CN104302301A - 用于样品处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

根据本公开的一方面，提供一种用于处理生物样品的设备。所述设备包括第一材料片、粘结至所述第一材料片的第二材料片以及界定在所述第一材料片与所述第二材料片之间的多个室，所述多个室包括：样品解离室，其包括入口和出口；废物收集室，其包括与所述样品解离室的所述出口流体连通的入口；以及细胞精制室，其包括与所述样品解离室流体连通的入口，以及出口。

Description

用于样品处理的方法和装置

背景技术

生物学和医学中的许多技术如细胞分离、流式细胞术、细胞测定以及细胞疗法依赖于解离组织来分离个别细胞。处理组织样品经常涉及多种动作，如切碎、洗涤、酶消化、解离、孵育、混合、凝块和碎片去除，以及浓缩。在研究实验室中，这些动作经常手动进行，并将样品在一个开放环境中从测试管至测试管进行着转移。所述手动过程需要训练有素的人员并且对生物样品的操纵会造成潜在的污染和感染风险。

最近，研究和医学团体一直关注于从脂肪组织分离细胞。已经研发了数种技术来从患者或动物安全地去除脂肪组织部分。例如，肿胀吸脂和水射流吸脂技术已经被广泛用来从患者去除脂肪组织。脂肪组织含有储存脂肪的脂肪细胞和维持组织的其它非脂肪细胞。脂肪组织的组成细胞、其作用以及其相互作用尚未被完全了解，并且是活跃的学术和临床研究的主题。

为了研究脂肪组织，可能需要解离组织并且分离组成细胞。所述过程可能涉及释放组成细胞、去除碎片和不想要的细胞、浓缩并富集相关细胞，以及洗涤细胞。所述过程可为费力的，并且可能要求训练有素的操作人员、昂贵的装备设置以及具有适当生物安全性措施的实验室。所述多个操纵动作还会引起相关细胞的显著损失，从而使得罕见且普遍性低的细胞的分离困难并且不可靠。此外，当使用人样品时，交叉污染和感染的风险可能是显著的。

因此需要具有用于从组织有效分离相关细胞的方法，并且具有使从组织分离细胞变得容易且安全的装置。

包含柔性塑料片的袋被广泛用于收集、处理和储存生物组织样品，如外周血、脐带血、血液组分、血浆、骨髓、脂肪抽吸物等。袋具有柔性且可膨胀优势，并且能够改变其内部体积来适应不同体积的样品。为了有利于样品处理，经常使用外部管线将许多个别袋流体连接，以形成一个系统。所述袋和管线系统已经被广泛用于样品处理，例如血液份化、细胞分离等。然而，由于集成了较多的处理动作，因此袋和管线系统迅速变得笨重，难以使用并且很难制造。系统变成绝缘套管状，且变得容易缠绕，并且许多部件彼此悬摆。为了使用所述装置，操作人员需要高水平的训练和长期的经验来设置这种复杂的装置。操作人员还需要另外注意按正确的顺序将各种部分安装在正确的位置。此外，这些装置和系统的制造可为困难且昂贵的，因为多个袋、部件以及管线伸展段经常必须个别地制造并且然后进行组装。所述装置的组装可能为劳动密集型的，并且会呈现泄露和污染、即系统故障的风险。对于临床应用来说，装置经常是单次使用的，并且其可靠性是重要的。密集的劳力和装置故障风险是这些常规绝缘套管状系统的主要障碍。

发明内容

根据本公开的一方面，提供一种用于处理生物样品的设备。所述设备包含第一材料片、粘结至第一材料片的第二材料片以及界定在第一材料片与第二材料片之间的多个室，所述多个室包括：样品解离室，其包括入口和出口；废物收集室，其包括与样品解离室的出口流体连通的入口；以及细胞精制室，其包括与样品解离室流体连通的入口，以及出口。

根据一些实施方案，样品解离室进一步包括网式过滤器。

根据一些实施方案，所述网式过滤器包括孔径在20微米与50微米之间的孔。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括网式过滤器，所述网式过滤器包括在细胞精制室中。

根据一些实施方案，样品解离室进一步包括第一网式过滤器，所述第一网式过滤器包括具有第一孔径的孔，并且其中细胞精制室进一步包括第二网式过滤器，所述第二网式过滤器包括具有第二孔径的孔。

根据一些实施方案，第二孔径小于第一孔径。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括控制样品解离室、废物收集室以及细胞精制室之间的流体连接的构件。

根据一些实施方案，控制流体连接的构件包括旋塞阀。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括流量控制装置，所述流量控制装置被构造来将清洗溶液和解离溶液中的至少一种引入到样品解离室中，并且具有与组织解离室流体连通的出口。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括用于对样品解离室和细胞精制室中的一个施加压力的构件。所述构件可设置在第一材料片与第二材料片之间。所述构件可设置在第一材料片和/或第二材料片的周围。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括下游处理设备，所述下游处理设备与细胞精制室的出口流体连通并且包括至少一个微流体装置，所述微流体装置被构造来将从细胞精制室输出的流体分离成第一溶液和第二溶液，所述第一溶液具有第一浓度的一种或多种相关细胞，所述第二溶液具有小于第一溶液的浓度的所述一种或多种相关细胞。

根据本公开的一方面，提供一种用于处理生物组织的设备。所述设备包含第一材料片、粘结至第一材料片的第二材料片以及界定在第一材料片与第二材料片之间的多个室，所述多个室包括：组织解离室，其包括入口、第一出口、第二出口以及第一网式过滤器；废物收集室，其包括与组织解离室的第一出口流体连通的入口；以及细胞精制室和样品收集室中的一个，其包括与组织解离室的第二出口流体连通的入口。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括测量室，所述测量室包括与组织解离室的入口流体连通的出口。

根据一些实施方案，组织解离室、废物收集室、细胞精制室以及测量室各自界定在第一材料片与第二材料片之间。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括凝块减少室，所述凝块减少室在组织解离室与细胞精制室和样品收集室中的一个之间流体连通。

根据一些实施方案，组织解离室、废物收集室、细胞精制室以及凝块减少室各自界定在第一材料片与第二材料片之间。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括第二网式过滤器，所述第二网式过滤器包括在组织解离室中、在第一网式过滤器的下游。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括网式过滤器，所述网式过滤器包括在细胞精制室和样品收集室中的一个之中。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括流量控制装置，所述流量控制装置被构造来将清洗溶液和解离溶液中的至少一种引入到组织解离室中，并且具有与组织解离室流体连通的出口。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括用于对以下中的一个施加压力的构件：组织解离室，和细胞精制室与样品收集室中的一个。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括下游处理设备，所述下游处理设备与细胞精制室和样品收集室中的一个的出口流体连通并且包括微流体装置，所述微流体装置被构造来将从细胞精制室和样品收集室中的一个输出的流体分离成第一溶液和第二溶液，所述第一溶液具有第一浓度的一种或多种相关细胞，所述第二溶液具有小于第一溶液的浓度的所述一种或多种相关细胞。

根据本公开的一方面，提供一种无菌且基本上隔离的组织处理系统。所述系统包括组织处理室，其包括入口、出口，以及至少一个网式过滤器，所述网式过滤器设置在组织处理室的入口与组织处理室的出口之间；废物收集室，其与组织处理室包括在同一封闭空间中，所述废物收集室包括与组织处理室的出口流体连通的入口；以及碎片去除室和样品收集室中的一个，所述碎片去除室包括碎片去除机构，所述样品收集室与组织处理室包括在同一封闭空间中，并且与组织处理室的第二出口流体连通。

根据本公开的一方面，提供基本上隔离的组织处理系统。所述系统包括组织处理室，所述组织处理室包括入口、第一出口、第二出口以及至少一个网式过滤器，所述网式过滤器设置在组织处理室的入口与组织处理室的第一出口之间；废物收集室，其与组织处理室包括在同一封闭空间中，所述废物收集室包括与组织处理室的第一出口流体连通的入口；以及碎片去除室和样品收集室中的一个，所述碎片去除室包括碎片去除机构，所述样品收集室与组织处理室包括在同一封闭空间中，并且与组织处理室的第二出口流体连通。

根据一些实施方案，所述系统进一步包括流体体积测量室，其与组织处理室包括在同一封闭空间中，并且包括入口和与组织处理室的入口流体连通的出口。

根据一些实施方案，流体体积测量室的入口和流体体积测量室的出口各自包括止回阀。

根据一些实施方案，第一出口和第二出口包括与组织处理室流体连通的旋塞阀出口。

根据本公开的一方面，提供一种在组织处理系统中处理组织样品的方法。所述方法包括将包含待处理的组织样品的流体通过流体体积测量室的入口端口引入到流体体积测量室中，将预定体积的流体通过流体体积测量室的出口端口和组织处理室的入口端口从流体体积测量室转移至组织处理室，处理组织处理室中的组织样品，并且将细胞样品通过组织处理室的第二出口、通过样品储存室的入口从组织处理室释放到样品储存室中，所述样品储存室与组织处理室包括在同一封闭空间中。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括关闭流体体积测量室的入口端口，并且在将包含待处理的组织样品的流体引入到流体体积测量室之后并在将预定体积的流体从流体体积测量室转移至组织处理室之前，打开流体体积测量室的出口端口。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括将细胞样品保留在组织处理室中，并且将废物流通过包括在组织处理室中的网式过滤器和组织处理室的第一出口、通过废物收集室的入口转移至废物收集室中，所述废物收集室与组织处理室包括在同一封闭空间中。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括从组织处理系统提取细胞样品。

根据一些实施方案，处理组织处理室中的组织样品包括将组织清洁溶液引入到组织处理室中。

根据一些实施方案，处理组织处理室中的组织样品进一步包括将组织解离溶液引入到组织处理室中。

根据本公开的一方面，提供一种在组织处理系统中处理样品的方法。所述方法包括将待处理的样品通过组织处理室的入口端口引入到组织处理室中，处理组织处理室中的样品，并且将细胞通过组织处理室的出口、通过样品储存室的入口从组织处理室释放到样品储存室中，所述样品储存室与组织处理室包括在同一封闭空间中。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括从组织处理系统提取细胞样品。根据一些实施方案，所述方法进一步包括在下游处理设备中处理所述提取的细胞样品，所述下游处理设备与样品储存室的出口流体连通并且包括至少一个微流体装置，所述微流体装置被构造来将提取的细胞样品分离成第一溶液和第二溶液，所述第一溶液具有第一浓度的一种或多种相关细胞，所述第二溶液具有小于第一溶液的浓度的所述一种或多种相关细胞。

根据本公开的一方面，提供一种在组织处理系统中处理样品的方法。所述方法包括将待处理的样品通过组织处理室的入口端口引入到组织处理室中，处理组织处理室中的样品，并且将细胞通过组织处理室的出口、通过样品储存室的入口从组织处理室转移到样品储存室中，所述样品储存室与组织处理室包括在同一封闭空间中。

根据一些实施方案，处理样品包括解离样品。

根据一些实施方案，处理样品包括从样品去除过量的流体。

根据一些实施方案，处理样品包括使用清洗溶液洗涤样品。

根据一些实施方案，处理样品包括使用清洗溶液洗涤样品并且使用包含至少一种酶的解离溶液解离样品。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括使用包括在样品储存室中的网式过滤器去除碎片。

根据一些实施方案，网式过滤器的孔径在15微米与50微米之间。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括将细胞样品保留在组织处理室中，并且将废物流通过包括在组织处理室中的网式过滤器和组织处理室的第一出口、通过废物收集室的入口转移到废物收集室中，所述废物收集室与组织处理室包括在同一封闭空间中。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括使用微流体装置针对靶细胞群富集细胞。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括从组织处理系统提取细胞。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括在下游处理设备中处理细胞，所述下游处理设备与样品储存室的出口流体连通并且包括至少一个微流体装置，所述微流体装置被构造来将细胞分离成第一溶液和第二溶液，所述第一溶液具有第一浓度的一种或多种相关细胞，所述第二溶液具有小于第一溶液的浓度的所述一种或多种相关细胞。

