CN217014449U - 负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，包括箱体和支撑部，所述的箱体的顶部为弧形，箱体的一个侧面设置有门，该侧面还设置有四个手袖，其中二个手袖位于门上，二个手袖位于门的两边；箱体内的顶部设置有紫外杀菌灯、照明灯，箱体内设置有制备系统；所述的制备系统包括料液瓶、循环泵、微型粗滤器、膜池、废液瓶和分装部件，所述的分装部件包括蠕动泵、分液管、温敏凝胶定型孵化器和若干模具，所述的温敏凝胶定型孵化器包括恒温水浴振荡器、支架、盖子。本发明结构简单、能快速完成负载细胞生长支架的无菌外用干细胞膜片的制备。

Description

负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪

技术领域

本发明涉及皮肤组织工程、皮肤创伤医学和整形美容及皮肤抗衰老等应用技术领域，特别涉及一种负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪。

背景技术

干细胞技术背景

人类干细胞技术(Human Stem Cell Technology)被认为是最具生物学和临床医学应用价值和研发潜力的理想种子细胞，具有多种功能和医学价值，可谓迄今为止全球最重要的科技成果之一，它所展现的科学意义、学术水平和临床应用以及开发前景世人有目共睹，它在有效治疗与干预临床多种杂症、急症、重症、危症，在转化医学、再生医学、组织工程、医学整形、抗衰老医学，在延长人类生命、提高人类健康水平和生活质量等是当之无愧的伟大的成就之一。

干细胞作为“万能细胞”和“细胞源祖细胞”及“种子细胞”，是一类具有在体外不断增殖、多向分化、且能自我更新及再生修复的多能细胞，并能复制成与自我基因型和表型完全一致的子代细胞的种子细胞。按照干细胞的分化潜能通常将其分为三大类干细胞，即全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞或称专能干细胞。全能干细胞是一类具备完整个体分化发育能力的干细胞(胚胎干细胞)；多能干细胞是一类不具备分化发育成完整个体但可分化出多类型细胞或组织，其发育潜力在一定程度上受到限制、且可通过体外诱导培养的干细胞(诱导多能干细胞)；单能干细胞或专能干细胞则只具备分化成与其相关性密切的一类或两种类型细胞的干细胞(成体干细胞)。但是，如果按照干细胞的不同来源、发育阶段及其获得方式等划分，则可将干细胞分为胚胎干细胞(ESC)、诱导多能干细胞(iPSC)和成体干细胞(ASC)三大类。

