專(zhuān)利名稱(chēng)：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞離心富集分選儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞離心富集分選儀
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及醫(yī)用儀器技術(shù)領(lǐng)域中的繁殖、保藏或維持微生物的儀器領(lǐng)域，尤
其是涉及應(yīng)用于骨科臨床上的富集分選骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的一種儀器。背景技術(shù)：
現(xiàn)有的骨科臨床細(xì)胞治療領(lǐng)域中主要采用的骨髓干細(xì)胞篩選技術(shù)有l(wèi).流式細(xì)胞儀分離法；2.免疫磁珠分離法；3.貼壁篩選法；4.密度梯度離心法。 流式細(xì)胞儀分離法是將特異的熒光抗體與細(xì)胞表面的抗原標(biāo)志結(jié)合后，采用流式細(xì)胞儀對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分選的方法。其優(yōu)點(diǎn)是分離迅速、獲得的分離樣本純度高，缺點(diǎn)則是費(fèi)用昂貴，對(duì)含量太低的痕量細(xì)胞難以分離，不能處理大量的細(xì)胞樣品，且采用這種方法很難獲取無(wú)菌細(xì)胞懸液。 免疫磁珠分離法利用的是微磁珠既可結(jié)合蛋白質(zhì)，又可被磁鐵吸引的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)特殊處理，使抗體被包裹在磁珠上，磁珠又通過(guò)與特異性抗原結(jié)合，形成抗原_抗體磁珠免疫復(fù)合物。當(dāng)該復(fù)合物通過(guò)分離柱時(shí)，在磁力的作用下，抗體即與母液分離，從而使篩選細(xì)胞與其他物質(zhì)分離，達(dá)到篩選的目的。免疫磁珠分離法由于成本高昂、操作復(fù)雜、回收率低，目前仍處于研究階段，尚未進(jìn)入臨床應(yīng)用。 貼壁篩選法是目前實(shí)驗(yàn)室最常用的骨髓基質(zhì)干細(xì)胞篩選方法。通過(guò)將骨髓血在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)24-48小時(shí)后，骨髓基質(zhì)干細(xì)胞貼壁，借此可將骨髓基質(zhì)干細(xì)胞與其他不貼壁的骨髓細(xì)胞分離。采用這種方法分離干細(xì)胞所需時(shí)間較長(zhǎng)，并且需要涉及細(xì)胞的體外培養(yǎng)，要向臨床使用推廣的話，仍需較大改進(jìn)。 密度梯度離心法是目前常用的濃縮分離細(xì)胞的方法，其原理是利用不同細(xì)胞成分密度梯度的差異，通過(guò)離心作用使細(xì)胞在不同層次濃集，配合以不同比重的分離液，以分層分離出不同比重的細(xì)胞。Cobe Spectra 2991細(xì)胞處理機(jī)和百特CS-3000血細(xì)胞處理機(jī)等應(yīng)用的都是密度梯度離心技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外周血中紅細(xì)胞的分選洗滌或者血小板的分離。使用密度梯度離心法分離細(xì)胞往往需要使用分離介質(zhì)(如Ficoll或Hypaque液等)，尤其是對(duì)于大容量骨髓血的基質(zhì)干細(xì)胞的分離，而且在分離后需要洗去分離介質(zhì)，因而需要耗費(fèi)大量費(fèi)用以保證整個(gè)操作的無(wú)菌要求。此外，現(xiàn)有的采用密度梯度離心法的干細(xì)胞分選儀器不容易分離、濃縮小容量的骨髓血中骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，而普通實(shí)驗(yàn)室的離心設(shè)備又無(wú)法提供一個(gè)完全的無(wú)菌封閉系統(tǒng)，均不適合于骨科臨床干細(xì)胞治療的應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有較高安全性的全封閉的無(wú)菌一次性管路。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是 —種骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞離心富集分選儀，包括硬質(zhì)細(xì)胞離心室、離心機(jī)馬達(dá)、離心軸推進(jìn)桿、離心軸和收集瓶，所述的硬質(zhì)細(xì)胞離心室內(nèi)置有離心錐形活塞，所述的離心機(jī)馬達(dá)，在水平方向上與離心軸推進(jìn)桿連接，離心軸推進(jìn)桿通過(guò)離心軸在垂直方向上與離心錐形活塞連接，硬質(zhì)細(xì)胞離心室末端經(jīng)分流管路連接收集瓶若干。 優(yōu)選的是，所述的離心錐形活塞尾部通過(guò)"十"字卡口或其他可脫卸卡口與離心軸