根据一些实施方案，处理组织处理室中的组织样品包括将组织清洁溶液引入到组织处理室中。

根据一些实施方案，处理组织处理室中的组织样品进一步包括将组织解离溶液引入到组织处理室中。

根据一些实施方案，提取的细胞为脂肪来源的干细胞。

根据一些实施方案，提取的细胞为间充质干细胞。

根据一些实施方案，提取的细胞为干细胞。

根据一些实施方案，提取的细胞为胰岛细胞。

根据一些实施方案，提取的细胞为细菌。

根据一些实施方案，提取的细胞为血管基质部分细胞。

根据一些实施方案，提取的细胞为源自脐带的干细胞。

根据一些实施方案，提取的细胞为酵母。

根据一些实施方案，提取的细胞为寄生物。

根据一些实施方案，提取的细胞为食源性病原体。

根据本公开的一方面，提供一种基本上隔离的组织处理系统。所述系统包括流体体积测量室，所述流体体积测量室包括入口和出口；组织处理室，其与流体体积测量室包括在同一封闭空间中，所述组织处理室包括与流体体积测量室流体的出口连通的入口、第一出口、第二出口以及至少一个网式过滤器，所述网式过滤器设置在组织处理室的入口与组织处理室的第一出口之间；废物收集室，其与流体体积测量室和组织处理室包括在同一封闭空间中，所述废物收集室包括与组织处理室的第一出口流体连通的入口；以及碎片去除室和样品收集室中的一个，所述碎片去除室包括碎片去除机构，所述样品收集室与流体体积测量室和组织处理室包括在同一封闭空间中，并且与组织处理室的第二出口流体连通。

根据一些实施方案，流体体积测量室的入口和流体体积测量室的出口各自包括止回阀。

根据本公开的一方面，提供一种基本上隔离的组织处理系统。所述系统包括：样品洗涤和解离室，其包括三个入口端口、第一出口端口和第二出口端口，以及设置在三个入口端口与第一出口端口和第二出口端口之间的网；凝块减少室，其包括与样品洗涤和解离室的第一出口端口流体连接的入口接头、出口，以及设置在入口接头与出口之间的网；用于分离的细胞和进一步碎片去除的储集器，其具有与凝块减少室的出口流体连通的入口；以及废物溶液收集室，其具有与样品洗涤和解离室的第二出口端口流体连通的入口。

根据一些实施方案，样品洗涤和解离室、凝块减少室、储集器以及废物溶液收集室各自包括在同一密封包装中。

根据本公开的一方面，提供一种在组织处理系统中处理组织样品的方法。所述方法包括将包含待处理的组织样品的流体通过流体体积测量室的入口端口引入到流体体积测量室中，而同时流体体积测量室的出口端口是关闭的；关闭流体体积测量室的入口端口，打开流体体积测量室的出口端口，将预定体积的流体通过流体体积测量室的出口端口和组织处理室的入口端口从流体体积测量室转移至组织处理室，所述组织处理室与流体体积测量室位于同一封闭空间中；处理组织处理室中的组织样品，并且将细胞样品通过组织处理室的第二出口、通过样品储存室的入口从组织处理室释放至样品储存室，所述样品储存室与流体体积测量室和组织处理室包括同一封闭空间中。

在一些实施方案中，所述方法进一步包括将细胞样品保留在组织处理室中，并且将废物流通过包括在组织处理室中的网式过滤器和组织处理室的第一出口、通过废物收集室的入口转移至废物收集室中，所述废物收集室与流体体积测量室和组织处理室包括在同一封闭空间中。

在一些实施方案中，所述方法进一步包括从组织处理系统提取细胞样品。

根据本公开的一方面，提供一种在组织处理系统中处理组织样品的方法。所述方法包括将组织样品处理溶液通过流体体积测量室的入口端口引入到流体体积测量室中，而同时流体体积测量室的出口端口是关闭的；关闭流体体积测量室的入口端口，打开流体体积测量室的出口端口，将预定体积的溶液通过流体体积测量室的出口端口和组织处理室的第一入口端口从流体体积测量室转移至组织处理室，所述组织处理室与流体体积测量室位于同一封闭空间中；将待处理的组织样品通过组织处理室的第二入口端口引入到组织处理室中，处理组织处理室中的组织样品，将细胞样品通过组织处理室的第二出口、通过碎片去除室的入口从组织处理室释放至碎片去除室，所述碎片去除室与流体体积测量室和组织处理室包括同一封闭空间中；并且从碎片去除室中的细胞样品去除不需要的细胞以形成纯化的细胞样品。

在一些实施方案中，所述方法进一步包括将细胞样品保留在组织处理室中，并且将废物流通过包括在组织处理室中的网式过滤器和组织处理室的第一出口、通过废物收集室的入口转移至废物收集室中，所述废物收集室与流体体积测量室和组织处理室包括在同一封闭空间中。

在一些实施方案中，所述方法进一步包括从组织处理系统提取纯化的细胞样品。

根据本公开的一方面，提供一种用于从脂肪组织样品分离非脂肪细胞的设备。所述设备包括第一材料片、粘结至第一材料片的第二材料片以及界定在第一材料片与第二材料片之间的多个室，所述多个室包括：样品解离室，其包括入口和出口；废物收集室，其包括与样品解离室的出口流体连通的入口；以及细胞精制室，其包括与样品解离室流体连通的入口，以及出口。

根据一些实施方案，样品解离室进一步包括网式过滤器，所述网式过滤器包括孔径在70μm与300μm之间的孔。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括网式过滤器，所述网式过滤器包括在细胞精制室中、包括孔径在20μm与50μm之间的孔。

根据一些实施方案，样品解离室进一步包括第一网式过滤器，所述第一网式过滤器包括具有第一孔径的孔，并且其中细胞精制室进一步包括第二网式过滤器，所述第二网式过滤器包括具有第二孔径的孔，其中第二孔径小于第一孔径。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括控制样品解离室、废物收集室以及细胞精制室之间的流体连接的构件。

根据一些实施方案，控制流体连接的构件包括旋塞阀。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括流量控制装置，所述流量控制装置被构造来将清洗溶液和解离溶液中的至少一种引入到样品解离室中，并且具有与样品解离室流体连通的出口。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括用于对样品解离室和细胞精制室中的一个施加压力的构件。

根据一些实施方案，所述设备进一步包括下游处理设备，所述下游处理设备与细胞精制室的出口流体连通并且包括至少一个微流体装置，所述微流体装置被构造来将从细胞精制室输出的流体分离成第一溶液和第二溶液，所述第一溶液具有第一浓度的一种或多种相关细胞，所述第二溶液具有小于第一溶液的浓度的所述一种或多种相关细胞，其中相关细胞包括从脂肪组织样品分离的非脂肪细胞。

根据本公开的一方面，提供一种无菌且基本上隔离的脂肪组织处理系统。所述系统包括组织处理室，其包括入口、出口，以及至少一个网式过滤器，所述网式过滤器设置在组织处理室的入口与组织处理室的出口之间；废物收集室，其与组织处理室包括在同一封闭空间中，所述废物收集室包括与组织处理室的出口流体连通的入口；以及碎片去除室和样品收集室中的一个，所述碎片去除室包括碎片去除机构，所述样品收集室与组织处理室包括在同一封闭空间中，并且与组织处理室流体连通。

根据本公开的一方面，提供一种在组织处理系统中处理脂肪组织样品的方法。所述方法包括将待处理的脂肪组织样品通过第一室的入口端口引入到第一室中，处理第一室中的脂肪组织样品，并且将细胞通过第一室的出口、通过第二室的入口从第一室转移至第二室中，所述第二室与第一室包括在同一封闭空间中。

根据一些实施方案，处理脂肪组织样品包括解离脂肪组织样品。

根据一些实施方案，处理脂肪组织样品包括从第一室中的脂肪组织样品去除过量的流体。

根据一些实施方案，处理脂肪组织样品包括使用清洗溶液洗涤第一室中的脂肪组织样品。

根据一些实施方案，处理脂肪组织样品包括使用清洗溶液洗涤第一室中的脂肪组织样品，并且使用包含至少一种酶的解离溶液解离第一室中的脂肪组织样品。

根据一些实施方案，解离溶液包含胶原酶。

根据一些实施方案，解离溶液包含胶原酶、脱氧核糖核酸酶以及透明质酸酶。

根据一些实施方案，使用解离溶液解离脂肪组织样品在约37℃下进行。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括使用包括在第二室中的网式过滤器去除碎片。

根据一些实施方案，网式过滤器的孔径在15微米与100微米之间。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括将样品保留在第一室中，并且将废物流通过包括在第一室中的网式过滤器和第一室的第一出口、通过第三室的入口转移到第三室中，所述第三室与第一室包括在同一封闭空间中。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括使用微流体装置富集非脂肪细胞群。

根据一些实施方案，非脂肪细胞包括干细胞。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括从组织处理系统收获细胞。

根据一些实施方案，所述方法进一步包括在下游处理设备中处理细胞，所述下游处理设备与第二室的出口流体连通并且包括至少一个微流体装置，所述微流体装置被构造来将细胞分离成第一溶液和第二溶液，所述第一溶液具有第一浓度的非脂肪细胞，所述第二溶液具有小于第一溶液的浓度的非脂肪细胞。

根据一些实施方案，收获的细胞为血管基质部分细胞。

附图说明

附图并未旨在按比例绘制。在图中，在不同图中示出的各相同或近乎相同的部件由相同的数字表示。出于清晰性目的，在每一幅图中，并非是所有的部件均标记出。除非另外指示，否则所有图均应认为是示意性的。在图中：

图1A为根据本公开的一个实施方案的方法的流程图；

图1B为根据本公开的一个实施方案的方法的流程图；

图2A为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的示意图；

图2B为根据本公开的一个实施方案的流量控制装置的示意图；

图2C为根据本公开的一个实施方案的流量控制装置的示意图；

图2D为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的示意图；

图2E为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的示意图；

图2F为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的示意图；

图2G为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的示意图；

图3A为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的正视图；

图3B为图3A的样品处理装置的等距视图；

图3C为图3A的装置的室的一部分的分解视图；

图3D为图3A的装置的室的一部分的分解视图；

图3E为图3A的装置的室的一部分的侧视截面视图；

图3F为图3A的包括任选的夹子的样品处理装置的正视图；

图4为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的正视图；

图5A为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的室的正视图；

图5B为图5A的室的一部分的侧视截面视图；

图6A为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的室的正视图；

图6B为图6A的室的侧视截面视图；

图7为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的室的侧视截面视图；

图8A为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的室的正视图；

图8B为图8A的室的分解视图；

图9A为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的室的正视图；

图9B为图9A的室的分解视图；

图10A为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的一部分的正视图；

图10B为图10A的样品处理装置的一部分的分解视图；

图11为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的正视图；

图12为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的正视图；

图13A为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的正视图；

图13B为图13A的装置的室的一部分的截面视图；

图13C为图13A的装置的室的一部分的截面视图；

图14为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的正视图；

图15A为在本公开的一些实施方案中包括的微流体装置的一部分的图解；

图15B为在本公开的一些实施方案中包括的微流体装置的图解；

图15C为在本公开的一些实施方案中包括的微流体装置的图解；

图15D为在本公开的一些实施方案中包括的微流体装置的图解；

图15E为在本公开的一些实施方案中包括的微流体装置的图解；

图16为根据本公开的一个实施方案的样品处理装置的正视图；

图17为在本公开的一些实施方案中包括的微流体装置的图解；

图18A为在本公开的实施方案中处理的流体的照片；以及

图18B为在本公开的一个实施方案中处理的流体的照片。

具体实施方式

本公开的应用不限于以下说明中所阐述的或图式中所图解的结构的细节和部件的布置。本公开能够实现其它实施方案并且能够按不同的方式实践或进行。而且，本文所用的措辞和术语是出于说明目的并且不应视为限制性的。本文使用“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”以及其变化形式来意指涵盖后面所列出的项目和其对等物以及另外的项目。

如本文所用，术语“样品”可包括组织、动物组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织、上皮组织、实体肿瘤组织、胎盘组织、脐带组织、含有干细胞的组织、胰腺组织、脑组织、心脏组织、脂肪组织、实体组织、胰岛、胰腺组织、肝脏组织、含有祖细胞和/或干细胞的组织、皮肤组织、韧带组织、骨组织、间充质组织、含有相关细胞的组织、含有肝细胞的组织、含有成纤维细胞的组织、含有角化细胞的组织、含有软骨细胞的组织、含有心肌细胞的组织、含有卵母细胞的组织、含有神经细胞的组织、含有的组织、脐带、来自脐带的组织、包埋在基质中的细胞、包埋在胞外基质中的细胞、植物组织以及生物来源的其它组织片，无论是死的还是活的。如本文所用，术语“样品”还可包括多细胞生物体、完整有机体、寄生物、生物质、食品样品、汉堡肉饼、牛肉、羊肉、鸡肉、猪肉、火鸡、甲壳类、鱼、家禽、碎牛肉、碎肉、碎鸡肉、碎火鸡、碎猪肉、碎羊肉、热狗、玉米狗、混合肉、条形糖果以及花生酱。

