CN114106982A - 组织分离器及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了组织分离器及其使用方法，组织分离器包括容器和多条凸出部，所述容器内部具有一上端敞口的腔体，多条凸出部设置在腔体的内侧壁，各所述凸出部沿着所述腔体的敞口处往所述腔体的底部呈曲线状延伸，所述凸出部朝向腔体内壁的一侧设置有多个齿状结构。使用时，将组织与缓冲液放入腔体内，将该本发明套于离心管内部，通过涡旋对组织进行温和物理切割而实现组织分离，分离可得到组织碎片、活性单细胞及细胞团。本发明分离操作简便、分离条件温和、分离效果好、价格低廉。

Description

组织分离器及其使用方法
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，更具体而言，涉及一种分离活细胞的组织分离器及其使用方法。
背景技术
从组织中提取分离的活性细胞，可用于体外三维细胞培养，构建与组织或器官具有相似结构和/或功能的体外模型，进一步用于细胞生物学研究、安全性评价、药效学评价、细胞治疗、组织器官重建等。机械法主要通过物理的方法（如剪碎、网搓、研磨等）将细胞分离。但目前大多数机械法分离效率不高，易对细胞造成机械损伤而影响后续培养效果，尤其是采用刀片分离的组织处理器。德国美天旎公司的gentleMACS组织分离器可提供一种以温和的、安全的、省时的、标准的自动化方法从组织中分离分离单个细胞悬液，然而其一次性分离管需配套特定的分离仪器，使用成本较高，难以实现广泛应用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种组织分离器，分离操作简便、分离条件温和、分离效果好、价格低廉。
根据本发明的第一方面，提供了组织分离器，包括：
容器，所述容器内部具有一上端敞口的腔体；
多条凸出部，多条凸出部设置在腔体的内侧壁，各所述凸出部沿着所述腔体的敞口处往所述腔体的底部呈曲线状延伸，所述凸出部朝向腔体内壁的一侧设置有多个齿状结构。
本发明的一个特定的实施例中，所述凸出部包括设置在腔体的第一曲线段和位于腔体底部的第二曲线段，所述第一曲线段和第二曲线段之间设置有直线段，所述第一曲线段和第二曲线段的朝向相反。
本发明的一个特定的实施例中，所述第一曲线段上任意位置的切线与直线段的夹角范围为5～60°，所述第二曲线段上任意位置的切线与直线段的夹角范围为5～60°。
本发明的一个特定的实施例中，所述凸出部为三棱柱，所述齿状结构设置在三棱柱的第一棱边上，第一棱边沿着逆时针或者顺时针方向倾斜。
本发明的一个特定的实施例中，所述齿状结构包括设置在凸出部上的第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和第二斜面之间形成开口，所述第一斜面相对于容器的垂直方向倾斜向上，所述第二斜面相对于容器的垂直方向倾斜向下。
本发明的一个特定的实施例中，所述第一斜面和容器的垂直方向之间的夹角为5～45°，所述第二斜面和容器的垂直方向之间的夹角为15～60°。
本发明的一个特定的实施例中，所述第一斜面和第二斜面具有公共边，所述第一斜面还包括第一直角边和第一斜边，所述公共边、第一直角边和第一斜边构成直角三角形，所述第二斜面还包括第一侧边和第二侧边，所述第一侧边、公共边和第二侧边构成等腰三角形，所述公共边为等腰三角形的底边。
本发明的一个特定的实施例中，所述凸出部的数量为12～48条，所述齿状结构的数量为30～60个。
根据本发明的第二方面，提供了一种组织分离方法，包括将组织块和缓冲液于本发明第一方面所述的组织分离器中混合，充分振荡所述组织分离器，分离得到组织碎片、活性单细胞及细胞团中的至少一种。
本发明的一个特定的实施例中，将所述组织分离器套于离心管内部，或加盖后再进行振荡。
本发明的一个特定的实施例中，所述振荡通过涡旋仪实现。涡旋仪的振荡方式为圆周振荡，转速为50～4000rpm。使用过程中，可根据所分离组织的硬度，相应地调节振荡转速（软组织如脑等，转速相对调低；硬度较高的组织，则转速可相对调高），从而达到更佳的分离效果。