胚胎干细胞是从最早期的胚胎，即受精卵发育为囊胚时的内层细胞团中体外分离制备的、具有无限增殖和全能分化能力的一类特殊的干细胞类型。动物ESCs最早由全球著名的英国剑桥大学科学家卡夫曼博士(Dr.Kaufman)和埃文斯博士(Dr.Evans)于1981年在全世界首先发现、并首次从小鼠早期胚胎内细胞团分离培养的哺乳动物胚胎干细胞系。而人类胚胎干细胞则是由美国威斯康辛大学的汤姆森博士(Dr.Thomson)及其研究团队在1998年在全世界首次从人类囊胚的内细胞团成功分离培养所获得的全能干细胞、并以此作为灵长类胚胎干细胞典型特征的参考标准、且成功建立了可分化成几乎人体任一种细胞(包括神经、心肌、造血、肝脏、胰腺等细胞)的人胚胎干细胞系。而且著名的英国伦敦大学国王学院于2011年正式宣布，该校研究人员已培育出未受任何动物原料或试剂污染的纯度极高的人类胚胎干细胞(ESCs)。胚胎干细胞处于尚未分化的高度原始状态，所有细胞都携带生物体的全套遗传信息，能够分化发育成为外胚层、中胚层、内胚层三种胚层的细胞组织。胚胎干细胞出现在胚胎发育早期，可以分化成超过200以上种组成机体的到细胞类型，甚至有学者认为，其无论在体外或是体内均具有能分化发育为完整功能的独立个体、所有组织和器官及细胞类型(包括生殖细胞等)全能干细胞功能。ESC在体外具有无限增殖特性与多向分化潜能，使其在组织器官功能缺陷修复、基因功能与克隆等方面具有广阔的应用前景。然而，ESC临床应用的法律问题、社会伦理问题、以及其原始特性导致的高致瘤性、排斥反应性等问题，目前限制其在临床应用的开展和发展。诱导性多能干细胞(iPSCs)是由日本京都大学Shinya Yamanaka于2006年在全球著名的权威学术杂志《细胞》上率先发表，并因此与英国剑桥大学发育生物学家John Gordon同时获得2012年的诺贝尔医学生理学奖。Dr.Shinya Yamanaka及其研究团队通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞，即把携带有Oct3/4、Sox2、C-Myc、klf4这4种转录因子的病毒载体转导至小鼠成纤维细胞中，使该终末分化的细胞在特定条件下诱导转化成为具有胚胎细胞功能的诱导多能干细胞(iPSC)该被逆转为具有全能干细胞特性、或者胚胎干细胞特征的iPSC在形态学特征、增殖分化能力、基因和蛋白表达方式、表观遗传学特性、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力等主要生物学特征都与胚胎干细胞相似。但与经典的胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术不同的是,iPSCs技术不使用胚胎细胞或卵细胞，因此目前无社会伦理学和法律方面的问题。此外,利用iPSC技术还可以直接采用患者自身的成纤维细胞进行细胞编程以及转导和转化制备成具有多能干细胞特性的iPSC,从而也明显减少甚至避免了异体或异基因所致的免疫排斥反应及移植抗宿主反应发生的可能性,使多能干细胞在临床应用和疾病治疗与干预的可能性越来越大；同时,也使多能干细胞在临床应用于替代性治疗以及发病机理的研究、新药筛选及多种疾病等临床疾病治疗与干预方面的应用价值大大提升。然而,利用诱导性多能干细胞治疗人类疾病仍然需要克服许多关键障碍、目前也不能排除应用的风险。如通过病毒载体系统转导至终末化成体细胞中的Oct3/4、Sox2、C-Myc、Klf4的四种重新编程转录因子或取代疾病细胞中有缺陷基因，特别使必须避免使用整合性病毒以及有致癌性的外源基因有可能导致致瘤或癌症启动的副作用。而且,不久前在著名《Nature》杂志上曾发表一篇研究论文，认为iPSCs仍可能会遭受免疫系统排斥,即便是将细胞注入供体自身体内时，免疫反应有可能会破坏移植物,导致临床治疗无效,该研究使得临床医学界对iPSCs实验性临床治疗效果及其应用前景产生了疑虑和疑问。因此,在临床在采用iPSC用于人类疾病治疗与干预之前,必须经过严格和严苛的基础与临床研究去一一排除、并合理解决这些可能存在的隐患、风险及安全问题等。成体干细胞(ASC)的概念最早是由美国斯坦福大学科学家Blau在2001年首先提出。Dr.Blau认为,成体干细胞实际上是细胞存在的另一种未分化状态，它们存在并分布于不同类型的器官和组织中,且能够通过血液循环达到机体各个部位,并参与机体的再生修复及自我更新。之后,学术界对成体干细胞(ASC)的定义更加明确,认为ASCs是存在于机体各类组织器官(如大脑、骨髓、胰腺、肝脏、皮肤、肌肉等)已分化组织中的未分化细胞以及具备干细胞特性的原始未分化细胞。在自然条件下,成体干细胞通常分化成所在组织的各种细胞,但任何生物体都有适应其生存的微环境,如在适宜微环境下及经特定外界条件诱导后,来源于某种组织的成体干细胞可以分化为其它组织的功能细胞。因此,成体干细胞实际上也是一类具有不断增殖、多向分化、自我更新和再生修复能力以及组织特异性定向分化潜能的一类特殊的较为原始细胞群，无论是在体外或是体内均可自我更新且可特定分化形成组成该类型组织的细胞。成体干细胞的分化通常处于三维空间结构之中,且受三维分化信号的调控,具有较为复杂的特性，而且机械作用力也可以影响成体干细胞的分化进程。成体干细胞与胚胎干细胞和诱导多能干细胞相比,虽然其分化能力相对较弱,只能定向分化为一些成熟的组织细胞,在特定条件下能产生或分化形成新的功能细胞以促使组织和器官保持动态的生长和衰退周期平衡。由于成体干细胞的来源广泛、易于获得和体外扩增培养、且其应用过程中低免疫排斥反应以及不存在社会伦理和道德及法律等问题,加上成体干细胞发育具有一定可塑性，且成体组织中的成体干细胞在特定的环境或诱导条件下还能跨越自身组织谱系分化，产生全新的其他组织类型及形成成熟功能细胞的分化潜能。人体间充质干细胞(MSCs)是干细胞研究领域最为活跃、最有希望在人体应用的成体干细胞之一，也是近半个世纪以来最受重视和备受关注的成体干细胞之一。事实上,早在1867年时，德国的病理学家Cohnheim首先发现、并指出了在人类骨髓基质细胞中很可能存在一种能向非造血系统多向分化的原始细胞群，有学者将骨髓中的这种骨髓基质细胞移植入异位组织一段时间以后发现它们可发生成骨分化、并能逐步形成异位的骨组织。1970年，德国科学家Friedenstein和他的研究团队也在骨髓单个核细胞的体外培养过程中发现了这群数量极少的原始细胞群，其单个细胞均呈贴壁生长、并可不断增殖或扩增形成类似成纤维细胞样的细胞集落群，这类细胞在一定环境中还可逐步分化为骨、软骨、脂肪及纤维组织等,因此，Friedenstein他们正式将其命名为骨髓基质干细胞。直到1991年，Caplan才首次在全世界提出了“间充质干细胞(MSCs)”的概念。与此同时，Friedenstein也正式将来源于骨髓的骨髓基质干细胞命名为骨髓间充质干细胞，而这就是最早提出并使用间充质干细胞名称的由来。自此以后，Pittenger及其研究团队于1999年在世界上最著名的学术杂志“science”上发表的论文中再次明确地提出了骨髓间充质干细胞的概念，且认为骨髓单个核细胞中具有贴壁生长特性、并可在体外培养增殖和诱导多向分化的非造血系统的干细胞就是骨髓间充质干细胞，从而明确肯定了这类细胞的生物学特性。随后，科学家们又不断从人和哺乳动物不同的组织或器官来源中发现并成功分离出不同种类的间充质干细胞，如脂肪源性的间充质干细胞、胎盘源性的间充质干细胞、脐带源性的间充质干细胞、牙源性的间充质干细胞等。而上述干细胞技术又称再生医疗技术，是通过对干细胞进行分离、体外培养、定向诱导、甚至基因修饰等处理过程，在体外分化成全新的、甚至更年轻的、更完整、更好功能细胞、组织或器官，并最终通过细胞、组织或器官的移植实现对临床疾病的治疗。因此,可通过改变成体干细胞生存的微环境,诱导成体干细胞分化成所需的功能细胞,从而为治疗糖尿病、肝脏功能衰竭、脊髓损伤、肾功能损伤、慢性阻塞性肺疾病、卵巢早衰、成骨不全、股骨头坏死、软骨坏死、神经退行性疾病(帕金森和阿尔茨海默症)、皮肤损伤等多种疾病,也为组织工程应用研究提供了理想的种子细胞和新的治疗策略,未来最有可能广泛应用于多种临床疾病的治疗和干预，真正是一类具有实际医学应用研究价值和临床治疗效果的一类干细胞。

