CN102264889A - 用于处理组织以释放细胞的设备和方法 - Google Patents

Abstract

公开了用于处理组织以释放包含细胞的生物材料的设备和方法。

Description

用于处理组织以释放细胞的设备和方法

相关申请

本申请是2008年11月3日提交的共同待审的美国专利申请第12/263,984号的部分继续申请，该美国专利申请第12/263,984号在此通过引用并入。

技术领域

本主题总体上涉及用于处理组织以获得细胞的设备和方法。

背景技术

生物材料通常用于治疗、诊断或研究应用。然而，材料在被用于这些应用之前，优选的是使材料与其所源于的组织分离。例如，干细胞可能源于多种类型的组织，包括脂肪组织、肌肉和血液。可能希望在引入患者或用于其他应用的进一步处理之前将干细胞从组织分离。

为了从组织分离生物材料，通常使组织受到解聚处理或离解处理。组织解聚处理可以涉及比如均化作用和声作用的机械方式。在许多情形中，还可能涉及试剂比如酶的使用，这些试剂消化、溶解或改变组织结构，以实现所期望的材料的释放。例如，为了从脂肪组织获得干细胞，可添加比如胶原酶的酶的溶液，以消化脂肪组织的结缔组织成分，从而释放期望的干细胞。比如胶原酶的酶的使用可能需要控制在组织解聚处理期间的温度、pH和其他变量。

在组织解聚之后或甚至在组织解聚期间，可使期望的材料经受各种提纯步骤，可能地包括过滤、离心和亲合方法。仍需要用于处理组织(包括解聚和提纯步骤)的设备和方法，以获得包括细胞的生物材料。

发明内容

在一个示例中，本公开涉及用于处理组织以从组织释放细胞的设备。该设备包括第一壳体，第一壳体具有外壁且所述外壁具有选定的形状。第一壳体适合于接收组织样品。第一壳体的外壁是充分多孔的，允许包含源自组织的细胞的材料通过其中。在该示例中，设备还包括第二壳体，第二壳体至少大体上包围第一壳体且具有带选定形状的外壁，该外壁与第一壳体的外壁间隔开，以便在其之间限定出间隙，第一壳体的外壁和第二壳体的外壁之间的间隙具有均匀的宽度或连续变化的宽度。第一壳体和第二壳体中的至少一个能移动，以辅助在第一壳体中的组织处理并且辅助包含源自组织的细胞的材料通过第一壳体的多孔外壁。

在另一示例中，本公开涉及用于处理组织以从组织释放细胞的设备，其中该设备具有第一壳体，第一壳体具有带选定形状的外壁。第一壳体适合于接收组织样品且外壁是充分多孔的，允许包含源自组织的细胞的材料通过其中。设备还包括第二壳体，第二壳体至少大体上包围第一壳体且具有带选定形状的外壁，该选定形状基本上与第一壳体的外壁的选定形状相同或相对于第一壳体的外壁的选定形状连续变化。第一壳体和第二壳体还设置成相对于水平面成小于90度的角度，且第一壳体能相对于第二壳体移动，以辅助流体流过第一壳体中的组织并使包含源自组织的细胞的材料通过第一壳体的多孔外壁。

本公开还涉及一种处理组织的方法。在一个示例中，组织的处理可包括从组织释放细胞。在该示例中，将包含细胞的组织样品插入第一壳体中。第一壳体具有带选定形状且是充分多孔的外壁，允许包括源自组织样品的细胞的材料通过其中。第一壳体至少大体上由第二壳体包围，第二壳体具有带选定形状的外壁，该选定形状基本上类似于第一壳体的外壁的选定形状或相对于第一壳体的外壁的选定形状连续变化。处理还包括将组织释放剂引入所述壳体中的至少一个中。处理还包括使第一壳体和第二壳体中的至少一个移动，以处理组织样品并使包含源自组织样品的细胞的材料通过第一壳体的多孔外壁。

附图说明

图1是示例性的用于处理组织的设备的剖面示意图；

图2a是示例性的用于处理组织的设备的透视图；

图2b是图2a中示出的示例的局部剖面透视图；

图2c是图2a的设备的分解图；

图3a是另一示例性的用于处理组织的设备的透视图；

图3b是图3a中示出的示例的局部剖面透视图；

图3c是图3a所示的设备的分解图；

图4a是用于处理组织的设备的另一示例的透视图；

图4b是图4a所示的设备的分解图；

图5是图4a的用于处理组织的设备的局部剖面图；

图6是用于处理组织的示例性步骤的示意性流程图；

图7是利用了搅拌器的用于处理组织的设备的又一示例的剖面示意图。

具体实施方式

尽管此处公开了详细的示例，但是应理解，这些公开的示例仅是示例性的，且此处描述的各种方面和特征能以所明确示出之外的但对本领域技术人员明显的方式单独地使用或与其他特征或方面相组合使用。

本申请的主题总体上涉及用于处理组织以获得生物材料的设备和方法。在优选示例中，使用设备来处理脂肪组织以释放细胞，特别是释放干细胞。

根据本说明书，在图1中用附图标记10总体上以横截面视图示出了用于处理组织的设备。该设备包括具有外壁22的第一壳体12。外壁具有内表面22a和外表面22b。第一壳体12适合于接收组织样品16。设备10还包括第二壳体18，该第二壳体18的尺寸设定成使得第一壳体12基本上定位于第二壳体18内或由第二壳体18包围。第二壳体18包括具有内表面19a和外表面19b的外壁19。

