CN115489777A - 一种细胞液分装方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及细胞处理的技术领域，涉及一种细胞液分装方法、装置及系统。本申请公开了一种细胞液分装方法，包括以下步骤：获取特定细胞液的测量密度和预设的目标密度；根据所述测量密度和所述目标密度，对所述特定细胞液进行细胞密度调节处理，得到待分装细胞液；所述待分装细胞液的细胞密度接近所述目标密度；获取分装袋数和所述待分装细胞液的体积；基于所述分装袋数，将所述待分装细胞液分装至与所述分装袋数一致的不同分装袋中。本发明所述的分装方法通过测量密度和目标密度的计算，自动进行浓缩或稀释，以达到需要特定细胞液的密度；同时也可以将特定细胞液自动分装到各个分装袋的中。

Description

一种细胞液分装方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及细胞处理的技术领域，特别是涉及一种细胞液分装方法、装置及系统。

背景技术

目前，细胞治疗已经成为一种新兴的治疗手段，细胞治疗相关的仪器或设备也应运而生，而细胞治疗相关的仪器或者设备中细胞收获设备在其中担任重要角色，对细胞处理后的产物进行收获或制剂是细胞治疗中冻存、回输、检测之前的必经操作，也即对处理后的细胞液进行分装操作，在分装过程中，当分装袋数较多和分装体积较小时，通过人工方式进行分装，其计算和操作繁琐复杂，分装效率低；而且人工分装的均一性和稳定性不高，极易造成误差，分装精准性较低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种细胞液分装方法、装置及系统，实现了通过自动调节特定细胞液的密度，以达到设定的目标密度，从而自动对调节后的特定细胞液进行分装，无需人工调节和分装，达到自动化分装的效果，节省了调节和分装时间，提高了分装效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种细胞液分装方法，包括：

获取特定细胞液的测量密度和预设的目标密度；

根据所述测量密度和所述目标密度，对所述特定细胞液进行细胞密度调节处理，得到待分装细胞液；所述待分装细胞液的细胞密度接近所述目标密度；

获取分装袋数和所述待分装细胞液的体积；

基于所述分装袋数，将所述待分装细胞液分装至与所述分装袋数一致的不同分装袋中。

进一步地，所述根据所述测量密度和所述目标密度，对所述特定细胞液进行细胞密度调节处理，得到待分装细胞液，包括：

将所述测量密度和所述目标密度进行对比；

当所述测量密度大于所述目标密度时，对所述特定细胞液进行稀释处理，得到待分装细胞液。

进一步地，所述将所述测量密度和所述目标密度进行对比之后，包括：

当所述测量密度小于所述目标密度时，对所述特定细胞液进行浓缩处理，得到待分装细胞液。

进一步地，所述对所述特定细胞液进行稀释处理，得到待分装细胞液，包括：

获取所述特定细胞液的杯内体积；

根据所述测量密度、所述目标密度和所述杯内体积，确定稀释体积；

通过控制蠕动泵和控制阀，将所述稀释体积的稀释液注入所述特定细胞液中，得到所述待分装细胞液。

进一步地，所述对所述特定细胞液进行浓缩处理，得到待分装细胞液，包括：

获取所述特定细胞液的杯内体积；

根据所述测量密度、所述目标密度和所述杯内体积，确定排液体积；

通过控制蠕动泵和控制阀，以及对所述特定细胞液进行离心，从离心状态的特定细胞液中抽取所述排液体积的培养液至废液袋中；

将抽取后的特定细胞液确定为所述待分装细胞液。

进一步地，所述基于所述分装袋数，将所述待分装细胞液分装至与所述分装袋数一致的不同分装袋中，包括：

根据所述分装袋数和所述待分装细胞液的体积，确定与各所述分装袋一一对应的分装体积；

通过控制与各个所述分装袋所对应的控制阀，运用蠕动泵，按照各所述分装袋所对应的所述分装体积从所述待分装细胞液中抽取至各所述分装袋，并通过所述分装袋所对应的称重传感器进行重量监控。

进一步地，所述通过控制与各个所述分装袋所对应的控制阀，运用蠕动泵，按照各所述分装袋所对应的所述分装体积从所述待分装细胞液中抽取至各所述分装袋，并通过所述分装袋所对应的称重传感器进行重量监控，包括：

按照分装序号的预设顺序，开启与分装序号对应的控制阀，并运用蠕动泵抽取所述待分装细胞液分装至与该分装序号对应的所述分装袋；一个所述分装袋对应一个分装序号；

检测到与分装中的分装袋对应的称重传感器采集的实时重量达到目标重量时，标记该分装序号为已分装；所述目标重量为通过所述分装袋的所述分装体积获得；

检测到存在未分装的分装序号时，按照所述预设顺序，切换至相应的分装袋所对应的控制阀，并运用蠕动泵抽取所述待分装细胞液分装至相应的所述分装袋，检测到与分装中的分装袋对应的称重传感器采集的实时重量达到目标重量时，标记该分装序号为已分装；

检测到所有分装序号均已分装时，停止蠕动泵转动以完成分装。

进一步地，所述运用所述蠕动泵抽取所述待分装细胞液分装至与该分装序号对应的所述分装袋，包括：

设置摇匀转速、摇匀方向和摇匀加速度；

根据所述摇匀转速，对所述待分装细胞液进行摇匀，并在摇匀过程中运用所述蠕动泵抽取所述待分装细胞液分装至与该分装序号对应的所述分装袋。

一种细胞液分装装置，包括：

第一获取模块，用于获取特定细胞液的测量密度和预设的目标密度；

调节模块，用于根据所述测量密度和所述目标密度，对所述特定细胞液进行细胞密度调节处理，得到待分装细胞液；所述待分装细胞液的细胞密度接近所述目标密度；

第二获取模块，用于获取分装袋数和所述待分装细胞液的体积；

分装模块，用于基于所述分装袋数，将所述待分装细胞液分装至与所述分装袋数一致的不同分装袋中。

一种细胞液分装系统，包括含有特定细胞液的容器、盛放待分装细胞液的容器、若干分装袋和控制器，所述控制器用于执行上述的细胞液分装方法，其中，所述含有特定细胞液的容器与所述盛放待分装细胞液的容器连通，所述盛放待分装细胞液的容器与若干所述分装袋连通。

