一种内磁式颗粒选别装置的制作方法

1.本实用新型属于磁性颗粒选别技术领域，涉及一种内磁式颗粒选别装置。


背景技术：

2.循环肿瘤细胞(ctcs)是肿瘤转移的关键因素之一，对ctcs的分离鉴定目前主要采用液体活检。液体活检是传统检验医学模式，其缺点是血液中ctcs极少，检验血样本又很有限，因此，体外检测敏感性和代表性都不高。
3.德国gilupi公司研发的是获ce认证的全球首个体内捕获技术。2018年，哈佛医学院的团队开发了一套磁力“鱼线”，把磁性金属线伸入血管下游，将血管上游被注入的氧化铁粒子与epcam抗体组合物标记了的ctcs“钓起”，据称效率是传统5ml血样的10
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80倍，是cellcollector的500
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5000倍。然而，其缺点和cellcollector相同，也是偶联抗体单一，器材仅为单丝，机制只靠接触性捕获，搜索范围只是局部，结果并无实质性突破。
4.中国实用新型专利cn210176833u公开了一种动静脉血管循环异常细胞捕获装置，其结构简单，操作方便，但缺点是对捕获装置的核心部件磁性导丝段没有详细的描述，根据其“直径为0.65～0.75mm”、“磁力能够覆盖2～3mm直径的血管”，可以认为其机制还是靠接触性捕获。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种内磁式颗粒选别装置，对磁性颗粒具有远程吸引的能力。
6.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.一种内磁式颗粒选别装置，该装置包括外套管、设置在外套管内并可沿外套管轴向移动的内套管以及可分离地插设在内套管中的磁性机构，该磁性机构包括永磁串以及与永磁串的一端相连的接杆，所述的永磁串包括细丝以及沿细丝长度方向依次交替设置的多个磁钢及多个中间体，所述的内套管与外套管之间设有颗粒收纳腔。接杆用于移动永磁串，永磁串、内套管、外套管三者之间轴向相对位置可变。
8.优选地，所述的中间体与磁钢接触部分的形状为弧面，可方便永磁串通过弯曲的内套管。
9.进一步地，所述的外套管上位于颗粒收纳腔的一端呈开口状，所述的内套管位于颗粒收纳腔的一端呈封闭状。
10.进一步地，所述的内套管的外侧壁上设有密封圈安装槽，所述的密封圈安装槽内设有与外套管相适配的密封圈。
11.进一步地，所述的细丝的一端设有结头，另一端设有连接头，并通过连接头与接杆相连。用细丝把多个磁钢、中间体串成一串，再把一端植入连接头的大头，另一端用结头锁住，将多个磁钢及多个中间体固定在结头与连接头之间。永磁串可通过接杆在内套管里随意推拉，可进可退，比用吸力连接可靠。
12.进一步地，所述的中间体为铁磁性中间体或非铁磁性中间体。中间体既可以用铁磁材料制作，也可以用非铁磁材料制作。
13.进一步地，所述的磁钢为长磁钢或短磁钢，所述的长磁钢的长度大于短磁钢的长度。
14.可选地，所述的中间体为铁磁性中间体，所述的中间体两侧的磁钢同极相对。
15.或者，所述的中间体为非铁磁性中间体，所述的中间体两侧的磁钢异极相对。
16.再或者，所述的中间体两侧的磁钢同极相对，所述的细丝上设有长磁钢、短磁钢、铁磁性中间体及非铁磁性中间体，所述的长磁钢与短磁钢之间的中间体为非铁磁性中间体，相邻两个长磁钢之间的中间体为铁磁性中间体。
17.进一步地，所述的长磁钢的一端为铁磁性中间体，另一端为非铁磁性中间体。
18.内磁式颗粒选别装置是利用磁钢吸铁的原理来工作的，特定的生物细胞，经磁性颗粒标记后就具有超顺磁性，能被磁钢吸引。其中，永磁串的设计是非常关键。本实用新型的永磁串具有一定的宏观尺寸和专业磁路设计，对外显示强大磁力，对经标记的生物细胞具有远程吸引的能力。在磁钢之间增加了中间体，使中间体和磁钢间隔排列，带中间体的永磁串对标记物的吸引力大于不带中间体的永磁串。此外，采用铁磁性中间体的吸力比采用非铁磁性中间体的吸力大。
19.与现有技术相比，本实用新型对磁性颗粒标记后的生物细胞具有远程吸引的能力，可以在整个血管中吸引和收集标记细胞，解决了目前国内外只靠接触性捕获、搜索范围只是局部状态的问题，形成了一种实质性的立体磁性捕获装置。
附图说明
20.图1为本实用新型的主视剖视结构示意图；
21.图2为本实用新型应用时，在俘获阶段的状态示意图；
22.图3为本实用新型应用时，在收纳及退出阶段的状态示意图；
23.图4为本实用新型应用时，在颗粒移出阶段、浸入容器中的状态示意图；
24.图5为本实用新型应用时，在颗粒移出阶段、颗粒落入容器中的状态示意图；
25.图6为现有技术中，第一种磁钢排列方式示意图(箭头表示磁性方向)；
26.图7为现有技术中，第二种磁钢排列方式示意图(箭头表示磁性方向)；
