一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统

1.本发明涉及肿瘤细胞药敏检测技术领域，具体为一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统。


背景技术：

2.肿瘤是指机体在各种致瘤因子作用下，局部组织细胞增生所形成的新生物，因为这种新生物多呈占位性块状突起，也称赘生物)。肝癌和胰腺癌均被称为“癌中之王”，都是恶性程度极高的肿瘤。
3.根据新生物的细胞特性及对机体的危害性程度，又将肿瘤分为良性肿瘤和恶性肿瘤两大类。恶性肿瘤可分为癌和肉瘤，癌是指来源于上皮组织的恶性肿瘤。肉瘤是指间叶组织，包括纤维结缔组织、脂肪、肌肉、脉管、骨和软骨组织等，发生的恶性肿瘤，如由大肠黏膜上皮形成的恶性肿瘤称为大肠黏膜上皮癌，简称大肠癌。
4.肿瘤的个体化治疗是大势所趋，对病人的肿瘤组织进行体外药物敏感性检测具有重要的应用价值。
5.如公开号为cn202903661u的一种肿瘤细胞药敏检测装置，包括检测装置本体、盒体盖、摄像头、显示屏、控制管理装置、滑轴、药物检测孔、第一层检测盒体、第二层检测盒体、灯管及接收机，通过摄像装置来监控各个被测药物培养时间和状态，通过控制系统发出无线信号到接收机上，它操作方便、实时控制、工作效率高且检测结果精确。但其装置还是存在一定的缺陷；
6.1、通过摄像装置对肿瘤细胞的存活状态进行观察时，对肿瘤细胞活性的强弱无法进行准确区分，肿瘤细胞在药物的作用下活力可能逐渐减弱，减弱幅度不易被观察到，从而使肿瘤细胞对药物的耐药性的检测结果不够精确，导致检测结果很难在临床上进行有效指导。
7.所以我们提出了一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的肿瘤细胞药敏检测装置通过摄像装置对肿瘤细胞的存活状态进行观察时，对肿瘤细胞活性的强弱无法进行准确区分，肿瘤细胞在药物的作用下活力可能逐渐减弱，减弱幅度不易被观察到，从而使肿瘤细胞对药物的耐药性的检测结果不够精确，导致检测结果很难在临床上进行有效指导的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，包括肿瘤样本、3d微流控芯片、给药系统和免疫荧光染色系统，所述3d微流控芯片包括3d微流控检测系统、细胞/组织培养室和液流系统，且3d微流控芯片与给药系统和免疫荧光染色系统相连接，而且免疫荧光染色系统内包括有图像软件系统。
10.优选的，所述3d微流控芯片中的细胞/组织培养室和液流系统相联通，且细胞/组织培养室与其连接的管路为毫米级，而且3d微流控芯片上引入有微小阀门，可通过液流系统的液流方式来实现肿瘤组织的自动种植，微小阀门对液流系统起到流量控制作用，使相邻细胞/组织培养室之间在对肿瘤样本进行培养检测时互不影响，提高肿瘤样本药敏检测精度。
11.优选的，所述3d微流控芯片芯片采用国际上通用的聚二甲硅氧烷材料构建出三层叠加结构，保证肿瘤样本能够处在类似体内的液流系统，同时便于后续的给药和检测。
12.优选的，所述肿瘤样本可根据患者的年龄进行分类，并且所选用的肿瘤样本为未经化疗或其他药物治疗，并对同一肿瘤标本进行多点取样，提高肿瘤样本药敏检测的准确性，避免检测时产生的偶发性。
13.优选的，所述3d微流控检测系统可实现对肿瘤样本的自动切割和自动装载上样，肿瘤样本经3d微流控检测系统的自动切割得到微小组织块组织块的尺寸为(1x1x0.5mm)，而后将组织块自动装载上样到3d微流控芯片底层细胞/组织培养室进行培养，便于后续对3d微流控芯片内的肿瘤样本的生长情况进行观察。
