CN201510941U

CN201510941U - 骨髓间充质干细胞离心富集分选仪

Info

Publication number: CN201510941U
Application number: CN2009202099092U
Authority: CN
Inventors: 干耀恺; 戴尅戎; 汤亭亭; 卢建熙
Original assignee: Ninth Peoples Hospital Shanghai Jiaotong University School of Medicine
Current assignee: Ninth Peoples Hospital Shanghai Jiaotong University School of Medicine
Priority date: 2009-09-22
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2019-09-22

Abstract

本实用新型骨髓间充质干细胞离心富集分选仪，该仪器包括：硬质细胞离心室、离心机马达、离心轴推进杆、离心轴和收集瓶，其特征在于所述的硬质细胞离心室内置有离心锥形活塞，所述的离心机马达，在水平方向上与离心轴推进杆连接，离心轴推进杆通过离心轴在垂直方向上与离心锥形活塞连接，硬质细胞离心室末端经分流管路连接收集瓶若干。本实用新型提供了一个完全封闭的离心、分选收集系统，改善了现有的采用密度梯度离心技术的血液处理设备不能处理少量骨髓血、分选骨髓间充质干细胞或是无法提供一个完全封闭的无菌安全系统的缺点。

Description

骨髓间充质干细胞离心富集分选仪

【技术领域】

本实用新型涉及医用仪器技术领域中的繁殖、保藏或维持微生物的仪器领域，尤其是涉及应用于骨科临床上的富集分选骨髓间充质干细胞的一种仪器。

【背景技术】

现有的骨科临床细胞治疗领域中主要采用的骨髓干细胞筛选技术有：1.流式细胞仪分离法；2.免疫磁珠分离法；3.贴壁筛选法；4.密度梯度离心法。

流式细胞仪分离法是将特异的荧光抗体与细胞表面的抗原标志结合后，采用流式细胞仪对细胞进行分选的方法。其优点是分离迅速、获得的分离样本纯度高，缺点则是费用昂贵，对含量太低的痕量细胞难以分离，不能处理大量的细胞样品，且采用这种方法很难获取无菌细胞悬液。

免疫磁珠分离法利用的是微磁珠既可结合蛋白质，又可被磁铁吸引的特点。经过特殊处理，使抗体被包裹在磁珠上，磁珠又通过与特异性抗原结合，形成抗原-抗体磁珠免疫复合物。当该复合物通过分离柱时，在磁力的作用下，抗体即与母液分离，从而使筛选细胞与其他物质分离，达到筛选的目的。免疫磁珠分离法由于成本高昂、操作复杂、回收率低，目前仍处于研究阶段，尚未进入临床应用。

贴壁筛选法是目前实验室最常用的骨髓基质干细胞筛选方法。通过将骨髓血在培养皿中培养24-48小时后，骨髓基质干细胞贴壁，借此可将骨髓基质干细胞与其他不贴壁的骨髓细胞分离。采用这种方法分离干细胞所需时间较长，并且需要涉及细胞的体外培养，要向临床使用推广的话，仍需较大改进。

密度梯度离心法是目前常用的浓缩分离细胞的方法，其原理是利用不同细胞成分密度梯度的差异，通过离心作用使细胞在不同层次浓集，配合以不同比重的分离液，以分层分离出不同比重的细胞。Cobe Spectra 2991细胞处理机和百特CS-3000血细胞处理机等应用的都是密度梯度离心技术，从而实现对外周血中红细胞的分选洗涤或者血小板的分离。使用密度梯度离心法分离细胞往往需要使用分离介质(如Ficoll或Hypaque液等)，尤其是对于大容量骨髓血的基质干细胞的分离，而且在分离后需要洗去分离介质，因而需要耗费大量费用以保证整个操作的无菌要求。此外，现有的采用密度梯度离心法的干细胞分选仪器不容易分离、浓缩小容量的骨髓血中骨髓间充质干细胞，而普通实验室的离心设备又无法提供一个完全的无菌封闭系统，均不适合于骨科临床干细胞治疗的应用。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有较高安全性的全封闭的无菌一次性管路。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种骨髓间充质干细胞离心富集分选仪，包括：硬质细胞离心室、离心机马达、离心轴推进杆、离心轴和收集瓶，所述的硬质细胞离心室内置有离心锥形活塞，所述的离心机马达，在水平方向上与离心轴推进杆连接，离心轴推进杆通过离心轴在垂直方向上与离心锥形活塞连接，硬质细胞离心室末端经分流管路连接收集瓶若干。