然而，人类干细胞的注射移植剂量、注射给予途径、注射移植时间窗选择、注射速率和移植频率以及干细胞注射移植后的干细胞归巢等，依然是人类干细胞临床应用中需要解决诸多的问题，特别是，人类干细胞血管途径移植输入后引起的血管栓塞、体内运输过程中的干细胞存活及功能活性、以及移植干细胞在体内传代过程中遗传物质改变及潜在致瘤致畸等风险等问题限制了其目前的临床研究与应用的发展。此外，血管途径或静脉移植输入异基因干细胞供体存在的隐性健康问题以及可能的潜在安全性隐患等，也使人类干细胞在注射移植及其临床应用上蒙上阴影，并在临床应用中面临更多风险与挑战。

人类干细胞在皮肤外用的技术背景

人体的皮肤组织是人体最外层的最大的器官和组织，它不单纯是人体的结构组织和人体外层保护组织，而且是稳定和维持人体正常生理功能和新陈代谢，特别是在对抗紫外辐射，抵抗细菌、病毒侵害，防止异物入侵和防御其它多种有害因素也发挥着重要作用。然而，皮肤组织外部创伤(烫伤、烧伤、挫伤)、还有一些病理性因素(如发射或辐射、糖尿病、皮肤感染等)常导致皮肤破损形成创面。或者说，这些皮肤组织创面是人体皮肤组织在内因性因素(包括局部血流障碍)和外因性因素(包括热源、化学物质、外力、电流等)共同作用下，导致皮肤完整性受到破坏的综合表现。由于皮肤创面的发生和发展均是一系列复杂的生物学过程，包括炎性反应、细胞增殖、创面收缩等多个步骤参与。因此，如果不及时处理，将会破坏皮肤的正常结构和功能及屏障防御作用，并且会发生组织液渗出、电解质平衡紊乱和创面感染等情况而加剧和加重皮肤损伤，甚至会进一步恶化并发感染、各器官功能衰竭甚至休克和死亡。而传统的治疗方法对于中重度皮肤损伤修复的治疗手段和效果有限，使皮肤损伤患者的健康和生活质量下降。因此，促进和加快皮肤创面修复、再生和愈合，保护皮肤伤口不受外部有害因素损害，必须重建和恢复有效的皮肤屏障结构，使之在机械性创面保护和加速创面愈合中起着主要作用。