在本发明中，设置摇匀转速、摇匀方向和摇匀加速度，主要是通过使用离心设备来实现，比如在离心转动过程中，离心设备的转速达到一定程度时，所述待待分装细胞液可被摇匀。具体的，在离心转动过程中，发现当离心转速达到2500rpm以上时，离心杯内的特定细胞液中的特定细胞，比如T细胞、肿瘤细胞、NK细胞将和培养液存在明显的分层，此时培养液在内层或上层，特定细胞在外层或下层，上层培养液中仅存在微少的特定细胞，因此在浓缩处理中，将上层的培养液直接移出，对离心杯内的特定细胞的总量造成影响可忽略不计。

本发明的有益效果是：

本发明实现了通过测量密度和目标密度的计算，自动进行浓缩或稀释，以达到所需要制剂(细胞液)的密度；自动设置各个分装袋的体积，无需人工输入，并且通过称重精确地监控各个分装袋的体积变化情况，以达到准确控制分装袋入液的体积。因此本发明实现了通过自动调节特定细胞液的密度，以达到设定的目标密度，从而自动对调节后的特定细胞液进行分装，无需人工调节和分装，不会出现人工计算错误的情况，而且数值结果可以精确到0.001级别，达到自动化分装的效果，节省了调节和分装时间，提高了分装效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述分装方法的工作流程示意图；

图2是本发明所述分装方法中的稀释处理的工作流程示意图；

图3是本发明所述分装方法中的浓缩处理的工作流程示意图；

图4是本发明所述分装方法涉及到的分装装置的结构示意图；

图5是本发明所述分装方法涉及到的分装系统的组成示意图。

附图说明：1、控制阀；2、离心设备；3、称重传感器；4、蠕动泵；5、分装袋；6、气泡过滤器；8、控制器。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1-3所示的一种细胞液分装方法，包括以下步骤：

获取特定细胞液的测量密度和预设的目标密度。

可理解地，对于“特定细胞液”的理解，特定细胞液为T细胞液、肿瘤细胞液、NK细胞液中的任一种，比如特定细胞液为T细胞液，该T细胞液中包括适于T细胞生存的培养液以及T细胞，所述测量密度为所述特定细胞液在单位体积中细胞量的个数，例如测量密度ρ₂＝2.70×10⁶pcs/mL，所述测量密度可通过在与控制器连通的人机交互界面上输入获取，所述测量密度是从盛放所述特定细胞液的容器中取样小体积特定细胞液，然后通过细胞计数器可以计算出测量密度的值，所述目标密度为需要达到的的细胞密度，所述目标密度可以为用户在进行细胞液分装方法之前输入的值。

根据所述测量密度和所述目标密度，对所述特定细胞液进行细胞密度调节处理，得到待分装细胞液；所述待分装细胞液的细胞密度接近所述目标密度。

可理解地，所述细胞密度调节处理包括稀释处理和浓缩处理，所述待分装细胞液为经过细胞密度调节处理后需要分装的特定细胞液，可以经过几轮细胞密度调节处理后得到所述待分装细胞液的细胞密度接近所述目标密度。

获取分装袋数和所述待分装细胞液的体积。

可理解地，所述分装袋数为需要分装的液袋的总数，所述待分装细胞的体积为盛放待分装细胞液的容器中含有待分装细胞液的总体积，所述待分装细胞液的体积可以根据流入盛放待分装细胞液的容器的液体和流出该容器的液体的重量进行计算获得，其中，重量的获得可以通过流入/流出该容器的液袋所对应的称重传感器得到。

基于所述分装袋数，将所述待分装细胞液分装至与所述分装袋数一致的不同分装袋中。

可理解地，通过控制与各个所述分装袋所对应的控制阀，运用蠕动泵，按照各所述分装袋所对应的所述分装体积从所述待分装细胞液中抽取至各所述分装袋，并通过所述分装袋所对应的称重传感器进行重量监控，从而可以按照预设顺序对各个分装袋进行输液或者制剂相应重量的所述待分装细胞液。

本发明实现了通过测量密度和目标密度的计算，自动进行浓缩或稀释，以达到所需要制剂(细胞液)的密度；自动设置各个分装袋的体积，无需人工输入，并且通过称重精确地监控各个分装袋的体积变化情况，以达到准确控制分装袋入液的体积。因此本发明实现了通过自动调节特定细胞液的密度，以达到设定的目标密度，从而自动对调节后的特定细胞液进行分装，无需人工调节和分装，不会出现人工计算错误的情况，而且数值结果可以精确到0.001级别，达到自动化分装的效果，节省了调节和分装时间，提高了分装效率。

对于“接近”的理解，具体是所述待分装细胞液的细胞密度(测量密度)接近所述目标密度，测量密度的数量级和目标密度数量级是一致的，且两者的差值的绝对值除以目标密度得到的百分数值小于0.50％；

例如：目标密度ρ₁＝2.50×10⁶pcs/mL，测量密度ρ₂＝2.70×10⁶pcs/mL，两者的差值的绝对值除以目标密度ρ₁得到的百分数值为7.4％，大于1％，则判定待分装细胞液的测量密度“不接近”所述目标密度；又比如目标密度ρ₁＝2.80×10⁶pcs/mL，测量密度ρ₂＝2.70×10⁶pcs/mL，两者的差值的绝对值除以目标密度得到的百分数值为3.70％，大于0.50％，则判定待分装细胞液的测量密度“不接近”所述目标密度；又比如当目标密度ρ₁＝2.69×10⁶pcs/mL，测量密度ρ₂＝为2.70×10⁶pcs/mL，两者的差值的绝对值除以目标密度得到的百分数值为0.37％，小于0.50％，则判定待分装细胞液的测量密度“接近”所述目标密度；又或者当目标密度ρ₁＝2.71×10⁶pcs/mL，测量密度ρ₂＝2.70×10⁶pcs/mL，两者的差值的绝对值除以目标密度得到的百分数值为0.37％，小于0.50％，则判定待分装细胞液的测量密度“接近”所述目标密度。