优选的是，所述的离心锥形活塞尾部通过“十”字卡口或其他可脱卸卡口与离心轴连接，硬质细胞离心室与各管路为一次性使用材料。

优选的是，所述硬质细胞离心室与管路的连接部安装有光敏盒或其他光控设备，光敏盒或其他光控设备中的中枢电脑控制设备控制分流管路上开关的开阖。

优选的是，所述的分流管路间均通过“十”字接口或其他多出口可控制管路装置连接。

优选的是，本实用新型所有管路均采用全封闭结构。

优选的是，所述的离心轴推进器的推进杆末端设有压力监控保护系统。

各部件按下列方式连接：移血袋袋口设有分流管，连向“十”字接口或其他多出口可控制管路装置，该“十”字接口还分别与第三收集瓶和另一根分流管连接，该分流管的另一端与第二个“十”字接口的一个出口相连，第二个“十”字接口的其余三个出口分别连接第一收集瓶、第二收集瓶和连向细胞离心室的分流管；硬质离心锥形活塞设置于硬质圆柱形细胞离心室内，与硬质圆柱形细胞离心室配合使用，硬质圆柱形细胞离心室下部为附有阀门的锥形漏斗式结构，与分选管路相连，在该连接部设置安装有一个光敏盒；硬质离心锥形活塞尾部通过“十”字卡口或其他可脱卸卡口与离心轴连接，硬质细胞离心室与管路为一次性使用材料，离心轴连接离心轴推进杆，且在水平方向上与离心机马达连接，而推进杆末端设有压力监控保护系统，离心锥形活塞与离心轴相连。

使用时，首先将所需分离的骨髓血自输血袋移至细胞离心室内，排气，随后关闭出入阀，将细胞离心室倒置，并安装于离心轴上；打开机器电源开关和电脑监控系统，开启光敏盒和推进杆压力保护器，开始离心，使骨髓血分层；骨髓离心后的分层结构的最内层为骨髓血浆层、其次是富含骨髓间充质干细胞和血小板层、最外围为红细胞层；离心后，漏斗阀门打开，离心杆开始向下推进，逐一使骨髓血浆层、富含骨髓间充质干细胞和血小板层、成熟红细胞层逐一逼出；由计算机控制系统或手动控制各个“十”字接口，使骨髓血浆层、富含骨髓间充质干细胞和血小板层、成熟红细胞层经分流管路分别流入各收集瓶。

本实用新型的积极效果是：

1、骨髓间充质干细胞离心富集分选仪中的密度梯度离心系统采用硬质细胞离心室和离心锥形活塞，并配有推进排出系统，使得在离心分离骨髓成分的同时，可以逐一排出、分选收集骨髓中的不同有形成分。采用本仪器可以一次性有效处理的骨髓血量为20-400ml，并获得富集骨髓间充质干细胞悬液，更符合临床的实际需要。

2、密度梯度离心系统中还设置了光敏盒，通过光敏盒中的电脑全自动程序，可控制分选收集系统中的分路开关的开阖，从而起到控制不同细胞成分的排出和收集，提高工作效率的作用。

3、本设备可以在手术同时使用，在采集骨髓血后，30分钟分离获得富集骨髓间充质干细胞和浓缩血小板成分，有利于骨科临床的细胞治疗。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是采用本实用新型离心后的骨髓分层剖面示意图。

图中的标号分别为：

1、移血袋， 2、第三收集瓶， 3、第一收集瓶，

4、第二收集瓶， 5、“十”字接口， 6、分流管，

7、光敏盒， 8、“十”字卡口， 9、硬质细胞离心室，

10、硬质离心锥形活塞， 11、离心轴， 12、离心轴推进杆，

13、离心轴推进器， 14、压力监控保护系统， 15、离心机马达，

16、红细胞层， 17、富含间充质干细胞和血小板层，

18、骨髓血浆层。

【具体实施方式】

以下结合附图给出本实用新型的具体实施方式，但本实用新型不限于以下的实施例。

本实用新型主体包括：移血袋1、第三收集瓶2、第一收集瓶3、第二收集瓶4、分流管6、光敏盒7、分路开关(在本实施例中采用“十”字接口5和“十”字卡口8)、硬质细胞离心室9、硬质离心锥形活塞10、离心轴11、离心轴推进杆12、离心轴推进器13、压力监控保护系统14和离心机马达15。