干细胞的的基本生物学特征就是具有对皮肤损伤进行的有效反应和再生修复的能力。干细胞是可在体外适宜微环境下发生强烈增殖和多向分化潜能的原始细胞，是具有自我修复、再生和更新能力及组织工程化皮肤的理想种子细胞。目前基础医学和临床应用研究已证实干细胞均可参与皮肤损伤的修复、再生和重建，尤其是成体干细胞中的表皮干细胞(ESC)、内皮祖细胞(EPC)、造血干细胞(HSC)、脂肪干细胞(ASC)、胎盘干细胞、脐带干细胞、骨髓干细胞(BMSC)等。其中ESC和ASC等属于创面及周围组织的干细胞，而HSC、BMSC、EPC等属于创面原位的干细胞，它们在创面修复过程中多种趋化因子及信号分子的调控下，移动至创面，增殖、分化成各种皮肤的细胞成分，构建新的组织结构，从而实现创面的愈合。近年来，有学者将干细胞疗法作为一种新的有前景的伤口覆盖形式引入皮肤损伤修复，用于改善烧伤创面、烧伤后瘢痕等。还有学者使用MSCs进行细胞治疗以促进皮肤伤口愈合取得一定的进展。大都认为使用MSCs可以加速皮肤损伤创面闭合，治疗效果显著。MSCs可通过直接或间接作用促进表皮损伤愈合。MSCs也可通过其多向分化潜能，代替损伤后的成纤维细胞、角质形成细胞、皮肤附属等。而且，MSCs还可通过调节或分泌各种细胞因子，生长因子等来促进表皮损伤愈合。另外，MSCs通过分泌多种与皮肤组织修复相关的可溶性因子诱导损伤皮肤组织的血管生成，干预和控制皮肤损伤进展。研究提示，MSCs可以通过释放含有mRNA、miRNA和对伤口愈合至关重要的转录因子等促进表皮损伤愈合。在对某些皮肤损伤实验模型中的研究中也发现，MSCs还可促进损伤创面愈合、并能够减少皮肤受损部位的炎性细胞数量，通过MSCs皮肤组织损伤部位移植治疗可减少皮损局部的炎症反应，促进血管的增生和成纤维细胞的生长使损伤皮肤的修复。另有研究也发现，脐带MSCs移植于烧伤大鼠的皮肤创面，能使炎性细胞数量减少，有效控制炎症，促进新生血管明显增加和再上皮化，同时减少伤口收缩，有效地促进创伤愈合。MSCs移植治疗使得创面愈合加快的作用机制可能与MSCs通过旁分泌细胞因子降低了炎症反应，促进了皮肤组织血管生成和胶原类型积累，并还可通过分泌各类因子促进受损组织修复与再生，从而加速损伤创面愈合。

由此可见，将人类干细胞经皮肤途径直接外用于与皮肤损伤相关的损伤修复、再生与重建等，不仅其技术操作简单、应用十分便利，而且作用直接、治疗高效、具有更多的特点和优势。近年来大量临床应用研究发现，将内源性间充质干细胞(MSC)移植到皮肤组织损伤的创面区域，干细胞通过不断分泌与释放多种细胞因子、生长因子以及外泌体等功能性生物因子，参与或加快损伤皮肤组织的修复、重建和再生以及促进皮肤组织损伤创面的愈合。有临床应用研究发现，在皮肤组织上的创面，其原位组织干细胞呈现创面边缘多、创面中心少的特点，这常常导致皮肤组织大面积伤口难以快速修复、再生、闭合和重建。此时，如果在该普通的皮肤组织损伤及创面移植外源性干细胞，该干细胞不仅可从创缘迁移至创面区域参与损伤修复、再生和重建，而且也对创面衷心组织的修复、再生与重建发挥积极作用，从而加快损伤创面的闭合和治愈。另有研究表明，干细胞所分泌的还有一种重要的基质细胞衍生因子(SDF-1α)，它是一种参与细胞募集的关键趋化因子。然而，在非处理的皮肤伤口部位呈现创缘向中心递减梯度分布，只能缓慢地诱导创面四周的原位干细胞向创面中心迁移和聚集，使创面修复、再生和重建及闭合速度减慢。如果通过采用临床应用级别和种类的医用敷料作为载体承载具有趋化因子效应的SDF-1α，可招募内源性MSC以促进创面愈合可能是行之有效的方法。然而，目前的医用材料难以承载并模拟皮肤组织内控制趋化因子SDF-1α梯度释放的理想方法，而且，皮肤损伤创面本身就处于典型的炎症微环境，无疑将影响原位的内源性间充质干细胞的活性以及向创面部位的有效迁移和定植。