連接，硬質(zhì)細(xì)胞離心室與各管路為一次性使用材料。 優(yōu)選的是，所述硬質(zhì)細(xì)胞離心室與管路的連接部安裝有光敏盒或其他光控設(shè)備，
光敏盒或其他光控設(shè)備中的中樞電腦控制設(shè)備控制分流管路上開(kāi)關(guān)的開(kāi)闔。 優(yōu)選的是，所述的分流管路間均通過(guò)"十"字接口或其他多出口可控制管路裝置連接。 優(yōu)選的是，本實(shí)用新型所有管路均采用全封閉結(jié)構(gòu)。 優(yōu)選的是，所述的離心軸推進(jìn)器的推進(jìn)桿末端設(shè)有壓力監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)。 各部件按下列方式連接移血袋袋口設(shè)有分流管，連向"十"字接口或其他多出口
可控制管路裝置，該"十"字接口還分別與第三收集瓶和另一根分流管連接，該分流管的另
一端與第二個(gè)"十"字接口的一個(gè)出口相連，第二個(gè)"十"字接口的其余三個(gè)出口分別連接
第一收集瓶、第二收集瓶和連向細(xì)胞離心室的分流管；硬質(zhì)離心錐形活塞設(shè)置于硬質(zhì)圓柱
形細(xì)胞離心室內(nèi)，與硬質(zhì)圓柱形細(xì)胞離心室配合使用，硬質(zhì)圓柱形細(xì)胞離心室下部為附有
閥門(mén)的錐形漏斗式結(jié)構(gòu)，與分選管路相連，在該連接部設(shè)置安裝有一個(gè)光敏盒；硬質(zhì)離心錐
形活塞尾部通過(guò)"十"字卡口或其他可脫卸卡口與離心軸連接，硬質(zhì)細(xì)胞離心室與管路為一
次性使用材料，離心軸連接離心軸推進(jìn)桿，且在水平方向上與離心機(jī)馬達(dá)連接，而推進(jìn)桿末
端設(shè)有壓力監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)，離心錐形活塞與離心軸相連。 使用時(shí)，首先將所需分離的骨髓血自輸血袋移至細(xì)胞離心室內(nèi)，排氣，隨后關(guān)閉出入閥，將細(xì)胞離心室倒置，并安裝于離心軸上；打開(kāi)機(jī)器電源開(kāi)關(guān)和電腦監(jiān)控系統(tǒng)，開(kāi)啟光敏盒和推進(jìn)桿壓力保護(hù)器，開(kāi)始離心，使骨髓血分層；骨髓離心后的分層結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層為骨髓血漿層、其次是富含骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和血小板層、最外圍為紅細(xì)胞層；離心后，漏斗閥門(mén)打開(kāi)，離心桿開(kāi)始向下推進(jìn)，逐一使骨髓血漿層、富含骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和血小板層、成熟紅細(xì)胞層逐一逼出；由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)或手動(dòng)控制各個(gè)"十"字接口 ，使骨髓血漿層、富含骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和血小板層、成熟紅細(xì)胞層經(jīng)分流管路分別流入各收集瓶。[0017] 本實(shí)用新型的積極效果是 1、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞離心富集分選儀中的密度梯度離心系統(tǒng)采用硬質(zhì)細(xì)胞離
心室和離心錐形活塞，并配有推進(jìn)排出系統(tǒng)，使得在離心分離骨髓成分的同時(shí)，可以逐一
排出、分選收集骨髓中的不同有形成分。采用本儀器可以一次性有效處理的骨髓血量為
20-400ml，并獲得富集骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞懸液，更符合臨床的實(shí)際需要。 2、密度梯度離心系統(tǒng)中還設(shè)置了光敏盒，通過(guò)光敏盒中的電腦全自動(dòng)程序，可控
制分選收集系統(tǒng)中的分路開(kāi)關(guān)的開(kāi)闔，從而起到控制不同細(xì)胞成分的排出和收集，提高工作效率的作用。 3、本設(shè)備可以在手術(shù)同時(shí)使用，在采集骨髓血后，30分鐘分離獲得富集骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和濃縮血小板成分，有利于骨科臨床的細(xì)胞治療。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0022] 圖2是采用本實(shí)用新型離心后的骨髓分層剖面示意圖, 圖中的標(biāo)號(hào)分別為 1、移血袋， 4、第二收集瓶， 7、光敏盒， 10、硬質(zhì)離心錐形活塞， 13、離心軸推進(jìn)器， 16、紅細(xì)胞層， 18、骨髓血槳層。