如本文所用，术语“微流体装置”可指具有至少一个流体通道形成在基本上一个表面上并且至少一个横向通道尺寸小于约1mm的装置，所述表面可为基本上平坦的或弯曲的。所述横向通道尺寸可为例如通道的宽度或深度。

已经发现需要具有一种用于从组织有效分离相关细胞的方法，并且具有使从组织分离细胞容易且安全的装置。对于研究和临床应用来说，已经发现需要处理组织样品的多种动作(如以上所列的那些)成流线型，这样使得人为误差可最小化。另外，已经发现重要的是，在基本上“隔离”的环境中处理组织样品，其中提供障壁以隔离样品免于例如通过未过滤的空气流与外部环境和/或操作人员直接物理接触或流体接触，从而最小化或避免污染和感染风险。还已经发现需要具有用于组织处理的系统和装置，其中许多部件和隔室集成为一件式，以便为样品提供基本上隔离的环境。优选的是，用于组织处理的系统和装置易于使用、易于制造并且具有低故障风险。对于许多临床和研究应用来说，还可能优选的是装置和系统的与组织样品直接接触的任何部分是无菌的和一次性的。

本公开的多个方面和实施方案提供一种用于从组织样品分离某些组成细胞群的方法。本公开的其它方面和实施方案提供一种按集成的、流线型的、安全且易于使用的方式实现所述用于从组织样品分离某些组成细胞群的方法的装置。

本公开的多个方面和实施方案提供一种集成装置，其包括多个用于脂肪组织样品处理的隔室，所述隔室可包括但不限于被构造和布置来用于以下的隔室：样品收集、洗涤、分层、混合、加热、冷却、过滤、消化、储存、流体转移和操纵、细胞标记、样品处理、解离、废物流收集、凝块去除、碎片去除、细胞浓缩、细胞富集、细胞分离、细胞孵育、生长、培养、分化、扩增等。根据本公开的实施方案的集成装置还可包括用于例如控制隔室之间的流体流量目的而进行的设阀。所述装置可适用于将组织样品处理的多个动作集成且使其成流线型，所述动作例如从组织分离细胞，并且可有利于多个功能，如酶消化、组织解离、洗涤、废液收集、碎片去除、细胞浓缩、使用抗体标记、使用磁性珠粒标记、细胞扩增等。所述装置可尤其适用于安全性、易于使用性以及易于制造性重要的应用。本公开的一些方面和实施方案包括使用所述装置的方法。

本公开的用于从组织分离细胞的方法的一个实施方案包括但不限于解离组织、释放组成细胞、收集所释放的细胞，并且去除组织碎片。所述方法可进一步包括在组织解离之前组织清洁的动作。组织清洁动作可包括从组织样品去除或排出不想要的或过量的流体。所述不想要的流体可包括血液、体液、生理盐水溶液、肿胀溶液、麻醉剂以及可干扰细胞的潜在下游用途的组分等。组织清洁动作可进一步包括使用清洗溶液清洗或洗涤组织。所述方法可进一步包括富集或纯化所释放的细胞的一个或多个动作。另外，所述方法可进一步包括从所述过程收集废物流。本公开的用于从组织分离细胞的方法的另一实施方案包括但不限于从组织去除过量的流体，解离组织和释放组成细胞，以及去除不想要的细胞和碎片。所述方法可进一步包括以下中的一个或多个：洗涤组织样品，浓缩相关细胞，洗涤相关细胞以及使用例如抗体进行免疫分离。在一个实施方案中，浓缩和/或洗涤相关细胞可使用至少一个微流体装置进行。在另一实施方案中，一个或多个动作可采用离心。在另一实施方案中，一个或多个动作可利用中空纤维进行。

例如，在本公开的一个实施方案中，提供一种用于从脂肪组织分离非脂肪细胞群的方法。所述方法包括但不限于从脂肪组织去除过量的流体，用缓冲溶液洗涤脂肪组织，使用例如超声波或含有酶的解离溶液解离组织，去除脂肪细胞、游离油脂、基质纤维以及组织碎片，减少红血球，并且富集相关细胞。细胞富集动作可使用离心机、过滤器或微流体装置来实现。所述方法可进一步包括以下中的一个或多个：淋巴细胞减少、细胞洗涤以及免疫分离。从脂肪组织去除过量的流体，用缓冲溶液洗涤脂肪组织，解离组织，去除脂肪细胞、游离油脂、基质纤维以及组织碎片，以及细胞洗涤的动作可使用例如重力沉降、离心和/或包括网式过滤器的粗滤器来进行。

图1A示出一般指示为100的、用于从脂肪组织分离非脂肪细胞群的方法的一个实施方案的流程图。在吸脂程序过程中，肿胀流体经常引入患者以使血液损失最小化，使组织紧致，并且提供局部麻醉。肿胀溶液可含有0.05％的利多卡因和1∶1,000,000浓度的肾上腺素。所述方法包括从脂肪抽吸脂肪组织去除过量流体的动作(动作110)。过量的流体可包括血液且经常包括肿胀流体，其可干扰相关细胞的下游处理动作和分离。在一个实施方案中，使用重力沉降或离心去除过量流体的样品可以分成为脂肪组织层和过量流体层，因为脂肪组织具有比过量流体低的密度。脂肪组织层和过量流体然后可分开至不同的容器，以便从过量流体分离脂肪组织。可将洗涤溶液施加至脂肪组织以便洗涤所述组织，所述洗涤溶液包括例如盐溶液、乳酸林格氏溶液、汉克斯平衡盐溶液或磷酸盐缓冲生理食盐水溶液，并且可重复分层过程以便更彻底地洗涤脂肪组织并去除过量流体。在另一实施方案中，可使用包括网的粗滤器排出过量流体。可将洗涤溶液添加至脂肪组织并且使用粗滤器排出以便洗涤所述组织。可重复这一洗涤过程。在一些实施方案中，粗滤器可包括孔径为约30微米(μm)至约1毫米(mm)、例如约30μm、约50μm、约70μm、约85μm、约100μm、约120μm、约140μm、约200μm、约300μm、约500μm、约700μm或约1mm的孔。在其它实施方案中，粗滤器可包括孔径为约70μm至约500μm、例如约70μm、约100μm、约140μm、约200μm、约300μm或500μm的孔。更确切地说，粗滤器可包括孔径为约70μm至约200μm、例如约80μm、约90μm、约100μm、约120μm、约140μm、约170μm或约200μm的网式过滤器。在本公开的另一实施方案中，粗滤器的孔径小于所述组织以使得组织被粗滤器保留下来。为有效去除过量流体，可施加洗涤动作约1至约10次，例如一次、两次、三次、四次、五次、六次、八次或十次，所述洗涤动作包括添加洗涤溶液和去除洗涤溶液。脂肪样品的体积与添加用于每次洗涤的洗涤溶液的体积之间的比率可在约1∶0.2与约1∶10之间，例如约1∶0.2、约1∶0.3、约1∶0.5、约1∶0.7、约1∶1、约1∶2、约1∶3、约1∶5或约1∶10。例如，使用肿胀吸脂术收集的100ml脂肪抽吸脂肪组织可与100ml的乳酸林格氏溶液混合，并且使用尼龙网排出，所述尼龙网具有孔径为约140μm的孔。这一过程可进行三次以便完成过量流体的去除。在另一实施方案中，各洗涤动作包括将洗涤溶液添加至样品并且从样品去除，所述洗涤溶液的体积在样品体积的0.6倍与4倍之间，例如样品体积的0.6、0.8、1、1.2、1.5、1.8、2、2.5、3或4倍，并且洗涤动作进行一次、两次、三次或四次。在另一实施方案中，过量流体去除动作可组合使用重力分层的动作，接着使用粗滤器排出。在另一实施方案中，可将洗涤溶液添加至并且与未处理的脂肪组织混合以便稀释过量流体，接着分层或使用网式粗滤器排出流体。添加洗涤溶液可使分层或排出更有效。

在本公开的另一实施方案中，过量流体去除动作可通过将样品放入具有出口的容器中并且然后在不使用粗滤器的情况下排出过量流体来进行。在一个实施方案中，容器可进一步包括用于流体控制的构件，例如夹阀。为进行过量流体的去除，可将过量流体通过出口排出，并且当样品逼近出口时，可使用流体控制构件将出口封锁。出口的尺寸可小于组织样品或出口具有允许组织样品通过的较大尺寸。所述动作可手动或借助于传感器进行，所述传感器例如光学传感器或红外传感器，其关于出口检测样品。可将洗涤溶液添加至组织样品以便洗涤或清洗样品，并且可重复过量流体去除动作以清洁组织样品。图1A示出的所述方法的第二动作(动作120)是解离脂肪组织。脂肪组织可使用超声波解离。脂肪组织可使用解离溶液解离。解离溶液可包含分解额外的组织细胞基质的酶。解离溶液可包含胶原酶、蛋白酶(protease)、蛋白酶(proteinase)、中性蛋白酶、弹性蛋白酶、透明质酸酶、脂酶、胰蛋白酶、释放酶、DNA酶、脱氧核糖核酸酶、胃蛋白酶或其混合物。解离溶液可包含浓度在0.1mg/ml与10mg/ml之间，例如约0.1mg/ml、约0.2mg/ml、约0.3mg/ml、约0.5mg/ml、约0.75mg/ml、约1mg/ml、约1.2mg/ml、约1.5mg/ml、约2mg/ml、约3mg/ml、约4mg/ml、约5mg/ml、约7mg/ml或约10mg/ml的胶原酶。解离溶液可包含胰蛋白酶。解离溶液可包含胶原酶和脱氧核糖核酸酶。解离溶液可包含胶原酶、透明质酸酶以及脱氧核糖核酸酶。解离溶液可包含0.2mg/ml与5mg/ml之间的胶原酶、0.1mg/ml与4mg/ml之间的透明质酸酶以及1单位与400单位之间的脱氧核糖核酸酶，其中每一单位被定义为使用DNA作为底物、在4.2mM的Mg++浓度下在pH5.0、25℃下每分钟每ml产生0.001的A260变化的酶活性。解离溶液可进一步包含钙离子和/或镁离子。解离溶液可包含浓度在0.1mM与10mM之间，例如约0.1mM、约0.2mM、约0.3mM、约0.5mM、约0.7mM、约1mM、约1.5mM、约2mM、约3mM、约4mM、约5mM、约6mM、约7mM、约8mM或约10mM的镁或钙离子。

在添加解离溶液后，组织可在某一温度(例如约37℃)下孵育某一段时间，例如约5分钟至约30小时。在孵育过程中，组织和解离溶液可间歇和/或持续混合以便有利于有效的反应。组织解离动作或孵育动作可在37℃下进行，持续约10分钟至约120分钟，例如约10分钟、约15分钟、约20分钟、约30分钟、约45分钟、约60分钟、约75分钟、约90分钟或约120分钟，伴随对解离溶液中的组织样品的间歇轻轻搅拌，其中比每3分钟更频繁地进行搅拌，例如每秒、每2秒、每3秒、每5秒、每10秒、每20秒、每30秒、每45秒、每60秒、每90秒、每120秒或每180秒。

在解离动作结束时，可添加金属离子螯合剂如乙二胺四乙酸(EDTA)来隔绝金属离子并且中止解离溶液中的酶的活性，并且温度可降低至约4℃与30℃之间，例如室温、约25℃、约22℃、约18℃、约15℃、约12℃、约8℃或约4℃。孵育后，温度可保持在大约室温，例如大约25℃，或在18℃与28℃之间。在另一实施方案中，在解离动作后，可添加血浆、富血小板血浆或血清来抑制解离溶液中的酶。

图1A的方法的第三动作(动作130)是去除游离的油脂、基质纤维、组织碎片，以及不想要的细胞，例如脂肪细胞。脂肪细胞、基质纤维以及组织碎片可使用网式粗滤器基本上去除，所述网式粗滤器包括孔径在约10μm与约70μm之间，例如约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约50μm、约60μm或约70μm的孔。在另一实施方案中，解离的组织样品通过孔径在约20μm与约50μm之间，例如约20μm、约22μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm以及约50μm的网。可收集通过网式粗滤器的滤液。或者，可使用离心基本上去除脂肪细胞、基质纤维以及组织碎片。