14.优选的，所述给药系统包括药物处理，药物处理将常规化疗方案药物进行组合分类，依次对肿瘤样本进行给药处理，同时药物剂量可参照正常临床治疗剂量，保证在后续对肿瘤的治疗过程中，正常临床治疗剂量可实现对肿瘤的抑制，同时设置不加药组，检测活细胞和死细胞数量。
15.优选的，所述免疫荧光染色系统可对肿瘤样本中的活细胞进行标记，从而对比原肿瘤样本中的细胞量，可得出肿瘤样本中死亡细胞量，从而检测得到所使用的肿瘤药物对肿瘤的动态抑制率。
16.优选的，所述免疫荧光染色系统中包括图像软件系统，通过图像检测系统可将对肿瘤样本中的活细胞的标记图像进行记录，并通过图像显示系统进行呈现，通过观察免疫荧光染色系统对肿瘤样本的染色情况以及荧光染色的深浅，得出肿瘤组织活细胞数量和肿瘤药物对肿瘤的动态抑制率，荧光染色的深浅代表着荧光强度荧光强度代表肿瘤样本中活细胞的存活状态，从而便于工作人员观察和记录肿瘤样本细胞的生长状况。
17.优选的，所述药敏检测系统的工作流程如下：
18.s1、收集肿瘤患者中手术切除或者活检的肿瘤样本，肿瘤样本可根据患者的年龄进行分类，并且所选用的肿瘤样本为未经化疗或其他药物治疗，并对同一肿瘤标本进行多点取样，提高肿瘤样本药敏检测的准确性，避免检测时产生的偶发性；
19.s2、通过3d微流控检测系统可实现对肿瘤样本的自动切割和自动装载上样，肿瘤样本经3d微流控检测系统的自动切割得到微小组织块组织块的尺寸为(1x1x0.5mm)，而后将组织块自动装载上样到3d微流控芯片底层细胞/组织培养室进行培养，而后通过给药系统对3d微流控芯片进行给药，给药需要进行药物处理，药物处理将常规化疗方案药物进行组合分类，依次对肿瘤样本进行给药处理，同时药物剂量可参照正常临床治疗剂量，保证在后续对肿瘤的治疗过程中，正常临床治疗剂量可实现对肿瘤的抑制，同时设置不加药组，检测活细胞和死细胞数量；
20.s3、通过免疫荧光染色系统可对肿瘤样本中的活细胞进行标记，通过免疫荧光染色系统中的图像检测系统可将对肿瘤样本中的活细胞的标记图像进行记录，并通过图像显
示系统进行呈现，通过观察免疫荧光染色系统对肿瘤样本的染色情况以及荧光染色的深浅，得出肿瘤组织活细胞数量和肿瘤药物对肿瘤的动态抑制率，荧光染色的深浅代表着荧光强度荧光强度代表肿瘤样本中活细胞的存活状态，从而便于工作人员观察和记录肿瘤样本细胞的生长状况；
21.s4、根据免疫荧光染色系统呈现的数据进行分析，设定药筛3天的抑制率为临床试验主要终点，在不同组间(年龄、组织学分型、pretext术前分期)根据抑制率绘制剂量效应曲线，按曲线下面积auc(导致总存活细胞分数减少≥35％的剂量)给予评分，auc值越小说明肿瘤组织对治疗药物越敏感，并据此将其分为迅速反应，有反应或无反应，同时将该药敏检测结果与临床医生经验用药进行比对，查看检测结果是否一致，从而对该药敏检测结果的真实性进行判定。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统：
23.1、设置有免疫荧光染色系统，通过免疫荧光染色系统可对肿瘤样本中的活细胞进行标记，通过免疫荧光染色系统中的图像检测系统可将对肿瘤样本中的活细胞的标记图像进行记录，并通过图像显示系统进行呈现，通过观察免疫荧光染色系统对肿瘤样本的染色情况以及荧光染色的深浅，得出肿瘤组织活细胞数量和肿瘤药物对肿瘤的动态抑制率，荧光染色的深浅代表着荧光强度荧光强度代表肿瘤样本中活细胞的存活状态，从而便于工作人员观察和记录肿瘤样本细胞的生长状况，记录肿瘤样本细胞对检测药物的药敏性，从而对临床肿瘤治疗提供有效指导。
附图说明
24.图1为本发明药敏检测系统流程结构示意图；
25.图2为本发明3d微流控芯片结构示意图；
