CN112852624A - 一种全自动脂肪干细胞提取系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域,特别是涉及一种全自动脂肪干细胞提取系统,所述全自动脂肪干细胞提取系统包括控制装置以及与控制装置信号连接的恒压脂肪抽取装置、多功能脂肪处理装置和自动细胞洗涤装置。本发明的全自动脂肪干细胞提取系统具有高集成度,有效减少提取脂肪干细胞的人工操作,从脂肪到干细胞的整个过程高效精确自动化处理。可提高细胞提取效率和生物安全性;提供脂肪干细胞提取的最适宜条件,实现高效一体化脂肪干细胞提取;实现负压范围精确调控在设定所需的负压范围内,提高抽出脂肪颗粒的生物活性的稳定性,减少抽脂部位组织损伤,提高手术的安全性。

Description

一种全自动脂肪干细胞提取系统
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,特别是涉及一种全自动脂肪干细胞提取系统。
背景技术
目前,随着干细胞应用技术的不断发展,临床对干细胞治疗的需求也是日益增长。脂肪干细胞是从脂肪组织中提取的一种间充质干细胞,具有多向分化能力,合成多种生长因子的能力,促进组织再生与修复的能力,已被证实在多种疾病的治疗上有良好的临床效果。脂肪干细胞具有巨大的应用前景,也对脂肪干细胞的分离方法提出了新的要求,需要开发一种更快速高效的分离方法,以快速分离脂肪干细胞并保持脂肪干细胞高活性。
脂肪干细胞的获取主要可以分为以下几个步骤,首先需要从病人身上获取脂肪组织,通常为抽脂手术;其次将获得的脂肪组织处理和消化以获得细胞悬液;最后从细胞悬液中分离得到所需要的脂肪干细胞。整个过程所涉及的步骤和操作较多,且耗时长,对脂肪干细胞在临床上的使用造成了很大程度的阻碍。
抽脂手术是通过医生将吸脂针插入待抽脂的部位,注射肿胀液后,通过吸脂针的往复运动,使皮下脂肪在机械作用下成为脂肪颗粒并脱离,通过负压吸引将脱离的脂肪颗粒吸出体外,以达到局部迅速瘦体以及获得脂肪组织的目的。负压的提供方式主要有真空泵和注射器抽真空两种方式。临床医生在进行抽脂手术时,往往需要一个合适的负压范围,传统的负压范围在-45KPa到-90KPa之间,不同的部位对于负压的要求也略微有所不同。有研究表明,抽脂时所采用的负压对提取的脂肪干细胞活性和数量都有影响。当负压过大时,容易造成抽脂部位组织和血管损伤以及一定程度上破坏抽出的脂肪组织细胞,当负压过小时,不利于脂肪抽出。在使用真空泵的方式进行抽脂手术操作时,医生通过吸脂针上的透气孔控制气密性,或者抽脂机的踏板控制真空泵工作,从而调节负压。在手术过程中,需要医生经常目光离开手术操作区域,观察抽脂机的负压情况,手动调节使负压维持在并不精确的大致范围内。因此,不但影响医生的手术操作的便利性也更影响病人的手术安全性。在使用注射器进行抽脂操作时,注射器所产生的负压与注射器的体积规格和抽拉距离相关,所提供的负压也并不稳定,只能凭借医生的经验大致估计负压范围,精度较差。
目前市场上已经商品化的几种自动分离脂肪干细胞的系统包括:1.PNC's MultiStation;2.CHA Biotech Cha-Station;3.Cytori Celution 800/CRS System;4.Medi-Khan’s Lipokit with Max Stem。现有的自动分离系统主要为依托于酶消化法所进行设计的,通过胶原酶消化处理抽取的脂肪组织,使细胞间连结解离并脱落下来,通过离心方式使密度较大的脂肪干细胞和密度较小的脂肪细胞分层,收集下层的脂肪干细胞。