CN101469309B - 一种并联循环式细胞选择性过滤复合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过滤复合器，具体地说关于一种并联循环式细胞选择性过滤复合器。本发明的技术方案如下：一种并联循环式细胞选择性过滤复合器，包括注入泵，第一管道，第二管道，第一右连接管，第一左连接管，第二右连接管，第二左连接管，第一单向活瓣阀门，第二单向活瓣阀门，开关阀门，排气孔，蠕动泵，其中还包括过滤盒，过滤盒设有滤网，活动盖。本发明优点表现在：无需抗体抗原反应、无需使用磁珠等其它介质，无需体外培养、无需特殊离心设备，速度快，利用骨髓基质干细胞的粘附特性对骨髓血进行骨髓基质干细胞过滤式快速筛选。

Description

一种并联循环式细胞选择性过滤复合器

技术领域

本发明涉及一种过滤复合器，具体地说关于一种并联循环式细胞选择性过滤复合器。

背景技术

骨缺损的修复往往需要植骨或骨替代材料填充，而目前在该领域组织工程的研究热点是复合有干细胞的支架载体。通过贴壁培养或密度梯度离心分离骨髓基质干细胞，再进行体外扩增的手段，虽然可以在体外分离骨髓基质干细胞、制备复合有细胞的支架载体，但仍处在实验室研究阶段，要植入人体，仍存在技术上和伦理学上的诸多问题，而且培养周期长，易污染，成本高，影响临床的应用推广。

目前细胞筛选技术主要有：1)流式细胞仪分离法，2)免疫磁珠分离法，3)贴壁筛选法，4)密度梯度离心法。1)流式细胞仪分离法是应用特异的荧光抗体与细胞表面的抗原标志结合，然后应用流式细胞仪对其进行分选。2)免疫磁珠分离法是利用微磁珠既可结合蛋白质，又可被磁铁吸引的特点，经过一定处理，将抗体包被在磁珠上。通过与细胞表面特异性抗原结合，形成抗原-抗体磁珠免疫复合物。当该复合物通过分离柱时，在磁力作用下，即与母液分离，从而使筛选细胞与其他物质分离，达到筛选的目的。3)贴壁筛选法是目前实验室最常用的骨髓基质干细胞筛选方法。通过将骨髓血在培养皿中培养，24-48h后骨髓基质干细胞贴壁，借此可将骨髓基质干细胞与其它不贴壁的骨髓细胞分离。4)密度梯度离心法是常用的浓缩分离细胞的方法，利用不同细胞成分密度梯度的差异，通过离心可以使细胞在不同层次浓集，结合使用不同比重的分离液，将不同比重的细胞进行分层分离。

目前常用的细胞筛选技术有以下缺点：

1)流式细胞仪分离法分离细胞虽然分离迅速，纯度高，但是费用昂贵，对含量太低的痕量细胞难以分离，不能处理大量的细胞样品，要获得无菌的细胞悬液也很困难。2)免疫磁珠分离法对细胞的活性影响较大，回收率仅有60％-75％，可能会导致细胞完全失活，同样操作较复杂，价格昂贵。最关键的是目前对骨髓基质干细胞表面特异性的筛选抗体仍缺乏共识，所以使用该方法筛选骨髓基质干细胞尚处在研究阶段。3)贴壁筛选法是虽是目前实验室最常用的骨髓基质干细胞筛选方法。但需要时间较长，涉及细胞的体外培养，临床使用有一定难度。4)密度梯度离心法是常用浓缩分离细胞的方法，但往往需要使用分离介质(如Ficoll或Hypaque液等)，对于大容量骨髓血的基质干细胞的分离使用的分离介质也较大，而且最后需要洗去分离介质，要保持整个操作的无菌需要特殊的设备，费用昂贵。

目前常用的细胞-支架复合技术有以下缺点：

1)静态复合或使用负压技术一般针对培养纯化后的骨髓基质干细胞，需要体外培养过程，而不应用于原始骨髓血，原因是骨髓血中骨髓基质干细胞的数量少，静态复合培养效率差。2)混合培养，将细胞与支架共培养，同样离不开体外培养过程复合效率不稳定。需要体外培养过程。

为了克服上述现有技术缺点，发明了“一种并联循环式细胞选择性过滤复合器”目的是对大容量的原始骨髓血中的骨髓基质干细胞进行快速和最大程度的筛选，并且与支架材料快速复合，有利于细胞治疗的临床开展。无需体外培养。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种并联循环式细胞选择性过滤复合器。

本发明的目的是通过以下技术方法来实现的：利用骨髓基质干细胞的粘附特性，通过可植入的滤网材料对骨髓血中的基质干细胞进行过滤式快速筛选及细胞与材料的复合，使用密闭的一次性循环管路对骨髓血进行过滤。