在一实施例中，所述待分装细胞液的测量密度ρ₂的数值完全等于所述目标密度的数值。其中待分装细胞液的测量密度ρ₂可以通过使用密度传感器进行测量或者是通过称重传感器采集到的特定细胞液的重量m₂以及通过带有体积显示或者刻度显示的容器(比如烧杯或者试管或者离心杯等)得知待分装细胞液的体积V₂，通过计算后得到具体的测量密度ρ₂。

对于“特定细胞液”的理解，特定细胞液为T细胞液、肿瘤细胞液、NK细胞液中的任一种，比如特定细胞液为T细胞液，该T细胞液中包括适于T细胞生存的培养液以及T细胞。因此在所述待分装T细胞液的密度接近所述目标密度后，进行后续操作。

在一实施例中，所述对于所述根据所述测量密度和所述目标密度，对所述特定细胞液进行细胞密度调节处理，得到待分装细胞液，包括：

将所述测量密度和所述目标密度进行对比。

当所述测量密度大于所述目标密度时，对所述特定细胞液进行稀释处理，得到待分装细胞液。过程，可以理解的，根据上述“不接近”描述，且在判定测量密度的数值大于目标密度的数值时，对特定细胞液进行稀释处理。

在一实施例中，所述对所述特定细胞液进行稀释处理，得到待分装细胞液，包括：

获取所述特定细胞液的杯内体积。

根据所述测量密度、所述目标密度和所述杯内体积，确定稀释体积；例如：离心杯中的体积为50mL，测量密度为2.5×10⁶pcs/mL，目标密度为2.0×10⁶pcs/mL，需要对离心杯的特定细胞液进行稀释，离心杯的细胞个数大约为50mL×2.5×10⁶pcs/mL，将该细胞个数除以2.0×10⁶pcs/mL，再减去50mL，得到稀释体积V₃；通过控制蠕动泵和控制阀，将所述稀释体积的稀释液注入所述特定细胞液中，得到所述待分装细胞液。

可以理解的，在稀释处理过程中注入的稀释体积的稀释液，该稀释液的成分和特定细胞液中的培养液成分一致，该稀释液一般可选择培养液或重悬液；在注入稀释液后，所述待分装细胞液的细胞密度接近目标密度，待进行分装处理。

在一实施例中，所述对于所述将所述测量密度和所述目标密度进行对比之后，包括：

当所述测量密度小于所述目标密度时，对所述特定细胞液进行浓缩处理，得到待分装细胞液。”可以理解的，根据上述“不接近”描述，且在判定测量密度的数值小于目标密度的数值时，对特定细胞液进行浓缩处理。

在一实施例中，所述对所述特定细胞液进行浓缩处理，得到待分装细胞液，包括：

获取所述特定细胞液的杯内体积。

根据所述测量密度、所述目标密度和所述杯内体积，确定排液体积；比如：离心杯中的体积为50mL，测量密度为2.5×10⁶pcs/mL，目标密度为3.0×10⁶pcs/mL，需要对离心杯的特定细胞液进行浓缩，离心杯的细胞个数大约为50mL×2.5×10⁶pcs/mL，由于浓缩过程中(离心会进行分层，T细胞会在不被抽取的层级，即抽取出的液体不包含T细胞，T细胞液中的其他液体成分，所以T细胞数不会变化太大)，将计算出的细胞个数除以3.0×10⁶pcs/mL，再与50mL之差，得到需要抽取的排液体积V₄，浓缩的过程为：对当前离心杯进行高速旋转，转速2500-3000rpm，此时离心杯中的特定细胞液会根据不同的成分会分成不同层级，是只有单个核细胞层和分层液(分层液对应为培养液或重悬液)，需要的T细胞为单个核细胞(PBMC，Peripheral blood mononuclear cell)；通过控制蠕动泵和控制阀，以及对所述特定细胞液进行离心，从离心状态的特定细胞液中抽取与所述排液体积(V₄)数量一样的培养液至废液袋中；将抽取后的特定细胞液确定为所述待分装细胞液。

在一实施例中，所述基于所述分装袋数，将所述待分装细胞液分装至与所述分装袋数一致的不同分装袋中，包括：

根据所述分装袋数和所述待分装细胞液的体积，确定与各所述分装袋一一对应的分装体积。

可理解地，所述确定与各所述分装袋一一对应的分装体积的过程为：分装体积可为所述待分装细胞液的体积除以分装袋数后得到的平均体积值，即每个分装袋中的分装体积大小一致；每个分装袋中的分装体积大小根据需要也可设置不同大小，各个分装袋中的分装体积之和小于或者等于所述待分装细胞液的体积。

通过控制与各个所述分装袋所对应的控制阀，运用蠕动泵，按照各所述分装袋所对应的所述分装体积从所述待分装细胞液中抽取至各所述分装袋，并通过所述分装袋所对应的称重传感器进行重量监控。

可理解地，蠕动泵用于细胞组织输送、灌注及溶液输送；通过运用蠕动泵，可对细胞液、培养液等进行传送或者抽取，以完成所述特定细胞液的浓缩处理、稀释处理、分装至分装袋的过程。称重传感器进行重量监控，称重传感器与液袋挂钩可合为一体，如此能够对液袋进行实时的重量监控，称重传感器根据实际需要选取，数据采集点数的可调范围是1～10240点，时间间隔的可调范围是0.5ms～100ms，因此称重传感器完全满足采集动态称量信号和分析处理数据需要。

在一实施例中，所述通过控制与各个所述分装袋所对应的控制阀，运用蠕动泵，按照各所述分装袋所对应的所述分装体积从所述待分装细胞液中抽取至各所述分装袋，并通过所述分装袋所对应的称重传感器进行重量监控，包括：

按照分装序号的预设顺序，开启与分装序号第一的所述分装袋对应的控制阀，并运用所述蠕动泵抽取所述待分装细胞液分装至与该分装序号对应的所述分装袋；一个所述分装袋对应一个分装序号。