此方法存在的主要问题首先是耗时长,为充分消化脂肪组织,需要与胶原酶作用时间久,如果想提高细胞消化效率,则需要较高浓度的胶原酶,但高浓度胶原酶会增加胶原酶残留的比率,由于胶原酶为动物或微生物来源,进入人体后会增加异种蛋白对人体产生危害的风险。传统酶消化法脂肪干细胞分离提取即便是技术熟悉的人员操作,也需要数个小时才能完成分离。其次,胶原酶的消化程度不易控制,是否达到适度消化,依赖操作人员经验,需要较长的学习曲线才能达到较好的操作效果。消化时间过短,会导致消化不充分,则细胞获得率低;消化时间过长,会导致消化过度,则细胞活性降低。另外,上述几个系统智能化和自动化水平较低,提取干细胞的过程中,需要反复人工操作,可能需要参与手术的人员中断手术去操作,或者安排专人进行系统的操作。在反复人工转移的过程中,还容易导致污染等问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种全自动脂肪干细胞提取系统,用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种全自动脂肪干细胞提取系统,所述全自动脂肪干细胞提取系统包括控制装置以及与控制装置信号连接的恒压脂肪抽取装置、多功能脂肪处理装置和自动细胞洗涤装置;所述恒压脂肪抽取装置包括相连接的负压单元和脂肪抽提单元,所述负压单元为脂肪抽提单元提供负压,所述脂肪抽提单元包括抽脂针和脂肪收集瓶,所述抽脂针经导管与脂肪收集瓶连接;
所述多功能脂肪处理装置包括处理单元、动力单元,所述处理单元包括脂肪容纳箱和加热元件,所述脂肪容纳箱设有超声元件,所述加热元件用于加热脂肪容纳箱,所述动力单元包括相连接的电机和托盘,所述脂肪容纳箱置于托盘上,所述超声元件、加热元件和电机均与控制装置信号连接。
所述自动细胞洗涤装置包括加样单元和离心单元,所述加样单元包括第一导管和加样器,所述第一导管与加样器连接;所述离心单元包括V形离心管以及适配V形离心管的离心机转子,所述加样器用于向V形离心管中加样。
如上所述,本发明的全自动脂肪干细胞提取系统,具有以下有益效果:
1)高集成度的脂肪干细胞提取系统,有效减少提取脂肪干细胞的人工操作,从脂肪到干细胞的整个过程高效精确自动化处理。
2)通过超声处理脂肪,使脂肪颗粒变小,增大与胶原酶的总接触面积,提高细胞提取效率减少消化时间,同时减少胶原酶使用量,提高脂肪提取的生物安全性。
3)多功能脂肪处理工作站集成多种细胞消化所需的设备,提供脂肪干细胞提取的最适宜条件,精确检测脂肪含量,提高胶原酶用量的精准度,实现高效一体化脂肪干细胞提取。
4)通过向V形离心管中自动加液,反复洗涤和离心,有效将细胞悬液中的杂质去除,获得细胞所需的悬液,无需另外设配平管。
5)恒压脂肪抽取装置通过处理终端控制真空泵的工作,实现负压范围精确调控在设定所需的负压范围内,提高抽出脂肪颗粒的生物活性的稳定性,减少抽脂部位组织损伤,提高手术的安全性。
6)在抽脂过程中获得足够量的脂肪后,可开始自动处理脂肪过程,后续的抽脂和脂肪干细胞或脂肪颗粒的获取可同时进行,缩短了从抽脂到脂肪填充或细胞获取的整体手术时间。
附图说明
图1显示为本发明的多功能脂肪处理装置示意图之一。
图2显示为本发明的多功能脂肪处理装置示意图之一。
图3显示为本发明的自动细胞洗涤装置示意图之一。
图4显示为本发明的自动细胞洗涤装置示意图之一。
图5显示为本发明的全自动脂肪干细胞提取系统示意图。
元件标号说明
1 显示屏
2 处理器
A1 负压单元
A11 真空泵
A12 踏板开关
A13 气压计
A2 脂肪抽提单元
A21 抽脂针
