CN103341212A - 用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机，它包括超声波清洗机本体（1），所述超声波清洗机本体（1）包括清洗缸（2）、密封盖（3）、超声波振子（4）、电气控制部件、网篮（5）及电机（6），所述网篮（5）位于清洗缸（2）内，并通过滑动轮（7）滑动连接于清洗缸（2）侧壁顶部的导向槽（8），所述电机（6）固定连接于超声波清洗机本体（1）上，所述电机（6）的轴头装有偏心轮（9），所述偏心轮（9）与网篮（5）通过连杆（10）进行连接。该清洗机能够使机械振荡和超声清洗同时发挥作用，大大提高了病毒灭活、脱细胞和DNA清除的效率，完整保留了天然ECM的结构和生长因子等有效成分，无有毒有害物质残留。

Description

用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机。

背景技术

当前，随着组织工程学、医学、分子生物学等学科的发展，医用植入材料产业已进入重大产业革命时期，即从传统的不可吸收材料向可降解的、能够主动诱导组织再生的新型生物材料变革。而基于组织工程学原理的以天然动物组织为原料的异种脱细胞细胞外基质（extracellular matrix，ECM）材料成为重点发展方向。ECM广泛存在于生物体内，是机体组织和细胞所有生物学活动的场所和微环境，是由多种类型的胶原蛋白、透明质酸、蛋白聚糖、纤维连接素、层连素等成分按一定的比例和空间构象所组成的复杂的三维多孔结构，ECM结构与其含有的信号分子构成高度协调的有机统一体，能够诱导并促进细胞的粘附、增殖、分化以及组织形成，是机体组织修复的基础。研究证实，哺乳动物的ECM成分与人类具有较高同源性，去除细胞成分的天然ECM结构具备良好的生物相容性。目前认为，组织再生修复的最佳途径是建立与靶组织结构和功能相同的无细胞ECM结构。采用各种脱细胞技术处理的异种组织,去除引起免疫反应的细胞成分，保留天然ECM结构和成分，称为脱细胞组织基质(Acellular Tissue Matrix，ACTM)。大量实验研究和临床研究证实，ACTM材料植入后可以主动诱导和促进周围细胞的迁入、粘附、增殖和分化，迁入的细胞进一步对材料进行改造、降解和塑形，实现组织的形成和结构重塑。

脱细胞工艺是去免疫原性技术的核心，也是ACTM材料制备工艺的关键和难点。脱细胞方法分为物理方法、化学方法和酶法。物理方法包括机械震荡、反复冻融、高压、超声波振荡等，上述物理方法的作用机制多为直接破坏细胞膜，使细胞内容物释出。常用的化学试剂包括酸碱、离子型或非离子型去垢剂、交联剂、螯合剂等无机或有机试剂，其作用机制包括破坏细胞间或细胞与ECM间连接、溶解细胞质成分、破坏细胞内核酸、蛋白、脂质间的连接等。常用的酶包括各种核酸酶和蛋白酶，其作用机制是通过对核酸和蛋白的水解作用，清除DNA，破坏细胞间或细胞与ECM间的连接。

机械震荡、超声波振荡等物理方法对ECM的影响较小，但细胞成分残留较多，且无法清除DNA成分，大部分组织需要结合化学方法或酶法清除细胞内容物和细胞碎片。而去垢剂、酸碱、交联剂、螯合剂等化学试剂和各种酶类均会不同程度地破坏ECM的结构和成分，特别是胶原蛋白、葡胺聚糖及各种生长因子，并且，有机溶剂、交联剂和酶类往往难以有效清除，造成材料中的残留，引起细胞毒性或免疫反应。另外，近年来越来越重视对动物源DNA成分的清除。现有的大部分脱细胞工艺均不能完全去除所有的动物源性DNA成分。临床研究已经证实，动物源DNA成分介导的Th2 炎性细胞因子反应已成为异种ACTM材料植入后最常见的并发症。

近十年来组织脱细胞方法一直在不断的发展和改良，研究的重点是清除细胞成分的同时，保护天然ECM的生物性能和力学性能，并且无有害物质残留。对已上市的异种ACTM材料的临床结果分析表明，现有的产品均不同程度存在浆液肿、感染、免疫排斥反应、组织愈合不良等并发症，表明现有的脱细胞工艺均存在缺陷，未达到理想的效果。现有的脱细胞真皮基质大多采用机械震荡+去污剂+酶+交联剂法脱细胞，耗时较长，对I型胶原蛋白的破坏明显，并存在有机试剂、酶和交联剂的残留，导致产品的力学性能降低，存在不同水平的免疫原性和细胞毒性。小肠粘膜下层基质组织较疏松，脱细胞相对容易，现有工艺多采用机械震荡+酸碱法，虽无有机试剂等的残留，但对DNA成分的清除效果较差，导致了浆液肿、慢性炎症等并发症。脱细胞瓣膜和心包的工艺多采用有机试剂+去污剂+酶+交联剂的脱细胞方法，存在胶原蛋白破坏和试剂残留问题，致使产品植入后容易发生钙化、增厚和撕裂，导致大部分生物瓣膜接受者不得不在5~8年内做二次移植手术。现有的脱细胞硬组织（骨和软骨）基质材料的工艺多采用冻干-粉碎-去污剂-酶法，由于组织致密，溶液无法完全渗入组织内部，脱落的细胞碎片也无法完全洗脱，导致了材料里大量的细胞和细胞碎片残留。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机，该清洗机能够使机械振荡和超声清洗同时发挥作用，大大提高了病毒灭活、脱细胞和DNA清除的效率，有效去除了细胞成分和DNA成分，完整保留了天然ECM的结构和生长因子等有效成分，无有毒有害物质残留。

