CN104480065A - 一种细胞磁分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种细胞磁分离方法，包括吸附有细胞的磁珠采集、细胞清洗、细胞收集三个步骤。本发明通过磁体主动移动去接近磁珠的方式，可以在尽量小的磁场强度下既能充分吸附磁珠，又使磁珠的运动加速度很小，这样来减少对细胞的机械损伤。通过多次重复分离过程，可以连续分离很大体积的样品，提高分离效率。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域，具体说，是一种细胞磁分离方法。
背景技术
细胞分离技术是与细胞治疗领域非常重要的技术，高效、快捷和规模化分离到靶细胞是细胞治疗的关键。国际主流分离装置方法目前有两种，第一种是将分离液流经分离管道，分离管道较细或内部填充有阻塞颗粒，在管道周围加磁场，使磁珠标记的细胞停留在管道内，从而与杂散细胞分开。这种方法分离效率高，但是分离的体积有限，分离液中有其他有形成分会对连续分离管道系统产生堵塞。第二种是将混合有磁珠标记的细胞与杂散细胞的混浊液静止的放在一个固定磁场(磁力分离器)周围，通过磁珠在磁场附近富集的方式，与杂散细胞分开。这种方法由于磁珠标记的细胞与磁铁距离相对较远，需要较长的静止时间和较大的磁场强度，一方面分离效率低，另一方面强磁场吸附磁珠的机械运动会对细胞损害。因此，本领域迫切需要开发一种分离效率高、可以连续分离同时又对细胞损害小的细胞分离技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种细胞磁分离方法，通过磁体主动移动去接近磁珠的方式，可以在尽量小的磁场强度下既能充分吸附磁珠，又使磁珠的运动加速度很小，这样来减少对细胞的机械损伤。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种细胞磁分离方法，依次包括如下步骤：
(1)吸附有细胞的磁珠采集：将磁力混匀头在未磁化的状态下向下插入细胞悬液装置中，以一定的方式和速度旋转，然后磁力混匀头在旋转的同时按设定方式开始磁化，将吸附有细胞的磁珠富集在磁力混匀头周围；一段时间以后，磁力混匀头向上移动取出；
(2)细胞清洗：磁力混匀头向下插入清洗液装置，退磁化，释放已经吸附有细胞的磁珠；磁力混匀头旋转搅拌，使吸附有细胞的磁珠得到充分洗涤；磁头按照设定方式开始磁化，重新将吸附有细胞的磁珠富集在磁力混匀头周围；一段时间以后，磁力混匀头向上移动取出；
(3)细胞收集：磁力混匀头向下插入收集液装置，退磁化，释放已经吸附有细胞的磁珠；磁力混匀头旋转搅拌，使吸附有细胞的磁珠得到充分释放；一段时间以后，磁力混匀头向上移动取出：
(4)重复步骤(1)-(3)的分离过程。
所述步骤(1)中以一定的方式和速度旋转是指旋转方式采用匀变角速转动方式，角加速度为恒定值，为0.1rad/s2，最大速度为10rpm。
所述步骤(1)中以一定的方式和速度旋转是指旋转方式采用变角加速度加速方式旋转，最大速度为10rpm。
所述磁化采用磁场强度随时间按线性变化，磁化时，磁场强度从零线性增大至400mT，退磁化时，磁场强度线性减小至零，磁场强度变化速率为20mT/s。
所述磁化采用磁场强度变化速率随时间线性变化的方式磁化。
本发明的有益效果是：通过磁体主动移动去接近磁珠的方式，可以在尽量小的磁场强度下既能充分吸附磁珠，又使磁珠的运动加速度很小，这样来减少对细胞的机械损伤。通过多次重复分离过程，可以连续分离很大体积的样品，提供分离效率。
附图说明
图1是本发明的细胞磁分离方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
本发明的细胞磁分离方法，依次包括如下步骤：
(1)吸附有细胞的磁珠采集：将磁力混匀头在未磁化的状态下向下插入细胞悬液装置中，以一定的方式和速度旋转，然后磁力混匀头在旋转的同时按设定方式开始磁化，将吸附有细胞的磁珠富集在磁力混匀头周围；一段时间以后，磁力混匀头向上移动取出；
(2)细胞清洗：磁力混匀头向下插入清洗液装置，退磁化，释放已经吸附有细胞的磁珠；磁力混匀头旋转搅拌，使吸附有细胞的磁珠得到充分洗涤；磁头按照设定方式开始磁化，重新将吸附有细胞的磁珠富集在磁力混匀头周围；一段时间以后，磁力混匀头向上移动取出；
(3)细胞收集：磁力混匀头向下插入收集液装置，退磁化，释放已经吸附有细胞的磁珠；磁力混匀头旋转搅拌，使吸附有细胞的磁珠得到充分释放；一段时间以后，磁力混匀头向上移动取出：
(4)重复步骤(1)-(3)的分离过程。
所述步骤(1)中以一定的方式和速度旋转是指旋转方式采用匀变角速转动方式，角加速度为恒定值，为0.1rad/s2，最大速度为10rpm。
所述步骤(1)中以一定的方式和速度旋转是指旋转方式采用变角加速度加速方式旋转，最大速度为10rpm。
所述磁化采用磁场强度随时间按线性变化，磁化时，磁场强度从零线性增大至400mT，退磁化时，磁场强度线性减小至零，磁场强度变化速率为20mT/s。
所述磁化采用磁场强度变化速率随时间线性变化的方式磁化。
下面结合附图，以分离软骨前体细胞为例详细说明：