A22 脂肪收集瓶
A3 安全瓶
B1 处理单元
B11 脂肪容纳箱
B111 加液口
B112 出液口
B113 滤网
B12 超声元件
B13 加热元件
B14 传感器
B141 温度传感器
B142 压力传感器
B2 动力单元
B21 电机
B22 托盘
C1 加样单元
C11 第一导管
C111 进液导管
C112 细胞进入导管
C113 第一阀门
C12 加样器
C121 动力装置
C122 加样头
C123 加样针
C2 离心单元
C21 V形离心管
α 内夹角
C211 第一开口
C212 第二开口
β 外夹角
C2121 第二阀门
C213 刻度
C22 离心机转子
C221 转子桶
C2211 第二导管
C2211a 液体导管
C2211b 细胞导管
C222 转子盖
C2221 通道
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图5。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图5所示,本发明提供一种全自动脂肪干细胞提取系统,所述全自动脂肪干细胞提取系统包括控制装置以及与控制装置信号连接的恒压脂肪抽取装置、多功能脂肪处理装置和自动细胞洗涤装置;所述恒压脂肪抽取装置包括相连接的负压单元A1和脂肪抽提单元A2,所述负压单元A1为脂肪抽提单元A2提供负压,所述脂肪抽提单元A2包括抽脂针A21和脂肪收集瓶A22,所述抽脂针A21经导管与脂肪收集瓶A22连接;
所述多功能脂肪处理装置包括处理单元B1、动力单元B2,所述处理单元B1包括脂肪容纳箱B11和加热元件B13,所述脂肪容纳箱B11设有超声元件B12,所述加热元件B13用于加热脂肪容纳箱B11,所述动力单元B2包括相连接的电机B21和托盘B22,所述脂肪容纳箱B11置于托盘B22上,所述超声元件B12、加热元件B13和电机均与控制装置信号连接。
所述自动细胞洗涤装置包括加样单元C1和离心单元C2,所述加样单元C1包括第一导管C11和加样器C12,所述第一导管C11与加样器C12连接;所述离心单元C2包括离心机,离心机内设有V形离心管C21以及适配V形离心管C21的离心机转子C22,所述加样器C12用于向V形离心管C21中加样。
所述控制装置选自处理器2。所述处理器2可以利用现有技术中的计算机、集成电路模块、可编程逻辑器件或其它硬件来实现。
所述控制装置可以与显示屏1连接。显示屏1可以是触控屏。
所述负压单元包括相连接的真空泵A11和踏板开关A12。所述踏板开关A12用于控制真空泵A11的打开或关闭。
所述负压单元还包括用于监测真空泵A11压力的气压计A13。所述气压计A13和真空泵A11均和控制装置连接。气压计A13的数据传输至控制装置,控制装置控制真空泵的工作,使脂肪抽吸管中的负压维持在设定的范围,实现抽脂时负压的自动调控和精确调控。
在一种实施方式中,所述脂肪收集瓶A22底部设有多个出口。其中一个出口可通过导管与多功能脂肪处理装置连接。其中一个出口用于排出废液。
在一种实施方式中,所述脂肪收集瓶A22底部侧壁设有液位传感器,检测液面高低变化。
在一种实施方式中,所述恒压脂肪抽取装置还包括安全瓶A3,所述安全瓶A3通过导管与脂肪收集瓶A22、真空泵A11连接。所述安全瓶A3的作用是防止脂肪收集瓶A22液体过多倒吸至真空泵A11内而损坏机器。
所述多功能脂肪处理装置中脂肪容纳箱B11用于盛装抽脂手术获得的脂肪。
在一种实施方式中,所述脂肪容纳箱B11为经过无菌处理的容器。例如可以是可更换使用的一次性的耗材。一次性耗材可以避免交叉污染。也可以是固定的容器。