第一壳体12的外壁22的至少一部分是多孔的。第一壳体12的外壁22的多孔部分允许期望的材料通过其中，而其他不期望的材料被保留在第一壳体中。例如，细胞20可在解聚处理中从组织样品16被释放出来并且可从第一壳体12的内部通过第一壳体12的外壁22的微孔，而较大的组织片断24可被保留在第一壳体12内。通过第一壳体12的外壁的多孔部分的细胞20可传递到第一壳体12和第二壳体18之间的空间或间隙26内。

在一个示例中，第一壳体12和第二壳体18的外壁22、19具有基本上相同的形状。更具体地，第二壳体18的外壁19的内表面19a(在所示实施方式中)为大体圆筒形，而第一壳体12的外壁22的外表面22b也为大体圆筒形，从而在其间限定出间隙26。第一壳体和第二壳体可为同轴的，从而在它们之间限定出具有基本上均匀的宽度26a的间隙。可选地，如果希望的话，则各自的轴可偏离，从而限定出具有变化宽度的间隙。而且，尽管所示的组件利用了都为圆筒形的壳体，但是不必需需要两者中的任何一个为圆筒形形状或两者都为圆筒形形状。

第一壳体12的壁22的外径和第二壳体18的壁19的内径被选择为使得第二壳体18的内表面19a围绕第一壳体12的外表面22b。换句话说，内表面19a和外表面22b处于面对的布置且在其间限定出间隙26，即在第一壳体和第二壳体的外壁之间限定出间隙26。间隙的宽度可针对期望的分离、待使用的离解流体的量来选择，并且根据需要产生或限制间隙内的剪切力或湍流。例如，在图1的示例中，尽管未按比例绘制，但是第一壳体12的外壁22如图所示地可以是圆筒形，且具有从约10cm至约12cm的外径。第二壳体18的外壁19则同样可以是圆筒形且具有从约12cm至约15cm的外径。而且例如，第一壳体12的壁22的外表面22b和第二壳体18的壁19的内表面19a之间的间隙26可具有范围在从约1cm至约2.5cm的间隙宽度26a。这可对应于具有在第一壳体12内接收约500ml组织的容量以及在第二壳体18内约700ml的总容量的示例性设备。

如上面提到的，第一壳体12和第二壳体18优选地具有共同的纵轴，且在具有适当的相应地基本上相似的形状的情况下，在第一壳体12的外壁22的外表面22b和第二壳体18的外壁19的内表面19a之间提供了基本均匀的间隙26。然而，应理解，壳体替代性地可以不共用共同的轴线，在该情形下，间隙宽度26a将不是均匀的，而是将围绕装置连续变化。此外，对于壳体的预选定的长度，较小的间隙26将导致具有较小的相对容积的较小空间。因此，第一壳体12的外壁22的外表面22b和第二壳体18的外壁19的内表面19a之间的较小的间隙宽度26a将需要较小的体积的可能昂贵的溶液，以用于处理组织以完全浸没组织样品，包括用于组织的解聚。因而，可能需要较小量的比如酶的解聚试剂。这可以提供成本方面的益处。

此外，壳体的间隙宽度和相对的转速可根据流体动力学/处理原因来选择。例如，对于给定的壳体12和壳体18之间的相对转速或直径，较小的间隙宽度26a可以增加流体所经受的剪切力或湍流，例如引起间隙内的漩涡。这可帮助确保在处理过程中试剂和组织的更完全的混合或增强细胞穿过多孔的第一壳体外壁的通过能力。较高的剪切力还可通过较高的相对转速来实现，比如，例如如果第一壳体以较高的速度旋转而第二壳体不旋转，或反者过来，或者如果两个壳体都旋转但以相反的方向旋转以便在两个壳体之间产生增加的相对转速差。类似地，如果希望更多的脆弱组织或细胞受到较低的流体剪切力，则在确定第一壳体12的外壁22和第二壳体18的外壁19的相对直径时可选择较大的间隙宽度26a，并且/或者可使用较小的相对转速。

此外，第一壳体和第二壳体之间的间隙宽度可在轴向方向上变化。因而，例如，当以较轻的组织比如脂肪组织工作时，间隙宽度能在设备的一端处较宽或较窄。更具体地，第一壳体可具有在第一壳体的顶部的外径比在第一壳体的底部的外径大的外壁，从而形成截头锥形状。作为一个示例，第一壳体的外径可以是顶部的外径比底部的外径大0.5cm至1.25cm，由此第一壳体具有连续变化的形状，而第二壳体可具有带有恒定直径的外壁，由此第二壳体具有圆筒形的内部形状。这将使得越靠接近设备的顶部产生越小的间隙，且可能在该位置产生较高的剪切力，以辅助处理可能往往会漂浮或以其他方式积聚在上部区域的较轻的脂肪细胞。这样的越靠近设备顶部间隙越小也可能由具有圆筒形外壁的第一壳体和具有带有截头锥形状的外壁的第二壳体来实现，该截头锥形状在第二壳体的顶部的直径比在底部的直径小。

