基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及細(xì)胞富集領(lǐng)域，提供一種基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置，包括主機(jī)、注射器、第一單向閥、富集腔、第二單向閥以及黏附性材料，黏附性材料放置在富集腔中，在細(xì)胞混懸液流通方向上，第一單向閥、富集腔以及第二單向閥通過管路依次循環(huán)連接，第一單向閥和第二單向閥的連接管路上設(shè)有開口，注射器插入開口，注射器的活塞柄由主機(jī)控制其伸縮，主機(jī)上設(shè)有速度控制單元。本裝置使細(xì)胞混懸液與黏附性材料流動(dòng)接觸，提高了細(xì)胞混懸液中細(xì)胞與黏附性材料的黏附率，通過主機(jī)上的速度控制單元控制注射器注射和吸取的速度，從而控制細(xì)胞混懸液在富集腔以及循環(huán)管路中的流動(dòng)速度，有針對(duì)性地優(yōu)先復(fù)合不同類的細(xì)胞，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
【專利說明】基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及細(xì)胞富集領(lǐng)域，特別涉及一種基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富
集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)胞富集技術(shù)是最近一段時(shí)期提出來的概念，如在組織工程中，為了減輕植入材料的免疫原性，提高材料與受體之間的相容性，通常會(huì)先從患者體中采適量的血液或者骨髓血，然后將需要植入的材料浸入到血液中沁潤(rùn)，植入效果和最終的修復(fù)效果要比將材料直接植入或者沁潤(rùn)生理鹽水好。這是因?yàn)椴牧项A(yù)先與受體血液接觸后，一方面材料中保留了一定量的受體血液，便于受體的周圍組織長(zhǎng)入，另一方面材料中富集了一定量的活性細(xì)胞，這些細(xì)胞在適當(dāng)?shù)臈l件下便會(huì)生長(zhǎng)增殖，更有效地提高修復(fù)效果，但是目前的直接浸潤(rùn)法細(xì)胞富集的富集率低，且無法選擇性的富集細(xì)胞混懸液中某種特定的細(xì)胞。
[0003]所謂選擇性滯留技術(shù)，是指細(xì)胞混懸液在流經(jīng)黏附性材料時(shí)，根據(jù)各種類型細(xì)胞體積的大小、形狀以及細(xì)胞粘附速度等性狀的不同，有選擇性地優(yōu)先復(fù)合某類細(xì)胞，相比離心法獲取指定種類的細(xì)胞，其操作簡(jiǎn)單，且大大減小了對(duì)細(xì)胞的損傷，例如，不同流動(dòng)速度的細(xì)胞混懸液，針對(duì)相同的黏附性材料，如果細(xì)胞混懸液的流速較大，則體積較大的細(xì)胞受到更大的液體沖力，不容易粘附在黏附性材料上，而體積較小的細(xì)胞受到的沖力較小，較容易留在黏附性材料上；如果細(xì)胞混懸液的流速較小，體積和質(zhì)量較大的細(xì)胞受到的沖力較小，與黏附性材料的接觸面積較大，在黏附性材料上占據(jù)較大的面積，能夠相對(duì)較多的富集在材料上。同樣，黏附速度較快的細(xì)胞在高速流經(jīng)黏附性材料時(shí)，其黏附到材料上的細(xì)胞數(shù)量也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于那些黏附速度較慢的細(xì)胞，且某些具有特異性細(xì)胞黏附作用的材料會(huì)對(duì)確定的某種細(xì)胞具有特殊的粘附效果。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]本實(shí)用新型提出一種基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置，目的是為了解決在現(xiàn)有組織工程中，黏附性材料富集細(xì)胞的效果差，且現(xiàn)有技術(shù)還沒有利用選擇性滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置，其包括，主機(jī)、注射器、第一單向閥、富集腔、第二單向閥以及黏附性材料，所述黏附性材料放置在所述富集腔中，在細(xì)胞混懸液流通方向上，所述第一單向閥、富集腔以及第二單向閥通過管路依次循環(huán)連接，所述第一單向閥和所述第二單向閥的連接管路上設(shè)有開口，所述注射器插入所述開口，所述注射器的活塞柄由所述主機(jī)控制其伸縮，所述主機(jī)上設(shè)有速度控制單元。
[0008]優(yōu)選的，所述主機(jī)上還設(shè)有行程控制單元，用于控制所述注射器的伸縮量。[0009]優(yōu)選的，所述主機(jī)上還設(shè)有循環(huán)次數(shù)控制單元，用于控制注射器的伸縮次數(shù)。