在一种实施方式中,所述脂肪容纳箱B11上设有加液口B111。所述加液口B111可以设有一个或多个,例如两个、三个或更多个。在一种实施方式中,所述加液口B111设有两个,一个用于向脂肪容纳箱B11中加入脂肪颗粒,另一个用于加入酶。
在一种实施方式中,所述加液口B111设有滤网B113。图中未示出滤网。
在一种实施方式中,所述脂肪容纳箱B11上还设有出液口B112。在一种实施方式中,所述出液口B112设有滤网B113。所述滤网B113用于过滤处理后的脂肪消化液,从而去除纤维组织和少量未被消化完全的脂肪。所述出液口B112与自动细胞洗涤装置连接。具体的,所述出液口B112与自动细胞洗涤装置的细胞进入导管C112连接。
所述多功能脂肪处理装置还包括若干泵。所述泵可用于在脂肪容纳箱B11中形成负压或正压,辅助脂肪消化液进入或流出。所述泵例如为蠕动泵。在一种实施方式中,所述加液口B111或出液口B112分别外接加液泵或出液泵。泵的作用是当脂肪从加液口B111流入,阻力较大时,可以用负压辅助脂肪流入脂肪容纳箱B11。当脂肪消化液流出阻力较大时,提供正压,辅助脂肪消化液流出。加液泵或出液泵的压力可以由A11提供。
所述超声元件B12用于向脂肪容纳箱B11中产生超声震动,一方面脂肪容纳箱B11中的脂肪在超声的机械作用下颗粒变小,再使用相应孔径的滤网B113过滤之后,能够获得均质可注射的微小脂肪颗粒,完成脂肪注射填充前脂肪的处理。另一方面,通过超声处理结合脂肪容纳箱B11中加入的酶例如胶原酶消化脂肪,由于脂肪颗粒变小,脂肪颗粒与胶原酶的总接触面积增大,提高胶原酶消化和脂肪提取的效率,减少了胶原酶的使用量和消化时间。同时超声的机械作用能够使脂肪细胞中的油滴析出,更高效的获取富含间质细胞的细胞外基质。
所述超声元件B12只要能向脂肪容纳箱B11中传导超声震动即可。较佳的,所述超声元件B12插设于脂肪容纳箱B11内部的脂肪中或贴设于脂肪容纳箱B11外壁。
在一种实施方式中,所述超声元件B12选自超声探头。
在一种实施方式中,所述加热元件B13置于托盘B22内部,并与控制装置信号连接。当脂肪容纳箱B11置于托盘B22上时,加热元件B13可对脂肪容纳箱B11加热,控制装置控制加热温度。
在一种实施方式中,所述加热元件B13选自电热丝。
进一步的,所述处理单元B1还包括传感器B14,所述传感器B14与控制装置信号连接。
在一种实施方式中,所述传感器B14包括温度传感器B141和压力传感器B142。
所述温度传感器B141用于检测脂肪容纳箱B11的温度,再将检测的温度传输至控制装置。所述压力传感器B142用于检测脂肪容纳箱B11中盛装的脂肪重量并传输至控制装置,控制装置可进一步计算脂肪处理所需酶的使用量并反馈至显示屏,且自动加入相应体积的胶原酶溶液。
在一种实施方式中,所述电机B21选自线性电机。电机为托盘B22提供动力使托盘B22运动,起到摇床的作用,进而带动脂肪容纳箱B11往复运动,使箱内的脂肪颗粒和液面不停晃动,与酶充分接触,同时使脂肪颗粒反复流经超声探头,充分发挥超声探头作用。
在一种实施方式中,所述电机B21与托盘B22通过轴承连接。
在一种实施方式中,所述托盘B22的大小、形状恰好可放置脂肪容纳箱B11。
操作人员可以通过显示屏调节超声频率和时间、电机B21摇晃速度以及温度、消化处理时间等参数。
