細(xì)胞磁分選系統(tǒng)、分選裝置和處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種細(xì)胞磁分選系統(tǒng)，包括細(xì)胞溶液源、溶液驅(qū)動(dòng)裝置、細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置、目標(biāo)細(xì)胞收集容器、殘液收集容器和控制單元，細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置包括旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器、互為正反向地環(huán)繞在旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器上的正螺線管和逆螺線管，正螺線管的一端連通到細(xì)胞溶液源，另一端通過T形管與逆螺線管的一端連接，T形管的入口與正螺線管的出口連通，T形管的第一出口連通到逆螺線管的入口，第二出口連通到目標(biāo)細(xì)胞收集容器的入口，第二出口方向與正螺線管繞線方向一致，第一出口方向與正螺線管繞線方向相反。還揭示了一種細(xì)胞磁分選裝置和一種處理設(shè)備。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，高效可靠，適合連續(xù)分離，能避免環(huán)境因素對操作過程的污染，可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的細(xì)胞分選。
【專利說明】細(xì)胞磁分選系統(tǒng)、分選裝置和處理設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種細(xì)胞磁分選系統(tǒng)、分選裝置和處理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]磁性材料通過生物技術(shù)可以與靶細(xì)胞特異性結(jié)合，利用磁標(biāo)記的靶細(xì)胞的磁性，用電磁方法分選出高度特異性的靶細(xì)胞(目標(biāo)細(xì)胞)，是細(xì)胞醫(yī)療和細(xì)胞科研活動(dòng)的關(guān)鍵性步驟?，F(xiàn)有的細(xì)胞分選方案和細(xì)胞分選裝置存在著操作較復(fù)雜、分選效率低、分選純度不高和分選環(huán)境控制不足等弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種細(xì)胞磁分選系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，高效可靠，適合連續(xù)分離、能避免環(huán)境因素對操作過程的污染，可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的細(xì)胞分選。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供用于細(xì)胞磁分選系統(tǒng)的細(xì)胞磁分選裝置。
[0005]本發(fā)明的又一目的是提供具有該細(xì)胞磁分選系統(tǒng)的處理設(shè)備。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種細(xì)胞磁分選系統(tǒng)，包括細(xì)胞溶液源、溶液驅(qū)動(dòng)裝置、細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置、目標(biāo)細(xì)胞收集容器、殘液收集容器和控制單元，所述細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置包括旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器、互為正反向地環(huán)繞在所述旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器上的正螺線管和逆螺線管，所述正螺線管的一端連通到所述細(xì)胞溶液源的溶液出口，另一端通過T形管與所述逆螺線管的一端連接，所述T形管的入口與所述正螺線管的出口連通，所述T形管的第一出口連通到所述逆螺線管的入口，第二出口連通到所述目標(biāo)細(xì)胞收集容器的入口，第二出口方向與所述正螺線管的繞線方向一致，第一出口方向與所述正螺線管的繞線方向相反，所述控制單元通過控制線路連接所述細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置和所述溶液驅(qū)動(dòng)裝置，用于控制所述細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置產(chǎn)生磁作用力，并控制所述溶液驅(qū)動(dòng)裝置將所述細(xì)胞溶液源中的溶液驅(qū)動(dòng)，經(jīng)所述T形管，使未標(biāo)記細(xì)胞和磁標(biāo)記細(xì)胞分別流入到所述殘液收集容器和所述目標(biāo)細(xì)胞收集容器。
[0008]所述T形管的入口和第一、第二出口的起始部分均設(shè)置有液流停止開關(guān)。
[0009]還包括與所述T形管的第二出口相連用于向所述第二出口處施加負(fù)壓的裝置。
[0010]所述溶液驅(qū)動(dòng)裝置采用溶液管道蠕動(dòng)擠壓方式驅(qū)動(dòng)，包括設(shè)置在所述細(xì)胞溶液源和所述細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置之間的主液泵和設(shè)置在所述細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置和所述目標(biāo)細(xì)胞收集容器之間的從液泵。
