專(zhuān)利名稱(chēng)：免疫磁珠細(xì)胞自動(dòng)分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)室裝置，尤其涉及一種細(xì)胞分離的實(shí)驗(yàn)室裝置，更具體的說(shuō)，這是一種應(yīng)用免疫磁珠進(jìn)行細(xì)胞分離的自動(dòng)化免疫磁珠細(xì)胞分離裝置，由頂部、立板和底板三部分構(gòu)成，采用微電腦控制細(xì)胞分離過(guò)程，用于多種免疫細(xì)胞的分離和凈化，可以廣泛應(yīng)用在臨床免疫檢驗(yàn)和臨床生物細(xì)胞治療領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
臨床生物細(xì)胞治療是現(xiàn)代生物治療的重要組成部分，多種臨床生物細(xì)胞治療已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多種疾病的治療，例如，骨髓移植，外周血造血干細(xì)胞移植已經(jīng)成為各種血液腫瘤的首選治療方法。樹(shù)突狀細(xì)胞治療也已經(jīng)被證實(shí)為腫瘤生物治療的最有發(fā)展前途的治療方法。臨床生物細(xì)胞治療的重要步驟之一是生物細(xì)胞凈化。目前細(xì)胞凈化多采用手工方式在開(kāi)放性環(huán)境下進(jìn)行，極易引發(fā)標(biāo)本污染而導(dǎo)致細(xì)胞凈化程序失敗。由于臨床生物細(xì)胞治療所需細(xì)胞數(shù)量較多，因此，手工操作方式工作量較多，較易出現(xiàn)多種誤差。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)化血細(xì)胞免疫磁珠自動(dòng)分離裝置，在全封閉、無(wú)污染環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)血細(xì)胞自動(dòng)分離，不僅大幅度減少細(xì)胞分離和凈化過(guò)程中標(biāo)本污染發(fā)生的比率，也明顯提高細(xì)胞分離的效率。
為了解決其技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案，其特征是，本實(shí)用新型裝置由頂部、立板和底部三部份組成。
●頂部為可數(shù)字化稱(chēng)重的計(jì)量?jī)x及吊鉤，用來(lái)懸掛各種液體容器并可以計(jì)算每個(gè)容器的重量，自左向右依次為1′-緩沖液袋(2)；2′-緩沖液袋(1)；3′-免疫磁株；4′-待分離細(xì)胞；5′-細(xì)胞釋放液。
●立板用來(lái)連接頂部和底部。其上1/3分上、下兩排放置7個(gè)閥門(mén)。上排為五個(gè)電磁擠壓閥，依次為①-②-③-④-⑤，分別控制緩沖液袋(2)-緩沖液袋(1)-免疫磁珠-待分離細(xì)胞-細(xì)胞釋放液。下排有三個(gè)電磁閥，依次為⑥--⑦；其中1/3安裝金屬分離柱(1)和金屬分離柱(2)，金屬分離柱為金屬材料制作的管道，內(nèi)部光滑，有入口和出口，柱(1)和柱(2)之間有膠質(zhì)管道連接，金屬分離柱有支架支撐。立板中1/3為可移動(dòng)的永磁裝置。永磁裝置用步進(jìn)電機(jī)或電磁鐵控制，永磁裝置可以向后移動(dòng)(脫離金屬分離柱區(qū)域)，當(dāng)其向前移動(dòng)時(shí)則可以與金屬分離柱平行，形成強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，上、下兩個(gè)永磁裝置由一個(gè)與電機(jī)軸相連接的電機(jī)聯(lián)板連接，并可以受電機(jī)控制統(tǒng)一前后移動(dòng)；立板的下1/3部份與底座頂端相連接部位為控制系統(tǒng)及控制面板，控制系統(tǒng)由微電腦控制器和液晶顯示器組成，控制自動(dòng)化程序的實(shí)施。立板的下1/3同時(shí)有第二排電磁閥固定在這個(gè)部位，自左向右依次為---⑧號(hào)閥，第三排蠕動(dòng)泵從左向右依次為⑩--⑨，蠕動(dòng)泵也固定在該位置。