为了处理某些组织，可能希望在给定的转速下，越靠近设备的底部产生越高的剪切力。在这样的情形中，如果例如第一壳体具有带有在第一壳体顶部的外径比在其底部外径小的截头锥形状的外壁而第二壳体具有带有恒定直径的圆筒形的内部形状的外壁，则这能实现。相对于越靠近设备的底部产生的剪切力越大来说，越靠近设备顶部间隙越大可能将在该位置产生较低的剪切力。这样的越靠近设备底部间隙越小也可能由具有圆筒形外壁的第一壳体和具有带有变化直径例如截头锥形状的外壁的第二壳体来实现，该截头锥形状在第二壳体的顶部的直径比在底部的直径大。

因而，将理解的是，在用于特定的处理过程的设备的设计中可以选择壳体之间的间隙和转速，以实现期望的剪切力，该期望的剪切力将防止第一壳体的外壁中的孔的堵塞并且有助于产生组织的离解。

当构造设备时，第一壳体12和第二壳体12可由各种材料(包括一次性材料)中的一种或多种材料形成。在优选的示例中，壳体也以使壳体大体上刚性的方式由材料形成。材料可包括玻璃、塑料和金属和/或这些材料的组合。在一个示例中，第二壳体可至少部分地由允许第二壳体所包围的空间(包括第一壳体)可视的相对透明的材料构成。

在示例性的设备中，第一壳体12的外壁22的多孔部分可由网孔板(mesh panel)形成。网孔板可包括具有孔的模制板、无纺膜或具有由一种或多种材料形成的股的织物结构或网状结构，其中所述股被编织在一起以形成多孔结构。可用在该设备中的材料可以是美国专利6,491,819、5,194,145、6,497,821或美国公布申请20050263452中描述的类型，所有这些文献都通过引用包含在此。网孔板的材料可被涂有防止组织、细胞、分子或试剂粘到外壁22或与外壁22化学反应的材料。例如，多孔部分可以包括编织到一起并涂有特氟纶的金属丝。不管其各自的形状如何，外壁22的孔的直径可被设定成等同于在从约5μm至约3000μm的范围中的大小。在优选示例中，孔的直径等同于约200μm或更大。此外，第一壳体12的外壁22的内表面22a和外表面22b可被改变成使得组织处理剂或提纯剂被粘结或整合到外壁22的材料内。

在各种示例中，第一壳体12和第二壳体18中的至少一个可以是可移动的，以辅助组织处理并且辅助材料比如细胞通过第一壳体12的多孔外壁22。壳体可以根据需要被摇动、旋转、搅拌或以其他方式移动。一个或两个壳体的移动可以例如防止组织片断24粘到第一壳体12且也可有利于组织释放剂在整个组织样品中的均匀分布。

在一个示例中，第一壳体相对于第二壳体旋转。转速可以是例如每秒约1转。然而，应理解，可根据需要选择其他速度。这样的旋转行为可以用于提高第一壳体12的多孔外壁22和空间26内的液体之间的剪切速率，以防止多孔壁22被处理中使用的组织或其他材料的固体部分堵塞。因而，转速可被改变，以在第一壳体12的多孔外壁22的表面处实现期望的剪切速率。尽管一个壳体相对于另一壳体的连续旋转可能是优选的，但是一个壳体相对于另一壳体的旋转振动或改变转速和/或方向可用以提高离解的速率或程度。

在一些示例中，壳体的移动可通过将壳体配合到具有下方的基座的耐用装置或可再用装置而实现，其中所述装置可包括比如适合于与壳体相互作用和移动壳体的一个或多个马达的装置。该基座还可包括用以控制和监测温度、pH和其他变量的装置。

现转向图2a至图2c，以三个视图示出了组织处理设备的示例。设备28包括第一壳体30，第一壳体30包括具有内表面32a和外表面32b的多孔外壁32。尽管在该示例中第一壳体30的外壁32被示出为几乎全部为多孔的，但是根据需要该壁可以仅部分为多孔的。而且，在该示例中，第一壳体30的外壁32基本上为圆筒形。壁32的孔尺寸被选择成例如在上述公开的范围内，以允许期望的生物材料比如源于放置在第一壳体30中的组织的细胞的通过。如该示例所示，第一壳体30被第二壳体36包围。第二壳体36包括具有内表面37a和外表面37b的外壁37。外壁37也是大体上的圆筒形，且因此具有与第一壳体30的外壁32大体上相同的形状。在相对面向的第一壳体壁32的外表面32b和第二壳体壁37的内表面37a之间可限定出空间或间隙38。壳体30的外壁32和壳体36的外壁37各自的直径以及第一壳体30的外壁32的外表面32b和第二壳体36的外壁37的内表面37a之间的相对间隙宽度38a优选地落入上面关于图1的示例所公开的范围内，但是可以根据预期的处理的需要而被改变。此外，第一壳体30和第二壳体36可以是可移除的，以方便处理、清洁或用于其他目的。在图2a至图2c所示的示例中，第一壳体30可以具有罩或盖39，第二壳体36可以具有罩或盖40，该罩或盖39、40配合各自的壳体的上开口。罩可以密封设备28的内容物使其与外部环境隔离。罩或盖39、40可以是可移除的，以方便组织的放置或移除，或者以便于以其他方式允许需要时获取壳体的内容物。每个相应的壳体的底部也可包含罩或盖(未显示)或每个壳体的外壁可延伸形成底壁或表面。