图1A的方法的第四、第五以及第六动作(动作140、150以及160)分别包括减少红血球(RBC)、浓缩相关细胞以及洗涤细胞。这三个动作的顺序可互换。例如，在一个实施方案中，细胞可首先浓缩、洗涤，并且然后减少RBC。在另一实施方案中，细胞可首先洗涤，之后对其进行浓缩。在另一实施方案中，可同时洗涤并且浓缩细胞。浓缩动作可有利地在需要较小体积的应用中进行。例如，经常在研究中进行培养从脂肪组织分离的细胞。为在细胞培养烧瓶中获得较高的接种细胞密度，并且为增大培养效率，可浓缩细胞。分离的细胞还可用于移植到或注射到人体或动物中，其中经常需要高的细胞浓度来产生较好的结果。细胞浓缩还可具有以下优势：基本上去除在先前动作中所使用的试剂，例如解离溶液中的酶，所述试剂在移植到动物或人患者中时可抑制细胞生长或引起不利作用。在一个实施方案中，可使用微流体装置来浓缩相关细胞和/或去除红血球。微流体装置可被构造来同时实现第四、第五和/或第六动作。另外，微流体装置可被构造来去除淋巴细胞以便降低免疫反应的潜力。在另一实施方案中，浓缩动作可使用离心实现。在另一实施方案中，浓缩动作可使用膜滤器实现。在另一实施方案中，浓缩动作可使用中空纤维、例如中空纤维膜滤器实现。在另一实施方案中，红血球减少动作可使用红血球溶解溶液、例如氯化铵实现，在红血球溶解溶液中，红血球选择性地溶解。

图1A中所示的实施方案的第六动作(动作160)是洗涤相关细胞和/或将相关细胞转移至需要的缓冲液中。可采用离心、缓冲液交换和/或透析法。或者，微流体装置还可被构造来进行这一动作。这一动作进一步减少了在先前动作中所使用的残余试剂，并且在相关细胞有待用于临床移植时可能是需要的。然而，在一些实施方案中，可略去动作140-160。

在本公开的一个实施方案中，一种方法包括预调节组织、解离组织以及精制所释放的细胞。图1B示出一般指示为200的这种方法的这个实施方案的流程图。在一个实施方案中，组织预调节动作(动作210)包括排出废物流、去除废物流、去除过量流体、清洗组织样品、洗涤组织样品和/或切碎组织样品。当组织样品包含难以用酶消化或解离的大块时，切碎可为有利的。组织预调节动作可使用本公开中公开的用于从脂肪组织分离非脂肪细胞群的方面和实施方案实现。例如，组织预调节动作可包括将组织样品保留在第一容器中，而同时使过量流体如血液、缓冲溶液或其它体液通过到达第二容器。组织样品的保留可使用第一容器中的网实现。在一个实施方案中，网的孔径在约70μm与约300μm之间，例如约80μm、约90μm、约100μm、约120μm、约140μm、约170μm、约200μm或约300μm。或者，组织样品的保留可使用检测组织样品关于第一容器的位置的检测器或传感器实现，而不使用第一容器中的网。组织预调节动作可进一步包括一次或重复地添加并去除清洗溶液，以便洗涤组织样品。组织预调节还可使用离心来实现，其中组织样品在离心力下与过量流体和/或废物流分离。或者，如果组织处于对于解离和精制可接受的条件下，组织预调节动作可省略。

在一个实施方案中，组织解离动作(动作220)包括在适于酶消化的温度下，例如在约32℃与约38℃之间，在解离溶液中孵育组织样品，持续时间在约3分钟与20小时之间，所述解离溶液包含至少一种酶，例如胶原酶、蛋白酶(protease)、蛋白酶(proteinase)、中性蛋白酶、弹性蛋白酶、透明质酸酶、脂酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、释放酶、DNA酶、脱氧核糖核酸酶、胃蛋白酶或其组合。在另一实施方案中，组织解离动作包括使超声波通过组织样品。在组织解离动作过程中，细胞从组织样品释放。

所释放的细胞的精制(动作230)可包括使用过滤器、网、中空纤维、抗体、微流体装置或离心进行的细胞浓缩、细胞洗涤、细胞分离(cell separation)、细胞分离(cell isolation)、碎片去除、非靶细胞去除、红血球减少或动作的组合。对于许多应用如护理点应用和现场应用来说，可能需要在较短的一段时间内，例如15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟或120分钟进行本公开的整个方法。

应理解本文公开的许多动作和实施方案还可用于其它组织处理应用，并且本公开的实施方案不限于从脂肪组织分离非脂肪细胞。例如，所述实施方案可应用来解离实体肿瘤、胎盘组织、含有干细胞的组织、胰腺组织、脑组织、心脏组织、胰岛、胰腺组织、肝脏组织、含有祖细胞和/或干细胞的组织、皮肤组织、韧带组织、结缔组织、间充质组织、含有相关细胞的组织或其它组织片。本文公开的用于从脂肪组织分离非脂肪细胞群的许多动作和实施方案还可用于研究和药理学测试系统中。可进行细胞例如肝细胞、成纤维细胞、角化细胞、软骨细胞、心肌细胞、卵母细胞、神经细胞以及干细胞以及体外培养的组织的分离，以用于生理学、代谢以及功能性研究或用于在药理学测试系统中进行药物测试。本文公开的用于从脂肪组织分离非脂肪细胞群的许多动作和实施方案还可用于移植组织工程中。使用本文公开的方法和/或装置获得的细胞可体外培养以形成体外培养的移植用组织。例如，可分离并移植肝细胞以治愈慢性肝病或在急性器官衰竭之后代用肝功能。可分离并培养软骨细胞以替代损坏的软骨。可分离皮肤成纤维细胞和角化细胞以建构三维皮肤移植物来治疗烧伤、糖尿病或其它溃疡。可分离来自不同组织的肿瘤细胞并且与树突状细胞融合用于肿瘤免疫疗法。可分离脂肪来源的干细胞以产生功能性细胞和组织。

还应理解，本文公开的许多动作和实施方案还可用于从胰腺组织获得胰岛细胞。朗格汉斯胰岛移植对于1型糖尿病患者来说是一种有希望的可行治疗选项。需要具有胰腺手术(包括由于慢性发炎完全去除胰腺)的患者也可为移植候选者。胰岛移植可恢复所去除器官的一些功能。临床研究示出接受分离的胰岛至肝脏的注射的许多糖尿病患者可持续数年不依赖于胰岛素。可使用本文公开的方法和/或装置的实施方案来从供体胰腺分离人胰岛用于移植。由于供体器官的可用性经常受到限制，因此高度需要每个器官高产量的分离的胰岛。胶原酶或胶原酶与中性蛋白酶、其它酶和/或超声波的组合可用于解离胰腺的支撑基质。

在本公开的另一实施方案中，在手术程序过程中从患者去除的实体肿瘤可解离并制备以获得肿瘤细胞用于分子测试、遗传测试、药物测试和/或其它测试和分析，从而获得可改变、影响、有利于、确定或优化治疗决策的信息。使用本文公开的方法和/或装置处理的癌细胞或肿瘤细胞可直接用于蛋白组学应用，如鉴别生物标记物、测试生物标记物以及质谱分析，以及用于基于RNA的应用，如微阵列杂交和遗传分析，用于测试药物和/或用于细胞学应用如流式细胞术分析和免疫表型分型。可根据本公开制备的细胞包括乳腺癌细胞、肾癌细胞、肝癌细胞、肺癌细胞、鼻咽癌细胞、卵巢癌细胞以及前列腺癌细胞。细胞还可用于纯化蛋白质，以测试基于抗体的癌症疗法。或者，细胞可用于建立原代细胞系。

应进一步理解本文公开的许多动作和实施方案还可用于食品安全应用，如解离食品用于食品安全或其它应用，所述食品包括例如汉堡肉饼、牛肉、羊肉、鸡肉、猪肉、火鸡、甲壳类、鱼、家禽、碎牛肉、碎肉、碎鸡肉、碎火鸡、碎猪肉、碎羊肉、热狗、玉米狗、混合肉、条形糖果以及花生酱。潜在的细菌、病毒、酵母、寄生物以及其它食源性病原体，例如金黄色葡萄球菌、单核细胞增多性李斯特氏菌、肉毒梭状芽胞杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌、大肠杆菌O157：H7等，可使用本文公开的实施方案的方面从解离的食品样品释放和富集。然后可使用细胞培养技术、基于抗体的技术如横向流测定和酶联免疫吸附测定(ELISA)、分子技术如聚合酶链反应(PCR)、使用肽核酸探针(PNA FISH)的荧光原位杂交以及酶扩增或其它技术检测病原体。本文公开为用于食品样品制备的方法的方法实施方案使得能够灵敏检测病原体，因为可释放、富集并且检测包埋在食品样品中的病原体。

本公开的一个实施方案是图2A中示意性地示出并且一般指示为300的样品处理装置。样品处理装置300包括样品调节室310和废物室320。样品调节室310包括用于从样品源340接收样品320的第一入口305，所述样品例如脂肪抽吸物、来自吸脂术的脂肪组织样品、实体组织、食品样品等；用于从清洗溶液源350接收清洗溶液的第二入口315，所述清洗溶液例如缓冲溶液、生理食盐水溶液等；用于收集调节后样品360的第一出口325；以及连接至废物容器320的第二出口335。第二出口335可包括构件345来打开和关闭调节室310与废物容器320之间的流体连接，所述构件例如阀、夹阀、旋塞阀等。样品调节室310允许样品将它的过量流体排到废物容器中，并且使用清洗溶液洗涤。调节室可进一步包括传感器，其优选地接近第二出口335，以便检测当过量流体或清洗溶液排到废物容器中时样品是否靠近出口。调节室可进一步包括放置在第一入口与第二出口之间的粗滤器，所述粗滤器被构造来在样品洗涤、样品清洗以及去除过量流体过程中保留样品。在一些实施方案中，粗滤器可包括过滤器，所述过滤器包括孔径为约30μm至约1mm，例如约30μm、约50μm、约70μm、约85μm、约100μm、约120μm、约140μm、约200μm、约300μm、约500μm、约700μm或约1mm的孔。在其它实施方案中，粗滤器可包括孔径为约70μm至约500μm，例如约70μm、约100μm、约140μm、约200μm、约300μm或500μm的孔。粗滤器可包括孔径为约70μm至约200μm，例如约80μm、约90μm、约100μm、约120μm、约140μm、约170μm或约200μm的网式过滤器。在另一实施方案中，粗滤器的孔径小于组织，这样使得组织被粗滤器保留下来。

清洗溶液可经由流量控制装置330进入调节室，所述流量控制装置例如蠕动泵，其控制添加至调节室的清洗溶液的体积。流量控制装置可包括至少一个阀和体积可改变的容器。例如，流量控制装置可包括旋塞阀370和注射器380，如图2B示意性地示出。为分配测量的体积，旋塞阀首先切换至入口与注射器流体连接的位置。拉动注射器的活塞以将流体从入口抽入注射器。然后将旋塞阀切换至出口与注射器流体连接的位置。接下来，推动注射器的活塞以经由出口将流体分配出注射器。最后，再次切换旋塞阀以将注射器与入口流体连接，从而完成泵送循环。可重复泵送循环直到将所需体积的清洗溶液添加至调节室。流量控制装置还可包括两个止回阀CV1、CV2(即允许流体在一个方向上流动的阀)和注射器，如如图2C示意性地示出。为分配测量的体积，首先拉动注射器的活塞并且然后推动，以完成泵送循环。第一止回阀(CV1)被构造来允许流体从入口流动至注射器，并且第二止回阀(CV2)被构造来允许流体从注射器流动至出口。可重复泵送循环，包括拉动和推动活塞以分别将流体抽入和将流体推出注射器，直到将所需体积的清洗溶液添加至调节室。或者，图2B或图2C中描绘的流量控制装置中的注射器可用一个可膨大和收缩的袋或体积可以受控方式改变的容器替代。

