CN105018332A - 细胞灌流分离装置 - Google Patents

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陈泓宇
陈勇
王人贵
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Abstract

本发明公布一种细胞灌流分离装置，属于生物实验设备技术领域。包括支架和固定在支架上的蛇形管与玻璃容器；玻璃容器下方放置有烧杯；支架外罩有透明外壳，蛇形管、玻璃容器和烧杯位于透明外壳内。透明外壳内壁上固定有紫外线杀菌灯和温度计；透明外壳侧壁上开有多个推拉窗。本发明解决了传统的Langendorff装置不方便消毒灭菌、容易造成分离细胞的污染，环境温度不易控制，分离细胞效率低、活性低，容易污染等问题。本发明温度控制简单、准确，提高了分离细胞效率与活性；方便消毒灭菌，减少了细胞污染，操作简单。

Description

细胞灌流分离装置
技术领域
本发明涉及一种生物实验设备，具体是一种细胞灌流分离装置。
背景技术
心肌细胞已成为研究心肌结构、代谢、功能、病理生理、发病其机制及心肌疾病治疗的重要工具。应用成熟心肌细胞进行心脏疾病发病机制和治疗研究成为心血管病领域的重要课题。但是成年大鼠心肌细胞的分离和培养较为困难，传统的Langendorff细胞灌流分离装置包含数个蛇形管、玻璃容器和连接管道，主要依靠重力进行灌流，其高度通常在1 米左右，因此仅适合于电生理研究所需的单个细胞的急性分离。由于成年大鼠心肌细胞分离过程复杂、环节较多，传统的Langendorff装置不方便消毒灭菌、容易造成分离细胞的污染，分离细胞环境温度不易控制，分离细胞效率低、活性低，容易污染。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种安全高效的细胞灌流分离装置，它主要用于成年大鼠心肌细胞的分离。
本发明通过以下技术方案实现：一种细胞灌流分离装置，包括支架和固定在支架上的蛇形管与玻璃容器；所述蛇形管上端连接有输送液体软管、蛇形管下端连接有悬挂心脏并输送液体的套管，所述玻璃容器位于套管下方；所述玻璃容器底部开口，玻璃容器下方放置有烧杯；
所述支架外罩有透明外壳，所述蛇形管、玻璃容器和烧杯位于透明外壳内；所述透明外壳内壁上固定有紫外线杀菌灯和温度计；透明外壳侧壁上开有多个推拉窗。
其进一步是：所述蛇形管壁是中空的且上下端开有进、出水口，所述玻璃容器壁是中空的且上下端开有进、出水口；所述细胞灌流分离装置还包括放置在透明外壳外的恒温水浴锅；所述恒温水浴锅连接有循环水管，循环水管连接至蛇形管上端的进水口，蛇形管下端的出水口连接至玻璃容器上端的进水口，玻璃容器下端的出水口通过另一个循环水管连回恒温水浴锅。
所述细胞灌流分离装置还包括放置在透明外壳外的恒流循环蠕动泵，所述输送液体软管连接在恒流循环蠕动泵上，输送液体软管连接至配制的液体源。
所述配制的液体源放置在烧杯中。
所述透明外壳侧壁下端开有供循环水管和输酶软管穿过的孔。
所述透明外壳包括上下开口的箱体和活动连接在箱体上的箱盖；所述箱盖上固定有对称的立式提手。
所述箱体前侧设置有两对对称布置的推拉窗，箱体两侧各设有一个推拉窗。
与现有技术相比，采用本发明可以达到以下技术效果:
1、透明外壳用于观察内部情况；
2、密闭空间，防尘、便于维持内部温度恒定37℃左右，解决了因冬季温度低、操作空间温度难以达标的问题，而夏季可以减少操作人员长时间在37℃外环境工作导致中暑的现象；
3、立式提手用于打开箱盖，更换内部大物件方便，操作简单；
4、推拉窗用于操作者伸手到内部操作，减少细胞污染；
5、紫外线杀菌灯用于内部消毒灭菌，减少细胞污染；
6、温度计用于观察内部温度，便于维持内环境37℃，提高了分离细胞效率与活性。
附图说明
图1是本发明立体结构示意图，其中透明外壳是半剖状态；
图2是透明外壳立体结构示意图；
图3是透明外壳立体结构剖视图。
图中：1、支架；2、蛇形管；3、玻璃容器；4、输送液体软管；5、烧杯；6、透明外壳；6-1、箱体；6-2、箱盖；6-3、立式提手；7、紫外线杀菌灯；8、温度计；9、推拉窗；10、恒温水浴锅；11、循环水管；12、恒流循环蠕动泵。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种细胞灌流分离装置，支架1上固定有蛇形管2与玻璃容器3，蛇形管2上端连接有输酶软管4，蛇形管2下端连接有悬挂心脏并输送液体的套管；玻璃容器3位于套管下方，玻璃容器3底部开口，玻璃容器3下方放置有烧杯5。蛇形管2壁是中空的且上下端开有进、出水口，玻璃容器3壁是中空的且上下端开有进、出水口；恒温水浴锅10连接有循环水管11，循环水管11连接至蛇形管2上端的进水口，蛇形管2下端的出水口连接至玻璃容器3上端的进水口，玻璃容器3下端的出水口通过另一个循环水管11连回恒温水浴锅10。输送液体软管4连接在恒流循环蠕动泵12上，输输送液体软管4连接至液体源，液体源放置在烧杯5中。
结合图2和图3所示，透明外壳6包括上下开口的箱体6-1和活动连接在箱体6-1上的箱盖6-2；透明外壳6罩在支架1、蛇形管2、玻璃容器3和烧杯5外，透明外壳6侧壁下端开有供循环水管11和输送液体软管4穿过的孔；透明外壳6内壁上固定有紫外线杀菌灯7和温度计8；箱体6-1前侧设置有两对称布置的推拉窗9，箱体6-1两侧各设有一个推拉窗9，箱盖6-2上固定有对称的立式提手6-3。
具体使用步骤
实验前1小时打开恒温水浴锅10，预热蛇形管2、玻璃容器3和循环水管11，水循环方向为恒温水浴锅10→循环水管11→蛇形管2→玻璃容器3→另一个循环水管11→恒温水浴锅10。同时通过蛇形管2、玻璃容器3和循环水管11的散热功能加热透明外壳6内的环境温度。观察透明外壳6内温度计8维持内部温度恒定37℃左右；实验前半小时开透明外壳6内紫外线杀菌灯7，进行空气消毒；所用的塑料烧杯、玻璃量筒及烧杯等进行紫外照射；取成年SD大鼠，麻醉、消毒后开胸取心脏，通过推拉窗9悬挂心脏在套管上，线结扎固定。将无钙液放置烧杯内，同时打开恒流循环蠕动泵12，通过输送液体软管4灌流无钙液至蛇形管2，通过套管到达心脏，而后再回到另一个用于接污物烧杯内。待心脏残留血液泵干净后，停恒流循环蠕动泵12，将放置无钙液的烧杯替换为放置有酶液的烧杯5，并将盛有酶液的烧杯5放于玻璃容器下；打开在透明外壳6外的恒流循环蠕动泵12，通过输送液体软管4灌流酶液至蛇形管2，通过套管到达心脏，而后再回到烧杯5内，循环灌流约15-20分钟，流速 6ml/min。整个灌流过程中，注意观察透明外壳6内温度计8维持内部温度恒定37℃左右。消化结束后，将心脏取下，剪成碎块，用吸管吹打，尼龙网过滤，滤液于室温静置20分钟，让细胞自然沉降，去上清，反复3次，细胞在室温静置1小时待用。
本发明仅使用一个蛇形管和玻璃容器，输送液体软管的数量和长度也经过精简，极大降低了整个系统的高度。由于离体心脏对外环境温度要求严格，整个灌流过程中，心脏周围的温度及灌流液的温度均要保持在37℃左右。传统的细胞灌流分离装置直接暴露在实验室大环境下，冬季室温很难达到37℃左右，而夏季操作人员长时间暴露在37℃左右外环境工作极易导致中暑。而本发明配置有保温用的透明外壳，缩小了实验空间，不仅利于维持内部温度恒定在37℃左右，还能起到日常防尘作用。传统的Langendorff细胞灌流分离装置不方便消毒灭菌，容易造成分离细胞的污染。我们经过改良，在透明外壳内增加了灭菌装置，心肌细胞分离的所有操作均可在该装置中完成，大大降低了微生物污染的可能性。
此外，本发明所有的灌流液体均从下部的烧杯内进入，通过恒流泵直接泵至蛇形管内，而不是按照常规方法从位于上部的容器内加液体，再通过恒流泵双向调节以维持流入和流出液体的平衡。本发明不仅便于排空气泡，而且流出的酶液可再次通过恒流循环蠕动泵循环流入心脏，在不影响分离效果的前提下大大节约了昂贵的胶原酶的用量。