可理解地，所述预设顺序可以为顺序或者逆序。

检测到与分装中的分装袋对应的称重传感器采集的实时重量达到目标重量时，标记该分装序号为已分装；所述目标重量为通过所述分装袋的所述分装体积获得。

检测到存在未分装的分装序号时，按照所述预设顺序，切换至相应的分装袋所对应的控制阀，并运用所述蠕动泵抽取所述待分装细胞液分装至相应的所述分装袋，检测到与分装中的分装袋对应的称重传感器采集的实时重量达到目标重量时，标记该分装序号为已分装。

检测到所有分装序号均已分装时，停止所述蠕动泵转动以完成分装。此外在分装过程中，离心杯做混匀强度的顺逆时的来回旋转，以保持细胞液的均匀性，避免细胞沉降等因素造成分装密度不均；当称重增长的数值接近目标体积对应的重量时，蠕动泵降速出液，直到分装制剂体积到达设定值，从而实现精准控制目标制剂体积；在分装接近尾声的时候，做排空管路处理，将各个分装袋下的一小段残留特定细胞液进行排空至各个相应的分装袋中。

在一实施例中，所述运用所述蠕动泵抽取所述待分装细胞液分装至与该分装序号对应的所述分装袋，包括：

设置摇匀转速、摇匀方向和摇匀加速度。

可理解地，所述摇匀转速为离心设备转动的速度，所述摇匀方向包括顺时针旋转和逆时针旋转，所述摇匀加速度为每秒转速变化的加速度。

根据所述摇匀转速，对所述待分装细胞液进行摇匀，并在摇匀过程中运用所述蠕动泵抽取所述待分装细胞液分装至与该分装序号对应的所述分装袋。

在一实施例中，提供一种细胞液分装装置，该细胞液分装装置与上述实施例中的细胞液分装方法一一对应。该细胞液分装装置包括：

第一获取模块，用于获取特定细胞液的测量密度和预设的目标密度；

调节模块，用于根据所述测量密度和所述目标密度，对所述特定细胞液进行细胞密度调节处理，得到待分装细胞液；所述待分装细胞液的细胞密度接近所述目标密度；

第二获取模块，用于获取分装袋数和所述待分装细胞液的体积；

分装模块，用于基于所述分装袋数，将所述待分装细胞液分装至与所述分装袋数一致的不同分装袋中。

关于细胞液分装装置的具体限定可以参见上文中对于细胞液分装方法的限定，在此不再赘述。上述细胞液分装装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

进行上述特定细胞液分装方法，使用到如图4所示的特定细胞液分装装置，该分装装置包括用于特定细胞液进行分配和传输的蠕动泵4、用于盛放特定细胞液和将特定细胞液进行摇匀的离心设备2、用于采集重量信息的称重传感器3、以及用于控制分配和传输的控制阀1、盛放分装后的特定细胞液的分装袋5；所述离心设备2连接到蠕动泵4，所述蠕动泵4连接到分装袋5，所述控制阀1设置在分装袋5连接管路上。离心设备2可选择离心杯，离心杯转速范围为0-6000rpm；称重传感器3、控制阀1、蠕动泵4等，可根据实际需要选择合适的型号。具体的，蠕动泵4的一端通过二通导管连接到离心杯以及废液袋，废液袋用于放置排液体积；蠕动泵4的另一端通过二通导管连接到分装袋5以及气泡过滤器6，气泡过滤器6连接到装有稀释液(组织液)的制剂袋；同样的在蠕动泵4和分装袋5之间的连接管路上也可以设有气泡传感器，用于消除分装过程产生的气泡；分装袋5数量可根据需要分装情况进行设定，比如5-10个，每个分装袋5对应挂在一个挂钩上，该挂钩同时也挂有称重传感，通过分装袋5重量变化使挂钩的拉扯，感应出分装袋5中细胞液的重量情况；同时每个分装袋5的输入端还设置有控制阀1以及管夹，方便对单个分装袋5的输入的细胞液的体积(重量)进行控制；当需要对离心杯的细胞液进行稀释处理，关闭分装袋的管路以及废液袋的管路，打开制剂袋管路，将蠕动泵反转，将制剂袋中的培养液或者重悬液注入到离心杯中；

当需要对离心杯的细胞液进行浓缩处理，关闭分装袋的管路以及制剂袋的管路，打开废液袋管路，将蠕动泵正转，将离心杯中的培养液或者重悬液排出到废液袋中；

当需要对离心杯的细胞液进行分装装袋处理，关闭废液袋管路和制剂袋管路；打开分装袋管路，蠕动泵正转，将离心杯中的细胞液排出到分装袋中。

自动分装：在完成浓缩或者稀释之后，几乎达到了目标密度的情况，就弹出分装窗口，根据弹窗提示输入需要分装的袋数Y，在输入袋数Y之前可以判断每个产品袋的体积是否相同，通常相同，即在分装窗口输入或者勾选，通过该判断可以确定出分装袋数Y需要分装的体积(需要制剂的容量/体积除以Y)；

开启与各个分装袋相对应的控制阀，通过蠕动泵的转动，将离心杯中的待分装的特定细胞液抽取至各个分装袋中，通过带有称重传感器的若干挂钩(比如3个)称出3个挂钩下分装袋重量的变化，通过重量除以目标密度可以得到体积的变化，再监控到增加的重量达到每个分装袋需要的目标体积时，自动切换下一个挂钩下未分装的分装袋；

比如：分装袋A组(3个分装袋：第1分装袋、第4分装袋、第7分装袋)挂在第四挂钩，分装袋B组(3个分装袋：第2分装袋、第5分装袋、第8分装袋)挂在第五挂钩，分装袋C组(3个分装袋：第3分装袋、第6分装袋、第9分装袋)挂在第六挂钩；第四挂钩、第五挂钩、第六挂钩与称重传感器连接，当挂钩发生拉扯后可以通过称重传感器采集出重量；分装袋A组、分装袋B组、分装袋C组分别对应一个控制阀，各个分装袋下都分别设置有管夹，管夹的开启控制管路的通断；对第1分装袋进行分装时，开启对应的控制阀，蠕动泵反转，开启第1分装袋的管夹，抽取离心杯中的特定细胞液从蠕动泵、气泡过滤器以及控制阀的管路路径流进第1分装袋，当通过称重传感器采集到第四挂钩的重量变化了G，G为根据分装的体积与重量的对照关系(通常为1：1)确定出，说明第1分装袋的体积已经达到要求，然后需要关闭第1分装袋对应的控制阀，关闭第1分装袋的管夹；再开启与第2分装袋对应的控制阀，和第2分装袋的管夹，同理将特定细胞液抽取至第2分装袋达到分装的体积，依次实现剩余分装袋的分装。

