CN110358673A

CN110358673A - 细胞分离系统及方法

Info

Publication number: CN110358673A
Application number: CN201910289897.7A
Authority: CN
Inventors: 刘东旭
Original assignee: Wuhan Primary Medicine Valley Biomedical Technology Co Ltd
Current assignee: Wuhan Primary Medicine Valley Biomedical Technology Co Ltd
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2019-10-22
Anticipated expiration: 2039-04-11
Also published as: CN110358673B

Abstract

本发明提供一种细胞分离系统及方法，它包括：离心装置，离心装置中设有离心架，离心架与离心电机连接，驱动离心架旋转，在离心架设有用于放置离心管的管座，以使离心管内的液体离心；离心装置内设有转角定位装置；至少一个加液装置，加液装置设有泵，用于将预设的液体注入到离心管内；至少一个精确加液装置，精确加液装置设有螺旋推注装置、蠕动泵或隔膜泵，以实现精确的加注液体至离心管内；至少一个抽吸装置，抽吸装置内设有可升降的抽吸管，抽吸管与负压装置或抽吸泵连接，抽吸装置使抽吸管伸入到离心管内预设深度，将离心管内液体抽走。本发明能够自动完成细胞分离的工序，从而以较低的成本实现细胞自动化分离操作，且能够确保分离质量。

Description

细胞分离系统及方法

技术领域

本发明涉及细胞分离领域，特别是一种用于组织源性细胞分离系统及方法。

背景技术

在细胞治疗领域，较为有代表性的包括CAR-T为代表的“肿瘤细胞免疫治疗”，以及“干细胞治疗”，在这些治疗方法中，均需要采用细胞分离和培养的步骤，现有技术中，在细胞分离过程中，通常采用手工操作。但是手工操作存在效率低，劳动强度高、感染几率高、出错率高和质量难以保证等弊端。手工操作的方式会影响最终的治疗效果。在细胞检测领域，还有实体肿瘤组织进行药物敏感试验和检测过程中，也需要将实体肿瘤组织分离成为细胞进行培养，然后对肿瘤细胞分析和检查。这些操作过程通常也手工操作，存在分离时间长，污染率高，细胞活性差等缺陷。在细胞存储领域如脐带干细胞存储，也同样存在上述问题。

中国专利文献CN108102914A记载了一种干细胞自动培养系统，采用了机械手用于抓取和放置培养瓶，但是该方案的结构非常复杂，实现难度较高，容易污染，即便实现也存在成本高昂的问题，难以推广。而且该文献中仅给出了流程图，并未给出该系统的具体结构图，本领域技术人员也难以实施。中国专利文献CN102009002A记载了一种离心分离机，插入离心分离机的流体连通的容器和从全血获得血小板高富集浓缩物的方法，这种分离机只适用于血液中细胞分离，而不适用于实体组织源性细胞分离，也不适用于多种干细胞分离，因此，适用范围有限。还包括CN101534955A离心分离机和离心分离方法、CN100400169C具有隔振的倾注式离心分离机，这些文件中记载了现有技术的离心分离机的具体结构，在这些结构中，分离过程中的离心管需要有一个盖，而自动设备中，盖上和取下盖的动作会增加非常多的自动化结构，以增加成本，有一定技术难度，不容易普及。CN101365780A用于处理生物材料的装置，记载了其包括一在其上具有多个样品接受区的托盘，各样品接受区基本封闭在一个夹持装置内，该设备还安装有至少一个液体运载组件，用于向样品接受区提供液体和/或从样品接受区除去液体，该托盘和液体运载组件之间可相互移动，从而将顺序的样品接受区移向与液体运载组件一致的方向。但是该结构仍然是结构较为复杂，技术操作复杂，由此带来成本较高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种细胞分离系统及方法，能够以较低的成本实现细胞自动化分离操作，且结构简单，使用可靠，能够确保分离质量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种细胞分离系统，它包括：

离心装置，离心装置中设有离心架，离心架与离心电机连接，驱动离心架旋转，在离心架设有用于放置离心管的管座，以使离心管内的液体离心；离心装置内设有转角定位装置，用于使管座停止在预设的圆周位置；