[0011]所述控制單元包括通過控制線路連接所述溶液驅(qū)動(dòng)裝置的溶液流速控制器和連接所述細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置的磁場控制器，通過所述溶液流速控制器和磁場控制器控制未標(biāo)記細(xì)胞和磁標(biāo)記細(xì)胞在所述T形管的第二出口處反向運(yùn)動(dòng)完成磁標(biāo)記細(xì)胞分選。 [0012]—種處理設(shè)備，具有所述的細(xì)胞磁分選系統(tǒng)。
[0013]一種細(xì)胞磁分選裝置，包括旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器、互為正反向地環(huán)繞在所述旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器上的正螺線管和逆螺線管，所述正螺線管的一端連通到所述細(xì)胞溶液源的溶液出口，另一端通過T形管與所述逆螺線管的一端連接，所述T形管的入口與所述正螺線管的出口連通，所述T形管的第一出口連通到所述逆螺線管的入口，第二出口連通到所述目標(biāo)細(xì)胞收集容器的入口，第二出口方向與所述正螺線管的繞線方向一致，第一出口方向與所述正螺線管的繞線方向相反。
[0014]所述T形管的入口和第一、第二出口的起始部分均設(shè)置有液流停止開關(guān)。
[0015]還包括與所述T形管的第二出口相連用于向所述第二出口處施加負(fù)壓的裝置。
[0016]本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于:
[0017]旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器、互為正反向的正螺線管和逆螺線管設(shè)計(jì)巧妙地實(shí)現(xiàn)磁標(biāo)記細(xì)胞與液體流動(dòng)方向相反的逆向螺旋移動(dòng)，同時(shí)T形管設(shè)計(jì)巧妙地使磁標(biāo)記細(xì)胞受到磁力作用逆溶液流動(dòng)方向移動(dòng)進(jìn)入目標(biāo)細(xì)胞收集容器，而未標(biāo)記的細(xì)胞順溶液流動(dòng)方向移行進(jìn)入殘液收集容器，實(shí)現(xiàn)不間斷的磁標(biāo)記細(xì) 胞連續(xù)磁分選，從而減少分選時(shí)間，有利于臨床級別大規(guī)模的細(xì)胞分離。通過所述溶液流速控制器和磁場控制器分別控制未標(biāo)記細(xì)胞和磁標(biāo)記細(xì)胞反向運(yùn)動(dòng)方式完成磁標(biāo)記細(xì)胞分選。
[0018]通過控制電磁流體和溶液流體的反向運(yùn)動(dòng)，使移液和分選同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞快速有效分離，可提高細(xì)胞分選質(zhì)量；逆向螺線管設(shè)計(jì)，有利于增加細(xì)胞分選數(shù)量，提高細(xì)胞分選純度；系統(tǒng)可級聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)二次分選或連續(xù)細(xì)胞清洗，減少分選時(shí)間。
[0019]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，高效可靠，分選處在密閉的管道中進(jìn)行，能避免環(huán)境因素對操作過程的污染，可獲得高數(shù)量和高純度的分選細(xì)胞產(chǎn)品，有利于分選臨床級別的細(xì)胞制品。
[0020]進(jìn)一步地，通過在T形管入口和出口的起始部分設(shè)置液流停止開關(guān)，方便控制單元通過控制線路控制目標(biāo)細(xì)胞的漂洗和回收，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞分離、漂洗和回收罐裝工藝一次完成。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明細(xì)胞磁分選系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為圖2所示的細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下通過實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0025]參閱圖1至圖3，在一些實(shí)施例里，細(xì)胞磁分選系統(tǒng)包括細(xì)胞溶液源1、細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置2、殘液收集容器3、目標(biāo)細(xì)胞收集容器4、主液泵5、從液泵6、溶液流速控制器7以及磁場控制器8。細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置2包括旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器13、互為正反向地環(huán)繞在旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器13上的正、逆螺線管12、12'和連接在正、逆螺線管12、12'之間的T形管
