CN110747111A - 一种外泌体过滤装置 - Google Patents

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    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
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Abstract

本发明公开了一种外泌体过滤装置，包括控制部分和过滤部分，所述控制部分包括微注射泵和注射器，所述过滤部分包括上压板、下压板和位于上压板和下压板之间的至少两个孔径不同的过滤膜，所述上压板上位于过滤膜的上方设有进样口，所述下压板上位于过滤膜的下方设有出样口，所述进样口和出样口位于同一直线上；所述注射器通过注射针头和注射软管与所述进样口相连，所述出样口通过出样软管连接样本收集装置，本发明所公开的过滤装置可以更加有效的筛选外泌体，并且可以详细地将外泌体按直径进行细分，可控性高，结构简单，成本低。

Description

一种外泌体过滤装置
技术领域
本发明涉及一种外泌体过滤装置。
背景技术
外泌体是由细胞分泌的一种直径在30～150nm范围的纳米囊泡，它包含多种蛋白质和RNA，具有在细胞间传递信息的功能。此外，具有广泛的生物学特点，其表面蛋白和内载特异性物质决定外泌体的稳定性和特异性。外泌体的分子组成可以反映其来源细胞或组织的生理与病理变化。但由于外泌体尺寸上的限制，同时，细胞分泌出的物质中还包含除囊泡外的微结构物质，因此，在外泌体的分离上具有一定的困难性，如何有效、精确的分离外泌体，一直是此领域发展的重点。
传统的外泌体分离技术主要包括以下几种：第一种超高速离心法，主要通过离心力从细胞培养液中获得外泌体。此方法操作简单，但耗时、产率低，纯度上较差，而且易将细胞和囊泡破碎；第二种采用免疫亲和方法，利用外泌体表面的特异性抗体，如四跨膜蛋白等与抗原特异性结合，使得分离的外泌体纯度升高，但产率低；第三种通过构建纳米柱阵列的方式分离外泌体，利用纳米柱之间距离和角度的不同对外泌体进行筛选，该方法制备困难，而且效率较低。
目前有采用圆筒结构的外泌体过滤装置，将待过滤的样本从最顶部注入，后利用微型气泵对待过滤样本施加压力，使其逐步通过不同孔径的过滤膜后，被收集。此过滤装置是逐层过滤，最终得到所需要的直径。由于待过滤的样本中包含颗粒比较大的物质，在最开始经过第一个过滤膜(孔径较大的)时，长时间的过滤会造成过滤膜上的孔被堵塞。另外，若圆筒直径较大，气体携带样本与过滤膜边缘接触部分较少，则过滤膜悬空的部分会变大，在微型气泵推力的作用下，由于过滤膜脆性极强，因此极易破碎。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种外泌体过滤装置，以达到可以更加有效的筛选外泌体，并且可以详细地将外泌体按直径进行细分，可控性高，结构简单，成本低的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种外泌体过滤装置，包括控制部分和过滤部分，所述控制部分包括微注射泵和注射器，所述过滤部分包括上压板、下压板和位于上压板和下压板之间的至少两个孔径不同的过滤膜，所述上压板上位于过滤膜的上方设有进样口，所述下压板上位于过滤膜的下方设有出样口，所述进样口和出样口位于同一直线上；所述注射器通过注射针头和注射软管与所述进样口相连，所述出样口通过出样软管连接样本收集装置。
上述方案中，所述上压板和下压板之间设置三个孔径相同的过滤膜，同时进行过滤，效率上显著提高。
上述方案中，所述过滤膜上方的上压板上设有5个进样口，所述过滤膜下方的下压板上对应的位置设有5个出样口，5个进样口分别通过分支软管连接注射软管，5个出样口通过分支软管连接出样软管和样本收集装置。
上述方案中，所述上压板和下压板为PDMS材质。
上述方案中，所述过滤膜为圆形结构，直径为1-20mm，其上分布有数个过滤孔，所述过滤孔的孔径尺寸为50-200nm。
上述方案中，所述上压板和下压板设置于模具中，可以避免漏液。
上述方案中，所述微注射泵的注入速率为0.1-0.5ul/min。
通过上述技术方案，本发明提供的外泌体过滤装置通过采用微注射泵注入样本，在进样速率上实现了可控；本发明结构简单，两层PDMS的上压板和下压板上设置的进样口和出样口保证了样本尽可能的通过，而避免浪费，不同孔径过滤膜的选取，可以提高外泌体筛选尺寸上的精确性，同时在范围上划分更加准确。该装置可与微流控芯片相结合，进一步检测外泌体的DNA、RNA和蛋白等细胞因子。