[0010]優(yōu)選的，所述富集腔包括收集皿和過濾腔，所述收集皿的進(jìn)液口通過管路與所述第一單向閥的出液口連接，所述收集皿的底部設(shè)有出液口 ；所述過濾腔的上、下兩端分別設(shè)有開口，其腔內(nèi)設(shè)有過濾網(wǎng)，所述黏附性材料放置在所述過濾網(wǎng)上，所述過濾腔上端的開口與所述收集皿的出液口連接，所述過濾網(wǎng)下端的開口通過管路與所述第二單向閥連接。
[0011]優(yōu)選的，所述黏附性材料為具有特異性細(xì)胞黏附作用的材料。
[0012]優(yōu)選的，所述具有特異性細(xì)胞黏附作用的材料為成骨細(xì)胞特異性鈣粘蛋白、生物衍生材料或具有活性基團(tuán)的高分子材料。
[0013]優(yōu)選的，所述黏附性材料為多孔支架材料。
[0014](三)有益效果
[0015]本實(shí)用新型提出的一種基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置，使細(xì)胞混懸液與黏附性材料流動(dòng)接觸，提高了細(xì)胞混懸液中細(xì)胞與黏附性材料的黏附率，通過設(shè)定主機(jī)上的速度參數(shù)，控制注射器注射和吸取的速度，從而控制細(xì)胞混懸液在富集腔以及循環(huán)管路中的流動(dòng)速度，有針對(duì)性地優(yōu)先復(fù)合不同類的細(xì)胞，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一種基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0018]如圖1，一種基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置，其包括，主機(jī)1、注射器2、第一單向閥3、富集腔4、第二單向閥5以及黏附性材料6，所述黏附性材料6放置在所述富集腔4中，在細(xì)胞混懸液流通方向上，所述第一單向閥3、富集腔4以及第二單向閥5通過管路依次循環(huán)連接，所述第一單向閥3和所述第二單向閥5的連接管路上設(shè)有開口，所述注射器2插入所述開口，所述注射器2的活塞柄由所述主機(jī)I控制其伸縮，所述主機(jī)I上設(shè)有速度控制單元11。
[0019]在主機(jī)I上設(shè)有卡槽,注射器2卡入該卡槽中,注射器的管筒相對(duì)于卡槽固定。卡槽中設(shè)有電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)，電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮速度受主機(jī)的速度控制單元11控制，其行程受主機(jī)的行程控制單元控制。注射器2的活塞柄與該電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)連接，從而通過調(diào)節(jié)主機(jī)上的速度控制單元11控制注射器的伸縮行程。注射器2與所述開口可插拔連接，注射器拔出時(shí)，吸取一定量的細(xì)胞混懸液，注射器插入開口，進(jìn)行循環(huán)。當(dāng)注射器2通過上述開口向循環(huán)管路中注射細(xì)胞混懸液時(shí)，第二單向閥5止回，細(xì)胞混懸液通過第一單向閥3通入富集腔4中，在富集腔4中:當(dāng)注射器通過上述開口從循環(huán)管路中吸取細(xì)胞混懸液時(shí)，第一單向閥3止回，富集腔4中的細(xì)胞混懸液通過第二單向閥5被吸入到注射器2中。黏附性材料在與流動(dòng)的細(xì)胞混懸液接觸，相對(duì)于與靜止的細(xì)胞混懸液接觸，能夠富集更多的細(xì)胞；通過主機(jī)上的速度控制單元11控制注射器的伸縮速度，從而控制細(xì)胞混懸液流經(jīng)富集腔4的速度，根據(jù)細(xì)胞的選擇性滯留特性，不同種類的細(xì)胞在不同的流動(dòng)速度下較多的粘貼到黏附性材料6上。
[0020]較佳的，所述主機(jī)上還設(shè)有行程控制單元12，用于控制所述注射器的伸縮量，通過調(diào)節(jié)行程控制單元12，控制注射器2能夠吸取的最大細(xì)胞混懸液體積，以滿足不同細(xì)胞混懸液的需求量。
[0021]較佳的，所述主機(jī)上還設(shè)有循環(huán)次數(shù)控制單元13，用于控制注射器的伸縮次數(shù)，從而控制細(xì)胞混懸液流經(jīng)黏附性材料的次數(shù)。當(dāng)細(xì)胞混懸液一次流經(jīng)黏附性材料時(shí)，其中的細(xì)胞與黏附性材料的粘附不完全，若進(jìn)行多次循環(huán)，可增加細(xì)胞粘附到黏附性材料量，經(jīng)幾次循環(huán)后，黏附性材料所黏附的細(xì)胞數(shù)量趨于飽和，綜合細(xì)胞的性狀、黏附性材料的特性、所需黏附細(xì)胞的量以及細(xì)胞受損等方面的考慮，根據(jù)不同情況，相應(yīng)地設(shè)定最佳的循環(huán)次數(shù)。
