述右部腔體位于所述第四槽道段的右邊并同所述第四槽道段的右端相連通，所述左部腔體的左側(cè)同第一出口8相連通，所述右部腔體的右側(cè)同第二出口10相連通，所述左部腔體里設(shè)有第一微柱陣列3，所述第一微柱陣列3中的微柱的形狀為橢圓柱狀，所述右部腔體里設(shè)有第二微柱陣列4，所述第二微柱陣列4中的微柱的形狀為三棱柱狀，所述第二微柱陣列中的微柱的尺寸大小滿足能讓紅細(xì)胞和白細(xì)胞通過而循環(huán)腫瘤細(xì)胞無法通過。

所述第二微柱陣列4中的微柱的橫截面為等邊三角形，所述等邊三角形的邊長為12微米，所述等邊三角形的三個角為圓角，所述圓角的半徑為2微米，防止尖角結(jié)構(gòu)對細(xì)胞造成破損。所述第二微柱陣列4中相鄰的兩個微柱間的間隔距離為5-7微米，所述第一微柱陣列3中相鄰的兩個微柱的間隔距離為20微米。

所述第一控制裝置、第二控制裝置和第三控制裝置分別為第一電磁控制裝置11-1、第二電磁控制裝置11-2和第三電磁控制裝置11-3，所述第一電磁控制裝置11-1包括位于所述第一槽道段正上方的可上下移動的第一凹槽體，所述第一凹槽體內(nèi)設(shè)有第一永磁鐵，在所述玻璃基底1的下方且朝上正對著所述第一永磁鐵的位置設(shè)有第一電磁鐵，所述第二電磁控制裝置11-2包括位于所述第二槽道段正上方的可上下移動的第二凹槽體，所述第二凹槽體內(nèi)設(shè)有第二永磁鐵，在所述玻璃基底1的下方且朝上正對著所述第二永磁鐵的位置設(shè)有第二電磁鐵，所述第三電磁控制裝置11-3包括位于所述第三槽道段正上方的可上下移動的第三凹槽體，所述第三凹槽體內(nèi)設(shè)有第三永磁鐵，在所述玻璃基底1的下方且朝上正對著所述第三永磁鐵的位置設(shè)有第三電磁鐵。

通過對所述第一電磁鐵、第二電磁鐵和第三電磁鐵正反向通電，就能分別改變所述第一電磁鐵、第二電磁鐵和第三電磁鐵的極性，由此分別對所述第一永磁鐵、第二永磁鐵和第三永磁鐵產(chǎn)生向下的吸引力或向上的排斥力，從而分別帶動第一凹槽體、第二凹槽體和第三凹槽體向下移動或者向上移動，若所述第一凹槽體、第二凹槽體和第三凹槽體向下移動就能分別封堵住第一槽道段、第二槽道段和第三槽道段，然后若所述第一凹槽體、第二凹槽體和第三凹槽體向上移動就能分別打開第一槽道段、第二槽道段和第三槽道段，對所述第一電磁鐵、第二電磁鐵和第三電磁鐵正向通電就對所述第一永磁鐵、第二永磁鐵和第三永磁鐵產(chǎn)生向下的吸引力，而對所述第一電磁鐵、第二電磁鐵和第三電磁鐵反向通電就對所述第一永磁鐵、第二永磁鐵和第三永磁鐵產(chǎn)生向下的吸引力。

要實現(xiàn)除去紅細(xì)胞、篩選出循環(huán)腫瘤細(xì)胞CTC和清理白細(xì)胞并富集循環(huán)腫瘤細(xì)胞CTC的三個步驟，具體步驟如下：