如上面提到的，第一壳体和第二壳体可适合于配合到基座结构42。基座42可包含马达，该马达用于使第一壳体30相对于第二壳体36振动、旋转或以其他方式移动，以搅拌至少一个壳体并且便于组织解聚、和细胞从组织样品的释放。基座结构还可包括控制和监测温度、pH或其他合适变量的装置。壳体和相关的基座可利用美国专利No.5,194,145中说明的原理和结构，在该原理和结构中，内壳体和外壳体之间的相对旋转产生剪切应力，减缓装置内的堵塞，从而提高过滤。

图3a至图3c示出根据本公开的设备44的另一示例。与前述示例一样，第一壳体46具有适合于接收组织样品的外壁48。外壁48包括内表面48a和外表面48b，且与上述示例一致地是充分多孔的，允许包含源于组织样品的细胞的材料通过其中，同时优选地保留不期望的材料。第一壳体46被具有外壁51的第二壳体50包围，外壁51包括内表面51a和外表面51b。

第一壳体可具有罩或盖52，第二壳体可具有罩或盖54，并且所述壳体具有类似地成形的外壁，所述外壁在该示例中为截头锥形状，或如上讨论地可以具有在壳体之间产生变化的间隙的不同的形状。因而，第一壳体46和第二壳体50可被构造成：如果壳体外壁48、51的尺寸对应且具有基本相同的形状，在第一壳体46的外壁48的外表面48b和第二壳体50的外壁51的内表面51a之间形成具有相对均匀的间隙宽度55a的间隙55。该间隙宽度55a可以是预选择的尺寸，且在这些表面之间产生给定的空间，如上面关于先前示例所讨论的。各个表面之间的间隙宽度55a可以根据如下因素比如前面关于剪切力、需要的试剂体积或其他因素来选择，并且还可以根据各自壳体的形状而改变。

基座结构56可以包括用以使第一壳体和/或第二壳体相对于另一个壳体旋转或搅拌所述壳体中的至少一个的装置，并且根据需要还可包括检测和控制温度、pH和其他变量的监测器及相关系统。在该示例中，基座56包括马达，比如适合于驱动基座的盖58上的协作的齿轮或磁性联接器57的齿轮或磁性驱动器(未示出)，以使第一壳体46以固定的或变化的速度在第二壳体50内旋转。而且，尽管第一壳体和第二壳体以同心方式示出，但是轴可以是偏移的，以在围绕间隙的不同周向位置处提供具有变化的间隙宽度55a的间隙55，并且如果壳体的形状不同，则间隙宽度能沿轴向变化。

图4a和图4b显示了根据本公开的设备60的另一示例。在该示例中，第一壳体62包括外壁64且适合于接收组织样品。外壁64是充分多孔的，允许包含源于组织的细胞的材料通过其中，并且外壁64具有内表面64a和外表面64b。第一壳体62被具有盖69的第二壳体68包围。第二壳体68包括具有内表面71a和外表面71b的外壁71。壳体尺寸大小和壳体之间的间隙意图在上述公开的范围内，并且应理解，在该示例中，各个壳体外壁64、71基本为相同的圆筒状。在该示例中，第一壳体62和第二壳体68以与设备60所坐靠的表面成小于90度的角度的方式定位在基座70内。如果流体不完全填充第二壳体68，则该成角度或倾斜的定位增加第一壳体内的组织的可暴露于布置在设备60中的流体或溶液的表面积。这样，可使用较少的溶液同时与第一壳体内的更多的组织接触。对于第一壳体62的外壁64的外表面64b和第二壳体68的外壁71的内表面71a之间的间隙和间隔的选择，这可提供用以限制实现期望的处理所需的流体的一种另外的方式。

基座70可包括马达，该马达可用来使第一壳体62相对于第二壳体68旋转以增强组织样品的处理以及材料通过多孔外壁64，所述材料包括细胞。基座70还可根据需要包括控制和监测温度、pH和其他变量的装置。此外，孔口72可存在于第二壳体68的底部，以允许来自设备的流体流动，所述流体包括包含有生物材料比如细胞的流体。

图5显示了用于处理组织的设备74的另一示例。该剖面视图包括释放出来的细胞90和溶液92比如解聚剂溶液。如在前述示例中的，第一壳体76包括多孔外壁78且适合于接收组织样品。尽管该视图也未按比例绘制，但另外地，仅为了说明的目的，第一壳体76以基本上减小的直径示出。第一壳体76的外壁78包括内表面78a和外表面78b。第一壳体76被第二壳体82包围，第二壳体82包括具有内表面85a和外表面85b的外壁85。第一壳体76可以具有罩或盖83，并且第二壳体82可以具有罩或盖84，且可定位在基座96中。虽然如前面论述的，存在如下情形，即在该情形中，不同的横截面形状和壳体之间的变化的间隙是有益的，但该示例的壳体76、82的尺寸可在前述公开的范围内，且外壁78、85优选地具有对应的尺寸以允许他们具有基本上相同的形状，该相同的形状在本示例中示出为圆筒形。

如前面的示例中的，基座96可包括一个或多个马达或驱动单元比如以磁性方式或齿轮联接的驱动器，该马达或驱动单元可用以移动所述壳体中的至少一个壳体比如使第一壳体相对于第二壳体旋转，以增强第一壳体中的组织处理和包含源于组织样品的材料的通过，所述材料包括细胞。基座96还可根据需要包括控制和监测温度、pH和其他变量的装置。此外，可以设置出口86和管道88，使得生物材料比如在组织解聚期间释放出来的细胞90可流出组织处理器74的第二壳体82。