上述细胞液分装装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作，所述控制器执行时以实现一种细胞液分装方法。

为了实现自动分装功能，将上述细胞液分装装置和控制器结合起来，便于实现。本发明还提供一种细胞液分装系统，包括含有特定细胞液的容器、盛放待分装细胞液的容器、若干分装袋和控制器，所述控制器用于执行上述的细胞液分装方法，其中，所述含有特定细胞液的容器与所述盛放待分装细胞液的容器连通，所述盛放待分装细胞液的容器与若干所述分装袋连通。

在一实施例中，如图5所示的一种细胞液分装系统，包括用于细胞液进行分配和传输的蠕动泵4、用于盛放细胞液和将细胞液进行摇匀的离心设备2、用于采集重量信息的称重传感器3、以及用于控制细胞液分配和传输的控制阀1、盛放待分装细胞液的分装袋5、所述离心杯连接到蠕动泵4、以及用于执行细胞液分装方法的控制器8，所述蠕动泵4连接到分装袋5、所述控制阀1设置在分装袋5连接管路上，所述控制器8与所述蠕动泵4、控制阀1、称重传感器3通信连接。

所述控制器执行时以实现一种细胞液分装方法；通过细胞液的分装系统，进行比对测量密度和目标密度后，判定进行稀释处理或是浓缩处理，使得测量密度接近目标密度后，对特定细胞液进行分装处理；在稀释处理、浓缩处理以及分装装袋处理过程中，控制器通过控制蠕动泵以及控制阀，自动完成稀释、浓缩以及分装过程。

实施例1

一种细胞液分装方法，包括以下步骤：

S1.将51mL的要进行分装的特定细胞液(由T细胞和培养液组成)移入离心杯中，进行取样，测算出特定细胞液的测量密度(记为ρ₂)；测量密度(ρ₂)测算过程为：取样1mL，通过细胞计数仪计算出测量密度，或者也可以直接通过细胞计数仪的面板上查看到具体的测量密度；此时得到的测量密度为：ρ₂＝2.5×10⁶pcs/mL，离心杯中的特定细胞液体积为50mL；

S2.将测量密度(ρ₂)和目标密度(ρ₁)进行对比；测量密度为2.5×10⁶pcs/mL；此时我们需要的目标密度要求：ρ₁＝3.0×10⁶pcs/mL；

此时，可以判断出：测量密度小于且不接近目标密度(ρ₂＜ρ₁)，则对特定细胞液进行浓缩处理，将测量密度数值浓缩接近到目标密度；在移出培养液的过程中，可认为特定细胞液中的T细胞，总数基本不变，则需要移出的培养液的体积为排液体积，记为V₄，那么根据(50×2.5×10⁶)＝(50-V₄)×3×10⁶，则V₄＝8.3mL；因此在该浓缩过程中，特定细胞液中的培养液的排液体积为8.3mL，空心杯中的特定细胞液最后体积为41.7mL；

浓缩处理过程：通过控制器，开启控制阀，让蠕动泵反转，离心杯的离心转速为2500rpm，将导管伸入在特定细胞液的上层，通过控制阀以及蠕动泵控制抽取出的培养液的体积；比如通过蠕动泵的转速N＝4mL/min可以计算出抽取时间T＝V₄/N，因此在抽取T时间后，即可达到浓缩的效果。

S3.在完成浓缩处理过程之后，离心杯中的细胞液测量密度达到接近了目标密度；分装要求为将步骤S2离心杯中的41.7mL的特定细胞液，分装到7个规格大小一致的分装袋，每个分装袋中均装入5mL；

取7个规格大小相同的分装袋，将各个分装袋和对应的控制阀连接，各个分装袋通过导管连接到蠕动泵，蠕动泵通过导管连接到空心杯；各个分装袋上的挂钩对应放置有称重传感器；通过重量除以目标密度可以得到分装袋体积的变化(m＝V₅×ρ₁)，通过带有称重传感器的挂钩称出挂钩下分装袋重量的变化；

每个分装袋下都有一个管夹，管夹的开启控制管路的通断；比如，通过对分装袋进行特定细胞液分装时，开启控制阀，蠕动泵反转，开启分装袋的管夹，离心杯中的特定细胞液，依次流经蠕动泵、气泡过滤器以及控制阀的管路路径流进分装袋，当通过称重传感器采集到挂钩的重量变化了G，G为根据分装的体积与重量的对照关系(通常为1：1)确定出，说明分装袋的体积已经达到要求，然后需要关闭控制阀，关闭分装袋的管夹，开启控制阀和分装袋的管夹，同理将特定细胞液抽取至其余的分装袋达到分装的体积，依次实现剩余分装袋的分装。

其中：在步骤S1过程中，在取样前：离心杯在顺时针方向下离心转动1min，转速为50rpm，然后再在逆时针方向下离心转动1min，转速为50rpm，重复进行顺时针方向下离心转动然后再在逆时针方向下离心转动的离心方式4次，保证T细胞均匀分布在培养液内，不存在分层或者沉积的现象；

在步骤S3中，在分装过程中：离心杯在顺时针方向下离心转动1min，转速为50rpm，然后再在逆时针方向下离心转动1min，转速为50rpm，重复进行顺时针方向下离心转动然后再在逆时针方向下离心转动的离心方式，保证T细胞均匀分布在培养液内，不存在分层或者沉积的现象。

