[實用新型]二次兩級切向流分離純化和濃縮外泌體的超濾裝置

有效

• 申請號: 202123124722.2
• 申請日: 2021-12-13
• 公開（公告）號: CN216604777U
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 何加銘;李思;楊茗予
• 申請（專利權）人: 寧波甬恒瑤瑤智能科技有限公司
• 主分類號: B01D61/18
• 分類號: B01D61/18;B01D61/14;C12M1/12
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 李迎春

本實用新型提供了一種二次兩級切向流分離純化和濃縮外泌體的超濾裝置，包括以及通過管路連接的第一級切向流超濾系統、第二級切向流超濾系統、蠕動泵和循環泵，所述蠕動泵和循環泵用于驅動所述超濾裝置內部的液體流動；且所述第一級切向流超濾系統和所述第二級切向流超濾系統內分別設置有第一過濾膜以及第二過濾膜，所述第二過濾膜的過濾孔孔徑小于所述第一過濾膜的過濾孔孔徑。本實用新型還提供一種二次兩級切向流分離純化和濃縮外泌體的超濾方法，包括對待提取液的循環超濾，最終制得高純度的外泌體，本實用新型有較高的推廣價值與商業價值。

技術領域

本實用新型涉及生物技術領域，具體而言，涉及一種二次兩級切向流分離純化和濃縮外泌體的超濾裝置。

背景技術

目前，外泌體的分離富集提取方法主要靠人工操作，主要技術方法包括離心、沉淀、超濾、免疫親和及微流控等，隨著科學技術的發展和人們健康觀念和追求美的觀念的普及，外泌體市場需求變大，傳統外泌體分離技術方法規模化提取分離與純化受限產能不足，造成外泌體供不應求，因此外泌體規模化生產迫在眉睫。

超速離心一直被視為分離提取外泌體的金標準。該方法根據沉降系數、大小和形狀多次差速離心來進行分離得到外泌體。先收集間充質干細胞(MSC)培養基上清液，先在4℃條件下，300g-500g離心10分鐘，得到上清液1和沉淀1，這一步驟是為了去除活細胞；接下來對上清液1在4℃條件下2000g離心10～20分鐘，去除死細胞，得到上清液2和沉淀2；對上清液2進行離心，離心條件為4℃，10,000g，20～30分鐘，得到上清液3和沉淀3，這一步是為了去除細胞碎片；接下來對上清液3進行離心，離心條件為4℃，100,000g，70～120分鐘，得到上清液4和沉淀4，這一步是為了去除囊泡結構；之后對上清液4進行離心，離心條件為4℃，100,000g，70～120分鐘，得到上清液5和沉淀5，沉淀5即為外泌體。接下來使用PBS重懸外泌體，即可得到外泌體懸液。該項技術耗時大約5～6個小時。

由于當前外泌體分離提取多為人工操作，整個分離提取過程繁瑣，歷經時間較長，現有自動分離提取設備產量低，耗時長，成本高，難以滿足市場需求。各外泌體商家迫切需要一套能夠快速、大量獲取高純度外泌體制備平臺。例如超速離心法，過程繁瑣，耗時耗力，對操作人員經驗依懶性強，收集結果重復性差，回收率低，限制了其在外泌體工業化生產和臨床應用；親和層析、離子交換層析等層析法具備一定的工業純化生產中，雖然可對目標純化物進行定量、濃度檢測等，但受制于層析柱的對進料樣品的PH、緩沖和電導率以及純化物自身的等電點等參數要求，在工業化進程中具有一定的局限性；免疫磁珠法和微流控法成本較高，經濟性差，技術要求較高，適于微量純化操作，難以大規模制備等問題。

此外，隨著生物技術領域進展，為了生物藥商業化生產，一些能夠使用細胞培養基上清液等粗生物產品溶液來分離純化得到目標產物的技術也逐步開始使用。例如基于親和力的親和層析方法。基于親和力的層析以目標產物與固態基質以部分特異性相互作用為基礎來分離生物分子。因此，目標產物與固態基質特異性結合，其他不能結合的非特異性組分從系統中流出。之后洗脫層析柱就能夠收獲目標產物。盡管親和層析能夠產生高度特異并能夠產生非常純的產物，但親和層析所用的填料是其他材料的10多倍。并且維護、更換、工藝開發、檢測也是一筆明顯的支出成本。

此外傳統的死端過濾技術，是將料液置于膜的上游，再壓力差的推動下，水和小于膜孔的顆粒透過膜。大于膜孔的顆粒則被膜截留。死端過濾的缺陷是隨著時間的增加，膜面上堆積的顆粒也在增加，過濾阻力增大，膜滲透速率下降。因此，死端過濾是間歇式的，必須周期性的停下來清洗膜表面的污染層，或者更換膜。而且只適用于通量比較小、固含量較低的液體過濾。切向流過濾適用于較大規模的料液過濾，液體流動在過濾截至表面產生剪切力，減小了濾餅層或凝膠層的堆積，保證了穩定的過濾速度。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種二次兩級切向流分離純化和濃縮外泌體的超濾裝置，以解決目前傳統方法分離純化和濃縮外泌體時操作復雜、需要頻繁維護以及成本高的問題。