●底部用來(lái)支撐整個(gè)裝置，同時(shí)有支架固定裝置。底部中央部位放置TFF容器及TFF過(guò)濾盒，在TFF容器底部有電磁振蕩混合儀，用來(lái)混勻成份，底部同時(shí)有數(shù)個(gè)收集廢棄液袋6′和7′以及收獲細(xì)胞的冷藏袋8′，8′袋上方入口處有閥門(mén)控制。
●控制系統(tǒng)由微電腦和液晶屏組成。微電腦控制各個(gè)相關(guān)的電磁閥和蠕動(dòng)泵，并根據(jù)不同的需要編制相應(yīng)的程序來(lái)完成這些任務(wù)；液晶屏顯示即時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)(顯示哪些閥門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉，蠕動(dòng)泵是否工作，每個(gè)液體容器已輸出的液體容量，并可自動(dòng)設(shè)置某個(gè)液體容器灌注量，通過(guò)計(jì)算液體容器重量，并能通過(guò)控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)而控制某種液體的灌注量)。
本實(shí)用新型的有益效果是，提供一種新型免疫磁珠自動(dòng)細(xì)胞分離裝置，提高細(xì)胞分離效率，減少分離過(guò)程中污染的發(fā)生。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型裝置示意圖圖2是可移動(dòng)永磁裝置(前后移動(dòng))示意圖圖2a是永磁裝置移動(dòng)后示意圖。永磁裝置移動(dòng)后(虛線(xiàn)代表永磁裝置)，與金屬分離柱平行，金屬分離柱內(nèi)強(qiáng)磁場(chǎng)存在。
圖2b是永磁裝置移動(dòng)前示意圖。永磁裝置移動(dòng)前與金屬分離柱分離，金屬分離柱內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)存在。
圖3是可移動(dòng)的永磁裝置示意圖圖4是本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)圖，4a.側(cè)面圖，4b.正面圖
圖1中，101-緩沖液(2)；102-緩沖液(1)；103-免疫磁珠；104-待分離細(xì)胞；105-細(xì)胞釋放液；106-數(shù)字化重量計(jì)及掛鉤；107-血小板過(guò)濾器；108-永磁裝置(1)；109-金屬分離柱；110-永磁裝置(2)；111-金屬分離柱(3)；112-空氣孔及空氣過(guò)濾器；113-棄液袋(1)；114-棄液袋(2)；115-電磁振蕩混合裝置(虛線(xiàn)內(nèi))；116-TFF容器；117-分析細(xì)胞收集袋；118-蠕動(dòng)泵；119-TFF過(guò)濾室；120-細(xì)胞收集袋。
圖2中，201-金屬分離柱；202-永磁裝置。
圖3中，301-永磁裝置(向前移動(dòng))；302-隔板；303-步進(jìn)電機(jī)；304-步進(jìn)電機(jī)軸；305-電機(jī)聯(lián)板。
圖4中，401-頂板；402-立板；403-步進(jìn)電機(jī)；404-步進(jìn)電機(jī)聯(lián)板；405-控制面板；406-底部；407-TFF過(guò)濾盒；408-TFF容器；409-電磁振蕩混均器。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例本實(shí)用新型裝置運(yùn)作程序 連接各種管道、電磁閥、蠕動(dòng)泵及測(cè)試微電腦功能，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)程序檢查，測(cè)試微電腦系統(tǒng)功能，確定處于正常狀態(tài)。
在頂部掛鉤懸掛各種液體容器，測(cè)量每個(gè)容器的液體初始量，并預(yù)置各種容器輸出次數(shù)、每次輸出量及最終容量。
1.陽(yáng)性分離程序a)全自動(dòng)程序選定預(yù)置的分離程序(如CD34+細(xì)胞正性分離程序)。