实施例2

一种细胞液分装方法，包括以下步骤：

S1.将102mL的要进行分装的特定细胞液移入离心杯中；取样，测算出特定细胞液中的T细胞的密度(该密度为测量密度，记为ρ₂)；测量密度(ρ₂)测算过程为：取样2mL，通过细胞计数仪计算出测量密度，或者也可以直接通过细胞计数仪的面板上查看到具体的测量密度；此时得到的测量密度为：ρ₂＝2.3×10⁶pcs/mL，离心杯中的特定细胞液体积为100mL；

S2.将测量密度(ρ₂)和目标密度(ρ₁)进行对比；测量密度为2.3×10⁶pcs/mL；此时目标密度要求：ρ₁＝2.3×10⁶pcs/mL；

此时，可以判断出：测量密度等于(接近)目标密度，则不需要对特定细胞液进行浓缩或者稀释处理，可直接进行分装；

S3.离心杯中的细胞液测量密度达到等同(接近)目标密度后，待分装；当前，要求将步骤S2中的100mL的特定细胞液，分装到6个规格大小一致的分装袋，每个分装袋中均装入15mL；

取6个规格大小相同的分装袋，将各个分装袋和对应的控制阀连接，各个分装袋通过导管连接到蠕动泵，蠕动泵通过导管连接到空心杯；各个分装袋上放置有称重传感器，通过重量除以目标密度可以得到分装袋体积的变化(m＝V₅×ρ₁)，通过带有称重传感器的挂钩称出挂钩下分装袋重量的变化；

每个分装袋下都有一个管夹，管夹的开启控制管路的通断；比如，通过对分装袋进行特定细胞液分装时，开启控制阀，蠕动泵反转，开启分装袋的管夹，离心杯中的特定细胞液，依次流经蠕动泵、气泡过滤器以及控制阀的管路路径流进分装袋，当通过称重传感器采集到挂钩的重量变化了G，G为根据分装的体积与重量的对照关系(通常为1：1)确定出，说明分装袋的体积已经达到要求，然后需要关闭控制阀，关闭分装袋的管夹，开启控制阀，和分装袋的管夹，同理将特定细胞液抽取至其余的分装袋达到分装的体积，依次实现剩余分装袋的分装。

其中：在步骤S1过程中，在取样前：离心杯在顺时针方向下离心转动2min，转速为100rpm，然后再在逆时针方向下离心转动2min，转速为100rpm，重复进行顺时针方向下离心转动然后再在逆时针方向下离心转动的离心方式5次，保证T细胞均匀分布在培养液内，不存在分层或者沉积的现象；

在步骤S3中，在分装过程中：离心杯在顺时针方向下离心转动2min，转速为100rpm，然后再在逆时针方向下离心转动2min，转速为100rpm，重复进行顺时针方向下离心转动然后再在逆时针方向下离心转动的离心方式，保证T细胞均匀分布在培养液内，不存在分层或者沉积的现象。

实施例3

一种细胞液分装方法，包括以下步骤：

S1.将81mL的要进行分装的特定细胞液(由T细胞和培养液组成)移入离心杯中；取样，测算出特定细胞液中的T细胞的密度(该密度为测量密度，记为ρ₂)；测量密度(ρ₂)测算过程为：取样1mL，通过细胞计数仪计算出测量密度，或者也可以直接通过细胞计数仪的面板上查看到具体的测量密度；

此时得到的测量密度为：ρ₂＝3.6×10⁶pcs/mL，离心杯中的特定细胞液体积为50mL；

S2.将测量密度(ρ₂)和目标密度(ρ₁)进行对比；测量密度为3.6×10⁶pcs/mL；此时目标密度要求：ρ₁＝3.0×10⁶pcs/mL；

此时，可以判断出：测量密度大于目标密度(ρ₂＞ρ₁)，则对特定细胞液进行稀释处理，计算出将测量密度降低到目标密度时，需要导入到特定细胞液中的培养液的稀释体积：该稀释体积为V₃＝(80×3.6×10⁶)/(3.0×10⁶)-80＝16mL；因此可通过蠕动泵(正转)输送16mL的培养液到特定细胞液中，输送过程为蠕动泵正转，通过控制阀以及蠕动泵可以控制抽取出的培养液(稀释液)的体积；比如通过蠕动泵的转速N＝300mL/min，可以计算出抽取时间T＝V₃/N，因此在注入T时间后，即可达到稀释的效果；在稀释处理结束后，待分装的特定细胞液总体积为96mL；

S3.在完成稀释处理后，离心杯中的细胞液测量密度达到等同(接近)目标密度；当前，要求将步骤S2中的96mL的特定细胞液，分装到7个规格大小一致的分装袋，每个分装袋中均装入10mL；

取7个规格大小相同的分装袋，将各个分装袋和对应的控制阀连接，各个分装袋通过导管连接到蠕动泵，蠕动泵通过导管连接到空心杯；各个分装袋上放置有称重传感器，m＝V₅×ρ₁，通过重量除以目标密度可以得到体积的变化，通过带有称重传感器的挂钩称出挂钩下分装袋重量的变化；

每个分装袋下都有一个管夹，管夹的开启控制管路的通断；比如，通过对分装袋进行特定细胞液分装时，开启控制阀，蠕动泵反转，开启分装袋的管夹，离心杯中的特定细胞液，依次流经蠕动泵、气泡过滤器以及控制阀的管路路径流进分装袋，当通过称重传感器采集到挂钩的重量变化了G，G为根据分装的体积与重量的对照关系(通常为1：1)确定出，说明分装袋的体积已经达到要求，然后需要关闭控制阀，关闭分装袋的管夹，开启控制阀，和分装袋的管夹，同理将特定细胞液抽取至其余的分装袋达到分装的体积，依次实现剩余分装袋的分装。

其中：在步骤S1过程中，在取样前：离心杯在顺时针方向下离心转动1.5min，转速为60rpm，然后再在逆时针方向下离心转动1.5min，转速为80rpm，重复进行顺时针方向下离心转动然后再在逆时针方向下离心转动的离心方式4次，保证T细胞均匀分布在培养液内，不存在分层或者沉积的现象；