11。細(xì)胞溶液源I經(jīng)過主液泵5連接細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置2的溶液入口，細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置2的殘液出口連接殘液收集容器3，細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置2的T形管11的第二出口即分選口經(jīng)過從液泵6連接到目標(biāo)細(xì)胞收集容器4。溶液流速控制器7的控制線路連接主液泵5和從液泵6。磁場控制器8的控制線路連接細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置2。
[0026]使用時(shí)，溶液流速控制器7控制主液泵5從細(xì)胞溶液源I吸取經(jīng)磁標(biāo)記的細(xì)胞溶液并注入細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置2，磁場控制器8的控制線路控制連續(xù)磁分選裝置2的旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器13產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，施加磁旋轉(zhuǎn)作用力到流入螺線管中的磁標(biāo)記的細(xì)胞上，使磁標(biāo)記細(xì)胞與液體流動(dòng)方向相反的逆向螺旋移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)細(xì)胞分選。溶液流速控制器7驅(qū)動(dòng)從液泵6將分選后的目標(biāo)細(xì)胞溶液移入目標(biāo)細(xì)胞收集容器4，剩余殘余溶液導(dǎo)入殘液收集容器3。
[0027]主液泵5除了提供從細(xì)胞溶液源I取液并注入細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置2的驅(qū)動(dòng)力，還提供推動(dòng)細(xì)胞溶液分離后注入目標(biāo)細(xì)胞收集容器4和殘液收集容器3的驅(qū)動(dòng)力。從液泵6提供的驅(qū)動(dòng)力可補(bǔ)償分離后目標(biāo)細(xì)胞溶液流速以提高細(xì)胞分離效率。通過增設(shè)從液泵6，控制其配合主液泵5協(xié)同工作，可提高目標(biāo)細(xì)胞的分選速度和分選質(zhì)量。 [0028]參閱圖2和圖3，在一些實(shí)施例里，細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置2中，正螺線管12的一端作為連通到細(xì)胞溶液源I的進(jìn)液口 9，正螺線管12的另一端通過T形管11與逆螺線管12'的一端連接，逆螺線管12'的另一端作為連通到殘液收集容器3的出液口 10，T形管11的兩個(gè)對端分別連接正螺線管12和逆螺線管12'，T形管11的第一出口連通到逆螺線管12'的入口，第一出口方向與正螺線管12的繞線方向相反，T形管11的第二出口方向與正螺線管12的繞線方向一致，T形管11的第二出口為連通到目標(biāo)細(xì)胞收集容器4的分選口。工作過程中，在磁場控制器控制下，旋轉(zhuǎn)磁場部件13在正逆螺線管12、12'中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場吸附并移動(dòng)目標(biāo)細(xì)胞，在正螺線管12段即螺線管正向階段，經(jīng)過磁標(biāo)記的目標(biāo)細(xì)胞受磁場作用加速向T形管11的分選口移動(dòng)，而在逆螺線管12'段即螺線管反向階段，經(jīng)過磁標(biāo)記的目標(biāo)細(xì)胞受磁場作用逆液體流向向T形管11的分選口移動(dòng)，從而，經(jīng)過磁標(biāo)記的目標(biāo)細(xì)胞在T形管11的分選口富集并分離排出至目標(biāo)細(xì)胞收集容器4。
[0029]參閱圖2,標(biāo)號18代表的圖形顯示了磁標(biāo)記細(xì)胞和未標(biāo)記細(xì)胞在細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置2各階段受力狀態(tài)。圖中，黑色實(shí)心圓表示磁標(biāo)記細(xì)胞,空心圓表示未標(biāo)記細(xì)胞,較細(xì)的箭頭表示液體流動(dòng)力，較粗的箭頭表示磁作用力。細(xì)胞溶液從進(jìn)液口 9輸入，其中經(jīng)磁標(biāo)記的目標(biāo)細(xì)胞在正螺線管12和旋轉(zhuǎn)磁場5共同作用下快速到達(dá)T形管處，逆螺線管12'和旋轉(zhuǎn)磁場5的共同作用對磁標(biāo)記細(xì)胞產(chǎn)生阻力，阻止其繼續(xù)沿逆螺線管流出，由此，經(jīng)磁標(biāo)記的目標(biāo)細(xì)胞會(huì)富集在T形管11處并從分選口排出。當(dāng)T形管第二出口起始部開關(guān)關(guān)閉時(shí)，可實(shí)行雙向螺線管道沖洗；當(dāng)T形管第一出口起始部開關(guān)關(guān)閉時(shí)，可實(shí)行T形管第二出口管道和細(xì)胞收集容器的目標(biāo)細(xì)胞漂洗和罐裝；可在T形管11的分選口處施加適當(dāng)?shù)呢?fù)壓以便將富集的目標(biāo)細(xì)胞引出。另外，未標(biāo)記磁的細(xì)胞由于磁場對其無磁力作用，不會(huì)出現(xiàn)被正螺線管12加速、被逆螺線管12'阻止、在T形管處富集的現(xiàn)象，故會(huì)順利通過逆螺線管12'從出液口 10導(dǎo)出。
[0030]磁場控制器8的控制線路也可以連接溶液流速控制器7，溶液流速控制器7和磁場控制器8可協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置2，達(dá)到高效、高質(zhì)量的細(xì)胞分選效果。
[0031]另一些實(shí)施例中是關(guān)于一種處理設(shè)備，該處理設(shè)備可以是用于細(xì)胞醫(yī)療或細(xì)胞科研的各種設(shè)備，其可具有上述任一種實(shí)施例的細(xì)胞磁分選系統(tǒng)。
