本發(fā)明屬于造血干細(xì)胞共培養(yǎng)，尤其涉及一種cart與造血干細(xì)胞共培養(yǎng)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、造血干細(xì)胞共培養(yǎng)是一種重要的生物技術(shù)，主要用于模擬和研究造血干細(xì)胞在體內(nèi)與其他細(xì)胞類型的相互作用。造血干細(xì)胞共培養(yǎng)是一種通過將兩種或多種不同類型的細(xì)胞(其中至少包括造血干細(xì)胞)共同培養(yǎng)在同一培養(yǎng)基中，從而模擬這些細(xì)胞在體內(nèi)相互作用的方法。這種方法在造血領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，為研究造血干細(xì)胞的功能和相互作用提供了有力的工具。然而，cart細(xì)胞在體內(nèi)維持時(shí)間短，活性不足，影響治療效果。造血干細(xì)胞移植后患者免疫系統(tǒng)重建速度慢，容易發(fā)生感染和移植失敗。

2、現(xiàn)有技術(shù)在造血干細(xì)胞共培養(yǎng)以及cart細(xì)胞治療方面存在以下技術(shù)問題：

3、1.cart細(xì)胞在體內(nèi)維持時(shí)間短，活性不足：

4、cart細(xì)胞(chimeric?antigen?receptor?t-cells，嵌合抗原受體t細(xì)胞)作為免疫療法的一種，其治療效果很大程度上取決于cart細(xì)胞在體內(nèi)的持久性和活性。然而，目前存在的問題是cart細(xì)胞在注入患者體內(nèi)后，其維持時(shí)間相對(duì)較短，并且細(xì)胞的活性往往不足。這直接影響了cart細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷能力，從而降低了治療效果。

5、2.造血干細(xì)胞移植后免疫系統(tǒng)重建速度慢：

6、造血干細(xì)胞移植(hsct)是一種重要的治療手段，尤其是在某些血液系統(tǒng)疾病和免疫缺陷疾病中。然而，目前技術(shù)存在的問題是，患者在接受造血干細(xì)胞移植后，其免疫系統(tǒng)的重建速度往往較慢。這導(dǎo)致患者在移植后的一段時(shí)間內(nèi)免疫力低下，容易遭受各種感染，甚至導(dǎo)致移植失敗。這種緩慢的免疫系統(tǒng)重建速度是當(dāng)前技術(shù)需要解決的一個(gè)重要問題。

7、綜上所述，為了提升cart細(xì)胞治療的效果和改善造血干細(xì)胞移植后的免疫系統(tǒng)重建，需要針對(duì)上述問題進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn)。例如，可以通過優(yōu)化cart細(xì)胞的培養(yǎng)和轉(zhuǎn)導(dǎo)方法，提高其體內(nèi)的持久性和活性；同時(shí)，也可以研究如何加速造血干細(xì)胞移植后的免疫系統(tǒng)重建過程，減少患者的感染風(fēng)險(xiǎn)并提高移植成功率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種cart與造血干細(xì)胞共培養(yǎng)方法及系統(tǒng)。

2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種cart與造血干細(xì)胞共培養(yǎng)的智能化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

3、細(xì)胞準(zhǔn)備模塊，包含細(xì)胞分離儀、細(xì)胞計(jì)數(shù)儀和自動(dòng)移液工作站，用于自動(dòng)分離、純化并計(jì)數(shù)cart細(xì)胞和造血干細(xì)胞，并精準(zhǔn)分裝細(xì)胞懸液；

4、培養(yǎng)基優(yōu)化模塊，包含高通量培養(yǎng)基篩選系統(tǒng)和液體處理機(jī)器人，用于通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化培養(yǎng)基成分，并自動(dòng)配制和分配優(yōu)化后的培養(yǎng)基；

5、共培養(yǎng)條件設(shè)置模塊，包含自動(dòng)培養(yǎng)箱和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，用于控制并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)培養(yǎng)環(huán)境的溫度、濕度和co2濃度，確保培養(yǎng)條件的最優(yōu)化；

6、共培養(yǎng)過程監(jiān)控模塊，包含共培養(yǎng)系統(tǒng)、自動(dòng)顯微鏡和數(shù)據(jù)分析軟件，用于持續(xù)監(jiān)測(cè)細(xì)胞生長(zhǎng)情況，實(shí)時(shí)觀察細(xì)胞形態(tài)變化，并分析細(xì)胞生長(zhǎng)和相互作用情況；

7、細(xì)胞活性檢測(cè)模塊，包含流式細(xì)胞儀、自動(dòng)化酶標(biāo)儀和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，用于自動(dòng)檢測(cè)共培養(yǎng)后細(xì)胞的活性和代謝狀況，并生成詳細(xì)的分析報(bào)告。