因此，如能通过制备一种不仅负载包括有SDF-1α等多种细胞生长因子的细胞生长支架，而且还负载某些非甾体类抗炎药物的无菌和抑菌外用干细胞(表皮干细胞或间充质干细胞)膜片，不仅可补充更多新生外源性干细胞参与皮肤组织损伤修复、再生和重建等，也不仅可通过该细胞生长支架上所负载的包括SDF-1α等细胞生长因子和趋化因子等以提供给皮肤损伤原位内源性间充质干细胞生长、生存的优质微环境，使干细胞能够正常不断分泌包括SDF-1α等生长因子和趋化因子等多种细胞因子以招募原位或内源性间充质干细胞聚集和定植，以加快促进皮肤损伤创面的修复、再生、重建和愈合，而且，在此基础上还可实现在皮肤创面炎症环境下不断高表达皮肤损伤修复、再生和重建的细胞生长因子和趋化因子等才是促进和加快皮肤损伤修复和再生更加行之有效、切实可行的临床应用新方法，也才能真正实现和有望达成人类干细胞皮肤创面移植成功高效的临床应用治疗的重要方向和策略之一，也是本发明的重要指导思想。

然而，如果希望直接将人类干细胞移植在皮肤创面的简单方式应用，应以何种方式才能使干细胞在创面构建一种有利于这种干细胞正常生存、生长、增殖、分化的微环境，如何有效控制皮肤创面的炎症微环境影响迁移到创面部位的干细胞活性，如何有效控制这些干细胞向着不同修复细胞有序分化，又如何控制干细胞治疗时可能产生的不良反应等问题上，而且，单位体积内的干细胞密度和干细胞活性以及干细胞能否在所依附的载体上正常生存、生长、增殖、分化以及是否可稳定释放干细胞分泌因子等是人类干细胞能否在皮肤损伤修复与再生应用的重要指标，现有干细胞制备技术中可以采用反复离心的方式将干细胞浓缩至需要的密度，但是反复离心和开放，使得制备的干细胞容易被污染或交叉污染；人工组织工程皮肤或皮肤组织替代物虽可为创面伤口提供稳定性并防止伤口收缩，但制备繁琐，成本极高、技术要求很高，且一般实验室难以实现。特别是各种表皮结合真皮、复合皮肤等制备面临着培养制备周期长、细胞衰老过快、使用周期和有效期短、储存运输极不方便等一系列问题。目前商品化的组织工程皮肤产品仅适用于皮肤创面切缘规则、创面周围整齐的医源性皮肤缺损，对于创面不规则、深浅不一的皮肤创伤伤口修复仍需寻找更加合适的技术或产品；采用由同种异体成纤维细胞组成并由生物可吸收聚乳凝酸网构成的生物支架，其虽可分泌细胞外基质蛋白，如胶原蛋白、细胞因子等进入伤口部位，并可提供作为有活性的皮肤替代物，但该支架材料的降解程度不易控制，产品移植后表皮层与真皮层连接并不牢固、易分离脱落，覆盖于创面后极易形成空腔死腔、并发感染，不利于创面的形态及功能修复；即使采用目前较有优势的电纺纳米纤维膜具有超细纤维、高孔隙率、互连的微米/纳米通道、高比表面积等，但以电纺纳米纤维膜承载干细胞，其制备程序繁琐复杂、成本较高、且干细胞也很难在该膜上长时间生存和生长、也无法使干细胞稳定释放多种干细胞分泌因子等。而所有这些不足或短板，都是本发明可以克服和解决的问题。

发明内容

本发明的目的针对背景技术中存在的缺点、不足和问题加以改进和创新，提供一种结构简单、操作容易、产出稳定、实用方便、且能快速制备出负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪。

本发明的技术方案是构造一种负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，包括箱体和设置在箱体底部的支撑部，所述的箱体的顶部为弧形，箱体的一个侧面设置有门，该侧面还设置有四个手袖，其中二个手袖位于门上，二个手袖位于门的两边；