所述第一导管C11用于向自动细胞洗涤装置内加入并传输细胞或洗涤液。所述第一导管C11上设有第一阀门C113。在一种实施方式中,所述第一阀门C113为三通开关。较佳的,为电控三通开关。在一种实施方式中,所述第一阀门C113还用于决定液体从哪个导管流入。在一种实施方式中,所述第一阀门C113为两通开关或三通开关。所述第一阀门C113为电控开关或手动开关。设置电控开关时,所述自动细胞洗涤装置配合控制器使用,控制器与所述第一阀门C113电连接,从而控制第一阀门C113,达到控制液体从不同的导管流入的目的。
所述第一导管C11设有一个或多个。在一种实施方式中,所述第一导管C11设有两个,分别为进液导管C111和细胞进入导管C112。所述进液导管C111用于加入并传输洗涤液,所述细胞进入导管C112用于加入并传输待洗涤的细胞悬液。
所述加样器C12包括动力装置C121、加样头C122以及加样针C123,所述动力装置C121与加样头C122电连接,所述加样针C123和第一导管连接。
所述加样头C122上方的管道为软质导管,为加样头C122移动时提供空间。
所述加样头C122沿着动力装置C121可上下移动,进一步带动加样针C123向V形离心管C21中加入液体。所述加样头C123用于固定第一导管C11和加样针C123的连接。在一种实施方式中,所述动力装置C121选自线性电机。所述动力装置C121固定不动,加样头C122在其导轨上移动。
在一种实施方式中,所述加样头C122为加样针C123的固定器,使加样针C123可以随着动力装置C121沿其导轨上下移动。
在一种实施方式中,所述加样针C123为中空的注射器样针头。
所述V形离心管C21的横截面呈“V”形。所述V形的内夹角α的角度不做限定。
所述V形离心管C21的内夹角α处设有第一开口C211。所述第一开口C211可用于向V形离心管C21中加入样品。
所述第一开口C211处设有单向通道。在一种实施方式中,所述单向通道为橡胶塞。所述加样针C123向下移动可刺破橡胶塞向V形离心管C21中加入样品。加样针C123向上移动时退出橡胶塞,橡胶塞重新封闭防止液体流出。
所述单向通道可以用单向阀替代。加样针C123向下移动,顶开单向阀后可进行加样操作,当加样针C123向上移动退出时,则阀门关闭,防止液体流出。
所述V形离心管C21的外夹角β处设有第二开口C212。所述第二开口C212可用于向V形离心管C21中加入或排出样品。
在一种实施方式中,所述第二开口C212处设有第二阀门C2121。所述第二阀门C2121用于打开或封闭第二开口C212。在一种实施方式中,所述第二阀门C2121还用于决定液体从哪个导管流出。在一种实施方式中,所述第二阀门C2121为两通开关或三通开关。所述第二阀门C2121为电控开关或手动开关。设置电控开关时,所述自动细胞洗涤装置配合控制器使用,控制器与所述第二阀门C2121电连接,从而控制第二阀门C2121,达到控制液体从不同的导管流出的目的。设置手动开关时,需要液体排出时可将V形离心管C21从离心机中取出,手动控制第二阀门C2121,选择合适的导管将液体排出。
所述V形离心管C21的两臂分别呈圆筒形,所述圆筒形的尾部呈锥形或半球形。
所述V形离心管C21的管壁上设有刻度C213。所述刻度C213用于测量离心管内液体的体积。所述刻度C213可以根据V形离心管C21的具体使用情况设置在管壁上的不同位置或将不同的位置作为零刻度。例如将第一开口C211作为离心管的进口时,由于液体进入后首先集中在第二开口C212处,此时可将零刻度设置在近第二开口C212处;或将第二开口C212作为离心管的进口时,由于液体进入后首先集中在离心管两臂的尾部,此时可将零刻度设置在尾部。