[0022]較佳的，所述富集腔包括收集皿41和過濾腔42，所述收集皿41的進(jìn)液口通過管路與所述第一單向閥的出液口連接，所述收集皿41的底部設(shè)有出液口 ；所述過濾腔的上、下兩端分別設(shè)有開口，其腔內(nèi)設(shè)有過濾網(wǎng)43，所述黏附性材料6放置在所述過濾網(wǎng)43上，所述過濾腔上端的開口與所述收集皿41的出液口連接，所述過濾網(wǎng)下端的開口通過管路與所述第二單向閥連接。注射器向管路中注射時(shí)，細(xì)胞混懸液先注入到收集皿41中，注射器從管路中吸取時(shí)，收集皿中的細(xì)胞混懸液再依次流經(jīng)過濾腔和第二單向閥。如此，細(xì)胞混懸液的循環(huán)為非密閉循環(huán)，不必在富集腔上再開設(shè)透氣裝置。
[0023]較佳的，所述黏附性材料6為具有特異性細(xì)胞黏附作用的材料，所述具有特異性細(xì)胞黏附作用的材料成骨細(xì)胞特異性鈣粘蛋白、生物衍生材料或具有活性基團(tuán)的高分子材料。較佳的，所述黏附性材料6為多孔支架材料，使其與細(xì)胞混懸液更好的接觸，提高黏附效果。
[0024]以下以人骨髓血作為細(xì)胞混懸液，黏附性材料選用同種異體骨的松質(zhì)骨材料為例，用來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的效果，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。將2g同種異體骨松質(zhì)骨材料放置在過濾腔中的過濾網(wǎng)上，用注射器吸取50ml人骨髓血，并將其固定到主機(jī)的卡槽上。通過主機(jī)上速度控制單元將細(xì)胞混懸液的在管路中的流動(dòng)速度設(shè)置為0.8ml/s，通過循環(huán)次數(shù)控制單元設(shè)置循環(huán)次數(shù)為3次，通過行程控制單元設(shè)置注射器的最大吸液體積為60ml。待裝置完成該參數(shù)后通過細(xì)胞染色檢測(cè)松質(zhì)骨材料中的細(xì)胞數(shù)，通過細(xì)胞表面抗原檢測(cè)松質(zhì)骨材料中的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞數(shù)。結(jié)果顯示，松質(zhì)骨材料中的細(xì)胞較密集，其中骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞數(shù)達(dá)到40%左右。
[0025]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置，其特征在于，其包括，主機(jī)、注射器、第一單向閥、富集腔、第二單向閥以及黏附性材料，所述黏附性材料放置在所述富集腔中，在細(xì)胞混懸液流通方向上，所述第一單向閥、富集腔以及第二單向閥通過管路依次循環(huán)連接，所述第一單向閥和所述第二單向閥的連接管路上設(shè)有開口，所述注射器插入所述開口，所述注射器的活塞柄由所述主機(jī)控制其伸縮，所述主機(jī)上設(shè)有速度控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置，其特征在于，所述主機(jī)上還設(shè)有行程控制單元，用于控制所述注射器的伸縮量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置，其特征在于，所述主機(jī)上還設(shè)有循環(huán)次數(shù)控制單元，用于控制注射器的伸縮次數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置，其特征在于，所述富集腔包括收集皿和過濾腔，所述收集皿的進(jìn)液口通過管路與所述第一單向閥的出液口連接，所述收集皿的底部設(shè)有出液口 ；所述過濾腔的上、下兩端分別設(shè)有開口，其腔內(nèi)設(shè)有過濾網(wǎng)，所述黏附性材料放置在所述過濾網(wǎng)上，所述過濾腔上端的開口與所述收集皿的出液口連接，所述過濾網(wǎng)下端的開口通過管路與所述第二單向閥連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置，其特征在于，所述黏附性材料為具有特異性細(xì)胞黏附作用的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置，其特征在于，所述具有特異性細(xì)胞黏附作用的材料為成骨細(xì)胞特異性鈣粘蛋白、生物衍生材料或具有活性基團(tuán)的高分子材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)的細(xì)胞富集裝置，其特征在于，所述黏附性材料為多孔支架材料。
【文檔編號(hào)】C12M1/00GK203683525SQ201420028011
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】李次會(huì), 常麗, 張國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京大清生物技術(shù)有限公司