箱体内的顶部设置有紫外杀菌灯、照明灯，箱体内设置有制备系统；

所述的制备系统包括料液瓶、循环泵、微型粗滤器、膜池、废液瓶和分装部件，所述的膜池包括第一入口、第一出口、第二出口和过滤膜，其中第一入口与第一出口位于过滤膜的同一侧，第二出口位于过滤膜的另一侧，所述的料液瓶内设置有搅拌装置，料液瓶的底部连接循环泵的入口，循环泵的出口连接微型粗滤器的入口，微型粗滤器的出口连接膜池的第一入口，膜池的第一出口连接料液瓶的上部，膜池的第二出口连接废液瓶，所述的过滤膜的过滤精度为10-20微米，微型粗滤器的过滤精度为40-50微米；

所述的分装部件包括蠕动泵、分液管、温敏凝胶定型孵化器和若干模具，所述的温敏凝胶定型孵化器包括恒温水浴振荡器、支架、盖子，所述的恒温水浴振荡器包括水浴槽，所述的水浴槽的内底部设置有海绵，支架设置在海绵上部，支架上设置有若干上下贯通的通孔，每个所述的模具设置在一个通孔内，所述的盖子覆盖所述支架及支架内的模具，所述的支架上设置有若干竖直的液体凝胶滴定针，位于模具的上方，数量与模具的数量相等并且一一对应，液体凝胶滴定针穿透盖子并且与盖子的连接处设置有乳胶管连接孔，乳胶管连接孔连接分液管的若干出液端口，分液管的进液端口经过蠕动泵连接料液瓶，所述料液瓶上还设置有凝胶注入口。

在其中一个实施例中，所述的箱体内的顶部设置有用于喷洒消毒液的喷嘴。

在其中一个实施例中，所述的箱体内设置有温湿度计，箱体上设置有定时器。

在其中一个实施例中，所述的支撑部包括二个支撑柜，二个支撑柜之间的上部设置抽屉，支撑柜的底部设置有移动轮。

在其中一个实施例中，所述的门与箱体的连接处设置有密封条。

在其中一个实施例中，所述通孔、模具、液体凝胶滴定管和分液管的出液端口数量均为12个。

在其中一个实施例中，所述的恒温水浴振荡器的控制电路包括电源开关、温度调节按钮、振动调节按钮，所述的电源开关设置在恒温水浴振荡器壳体的背部，温度调节按钮和振动调节按钮设置在水浴振荡器壳体的前部。

在其中一个实施例中，所述的盖子前端设置有提手。

在其中一个实施例中，所述的模具包括上下贯通的外筒体，外筒体的底部设置有支撑膜，支撑膜的上面设置有生物海绵。

在其中一个实施例中，所述的支撑膜上固定设置有伸出模具的拉线。

本发明的优点和有益效果

第一，本发明的这种负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，可一次性连贯、高效完成可用于治疗和干预皮肤组织创伤及促进皮肤损伤创面再生与修复的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料制备，该制备仪的操作简单、快速、稳定、高效、节能、环保等是本发明的主要优点和有益效果。

第二，本发明制备出的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料，不仅可在皮肤创面补给高度活性和合理密度及高效增殖分化的外源性干细胞，而且，还可通过在皮肤创面补给高度活性和合理密度外源性干细胞所分泌的多种细胞因子(含抗炎因子)、生长因子、细胞迁移因子等促进和加快多种原位细胞在皮肤损伤创面再生修复的作用和治疗效果。同时，还可在创伤修复过程中的炎症阶段发挥其对巨噬细胞极化及抗炎免疫效应。

第三，本发明制备出的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料，不仅富含高度活性和合理密度及高效增殖分化的外源性干细胞，而且，还含有提供给这些高度活性和合理密度外源性干细胞正常生存、生长、增殖、分化、释放、分泌等需要的良好细胞生长微环境的生物支架。

第四，本发明具有相对密封的箱体，所有工艺流程和具体操作均在该箱体内进行。箱体内的紫外杀菌灯和消毒用的自动喷雾可以随时对箱体内进行彻底消毒灭菌，以保证产品制备的无菌环境，防止物料被污染或交叉污染。

第五，合理匹配了支撑部的柜子和抽屉，可以用于存储部分生产原料和器材和耗材，在负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料制备生产过程取用方便。

第六，箱体内的温湿度计可以用来监测负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料制备环境温湿度，且定时器可以用来预报、控制和监测负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料制备的时间，以保证实际操作过程的精准时间控制。

第七，负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪内的海绵既可增加恒温水浴的效果和稳定度，也可保证恒温水浴过程中水不会引起液体四处飞溅，以免污染模具内的凝胶产品。

第八，设置在支撑膜上的拉线可以更加方便将已完成制备的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料从模具中取出。