根据图5的描述且大体参考图5，一种使用设备74的方法大体包括：将包含细胞的组织样品(例如，包含干细胞的脂肪组织)插入第一壳体76内。在被放置到第一壳体中时，使组织样品受到解聚处理。解聚处理可包括添加溶液92以有利于生物材料的释放。生物材料比如细胞90可在解聚期间被释放出来且细胞90可从第一壳体76流过第一壳体76的多孔外壁78。在该示例中，细胞被示出为初始地收集在主要地由第一壳体76的外壁78的外表面78b和第二壳体82的外壁85的内表面85a之间的具有间隙宽度94a的间隙94形成的空间内。在解聚过程中，第一壳体和第二壳体中的至少一个可相对于另一个旋转或以其他方式搅拌，以便于细胞从组织样品的释放并且便于细胞流过第一壳体76的多孔外壁78。

根据该描述，设备可用于希望解聚的许多组织源。例如，设备可用于脂肪组织或肌肉，其中具有成人干细胞。可被释放的源于组织的材料包括细胞，其包括有个体细胞、多细胞聚合体和与非细胞材料相关的细胞。所释放的细胞可包括于一种以上的类型。在一些示例中，生物材料还可以是实质上非细胞的。在优选的示例中，组织处理器可用于处理脂肪组织以释放干细胞。

在脂肪组织的示例中，可利用包括抽脂术或脂肪抽吸术的常规方式从患者获得组织。从患者获得的脂肪组织随后可直接放入第一壳体内或可在被放入第一壳体中之前初始地被冲洗或以其他方式处理。

在一个示例中，组织解聚处理可包括组织样品的酶处理。例如，结缔组织的胶原酶消化可用于实现从脂肪组织释放干细胞。当采用酶处理时，可将酶溶液直接添加到组织所放置的第一壳体76中，或添加到第一壳体76和第二壳体82的壁之间的间隙94处的空间，使得酶从壳体间空间扩散到第一壳体76内。

在解聚处理之后或解聚处理期间，可通过使与细胞相容的流体流过或泵送通过第一壳体76，使得细胞从第一壳体由流体流载运通过多孔外壁78，而实现细胞90从第一壳体76流过第一壳体76的多孔外壁78。在一个示例中，流体流连续地通过第一壳体76，将细胞从第一壳体载运通过多孔外壁78并到达例如位于第二壳体82的底部处的出口86，如图5中所示。

在一个示例中，设备可直接链接到用于进一步处理材料的一个或多个系统或设备。源于组织的材料(包括细胞)可从组织处理设备流过出口且可随后流到用于细胞的冲洗、减小体积、加工或进一步处理的系统，所述系统比如是采用分离器的系统，所述分离器比如是纺丝膜或[12]离心分离机，所述进一步处理比如是例如经免疫选择提纯或其他合适的处理。图6是显示了组织处理设备可如何作为用于多步骤处理和提纯细胞的较大系统的一部分的示意性流程图。泵(未显示)可被包括进来以有利于材料比如细胞从组织处理设备流到细胞处理系统，所述泵比如是蠕动泵或其他合适的泵。

图7示出了根据本公开的处理组织的设备98的另一示例。如前面示例中的，设备98包括具有多孔外壁102的第一壳体100，多孔外壁102具有内表面102a和外表面102b。第一壳体102适合于接收组织样品且被包围在第二壳体104内，第二壳体104包括具有内表面105a和外表面105b的外壁105。该示例的壳体100、104的相对尺寸以及各个外壁102、105之间的距离与前面公开的范围保持一致。而且，壳体外壁102、105基本上具有相同的圆筒形形状。

在该示例中，设备还包括设置在第一壳体100内以增强组织处理的搅拌器106。搅拌器106可通过直接接触组织108以离解或撕裂组织108、通过在第一壳体100内产生剪切效应、通过促进试剂和组织混合或者通过这些效应的一些组合而增强组织解聚。

在图7所示的示例中，搅拌器106被构造成螺旋钻，但是可以采用任何其他合适的构造，比如桨片、搅浆器或其他器具。螺旋钻的直径和长度以及螺旋钻飞行(flighting)的节距可根据特定的要求来选择。搅拌器106比如螺旋钻如这里所述地可用于组织处理设备的任意前述的示例。

设备98还优选地包括用于移动搅拌器106的驱动机构，例如，比如使上述螺旋钻旋转。在图7所示的示例中，螺旋钻经安装在轴承116中的驱动轴112而被马达114驱动。应理解，在其他实施方式中可能期望利用磁性驱动机构来旋转螺旋钻，使得第一壳体100和第二壳体104的内容物被完全密封以不受外部环境影响。

根据该示例，如前面示例中的，将组织样品放入第一壳体100内，第一壳体100包括搅拌器或螺旋钻106。包含组织解聚剂如胶原酶的溶液也可被放入第一壳体100或第二壳体104内。在组织样品的处理期间，搅拌器106和第一壳体100可都相对于第二壳体104旋转。搅拌器和第一壳体100可相对于彼此以相同或不同的方向、连续地或间歇地、以及相同或不同的速度旋转。在优选的示例中，搅拌器106和第一壳体100以不同的方向旋转。