本公开的另一实施方案是图2D中示意性地示出并且一般指示为400的样品处理装置。样品处理装置400包括样品解离室410和细胞精制装置420。解离室包括接收样品的第一入口405、从解离溶液源430接收解离溶液的第二入口415，以及与细胞精制装置流体连接的至少一个出口425。解离室被构造来将样品解离成小组成成分，例如单个细胞和小细胞凝块。解离溶液可包含分解样品的酶。例如，解离溶液可包含胶原酶、蛋白酶(protease)、蛋白酶(proteinase)、中性蛋白酶、弹性蛋白酶、透明质酸酶、脂酶、胰蛋白酶、释放酶、DNA酶、脱氧核糖核酸酶、胃蛋白酶或其混合物。可将温度控制在例如约37℃，并且解离室中的样品和流体可混合以便有利于有效的酶反应和均一的解离。解离室的一个实施方案为柔性袋。袋可揉擦、挤压、卷起、摇动、震动、部分挤压并且前后释放或以其它方式搅拌来有利于混合。解离溶液还可包含清洁剂，如吐温20或十二烷基硫酸钠。当使用超声波来解离样品时，解离溶液可包含有效传导超声波的介质。解离室可包括粗滤器，例如网或过滤器。粗滤器可用于将样品保持在用于有效解离的位置和/或用于从解离的样品去除大的碎片。在一些实施方案中，粗滤器可包含过滤器，所述过滤器包括孔径为约30μm至约1mm，例如约30μm、约50μm、约70μm、约85μm、约100μm、约120μm、约140μm、约200μm、约300μm、约500μm、约700μm或约1mm的孔。在其它实施方案中，粗滤器可包括孔径为约70μm至约500μm，例如约70μm、约100μm、约140μm、约200μm、约300μm或500μm的孔。粗滤器可包括孔径为约70μm至约200μm，例如约80μm、约90μm、约100μm、约120μm、约140μm、约170μm或约200μm的网式过滤器。在另一实施方案中，粗滤器的孔径小于组织，这样使得组织被粗滤器保留下来。

细胞精制装置连接至解离室。在一些实施方案中，样品处理装置进一步包括在解离室与细胞精制装置之间的阀435。阀可关闭以用于用解离溶液孵育样品，并且可打开以允许所释放的细胞进入细胞精制装置。

细胞精制装置被构造来从解离室接收所释放的细胞并且精制所释放的细胞。在一些实施方案中，细胞精制装置包括经由入口445与解离室流体连接的室、用于收获精制的细胞440的出口455，以及构造来去除解离的样品中的大碎片的粗滤器。粗滤器可包括孔径在约10μm与约100μm之间，例如约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约50μm、约70μm或约100μm的过滤器。粗滤器还可包括孔径在约20μm与约60μm之间，例如约20μm、约22μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm、约50μm以及约60μm的网。

本公开的另一实施方案是图2E中示意性地示出并且一般指示为500的样品处理装置。样品处理装置500包括第一室510、废物容器520以及细胞精制装置530。如以上所公开，细胞精制装置可包括网。第一室可充当预调节室和解离室，在预调节室中样品可在解离前进行洗涤，在解离室中，样品可解离成较小的组成成分，例如单个细胞或小细胞聚集体。第一室包括用于接收样品的第一入口505和用于从清洗溶液源350接收清洗溶液的第二入口515。在一些实施方案中，清洗溶液和解离溶液可经由同一入口进入第一室。在其它实施方案中，第一室包括用于从解离溶液源430接收解离溶液的第三入口525。第一室可进一步包括粗滤器，例如网或过滤器，如以上关于解离室和调节室的段落中所描述。第一室与废物室和细胞精制装置流体连接。可包括例如夹阀或瓣阀的阀V1和V2可用于控制流体流量。例如，在样品预调节过程中，阀V1可打开以使得过量流体和清洗溶液能够从第一室流入废物容器中。V1与V2可关闭以允许在样品解离过程中用解离溶液对样品进行孵育。解离后，V2可打开以允许将解离的样品转移至细胞精制装置。

在本公开的一些实施方案中，在装载到第一室510之前，将脂肪组织样品预加温至某一温度，例如37℃。预加温作为对脂肪组织样品的处理可缩短处理组织样品所要求的时间。在本公开的其它实施方案中，使用平均波长在300nm与700nm之间的光将脂肪组织样品光激活，然后装载到第一室510中。光激活可增加组织样品中细胞的效能。在本公开的另一实施方案中，在装载到第一室510之前，使用声波处理脂肪组织样品，即音波使组织松散，从而致使组织样品易于解离。

样品处理装置可进一步包括如以上所述用于控制进入第一室的清洗溶液的流量的流量控制装置330。可与流量控制装置330相似的流量控制装置330B也可用于控制注入到第一室中的解离溶液的流量。在一些实施方案中，解离溶液在注入第一室之前装载到注射器中。

应理解本文公开的样品处理装置可具有变化和组合。例如，如图2F所示，一般指示为500A的样品处理装置的一般实施方案可采用两个阀(V1、V2)来控制第一室、废物容器以及细胞精制装置之间的流体流量。流量控制装置可包括两个止回阀(CV1、CV2)和体积测量装置540，例如注射器。解离溶液可经由止回阀CV3连接至第一室。

在图2G中示意性地示出一般指示为500B的本公开的样品处理装置的另一实施方案，其中使用至少3个旋塞阀(SC1、SC2、SC3)来控制流体流量。例如，在样品预调节过程中，过量流体和清洗溶液可从第一室转移至废物容器中。旋塞阀(SC3)可切断(shut off)退出第一室的流动，以允许在样品解离过程中用解离溶液孵育样品。解离后，旋塞阀(SC3)可将第一室连接至细胞精制装置，以允许将解离的样品转移至细胞精制装置。

图3A示出图2E中示意性地示出的装置的实施方案。所述装置包括接合在一起以形成多个室的两个塑料片。所述装置可按流线型、易于使用、安全而且具有成本效益的方式来有利于本文公开的用于组织处理方法。室1为可膨大至某一体积的测量室。所述室包括入口(端口1)和出口(端口2)。室1可设计来纳入流体，并且分配某一预定体积的流体，从而控制待通过入口(端口3)分配至室2用于组织处理的流体的体积。端口2和端口3可通过一段管线流体连接，所述管线可使用夹阀、瓣阀、旋塞阀、止回阀或一种或多种其它设阀机构夹紧以使端口2从端口3断开流体连接。为操作室1，最开始关掉端口2与端口3之间的连接。将流体经由端口1引入室1以完全或部分地使室膨大。然后，使用例如弹簧夹、夹阀、旋塞阀、止回阀或一种或多种其它设阀机构切断端口1。接下来，打开端口2与端口3之间的阀以当室1收缩时允许室1中的流体流入室2。室1的收缩可通过使用重力、通过虹吸作用或通过本领域中已知的其它方法通过外部挤压和/或压缩所述室来完成。室1可定位在高于室2处，以有利于使用重力将流体分配至室2。这一过程将预定量的流体转移至室2，通过室1的膨大体积与收缩体积之间的差异来确定所述量。如果需要较小体积的流体，室1可部分地压缩、挤压和/或夹紧来控制进入和/或退出室1的流体的体积。或者，室1可仅部分地收缩以分配其中的一部分流体。如果需要较大体积，可重复膨大-收缩过程数次直到将所需体积的流体转移至室2。

室1、端口1以及端口2可为图2B或2C中示意性地示出的流量控制装置的实施方案。

端口1和端口2可包括止回阀，所述止回阀还称为仅分别允许流体进入和退出室1的单向阀。测量和分配设定体积的流体的动作变得非常简单：对室1解压缩允许流体经由端口1进入并且压缩室1来经由端口2将流体推出。

或者，室1可为储存室，其提供样品处理所需的预包装的溶液。例如，乳酸林格氏溶液、平衡盐溶液、生理食盐水溶液、解离溶液、洗涤溶液、清洗溶液、含有乙二胺四乙酸(EDTA)的溶液和/或酶溶液可包装在室1中作为所述装置的一部分。

在另一实施方案中，测量室可包括包括活塞的注射器，所述注射器可通过拉动和推动活塞来抽入和/或分配预界定体积的流体。在另一实施方案中，测量室可包括安装在蠕动泵上的柔性管线，其中使用蠕动泵控制流体流量。

室2可为图2E中示意性地示出的第一室510的实施方案。室2可为组织洗涤室，其包括一个或多个入口和出口。室2还可充当解离室，并且可进一步包括至少一个网，例如包括筛网、半透膜、和/或多孔或微孔膜的过滤机构。组织样品，例如血液、骨髓、脑脊髓液(CSF)、羊水、脂肪抽吸物、肿瘤活组织检查样品、胎盘组织、含有干细胞的组织、胰腺组织、脑组织、心脏组织、胰岛、胰腺组织，肝脏组织、含有祖细胞和/或干细胞的组织、含有相关细胞的组织、组织片等可经由入口(端口4)引入或装载到室2中。来自样品的过量流体可经由接头1通过网排入废物收集室(室3)中。可将洗涤溶液添加至室2以洗涤和/或清洗样品。可经由室1测量洗涤溶液并且分配至室2中。可添加用以处理样品的溶液以改变样品。可对室2施加混合构件以使清洗和洗涤更有效。例如，可揉擦、轻轻挤压、摇动、震动、部分挤压并且前后释放或以其它方式搅拌室2以有利于混合。废物流可然后排入到废物收集室(室3)。在混合过程中可使用设阀构件关闭室2的出口(接头1和2)以在排出废物流之前允许洗涤溶液与组织样品之间的彻底混合。可应用图3F中图解的夹子例如夹子1、夹子2和/或夹子3来夹紧各室并且关闭各室之间的流体连接。洗涤过程可重复数次，例如2、3、4或5次。在洗涤动作中，组织样品可保留在室2中。对于包含小块的组织样品，室2可包括网或膜滤器来有效地保留样品。可并入多个网和/或过滤器层(网1和网2)来提供希望的组织保留。

洗涤后，可将解离溶液添加至室2，以解离组织样品并释放细胞。可使用加热、冷却和/或温度控制系统将室的温度设定在某一优化的温度以便有利于样品解离。例如，所述装置可放置在孵育器、水浴中和/或放置成与恒温板相接触，以便将温度保持在约37℃用于最佳酶消化。解离溶液可包含一种或多种酶来分解结缔基质、胞外基质等。例如，可在37℃下使用胶原酶来分解胶原纤维。还可使用其它试剂来用于组织消化，包括蛋白酶(protease)、蛋白酶(proteinase)、胰蛋白酶、蛋白酶K、溶酶、酶类、溶解溶液、透明质酸酶、脂酶、胰蛋白酶、释放酶、DNA酶、脱氧核糖核酸酶、胃蛋白酶或其混合物。在消化过程中可关闭解离室(室2)的出口(接头1和/或接头2)。可揉擦、轻轻挤压、摇动、震动、部分挤压并且前后释放或以其它方式搅拌室2以有利于混合并且促进有效的组织解离。当消化动作完成时，可打开接头2以允许所释放的细胞退出解离室。室2中的至少一个网可用于去除或保留大片的碎片。可应用一个或多个包括添加洗涤溶液的连续的洗涤动作(chase wash act)，以清洗掉消化后潜在截留在室2中的细胞。

图3A中所示的样品处理装置可进一步包括碎片去除室(室4)，其可包括网、膜滤器、和/或另一碎片去除机构(例如网3)。可将解离的样品转移至碎片去除室，其中可从样品去除大块、不需要的细胞和/或碎片。室4还可用作样品储存室，其中容纳所释放的细胞直到进一步使用。可经由端口5收集所释放的细胞。室4可为图2E中示意性地示出的细胞精制装置530的实施方案。

图3B和3C示出网并入到室4中的实施方案。网可折叠、夹在两个柔性片之间并且焊接、胶接、热封、或以其它方式融合在一起以形成室4。类似地，网或膜滤器可并入在室2中。图3D和3E分别包括室2的一部分的分解视图和截面视图，其示出室2中可使用一个或多个网。室2和/或室4中包括的网可包括沿着流体流动通过室2和/或4的路径而逐渐变小的孔。例如，网1(图3D)的标称孔径可为约100μm至约900μm，网2的标称孔径可为约50至约200μm，并且网3(图3C)的标称孔径可为约10μm至约60μm。

应理解本公开不限于图3A-3F中所示的实施方案的具体构造。本公开的实施方案可包括比图3A-3F中所示的更多或更少的室。可采用具有不同功能的室，并且这些室可被构造来达成包括一系列具体动作的具体任务。例如，所述室可具有包括但不限于以下的功能：样品收集、洗涤、清洗、分层、混合、加热、冷却、过滤、消化、储存、设阀、体积测量、泵送、流体转移和操纵、细胞标记、样品处理、解离、废物流收集、凝块去除、碎片去除、溶解、浓缩、聚合酶链反应(PCR)、孵育、杂交、细胞培养、细胞扩增等。

使用两个塑料片形成图4中一般图解为600的本公开的样品处理装置的另一实施方案。室1为样品洗涤和解离室，其包括三个入口端口(端口1、端口2以及端口3)、网(网1)以及两个出口接头(接头1和接头2)。室2为凝块减少室，其包括入口接头(接头2)、出口/入口接头(接头3)以及网(网2)。室3任选地包括网(网3)，其可为用于分离的细胞和进一步碎片去除的储集器，或为细胞精制室。室4为废物溶液收集室，其包括与样品洗涤和解离室(室1)的出口接头流体连通的入口管线(接头1)。