至少一个加液装置，加液装置设有泵，用于将预设的液体注入到离心管内；

至少一个精确加液装置，精确加液装置设有螺旋推注装置、蠕动泵或隔膜泵，以实现精确的加注液体至离心管内；

至少一个抽吸装置，抽吸装置内设有可升降的抽吸管，抽吸管与负压装置或抽吸泵连接，抽吸装置使抽吸管伸入到离心管内预设深度，将离心管内液体抽走。

优选的方案中，所述的离心架外缘设有多个管座，在管座的两侧设有水平转轴，管座通过水平转轴与离心架活动连接；

所述的离心电机为伺服电机或步进电机；或者离心电机为变频电机，离心电机的竖直转轴与刹车盘固定连接，在刹车盘的外缘设有刹车装置，离心电机的竖直转轴还与编码盘固定连接，在与编码盘附近的位置固设有光电传感器。

优选的方案中，在离心架的上方还设有破碎装置，所述的破碎装置中，升降装置与破碎电机连接，破碎电机的轴与刀杆连接，在刀杆上设有至少一个破碎刀片，在刀杆外圈固设有不转动的破碎套筒，破碎套筒上设有多个通孔；

升降装置与支架固定连接，破碎电机通过滑块与支架滑动连接，升降装置驱动破碎电机、破碎套筒和刀杆升降；

所述的升降装置为电机驱动的螺杆螺母机构、齿轮齿条机构、皮带机构或曲柄滑块机构，或者直线电机驱动的滑块机构，或者升降装置为压缩空气驱动的气缸。

优选的方案中，在破碎套筒的外壁设有柔性的挡片，挡片的外缘直径大于或等于离心管的内径。

优选的方案中，所述的加液装置中，加液管的一端位于置于离心架的离心管的管口上方，另一端位于液体瓶内，在加液管上设有泵；

所述的泵为隔膜泵、蠕动泵、螺杆泵或离心泵。

优选的方案中，所述的精确加液装置中，液体置于注射器内，注液管的一端与注射器连通，另一端位于置于离心架的离心管的管口上方；注射器置于螺旋推注装置上，通过电机驱动螺杆螺母机构中的螺杆转动，带动螺母沿螺杆轴向移动，推注注射器内的液体；

或者液体置于液体瓶内，注液管的一端置于液体瓶内，另一端位于置于离心架的离心管的管口上方；在注液管上设有泵；所述的泵为隔膜泵或蠕动泵。

优选的方案中，所述的抽吸装置中，抽吸升降机构与抽吸管固定连接，抽吸管一端与抽吸泵、负压吸附装置或连接负压吸附装置的密封液体瓶连接，抽吸管另一端位于置于离心架的离心管的管口上方；抽吸管降下时，位于离心管内预设高度，抽吸管升起时，抽吸管的底部高于离心管的管口；

所述的抽吸升降机构为电机驱动的螺杆螺母机构、齿轮齿条机构、皮带机构或曲柄滑块机构，或者抽吸升降机构为直线电机驱动的滑块机构，或者抽吸升降机构为压缩空气驱动的气缸。

优选的方案中，还设有抽吸加注装置，抽吸加注装置的结构为：抽吸加注管的一端与抽吸升降机构固定连接，该端位于置于离心架的离心管的管口上方；抽吸加注管降下时，底部位于离心管内靠近管底的位置，抽吸加注管升起时，抽吸加注管的底部高于离心管的管口；

所述的抽吸升降机构为电机驱动的螺杆螺母机构、齿轮齿条机构、皮带机构或曲柄滑块机构，或者抽吸升降机构为直线电机驱动的滑块机构，或者抽吸升降机构为压缩空气驱动的气缸；

抽吸加注管的另一端位于置于离心架的另一离心管的管口上方，在该离心管的管口上设有滤网，所述的滤网为部分覆盖、部分开放的滤网，抽吸加注管上设有泵，所述的泵为隔膜泵、蠕动泵、螺杆泵或离心泵。