本发明采用注射器直接将样本通过进样口注入通过过滤膜，直接从位于同一直线上的出样口排出，在上压板和下压板的压合作用下，带压力的样本不会对过滤膜造成冲击，过滤膜不易破碎。并且，本发明中在上压板和下压板之间设置多个过滤膜对一种样本进行过滤，可以提高过滤效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明所公开的一种外泌体过滤装置示意图；
图2为本发明实施例一所公开的过滤部分结构示意图；
图3为本发明实施例二公开的过滤部分结构示意图；
图4为本发明实施例二公开的过滤部分的剖面示意图；
图5为本发明所公开的过滤膜结构示意图。
图中，1、微注射泵；2、注射器；3、上压板；4、下压板；5、过滤膜；6、进样口；7、出样口；8、注射针头；9、注射软管；10、出样软管；11、样本收集装置；12、分支软管；13、过滤孔；14、模具。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种外泌体过滤装置，如图1所示的结构，该装置结构简单，通过不同孔径过滤膜的选取，可以提高外泌体筛选尺寸上的精确性，同时在范围上划分更加准确。
如图1和图2所示，本发明的实施例一公开的一种外泌体过滤装置，包括控制部分和过滤部分，控制部分包括微注射泵1和注射器2，过滤部分包括上压板3、下压板4和位于上压板3和下压板4之间的三个孔径相同的过滤膜5，上压板3上位于过滤膜5的上方设有进样口6，下压板4上位于过滤膜5的下方设有出样口7，进样口6和出样口7位于同一直线上；注射器2通过注射针头8和注射软管9与进样口6相连，出样口7通过出样软管10连接样本收集装置11。
在实施例二中，如图3和图4所示，过滤膜5上方的上压板3上设有5个进样口6，过滤膜5下方的下压板4上对应的位置设有5个出样口7，5个进样口6分别通过分支软管12连接注射软管9，5个出样口7通过分支软管12连接出样软管10和样本收集装置11。
本发明中，上压板3和下压板4为PDMS材质。聚二甲基硅氧烷(PDMS，polydimethylsiloxane)，是有机硅的一种，其成本低，使用简单，同硅片之间具有良好的粘附性，而且具有良好的化学惰性等特点，是一种广泛应用于微流控等领域的聚合物材料。
本发明实施例中，如图5所示，过滤膜5为圆形结构，直径为1-20mm，其上分布有数个过滤孔13，过滤孔13的孔径尺寸为50-200nm。根据外泌体的直径，可选取50nm、70nm、90nm、110nm、200nm多种孔径，在使用时，可根据需要将相同孔径的过滤膜放置在同一装置中，同时进行过滤，效率提高。
为防止漏液，上压板3和下压板4设置于模具14中，同时还能起到固定作用。
由于过滤膜5孔径的不同，微注射泵1需要设置不同的进样速率，对应的速率分别为0.1–0.5ul/min。
实施例一的具体工作过程如下：
首先，将待过滤样本吸入到注射器2中，同时注射器2通过注射针头8与注射软管9相连，并将整体放置在微注射泵1上，注射软管9的另一端与上压板3的进样口6相连接，通过采用微注射泵1的推力将注射器2中的样本，经注射软管9流入进样口6，再经过过滤膜5，从出样口7流出，经过出样软管10进入样本收集装置11，得到最终所需的过滤样本。
实施例二的样本经过注射软管9和分支软管12后进入进样口6，再经过过滤膜5，从出样口7流出，经过分支软管12和出样软管10进入样本收集装置11，得到最终所需的过滤样本。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种外泌体过滤装置，其特征在于，包括控制部分和过滤部分，所述控制部分包括微注射泵和注射器，所述过滤部分包括上压板、下压板和位于上压板和下压板之间的至少两个孔径不同的过滤膜，所述上压板上位于过滤膜的上方设有进样口，所述下压板上位于过滤膜的下方设有出样口，所述进样口和出样口位于同一直线上；所述注射器通过注射针头和注射软管与所述进样口相连，所述出样口通过出样软管连接样本收集装置。
2.根据权利要求1所述的一种外泌体过滤装置，其特征在于，所述上压板和下压板之间设置三个孔径相同的过滤膜。
3.根据权利要求1所述的一种外泌体过滤装置，其特征在于，所述过滤膜上方的上压板上设有5个进样口，所述过滤膜下方的下压板上对应的位置设有5个出样口，5个进样口分别通过分支软管连接注射软管，5个出样口通过分支软管连接出样软管和样本收集装置。
4.根据权利要求1所述的一种外泌体过滤装置，其特征在于，所述上压板和下压板为PDMS材质。
5.根据权利要求1所述的一种外泌体过滤装置，其特征在于，所述过滤膜为圆形结构，直径为1-20mm，其上分布有数个过滤孔，所述过滤孔的孔径尺寸为50-200nm。
6.根据权利要求1所述的一种外泌体过滤装置，其特征在于，所述上压板和下压板设置于模具中。
7.根据权利要求1所述的一种外泌体过滤装置，其特征在于，所述微注射泵的注入速率为0.1-0.5ul/min。
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