图5A和5B示出本公开的包括两个网的室610的另一实施方案。这两个网被构造成基本上不重叠。每一个网折叠并夹在两个柔性的外片之间。这个实施方案可具有较易于制造的优势，因为只有两层网必须融合在片之间。

图6A和6B示出本公开的室620的另一实施方案，其包括夹在两个柔性外片之间的至少一个未折叠的网。所述网定位在入口端口与出口端口之间，并且被构造成使得从入口端口进入的流体必须通过所述网来到达出口端口。入口端口和出口端口处于网的相对侧。这种构型可具有易于制造的优势，因为只有一层网必须密封在两个片之间。

图7示出本公开的室630的另一实施方案，其包括夹在两个柔性外片之间的打褶的网。这种构造可具有网面积增加的优势。

图8A和8B示出本公开的室640的另一实施方案，其中网折叠并密封以在并入到室之前形成囊袋。可沿着折叠线折叠一片塑料网，例如聚酰胺网，并且使用例如加热密封或高频焊接沿着两个密封线密封以形成网囊袋。网囊袋然后可定位在两个柔性塑料片、例如聚氯乙烯(PVC)片之间，并且使用例如加热密封或射频焊接沿着密封缘密封，从而形成室。

图9A和9B示出本公开的室650的另一实施方案，其中网折叠、夹在两个柔性塑料片之间，并且密封在室中。此处，室和网被构造成使得经由入口端口进入室的样品可经由出口端口1退出，而不通过网，而经由出口端口2退出的一部分样品必须通过网。网的折叠线大致为竖直的。在另一实施方案中，折叠线可关于竖直线成一定角度。

在本文所公开的任何样品处理装置的室中可利用图5A-9B中所图解的任一个或多个网构造，例如，在样品处理装置500的室2或室4中的一个或多个和/或在样品处理装置600的室1、室2、和/或室3中的一个或多个。

图10A和10B示出在两个室之间的包括至少一个管线段的接头，所述接头可包括在本文所公开的任何样品处理装置实施方案中。将塑料片切口，并且管线穿过所述切口从一个室桥接至另一室。这种构造可允许设阀构件接取所述管线。例如，可采用弹簧夹或滑动夹子来开启和关掉通过管线的流体连接。管线部分可进一步包括软的且柔性的伸展段(图10A和10B中的管线2)，以便有利于可靠的夹紧。这在使用夹阀时可为有利的。可手动、气动或用螺线管致动夹阀。当需要时，柔性管线还可有利于蠕动泵送。

本文公开的样品处理装置的实施方案可进一步包括其它部分，如图11中图解的那些(例如，可插入洗涤溶液袋的尖状物、一个或多个弹簧夹、Y形插入部位、尖状物端口和/或用于连接至注射器的鲁尔接头)，和/或可作为较大系统的组成部分连接至其它模块。可采用隔膜、注入端口、尖状物端口、阀、止回阀、管、转接头、鲁尔接头、阴鲁尔锁、阳鲁尔锁、注射器、旋塞阀和/或其它连接机构来互连本公开的实施方案的部分与其它部分。

本公开的另一实施方案为图12中一般图解为700的样品制备装置，其包括样品解离室(室1)、废物容器(室2)以及细胞精制室(室3)。室1可任选地包括第一滤网以有利于样品洗涤、清洗以及预调节。网包括孔径在约20μm与约600μm之间的孔。对于处理脂肪抽吸样品来说，网的孔径可优选地在约40μm与约200μm之间，例如约40μm、约50μm、约60μm、约70μm、约80μm、约90μm、约100μm、约120μm、约140μm、约170μm或约200μm。旋塞阀控制端口5处的流体连接，所述端口在样品解离和孵育过程中可关闭，在样品洗涤过程中可经由端口7连接至室2，并且可经由端口6连接至室3以用于收集所释放的细胞。室3可包括第二滤网，其孔径在约15μm与约150μm之间。如果待收集的所释放的细胞包含细菌，那么第二网的孔径可在约3μm与约20μm之间，例如约3μm、约5μm、约7μm、约10μm、约12μm、约15μm、约17μm或约20μm。第二网从解离的样品去除碎片并且精制所释放的细胞，所述细胞可在端口8处收集。装置可进一步包括接收样品的开口，例如端口4(其可包括尖状物端口)；接收清洗溶液的入口，例如端口1(其可包括尖状物)；以及至少一个用于接收解离溶液的入口，例如端口2。

本公开的另一实施方案为在图13中一般图解为800的一种样品制备装置，其包括以预限定模式粘结在一起以形成样品解离室(室1)、废物容器(室2)以及细胞精制室(室3)的两个柔性材料片，例如塑料。室1可包括第一网(网1)以有利于样品洗涤、清洗以及预调节。室3可包括孔径小于第一网的孔径的第二网(网2)。旋塞阀1控制室1、室2以及室3之间的流体连接。室1包括入口端口(端口1)，其包括可有利于从注射器接收样品的接头，所述注射器例如具有导管尖端的注射器。室1进一步包括另一端口(端口2)，其连接至包括旋塞阀2和旋塞阀3的旋塞阀歧管。清洗溶液，例如乳酸林格氏注射液，可经由尖状物连接至样品制备装置。注射器1和旋塞阀2一起可充当流量控制装置，所述流量控制装置允许限定量的清洗溶液添加至室1。解离溶液可装载到注射器2中，并且经由旋塞阀3添加至样品制备装置。解离溶液可以浓缩形式装载到注射器2中，并且使用清洗溶液重构成正常工作浓度。室3包括出口端口，其中可收集所释放的细胞。在一些实施方案中，需要增大出口端口处的压力。室3可以气密性方式封闭在加压室(室4)中。室4包括压力端口，其中可施加加压的流体，例如压缩空气，以通过室3的柔性片直接对室3中的流体进行加压。图13B图解室3的实施方案，并且图13C示出包括室4的加压室的实施方案。通过在预限定的位置将两个柔性片粘结在一起来形成室3(图13B)。在所述片中做切口(切口1)，以允许另一片封闭室3并且形成室4。

本公开的另一实施方案包括下游处理单元(图14中所图解的DPU1000)，其可进一步处理、精制、培养、扩增和/或分析所处理的生物组织和/或所分离的细胞。下游处理单元可被构造来有利于例如一种或多种以下功能：样品洗涤、样品浓缩、样品分离(sampleseparation)、样品富集、样品分离(sample isolation)、缓冲液交换、样品标记、样品改变、过滤、磁性标记、磁性分离、聚合酶链反应(PCR)、抗体相互作用、使用抗体进行亲和捕获、细胞成像、酶联免疫吸附测定(ELISA)、蛋白制备、蛋白纯化、蛋白富集、质谱、高效液相色谱、流式细胞术、细胞拣选、功能测定、细胞培养、细胞扩增、细胞分化、免疫表型分型、横向流测定、荧光原位杂交、脱氧核糖核酸(DNA)杂交、核糖核酸(RNA)杂交、脱氧核糖核酸(DNA)反应、核糖核酸(RNA)反应等。

下游处理单元可包括微流体单元，所述微流体单元包括至少一个微流体装置。微流体装置可包括至少一个小于约1mm，例如约0.95mm、约800μm、约600μm、约500μm、约400μm、约300μm、约200μm、约150μm、约100μm、约80μm、约60μm、约50μm、约40μm、约30μm、约20μm和/或约15μm的通道尺寸。微流体装置还可包括具有至少一个基本上恒定的深度的通道。例如，微流体装置可包括约1mm、约800μm、约600μm、约500μm、约400μm、约300μm、约200μm、约150μm、约100μm、约80μm、约60μm、约50μm、约40μm、约30μm、约20μm或约15μm深的通道。微流体装置的通道深度可在标称通道深度的20％内。微流体装置可进一步包括基本上在一个表面上的通道，所述表面可为基本上平坦的或弯曲的。微流体装置还可包括形成在一个或多个平坦表面上的通道。

微流体装置可使用微制作、纳米制作和/或微加工技术形成，所述技术包括但不限于光刻、刻蚀、反应性离子刻蚀、深反应性离子刻蚀、湿式蚀刻、印记、注塑成型、压花、软压花、立体光刻、成型、软光刻、阳极键合、超声波键合、自我组装、和/或本领域已知的其它制作技术。

本公开的微流体单元的实施方案可包括以下各项中所公开的装置：国际申请PCT/US10/061866、国际公布WO2011/079217A1、美国专利号US7,150,812B2、美国专利号US7,735,652、美国专利号US8,021,614、美国专利号US8,186,913B2、美国专利申请公布号US2012/0063664A1、美国专利申请公布号US2011/0294187A1，其出于所有目的通过引用全部并入本文中，所述装置采用迪安流、惰性力、离心力、确定性横向位移、柱阵列、杆阵列、夹紧流、磁性结构、抗体组分、细胞捕获部分、蛋白捕获部分、脱氧核糖核酸(DNA)部分、核糖核酸(RNA)部分、过滤、切向流过滤、超声波聚焦、夹紧流等。

值得注意的是，本公开的一些实施方案，特别是国际公布WO2011/079217A1中所公开的并入微流体装置的那些，提供抗严重堵塞和沾污的装置，严重堵塞和沾污直到现在一直是阻止使用微流体装置来用于切向流过滤消化的脂肪组织的严重问题。

本公开的另一实施方案包括空心纤维单元，以浓缩和/或洗涤分离的细胞。

在包括微流体装置的下游处理单元的另一实施方案中，微流体装置洗涤细胞并且去除不想要的试剂。下游处理单元可包括缓冲溶液入口，以引入缓冲溶液来洗涤细胞。细胞洗涤还可使用设计来进行分析的微流体装置来实现。

在本公开的另一实施方案中，下游处理单元包括微流体装置，所述微流体装置将下游处理单元的输出物中的酶浓度降低大于约10倍，例如酶浓度降低约10、约20、约30、约40、约50、约70、约100、约150、约200、约400、约500、约750、约1,000、约2,000、约5,000、约10,000、约20,000、约50,000、约100,000、约200,000、约500,000或约1,000,000倍。可实现所述酶去除的微流体装置的一个实施方案公开在国际公布WO2011/079217A1中，其中微流体装置包括柱，并且采用至少一个缓冲液流(例如清洗溶液流)来洗涤细胞。

在本公开的另一实施方案中，下游处理单元包括微流体装置，所述微流体装置将大于89％的样品解离过程中引入的酶去除，例如去除了样品解离过程中引入的酶的约90％、约95％、约97％、约98％、约99％、约99.5％、约99.8％、约99.9％、约99.95％、约99.98％、约99.99％、约99.995％、约99.998％、约99.999％、约99.9995％或约99.9999％。

在本公开的另一实施方案中，下游处理单元包括微流体装置，所述微流体装置将约100％的样品解离过程中引入的酶去除。

在本公开的另一实施方案中，下游处理单元包括微流体装置，所述微流体装置提供胶原酶浓度小于约0.1mg/ml，例如为约0.09mg/ml、约0.05mg/ml、约0.03mg/ml、约0.02mg/ml、约0.01mg/ml、约0.007mg/ml、约0.005mg/ml、约0.003mg/ml、约0.002mg/ml、约0.001mg/ml、约0.0005mg/ml、约0.0002mg/ml、约0.0001mg/ml、约0.00005mg/ml、约0.00002mg/ml、约0.00001mg/ml、约0.000001mg/ml或约0.0000001mg/ml的输出物。

在本公开的另一实施方案中，下游处理单元包括微流体装置，所述微流体装置提供基本上不含在样品解离过程中引入的酶的输出物。在本公开的另一实施方案中，下游处理单元包括微流体装置，所述微流体装置提供不含在样品解离过程中引入的酶的输出物。

在本公开的另一实施方案中，下游处理单元包括微流体装置，所述微流体装置提供基本上不含在样品解离过程中引入的胶原酶的输出物。在本公开的另一实施方案中，下游处理单元包括微流体装置，所述微流体装置提供不含在样品解离过程中引入的胶原酶的输出物。

图15A、15B、15C、15D以及15E中示意性地图解出一般分别指示为910、920、930、940以及950的、可在本文公开的任一个或多个样品处理装置中使用的微流体装置的实例。

图15A示出微流体通道910，其具有细胞入口、缓冲液入口、细胞出口以及缓冲液出口。微流体通道的宽度和/或深度如此小(例如约100μm)，以使得样品和缓冲液形成彼此并排流动、而无显著对流混合的两个层流流动流。流动速度被配置来对不需要的颗粒(例如酶)给予足够的时间来从细胞流动流扩散至缓冲液流动流。因为细胞远大于不需要的颗粒，因此其扩散是如此的慢以致它们保留在细胞流动流中。细胞流和缓冲液流经由不同的退出口退出微流体通道，从而基本上去除不需要的颗粒。