b)程序(1)首先開(kāi)放④-⑥--⑩電磁閥，蠕動(dòng)泵逆時(shí)針?lè)较?，中等速度?qū)動(dòng)(50ml/分鐘)，4′袋內(nèi)待分離細(xì)胞流入TFF容器，4′重量計(jì)上重量至接近零時(shí)，自動(dòng)停止灌注。④-⑥--⑩閥門(mén)關(guān)閉，蠕動(dòng)泵停止轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)回歸初始狀態(tài)。
●程序(2)②-⑥--⑩閥門(mén)開(kāi)放，蠕動(dòng)泵逆時(shí)針?lè)较?，中速?qū)動(dòng)(同上)，2′袋內(nèi)緩沖液部份流入TFF容器(如設(shè)置50ml)，則微電腦測(cè)量4′重量計(jì)重量減少50g時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉②-⑥--⑩號(hào)閥門(mén)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)蠕動(dòng)泵。
●程序(3)電磁振蕩混合器開(kāi)動(dòng)，混合5分鐘。
●程序(4)-⑨閥門(mén)開(kāi)放，蠕動(dòng)泵高速順時(shí)針?lè)较蝌?qū)動(dòng)，600-800ml/分鐘，約10-20分鐘(預(yù)先測(cè)定，并確定)，TFF系統(tǒng)清洗并濃縮細(xì)胞，棄液流入7′袋-棄液袋(2)，TFF容器內(nèi)容物濃縮成原來(lái)的1/10，預(yù)定時(shí)間到達(dá)后，蠕動(dòng)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，-⑨閥關(guān)閉，TFF系統(tǒng)工作時(shí)電磁混合器始終在混勻工作。
●程序(5)③--⑥-⑩閥門(mén)開(kāi)放，蠕動(dòng)泵逆時(shí)針?lè)较?，?qū)動(dòng)200-300ml/分，3′袋中免疫磁珠流入TFF容器，當(dāng)3′袋中內(nèi)容物接近零時(shí)，蠕動(dòng)泵停止轉(zhuǎn)動(dòng)，③--⑥-⑩閥門(mén)關(guān)閉。
●程序(6)電磁振蕩混合器啟動(dòng)，開(kāi)始混勻程序，同時(shí)冷凍孵育箱溫度保持在2℃-8℃(程序開(kāi)始后，冷凍孵育箱溫度始終保持在2℃-8℃)(電磁振蕩混合器在TFF工作時(shí)都會(huì)同步工作，幫助混勻溶液)?；靹蛲瑫r(shí)孵育20-30min。電磁振蕩混勻器停止工作，凍箱始終保持在2℃-8℃。
●程序(7)開(kāi)放⑩-⑥-⑦-⑧閥門(mén)，速度為慢速，10ml/分-20ml/分，已混合的免疫磁珠混合液通過(guò)兩個(gè)金屬分離柱。必要時(shí)，可以重復(fù)上述過(guò)程，兩次金屬分離，廢棄液流入6′袋(廢棄液袋2′，其內(nèi)容均可用來(lái)培養(yǎng)DC)，預(yù)定時(shí)間到達(dá)，蠕動(dòng)泵停止轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)閉⑩-⑥-⑦-⑧閥門(mén)。
●程序(8)A.開(kāi)放⑤--⑦-閥門(mén)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)直線(xiàn)電機(jī)，向后移動(dòng)兩個(gè)永磁裝置，免疫磁珠與磁場(chǎng)相連消失，2′袋中緩沖液緩慢通過(guò)兩個(gè)金屬過(guò)濾柱，沖洗CD34+復(fù)合免疫磁珠進(jìn)入9′袋，開(kāi)放-⑩，逆時(shí)針?lè)较?，中速?′袋內(nèi)容物進(jìn)入TFF容器；TFF清洗濃縮，開(kāi)放-⑨閥，逆時(shí)針?lè)较颍焖?；開(kāi)放⑤--⑦-閥，細(xì)胞釋放液流入9′袋，同時(shí)9′袋周?chē)訙匮b置加溫至37℃，15分鐘(或室溫30分鐘)。B.開(kāi)放-⑩號(hào)閥門(mén)，逆時(shí)針?lè)较?，中速?′號(hào)袋中內(nèi)容物流向TFF容器。
