CN213885281U - 一种外泌体分离浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生物技术领域，公开了一种外泌体分离浓缩装置，包括了多级分离器、缓冲瓶、切向流浓缩器和收集瓶，通过结构设计，采用多级分离器对细胞外泌体进行提取，并且选用合适的截留孔径实现对特定生物结构进行分离过滤，最终截取小于150nm的外泌体液进行浓缩；经过合理设计的分离浓缩装置，分离器中的滤芯可以通过缓冲液冲洗重复使用，切向流浓缩器可根据浓缩液总量进行超滤膜包的多组串联或并联选择，提高设备的使用活力。

Description

一种外泌体分离浓缩装置

技术领域

本实用新型涉及生物技术领域，特别是从细胞培养上清液中提取浓缩外泌体装置。

背景技术

外泌体是胞内体逆出芽形成多囊泡胞内体，多囊泡胞内体与细胞膜融合，向细胞外释放形成外泌体。几乎所有的细胞都可以分泌外泌体(直径30-100nm)，其存在于大多数种类的细胞和多种体液当中，同时也存在于大多数种类细胞的培养液中。

外泌体中包含多种成分，如蛋白质、脂质、RNA，其中RNA种类有：mRNA、miRNA及其他非编码RNA。

常见的分离方法有超速离心法、超滤离心法两种。

超速离心法是目前最常用的外泌体纯化手段，通过高速离心将大小相同的囊泡从样本中沉淀并纯化出来。外泌体超速离心一般和蔗糖密度梯度离心或蔗糖衬垫组合起来分离低丰度外泌体。需在离心机中以100,000-200,000xg离心沉淀(含有外泌体)120分钟，使样品中的外泌体在1.13-1.19g/mL的蔗糖密度范围内进行富集。

尽管这种联合的方法可以获得高度纯化的外泌体，但也存在一些缺点。例如同批次最多只能同时处理6个样本(转子限制)且回收率不稳定，前期需要准备大量材料且外泌体得率低。最重要的是重复离心很可能对外泌体的囊泡造成损害从而降低其质量，并且一些可溶性蛋白可与外泌体形成团块而产生污染。

超滤离心法是利用不同截留相对分子质量(MWCO)的超滤膜进行选择性分离，小分子物质会被过滤到膜的另一侧，而大于膜孔径的高相对分子质量物质则截留在超滤膜上。

这种方法比较简单高效，也不影响外泌体的生物活性，但缺点是外泌体可能会阻塞过滤孔，导致膜的寿命减短，分离效率较低。此外，截留在膜上的外泌体间也会发生粘附，导致产量降低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种外泌体分离浓缩装置，通过多级过滤及切向流浓缩的方法，既能提高分离浓缩效果，同时也可以缩短提取时间提高效率。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型公开了一种外泌体分离浓缩装置，包括了多级分离器、缓冲瓶、切向流浓缩器和收集瓶，多级分离器由至少2组的分离器串联而成，分离器内装配有过滤滤芯，多级分离器中的首级分离器与样品进液管相连，末级分离器与缓冲瓶相连，缓冲瓶通过进样管和回流管与切向流浓缩器连接形成回路，切向流浓缩器通过滤液管与收集瓶相连。

其中，多级分离器由3组的分离器串联而成，包括有首级分离器、中级分离器、末级分离器，首级分离器截留孔径为0.5-3um，中级分离器截留孔径为0.3-0.5um，末级分离器截留孔径为小于150nm。

进一步的，多级分离器之间的连接方式采用上进下出式串联连接，分离器本体上开设有缓冲液进液口和废液排液口。

优选的，分离器的过滤滤芯之外嵌套有过滤滤袋。

其中，切向流浓缩器包括了蠕动泵、控制器、超滤膜包，控制器与蠕动泵电气连接，进样管和回流管通过蠕动泵和超滤膜包与缓冲瓶形成闭合回路。

优选的，超滤膜包至少有2组，每组超滤膜包与蠕动泵之间采用串联或并联连接。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型通过结构设计，采用多级分离器对细胞外泌体进行提取，并且选用合适的截留孔径实现对特定生物结构进行分离过滤，最终截取小于150nm的外泌体液进行浓缩。

2.经过合理设计的分离浓缩装置，分离器中的滤芯可以通过缓冲液冲洗重复使用，切向流浓缩器可根据浓缩液总量进行超滤膜包的多组串联或并联选择，提高设备的使用活力。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