所述离心机转子C22包括相适配的转子桶C221和转子盖C222,所述转子桶C221设有V形内槽,所述转子盖C222设有锥形部,所述V形内槽、锥形部均与V形离心管C21的形状匹配。所述V形内槽底部设有凹部。所述凹部用于放置第二阀门C2121。
在一种实施方式中,所述转子盖C222上的中心轴上设有通道C2221。所述中心轴是指:在工作状态下,过锥形部的顶点向水平面所做的垂线。所述通道C2221用于加样针C123穿过其中,向V形离心管C21中加样。
所述转子桶C221内部设有第二导管C2211,所述第二导管C2211一端的开口置于V形内槽的底部。V形离心管C21与三通阀门连接好后,再嵌入转子桶C221的V形内槽中,同时三通阀门刚好嵌入电控阀门C2121。所述第二导管C2211设有一个或多个。当设有一个第二导管C2211时,细胞和液体从同一个导管进入或排出。在一种实施方式中,所述第二导管C2211设有两个,分别为液体导管C2211a和细胞导管C2211b。
所述第二导管C2211末端还设有回收瓶。可用普通的试剂瓶充当所述回收瓶。所述回收瓶包括细胞回收瓶和废液回收瓶。
所述转子桶C221底部设有转子转轴。在一种实施方式中,所述转子转轴为中空。
所述全自动脂肪干细胞提取系统还包括离心机,离心机与处理器信号连接。所述自动细胞洗涤装置需要配合离心机使用,离心机的种类、型号无特别限制。所述自动细胞洗涤装置还可以与脂肪处理装置配合使用。
所述自动细胞洗涤装置可用于洗涤各种细胞,例如脂肪细胞。
本发明的全自动脂肪干细胞提取系统使用方法如下:
抽脂之前将系统中的全部安装、调试完毕,例如将无菌处理的脂肪容纳箱B11安装于托盘B22上、将两通或三通嵌入到对应的电控开关并连接相应导管,设定多功能脂肪处理装置处理器的超声频率和时间、摇晃速度以及温度、消化处理时间等参数(例如超声频率为50-200W超声时间为15-150秒、摇晃速度80-150转/分钟,温度37℃、消化处理时间20-30分钟)、将V形离心管C21安装于离心机转子C22,将离心机转子C22安装在离心机中,加样针C123固定于加样头C122上,将细胞进入导管C112与多功能脂肪处理装置的出液口B112连接。
以抽脂负压范围-45KPa到-90KPa为例,在触控屏上设置好所需要的范围,将抽脂针刺入需要抽脂的部位,踩下踏板开关,控制真空泵开始工作,气压计测定管道中的气压,通过触控屏反馈气压值,当气压到达-90KPa时,处理器控制真空泵提供小吸力或停止工作,气压保持相对稳定,医生操作抽脂针开始抽脂,当手术操作中负压逐渐降低,到达-45KPa时,处理器控制真空泵恢复工作,使抽吸脂肪时的负压维持在-45KPa到-90KPa。抽脂结束或需要暂停时,踩下踏板开关,关闭真空泵工作。抽出的脂肪和肿胀液的混合液通过导管到达脂肪收集瓶中。脂肪和肿胀液的混合液在脂肪收集瓶中静置一段时间后逐渐分层,为上层脂肪层和下层的肿胀液层,脂肪收集瓶底部侧壁的液位传感器检测液面变化(机制一般为光学),控制装置打开脂肪收集瓶底部的用于排出废液的出口,排出肿胀液。脂肪层与肿胀液交界液面逐渐下降,当肿胀液彻底流出后,交界面到达液位传感器,液位传感器感应到变化,反馈至控制装置,控制装置控制出口关闭,防止脂肪层流出。另外,在抽脂过程中获得足够量的脂肪后,可添加脂肪收集瓶用于新脂肪的收集,原有脂肪收集瓶可开始处理脂肪,因此,后续的抽脂手术过程和脂肪干细胞或脂肪颗粒的获取可以同时进行。