搅拌器106与组织108的直接接触可使组织108的离解或撕裂成较小的片断，增强组织解聚。此外，螺旋钻的旋转可由于对于组织的剪切效应以及组织与解聚试剂的促进的混合而促进组织解聚。如在前面示例中，组织解聚导致较大的组织片断108被保留在第一壳体100内，而细胞110通过第一壳体100的多孔外壁102。

上述的本发明主题的方面可已是单独地有益或与一个或多个其他方面组合时有益。不限于前述描述的，这里根据本文主题的一个方面，提供了一种用于处理组织以从组织释放细胞的设备，其中设备包括具有外壁的第一壳体，该外壁具有选定的形状。第一壳体适合于接收组织样品且外壁具有外表面且是充分多孔的，允许包含源于组织的细胞的材料通过其中。设备还包括第二壳体，该第二壳体至少基本上包围第一壳体且具有带选定的形状和内表面的外壁。第二壳体的外壁的内表面与第一壳体的外壁的外表面间隔开以便在其间限定出间隙。第一壳体的外壁的外表面和第二壳体的外壁的内表面之间的间隙具有均匀的宽度或连续变化的宽度。此外，第一壳体和第二壳体中的至少一个是可移动的，以辅助第一壳体中的组织处理并且辅助包含源于组织的细胞的材料通过第一壳体的多孔外壁。

根据可用于前述方面或与前述方面结合的另一方面，壳体适合于装配到基座内。

根据可用于前述方面或与前述方面结合的另一方面，基座适合于使第一壳体相对于第二壳体移动。

根据可用于任一前述方面或与任一前述方面结合的另一方面，基座适合于使第一壳体相对于第二壳体旋转。

根据可用于任一前述三个方面或与任一前述三个方面结合的另一方面，基座适合于在处理期间以相对于基座所坐靠的表面成小于90度的角度保持第一壳体和第二壳体。

根据可用于任一前述方面或与任一前述方面结合的另一方面，第二壳体外壁基本是刚性的。

根据可用于任一前述方面或与任一前述方面结合的另一方面，所述第一壳体和第二壳体各自的外壁具有基本上的圆筒形形状。

根据可用于任一前述方面或与任一前述方面结合的另一方面，第一壳体的外壁是充分多孔的，以允许包括具有从约5μm至约3000μm的直径的细胞的材料通过其中。

根据可用于任一前述方面或与任一前述方面结合的另一方面，第一壳体的外壁是充分多孔的，以允许包括具有约200μm的直径的细胞的材料通过其中。

根据可用于任一前述方面或与任一前述方面结合的另一方面，第一壳体的外壁还包括网孔板。

根据可用于任一前述方面或与任一前述方面结合的另一方面，第一壳体能从第二壳体移除。

根据可用于任一前述方面或与任一前述方面结合的另一方面，设备适合于链接到用于处理细胞的系统。

根据可用于任一前述方面或与任一前述方面结合的另一方面，壳体适合于接收与组织样品相通的组织释放剂。

根据可用于前述方面或与前述方面结合的另一方面，组织释放剂是酶。

根据可用于任一前述方面或与任一前述方面结合的另一方面，组织样品是脂肪组织。

根据可用于任一前述方面或与任一前述方面结合的另一方面，包含细胞的材料包括干细胞。

根据可用于前述方面或与前述方面结合的另一方面，搅拌器可移动地设置在第一壳体内。

根据可用于任一前述方面或与任一前述方面结合的另一方面，搅拌器包括能相对于第一壳体旋转的螺旋钻。

根据另一方面，提供了用于处理组织以从组织释放细胞的设备，包括具有外壁的第一壳体，该外壁具有选定的形状。而且，第一壳体适合于接收组织样品且外壁是充分多孔的，允许包含源于组织的细胞的材料通过其中。设备还包括第二壳体，第二壳体至少基本上包围第一壳体且具有带选定的形状的外壁，该选定的形状基本上与第一壳体的外壁的选定形状相同或相对于第一壳体的外壁的选定形状连续变化。第一壳体和第二壳体以相对于水平面成小于90度的角度布置。第一壳体能相对于第二壳体移动，以辅助使流体移过第一壳体中的组织并且辅助使包含源于组织的细胞的材料通过第一壳体的多孔外壁。