1、首先對第一電磁鐵反向通電、第二電磁鐵反向通電和第三電磁鐵正向通電，確保第一凹槽體和第二凹槽體分別打開了第一槽道段和第二槽道段，而把第三槽道段封堵上，用于白細(xì)胞捕獲的偶聯(lián)到磁珠的抗體由作為試劑入口7的所述第一槽道段的后端引入，在第一出口8施加負(fù)壓，這樣偶聯(lián)到磁珠的抗體就能在通過第一微柱陣列的微柱時附著在微柱上，由此實現(xiàn)如圖3所示的表面修飾處理。液流方向如圖3箭頭所示。所述偶聯(lián)到磁珠的抗體是通過排列組合所有可能的CD45異構(gòu)體蛋白序列，通過仔細(xì)分析，制備相應(yīng)的多種抗原，從而得到多種抗體；通過制作多種抗體，從而篩選出能夠識別所有CD45異構(gòu)體的抗體，將其偶聯(lián)到磁珠上，這樣的抗體就能捕獲白細(xì)胞。

2、再對第一電磁鐵正向通電、第二電磁鐵正向通電和第三電磁鐵反向通電，確保第一凹槽體和第二凹槽體分別封堵了第一槽道段和第二槽道段，而把第三槽道段打開，全血樣本由作為全血樣本入口9的第三槽道段的前端引入，在第二出口10處施加負(fù)壓。由于第二微柱陣列中的微柱的尺寸特性，紅細(xì)胞和大部分白細(xì)胞隨液流經(jīng)第二出口10排出到在第二出口10位置設(shè)置的收集廢液的收集槽中，循環(huán)腫瘤細(xì)胞被卡在第二微柱陣列間隙中，從而實現(xiàn)細(xì)胞捕獲如圖4所示。液路方向如圖4箭頭所示。

3、循環(huán)腫瘤細(xì)胞捕獲之后，在全血樣本入口9通入磷酸鹽緩沖液沖洗一定時間，盡量排出微流控腔體右部腔體內(nèi)的正常血細(xì)胞。

4、將設(shè)在第二出口10的收集槽移走并妥善處理，連接裝有磷酸鹽緩沖液的一次性試劑管，首先對第一電磁鐵正向通電、第三電磁鐵正向通電和第二電磁鐵反向通電，確保第一凹槽體和第三凹槽體分別封堵了第一槽道段和第三槽道段，而把第二槽道段封堵上，并在第一出口8處連接一次性收集管并施加負(fù)壓，由于反向液流的壓力作用，卡在第二微柱陣列間隙的細(xì)胞被重新釋放，并隨液流進(jìn)入左部腔體內(nèi)，白細(xì)胞與附著在第一微柱陣列的微柱表面的抗體結(jié)合并固定，循環(huán)腫瘤細(xì)胞則富集并流入一次性收集管中如圖5所示。

實施例3

根據(jù)附圖1-圖3可知，本實施例的循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選富集裝置，包括微流控芯片，在同所述微流控芯片上的微流控腔體2相連通的微流控通道12上設(shè)置控制裝置使得當(dāng)用于白細(xì)胞捕獲的偶聯(lián)到磁珠的抗體引入微流控通道時只流入該抗體需要流入的區(qū)域、當(dāng)全血樣本引入微流控通道時只流入該全血樣本需要流入的區(qū)域以及當(dāng)磷酸鹽緩沖液引入微流控通道時只流入該磷酸鹽緩沖液需要流入的區(qū)域。