在步骤S3中，在分装过程中：离心杯在顺时针方向下离心转动1.5min，转速为80rpm，然后再在逆时针方向下离心转动1.5min，转速为80rpm，重复进行顺时针方向下离心转动然后再在逆时针方向下离心转动的离心方式，保证T细胞均匀分布在培养液内，不存在分层或者沉积的现象。

实施例4

一种细胞液分装方法，包括以下步骤：

S1.将51mL的要进行分装的特定细胞液移入离心杯中，进行取样，测算出特定细胞液的密度(该密度为测量密度，记为ρ₂)；测量密度(ρ₂)测算过程为：取样1mL，通过细胞计数仪计算出测量密度，或者也可以直接通过细胞计数仪的面板上查看到具体的测量密度；此时得到的测量密度为：ρ₂＝2.0×10⁶pcs/mL，离心杯中的特定细胞液体积为50mL；

S2.将测量密度(ρ₂)和目标密度(ρ₁)进行对比；测量密度为2.0×10⁶pcs/mL；此时我们需要的目标密度要求：ρ₁＝2.5×10⁶pcs/mL；

此时，可以判断出：测量密度小于目标密度(ρ₂＜ρ₁)，则对特定细胞液进行浓缩处理，将测量密度数值提高等同到目标密度；在移出培养液的过程中，可认为特定细胞液中的T细胞，总数基本不变，则需要移出的培养液的排液体积，记为V₄，那么(50×2.0×10⁶)＝(50-V₄)×2.5×10⁶，则V₄＝10mL；因此在该浓缩过程中，需要将特定细胞液中的培养液移除出10mL，空心杯中的特定细胞液最后体积为40mL；

移除过程：开启控制阀，让蠕动泵反转，离心杯的离心转速为2800rpm，将导管伸入在特定细胞液的上层，通过控制阀以及蠕动泵控制抽取出的培养液的体积；比如通过蠕动泵的转速N＝200mL/min，可以计算出抽取时间T＝V₄/N，因此在抽取T时间后，即可达到浓缩的效果。

S3.在完成浓缩处理过程之后，离心杯中的细胞液测量密度达到等同(接近)目标密度；当前，要求将步骤S2离心杯中的40mL的特定细胞液，分装到7个规格大小一致的分装袋，每个分装袋中均装入5mL；

取7个规格大小相同的分装袋，将各个分装袋和对应的控制阀连接，各个分装袋通过导管连接到蠕动泵，蠕动泵通过导管连接到空心杯；各个分装袋上放置有称重传感器，通过重量除以目标密度可以得到分装袋体积的变化(m＝V₅×ρ₁)，通过带有称重传感器的挂钩称出挂钩下分装袋重量的变化；

每个分装袋下都有一个管夹，管夹的开启控制管路的通断；比如，通过对分装袋进行特定细胞液分装时，开启控制阀，蠕动泵反转，开启分装袋的管夹，离心杯中的特定细胞液，依次流经蠕动泵、气泡过滤器以及控制阀的管路路径流进分装袋，当通过称重传感器采集到挂钩的重量变化了G，G为根据分装的体积与重量的对照关系(通常为1：1)确定出，说明分装袋的体积已经达到要求，然后需要关闭控制阀，关闭分装袋的管夹，开启控制阀，和分装袋的管夹，同理将特定细胞液抽取至其余的分装袋达到分装的体积，依次实现剩余分装袋的分装。

其中：在步骤S1过程中，在取样前：离心杯在顺时针方向下离心转动2min，转速为100rpm，然后再在逆时针方向下离心转动2min，转速为100rpm，重复进行顺时针方向下离心转动然后再在逆时针方向下离心转动的离心方式5次，保证T细胞均匀分布在培养液内，不存在分层或者沉积的现象；

在步骤S3中，在分装过程中：离心杯在顺时针方向下离心转动1min，转速为50rpm，然后再在逆时针方向下离心转动1min，转速为50rpm，重复进行顺时针方向下离心转动然后再在逆时针方向下离心转动的离心方式，保证T细胞均匀分布在培养液内，不存在分层或者沉积的现象。

实施例5

一种细胞液分装方法，包括以下步骤：

S1.将81mL的要进行分装的特定细胞液移入离心杯中；取样，测算出特定细胞液的密度(该密度为测量密度，记为ρ₂)；测量密度(ρ₂)测算过程为：取样1mL，通过细胞计数仪计算出测量密度，或者也可以直接通过细胞计数仪的面板上查看到具体的测量密度；

此时得到的测量密度为：ρ₂＝3.5×10⁶pcs/mL，离心杯中的特定细胞液体积为50mL；

S2.将测量密度(ρ₂)和目标密度(ρ₁)进行对比；测量密度为3.5×10⁶pcs/mL；此时目标密度要求：ρ₁＝2.5×10⁶pcs/mL；

此时，可以判断出：测量密度大于目标密度(ρ₂＞ρ₁)，则对特定细胞液进行稀释处理，计算出将测量密度降低到目标密度时需要导入到特定细胞液中的培养液(稀释液)的稀释体积：该稀释体积为V₃＝(80×3.5×10⁶)/(2.5×10⁶)-80＝32mL；因此可通过蠕动泵(正转)输送32mL的培养液到特定细胞液中；稀释完毕，待分装的特定细胞液总体积为112L；

S3.在完成稀释处理过程之后，离心杯中的细胞液测量密度达到等同(接近)目标密度；当前，要求将步骤S2中的112mL的特定细胞液，分装到7个规格大小一致的分装袋，每个分装袋中均装入10mL；

取7个规格大小相同的分装袋，将各个分装袋和对应的控制阀连接，各个分装袋通过导管连接到蠕动泵，蠕动泵通过导管连接到空心杯；各个分装袋上放置有称重传感器，m＝V₅×ρ₁，通过重量除以目标密度可以得到体积的变化，通过带有称重传感器的挂钩称出挂钩下分装袋重量的变化；