优选的方案中，所述的离心架设有2～16工位，相邻的工位的离心管中，其中一个离心管上设有滤网，所述的滤网为部分覆盖、部分开放的滤网；

在离心管的上方，设有第一加液装置和第二加液装置；

在离心管的上方，还设有第一精确加液装置和第二精确加液装置；

在离心管的上方，还设有抽吸装置，抽吸装置的抽吸管端头与滤网的开放部分对齐；

还设有抽吸加注装置，抽吸加注装置的抽吸加注管不可升降的一端与滤网的覆盖部分对齐，抽吸加注管可升降的一端与滤网的开放部分对齐；

离心架至少一个工位的上方为无阻挡的开放结构，用于装、卸离心管。

一种采用上述的细胞分离系统的方法，包括以下步骤：

S1、安装管路和液体耗材；

S2、将组织细胞装入到离心管内，离心管装入到离心架上，在相邻空置的离心管上装滤网后装入到离心架上；

S3、在装有组织细胞的离心管注入组织消毒液，静置一段时间，再注入组织细胞清洗液，该离心管转动至破碎装置下方，破碎装置的刀杆下降并转动，将组织细胞破碎，破碎装置的刀杆升起；

S4、该离心管转动至第一精确加液装置下方，第一精确加液装置在该离心管内注入组织消化液，恒温静置一段时间；

S5、该离心管转动至抽吸加注装置下方，抽吸加注管降下将全部液体抽吸至装有滤网的离心管过滤；

在装有滤网的离心管注入组织细胞清洗液，离心，装有滤网的离心管转动至抽吸装置下方，抽吸管降下至设定高度，抽出离心后的部分液体，保留底部沉淀；

注入悬浮细胞培养液，重悬底部沉淀部分；

试管离机；

S6、或者与步骤S5并列的，该离心管中注入组织细胞清洗液，离心，转动至抽吸装置下方，抽吸管降下至设定高度，抽出离心后的部分液体，保留底部沉淀；

该离心管转动至抽吸加注装置下方，抽吸加注管降下将全部液体抽吸至装有滤网的离心管过滤；

在装有滤网的离心管注入悬浮细胞培养液，重悬底部沉淀部分；

试管离机；

通过以上步骤完成自动细胞分离操作。

本发明提供了一种细胞分离系统及方法，通过采用在离心装置设置液体供应和抽取装置的方案，能够自动完成细胞分离的工序，从而以较低的成本实现细胞自动化分离操作，且能够确保分离质量。优选的方案中，设置的破碎装置能够自动将组织破碎，提高后继工序分离的成功率；设置的抽吸加注装置能够将液体中的筋膜等物体过滤。设置的部分覆盖、部分开放的滤网结构，能够在不影响液体抽吸的前提下，实现过滤的功能。本发明的系统及方法，经过优化设计，在实现细胞自动化分离操作的基础上，能够有效控制使用成本，减少系统结构的复杂程度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构俯视示意图。

图2为本发明中离心装置工作时的俯视示意图。

图3为本发明中破碎装置的主视示意图。

图4为本发明中抽吸装置的主视示意图。

图5为本发明中抽吸加注装置的整体结构俯视示意图。

图6为本发明中离心装置的主视结构示意图。

图中：离心装置1，离心架101，管座开口102，水平转轴103，竖直转轴104，离心电机105，光电传感器106，编码盘107，刹车盘108，刹车装置109，刹车头110，离心管2，滤网3，破碎装置4，支架41，升降气缸42，破碎电机43，滑块44，刀杆45，破碎套筒46，挡片47，通孔48，破碎刀片49，第一加液装置5，加液管51，第二加液装置6，第一精确加液装置7，注液管71，第二精确加液装置8，抽吸加注装置9，抽吸升降机构10，抽吸装置11，抽吸气缸111，抽吸管112，抽吸加注管12，连接负压吸附装置的密封液体瓶13。

具体实施方式

实施例1：

部分参考图1，一种细胞分离系统，它包括：

离心装置1，离心装置1中设有大致水平的离心架101，离心架101与离心电机105连接，驱动离心架101旋转，在离心架101设有用于放置离心管2的管座3，以使离心管2内的液体离心；离心装置1内设有转角定位装置，用于使管座3停止在预设的圆周位置；