26.图3为本发明图像软件系统结构示意图；
27.图4为本发明化疗药物临床治疗计量示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，包括肿瘤样本、3d微流控芯片、给药系统和免疫荧光染色系统，3d微流控芯片包括3d微流控检测系统、细胞/组织培养室和液流系统，且3d微流控芯片与给药系统和免疫荧光染色系统相连接，而且免疫荧光染色系统内包括有图像软件系统。
30.3d微流控芯片中的细胞/组织培养室和液流系统相联通，且细胞/组织培养室与其连接的管路为毫米级，而且3d微流控芯片上引入有微小阀门，可通过液流系统的液流方式来实现肿瘤组织的自动种植，微小阀门对液流系统起到流量控制作用，使相邻细胞/组织培养室之间在对肿瘤样本进行培养检测时互不影响，提高肿瘤样本药敏检测精度。
31.3d微流控芯片芯片采用国际上通用的聚二甲硅氧烷材料构建出三层叠加结构，保证肿瘤样本能够处在类似体内的液流系统，同时便于后续的给药和检测。
32.肿瘤样本可根据患者的年龄进行分类，并且所选用的肿瘤样本为未经化疗或其他药物治疗，并对同一肿瘤标本进行多点取样，提高肿瘤样本药敏检测的准确性，避免检测时产生的偶发性。
33.3d微流控检测系统可实现对肿瘤样本的自动切割和自动装载上样，肿瘤样本经3d微流控检测系统的自动切割得到微小组织块组织块的尺寸为(1x1x0.5mm)，而后将组织块自动装载上样到3d微流控芯片底层细胞/组织培养室进行培养，便于后续对3d微流控芯片内的肿瘤样本的生长情况进行观察。
34.给药系统包括药物处理，药物处理将常规化疗方案药物进行组合分类，依次对肿瘤样本进行给药处理，同时药物剂量可参照正常临床治疗剂量，保证在后续对肿瘤的治疗过程中，正常临床治疗剂量可实现对肿瘤的抑制，同时设置不加药组，检测活细胞和死细胞数量。
35.免疫荧光染色系统可对肿瘤样本中的活细胞进行标记，从而对比原肿瘤样本中的细胞量，可得出肿瘤样本中死亡细胞量，从而检测得到所使用的肿瘤药物对肿瘤的动态抑制率。
36.免疫荧光染色系统中包括图像软件系统，通过图像检测系统可将对肿瘤样本中的活细胞的标记图像进行记录，并通过图像显示系统进行呈现，通过观察免疫荧光染色系统对肿瘤样本的染色情况以及荧光染色的深浅，得出肿瘤组织活细胞数量和肿瘤药物对肿瘤的动态抑制率，荧光染色的深浅代表着荧光强度荧光强度代表肿瘤样本中活细胞的存活状态，从而便于工作人员观察和记录肿瘤样本细胞的生长状况。
37.药敏检测系统的工作流程如下：
38.s1、收集肿瘤患者中手术切除或者活检的肿瘤样本，肿瘤样本可根据患者的年龄进行分类，并且所选用的肿瘤样本为未经化疗或其他药物治疗，并对同一肿瘤标本进行多点取样，提高肿瘤样本药敏检测的准确性，避免检测时产生的偶发性；
39.s2、通过3d微流控检测系统可实现对肿瘤样本的自动切割和自动装载上样，肿瘤样本经3d微流控检测系统的自动切割得到微小组织块组织块的尺寸为(1x1x0.5mm)，而后将组织块自动装载上样到3d微流控芯片底层细胞/组织培养室进行培养，而后通过给药系统对3d微流控芯片进行给药，给药需要进行药物处理，药物处理将常规化疗方案药物进行组合分类，依次对肿瘤样本进行给药处理，同时药物剂量可参照正常临床治疗剂量，保证在后续对肿瘤的治疗过程中，正常临床治疗剂量可实现对肿瘤的抑制，同时设置不加药组，检测活细胞和死细胞数量；
40.s3、通过免疫荧光染色系统可对肿瘤样本中的活细胞进行标记，通过免疫荧光染色系统中的图像检测系统可将对肿瘤样本中的活细胞的标记图像进行记录，并通过图像显示系统进行呈现，通过观察免疫荧光染色系统对肿瘤样本的染色情况以及荧光染色的深浅，得出肿瘤组织活细胞数量和肿瘤药物对肿瘤的动态抑制率，荧光染色的深浅代表着荧光强度荧光强度代表肿瘤样本中活细胞的存活状态，从而便于工作人员观察和记录肿瘤样本细胞的生长状况；