●程序(9)開(kāi)放①--⑥-⑩號(hào)閥門(mén)，蠕動(dòng)泵逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，1′號(hào)袋中緩沖液按照預(yù)定程序，灌注預(yù)定數(shù)量至TFF容器，如預(yù)置50ml，則1′重量計(jì)上減少50g時(shí)自動(dòng)停止灌注，然后關(guān)閉蠕動(dòng)泵，關(guān)閉①--⑥-⑩號(hào)閥門(mén)。
●程序(10)開(kāi)放-⑨號(hào)閥門(mén)，蠕動(dòng)泵順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，高速度運(yùn)轉(zhuǎn)600-800ml/min，清洗并濃縮細(xì)胞，預(yù)定時(shí)間后，蠕動(dòng)泵停止轉(zhuǎn)動(dòng)，-⑨號(hào)閥門(mén)關(guān)閉。
●程序(11)重復(fù)上次程序，清洗并濃縮細(xì)胞三次，獲得純凈的CD34+細(xì)胞。
程序(12)開(kāi)放號(hào)閥門(mén)，將收獲的CD34+細(xì)胞流入冷藏袋，冷藏備用c)半自動(dòng)程序應(yīng)用半自動(dòng)程序分離細(xì)胞●步驟(1)安裝各個(gè)管道，自動(dòng)測(cè)試各個(gè)電磁閥和蠕動(dòng)泵，各個(gè)電磁閥和蠕動(dòng)泵按照設(shè)計(jì)的軌道及路線(xiàn)自動(dòng)順序開(kāi)/關(guān)，蠕動(dòng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)。在液晶屏上顯示各個(gè)動(dòng)作。
自動(dòng)測(cè)試完成，“功能正常、待機(jī)狀態(tài)”字樣。
●步驟(2)選擇“陽(yáng)性細(xì)胞分離程序開(kāi)始”的選項(xiàng)，整個(gè)“陽(yáng)性細(xì)胞分離程序”出現(xiàn)。
●步驟(3)選擇目錄上“灌注待分離細(xì)胞”選項(xiàng)，“程序(1)”啟動(dòng)，④--⑥-⑩開(kāi)放，蠕動(dòng)泵逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)轉(zhuǎn)(簡(jiǎn)稱(chēng)“P->N”)，速度中等，完成該程序后，即4’袋中灌注完畢，重新歸位。
●步驟(4)選擇“灌注緩沖液沖洗細(xì)胞(1)”選項(xiàng)，“程序(2)”啟動(dòng)，②-⑥--⑩閥開(kāi)放，“P->N”，速度中等，完成程序后自動(dòng)歸位，以下同。
●步驟(5)選擇“血細(xì)胞混合”選項(xiàng)，“程序(3)”啟動(dòng)，電磁振蕩儀啟動(dòng)(5分鐘)，同時(shí)冰凍孵育箱啟動(dòng)，同時(shí)“程序(6)”啟動(dòng)。
●步驟(6)選擇“血細(xì)胞清洗(1)”，啟動(dòng)“程序(4)”，-⑨閥開(kāi)放，蠕動(dòng)泵順時(shí)針?lè)较蚋咚俎D(zhuǎn)動(dòng)(簡(jiǎn)稱(chēng)P->P)。
●步驟(7)選擇“灌注免疫磁珠”選項(xiàng)，啟動(dòng)“程序(5)”，③--⑥-⑩閥門(mén)開(kāi)放，P->N，中速。
●步驟(8) 選擇“免疫磁珠混合”選項(xiàng)，啟動(dòng)“程序(6)”，電磁振蕩混勻，并在2℃-8℃冰箱溫度環(huán)境下混勻25-30分鐘。
●步驟(9)選擇“過(guò)柱分離(1)”，啟動(dòng)程序(7)，開(kāi)放⑩-⑥-⑦-⑧。
●步驟(10)選擇“過(guò)柱分離(2)”，重新啟動(dòng)程序(7)。
●步驟(11)選擇“灌注緩沖液及細(xì)胞釋放選項(xiàng)”，啟動(dòng)“程序(8)”，②--⑦-開(kāi)放，永磁裝置向后移動(dòng)，離開(kāi)兩個(gè)金屬過(guò)濾柱，免疫磁珠被緩沖液沖入9’袋，按“程序(8)”操作。
●步驟(12)選擇“灌注緩沖液(2)”，啟動(dòng)“程序(9)”，開(kāi)放①-③-⑥-⑩，P->N，中速。