本发明的技术方案如下：

一种并联循环式细胞选择性过滤复合器，包括注入泵，第一管道，第二管道，第一右连接管，第一左连接管，第二右连接管，第二左连接管，第一单向活瓣阀门，第二单向活瓣阀门，开关阀门，排气孔，蠕动泵，其中还包括过滤盒，过滤盒设有滤网，活动盖，滤网材料选自β-磷酸三钙、天然型无机骨NNB、脱钙骨基质DBM、煅烧骨、聚乳酸-聚羟乙酸(PLGA)、胶原、冻干松质骨，滤网网孔直径为300-700微米，滤网网孔直径优选为500微米，第一管道设有第二右连接管，第二右连接管设有内螺纹，第二管道设有第二左连接管，第二左连接管设有外螺纹，过滤盒一端设有内螺纹，过滤盒另一端设有外螺纹，过滤盒内螺纹与第二左连接管外螺纹连接，过滤盒外螺纹与第二右连接管内螺纹连接。第一管道设有第二右连接管与第二管道设有第二左连接管的管数相同。第二右连接管和第二左连接管的管数为两个、三个、四个、五个，过滤盒为两盒、三盒、四盒、五盒。第二右连接管和第二左连接管的管数优选为两个，过滤盒优选为两盒。第一管道设有第一右连接管，第一右连接管设有内螺纹，第二管道设有第一左连接管，第一左连接管设有外螺纹，蠕动泵一端设有内螺纹，蠕动泵另一端设有外螺纹，蠕动泵内螺纹与第一左连接管外螺纹连接，蠕动泵外螺纹与第一右连接管内螺纹连接。

本发明所公开一种并联循环式细胞选择性过滤复合器，其优点表现在：无需抗体抗原反应、无需使用磁珠等其它介质，无需体外培养、无需特殊离心设备，速度快，利用骨髓基质干细胞的粘附特性，对骨髓血进行骨髓基质干细胞过滤式快速筛选。同时设计可植入式滤网材料，将细胞的筛选与细胞与材料的复合两个过程合二为一大大提高速度，而且无需体培养，可在手术中使用，对细胞的干扰小。本发明的密闭循环式结构，使骨髓血在管路中循环滤过，提高了过滤的效能。本发明并联管路结构，可同时在多个滤网材料上进行基质干细胞的筛选和复合，大大提高效率。并可减少滤网材料的厚度，提高效率。

附图说明

图1是本发明过滤复合器结构示意图。

图2是本发明过滤复合器另一结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

请参阅图1。

图1中有第一单向活瓣阀门1，开关阀门2，第二单向活瓣阀门3，排气孔4，蠕动泵5，过滤盒6，注入泵8，第一右连接管11，第一左连接管12，第二右连接管13，第二左连接管14，第一管道31，第二管道32，滤网61，活动盖62。

一种并联循环式细胞选择性过滤复合器，包括注入泵8，第一管道31，第二管道32，第一右连接管11，第一左连接管12，第二右连接管13，第二左连接管14，第一单向活瓣阀门1，第二单向活瓣阀门3，开关阀门2，排气孔4，蠕动泵5，还包括过滤盒6，过滤盒6设有滤网61，活动盖62，所述的注入泵8连接第一管道31，第一管道31设有第一右连接管11和第二右连接管13，第一右连接管11和第二右连接管13分别设有内螺纹，第二管道32设有第一左连接管12，第二左连接管14，第一左连接管12和第二左连接管14分别设有外螺纹，蠕动泵5一端设有内螺纹，蠕动泵5另一端设有外螺纹，蠕动泵5内螺纹与第一左连接管12外螺纹连接，蠕动泵5外螺纹与第一右连接管11内螺纹连接，过滤盒6一端设有内螺纹，过滤盒6另一端设有外螺纹，过滤盒6内螺纹与第二左连接管14外螺纹连接，过滤盒6外螺纹与第二右连接管13内螺纹连接，第二管道32设有开关阀门2、排气孔4，第一右连接管11设有第一单向活瓣阀门1，第一管道31设有第二单向活瓣阀门3。

需说明的是，本实施例中第二右连接管13，第二左连接管14的管数为两个，过滤盒6为两盒，滤网61材料选自β-磷酸三钙，滤网61网孔直径为500微米。

本发明工作原理如下：打开开关阀门2，将抗凝处理后的250ml骨髓血通过注入泵8进入第一管道31，关闭开关阀门2，打开蠕动泵5开关，骨髓血分别流入第二右连接管13，进入过滤盒6过滤，然后流到第二管道32，在蠕动泵5蠕动和滤网61作用下，250ml骨髓血中的骨髓基质干细胞在滤网上选择性储留富集，滤过其余的骨髓细胞，关闭蠕动泵5开关，打开活动盖62，取出富集骨髓基质干细胞滤网61，收集得到干细胞-支架复合材料备用。

实施例2

请参阅图2。

图2中有第一单向活瓣阀门1，开关阀门2，第二单向活瓣阀门3，排气孔4，蠕动泵5，过滤盒6，注入泵8，第一右连接管11，第一左连接管12，第二右连接管13，第二左连接管14，第一管道31，第二管道32，滤网61，活动盖62。