8、本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)cart與造血干細(xì)胞共培養(yǎng)的智能化方法，包括以下步驟：

9、細(xì)胞準(zhǔn)備：使用細(xì)胞分離儀自動(dòng)分離并純化cart細(xì)胞和造血干細(xì)胞，通過細(xì)胞計(jì)數(shù)儀檢測(cè)細(xì)胞數(shù)量，并使用自動(dòng)移液工作站將細(xì)胞懸液精準(zhǔn)分裝到培養(yǎng)容器中；

10、培養(yǎng)基優(yōu)化：通過高通量培養(yǎng)基篩選系統(tǒng)利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化培養(yǎng)基成分，液體處理機(jī)器人根據(jù)優(yōu)化結(jié)果自動(dòng)配制并分配培養(yǎng)基；

11、共培養(yǎng)條件設(shè)置：使用自動(dòng)培養(yǎng)箱控制并保持最適合共培養(yǎng)的環(huán)境條件，環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)節(jié)培養(yǎng)箱內(nèi)部的溫度、濕度和co2濃度；

12、共培養(yǎng)過程：共培養(yǎng)系統(tǒng)啟動(dòng)共培養(yǎng)過程，自動(dòng)顯微鏡定時(shí)拍攝細(xì)胞圖像，數(shù)據(jù)分析軟件處理和分析圖像數(shù)據(jù)，生成細(xì)胞生長(zhǎng)曲線和相互作用圖譜；

13、細(xì)胞活性檢測(cè)：使用流式細(xì)胞儀自動(dòng)檢測(cè)共培養(yǎng)后細(xì)胞的活性，自動(dòng)化酶標(biāo)儀檢測(cè)細(xì)胞代謝活性，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)整合檢測(cè)數(shù)據(jù)并生成分析報(bào)告。

14、進(jìn)一步，所述細(xì)胞準(zhǔn)備方法：

15、(1)提取cart細(xì)胞和造血干細(xì)胞；

16、(2)細(xì)胞預(yù)處理：進(jìn)行洗滌、計(jì)數(shù)和必要的純化步驟。

17、進(jìn)一步，所述培養(yǎng)基優(yōu)化；

18、篩選培養(yǎng)基成分：使用不同的成分組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，選擇最佳配方；

19、測(cè)試培養(yǎng)基比例：確定各成分的最優(yōu)比例，通過實(shí)驗(yàn)找到最適合cart和造血干細(xì)胞共培養(yǎng)的培養(yǎng)基。

20、進(jìn)一步，所述共培養(yǎng)條件設(shè)置；

21、溫度控制：設(shè)定培養(yǎng)環(huán)境溫度，通常為37℃；

22、濕度控制：保持適當(dāng)濕度，避免細(xì)胞干燥；

23、氧氣濃度調(diào)節(jié)：調(diào)整氧氣濃度，通常為510％的co2濃度。

24、進(jìn)一步，所述共培養(yǎng)過程；

25、將cart細(xì)胞與造血干細(xì)胞按適當(dāng)比例混合；

26、將細(xì)胞混合物置于優(yōu)化好的培養(yǎng)基中；

27、在共培養(yǎng)條件控制模塊的調(diào)節(jié)下，進(jìn)行體外共培養(yǎng)。

28、進(jìn)一步，所述細(xì)胞活性檢測(cè)；

29、定期取樣，使用細(xì)胞活性檢測(cè)模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

30、評(píng)估細(xì)胞增殖、分化、活性和功能狀態(tài)；

31、記錄和分析數(shù)據(jù)，確保共培養(yǎng)的效果。

32、本發(fā)明的另一目的在于提供一種cart與造血干細(xì)胞共培養(yǎng)系統(tǒng)包括：

33、培養(yǎng)基優(yōu)化模塊，用于使用高通量篩選技術(shù)測(cè)試不同的培養(yǎng)基成分；通過實(shí)驗(yàn)確定最佳的成分比例；根據(jù)細(xì)胞狀態(tài)和需求動(dòng)態(tài)調(diào)整培養(yǎng)基成分；

34、共培養(yǎng)條件控制模塊，用于采用恒溫培養(yǎng)箱，確保溫度穩(wěn)定；使用濕度傳感器和調(diào)節(jié)器，保持適當(dāng)濕度；配備氣體混合系統(tǒng)，精確控制氧氣和二氧化碳濃度；

35、細(xì)胞活性檢測(cè)模塊，用于配備顯微鏡、流式細(xì)胞儀檢測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)胞活性；自動(dòng)記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過軟件進(jìn)行分析；評(píng)估cart和造血干細(xì)胞的功能狀態(tài)，包括增殖率、細(xì)胞活性和免疫調(diào)節(jié)功能。