本发明上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：本发明通过在腔体的内侧壁设置多条凸出部，凸出部朝向腔体内壁的一侧设置有多个齿状结构，使用时，将组织与缓冲液放入腔体内，将该本发明套于离心管内部，通过涡旋对组织进行温和物理切割而实现组织分离，分离可得到组织碎片、活性单细胞及细胞团。本发明分离操作简便、分离条件温和、分离效果好、价格低廉。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
图1是本发明一个实施例的结构示意图；
图2是本发明一个实施例的剖视图；
图3为设置一条凸起部时的剖视图；
图4是图2中圆A所框选部分的局部放大图；
图5是C57BL/6小鼠病变肝脏组织分离效果图。 (a)处理前；(b)处理后；
图6是BALB/c裸鼠皮下前列腺肿瘤组织分离效果图。(a)处理前；(b)处理后；
图7是BALB/c裸鼠皮下前列腺肿瘤经组织分离所得细胞的显微镜观察结果。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同方案。
参照图1至图4所示，组织分离器，包括容器10和多条凸出部20，容器10大致呈管状，容器10底部为实心锥形结构，所述容器10内部具有一上端敞口的腔体11；多条凸出部20设置在腔体11的内侧壁，各所述凸出部20沿着所述腔体11的敞口处往所述腔体11的底部呈曲线状延伸，所述凸出部20朝向腔体11内壁的一侧设置有多个齿状结构21。使用时，将组织与缓冲液放入腔体11内，将该本发明套装于离心管内部，通过涡旋对组织进行温和物理切割而实现组织分离，分离可得到组织碎片、活性单细胞及细胞团。
本发明的一个实施例中，如图3所示，所述凸出部20包括设置在腔体11的第一曲线段21和位于腔体11底部的第二曲线段23，所述第一曲线段21和第二曲线段23之间设置有直线段22，所述第一曲线段21和第二曲线段23的朝向相反。需要说明的是，直线段22可以为大致呈直线状或者类直线状。
凸出部20的曲线设置，模拟涡旋过程中管内缓冲液及组织的运动轨迹，以更好地实现对组织的切割。涡旋过程中，组织随缓冲液在管内由下至上运动。涡旋刚开始时，涡旋速度较低，组织呈曲线上升，第二曲线段23模拟该段运动轨迹，该曲线段分布的齿状结构21对组织进行切割；随着涡旋速度升高，组织快速向上运动，直线段22模拟该段运动轨迹，对组织进行切割；最后，随着涡旋速度逐渐升至最大，组织呈曲线运动上升，第三曲线段模拟该段运动轨迹，实现对组织的切割。随后，通过降低涡旋速度，组织降至管底部，重复上述运动过程，并实现切割。
进一步的，所述第一曲线段21上任意位置的切线与直线段22的夹角范围为5～60°，所述第二曲线段23上任意位置的切线与直线段22的夹角范围为5～60°。
当然，可以根据不同的使用需求，相邻两个凸出部20之间的距离可以调整，以用于不同大小的组织分离。根据不同型号的离心管、BD管、EP管，容器10的长度、外径、内径，相适配的形状。
优选的，所述凸出部20的数量为12～48条，所述齿状结构21的数量为30～60个。
本发明的一个实施例中，所述凸出部20为三棱柱，所述齿状结构21设置在三棱柱的第一棱边29上，第一棱边29沿着逆时针或者顺时针方向倾斜。具体的，第一棱边29倾斜的方向与涡旋方向相反，以实现水平方向的切割。优选的，三棱柱的截面为直角三角形。在截面方向，三棱柱的一个直角边与容器10内壁固定，三棱柱的另一个直角边和斜边的交汇形成第一棱边29。
本发明的一个实施例中，如图4所示，所述齿状结构21包括设置在凸出部20上的第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和第二斜面之间形成开口，所述第一斜面相对于容器10的垂直方向倾斜向上，所述第二斜面相对于容器10的垂直方向倾斜向下。齿状结构21可对垂直方向运动的组织实现切割。齿状结构21的尺寸及大小可设计，以匹配不同尺寸组织的分离。
优选的，所述第一斜面和容器10的垂直方向之间的夹角为5～45°，所述第二斜面和容器10的垂直方向之间的夹角为15～60°。