第九，在负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料的制备模具内层设计了一层生物海绵，不仅有利于增加凝胶细胞生长支架的柔性、韧性和牢固性，而且生物海绵本身诸如胶原等更加有助于那些补给高度活性和合理密度外源性干细胞的贴附生存、生长、增殖、分化等。

附图说明

图1是实施例的整体主视结构示意图。

图2是实施例2的后视图。

图3是实施例中恒温水浴振荡器的整体结构示意图。

图4是图3的剖视结构示意图。

图5是图3去除盖子和液体凝胶滴定管后的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被认为是“设置”在另一个元件上，它可以是直接设置或连接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。

除非另有定义，本文中所使用的所有的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。

实施例1

如图1-5所示，一种负载细胞生长支架的无菌外用干细胞膜片快速制备仪，包括箱体1和设置在箱体1底部的支撑部2，所述的箱体1的顶部为弧形，箱体1的一个侧面设置有门3，该侧面还设置有四个手袖4，其中二个手袖4位于门3上，二个手袖4位于门3的两边；

箱体1内的顶部设置有紫外杀菌灯5、照明灯6，箱体1内设置有制备系统；

所述的制备系统包括料液瓶7、循环泵8、微型粗滤器9、膜池10、废液瓶11和分装部件，所述的膜池10包括第一入口12、第一出口13、第二出口14和过滤膜，其中第一入口12与第一出口13位于过滤膜的同一侧，第二出口14位于过滤膜的另一侧，所述的料液瓶7内设置有搅拌装置15，料液瓶7的底部连接循环泵8的入口，循环泵8的出口连接微型粗滤器9的入口，微型粗滤器9的出口连接膜池10的第一入口12，膜池10的第一出口13连接料液瓶7的上部，膜池10的第二出口14连接废液瓶11，所述的过滤膜的过滤精度为10-20微米，微型粗滤器的过滤精度为40-50微米；

所述的分装部件包括蠕动泵16、分液管17、温敏凝胶定型孵化器18和12个模具19，所述的温敏凝胶定型孵化器18包括恒温水浴振荡器20、支架21、盖子22，所述的恒温水浴振荡器21包括水浴槽23，所述的水浴槽23的内底部设置有海绵24，支架21设置在海绵24上部，支架21上设置有十二个上下贯通的通孔25，每个所述的模具19设置在一个通孔25内，所述的盖子22覆盖所述支架21及支架21内的模具19，所述的支架21上设置有十二个竖直的液体凝胶滴定针26，位于模具19的上方，并且与模具19一一对应，液体凝胶滴定针26穿透盖子22并且与盖子22的连接处设置有乳胶管连接孔27，乳胶管连接孔27连接分液管17的十二个出液端口，分液管17的进液端口经过蠕动泵16连接料液瓶7，所述料液瓶7上还设置有凝胶注入口28。

进一步地，所述的箱体1内的顶部还设置有用于喷洒消毒液的喷嘴29。所述的箱体1内还设置有温湿度计30，箱体1上设置有定时器31。

所述的支撑部2包括二个支撑柜41，二个支撑柜41之间的上部设置抽屉32，支撑柜41的底部设置有移动轮33。

在本实施例中，所述的门3与箱体1的连接处设置有密封条34。

所述的恒温水浴振荡器21的控制电路包括电源开关35、温度调节按钮36、振动调节按钮37，所述的电源开关35设置在恒温水浴振荡器21壳体的背部，温度调节按钮36和振动调节按钮37设置在水浴振荡器21壳体的前部。

所述的盖子22前端设置有提手42，方便开关盖子22。

所述的模具19包括上下贯通的外筒体38，外筒体38的底部设置有支撑膜39，支撑膜39的上面设置有生物海绵40，还可以进一步在所述的支撑膜上固定设置伸出模具19的拉线，用于将成品取出。

本发明的使用原理和过程如下：

在通过紫外杀菌灯和喷嘴消毒杀菌后箱体内进行制备系统的操作，在料液瓶内加入待处理物料，循环泵促使料液在微型粗滤器、膜池和料液瓶中循环流动，其中较大的杂质被微型粗滤器阻挡过滤掉，较小的杂质通过膜池的过滤膜从膜池的第二出口流入废液瓶，这样所需的物质在循环管线内不断浓缩。在所需物质达到所需浓度后，从料液瓶的凝胶注入口注入适量的温敏凝胶，并启动搅拌装置，使温敏凝胶和物料混合充分，再启动蠕动泵将物料抽出并通过分注管分配到十二个液体凝胶滴定针滴入相应的模具中，物料积聚在生物海绵的上方，而且部分物料渗透到生物海绵的上部(内部)。在恒温水浴振荡器的恒温、振动作用下，模具中的物料凝结成所要的凝胶，最终的凝胶的底部浸润到生物海绵的内部，这样凝胶与生物海绵连成一体，方便取放。