Claims (7)

1.一种细胞灌流分离装置，包括支架（1）和固定在支架（1）上的蛇形管（2）与玻璃容器（3）；所述蛇形管（2）上端连接有输送液体软管（4）、蛇形管（2）下端连接有悬挂心脏并输送液体的套管，所述玻璃容器（3）位于套管下方；所述玻璃容器（3）底部开口，玻璃容器（3）下方放置有烧杯（5）；
其特征在于：
所述支架（1）外罩有透明外壳（6），所述蛇形管（2）、玻璃容器（3）和烧杯（5）位于透明外壳（6）内；所述透明外壳（6）内壁上固定有紫外线杀菌灯（7）和温度计（8）；透明外壳（6）侧壁上开有多个推拉窗（9）。
2.根据权利要求1所述的细胞灌流分离装置，其特征在于：所述蛇形管（2）壁是中空的且上下端开有进、出水口，所述玻璃容器（3）壁是中空的且上下端开有进、出水口；所述细胞灌流分离装置还包括放置在透明外壳（6）外的恒温水浴锅（10）；所述恒温水浴锅（10）连接有循环水管（11），循环水管（11）连接至蛇形管（2）上端的进水口，蛇形管（2）下端的出水口连接至玻璃容器（3）上端的进水口，玻璃容器（3）下端的出水口通过另一个循环水管（11）连回恒温水浴锅（10）。
3.根据权利要求1或2所述的细胞灌流分离装置，其特征在于：所述细胞灌流分离装置还包括放置在透明外壳（6）外的恒流循环蠕动泵（12），所述输送液体软管（4）连接在恒流循环蠕动泵（12）上，输送液体软管（4）连接至配制的液体源。
4.根据权利要求3所述的细胞灌流分离装置，其特征在于：所述配制的液体源放置在烧杯（5）中。
5.根据权利要求3所述的细胞灌流分离装置，其特征在于：所述透明外壳（6）侧壁下端开有供循环水管（11）和输送液体软管（4）穿过的孔。
6.根据权利要求1所述的细胞灌流分离装置，其特征在于：所述透明外壳（6）包括上下开口的箱体（6-1）和活动连接在箱体（6-1）上的箱盖（6-2）；所述箱盖（6-2）上固定有对称的立式提手（6-3）。
7.根据权利要求6所述的细胞灌流分离装置，其特征在于：所述箱体（6-1）前侧设置有两对称布置的推拉窗（9），箱体（6-1）两侧各设有一个推拉窗（9）。
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