41.s4、根据免疫荧光染色系统呈现的数据进行分析，设定药筛3天的抑制率为临床试
验主要终点，在不同组间(年龄、组织学分型、pretext术前分期)根据抑制率绘制剂量效应曲线，按曲线下面积auc(导致总存活细胞分数减少≥35％的剂量)给予评分，auc值越小说明肿瘤组织对治疗药物越敏感，并据此将其分为迅速反应，有反应或无反应，同时将该药敏检测结果与临床医生经验用药进行比对，查看检测结果是否一致，从而对该药敏检测结果的真实性进行判定.
42.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，包括肿瘤样本、3d微流控芯片、给药系统和免疫荧光染色系统，其特征在于：所述3d微流控芯片包括3d微流控检测系统、细胞/组织培养室和液流系统，且3d微流控芯片与给药系统和免疫荧光染色系统相连接，而且免疫荧光染色系统内包括有图像软件系统。2.根据权利要求1所述的一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，其特征在于：所述3d微流控芯片中的细胞/组织培养室和液流系统相联通，且细胞/组织培养室与其连接的管路为毫米级，而且3d微流控芯片上引入有微小阀门，可通过液流系统的液流方式来实现肿瘤组织的自动种植，微小阀门对液流系统起到流量控制作用，使相邻细胞/组织培养室之间在对肿瘤样本进行培养检测时互不影响，提高肿瘤样本药敏检测精度。3.根据权利要求1所述的一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，其特征在于：所述3d微流控芯片芯片采用国际上通用的聚二甲硅氧烷材料构建出三层叠加结构，保证肿瘤样本能够处在类似体内的液流系统，同时便于后续的给药和检测。4.根据权利要求1所述的一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，其特征在于：所述肿瘤样本可根据患者的年龄进行分类，并且所选用的肿瘤样本为未经化疗或其他药物治疗，并对同一肿瘤标本进行多点取样，提高肿瘤样本药敏检测的准确性，避免检测时产生的偶发性。5.根据权利要求1所述的一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，其特征在于：所述3d微流控检测系统可实现对肿瘤样本的自动切割和自动装载上样，肿瘤样本经3d微流控检测系统的自动切割得到微小组织块组织块的尺寸为(1x1x0.5mm)，而后将组织块自动装载上样到3d微流控芯片底层细胞/组织培养室进行培养，便于后续对3d微流控芯片内的肿瘤样本的生长情况进行观察。6.根据权利要求1所述的一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，其特征在于：所述给药系统包括药物处理，药物处理将常规化疗方案药物进行组合分类，依次对肿瘤样本进行给药处理，同时药物剂量可参照正常临床治疗剂量,保证在后续对肿瘤的治疗过程中，正常临床治疗剂量可实现对肿瘤的抑制,同时设置不加药组，检测活细胞和死细胞数量。7.根据权利要求1所述的一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，其特征在于：所述免疫荧光染色系统可对肿瘤样本中的活细胞进行标记，从而对比原肿瘤样本中的细胞量，可得出肿瘤样本中死亡细胞量，从而检测得到所使用的肿瘤药物对肿瘤的动态抑制率。