所述微流控芯片包括玻璃基底1，所述玻璃基底1的頂部設(shè)有PDMS層5，所述PDMS層5的頂壁上設(shè)有所述相連通的微流控腔體2和微流控通道12。

所述控制裝置的數(shù)量為三個，所述三個控制裝置分別為第一控制裝置、第二控制裝置和第三控制裝置。

所述微流控通道12包括相交叉連通的兩個槽道，所述兩個槽道分別為第一槽道和第二槽道，所述第一槽道沿所述微流控芯片的芯片體的前后方向布置，所述第二槽道沿所述微流控芯片的芯片體的左右方向布置，所述第一槽道的前端朝后直至同所述第二槽道相連接之處的部分為第三槽道段，在所述第三槽道段上設(shè)有第三控制裝置，所述第三控制裝置用來實現(xiàn)打開和關(guān)閉第三槽道段，所述第一槽道的后端朝前直至同所述第二槽道相連接之處的部分為第一槽道段，在所述第一槽道段上設(shè)有第一控制裝置，所述第一控制裝置用來實現(xiàn)打開和關(guān)閉第一槽道段，所述第二槽道的左端朝右直至同所述第一槽道相連接之處的部分為第二槽道段，在所述第二槽道段上設(shè)有第二控制裝置，所述第二控制裝置用來實現(xiàn)打開和關(guān)閉第二槽道段，所述第二槽道的右端朝左直至同所述第一槽道相連接之處的部分為第四槽道段。

所述微流控腔體2包括左部腔體和右部腔體，所述左部腔體位于所述第三槽道段的左邊并同所述第三槽道段的左端相連通，所述右部腔體位于所述第四槽道段的右邊并同所述第四槽道段的右端相連通，所述左部腔體的左側(cè)同第一出口8相連通，所述右部腔體的右側(cè)同第二出口10相連通，所述左部腔體里設(shè)有第一微柱陣列3，所述第一微柱陣列3中的微柱的形狀為橢圓柱狀，所述右部腔體里設(shè)有第二微柱陣列4，所述第二微柱陣列4中的微柱的形狀為三棱柱狀，所述第二微柱陣列中的微柱的尺寸大小滿足能讓紅細(xì)胞和白細(xì)胞通過而循環(huán)腫瘤細(xì)胞無法通過。

所述第二微柱陣列4中的微柱的橫截面為等邊三角形，所述等邊三角形的邊長為12微米，所述等邊三角形的三個角為圓角，所述圓角的半徑為2微米，防止尖角結(jié)構(gòu)對細(xì)胞造成破損。所述第二微柱陣列4中相鄰的兩個微柱間的間隔距離為5-7微米，所述第一微柱陣列3中相鄰的兩個微柱的間隔距離為20微米。

所述第一控制裝置、第二控制裝置和第三控制裝置分別為第一電磁控制裝置11-1、第二電磁控制裝置11-2和第三電磁控制裝置11-3，所述第一電磁控制裝置11-1包括位于所述第一槽道段正上方的可上下移動的第一凹槽體，所述第一凹槽體內(nèi)設(shè)有第一永磁鐵，在所述玻璃基底1的下方且朝上正對著所述第一永磁鐵的位置設(shè)有第一電磁鐵，所述第二電磁控制裝置11-2包括位于所述第二槽道段正上方的可上下移動的第二凹槽體，所述第二凹槽體內(nèi)設(shè)有第二永磁鐵，在所述玻璃基底1的下方且朝上正對著所述第二永磁鐵的位置設(shè)有第二電磁鐵，所述第三電磁控制裝置11-3包括位于所述第三槽道段正上方的可上下移動的第三凹槽體，所述第三凹槽體內(nèi)設(shè)有第三永磁鐵，在所述玻璃基底1的下方且朝上正對著所述第三永磁鐵的位置設(shè)有第三電磁鐵。

通過對所述第一電磁鐵、第二電磁鐵和第三電磁鐵正反向通電，就能分別改變所述第一電磁鐵、第二電磁鐵和第三電磁鐵的極性，由此分別對所述第一永磁鐵、第二永磁鐵和第三永磁鐵產(chǎn)生向下的吸引力或向上的排斥力，從而分別帶動第一凹槽體、第二凹槽體和第三凹槽體向下移動或者向上移動，若所述第一凹槽體、第二凹槽體和第三凹槽體向下移動就能分別封堵住第一槽道段、第二槽道段和第三槽道段，然后若所述第一凹槽體、第二凹槽體和第三凹槽體向上移動就能分別打開第一槽道段、第二槽道段和第三槽道段，對所述第一電磁鐵、第二電磁鐵和第三電磁鐵正向通電就對所述第一永磁鐵、第二永磁鐵和第三永磁鐵產(chǎn)生向下的吸引力，而對所述第一電磁鐵、第二電磁鐵和第三電磁鐵反向通電就對所述第一永磁鐵、第二永磁鐵和第三永磁鐵產(chǎn)生向下的吸引力。

