[發(fā)明專(zhuān)利]一種大體積生物細(xì)胞液濃縮洗滌系統(tǒng)及其方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110136697.5
• 申請(qǐng)日: 2021-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112798393A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏東兵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中博瑞康（北京）生物技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N1/40
• 分類(lèi)號(hào): G01N1/40;G01N1/34;G01G17/04
• 代理公司: 北京領(lǐng)科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 張丹

本發(fā)明提供一種大體積生物細(xì)胞液濃縮洗滌系統(tǒng)及其方法，包括離心組件及濃縮洗滌組件，所述離心組件包含離心機(jī)，所述濃縮洗滌組件包含離心杯，所述離心杯安裝在所述離心機(jī)上，所述離心機(jī)帶動(dòng)所述離心杯高速旋轉(zhuǎn)；所述離心杯包括靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分，所述靜止部分與所述旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)密封配合，所述旋轉(zhuǎn)部分包括分離腔，所述分離腔是由杯體與內(nèi)核構(gòu)成的空腔，在離心杯高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，細(xì)胞液樣品中的細(xì)胞與液體在所述分離腔分離。本發(fā)明提供的大體積生物細(xì)胞液濃縮洗滌系統(tǒng)及其方法，細(xì)胞液運(yùn)動(dòng)路徑長(zhǎng)，離心效率高；同時(shí)，通過(guò)分離杯內(nèi)增加內(nèi)核設(shè)計(jì)，不僅可以調(diào)整其動(dòng)態(tài)容積，而且確保了最小的離心力，進(jìn)一步保證了分離效果，提高了細(xì)胞回收率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物細(xì)胞自動(dòng)處理和分離領(lǐng)域，具體涉及一種大體積生物細(xì)胞液濃縮洗滌系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

細(xì)胞治療，指的是利用患者自體(或異體)的成體細(xì)胞(或干細(xì)胞)對(duì)組織、器官進(jìn)行修復(fù)的治療方法。廣泛用于骨髓移植、晚期肝硬化、股骨頭壞死、惡性腫瘤、心肌梗死等疾病。目前治療細(xì)胞一般來(lái)源于臍帶血、骨髓、外周血以及脂肪等。由于它們的含量很少，一般情況下都需要對(duì)其進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，使其數(shù)目擴(kuò)增到一定數(shù)量(比如獲得細(xì)胞數(shù)量為1×10⁹個(gè)，需要將其數(shù)量提高10倍，達(dá)到1×10¹⁰個(gè))。在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，需要不斷的向待培養(yǎng)的細(xì)胞中添加包含細(xì)胞生長(zhǎng)因子以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基、氧氣、空氣以及二氧化碳等來(lái)促進(jìn)去生長(zhǎng)。當(dāng)細(xì)胞培養(yǎng)完成時(shí)，需要對(duì)培養(yǎng)后的細(xì)胞液進(jìn)行“濃縮”、“洗滌”等處理，來(lái)清除細(xì)胞液中多余的培養(yǎng)基、代謝廢液等。在不同的培養(yǎng)需求和條件下，培養(yǎng)后的細(xì)胞液體積差異較大，一般從200ml-50L不等。

對(duì)于細(xì)胞液的濃縮，當(dāng)前尚有一些自動(dòng)化設(shè)備處理，如專(zhuān)利號(hào)為CN1331610中所提出的一種可用于濃縮造血干細(xì)胞的設(shè)備，它具有軸向的生物液進(jìn)/出口。其處理室具有活動(dòng)活塞，可以引入定量的生物液并通過(guò)出口擠出處理過(guò)的生物液成分。其光學(xué)裝置來(lái)監(jiān)測(cè)活塞位置，以控制吸入液和成分的擠出。在該系統(tǒng)的獨(dú)立模式下，待濃縮的液體被吸入處理室，通過(guò)密度梯度離心原理，在高速離心的作用下，密度較大目標(biāo)細(xì)胞被保留處理室的外側(cè)，密度較小的廢液被擠壓處理室的中間，當(dāng)活塞運(yùn)行時(shí)，廢液就沿著軸向的出口排除，通過(guò)控制活塞的位置，便能保留定量的體積，獲得目標(biāo)濃度的細(xì)胞液。上述設(shè)備的優(yōu)勢(shì)是封閉性好，自動(dòng)化程度較高，結(jié)果一致性較好；但其也存在以下缺陷：

(1)該分離設(shè)備的處理室容積較小(約220ml)，每個(gè)循環(huán)最多能處理220ml的細(xì)胞。其每個(gè)濃縮循環(huán)(比如將220ml的體積濃縮為22ml)包含吸入細(xì)胞液，高速離心，排除多余的廢液，再將濃縮后的細(xì)胞液排出到收集袋中，然后再吸入液體…等步驟，當(dāng)需要濃縮的目標(biāo)細(xì)胞液量較大，如2L、5L或更多時(shí)，就要進(jìn)行多個(gè)循環(huán)，處理效率非常低下；

(2)處理室進(jìn)液口以及出液口均在頂部，且頂部為錐形面。單個(gè)循環(huán)中，越到后面吸入的細(xì)胞液中的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)路徑越短，離心時(shí)間越短；越靠近處理室頂部錐形面的細(xì)胞的離心半徑越小，受到的離心力也越小，離心效果越差；

(3)其出、入口使用的同一個(gè)出口，每個(gè)循環(huán)吸入細(xì)胞液時(shí)，必然有一部分殘留在入口以及入口附近的管路中；當(dāng)排出廢液時(shí)，這部分殘留的細(xì)胞液也被排出到廢液袋里面去了。

綜上，當(dāng)前處理設(shè)備的細(xì)胞回收率不高，且在細(xì)胞液量較大的濃縮洗滌時(shí)效率低。除上述方式外，當(dāng)需要處理的細(xì)胞液量較大時(shí)，操作人員也會(huì)使用手工處理的方式，但手工處理方式操作繁瑣，耗時(shí)耗力，結(jié)果一致性不好，回收效率差異較大，且有可能出現(xiàn)污染。

發(fā)明內(nèi)容

為了至少解決上述技術(shù)問(wèn)題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種大體積生物細(xì)胞液濃縮洗滌系統(tǒng)及其方法，細(xì)胞液運(yùn)動(dòng)路徑長(zhǎng)，離心效率高，效果好，細(xì)胞與廢液分離得比較徹底；同時(shí)，通過(guò)分離杯內(nèi)增加內(nèi)核設(shè)計(jì)，不僅可以調(diào)整其動(dòng)態(tài)容積，而且確保了最小的離心力，進(jìn)一步保證了分離效果，提高了細(xì)胞回收率。

為了至少實(shí)現(xiàn)上述目的之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：