36、本發(fā)明的另一目的在于提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行所述cart與造血干細(xì)胞共培養(yǎng)方法的步驟。

37、本發(fā)明的另一目的在于提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器執(zhí)行所述cart與造血干細(xì)胞共培養(yǎng)方法的步驟。

38、本發(fā)明的另一目的在于提供一種信息數(shù)據(jù)處理終端，所述信息數(shù)據(jù)處理終端用于實(shí)現(xiàn)所述cart與造血干細(xì)胞共培養(yǎng)系統(tǒng)。

39、結(jié)合上述的技術(shù)方案和解決的技術(shù)問題，本發(fā)明所要保護(hù)的技術(shù)方案所具備的優(yōu)點(diǎn)及積極效果為：

40、第一、通過優(yōu)化培養(yǎng)基和共培養(yǎng)條件，實(shí)現(xiàn)cart細(xì)胞與造血干細(xì)胞在體外的高效共培養(yǎng)，增強(qiáng)細(xì)胞活性和持久性，并提高移植后的免疫重建速度。共培養(yǎng)系統(tǒng)通過精確的環(huán)境控制和實(shí)時(shí)的細(xì)胞監(jiān)測(cè)，確保共培養(yǎng)過程的成功實(shí)施。

41、共培養(yǎng)方法顯著提高了cart細(xì)胞的活性和持久性，增強(qiáng)了抗腫瘤效果。

42、增強(qiáng)了造血干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)功能，加快了患者移植后的免疫系統(tǒng)重建，減少了感染風(fēng)險(xiǎn)。

43、共培養(yǎng)系統(tǒng)通過優(yōu)化培養(yǎng)條件，提高了細(xì)胞治療的效率和成功率，改善了血液疾病的治療效果。

44、第二，本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中cart與造血干細(xì)胞共培養(yǎng)方法存在的幾個(gè)關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)的共培養(yǎng)方法通常依賴于人工操作，流程復(fù)雜且容易受到人為因素的影響，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性和可靠性較低。此外，傳統(tǒng)方法難以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)胞的生長(zhǎng)和相互作用，無法及時(shí)調(diào)整培養(yǎng)條件以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)效果，限制了研究的深入和臨床應(yīng)用的廣泛推廣。

45、本發(fā)明通過引入智能化設(shè)備和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了cart與造血干細(xì)胞共培養(yǎng)的全自動(dòng)化和實(shí)時(shí)監(jiān)控。利用細(xì)胞分離儀、細(xì)胞計(jì)數(shù)儀和自動(dòng)移液工作站，顯著提高了細(xì)胞準(zhǔn)備的效率和精度；高通量培養(yǎng)基篩選系統(tǒng)和液體處理機(jī)器人優(yōu)化了培養(yǎng)基的選擇和配制；自動(dòng)培養(yǎng)箱和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)確保了培養(yǎng)環(huán)境的穩(wěn)定性和適應(yīng)性；自動(dòng)顯微鏡和數(shù)據(jù)分析軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和相互作用的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析。通過這些技術(shù)進(jìn)步，本發(fā)明在效率、準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)重復(fù)性方面取得了顯著提升。

46、本發(fā)明的方法不僅實(shí)現(xiàn)了共培養(yǎng)過程的自動(dòng)化和智能化，還引入了機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化培養(yǎng)基成分和實(shí)驗(yàn)條件，從而提高了實(shí)驗(yàn)的個(gè)性化和適應(yīng)性。通過數(shù)據(jù)分析軟件實(shí)時(shí)處理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能夠快速識(shí)別和響應(yīng)培養(yǎng)過程中的異常情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件，確保實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)化。此外，本發(fā)明在細(xì)胞活性檢測(cè)方面也取得了顯著進(jìn)展，通過流式細(xì)胞儀和自動(dòng)化酶標(biāo)儀實(shí)現(xiàn)了高效、精準(zhǔn)的細(xì)胞活性檢測(cè)，生成詳細(xì)的分析報(bào)告，為后續(xù)研究提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。

47、本發(fā)明不僅在技術(shù)層面上取得了重要突破，還帶來了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。通過自動(dòng)化和智能化的共培養(yǎng)方法，顯著提高了實(shí)驗(yàn)效率和結(jié)果的可靠性，減少了人工操作帶來的誤差和成本。該技術(shù)的應(yīng)用將推動(dòng)cart與造血干細(xì)胞研究的進(jìn)展，加速其在臨床治療中的應(yīng)用，改善患者的治療效果和生活質(zhì)量。此外，智能化的實(shí)驗(yàn)方法為相關(guān)領(lǐng)域的科研工作者提供了高效、可靠的工具，促進(jìn)了科學(xué)研究和創(chuàng)新，具有廣泛的應(yīng)用前景和市場(chǎng)價(jià)值。