至少一个加液装置，加液装置设有泵，用于将预设的液体注入到离心管2内；例如加入组织细胞清洗液和组织消毒液；

至少一个精确加液装置，精确加液装置设有螺旋推注装置、蠕动泵或隔膜泵，以实现精确的加注液体至离心管2内；例如组织细胞消化液或悬浮细胞培养液。

至少一个抽吸装置，抽吸装置内设有可升降的抽吸管112，抽吸管112与负压装置或抽吸泵连接，抽吸装置使抽吸管112伸入到离心管2内预设深度，例如液体4/5的高度，将离心管2内液体抽走。由上述的结构，实现组织细胞的自动化分离，减少人工操作的失误。本例适用于抽吸的脂肪组织细胞的分离。

优选的方案如图2中，所述的离心架101外缘设有多个管座102，在管座102的两侧设有水平转轴103，管座102通过水平转轴103与离心架101活动连接；当受到离心力作用时，管座102沿着水平转轴103的轴线旋转，使管座102以及其内的离心管2成大致水平，从而避免液体溢出，本例中的方案，在离心过程中无需盖上盖子也能够避免离心过程中液体溅出。

如图6中，所述的离心电机105为伺服电机或步进电机；或者离心电机105为变频电机，离心电机105的竖直转轴104与刹车盘108固定连接，在刹车盘108的外缘设有刹车装置109，离心电机105的竖直转轴104还与编码盘107固定连接，在与编码盘107附近的位置固设有光电传感器106。由此结构，通过光电传感器106在编码盘107上反馈离心架101的转角位置，当到达预设位置时，刹车装置109启动将刹车盘108抱紧实现定位。本例中，仅有在转速低于10转/分的前提下，刹车装置109才会启动，以避免液体溅出。

实施例2：

在实施例1的基础上，优选的方案参见图1和图3中，在离心架101的上方还设有破碎装置4，所述的破碎装置4中，升降装置与破碎电机43连接，破碎电机43的轴与刀杆45固定连接，例如通过钻头夹持机构连接，通过锥形孔或矩形孔、六边形孔配合磁铁连接，在刀杆45上设有至少一个破碎刀片49，本例中优选在刀杆45上布置多个破碎刀片49，在刀杆45外圈固设有不转动的破碎套筒46。优选的，破碎套筒46与破碎电机43的壳体固定连接，例如卡接。破碎套筒46上设有多个通孔48，包括圆孔或长槽孔；

升降装置与支架41固定连接，破碎电机43通过滑块44与支架41滑动连接，为便于观察，支架在图中均未具体的示出。升降装置驱动破碎电机43、破碎套筒46和刀杆45升降；离心装置1的离心电机105驱动装有需要破碎的组织细胞的离心管2停止到破碎装置4的刀杆45下方。通过升降装置使刀杆45和破碎套筒46下降至离心管2内，破碎电机43驱动刀杆45旋转，使组织破碎，便于细胞分离。破碎完成后，升降装置使刀杆45和破碎套筒46升起，完成破碎操作。

可选的，螺杆螺母机构中，升降电机驱动螺杆旋转，破碎电机43与螺母固定连接，由螺杆驱动破碎电机43升降。

可选的，齿轮齿条机构中，升降电机的轴与齿轮连接，齿轮与齿条啮合，破碎电机43与齿条固定连接，由齿轮驱动破碎电机43升降。

可选的，皮带机构中，升降电机与皮带机构中的主动轮连接，破碎电机43与皮带固定连接，由主动轮驱动破碎电机43升降。

可选的，曲柄滑块机构中，升降电机与曲柄连接，曲柄通过连杆与滑块连接，破碎电机43与滑块固定连接，由曲柄的旋转驱动破碎电机43升降。

可选的，直线电机驱动的滑块机构中，滑块与破碎电机43连接，由滑块驱动破碎电机43升降。

可选的如图1中，气缸的活塞杆与破碎电机43连接，由活塞杆驱动破碎电机43升降，本例中，优选采用气缸，气缸的气源来自一个缓冲罐，缓冲罐与一个用于充气的隔膜泵连接。隔膜泵与缓冲罐之间设有进气的单向阀。缓冲罐设有压力传感器，当压力不足时，则隔膜泵启动充气。

优选的方案如图3中，在破碎套筒46的外壁设有柔性的挡片47，挡片47的外缘直径大于或等于离心管2的内径，挡片47优选采用橡胶或硅胶材质。由此结构，能够避免离心管2内的液体溅出。破碎套筒46和刀杆45为可重复利用的耗材。