每个分装袋下都有一个管夹，管夹的开启控制管路的通断；比如，通过对分装袋进行特定细胞液分装时，开启控制阀，蠕动泵反转，开启分装袋的管夹，离心杯中的特定细胞液，依次流经蠕动泵、气泡过滤器以及控制阀的管路路径流进分装袋，当通过称重传感器采集到挂钩的重量变化了G，G为根据分装的体积与重量的对照关系(通常为1：1)确定出，说明分装袋的体积已经达到要求，然后需要关闭控制阀，关闭分装袋的管夹，开启控制阀，和分装袋的管夹，同理将特定细胞液抽取至其余的分装袋达到分装的体积，依次实现剩余分装袋的分装。

其中：在步骤S1过程中，在取样前：离心杯在顺时针方向下离心转动1min，转速为50rpm，然后再在逆时针方向下离心转动2min，转速为50rpm，重复进行顺时针方向下离心转动然后再在逆时针方向下离心转动的离心方式4次，保证T细胞均匀分布在培养液内，不存在分层或者沉积的现象；

在步骤S3中，在分装过程中：离心杯在顺时针方向下离心转动2min，转速为100rpm，然后再在逆时针方向下离心转动2min，转速为100rpm，重复进行顺时针方向下离心转动然后再在逆时针方向下离心转动的离心方式，保证T细胞均匀分布在培养液内，不存在分层或者沉积的现象；

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种细胞液分装方法，其特征在于，包括：

获取特定细胞液的测量密度和预设的目标密度；

根据所述测量密度和所述目标密度，对所述特定细胞液进行细胞密度调节处理，得到待分装细胞液；所述待分装细胞液的细胞密度接近所述目标密度；

获取分装袋数和所述待分装细胞液的体积；

基于所述分装袋数，将所述待分装细胞液分装至与所述分装袋数一致的不同分装袋中。

2.根据权利要求1所述的细胞液分装方法，其特征在于，所述根据所述测量密度和所述目标密度，对所述特定细胞液进行细胞密度调节处理，得到待分装细胞液，包括：

将所述测量密度和所述目标密度进行对比；

当所述测量密度大于所述目标密度时，对所述特定细胞液进行稀释处理，得到待分装细胞液。

3.根据权利要求1所述的细胞液分装方法，其特征在于，所述将所述测量密度和所述目标密度进行对比之后，包括：

当所述测量密度小于所述目标密度时，对所述特定细胞液进行浓缩处理，得到待分装细胞液。

4.根据权利要求2所述的细胞液分装方法，其特征在于，所述对所述特定细胞液进行稀释处理，得到待分装细胞液，包括：

获取所述特定细胞液的杯内体积；

根据所述测量密度、所述目标密度和所述杯内体积，确定稀释体积；

通过控制蠕动泵和控制阀，将所述稀释体积的稀释液注入所述特定细胞液中，得到所述待分装细胞液。

5.根据权利要求3所述的细胞液分装方法，其特征在于，所述对所述特定细胞液进行浓缩处理，得到待分装细胞液，包括：

获取所述特定细胞液的杯内体积；

根据所述测量密度、所述目标密度和所述杯内体积，确定排液体积；

通过控制蠕动泵和控制阀，以及对所述特定细胞液进行离心，从离心状态的特定细胞液中抽取所述排液体积的培养液至废液袋中；

将抽取后的特定细胞液确定为所述待分装细胞液。

6.根据权利要求1所述的细胞液分装方法，其特征在于，所述基于所述分装袋数，将所述待分装细胞液分装至与所述分装袋数一致的不同分装袋中，包括：

根据所述分装袋数和所述待分装细胞液的体积，确定与各所述分装袋一一对应的分装体积；

通过控制与各个所述分装袋所对应的控制阀，运用蠕动泵，按照各所述分装袋所对应的所述分装体积从所述待分装细胞液中抽取至各所述分装袋，并通过所述分装袋所对应的称重传感器进行重量监控。

7.根据权利要求6所述的细胞液分装方法，其特征在于，所述通过控制与各个所述分装袋所对应的控制阀，运用蠕动泵，按照各所述分装袋所对应的所述分装体积从所述待分装细胞液中抽取至各所述分装袋，并通过所述分装袋所对应的称重传感器进行重量监控，包括：

按照分装序号的预设顺序，开启与分装序号对应的控制阀，并运用蠕动泵抽取所述待分装细胞液分装至与该分装序号对应的所述分装袋；一个所述分装袋对应一个分装序号；

检测到与分装中的分装袋对应的称重传感器采集的实时重量达到目标重量时，标记该分装序号为已分装；所述目标重量为通过所述分装袋的所述分装体积获得；

检测到存在未分装的分装序号时，按照所述预设顺序，切换至相应的分装袋所对应的控制阀，并运用蠕动泵抽取所述待分装细胞液分装至相应的所述分装袋，检测到与分装中的分装袋对应的称重传感器采集的实时重量达到目标重量时，标记该分装序号为已分装；

检测到所有分装序号均已分装时，停止蠕动泵转动以完成分装。

8.根据权利要求7所述的细胞液分装方法，其特征在于，所述运用所述蠕动泵抽取所述待分装细胞液分装至与该分装序号对应的所述分装袋，包括：

设置摇匀转速、摇匀方向和摇匀加速度；

根据所述摇匀转速，对所述待分装细胞液进行摇匀，并在摇匀过程中运用所述蠕动泵抽取所述待分装细胞液分装至与该分装序号对应的所述分装袋。

9.一种细胞液分装装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取特定细胞液的测量密度和预设的目标密度；

调节模块，用于根据所述测量密度和所述目标密度，对所述特定细胞液进行细胞密度调节处理，得到待分装细胞液；所述待分装细胞液的细胞密度接近所述目标密度；

第二获取模块，用于获取分装袋数和所述待分装细胞液的体积；

分装模块，用于基于所述分装袋数，将所述待分装细胞液分装至与所述分装袋数一致的不同分装袋中。

10.一种细胞液分装系统，其特征在于，包括含有特定细胞液的容器、盛放待分装细胞液的容器、若干分装袋和控制器，所述控制器用于执行如权利要求1至8任一项所述的细胞液分装方法，其中，所述含有特定细胞液的容器与所述盛放待分装细胞液的容器连通，所述盛放待分装细胞液的容器与若干所述分装袋连通。

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