27.图8为实施例2中磁钢及中间体的排列方式示意图(箭头表示磁性方向)；
28.图9为实施例3中磁钢及中间体的排列方式示意图(箭头表示磁性方向)；
29.图10为实施例4中磁钢及中间体的排列方式示意图(箭头表示磁性方向)；
30.图中标记说明：
31.1—结头、2—细丝、3—磁钢、301—长磁钢、302—短磁钢、4—中间体、401—铁磁性中间体、402—非铁磁性中间体、5—内套管、6—外套管、7—密封圈安装槽、8—密封圈、9—连接头、10—接杆、11—容器、12—溶液、13—颗粒收纳腔、14—标记颗粒。
具体实施方式
32.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保
护范围不限于下述的实施例。
33.实施例1：
34.如图1所示的一种内磁式颗粒选别装置，包括外套管6、设置在外套管6内并可沿外套管6轴向移动的内套管5以及可分离地插设在内套管5中的磁性机构，该磁性机构包括永磁串以及与永磁串的一端相连的接杆10，永磁串包括细丝2以及沿细丝2长度方向依次交替设置的多个磁钢3及多个中间体4，内套管5与外套管6之间设有颗粒收纳腔13。
35.其中，外套管6上位于颗粒收纳腔13的一端呈开口状，内套管5位于颗粒收纳腔13的一端呈封闭状。内套管5的外侧壁上设有密封圈安装槽7，密封圈安装槽7内设有与外套管6相适配的密封圈8。细丝2的一端设有结头1，另一端设有连接头9，并通过连接头9与接杆10相连。
36.使用生物磁珠法选别ctcs，采用介入手段把永磁串直接插入大血管，从总量极高的经流血液中高效、快速、全面、准确和高存活率收集ctcs，更能反映全身状况和肿瘤异质性，而无需采血，更能免于频繁采血。
37.具体地，利用介入疗法手段直接在动物血管内提取游离的癌细胞和癌细胞团的方法如下：
38.第一阶段是插入阶段(如图1所示)，此时，外套管6和内套管5端部平齐，插入体内，到合适的位置；
39.第二阶段是标记颗粒14的俘获阶段(如图2所示)，此时外套管6停止移动，而内套管5继续向前移动，露出外套管6，同时，永磁串也达到最前端，内套管5露出部分对外显示强大磁性，其表面磁场强度大于100mt，磁性梯度大于23.5t/m，标记颗粒14被大量吸引到内套管5表面；内套管5外面被吸持的标记颗粒14越来越多，逐渐达到饱和，无法再吸持更多的标记颗粒14；
40.第三阶段是收纳阶段(如图3所示)，推出外套管6，使其端部与永磁串和内套管5端部平齐，此时，外套管6与内套管5之间形成一个颗粒收纳腔13，所俘获的标记颗粒14全部包围在颗粒收纳腔13内；
41.第四阶段是退出阶段(如图3所示)，收纳阶段完成后，保持装置状态不变，整体退出体外。
42.第五阶段是标记颗粒14移出阶段，把装置头部浸入容器11中(如图4所示)，容器11中的溶液12的品种和用量由使用者根据生物磁性分离技术的要求自主决定；之后收起外套管6，使内套管5保持露出状态，再抽出永磁串(如图5所示)，由于内套管5上没有了吸力，内套管5上被吸持的标记颗粒14就很容易全部落入容器11中。
43.实施例2：
44.如图8所示，本实施例中，中间体4为铁磁性中间体401，中间体4两侧的磁钢3同极相对。其余同实施例1。
45.让铁磁性中间体401两侧的磁钢3同极相对，能极大提高中间体4的表面磁场强度和对外的作用距离。相比图6中的现有技术，提高了对外吸引力，直径2.5mm的永磁串能吸引10mm远的被标记生物细胞。
46.实施例3：
47.如图9所示，本实施例中，中间体4为非铁磁性中间体402，中间体4两侧的磁钢3异
极相对。其余同实施例1。
48.让非铁磁性中间体402两侧的磁钢3异极相对、互相吸引，就相当于在两块磁钢3中间造成一个气隙，利用漏磁通提供吸力。如果采用图7中的现有技术，由于其磁钢3间没有气隙，磁钢3的磁通直接穿过整个磁钢串，在磁钢串两头有较大磁性之外，其它长度上近乎没有磁性，没有吸引力。
49.此外，采用本实施例永磁串结构，中间体4是非磁性材料，所有磁钢3的磁性方向相同，装配过程中磁钢3可以不带磁性，在全部装配完成后充磁，因而生产最为方便，适合磁性要求不高的场合，成本较低。
50.实施例4：
51.如图10所示，本实施例中，中间体4两侧的磁钢3同极相对，细丝2上设有长磁钢301、短磁钢302、铁磁性中间体401及非铁磁性中间体402，长磁钢301与短磁钢302之间的中间体4为非铁磁性中间体402，相邻两个长磁钢301之间的中间体4为铁磁性中间体401。长磁钢301的一端为铁磁性中间体401，另一端为非铁磁性中间体402。其余同实施例1。
52.采用本实施例永磁串结构，在其他条件一致的前提下，在相同时间内，比实施例2和实施例3的磁性覆盖面积更大，吸力更大，在内套管5外侧吸持的标记细胞也相应较多。
53.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。