优选的方案如图1中，所述的加液装置中，加液管51的一端位于置于离心架101的离心管2的管口上方，另一端位于液体瓶内，在加液管51上设有泵；

所述的泵为隔膜泵、蠕动泵、螺杆泵或离心泵。本例中优选采用蠕动泵，加液管51和液体瓶为一次性耗材。

优选的方案如图1中，所述的精确加液装置中，液体置于注射器内，注液管71的一端与注射器连通，另一端位于置于离心架101的离心管2的管口上方；注射器置于螺旋推注装置上，通过电机驱动螺杆螺母机构中的螺杆转动，带动螺母沿螺杆轴向移动，推注注射器内的液体；本例中优选采用该方案。

或者液体置于液体瓶内，注液管71的一端置于液体瓶内，另一端位于置于离心架101的离心管2的管口上方；在注液管71上设有泵；所述的泵为隔膜泵或蠕动泵。

优选的方案如图1、4中，所述的抽吸装置中，抽吸升降机构与抽吸管112固定连接，抽吸管112一端与抽吸泵、负压吸附装置或连接负压吸附装置的密封液体瓶13连接，抽吸管112另一端位于置于离心架101的离心管2的管口上方；抽吸管112降下时，位于离心管2内预设高度，本例中为液体4/5的高度，抽吸管112升起时，抽吸管112的底部高于离心管2的管口；

所述的抽吸升降机构为电机驱动的螺杆螺母机构、齿轮齿条机构、皮带机构或曲柄滑块机构，或者抽吸升降机构为直线电机驱动的滑块机构，或者抽吸升降机构为压缩空气驱动的气缸。需要抽吸时，抽吸升降机构使抽吸管112降下，同时泵或者负压吸附装置工作，使液体被抽出。本例中优选采用连接负压吸附装置的密封液体瓶13的方案，当负压吸附装置工作时，本例中的负压吸附装置优选采用隔膜泵或蠕动泵，使液体瓶内产生负压，从而将离心管2内的液体抽出。本例适合没有筋膜的细胞组织，例如内脏组织。

实施例3：

在实施例2的基础上，优选的方案如图1、5中，还设有抽吸加注装置9，抽吸加注装置9的结构为：抽吸加注管12的一端与抽吸升降机构固定连接，该端位于置于离心架101的离心管2的管口上方；抽吸加注管12降下时，底部位于离心管2内靠近管底的位置，抽吸加注管12升起时，抽吸加注管12的底部高于离心管2的管口；

抽吸加注管12的另一端位于置于离心架101的另一离心管2的管口上方，在该离心管2的管口上设有滤网3，所述的滤网3为部分覆盖、部分开放的滤网，抽吸加注管12上设有泵，所述的泵为隔膜泵、蠕动泵、螺杆泵或离心泵。在抽吸加注管12降下时，泵启动，将离心管2内的液体全部抽出，并注入到带有滤网3的离心管2内，将液体过滤后，注入到离心管2内。

优选的方案中，所述的离心架101设有2~16工位，优选为4或6工位，相邻的工位的离心管2中，其中一个离心管2上设有滤网3，所述的滤网3为部分覆盖、部分开放的滤网；如图1中所示，以使滤网3在能够过滤的同时，不会影响到抽吸装置11抽吸液体。

在离心管2的上方，设有第一加液装置5和第二加液装置6；

在离心管2的上方，还设有第一精确加液装置7和第二精确加液装置8；

在离心管2的上方，还设有抽吸装置11，抽吸装置11的抽吸管112端头与滤网3的开放部分对齐；

还设有抽吸加注装置9，抽吸加注装置9的抽吸加注管12不可升降的一端与滤网3的覆盖部分对齐，抽吸加注管12可升降的一端与滤网3的开放部分对齐；

离心架101至少一个工位的上方为无阻挡的开放结构，用于装、卸离心管2。

在如图1中所示的4个工位的方案中，第二加液装置6、第一精确加液装置7、第二精确加液装置8和抽吸加注装置9的排液口设置在同一个工位，抽吸装置11和抽吸加注装置9的抽吸口设置在同一个工位，破碎装置4和第一加液装置5设置在同一个工位。其中第一加液装置5用于加组织细胞清洗液，第二加液装置6用于加组织消毒液。第一精确加液装置7用于加组织消化液，第二精确加液装置8用于加悬浮细胞培养液。