根据可用于前述方面或与前述方面结合的另一方面，壳体适合于装配到基座内。

根据可用于前述方面或与前述方面结合的另一方面，基座适合于使第一壳体相对于第二壳体移动。

根据可用于前述两个方面中任一个或与前述两个方面中的任一个结合的另一方面，基座适合于使第一壳体相对于第二壳体旋转。

根据可用于前述四个方面中任一个或与前述四个方面中的任一个结合的另一方面，第二壳体外壁基本是刚性的。

根据可用于前述五个方面中任一个或与前述五个方面中的任一个结合的另一方面，第一壳体和第二壳体各自的外壁具有基本上的圆筒形形状。

根据可用于前述六个方面中任一个或与前述六个方面中的任一个结合的另一方面，第一壳体的外壁还包括网孔板。

根据可用于前述七个方面中的任一个或与前述七个方面中的任一个结合的另一方面，第一壳体能从第二壳体移除。

根据可用于前述八个方面中的任一个或与前述八个方面中的任一个结合的另一方面，设备适合于链接到用于处理细胞的系统。

根据可用于前述九个方面中的任一个或与前述九个方面中的任一个结合的另一方面，流体包括组织释放剂。

根据可用于前述方面或与前述方面结合的另一方面，组织释放剂是酶。

根据可用于前述十一个方面中的任一个或与前述十一个方面中的任一个结合的另一方面，组织样品是脂肪组织。

根据可用于前述十二个方面中的任一个或与前述十二个方面中的任一个结合的另一方面，包含细胞的材料包括细胞。

根据可用于前述十三个方面中的任一个或与前述十三个方面中的任一个结合的另一方面，搅拌器可移动地设置在第一壳体内。

根据可用于前述方面或与前述方面结合的另一方面，搅拌器包括能相对于第一壳体旋转的螺旋钻。

根据可用于前述十五个方面中的任一个或与前述十五个方面中的任一个结合的另一方面，第一壳体的外壁具有外表面而第二壳体的外壁具有内表面，且第一壳体的外壁的外表面与第二壳体的外壁的内表面间隔开以限定出间隙。

根据可用于前述十六个方面中的任一个或与前述十六个方面中的任一个结合的另一方面，第一壳体的外壁的外表面与第二壳体的外壁的内表面之间的间隙具有均匀的宽度或连续地变化。

根据另一方面，提供了用于处理组织以从组织释放细胞的方法，该方法包括：将包含细胞的组织样品插入第一壳体内，其中第一壳体具有带有选定形状的外壁且是充分多孔的，允许包含源于组织样品的细胞的材料通过其中。而且，第一壳体至少基本上被具有带选定形状的外壁的第二壳体包围，该选定形状基本上与第一壳体的外壁的选定形状类似或相对于第一壳体的外壁的选定形状连续变化。另外，可将组织释放剂引入至少一个壳体中。可使第一壳体和第二壳体中的至少一个移动，以处理组织样品并使包含源于组织样品的细胞的材料通过第一壳体的多孔外壁。

根据可用于前述方面或与前述方面结合的另一方面，组织释放剂被添加到第一壳体。

根据可用于前述两个方面中的任一个或与前述两个方面中的任一个结合的另一方面，组织释放剂被添加到第二壳体。

根据可用于前述三个方面中的任一个或与前述三个方面中的任一个结合的另一方面，组织释放剂是胶原酶。

根据可用于前述四个方面中的任一个或与前述四个方面中的任一个结合的另一方面，组织样品是脂肪组织。

根据可用于前述五个方面中的任一个或与前述五个方面中的任一个结合的另一方面，源于组织样品的细胞包括干细胞。

根据可用于前述六个方面中的任一个或与前述六个方面中的任一个结合的另一方面，使源于组织样品的细胞从第二壳体流出到收集装置。

根据可用于前述七个方面中的任一个或与前述七个方面中的任一个结合的另一方面，泵被用于使源于组织样品的细胞从第二壳体流出到收集装置。

根据可用于前述八个方面中的任一个或与前述八个方面中的任一个结合的另一方面，使源于组织样品的细胞流到用于进一步处理的设备。

根据可用于前述九个方面中的任一个或与前述九个方面中的任一个结合的另一方面，使第一壳体和第二壳体中的至少一个移动包括：使第一壳体相对于第二壳体移动。

根据可用于前述方面或与前述方面结合的另一方面，使第一壳体相对于第二壳体移动包括使第一壳体相对于第二壳体旋转。

根据可用于前述两个方面中的任一个或与前述两个方面中的任一个结合的另一方面，使第一壳体相对于第二壳体移动包括相对于第二壳体摇动第一壳体。

根据可用于前述十二个方面中的任一个或与前述十二个方面中的任一个结合的另一方面，搅拌器被放入第一壳体。

根据可用于前述方面或与前述方面结合的另一方面，搅拌器沿在一个方向上旋转而第一壳体在相反的方向上旋转。

根据可用于前述十四个方面中的任一个或与前述十四个方面中的任一个结合的另一方面，所述第一壳体和第二壳体各自的外壁都具有基本上的圆筒形形状。

根据可用于前述十五个方面中的任一个或与前述十五个方面中的任一个结合的另一方面，第一壳体的外壁具有外表面而第二壳体的外壁具有内表面，第一壳体的外壁的外表面与第二壳体的外壁的内表面间隔开以限定出间隙。

根据可用于前述十六个方面中的任一个或与前述十六个方面中的任一个结合的另一方面，第一壳体的外壁的外表面与第二壳体的外壁的内表面之间的间隙具有均匀的宽度或连续变化。

尽管上述方面涉及的是它们可以一起使用或组合使用的其他具体方面，但就技术人员能理解这样的使用或组合是适当的而言，这些方面也可以与未提及的其他方面一起使用或组合。

应理解，本公开的示例示出了本公开的原理的一些应用。在不偏离本公开的精神和范围的情况下，本领域技术人员能做出许多修改。这里所说明的各种特征能够以任意的组合方式使用且不限于这里具体描述的特定组合。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于处理组织以从所述组织释放细胞的设备，包括：

第一壳体，所述第一壳体具有外壁且所述外壁具有选定的形状，所述第一壳体适合于接收组织样品，且所述外壁具有外表面并且是充分多孔的，允许包括源自组织的细胞的材料从其中通过；

第二壳体，所述第二壳体至少大体上包围所述第一壳体且具有带选定形状的外壁和与所述第一壳体的外壁的外表面间隔开的内表面，以便在所述外表面和内表面之间限定出间隙，所述第一壳体的外壁的外表面和所述第二壳体的外壁的内表面之间的所述间隙具有均匀的宽度或连续变化的宽度；并且