优选的，所述第一斜面和第二斜面具有公共边25，所述第一斜面还包括第一直角边24和第一斜边26，所述公共边25、第一直角边24和第一斜边26构成直角三角形，所述第二斜面还包括第一侧边27和第二侧边28，所述第一侧边27、公共边25和第二侧边28构成等腰三角形，所述公共边25为等腰三角形的底边。
腔体内壁的齿状结构，在水平方向与涡流方向相反，可实现组织的水平方向切割；同时，在垂直方向，齿状结构呈倾斜向下的方向，可对涡流中向上运动的组织，实现垂直方向的反向切割。通过水平方向及垂直方向的协同切割作用，实现对组织的分离。
以下为本发明优选的一个实施例：
使用时，将组织与缓冲液放入组织分离器，将该组织分离器套于50 mL 离心管内部，通过涡旋对组织进行温和物理切割而实现组织分离。
将C57BL/6小鼠病变肝脏组织加入组织分离器，加入生理盐水，随后将该组织分离器套于50 mL 离心管内部，最后进行涡旋处理。通过调节涡旋速度，使肝脏组织块在组织分离器内部发生垂直及水平方向的运动，实现垂直与水平方向的切割，最终得到组织碎片。组分分离效果如图5所示。
将BALB/c裸鼠皮下前列腺肿瘤加入组织分离器，加入生理盐水作为缓冲液，随后将该组织分离器套于50 mL 离心管内部, 最后进行涡旋处理。通过调节涡旋速度，使肿瘤组织块在组织分离器内部发生垂直及水平方向的运动，实现垂直与水平方向的切割，最终得到肿瘤组织碎片(图6)。将分离得到的组织碎片置于显微镜观察，可观察到活性单细胞及细胞团(图7)。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.组织分离器，其特征在于，包括：
容器，所述容器内部具有一上端敞口的腔体；
多条凸出部，多条凸出部设置在腔体的内侧壁，各所述凸出部沿着所述腔体的敞口处往所述腔体的底部呈曲线状延伸，所述凸出部朝向腔体内壁的一侧设置有多个齿状结构。
2.根据权利要求1所述的组织分离器，其特征在于，所述凸出部包括设置在腔体的第一曲线段和位于腔体底部的第二曲线段，所述第一曲线段和第二曲线段之间设置有直线段，所述第一曲线段和第二曲线段的朝向相反。
3.根据权利要求1所述的组织分离器，其特征在于，所述第一曲线段上任意位置的切线与直线段的夹角范围为5～60°，所述第二曲线段上任意位置的切线与直线段的夹角范围为5～60°。
4.根据权利要求1所述的组织分离器，其特征在于，所述凸出部为三棱柱，所述齿状结构设置在三棱柱的第一棱边上，第一棱边沿着逆时针或者顺时针方向倾斜。
5.根据权利要求1至4任一项所述的组织分离器，其特征在于，所述齿状结构包括设置在凸出部上的第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和第二斜面之间形成开口，所述第一斜面相对于容器的垂直方向倾斜向上，所述第二斜面相对于容器的垂直方向倾斜向下。
6.根据权利要求5所述的组织分离器，其特征在于，所述第一斜面和容器的垂直方向之间的夹角为5～45，所述第二斜面和容器的垂直方向之间的夹角为15～60°。
7.根据权利要求5所述的组织分离器，其特征在于，所述第一斜面和第二斜面具有公共边，所述第一斜面还包括第一直角边和第一斜边，所述公共边、第一直角边和第一斜边构成直角三角形，所述第二斜面还包括第一侧边和第二侧边，所述第一侧边、公共边和第二侧边构成等腰三角形，所述公共边为等腰三角形的底边。
8.根据权利要求1所述的组织分离器，其特征在于，所述凸出部的数量为12～48条，所述齿状结构的数量为30～60个。
9.一种组织分离方法，包括将组织块和缓冲液于权利要求1～8任一项所述的组织分离器中混合，充分振荡所述组织分离器，分离得到组织碎片、活性单细胞及细胞团中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的组织分离方法，其特征在于，将所述组织分离器套于离心管内部，或加盖后再进行振荡。
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