[0032]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。例如，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能夠理解，提供液體流動(dòng)力的裝置除了采用液泵之外，也可以采用其他任何能夠驅(qū)動(dòng)液流的設(shè)備。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視`為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種細(xì)胞磁分選系統(tǒng)，其特征在于，包括細(xì)胞溶液源、溶液驅(qū)動(dòng)裝置、細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置、目標(biāo)細(xì)胞收集容器、殘液收集容器和控制單元，所述細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置包括旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器、互為正反向地環(huán)繞在所述旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器上的正螺線管和逆螺線管，所述正螺線管的一端連通到所述細(xì)胞溶液源的溶液出口，另一端通過T形管與所述逆螺線管的一端連接，所述T形管的入口與所述正螺線管的出口連通，所述T形管的第一出口連通到所述逆螺線管的入口，第二出口連通到所述目標(biāo)細(xì)胞收集容器的入口，第二出口方向與所述正螺線管的繞線方向一致，第一出口方向與所述正螺線管的繞線方向相反，所述控制單元通過控制線路連接所述細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置和所述溶液驅(qū)動(dòng)裝置，用于控制所述細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置產(chǎn)生磁作用力，并控制所述溶液驅(qū)動(dòng)裝置將所述細(xì)胞溶液源中的溶液驅(qū)動(dòng)，經(jīng)所述T形管，使未標(biāo)記細(xì)胞和磁標(biāo)記細(xì)胞分別流入到所述殘液收集容器和所述目標(biāo)細(xì)胞收集容器。
2.如權(quán)利要求1所述的細(xì)胞磁分選系統(tǒng)，其特征在于，所述T形管的入口和第一、第二出口的起始部分均設(shè)置有液流停止開關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述的細(xì)胞磁分選系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述T形管的第二出口相連用于向所述第二出口處施加負(fù)壓的裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的細(xì)胞磁分選系統(tǒng)，其特征在于，所述溶液驅(qū)動(dòng)裝置采用溶液管道蠕動(dòng)擠壓方式驅(qū)動(dòng)，包括設(shè)置在所述細(xì)胞溶液源和所述細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置之間的主液泵和設(shè)置在所述細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置和所述目標(biāo)細(xì)胞收集容器之間的從液泵。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的細(xì)胞磁分選系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括通過控制線路連接所述溶液驅(qū)動(dòng)裝置的溶液流速控制器和連接所述細(xì)胞連續(xù)磁分選裝置的磁場控制器，通過所述溶液流速控制器和磁場控制器控制未標(biāo)記細(xì)胞和磁標(biāo)記細(xì)胞在所述T形管的第二出口處反向運(yùn)動(dòng)完成磁標(biāo)記細(xì)胞分選。
6.—種處理設(shè)備,其特征在于,具有如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的細(xì)胞磁分選系統(tǒng)。
7.一種細(xì)胞磁分選裝置，其特征在`于，包括旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器、互為正反向地環(huán)繞在所述旋轉(zhuǎn)磁場發(fā)生器上的正螺線管和逆螺線管，所述正螺線管的一端連通到所述細(xì)胞溶液源的溶液出口，另一端通過T形管與所述逆螺線管的一端連接，所述T形管的入口與所述正螺線管的出口連通，所述T形管的第一出口連通到所述逆螺線管的入口，第二出口連通到所述目標(biāo)細(xì)胞收集容器的入口，第二出口方向與所述正螺線管的繞線方向一致，第一出口方向與所述正螺線管的繞線方向相反。
8.如權(quán)利要求7所述的細(xì)胞磁分選裝置，其特征在于，所述T形管的入口和第一、第二出口的起始部分均設(shè)置有液流停止開關(guān)。
9.如權(quán)利要求7所述的細(xì)胞磁分選裝置，其特征在于，還包括與所述T形管的第二出口相連用于向所述第二出口處施加負(fù)壓的裝置。
【文檔編號】C12M1/42GK103773682SQ201410033585
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】張利峰, 萬書波, 汪華 申請人:張利峰, 萬書波, 汪華