一种并联循环式细胞选择性过滤复合器，包括注入泵8，第一管道31，第二管道32，第一右连接管11，第一左连接管12，第二右连接管13，第二左连接管14，第一单向活瓣阀门1，第二单向活瓣阀门3，开关阀门2，排气孔4，蠕动泵5，还包括过滤盒6，过滤盒6设有滤网61，活动盖62，所述的注入泵8连接第一管道31，第一管道31设有第一右连接管11和第二右连接管13，第一右连接管11和第二右连接管13分别设有内螺纹，第二管道32设有第一左连接管12，第二左连接管14，第一左连接管12和第二左连接管14分别设有外螺纹，蠕动泵5一端设有内螺纹，蠕动泵5另一端设有外螺纹，蠕动泵5内螺纹与第一左连接管12外螺纹连接，蠕动泵5外螺纹与第一右连接管11内螺纹连接，过滤盒6一端设有内螺纹，过滤盒6另一端设有外螺纹，过滤盒6内螺纹与第二左连接管14外螺纹连接，过滤盒6外螺纹与第二右连接管13内螺纹连接，第二管道32设有开关阀门2、排气孔4，第一右连接管11设有第一单向活瓣阀门1，第一管道31设有第二单向活瓣阀门3。

需说明的是，本实施例中第二右连接管13，第二左连接管14的管数为五个，过滤盒6为五盒，滤网61材料选自胶原，滤网61网孔直径为400微米。

本发明工作原理如下：打开开关阀门2，将抗凝处理后的300ml骨髓血通过注入泵8进入第一管道31，关闭开关阀门2，打开蠕动泵5开关，骨髓血分别流入第二右连接管13，进入过滤盒6过滤，然后流到第二管道32，在蠕动泵5蠕动和滤网61作用下，300ml骨髓血中的骨髓基质干细胞在滤网上选择性储留富集，滤过其余的骨髓细胞，关闭蠕动泵5开关，打开活动盖62，取出富集骨髓基质干细胞滤网61，收集得到干细胞-支架复合材料备用。

Claims (2)

1.一种并联循环式细胞选择性过滤复合器，其特征在于，包括注入泵(8)，第一管道(31)，第二管道(32)，第一右连接管(11)，第一左连接管(12)，第二右连接管(13)，第二左连接管(14)，第一单向活瓣阀门(1)，第二单向活瓣阀门(3)，开关阀门(2)，排气孔(4)，蠕动泵(5)，过滤盒(6)；过滤盒(6)设有滤网(61)，活动盖(62)，所述的注入泵(8)连接第一管道(31)，第一管道(31)设有第一右连接管(11)和第二右连接管(13)，第一右连接管(11)和第二右连接管(13)分别设有内螺纹，第二管道(32)设有第一左连接管(12)，第二左连接管(14)，第一左连接管(12)和第二左连接管(14)分别设有外螺纹，蠕动泵(5)一端设有内螺纹，蠕动泵(5)另一端设有外螺纹，蠕动泵(5)内螺纹与第一左连接管(12)外螺纹连接，蠕动泵(5)外螺纹与第一右连接管(11)内螺纹连接，过滤盒(6)一端设有内螺纹，过滤盒(6)另一端设有外螺纹，过滤盒(6)内螺纹与第二左连接管(14)外螺纹连接，过滤盒(6)外螺纹与第二右连接管(13)内螺纹连接，第二管道(32)设有开关阀门(2)、排气孔(4)，第一右连接管(11)设有第一单向活瓣阀门(1)，第一管道(31)设有第二单向活瓣阀门(3)；

其中第二右连接管(13)，第二左连接管(14)的管数为两个，过滤盒(6)为两盒，滤网(61)材料选自β-磷酸三钙，滤网(61)网孔直径为500微米。

2.一种并联循环式细胞选择性过滤复合器，其特征在于，包括注入泵(8)，第一管道(31)，第二管道(32)，第一右连接管(11)，第一左连接管(12)，第二右连接管(13)，第二左连接管(14)，第一单向活瓣阀门(1)，第二单向活瓣阀门(3)，开关阀门(2)，排气孔(4)，蠕动泵(5)，过滤盒(6)；过滤盒(6)设有滤网(61)，活动盖(62)，所述的注入泵(8)连接第一管道(31)，第一管道(31)设有第一右连接管(11)和第二右连接管(13)，第一右连接管(11)和第二右连接管(13)分别设有内螺纹，第二管道(32)设有第一左连接管(12)，第二左连接管(14)，第一左连接管(12)和第二左连接管(14)分别设有外螺纹，蠕动泵(5)一端设有内螺纹，蠕动泵(5)另一端设有外螺纹，蠕动泵(5)内螺纹与第一左连接管(12)外螺纹连接，蠕动泵(5)外螺纹与第一右连接管(11)内螺纹连接，过滤盒(6)一端设有内螺纹，过滤盒(6)另一端设有外螺纹，过滤盒(6)内螺纹与第二左连接管(14)外螺纹连接，过滤盒(6)外螺纹与第二右连接管(13)内螺纹连接，第二管道(32)设有开关阀门(2)、排气孔(4)，第一右连接管(11)设有第一单向活瓣阀门(1)，第一管道(31)设有第二单向活瓣阀门(3)；

其中第二右连接管(13)，第二左连接管(14)的管数为五个，过滤盒(6)为五盒，滤网(61)材料选自胶原，滤网(61)网孔直径为400微米。

Images