实施例4：

在实施例3的基础上。一种采用上述的细胞分离系统的方法，包括以下步骤：

S1、安装管路和液体耗材；包括加液管51、抽吸管112、抽吸加注管12、注液管71、各个液体瓶、装有液体的注射器、连接负压吸附装置的密封液体瓶13、刀杆45和破碎套筒46。

S2、将≤500mg的组织细胞装入到离心管2内，离心管2装入到离心架101上，在相邻空置的离心管2上装滤网3后装入到离心架101上；优选的，滤网3为内凹的结构，在滤网3的支架上设有缺口，离心管2上设有凸起，以使滤网3以预设方向安装，以便于抽吸装置11的抽吸管112插入到滤网开放的部分。

S3、在装有组织细胞的离心管2注入组织消毒液，静置一段时间，例如5min，转动至抽吸装置11下方，吸出组织消毒液，再注入组织细胞清洗液，例如100ml，该离心管2转动至破碎装置4下方，破碎装置4的刀杆45下降并转动，将组织细胞破碎，破碎装置4的刀杆45升起；

S4、该离心管2转动至第一精确加液装置7的注液管71出口下方，第一精确加液装置7在该离心管2内注入10ml组织消化液，以37摄氏度恒温静置一段时间，例如60min；在优选的方案中，在细胞分离系统的壳体内，还设有加温装置，例如电阻丝加热装置、热风加热装置或水管加热装置。

S5、该离心管2转动至抽吸加注装置9下方，抽吸加注管12降下将全部液体抽吸至装有滤网3的离心管2过滤；

在装有滤网3的离心管2注入组织细胞清洗液，离心1000转／min，离心时间3 min。装有滤网3的离心管2转动至抽吸装置11下方，抽吸管112降下至设定高度，抽出离心后的部分液体，例如上层4/5液体，保留底部沉淀；

洗涤，再次注入组织细胞清洗液重悬底部沉淀部分，吸出上层4/5液体；

注入悬浮细胞培养液，重悬底部沉淀部分；

试管离机；

S6、或者与步骤S5并列的，该离心管2中注入组织细胞清洗液，离心1000转／min，离心时间3min。转动至抽吸装置11下方，抽吸管112降下至设定高度，抽出离心后的部分液体，例如上层4/5液体，保留底部沉淀；

该离心管2转动至抽吸加注装置9下方，抽吸加注管12降下将全部液体抽吸至装有滤网3的离心管2过滤；

在装有滤网3的离心管2通过第二精确加液装置8注入悬浮细胞培养液，重悬底部沉淀部分；

试管离机；

通过以上步骤完成自动细胞分离操作。

实施例5：

两种分离方法对脂肪组织源性干细胞的比较分析20例肥胖人腹部的脂肪组织，每份900毫克，900毫克脂肪组织分为3份即300mg 、300mg、300mg。

实体组织源性干细胞分离：组织脂肪消毒后，在不同时间上本发明的细胞分离系统进行脂肪组织源性干细胞分离，程序设置后开始工作。设计操作时间90分钟，获得总干细胞数8×10⁶，活干细胞数7.5×10⁶，死干细胞数0.5×10⁶，干细胞存活率93%，干细胞结率团5%，干细胞回收率90%，干细胞纯度95％，干细胞分离批次间差统计学无差异性(P>0.05)，干细胞培养4周未发现细菌和支原体污染，整个分离细胞时间90分钟。干细胞传代至第4代仍呈干细胞生物学活性未发现变化。

对比例1：

人工操作分离干细胞：组织脂肪消毒后，人工操作对脂肪组织源性干细胞进行分离。获取操作时间150分钟，获得总干细胞数8×10⁵，活干细胞数6×10⁵，死干细胞数2×10⁵，干细胞存活率78%，干细胞结率团28%，干细胞回收率80%，干细胞纯度80%分离，干细胞分离批次间差统计学有差异性P<0.05，干细胞培养4周发现5例细菌污染，污染率25%，无支原体污染，干细胞传代至第4代仍呈干细胞生物学活性未发现变化。结果提示：在自体脂肪组织源性干细胞分离上，本发明的细胞分离系统进行实体组织源性干细胞分离机优于人工操作分离干细胞技术。