分流管6与各部件连接，构成管路；并通过两个“十”字接口5实现分路功能。

各部件按下列方式连接：移血袋1袋口设有分流管，连向“十”字接口5，该“十”字接口5还分别与第三收集瓶3和另一根分流管6连接，该分流管6的另一端与第二个“十”字接口5的一个出口相连，第二个“十”字接口5的其余三个出口分别连接第一收集瓶3、第二收集瓶4和连向硬质细胞离心室9的分流管6；硬质离心锥形活塞10设置于硬质圆柱形细胞离心室9内，与硬质圆柱形细胞离心室9配合使用，硬质圆柱形细胞离心室9下部为附有阀门的锥形漏斗式结构，与分选管路相连，在该连接部设置安装有一个光敏盒7；硬质离心锥形活塞尾部通过“十”字卡口8与离心轴11连接，硬质细胞离心室9与各管路均为一次性使用材料，离心轴11连接离心轴推进杆12，且在水平方向上与离心机马达15连接，而推进杆末端设有压力监控保护系统14，离心锥形活塞10与离心轴11相连。

硬质细胞离心室9为圆柱形结构，下部为锥形漏斗式结构，与分选收集系统的管路相连；在该连接部设置安装有一个光敏盒7，其作用是在不同密度骨髓血成分被离心分层、逐一排出时，监测管路内有形成分的变化，从而可以通过中枢电脑控制设备，控制管路上分路开关的开阖，以使需要的骨髓细胞成分收集到指定的收集瓶内。

所述的硬质细胞离心室9，直径可设置为6、9、12、15cm等不同型号。

离心机的转速为1500-5000rpm，通常离心使骨髓有形成分明显分离后(离心5-10min)，漏斗阀门打开，离心轴推进杆12开始向下推进，使骨髓血浆层18、富含骨髓间充质干细胞和血小板层17、红细胞层16被逐一逼出，当硬质离心锥形活塞10推挤至离漏斗底部5mm时，离心机自动停止旋转，完全停止后，离心轴推进杆12下降，可以将最后一点红细胞成分逼出硬质细胞离心室9。可一次性处理的骨髓血量为20-400ml。

使用时，首先将所需分离的骨髓血自移血袋1移至硬质细胞离心室9内，排气，随后关闭出入阀，将细胞离心室倒置，并安装于离心轴上(图1)。打开机器电源开关和电脑监控系统，开启光敏盒7和压力监控保护系统14，开始以3000rpm速度离心，持续5min，使骨髓血分层。骨髓离心后的分层结构的最内层为骨髓血浆层18、其次是富含骨髓间充质干细胞和血小板层17、最外围为红细胞层16(图2)。离心5-10min后，漏斗阀门(图未示)打开，离心轴推进杆12开始向下推进，逐一使骨髓血浆层18、富含骨髓间充质干细胞和血小板层17、红细胞层17逐一逼出，由计算机控制系统控制各个“十”字接口5，使骨髓血浆层18、富含骨髓间充质干细胞和血小板层17、成熟红细胞层16分别流入第一收集瓶3、第二收集瓶4和第三收集瓶2。当硬质离心锥形活塞10推挤至离漏斗底部5mm处时，离心机自动停止旋转，待离心机完全停止后，离心轴推进杆12下降，可以将最后一点红细胞成分逼出细胞离心室，流入第三收集瓶2。

Claims

1.一种骨髓间充质干细胞离心富集分选仪，包括：硬质细胞离心室、离心机马达、离心轴推进杆、离心轴和收集瓶，其特征在于所述的硬质细胞离心室内置有离心锥形活塞，所述的离心机马达，在水平方向上与离心轴推进杆连接，离心轴推进杆通过离心轴在垂直方向上与离心锥形活塞连接，硬质细胞离心室末端经分流管路连接收集瓶若干。

2.如权利要求1所述的骨髓间充质干细胞离心富集分选仪，其特征在于离心锥形活塞尾部通过“十”字卡口或其他可脱卸卡口与离心轴连接，硬质细胞离心室与各管路为一次性使用材料。

3.如权利要求1所述的骨髓间充质干细胞离心富集分选仪，其特征在于硬质细胞离心室与管路的连接部安装有光敏盒或其他光控设备，光敏盒或其他光控设备中的中枢电脑控制设备控制分流管路上开关的开阖。

4.如权利要求1所述的骨髓间充质干细胞离心富集分选仪，其特征在于分流管路间均通过“十”字接口或其他多出口可控制管路装置连接。

5.如权利要求1所述的骨髓间充质干细胞离心富集分选仪，其特征在于所有管路采用全封闭结构。

6.如权利要求1所述的骨髓间充质干细胞离心富集分选仪，其特征在于离心轴推进器的推进杆末端设有压力监控保护系统。