2、第三收集瓶，5、"十"字接口，8、"十"字卡口，11、離心軸，
14、壓力監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)，
3、第一收集瓶，
6、分流管，
9、硬質(zhì)細(xì)胞離心室，12、離心軸推進(jìn)桿，15、離心機(jī)馬達(dá)，
17、富含間充質(zhì)干細(xì)胞和血小板層，
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型不限于以下的實(shí)施例。 本實(shí)用新型主體包括移血袋1、第三收集瓶2、第一收集瓶3、第二收集瓶4、分流管6、光敏盒7、分路開(kāi)關(guān)(在本實(shí)施例中采用"十"字接口 5和"十"字卡口 8)、硬質(zhì)細(xì)胞離心室9、硬質(zhì)離心錐形活塞10、離心軸11、離心軸推進(jìn)桿12、離心軸推進(jìn)器13、壓力監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)14和離心機(jī)馬達(dá)15。 分流管6與各部件連接，構(gòu)成管路；并通過(guò)兩個(gè)"十"字接口 5實(shí)現(xiàn)分路功能。 各部件按下列方式連接移血袋1袋口設(shè)有分流管，連向"十"字接口 5，該"十"字
接口 5還分別與第三收集瓶3和另一根分流管6連接，該分流管6的另一端與第二個(gè)"十"
字接口 5的一個(gè)出口相連，第二個(gè)"十"字接口 5的其余三個(gè)出口分別連接第一收集瓶3、第
二收集瓶4和連向硬質(zhì)細(xì)胞離心室9的分流管6 ;硬質(zhì)離心錐形活塞10設(shè)置于硬質(zhì)圓柱形
細(xì)胞離心室9內(nèi)，與硬質(zhì)圓柱形細(xì)胞離心室9配合使用，硬質(zhì)圓柱形細(xì)胞離心室9下部為附
有閥門(mén)的錐形漏斗式結(jié)構(gòu)，與分選管路相連，在該連接部設(shè)置安裝有一個(gè)光敏盒7;硬質(zhì)離
心錐形活塞尾部通過(guò)"十"字卡口 8與離心軸11連接，硬質(zhì)細(xì)胞離心室9與各管路均為一
次性使用材料，離心軸11連接離心軸推進(jìn)桿12，且在水平方向上與離心機(jī)馬達(dá)15連接，而
推進(jìn)桿末端設(shè)有壓力監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)14，離心錐形活塞10與離心軸11相連。 硬質(zhì)細(xì)胞離心室9為圓柱形結(jié)構(gòu)，下部為錐形漏斗式結(jié)構(gòu)，與分選收集系統(tǒng)的管
路相連；在該連接部設(shè)置安裝有一個(gè)光敏盒7，其作用是在不同密度骨髓血成分被離心分
層、逐一排出時(shí)，監(jiān)測(cè)管路內(nèi)有形成分的變化，從而可以通過(guò)中樞電腦控制設(shè)備，控制管路
上分路開(kāi)關(guān)的開(kāi)闔，以使需要的骨髓細(xì)胞成分收集到指定的收集瓶?jī)?nèi)。 所述的硬質(zhì)細(xì)胞離心室9，直徑可設(shè)置為6、9、 12、 15cm等不同型號(hào)。 離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500-5000rpm，通常離心使骨髓有形成分明顯分離后(離心
5-10min)，漏斗閥門(mén)打開(kāi)，離心軸推進(jìn)桿12開(kāi)始向下推進(jìn)，使骨髓血漿層18、富含骨髓間充
質(zhì)干細(xì)胞和血小板層17、紅細(xì)胞層16被逐一逼出，當(dāng)硬質(zhì)離心錐形活塞IO推擠至離漏斗底
部5mm時(shí)，離心機(jī)自動(dòng)停止旋轉(zhuǎn)，完全停止后，離心軸推進(jìn)桿12下降，可以將最后一點(diǎn)紅細(xì)
胞成分逼出硬質(zhì)細(xì)胞離心室9?？梢淮涡蕴幚淼墓撬柩繛?0-400ml。 使用時(shí)，首先將所需分離的骨髓血自移血袋1移至硬質(zhì)細(xì)胞離心室9內(nèi)，排氣，隨