本发明所采用的技术方案为：

一种用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机，它包括超声波清洗机本体，所述超声波清洗机本体包括清洗缸、密封盖、超声波振子、电气控制部件，其特征在于：还包括网篮、电机，所述网篮位于清洗缸内，并通过滑动轮滑动连接于清洗缸侧壁顶部的导向槽，所述电机固定连接于超声波清洗机本体上，所述电机的轴头装有偏心轮，所述偏心轮与网篮通过连杆进行连接。

所述网篮是盛放物料的容器，由模具冲压出来后焊接组装而成。

所述电机是用于网篮左右摆动的动力输出装置。

所述滑动轮和导向槽是为了实现网篮的左右摆动而设计的结构。 

所述电机通过支架和螺栓固定连接于超声波清洗机本体上。

所述电机为调速电机。

所述清洗缸采用316L不锈钢冲压制作后，经抛光、钝化处理而成。

所述清洗缸和密封盖之间通过铰链进行连接。

所述密封盖的内表面设置有喷淋装置。

作为优选，所述喷淋装置包括喷淋管和雾式喷淋喷头，喷淋管和雾式喷淋喷头之间通过丝扣进行连接。丝扣的连接方式便于拆卸和喷淋管管道的清洗。喷淋装置能够对清洗缸中的产品以流动的水进行处理清洗，达到上口进水、下口出水的原位清洗工艺。喷淋采用喷雾式喷淋，可以对超声波清洗缸中的内壁，包括四个角进行在线清洗。

网篮左右摆动的原理为：当电机旋转偏心轮转到最左侧时（如图1所示），带动网篮运动到清洗缸的最左侧；当电机旋转到偏心轮的下侧（或上侧）时，带动网篮运动到清洗缸的中间位置（如图2所示）；当电机旋转到偏心轮的最右端时，带动网篮运动到清洗缸的最右端（如图3所示）。电机不断地旋转运动，通过偏心轮带动网篮不断地左右运动，从而实现了网篮的往复摇晃运动，即网篮的机械震荡。

与现有技术相比，本发明具有以下显著优点和有益效果：本发明将传统超声波清洗机与机械震荡相结合，使清洗缸能够在超声波清洗的同时发生机械震荡，实现了机械振荡与超声波清洗同时联合发挥作用，大大提高了病毒灭活、脱细胞和DNA清除的效率，大大降低了工艺耗时，简化了工艺流程，避免了有机试剂和酶的使用，减少了使用化学试剂的数量和浓度，有效去除了细胞成分和DNA成分，完整保留了天然ECM的结构和生长因子等有效成分，无有毒有害物质残留，并且增加了喷淋装置，能够实现设备的在线清洗和灭菌。

附图说明

图1所示的是本发明用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机当偏心轮转到最左侧时的结构示意图；

图2所示的是本发明用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机当偏心轮转到下侧（或上侧）时的结构示意图；

图3所示的是本发明用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机当偏心轮转到最右侧时的结构示意图。

其中：1、超声波清洗机本体；2、清洗缸；3、密封盖；4、超声波振子；5、网篮；6、电机；7、滑动轮；8、导向槽；9、偏心轮；10、连杆；11、喷淋管；12、雾式喷淋喷头。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。

如图1、图2、图3所示，本发明用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机包括超声波清洗机本体1，所述超声波清洗机本体1包括清洗缸2、密封盖3、超声波振子4、电气控制部件、网篮5、电机6。所述网篮5位于清洗缸2内，并通过滑动轮7滑动连接于清洗缸2侧壁顶部的导向槽8。所述网篮5是盛放物料的容器，由模具冲压出来后焊接组装而成。所述电机6固定连接于超声波清洗机本体1上，具体为通过支架和螺栓固定连接于超声波清洗机本体1上。所述电机6的轴头装有偏心轮9，所述偏心轮9与网篮5通过连杆10进行连接。所述电机6为调速电机6。所述超声波清洗缸2采用316L不锈钢冲压制作后，经抛光、钝化处理而成。所述清洗缸2和密封盖3之间通过铰链进行连接。所述密封盖3的内表面设置有喷淋装置。所述喷淋装置包括喷淋管11和雾式喷淋喷头12，喷淋管11和雾式喷淋喷头12之间通过丝扣进行连接。

本发明的上述实施例是对本发明的说明而不能用于限制本发明，与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (7)

1.一种用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机，包括超声波清洗机本体（1），所述超声波清洗机本体（1）包括清洗缸（2）、密封盖（3）、超声波振子（4）、电气控制部件，其特征在于：还包括网篮（5）、电机（6），所述网篮（5）位于清洗缸（2）内，并通过滑动轮（7）滑动连接于清洗缸（2）侧壁顶部的导向槽（8），所述电机（6）固定连接于超声波清洗机本体（1）上，所述电机（6）的轴头装有偏心轮（9），所述偏心轮（9）与网篮（5）通过连杆（10）进行连接。

2.根据权利要求1所述的用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机，其特征在于：所述电机（6）通过支架和螺栓固定连接于超声波清洗机本体（1）上。

3.根据权利要求1所述的用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机，其特征在于：所述电机（6）为调速电机。

4.根据权利要求1所述的用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机，其特征在于：所述清洗缸（2）采用316L不锈钢冲压制作后，经抛光、钝化处理而成。

5.根据权利要求1所述的用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机，其特征在于：所述清洗缸（2）和密封盖（3）之间通过铰链进行连接。

6.根据权利要求1所述的用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机，其特征在于：所述密封盖（3）的内表面设置有喷淋装置。

7.根据权利要求6所述的用于制备脱细胞组织基质材料的清洗机，其特征在于：所述喷淋装置包括喷淋管（11）和雾式喷淋喷头（12），喷淋管（11）和雾式喷淋喷头（12）之间通过丝扣进行连接。

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