8.根据权利要求1所述的一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，其特征在于：所述免疫荧光染色系统中包括图像软件系统，通过图像检测系统可将对肿瘤样本中的活细胞的标记图像进行记录，并通过图像显示系统进行呈现，通过观察免疫荧光染色系统对肿瘤样本的染色情况以及荧光染色的深浅，得出肿瘤组织活细胞数量和肿瘤药物对肿瘤的动态抑制率，荧光染色的深浅代表着荧光强度荧光强度代表肿瘤样本中活细胞的存活状态，从而便于工作人员观察和记录肿瘤样本细胞的生长状况。9.根据权利要求1所述的一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，其特征在于：所述药敏检测系统的工作流程如下：s1、收集肿瘤患者中手术切除或者活检的肿瘤样本，肿瘤样本可根据患者的年龄进行
分类，并且所选用的肿瘤样本为未经化疗或其他药物治疗，并对同一肿瘤标本进行多点取样，提高肿瘤样本药敏检测的准确性，避免检测时产生的偶发性；s2、通过3d微流控检测系统可实现对肿瘤样本的自动切割和自动装载上样，肿瘤样本经3d微流控检测系统的自动切割得到微小组织块组织块的尺寸为(1x1x0.5mm)，而后将组织块自动装载上样到3d微流控芯片底层细胞/组织培养室进行培养，而后通过给药系统对3d微流控芯片进行给药，给药需要进行药物处理，药物处理将常规化疗方案药物进行组合分类，依次对肿瘤样本进行给药处理，同时药物剂量可参照正常临床治疗剂量，保证在后续对肿瘤的治疗过程中，正常临床治疗剂量可实现对肿瘤的抑制，同时设置不加药组，检测活细胞和死细胞数量；s3、通过免疫荧光染色系统可对肿瘤样本中的活细胞进行标记，通过免疫荧光染色系统中的图像检测系统可将对肿瘤样本中的活细胞的标记图像进行记录，并通过图像显示系统进行呈现，通过观察免疫荧光染色系统对肿瘤样本的染色情况以及荧光染色的深浅，得出肿瘤组织活细胞数量和肿瘤药物对肿瘤的动态抑制率，荧光染色的深浅代表着荧光强度荧光强度代表肿瘤样本中活细胞的存活状态，从而便于工作人员观察和记录肿瘤样本细胞的生长状况；s4、根据免疫荧光染色系统呈现的数据进行分析，设定药筛3天的抑制率为临床试验主要终点，在不同组间(年龄、组织学分型、pretext术前分期)根据抑制率绘制剂量效应曲线，按曲线下面积auc(导致总存活细胞分数减少≥35％的剂量)给予评分，auc值越小说明肿瘤组织对治疗药物越敏感，并据此将其分为迅速反应，有反应或无反应，同时将该药敏检测结果与临床医生经验用药进行比对，查看检测结果是否一致，从而对该药敏检测结果的真实性进行判定。

技术总结
本发明公开了一种便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统，包括肿瘤样本、3D微流控芯片、给药系统和免疫荧光染色系统，所述3D微流控芯片包括3D微流控检测系统、细胞/组织培养室和液流系统。该便于记录肿瘤细胞生长状况的药敏检测系统设置有免疫荧光染色系统，通过免疫荧光染色系统可对肿瘤样本中的活细胞进行标记，通过免疫荧光染色系统中的图像检测系统可将对肿瘤样本中的活细胞的标记图像进行记录和呈现，通过观察免疫荧光染色系统对肿瘤样本的染色情况以及荧光染色的深浅，得出肿瘤组织活细胞数量和肿瘤药物对肿瘤的动态抑制率，从而便于工作人员观察和记录肿瘤样本细胞的生长状况，从而对临床肿瘤治疗提供有效指导。导。导。


技术研发人员：潘秋辉 孙奋勇 毛思维 马纪 刘丽 徐稳
受保护的技术使用者：上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/8/5