所述第一壳体和所述第二壳体中的至少一个能相对于所述第一壳体和所述第二壳体中的另一个移动，以辅助在所述第一壳体中的组织处理并且辅助包括源自组织的细胞的材料通过所述第一壳体的多孔外壁。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述壳体适合于配合到基座中。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述基座适合于使所述第一壳体相对于所述第二壳体移动。

4.如权利要求3所述的设备，其中所述基座适合于使所述第一壳体相对于所述第二壳体旋转。

5.如权利要求2所述的设备，其中所述基座适合于在处理期间以相对于所述基座所坐靠的表面成小于90度的角度保持所述第一壳体和所述第二壳体。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述第二壳体的外壁是基本上刚性的。

7.如权利要求1所述的设备，其中所述第一壳体的外壁是充分多孔的，以允许包括具有从约5μm至约3000μm的直径的细胞的材料通过其中。

8.如权利要求1所述的设备，其中所述第一壳体的外壁还包括网孔板。

9.如权利要求1所述的设备，其中所述壳体适合于接收与组织样品相通的组织释放剂。

10.如权利要求1所述的设备，还包括可移动地布置在所述第一壳体内的搅拌器。

11.一种处理组织以从组织释放细胞的方法，包括：

a.将包含细胞的组织样品插入第一壳体中，其中所述第一壳体具有外壁，所述外壁具有选定形状且是充分多孔的，允许包括源自组织样品的细胞的材料通过其中，且其中所述第一壳体至少大体上由第二壳体包围，所述第二壳体具有带选定形状的外壁，该选定形状基本上类似于所述第一壳体的外壁的选定形状或相对于所述第一壳体的外壁的选定形状连续变化；

b.将组织释放剂引入所述壳体中的至少一个壳体内；以及

c.使所述第一壳体和所述第二壳体中的至少一个相对于所述第一壳体和所述第二壳体中的另一个移动，以处理所述组织样品并使包含源自所述组织样品的细胞的材料通过所述第一壳体的多孔外壁。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述组织释放剂被添加到所述第一壳体。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述组织释放剂被添加到所述第二壳体。

14.如权利要求11所述的方法，还包括使源自所述组织样品的细胞流到用于进一步处理的设备。

15.如权利要求11所述的方法，其中使所述第一壳体和所述第二壳体中的至少一个移动还包括：使所述第一壳体相对于所述第二壳体移动。

Claims (15)

1.一种用于处理组织以从所述组织释放细胞的设备，包括：

第一壳体，所述第一壳体具有外壁且所述外壁具有选定的形状，所述第一壳体适合于接收组织样品，且所述外壁具有外表面并且是充分多孔的，允许包括源自组织的细胞的材料从其中通过；

第二壳体，所述第二壳体至少大体上包围所述第一壳体且具有带选定形状的外壁和与所述第一壳体的外壁的外表面间隔开的内表面，以便在所述外表面和内表面之间限定出间隙，所述第一壳体的外壁的外表面和所述第二壳体的外壁的内表面之间的所述间隙具有均匀的宽度或连续变化的宽度；并且

所述第一壳体和所述第二壳体中的至少一个能移动，以辅助在所述第一壳体中的组织处理并且辅助包括源自组织的细胞的材料通过所述第一壳体的多孔外壁。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述壳体适合于配合到基座中。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述基座适合于使所述第一壳体相对于所述第二壳体移动。

4.如权利要求3所述的设备，其中所述基座适合于使所述第一壳体相对于所述第二壳体旋转。

5.如权利要求2所述的设备，其中所述基座适合于在处理期间以相对于所述基座所坐靠的表面成小于90度的角度保持所述第一壳体和所述第二壳体。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述第二壳体的外壁是基本上刚性的。

7.如权利要求1所述的设备，其中所述第一壳体的外壁是充分多孔的，以允许包括具有从约5μm至约3000μm的直径的细胞的材料通过其中。

8.如权利要求1所述的设备，其中所述第一壳体的外壁还包括网孔板。

9.如权利要求1所述的设备，其中所述壳体适合于接收与组织样品相通的组织释放剂。

10.如权利要求1所述的设备，还包括可移动地布置在所述第一壳体内的搅拌器。

11.一种处理组织以从组织释放细胞的方法，包括：

a.将包含细胞的组织样品插入第一壳体中，其中所述第一壳体具有外壁，所述外壁具有选定形状且是充分多孔的，允许包括源自组织样品的细胞的材料通过其中，且其中所述第一壳体至少大体上由第二壳体包围，所述第二壳体具有带选定形状的外壁，该选定形状基本上类似于所述第一壳体的外壁的选定形状或相对于所述第一壳体的外壁的选定形状连续变化；

b.将组织释放剂引入所述壳体中的至少一个壳体内；以及

c.使所述第一壳体和所述第二壳体中的至少一个移动，以处理所述组织样品并使包含源自所述组织样品的细胞的材料通过所述第一壳体的多孔外壁。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述组织释放剂被添加到所述第一壳体。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述组织释放剂被添加到所述第二壳体。

14.如权利要求11所述的方法，还包括使源自所述组织样品的细胞流到用于进一步处理的设备。

15.如权利要求11所述的方法，其中使所述第一壳体和所述第二壳体中的至少一个移动还包括：使所述第一壳体相对于所述第二壳体移动。

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