图15B示出另一微流体通道920，其具有细胞入口、两个缓冲液入口、细胞出口以及两个缓冲液出口。通道和流速被配置来允许不需要的颗粒从细胞流扩散至缓冲液流，从而基本上去除不需要的颗粒。这种构型可具有高的去除效率，因为通过两个缓冲液流去除不需要的颗粒。

杆或柱可定位在微流体通道中，例如，如图15C中所图解的微流体通道930中所图解，以便使细胞和缓冲液流稳定、促进细胞扩散和/或支撑微流体通道。

用于透析的微流体装置可串联构造以形成一个级联。图15D中示出一个实例，其中将携带不需要的颗粒的缓冲溶液从缓冲液出口1去除，并且可经由缓冲液入口2引入新鲜的缓冲溶液，以基本上去除残余的不需要的颗粒。

图15E示出微流体装置950的另一实施方案，其包括通道和在通道中的杆阵列。引入通道中的流体的流速和通道尺寸设计成使得流体流是层流的。通常，在微流体装置中流体的雷诺数小于约1时，出现层流流动和层流液体流。杆阵列增加缓冲液流中颗粒的有效扩散系数，并且提高不想要的颗粒(例如酶)从细胞流的去除效率。

在一些实施方案中，用于形成微流体装置中的缓冲液流的缓冲液是清洗溶液。

在另一实施方案中，下游处理单元包括透析膜。

图16中示意性地示出的下游处理单元1000的另一实施方案包括微流体装置单元，所述微流体装置单元包括至少一个微流体装置，其浓缩所分离的细胞；和至少一个收集储集器，例如收集袋，其被构造来接收分离的细胞作为微流体装置的输出物。下游处理单元可进一步包括连接至所述收集储集器的注射器。在样品已经使用微流体装置进行处理之后，将输出物从收集储集器抽入注射器中。下游处理单元可进一步包括废物储集器，例如废物袋。

在本公开的另一实施方案中，下游处理单元包括多个微流体装置来实现处理大体积的输出样品所需要的容量、生产量以及功能。

流体的转移可使用重力、外部压力、真空、正压、负压、头高、泵(例如蠕动泵)、构造来挤压袋的机构、挤压袋的辊、挤压袋的板、和/或本领域中已知的其它液体转移机构来实现。在一个实施方案中，流体可使用注射器来转移。在另一实施方案中，流体可使用施加至室的外部空气压力来转移，所述室例如封闭含有细胞的袋(室3)的室4，如图13所示。

在本公开的另一实施方案中，下游处理单元包括用于培养细胞的细胞培养室。细胞培养室可使用接头来连接，所述接头允许拆卸细胞培养室。细胞培养室可置于孵育器中，其中可优化细胞生长的温度和条件，例如在约37℃的温度下和约5％二氧化碳浓度下。细胞培养室可进一步包含空气可渗透性材料，例如滤膜或硅酮橡胶膜，从而在细胞培养过程中允许气体交换。

如本文公开的样品处理装置的一个或多个室可包括一个网、多层网、和或一系列网(图5B)。在一些实施方案中，用于组织处理的网的孔径(例如孔的开口的中值或平均尺寸)可在约1μm与约10mm之间，例如约1μm、约3μm、约6μm、约10μm、约15μm、约25μm、约40μm、约70μm、约100μm、约140μm、约300μm、约700μm、约1mm、约2mm或约3mm。为从脂肪抽吸组织分离非脂肪细胞，网孔径可在约10μm与约2mm之间。在一些实施方案中，可采用约40μm、约70μm、约100μm、约140μm、约250μm和/或约700μm孔径的网，例如聚酰胺(尼龙)网。

本公开的样品处理装置的另一实施方案包括一个或多个室，所述一个或多个室包括两个网，第二网在第一网的下游流体连通，其中第二网的孔显著小于第一网的孔。

本公开的样品处理装置的另一实施方案包括一个或多个室，所述一个或多个室包括两个膜滤器。第二膜滤器可在第一膜滤器的下游流体连通。第二膜滤器的孔可显著小于第一膜滤器的孔。

本公开的样品处理装置的另一实施方案包括一个或多个室，所述一个或多个室包括径迹蚀刻膜滤器。

如本文公开的样品处理装置或其子部件的实施方案可使用包括但不限于以下的材料来构建：热塑性塑料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯酸塑料(PMMA)、赛璐珞、醋酸纤维素、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃共聚物(COP)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯-乙烯醇(EVOH)、氟塑料(PTFE，以及FEP、PFA、CTFE、ECTFE、ETFE)、离聚物、液晶聚合物(LCP)、聚甲醛(POM或乙缩醛)、聚丙烯酸酯(丙烯酸塑料)、聚丙烯腈(PAN或丙烯腈)、聚酰胺(PA或尼龙)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚芳基醚酮(PAEK或酮)、聚丁二烯(PBD)、聚丁烯(PB)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚已内酯(PCL)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲基酯(PCT)、聚碳酸酯(PC)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚酮、聚酯、聚乙烯(PE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、氯化聚乙烯(CPE)、聚酰亚胺(PI)、聚乳酸(PLA)、聚甲基戊烯(PMP)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚砜(PSU)、聚对苯二甲酸三亚甲基酯(PTT)、聚氨酯(PU)、聚醋酸乙烯酯(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)和/或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。对于医学应用，柔性塑料片如聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、聚酰胺(PA或尼龙)可用作片材料。在一些实施方案中，如本文公开的品处理装置可包括粘结在一起并在之间界定一个或多个室的两个柔性片。在其它实施方案中，如本文公开的样品处理装置可包括柔性片，所述柔性片粘结至刚性或半刚性材料(例如厚塑料片和/或以上所公开的材料中的任一种或多种)并且在柔性片与刚性或半刚性材料之间界定一个或多个室。

在一些实施方案中，片材料的厚度可在约0.1mm与约0.8mm之间，例如约0.1mm、约0.15mm、约0.2mm、约0.25mm、约0.3mm、约0.35mm、约0.4mm、约0.5mm、约0.6mm、约0.7mm或约0.8mm。在其它实施方案中，片材料的厚度可在约0.2mm与约0.4mm之间，例如约0.2mm、约0.25mm、约0.3mm、约0.35mm或约0.4mm。

膜滤器和/或网的材料可包括但不限于醋酸纤维素(CA)、玻璃微纤维(GMF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)、再生纤维素(RC)、聚酰胺(PA或尼龙)、聚四氟乙烯(PTFE)和/或聚偏二氟乙烯(PVDF)。

在一些实施方案中，网材料的厚度可在约10μm与约1,000μm之间，例如约10μm、约15μm、约20μm、约25μm、约30μm、约40μm、约50μm、约60μm、约70μm、约80μm、约90μm、约100μm、约120μm、约150μm、约175μm、约200μm、约250μm、约300μm、约400μm、约500μm、约600μm、约700μm、约800μm、约900μm或约1mm。在其它实施方案中，网材料的厚度可在约50μm与约300μm之间，例如约50μm、约60μm、约70μm、约80μm、约90μm、约100μm、约110μm、约125μm、约140μm、约160μm、约180μm、约200μm、约220μm、约250μm、约275μm或约300μm。

可使用标准塑料制造技术构建本公开的实施方案，所述技术包括但不限于塑料焊接、热封、注塑成型、压花、胶水粘结、紫外光(UV)固化的粘合剂粘结、溶剂粘结、热气体焊接、徒手焊接、速度尖端焊接、挤出焊接、接触焊接、热板焊接、高频焊接、射频焊接、注塑焊接、超声波焊接、摩擦焊接、旋转焊接、激光焊接和/或溶剂焊接。

本公开的实施方案，例如图2A-2G中任一图示意性地示出的样品处理装置，可使用热塑性片的高频焊接来构建。焊接模可由金属制成，例如铝、黄铜或不锈钢。可折叠的网片和管线件放置在焊接模上的两个热塑性片之间。然后使用另一焊接模夹住所述热塑性片。当对焊接模施加压力、温度以及射频电力时，形成室。为用聚酰胺网密封聚氯乙烯(PVC)片，可施加在约25℃与约120℃之间，例如约25℃、约50℃、约60℃、约70℃、约80℃、约90℃、约100℃、约110℃或约120℃的温度，在约10psi与约600psi之间，例如约10psi、约20psi、约30psi、约40psi、约50psi、约60psi、约80psi、约100psi、约150psi、约200psi、约300psi、约400psi、约500psi或约600psi的压力，以及在约300W与10kW之间，例如约300W、约500W、约600W、约700W、约800W、约900W、约1kW、约1.2kW、约1.5kW、约2kW、约2.5kW、约3kW、约4kW、约5kW、约6kW、约7kW、约8kW、约9kW或约10kW的射频电力。射频电力可施加的持续时间在约0.5秒与约1分钟之间，例如约0.5秒、约1秒、约2秒、约3秒、约4秒、约5秒、约6秒、约7秒、约8秒、约10秒、约12秒、约15秒、约20秒、约30秒、约40秒、约50秒以及约60秒。可以按相同或不同的强度将射频电力施加数次，以形成可靠的密封。对于医学应用，可在受控清洁的环境中制造所述装置，并且使用标准灭菌技术进行灭菌，所述技术包括但不限于γ辐照、环氧乙烷(EO)灭菌以及紫外线(UV)辐照。

在本公开的一些实施方案中，样品制备装置是无菌的。在本公开的一些实施方案中，样品制备装置是单次使用的。另外，在本公开的一些实施方案中，样品制备装置是提供隔离的环境的实质上保护性障壁，其中样品被保护免于例如通过未过滤的空气流与外部环境和/或操作人员直接物理接触或流体接触，从而最小化或避免污染和感染风险。

应理解，本公开的实施方案可充当保护性障壁，所述保护性障壁基本上减少或消除组织样品与周围环境之间的任何直接物理接触、流体连接和/或空气流连接。可与样品直接物理接触、流体连接和/或未过滤的空气流连接的本文公开的装置的实施方案的任何部分可以是无菌的和/或单次使用的。应理解，本文公开的装置的实施方案可基本上保护样品免于污染风险并且保护操作人员免于感染风险。

应理解，本公开实现极易于使用的组织处理装置的设计。还应理解，本公开可显著简化制造工艺并且降低所述组织处理装置的制造成本。应进一步理解，本公开的实施方案使得组织样品能够使用基本上将样品与周围实验室或医院环境隔离的装置，基本上无污染和感染风险安全地进行处理。

实施例

实施例1.从人脂肪抽吸组织分离非脂肪细胞

使用包括图1中所描绘的动作的方法和如图3A和11所示的装置处理人脂肪抽吸物。所述装置约25cm宽且约40cm长。柔性塑料片由聚氯乙烯(PVC)制成，且网由聚酰胺(尼龙)制成。网1、2以及3分别具有约140μm、约70μm以及约35μm的标称孔径。使用肿胀吸脂术从许可的供体收集约40ml的人脂肪抽吸物，并且在从收集开始24小时内进行处理。运送样品并且在处理之前储存在4℃下。

首先，应用夹子1和2来关闭接头1和2(图3F)。将约100ml的脂肪抽吸物经由尖状物端口(图11)添加至所述装置。打开夹子2以允许包含血液和肿胀溶液的过量流体在重力下排出至室3中。在基本上去除过量流体后，关闭夹子2并且打开弹簧夹1以允许约50ml的乳酸林格氏溶液进入测量室(室1)。关闭弹簧夹1并且打开弹簧夹2。使用两个平板挤压室1以将乳酸林格氏溶液转移至室2。重复这个流体测量和转移过程直到将约100ml的乳酸林格氏溶液添加至室2。对室2使用轻轻揉擦来混合乳酸林格氏溶液与脂肪抽吸物样品，从而洗涤样品。打开夹子2以允许废物流排出。此处的这个洗涤动作进行三次。

通过关闭夹子1和2并且将解离溶液从Y形插入部位(图11)添加至室1中来开始组织解离动作。解离溶液包含溶解在20ml乳酸林格氏溶液中的200mg的胶原酶和50mg的DNA酶I。将更多的乳酸林格氏溶液引入室1以稀释解离溶液。然后，将解离溶液转移至室2。再次将乳酸林格氏溶液引入室1以洗涤室1，并且将残余解离溶液转移至室2。在组织解离动作过程中，将约100ml的乳酸林格氏溶液添加至室2。将装置置于37℃的孵育器中并且频繁揉擦，以有效混合组织样品与解离溶液。组织解离动作进行约45分钟至60分钟。