后關(guān)閉出入閥，將細(xì)胞離心室倒置，并安裝于離心軸上(圖1)。打開(kāi)機(jī)器電源開(kāi)關(guān)和電腦監(jiān)控系統(tǒng)，開(kāi)啟光敏盒7和壓力監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)14，開(kāi)始以3000rpm速度離心，持續(xù)5min，使骨髓血分層。骨髓離心后的分層結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層為骨髓血漿層18、其次是富含骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和血小板層17、最外圍為紅細(xì)胞層16(圖2)。離心5-10min后，漏斗閥門(mén)(圖未示)打開(kāi)，離心軸推進(jìn)桿12開(kāi)始向下推進(jìn)，逐一使骨髓血漿層18、富含骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和血小板層17、紅細(xì)胞層17逐一逼出，由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制各個(gè)"十"字接口 5，使骨髓血漿層18、富含骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞和血小板層17、成熟紅細(xì)胞層16分別流入第一收集瓶3、第二收集瓶4和第三收集瓶2。當(dāng)硬質(zhì)離心錐形活塞10推擠至離漏斗底部5mm處時(shí)，離心機(jī)自動(dòng)停止旋轉(zhuǎn)，待離心機(jī)完全停止后，離心軸推進(jìn)桿12下降，可以將最后一點(diǎn)紅細(xì)胞成分逼出細(xì)胞離心室，流入第三收集瓶2。
權(quán)利要求一種骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞離心富集分選儀，包括硬質(zhì)細(xì)胞離心室、離心機(jī)馬達(dá)、離心軸推進(jìn)桿、離心軸和收集瓶，其特征在于所述的硬質(zhì)細(xì)胞離心室內(nèi)置有離心錐形活塞，所述的離心機(jī)馬達(dá)，在水平方向上與離心軸推進(jìn)桿連接，離心軸推進(jìn)桿通過(guò)離心軸在垂直方向上與離心錐形活塞連接，硬質(zhì)細(xì)胞離心室末端經(jīng)分流管路連接收集瓶若干。
2. 如權(quán)利要求1所述的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞離心富集分選儀，其特征在于離心錐形活塞 尾部通過(guò)"十"字卡口或其他可脫卸卡口與離心軸連接，硬質(zhì)細(xì)胞離心室與各管路為一次性 使用材料。
3. 如權(quán)利要求1所述的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞離心富集分選儀，其特征在于硬質(zhì)細(xì)胞離心 室與管路的連接部安裝有光敏盒或其他光控設(shè)備，光敏盒或其他光控設(shè)備中的中樞電腦控 制設(shè)備控制分流管路上開(kāi)關(guān)的開(kāi)闔。
4. 如權(quán)利要求1所述的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞離心富集分選儀，其特征在于分流管路間均 通過(guò)"十"字接口或其他多出口可控制管路裝置連接。
5. 如權(quán)利要求1所述的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞離心富集分選儀，其特征在于所有管路采用 全封閉結(jié)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求1所述的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞離心富集分選儀，其特征在于離心軸推進(jìn)器 的推進(jìn)桿末端設(shè)有壓力監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞離心富集分選儀，該儀器包括硬質(zhì)細(xì)胞離心室、離心機(jī)馬達(dá)、離心軸推進(jìn)桿、離心軸和收集瓶，其特征在于所述的硬質(zhì)細(xì)胞離心室內(nèi)置有離心錐形活塞，所述的離心機(jī)馬達(dá)，在水平方向上與離心軸推進(jìn)桿連接，離心軸推進(jìn)桿通過(guò)離心軸在垂直方向上與離心錐形活塞連接，硬質(zhì)細(xì)胞離心室末端經(jīng)分流管路連接收集瓶若干。本實(shí)用新型提供了一個(gè)完全封閉的離心、分選收集系統(tǒng)，改善了現(xiàn)有的采用密度梯度離心技術(shù)的血液處理設(shè)備不能處理少量骨髓血、分選骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞或是無(wú)法提供一個(gè)完全封閉的無(wú)菌安全系統(tǒng)的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)B04B5/12GK201510941SQ200920209909
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者盧建熙, 干耀愷, 戴尅戎, 湯亭亭 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院