将脂肪收集瓶中的脂肪颗粒通过加液口B111加入脂肪容纳箱B11,当脂肪流入脂肪容纳箱B11的阻力较大时,打开加液泵的电源开关,在加液泵的负压辅助下,脂肪颗粒滤过所需孔径的滤网B113,收集相应粒径大小的脂肪颗粒。压力传感器B142检测脂肪容纳箱B11中的脂肪重量,并通过预设的公式计算出所需的胶原酶含量,呈现至触控屏中。医生或护士配置出相应体积和浓度的胶原酶溶液,将配置好的胶原酶溶液注射进脂肪容纳箱B11,或处理器控制自动加入相应体积的胶原酶溶液。多功能脂肪处理装置按照预设的参数处理脂肪,电热丝开始加热,温度传感器141检测脂肪容纳箱11中的温度反馈至处理器,使电热丝加热至设定温度并维持。脂肪容纳箱11在线性电机的作用下,按照设定频率往复运动,脂肪在其中摇晃,脂肪在超声探头的机械作用下分离成小颗粒。同时在胶原酶的作用下,脂肪组织中的细胞被逐渐分离出来,通过出液口112流出,当脂肪消化液从流出口流出阻力较大时,出液泵在脂肪容纳箱11形成正压,辅助脂肪消化液流出。即可进行下一步的脂肪干细胞离心操作。
线性电机驱动加样头C122,进一步带动加样针C123向下运动,加样针C123穿过单向阀,第一阀门C113选择通道C112,细胞悬液进入细胞进入导管C112将细胞加入V形离心管C21,液体体积可以通过V形离心管C21的管壁上的刻度观察,使液体体积处于最适宜处理的范围,液面在V形离心管C21的最高和最低刻度之间。压力传感器会通过总压力评估总的脂肪消化液体积,根据V形离心管C21的体积分配按几批进行离心,同时根据压力的变化值,感应到加入的脂肪消化液体积,自动加入相应体积的液体量。如V形离心管C21最多离心100ml,压力传感器测算脂肪容纳箱中有200ml脂肪消化液,那么智能化选择分2批进行离心洗涤。在细胞悬液进入导管C112将细胞加入V形离心管C21后,压力传感器检测到压力变化,压力减少到100ml后,自动停止加液。拔出加样针C123,单向阀关闭,防止液体流出。在离心机或其他控制设备上设定离心时间和离心力,按照预设的离心时间和离心力开始离心,细胞悬液在离心力的作用下,向V形离心管C21的两臂流动,两臂的液体体积分布均匀。离心结束后,缓慢停止旋转,液体在重力的作用下缓慢重新汇聚至第二开口C212处,细胞则粘附于V形离心管C21两臂的尾部,打开第二阀门C2121排出废液,废液沿着第二导管C2211流出并被废液收集瓶收集以防止液体飞溅,废液排出后关闭第二阀门C2121。打开第一阀门C113,选择通道C111,通过处理器控制加液导管自动迅速加入相应体积的洗涤细胞的PBS缓冲液,使加入的液体液面至合适的水位线后自动关闭第一阀门C113,线性电机重新升高,加液针C123退出,转子快速转动带动V形离心管C21,将粘附的细胞冲刷下来,防止细胞干燥,使其与PBS混合重悬。重悬好后再次离心,细胞再一次粘附于V形离心管C21两条臂的顶部,打开第二阀门C2121,废液从第二导管C2211排出废液后关闭第二阀门C2121。重复2-3次上述洗涤过程。最后洗涤时,加入PBS后转子快速启动转动2-3下,带动V形离心管C21转动,PBS从V形离心管C21的底部快速冲向顶部,将粘附在V形离心管C21顶部的细胞冲刷下来,防止细胞干燥,使其与PBS混合重悬。含有细胞的PBS细胞悬液在重力作用下重新汇集至第二开口C212处。打开第二阀门C2121,将细胞从第二导管C2211排出。或者在最后一次重悬细胞后,从离心机转子C22中取出V形离心管C21,手动打开第二阀门C2121,收集细胞悬液。
综上所述,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种全自动脂肪干细胞提取系统,其特征在于,所述全自动脂肪干细胞提取系统包括:
1)恒压脂肪抽取装置:所述恒压脂肪抽取装置包括相连接的负压单元(A1)和脂肪抽提单元(A2),所述负压单元(A1)为脂肪抽提单元(A2)提供负压,所述脂肪抽提单元(A2)包括抽脂针(A21)和脂肪收集瓶(A22),所述抽脂针(A21)经导管与脂肪收集瓶(A22)连接;
2)多功能脂肪处理装置:所述多功能脂肪处理装置包括处理单元(B1)、动力单元(B2),所述处理单元(B1)包括脂肪容纳箱(B11)和加热元件(B13),所述脂肪容纳箱(B11)设有超声元件(B12),所述加热元件(B13)用于加热脂肪容纳箱(B11),所述动力单元(B2)包括相连接的电机(B21)和托盘(B22),所述脂肪容纳箱(B11)置于托盘(B22)上,所述脂肪容纳箱(B11)与脂肪收集瓶(A22)连接;
3)自动细胞洗涤装置:所述自动细胞洗涤装置包括加样单元(C1)和离心单元(C2),所述加样单元(C1)包括第一导管(C11)和加样器(C12),所述第一导管(C11)一端与脂肪容纳箱(B11)连接,另一端与加样器(C12)连接;所述离心单元(C2)包括离心机,离心机内设有V形离心管(C21)以及适配V形离心管(C21)的离心机转子(C22),所述加样器(C12)用于向V形离心管(C21)中加样;
4)控制装置:所述控制装置与恒压脂肪抽取装置、多功能脂肪处理装置和自动细胞洗涤装置信号连接。
2.根据权利要求1所述的全自动脂肪干细胞提取系统,其特征在于,所述负压单元包括相连接的真空泵(A11)和踏板开关(A12),以及用于监测真空泵(A11)压力的气压计(A13),所述气压计(A13)和真空泵(A11)均和控制装置连接。
3.根据权利要求1所述的全自动脂肪干细胞提取系统,其特征在于,所述脂肪收集瓶(A22)底部设有多个出口,其中一个出口与所述脂肪容纳箱(B11)连接。
4.根据权利要求1所述的全自动脂肪干细胞提取系统,其特征在于,所述脂肪容纳箱(B11)上设有加液口(B111)和/或出液口(B112)。
5.根据权利要求1所述的全自动脂肪干细胞提取系统,其特征在于,所述超声元件(B12)插设于脂肪容纳箱(B11)的内腔或贴设于脂肪容纳箱(B11)的外壁;和/或,所述加热元件(B13)置于托盘(B22)内部。
6.根据权利要求1所述的全自动脂肪干细胞提取系统,其特征在于,所述处理单元(B1)还包括传感器(B14),所述传感器(B14)与控制装置信号连接。
7.根据权利要求1所述的全自动脂肪干细胞提取系统,其特征在于,所述加样器(C12)包括动力装置(C121)、加样头(C122)以及加样针(C123),所述动力装置(C121)与加样头(C122)电连接,所述加样头(C122)与第一导管(C11)、加样针(C123)连接。
8.根据权利要求1所述的全自动脂肪干细胞提取系统,其特征在于,所述V形离心管(C21)还包括以下特征中的一项或几项:
1)内夹角(α)处设有第一开口(C211);优选的,所述第一开口(C211)处设有单向阀;
2)外夹角(β)处设有第二开口(C212);优选的,所述第二开口(C212)处设有第二阀门(2121);
3)管壁上设有刻度(C213)。
9.根据权利要求1所述的全自动脂肪干细胞提取系统,其特征在于,所述离心机转子(C22)包括相适配的转子桶(C221)和转子盖(C222),所述转子桶(C221)设有V形内槽,所述转子盖(C222)设有锥形部,所述V形内槽、锥形部均与V形离心管(C21)的形状匹配。
10.根据权利要求1所述的全自动脂肪干细胞提取系统,其特征在于,所述控制装置选自处理器。
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