实施例6:

本发明的细胞分离系统进行实体组织源性干细胞分离。具体的：肿瘤组织源性干细胞的分离及分析，15例肺癌病人的肺部肿瘤组织，每份300mg。上机，消毒后进行人肺癌肺部肿瘤源性干细胞分离。设计操作时间90分钟，获得总干细胞数5×10⁶，活干细胞数4×10⁶，死干细胞数1×10⁶，干细胞存活率75%，干细胞结率团12%，干细胞回收率90%，干细胞纯度95%分离。干细胞分离批次间差统计学无差异性(P>0.05)，整个分离细胞时间90分钟。干细胞培养4周无细菌污染和支原体污染。结果提示：本发明的细胞分离系统即实体组织源性干细胞分离机适用于肿瘤组织源性干细胞的分离。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种细胞分离系统，其特征是它包括：

离心装置（1），离心装置（1）中设有离心架（101），离心架（101）与离心电机（105）连接，驱动离心架（101）旋转，在离心架（101）设有用于放置离心管（2）的管座（3），以使离心管（2）内的液体离心；离心装置（1）内设有转角定位装置，用于使管座（3）停止在预设的圆周位置；

至少一个加液装置，加液装置设有泵，用于将预设的液体注入到离心管（2）内；

至少一个精确加液装置，精确加液装置设有螺旋推注装置、蠕动泵或隔膜泵，以实现精确的加注液体至离心管（2）内；

至少一个抽吸装置，抽吸装置内设有可升降的抽吸管（112），抽吸管（112）与负压装置或抽吸泵连接，抽吸装置使抽吸管（112）伸入到离心管（2）内预设深度，将离心管（2）内液体抽走。

2.根据权利要求1所述的一种细胞分离系统，其特征是：所述的离心架（101）外缘设有多个管座（102），在管座（102）的两侧设有水平转轴（103），管座（102）通过水平转轴（103）与离心架（101）活动连接；

所述的离心电机（105）为伺服电机或步进电机；或者离心电机（105）为变频电机，离心电机（105）的竖直转轴（104）与刹车盘（108）固定连接，在刹车盘（108）的外缘设有刹车装置（109），离心电机（105）的竖直转轴（104）还与编码盘（107）固定连接，在与编码盘（107）附近的位置固设有光电传感器（106）。

3.根据权利要求1所述的一种细胞分离系统，其特征是：在离心架（101）的上方还设有破碎装置（4），所述的破碎装置（4）中，升降装置与破碎电机（43）连接，破碎电机（43）的轴与刀杆（45）连接，在刀杆（45）上设有至少一个破碎刀片（49），在刀杆（45）外圈固设有不转动的破碎套筒（46），破碎套筒（46）上设有多个通孔（48）；

升降装置与支架（41）固定连接，破碎电机（43）通过滑块（44）与支架（41）滑动连接，升降装置驱动破碎电机（43）、破碎套筒（46）和刀杆（45）升降；

4.根据权利要求3所述的一种细胞分离系统，其特征是：在破碎套筒（46）的外壁设有柔性的挡片（47），挡片（47）的外缘直径大于或等于离心管（2）的内径。

5.根据权利要求1所述的一种细胞分离系统，其特征是：所述的加液装置中，加液管（51）的一端位于置于离心架（101）的离心管（2）的管口上方，另一端位于液体瓶内，在加液管（51）上设有泵；

所述的泵为隔膜泵、蠕动泵、螺杆泵或离心泵。

6.根据权利要求1所述的一种细胞分离系统，其特征是：所述的精确加液装置中，液体置于注射器内，注液管（71）的一端与注射器连通，另一端位于置于离心架（101）的离心管（2）的管口上方；注射器置于螺旋推注装置上，通过电机驱动螺杆螺母机构中的螺杆转动，带动螺母沿螺杆轴向移动，推注注射器内的液体；

或者液体置于液体瓶内，注液管（71）的一端置于液体瓶内，另一端位于置于离心架（101）的离心管（2）的管口上方；在注液管（71）上设有泵；所述的泵为隔膜泵或蠕动泵。