●步驟(13)選擇“血細(xì)胞清洗(2)”，啟動(dòng)“程序(10)”，-⑨閥開(kāi)放，P->P高速。
●步驟(14)選擇“灌注緩沖液(3)”，開(kāi)放--⑥-⑩，P->N，中速。
●步驟(15)選擇“血細(xì)胞清洗(3)”，重新啟動(dòng)“程序(10)”，-⑨閥開(kāi)放，P->P，高速，600ml-800ml/分。
●步驟(16)選擇“細(xì)胞收獲”選項(xiàng)，開(kāi)放號(hào)閥，已分離的CD34+細(xì)胞全部進(jìn)入冷藏袋8’。
2.陰性分離a)陰性細(xì)胞分離程序(半自動(dòng)控制程序)
●步驟(1)安裝管道、機(jī)器測(cè)試。
●步驟(2)選擇“細(xì)胞陰性分離程序”選項(xiàng)，液晶屏上整個(gè)“陰性細(xì)胞分離程序”目錄展現(xiàn)。
●步驟(3)～(8) 與陽(yáng)性細(xì)胞分離程序步驟(3)-(8)相同。
●步驟(9)選擇“過(guò)程分離(1)”。開(kāi)放⑩-⑥-⑦-閥門(mén)，P->N，慢速，20ml/分，TFF容器中已混合的免疫磁珠經(jīng)兩個(gè)金屬分離柱而進(jìn)入9′袋(細(xì)胞收集袋)。
●步驟(10)選擇“灌注細(xì)胞分離液”選項(xiàng)，開(kāi)放-⑩閥門(mén)，P->N，中速。
●步驟(11)～(15)與陽(yáng)性細(xì)胞分離程序步驟(12)-(15)相同。
b)陰性細(xì)胞分離程序(自動(dòng)控制程序)按上述程序及步驟，但所有步驟自行完成。
權(quán)利要求1.一種免疫磁珠細(xì)胞自動(dòng)分離裝置，其特征在于由頂部、立板和底板三部分構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所述的免疫磁珠細(xì)胞自動(dòng)分離裝置，其特征是頂部為可數(shù)字化稱(chēng)重的計(jì)量?jī)x及吊鉤。
3.按照權(quán)利要求1所述的免疫磁珠細(xì)胞自動(dòng)分離裝置，其特征是立板用來(lái)連接頂部和底部，其上1/3分上、下兩排放置7個(gè)閥門(mén)，下排有三個(gè)電磁閥，其中1/3安裝兩個(gè)金屬分離柱，金屬分離柱為金屬材料制作的管道，內(nèi)部光滑，有入口和出口，兩個(gè)金屬分離柱之間有膠質(zhì)管道連接，金屬分離柱有支架支撐，立板中1/3為可移動(dòng)的永磁裝置，永磁裝置用步進(jìn)電機(jī)或電磁鐵控制，上、下兩個(gè)永磁裝置由一個(gè)與電機(jī)軸相連接的電機(jī)聯(lián)板連接，并可以受電機(jī)控制統(tǒng)一前后移動(dòng)，立板的下1/3部份與底座頂端相連接部位為控制系統(tǒng)及控制面板。
4.按照權(quán)利要求1所述的免疫磁珠細(xì)胞自動(dòng)分離裝置，其特征是底部用來(lái)支撐整個(gè)裝置，同時(shí)有支架固定裝置，底部中央部位放置TFF容器及TFF過(guò)濾盒，在TFF容器底部有電磁振蕩混合儀，底部同時(shí)有數(shù)個(gè)收集廢棄液袋以及收獲細(xì)胞的冷藏袋。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)室裝置，尤其涉及一種細(xì)胞分離的實(shí)驗(yàn)室裝置，更具體的說(shuō)，這是一種應(yīng)用免疫磁珠進(jìn)行細(xì)胞分離的自動(dòng)化免疫磁珠細(xì)胞分離裝置，由頂部、立板和底板三部分構(gòu)成，采用微電腦控制細(xì)胞分離過(guò)程，用于多種免疫細(xì)胞的分離和凈化，可以廣泛應(yīng)用在臨床免疫檢驗(yàn)和臨床生物細(xì)胞治療領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C12N5/08GK2923717SQ20052004360
公開(kāi)日2007年7月18日 申請(qǐng)日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月21日
發(fā)明者高春平 申請(qǐng)人:高春平