如图1所示，本发明的磁力分离装置包括：细胞悬液装置2、清洗液装置3、收集液装置4和磁力混匀头1。细胞悬液装置2中存放的是包含软骨前体细胞、标记磁珠和杂散细胞的混浊液。清洗液装置3中存放的是细胞清洗液，用于清洗掉第一次采集时误吸附的杂散细胞。收集液装置4中存放的是细胞收集液，用于存放采集成功的软骨前体细胞。磁力混匀头1可以在机械装置的作用下在三个样装置间切换、伸入和移出，并可以沿中心轴旋转。磁力混匀头1基于电磁铁结构，可以按指定方式自由的磁化和退磁化。磁力混匀头1的磁化和退磁化方式在本实施例中采用线性方式，即磁场强度随时间按线性变化。磁化时，磁场强度从零线性增大至指定强度；退磁化时，磁场强度线性减小至零。
磁力混匀头1的形状为扇叶状结构，可以在旋转的时候对液装置中的液体进行搅拌。
本发明的细胞磁分离方法包括以下步骤：
(1)吸附有细胞的磁珠采集：磁力混匀头1在未磁化的状态下向下插入细胞悬液装置2中，以一定的方式和速度旋转。
旋转方式在本实施例中采用匀变角速转动方式，角加速度为恒定值，为0.1rad/s2，最大速度为10rpm。也可以采用变角加速度加速方式旋转。
使磁珠以游离状态同时与被提取液体旋转混合小磁珠可以很好的悬浮在液体中，同时细胞的球形在流动的液体中不会被破坏这样可以充分使磁珠与细胞接触，达到高效结合。
然后磁力混匀头1在旋转的同时按设定方式开始磁化，本实施例中采用线性方式，即磁场强度随时间按线性变化。磁化时，磁场强度从零线性增大至400mT，退磁化时，磁场强度线性减小至零。磁场强度变化速率为20mT/s。也可以采用磁场强度变化速率随时间变化的方式磁化。
将吸附有细胞的磁珠富集在磁力混匀头1周围。并且边旋转边吸附磁珠，理论上磁体与磁珠吸附距离可以为零，这样可以用很小的磁力就完全把小磁珠分离开，使磁珠的运动加速度很小，这样来减少对细胞的机械损伤，也不会像使用大磁珠那样细胞要受到挤压力，提高了分离纯度。
5-15分钟以后，磁力混匀头1向上移动取出。
(2)细胞清洗：磁力混匀头1向下插入清洗液装置3，退磁化，释放已经吸附有细胞的磁珠；磁力混匀头1旋转搅拌，使吸附有细胞的磁珠得到充分洗涤；磁力混匀头1按照设定方式(同步骤1)磁化，重新将吸附有细胞的磁珠富集在磁力混匀头1周围。5-15分钟以后，磁力混匀头1向上移动取出。
(3)细胞收集：磁力混匀头1向下插入收集液装置4，退磁化，释放已经吸附有细胞的磁珠；磁力混匀头1旋转搅拌，使吸附有细胞的磁珠得到充分释放；一段时间以后5-15分钟，磁力混匀头1向上移动取出。
(4)重复步骤(1)-(3)的分离过程。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (5)
1.一种细胞磁分离方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
(1)吸附有细胞的磁珠采集：将磁力混匀头在未磁化的状态下向下插入细胞悬液装置中，以一定的方式和速度旋转，然后磁力混匀头在旋转的同时按设定方式开始磁化，将吸附有细胞的磁珠富集在磁力混匀头周围；一段时间以后，磁力混匀头向上移动取出；
(2)细胞清洗：磁力混匀头向下插入清洗液装置，退磁化，释放已经吸附有细胞的磁珠；磁力混匀头旋转搅拌，使吸附有细胞的磁珠得到充分洗涤；磁头按照设定方式开始磁化，重新将吸附有细胞的磁珠富集在磁力混匀头周围；一段时间以后，磁力混匀头向上移动取出；
(3)细胞收集：磁力混匀头向下插入收集液装置，退磁化，释放已经吸附有细胞的磁珠；磁力混匀头旋转搅拌，使吸附有细胞的磁珠得到充分释放；一段时间以后，磁力混匀头向上移动取出：
(4)重复步骤(1)-(3)的分离过程。
2.根据权利要求1所述的细胞磁分离方法，其特征在于，所述步骤(1)中以一定的方式和速度旋转是指旋转方式采用匀变角速转动方式，角加速度为恒定值，为0.1rad/s2，最大速度为10rpm。
3.根据权利要求1所述的细胞磁分离方法，其特征在于，所述步骤(1)中以一定的方式和速度旋转是指旋转方式采用变角加速度加速方式旋转，最大速度为10rpm。
4.根据权利要求1所述的细胞磁分离方法，其特征在于，所述磁化采用磁场强度随时间按线性变化，磁化时，磁场强度从零线性增大至400mT，退磁化时，磁场强度线性减小至零，磁场强度变化速率为20mT/s。
5.根据权利要求1所述的细胞磁分离方法，其特征在于，所述磁化采用磁场强度变化速率随时间线性变化的方式磁化。
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| CN109097275A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-12-28 | 曾小敏 | 高纯度干细胞培养设备 |
| CN113484121A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-10-08 | 同济大学 | 一种基于动态磁场的分离纯化装置及分离纯化方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN102690786A (zh) * | 2012-06-05 | 2012-09-26 | 武汉格蓝丽富科技有限公司 | 一种细胞富集、分离、提取的方法和仪器及单细胞分析方法 |
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