主要部件符号说明:

1：首级分离器，2：中级分离器，3：末级分离器，4：过滤滤芯，5：过滤滤袋，6：缓冲瓶，7：蠕动泵，8：控制器，9：超滤膜包，10：收集瓶；11：进样管；12：回流管；13：缓冲液进液口；14：废液排液口；15：过滤液管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开了一种外泌体分离浓缩装置，包括了多级分离器、缓冲瓶6、切向流浓缩器和收集瓶10，多级分离器由3组的分离器串联而成，包括有首级分离器1、中级分离器2、末级分离器3，首级分离器1的截留孔径为0.5-3um，中级分离器2的截留孔径为0.3-0.5um，末级分离器3的截留孔径为小于150nm。

分离器内装配有过滤滤芯4，过滤滤芯4之外嵌套有过滤滤袋5，通过过滤滤芯4和过滤滤袋5的双重过滤可以保证截留效果。

多级分离器之间的连接方式采用上进下出式串联连接，多级分离器中的首级分离器1与样品进液管相连，末级分离器3与缓冲瓶6相连。

切向流浓缩器包括了蠕动泵7、控制器8、超滤膜包9，控制器8与蠕动泵7电气连接，进样管11和回流管12通过蠕动泵7和超滤膜包9与缓冲瓶6形成闭合回路。超滤膜包9通过滤液管15与收集瓶10相连。

为了提高多级分离器中过滤滤芯4和过滤滤袋5的重复使用率，分离器本体上开设有缓冲液进液口13和废液排液口14，通过缓冲液的淋洗可以将吸附在过滤滤芯4和过滤滤袋5表面的细胞碎片、细胞器等生物杂质洗脱去除。

工作原理：

将细胞培养上清液、血清、血浆、尿液和其他体液(脑脊液、腹水、羊水、乳液以及唾液等)中的外泌体粗提取液导入多级分离器中，进行外泌体液纯化，通过多级分离器逐步去除细胞碎片、破碎细胞器、杂质等非提取物，得到纯化的外泌体液，此时外泌体液浓度稀薄，不适合检测或应用，为了进一步浓缩外泌体液，提高外泌体浓度，本申请中采用切向流浓缩器进行浓缩处理，其中切向流浓缩器中的超滤膜包9可以选择多组串联或并联工作，提高样品处理量，实现工业级分离浓缩外泌体的需求。

本申请实用新型其组装、滤材选配具有较高的灵活程度，可提供更佳的超滤性能、灵活性和经济性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种外泌体分离浓缩装置，其特征在于，包括了多级分离器、缓冲瓶、切向流浓缩器和收集瓶，所述的多级分离器由至少2组的分离器串联而成，分离器内装配有过滤滤芯，所述的多级分离器中的首级分离器与样品进液管相连，末级分离器与缓冲瓶相连，所述的缓冲瓶通过进样管和回流管与切向流浓缩器连接形成回路，所述的切向流浓缩器通过滤液管与收集瓶相连。

2.如权利要求1所述的一种外泌体分离浓缩装置，其特征在于：所述的多级分离器由3组的分离器串联而成，包括有首级分离器、中级分离器、末级分离器，所述的首级分离器截留孔径为0.5-3um，所述的中级分离器截留孔径为0.3-0.5um，所述的末级分离器截留孔径为小于150nm。

3.如权利要求1或2所述的一种外泌体分离浓缩装置，其特征在于：所述的多级分离器之间的连接方式采用上进下出式串联连接，所述的分离器本体上开设有缓冲液进液口和废液排液口。

4.如权利要求3所述的一种外泌体分离浓缩装置，其特征在于：所述的分离器的过滤滤芯之外嵌套有过滤滤袋。

5.如权利要求1所述的一种外泌体分离浓缩装置，其特征在于：所述的切向流浓缩器包括了蠕动泵、控制器、超滤膜包，所述的控制器与蠕动泵电气连接，所述的进样管和回流管通过蠕动泵和超滤膜包与缓冲瓶形成闭合回路。

6.如权利要求5所述的一种外泌体分离浓缩装置，其特征在于：所述的超滤膜包至少有2组，每组超滤膜包与蠕动泵之间采用串联或并联连接。

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