所述可上下移動的第一凹槽體、可上下移動的第二凹槽體和可上下移動的第三凹槽體的結(jié)構(gòu)分別為所述第一凹槽體、第二凹槽體和第三凹槽體分別同第一上下伸縮桿、第二上下伸縮桿和第三上下伸縮桿相連接。

要實現(xiàn)除去紅細(xì)胞、篩選出循環(huán)腫瘤細(xì)胞CTC和清理白細(xì)胞并富集循環(huán)腫瘤細(xì)胞CTC的三個步驟，具體步驟如下：

1、首先對第一電磁鐵反向通電、第二電磁鐵反向通電和第三電磁鐵正向通電，確保第一凹槽體和第二凹槽體分別打開了第一槽道段和第二槽道段，而把第三槽道段封堵上，用于白細(xì)胞捕獲的偶聯(lián)到磁珠的抗體由作為試劑入口7的所述第一槽道段的后端引入，在第一出口8施加負(fù)壓，這樣偶聯(lián)到磁珠的抗體就能在通過第一微柱陣列的微柱時附著在微柱上，由此實現(xiàn)如圖3所示的表面修飾處理。液流方向如圖3箭頭所示。所述偶聯(lián)到磁珠的抗體是通過排列組合所有可能的CD45異構(gòu)體蛋白序列，通過仔細(xì)分析，制備相應(yīng)的多種抗原，從而得到多種抗體；通過制作多種抗體，從而篩選出能夠識別所有CD45異構(gòu)體的抗體，將其偶聯(lián)到磁珠上，這樣的抗體就能捕獲白細(xì)胞。

2、再對第一電磁鐵正向通電、第二電磁鐵正向通電和第三電磁鐵反向通電，確保第一凹槽體和第二凹槽體分別封堵了第一槽道段和第二槽道段，而把第三槽道段打開，全血樣本由作為全血樣本入口9的第三槽道段的前端引入，在第二出口10處施加負(fù)壓。由于第二微柱陣列中的微柱的尺寸特性，紅細(xì)胞和大部分白細(xì)胞隨液流經(jīng)第二出口10排出到在第二出口10位置設(shè)置的收集廢液的收集槽中，循環(huán)腫瘤細(xì)胞被卡在第二微柱陣列間隙中，從而實現(xiàn)細(xì)胞捕獲如圖4所示。液路方向如圖4箭頭所示。

3、循環(huán)腫瘤細(xì)胞捕獲之后，在全血樣本入口9通入磷酸鹽緩沖液沖洗一定時間，盡量排出微流控腔體右部腔體內(nèi)的正常血細(xì)胞。

4、將設(shè)在第二出口10的收集槽移走并妥善處理，連接裝有磷酸鹽緩沖液的一次性試劑管，首先對第一電磁鐵正向通電、第三電磁鐵正向通電和第二電磁鐵反向通電，確保第一凹槽體和第三凹槽體分別封堵了第一槽道段和第三槽道段，而把第二槽道段封堵上，并在第一出口8處連接一次性收集管并施加負(fù)壓，由于反向液流的壓力作用，卡在第二微柱陣列間隙的細(xì)胞被重新釋放，并隨液流進(jìn)入左部腔體內(nèi)，白細(xì)胞與附著在第一微柱陣列的微柱表面的抗體結(jié)合并固定，循環(huán)腫瘤細(xì)胞則富集并流入一次性收集管中如圖5所示。

以上以附圖說明的方式對本實用新型作了描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本公開不限于以上描述的實施例，在不偏離本實用新型的范圍的情況下，可以做出各種變化、改變和替換。