解离后，打开夹子1以允许所释放的细胞进入碎片去除室(图3A的室4)。随后打开夹子2以允许样品通过网3。在这一动作过程中，基本上去除组织碎片和脂肪细胞。

然后，在重力下将出自室4的溶液进料至图17中所图解并且公开在国际申请PCT/US10/061866中的微流体装置1100，所述国际申请出于所有目的通过引用全部并入本文中。所述微流体装置包括布置在基板的平坦表面上的约110个模块。各模块包括约900个构造成四排的柱。微流体通道的深度为约30μm。

图18A和18B中示出微流体装置的输出物。浓缩的非脂肪细胞基本上收集在有核细胞产物部分中(图18A)。与输入物相比，有核细胞产物部分的体积减少约8倍。然后用吖啶橙(2mg/l)对细胞进行染色，并且使用荧光显微镜成像。图像示出脂肪细胞基本上不存在于微流体装置的产品输出物中，并且非脂肪有核细胞基本上收集在有核细胞部分中。图像还示出细胞处于良好形态并且产物输出物基本上不含破坏的细胞。图18B示出微流体装置输出物的废物部分，其含有极少的有核细胞。

进一步表征使用公开的方法和装置分离的细胞，用于使用ADAM MC自动哺乳动物细胞计数器进行总核细胞计数和附着的活的核细胞计数。室4的输出物具有每ml处理的脂肪抽吸物约6.0×10⁵个总核细胞。使用补充有10％胎牛血清(FBS)的α-MEM作为用于附着的活的核细胞计数的培养基。对室4的输出物进行取样并在37℃下、在培养基中、在细胞培养室(例如细胞培养皿或细胞培养烧瓶)培养3天。3天后，弃去培养基，并且使用达尔勃克磷酸盐缓冲生理食盐水溶液洗涤细胞培养室。然后，使用胰蛋白酶使附着至培养室的细胞从室表面释放，持续3分钟。附着的活的核细胞计数为每ml处理的脂肪抽吸物约1.5×10⁵个。

实施例2.一种用于使用样品处理袋装置来从人脂肪抽吸组织分离非脂肪细胞的方法

使用如图13所描绘的样品处理袋装置来处理人脂肪抽吸物。所述装置包括样品解离室(室1)、废物室(室2)以及细胞精制室(室3)。装置约24cm宽、约36cm长，并且由两块各约0.3mm厚的聚氯乙烯(PVC)片制成。样品解离室和细胞精制室包括第一尼龙网(网1)和第二尼龙网(网2)。第一网的孔径为约125μm，并且第二网的孔径为约25μm。第一网的孔径或者可在约100μm与约160μm之间，例如约100μm、约110μm、约120μm、约130μm、约140μm、约150μm或约160μm。第二网的孔径或者可在约20μm与约50μm之间，例如约20μm、约22μm、约25μm、约30μm、约35μm、约40μm或约50μm。

使用肿胀吸脂术从许可的供体收集人脂肪抽吸物，并且在从收集开始6小时内进行处理。运送样品并且在处理之前储存在4℃下。

首先，将旋塞阀1设定在连接室1和室2的位置处。将包含100mg胶原酶、100mg透明质酸酶以及20,000U脱氧核糖核酸酶的解离溶液装载至注射器2中。使用尖状物将样品处理袋装置连接至包含乳酸林格氏注射液的清洗溶液袋。

使用具有导管尖端的注射器将约75ml的脂肪抽吸物样品从端口1注入室1。

应用动作来清洁脂肪抽吸物样品。为开始洗涤循环，将旋塞阀1设定在关闭位置，以将室1从室2和3断开流体连接。使用注射器1和旋塞阀2作为流量控制装置将约100ml的乳酸林格氏注射液注入室1，所述流量控制装置使用以下系列的动作来进行工作：(a)切换旋塞阀2以将清洗溶液连接至注射器1；(b)将清洗溶液抽入注射器1；(c)切换旋塞阀2以将注射器1连接至室1；(d)将清洗溶液从注射器1注入室1。可重复所述序列直到将所需体积的溶液添加至解离室。

然后，揉擦室1以便混合清洗溶液与样品，并且切换旋塞阀1以将过量流体(即废物溶液)排出至室2中。排出后，第一洗涤循环完成。洗涤循环重复两次。

洗涤动作可包括一个或多个洗涤循环，例如一个、两个、三个、四个或五个循环。

洗涤后，将解离溶液添加至室1。还将约100ml的清洗溶液添加至室1。然后在37℃下孵育样品处理袋装置，持续约60分钟的孵育时间。在此时间过程中揉擦室1以混合样品与解离溶液。在一些实施方案中，还可使用其它孵育时间，例如约15分钟、约20分钟、约30分钟、约40分钟、约50分钟、约75分钟、约90分钟或约120分钟。

孵育后，从样品释放的个别细胞通过旋塞阀1进入室3，而大的组织碎片由网1捕获并留在室1中。室3中的网2进一步将大的脂肪细胞和碎片从解离的样品去除。然后，在室3的出口端口收集非脂肪细胞，包括周细胞、脂肪衍生的干细胞和祖细胞。

为浓缩所释放的细胞和去除的残余红细胞和碎片，然后，使在样品处理袋装置的室3的出口端口收集的释放的细胞运行通过国际公布WO2011/079217A1中所公开的第一微流体装置。所述微流体装置包括布置在基板的表面上的73个模块。各模块包括约1,300个构造成四排的柱。微流体装置包括基本上相同深度(介于约35μm与约50μm之间)的通道。在另一实施方案中，微流体装置了包括深度在约30μm与约80μm之间，例如约30μm、约35μm、约40μm、约45μm、约50μm、约60μm、约70μm或约80μm的通道。将在微流体装置的输出端处的细胞浓缩约3倍。在本发明的另一实施方案中，微流体装置可用于将细胞浓缩大于约2.5倍，例如约3倍、约4倍、约5倍、约6倍、约8倍、约10倍、约12倍、约15倍、约20倍、约25倍、约30倍、约40倍、约50倍、约60倍、约80倍、约100倍或约125倍。

为去除酶，通过国际公布WO2011/079217A1中公开的第二微流体装置处理细胞。第二微流体装置包括布置在基板的表面上的83个模块。各模块包括约900个构造成四排的柱。将清洗溶液流引入各模块，并且将细胞转移至清洗溶液流中，与酶分离。

应用酶联免疫吸附测定(ELISA)来测量第二微流体装置后胶原酶的残余量。结果示出胶原酶浓度减少1,000倍，并且精制的细胞含有小于0.001mg/ml的胶原酶。

因此虽然已描述了至少一个实施方案的多个方面，应理解本领域的技术人员可容易想到各种改变、修改、组合以及改进。此类改变、修改、组合以及改进旨在为本公开的一部分，并且旨在处于本公开的精神和范围内。因此，前述说明和图仅为示例性的。

Claims (35)

1.一种用于处理生物样品的设备，所述设备包括：

第一材料片；

粘结至所述第一材料片的第二材料片；以及

界定在所述第一材料片与所述第二材料片之间的多个室，所述多个室包括：

样品解离室，其包括入口和出口；

废物收集室，其包括与所述样品解离室的所述出口流体连通的入口；以及

细胞精制室，其包括与所述样品解离室流体连通的入口，以及出口。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述样品解离室进一步包括网式过滤器。

3.如权利要求1所述的设备，其进一步包括网式过滤器，所述网式过滤器包括在所述细胞精制室中。

4.如权利要求3所述的设备，其中所述网式过滤器包括孔径在20微米与50微米之间的孔。

5.如权利要求1所述的设备，其中所述样品解离室进一步包括第一网式过滤器，所述网式过滤器包括具有第一孔径的孔，并且其中所述细胞精制室进一步包括第二网式过滤器，所述第二网式过滤器包括具有第二孔径的孔。

6.如权利要求5所述的设备，其中所述第二孔径小于所述第一孔径。

7.如权利要求1所述的设备，其进一步包括控制所述样品解离室、所述废物收集室以及所述细胞精制室之间的流体连接的构件。

8.如权利要求7所述的设备，其中控制流体连接的所述构件包括旋塞阀。

9.如权利要求1所述的设备，其进一步包括流量控制装置，所述流量控制装置被构造来将清洗溶液和解离溶液中的至少一种引入到所述样品解离室中，并且具有与所述样品解离室流体连通的出口。

10.如权利要求1所述的设备，其进一步包括用于对所述样品解离室和所述细胞精制室中的一个施加压力的构件。

11.如权利要求1所述的设备，其进一步包括下游处理设备，所述下游处理设备与所述细胞精制室的所述出口流体连通并且包括至少一个微流体装置，所述微流体装置被构造来将从所述细胞精制室输出的流体分成第一溶液和第二溶液，所述第一溶液具有第一浓度的一种或多种相关细胞，所述第二溶液具有小于所述第一溶液的浓度的所述一种或多种相关细胞。

12.一种无菌且基本上隔离的组织处理系统，其包括：

组织处理室，其包括入口、出口，以及至少一个网式过滤器，所述网式过滤器设置在所述组织处理室的所述入口与所述组织处理室的所述出口之间；

废物收集室，其与所述组织处理室包括在同一封闭空间中，所述废物收集室包括与所述组织处理室的所述出口流体连通的入口；以及

碎片去除室、样品收集室中的一个，所述碎片去除室包括碎片去除机构，所述样品收集室与所述组织处理室包括在同一封闭空间中，并且与所述组织处理室流体连通。

13.一种在组织处理系统中处理样品的方法，所述方法包括：

将待处理的样品通过组织处理室的入口端口引入到所述组织处理室中；

处理所述组织处理室中的所述样品；以及

将细胞通过所述组织处理室的出口、通过样品储存室的入口从所述组织处理室转移至所述样品储存室中，所述样品储存室与所述组织处理室包括在同一封闭空间中。

14.如权利要求13所述的方法，其中处理所述样品包括解离所述样品。

15.如权利要求13所述的方法，其中处理所述样品包括从所述样品去除过量流体。

16.如权利要求13所述的方法，其中处理所述样品包括使用清洗溶液洗涤所述样品。

17.如权利要求13所述的方法，其中处理所述样品包括使用清洗溶液洗涤所述样品，并且使用包含至少一种酶的解离溶液解离所述样品。

18.如权利要求13所述的方法，其进一步包括使用包括在所述样品储存室中的网式过滤器去除碎片。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述网式过滤器的孔径在15微米与50微米之间。

20.如权利要求13所述的方法，其进一步包括将所述样品保留在所述组织处理室中，并且将废物流转移通过包括在所述组织处理室中的网式过滤器和所述组织处理室的第一出口、通过所述废物收集室的入口进入所述废物收集室中，所述废物收集室与所述组织处理室包括在同一封闭空间中。

21.如权利要求13所述的方法，其进一步包括使用微流体装置针对靶细胞群富集所述细胞。

22.如权利要求13所述的方法，其进一步包括从所述组织处理系统提取所述细胞。

23.如权利要求17所述的方法，其进一步包括在下游处理设备中处理细胞，所述下游处理设备与所述样品储存室的出口流体连通并且包括至少一个微流体装置，所述微流体装置被构造来将所述细胞分成第一溶液和第二溶液，所述第一溶液具有第一浓度的一种或多种相关细胞，所述第二溶液具有小于所述第一溶液的浓度的所述一种或多种相关细胞。

24.如权利要求13所述的方法，其中在所述组织处理室中处理所述组织样品包括将组织清洁溶液引入到所述组织处理室中。

25.如权利要求13所述的方法，其中在所述组织处理室中处理所述组织样品进一步包括将组织解离溶液引入到所述组织处理室中。

26.如权利要求22所述的方法，其中所述提取的细胞为脂肪源干细胞。

27.如权利要求22所述的方法，其中所述提取的细胞为间充质干细胞。

28.如权利要求22所述的方法，其中所述提取的细胞为干细胞。

29.如权利要求22所述的方法，其中所述提取的细胞为胰岛细胞。

30.如权利要求22所述的方法，其中所述提取的细胞为细菌。

31.如权利要求22所述的方法，其中所述提取的细胞为血管基质部分细胞。

32.如权利要求22所述的方法，其中所述提取的细胞为源自脐带的干细胞。

33.如权利要求22所述的方法，其中所述提取的细胞为酵母。

34.如权利要求22所述的方法，其中所述提取的细胞为寄生物。

35.如权利要求22所述的方法，其中所述提取的细胞为食源性病原体。