7.根据权利要求1所述的一种细胞分离系统，其特征是：所述的抽吸装置中，抽吸升降机构与抽吸管（112）固定连接，抽吸管（112）一端与抽吸泵、负压吸附装置或连接负压吸附装置的密封液体瓶（13）连接，抽吸管（112）另一端位于置于离心架（101）的离心管（2）的管口上方；抽吸管（112）降下时，位于离心管（2）内预设高度，抽吸管（112）升起时，抽吸管（112）的底部高于离心管（2）的管口；

8.根据权利要求1所述的一种细胞分离系统，其特征是：还设有抽吸加注装置（9），抽吸加注装置（9）的结构为：抽吸加注管（12）的一端与抽吸升降机构固定连接，该端位于置于离心架（101）的离心管（2）的管口上方；抽吸加注管（12）降下时，底部位于离心管（2）内靠近管底的位置，抽吸加注管（12）升起时，抽吸加注管（12）的底部高于离心管（2）的管口；

抽吸加注管（12）的另一端位于置于离心架（101）的另一离心管（2）的管口上方，在该离心管（2）的管口上设有滤网（3），所述的滤网（3）为部分覆盖、部分开放的滤网，抽吸加注管（12）上设有泵，所述的泵为隔膜泵、蠕动泵、螺杆泵或离心泵。

9.根据权利要求1~8任一项所述的一种细胞分离系统，其特征是：所述的离心架（101）设有2~16工位，相邻的工位的离心管（2）中，其中一个离心管（2）上设有滤网（3），所述的滤网（3）为部分覆盖、部分开放的滤网；

在离心管（2）的上方，设有第一加液装置（5）和第二加液装置（6）；

在离心管（2）的上方，还设有第一精确加液装置（7）和第二精确加液装置（8）；

在离心管（2）的上方，还设有抽吸装置（11），抽吸装置（11）的抽吸管（112）端头与滤网（3）的开放部分对齐；

还设有抽吸加注装置（9），抽吸加注装置（9）的抽吸加注管（12）不可升降的一端与滤网（3）的覆盖部分对齐，抽吸加注管（12）可升降的一端与滤网（3）的开放部分对齐；

离心架（101）至少一个工位的上方为无阻挡的开放结构，用于装、卸离心管（2）。

10.一种采用权利要求1~9任一项所述的细胞分离系统的方法，其特征是包括以下步骤：

S1、安装管路和液体耗材；

S2、将组织细胞装入到离心管（2）内，离心管（2）装入到离心架（101）上，在相邻空置的离心管（2）上装滤网（3）后装入到离心架（101）上；

S3、在装有组织细胞的离心管（2）注入组织消毒液，静置一段时间，再注入组织细胞清洗液，该离心管（2）转动至破碎装置（4）下方，破碎装置（4）的刀杆（45）下降并转动，将组织细胞破碎，破碎装置（4）的刀杆（45）升起；

S4、该离心管（2）转动至第一精确加液装置（7）下方，第一精确加液装置（7）在该离心管（2）内注入组织消化液，恒温静置一段时间；

S5、该离心管（2）转动至抽吸加注装置（9）下方，抽吸加注管（12）降下将全部液体抽吸至装有滤网（3）的离心管（2）过滤；

在装有滤网（3）的离心管（2）注入组织细胞清洗液，离心，装有滤网（3）的离心管（2）转动至抽吸装置（11）下方，抽吸管（112）降下至设定高度，抽出离心后的部分液体，保留底部沉淀；

注入悬浮细胞培养液，重悬底部沉淀部分；

试管离机；

S6、或者与步骤S5并列的，该离心管（2）中注入组织细胞清洗液，离心，转动至抽吸装置（11）下方，抽吸管（112）降下至设定高度，抽出离心后的部分液体，保留底部沉淀；

该离心管（2）转动至抽吸加注装置（9）下方，抽吸加注管（12）降下将全部液体抽吸至装有滤网（3）的离心管（2）过滤；

在装有滤网（3）的离心管（2）注入悬浮细胞培养液，重悬底部沉淀部分；

试管离机；

通过以上步骤完成自动细胞分离操作。