需要使用凝胶时，将模具连同内部的凝胶取出，通过拉动拉线将支撑膜、生物海绵和凝胶一起取出使用。

参数不同的温敏凝胶在不同温度下程现不同的状态，存在由液体转变为半流体、由半流体转变为胶状的临界温度。显然，本发明在水浴过程之前应当保证料液为液体状态。水浴槽可以提供温敏凝胶固化所需的温度环境。温湿度计和定时器用于监测制作过程中的温度、湿度和作用时长。水浴槽内底部设置海绵是在保证温度的同时，防止分装容器取放时溅起水花，污染结果。

水凝胶是一种稳定的亲水性网格状三维结构，负载的干细胞生长因子均可分布在网格之中，具有良好的生物相容性、可降解性和保水性等，而且水凝胶的网格结构可调控干生长因子的释放速率，也可有效缓解或延长它们的降解速率，这样既可避免单纯使用生长因子后被机体快速清除或降解，也可延长其功效作用的稳定性、持久性及半衰期、还可同时发挥凝胶制剂的载体功能及缓释/控释效应以及细胞支架功能，特别是，采用凝胶负载生长因子应用，可最大限度发挥干生长因子与凝胶的共济协同和联合增效作用，凝胶所负载的生长因子生物活性分子的结构和功能可保持更长时间，产生和发挥更好的生物学作用和临床效果，具有重要的应用价值。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (10)

1.一种负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，其特征在于：

包括箱体和设置在箱体底部的支撑部，所述的箱体的顶部为弧形，箱体的一个侧面设置有门，该侧面还设置有四个手袖，其中二个手袖位于门上，二个手袖位于门的两边；

箱体内的顶部设置有紫外杀菌灯、照明灯，箱体内设置有制备系统；

所述的制备系统包括料液瓶、循环泵、微型粗滤器、膜池、废液瓶和分装部件，所述的膜池包括第一入口、第一出口、第二出口和过滤膜，其中第一入口与第一出口位于过滤膜的同一侧，第二出口位于过滤膜的另一侧，所述的料液瓶内设置有搅拌装置，料液瓶的底部连接循环泵的入口，循环泵的出口连接微型粗滤器的入口，微型粗滤器的出口连接膜池的第一入口，膜池的第一出口连接料液瓶的上部，膜池的第二出口连接废液瓶，所述的过滤膜的过滤精度为10-20微米，微型粗滤器的过滤精度为40-50微米；

所述的分装部件包括蠕动泵、分液管、温敏凝胶定型孵化器和若干模具，所述的温敏凝胶定型孵化器包括恒温水浴振荡器、支架、盖子，所述的恒温水浴振荡器包括水浴槽，所述的水浴槽的内底部设置有海绵，支架设置在海绵上部，支架上设置有若干上下贯通的通孔，每个所述的模具设置在一个通孔内，所述的盖子覆盖所述支架及支架内的模具，所述的支架上设置有若干竖直的液体凝胶滴定针，位于模具的上方，数量与模具的数量相等并且一一对应，液体凝胶滴定针穿透盖子并且与盖子的连接处设置有乳胶管连接孔，乳胶管连接孔连接分液管的若干出液端口，分液管的进液端口经过蠕动泵连接料液瓶，所述料液瓶上还设置有凝胶注入口。

2.根据权利要求1所述的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，其特征在于：所述的箱体内的顶部设置有用于自动喷洒消毒液的喷嘴。

3.根据权利要求1所述的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，其特征在于：所述的箱体内设置有温湿度计，箱体上设置有定时器。

4.根据权利要求1所述的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，其特征在于：所述的支撑部包括二个支撑柜，二个支撑柜之间的上部设置抽屉，支撑柜的底部设置有移动轮。

5.根据权利要求1所述的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，其特征在于：所述的门与箱体的连接处设置有密封条。

6.根据权利要求1所述的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，其特征在于：所述通孔、模具、液体凝胶滴定管和分液管的出液端口数量均为12个。

7.根据权利要求1所述的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，其特征在于：所述的恒温水浴振荡器的控制电路包括电源开关、温度调节按钮、振动调节按钮，所述的电源开关设置在恒温水浴振荡器壳体的背部，温度调节按钮和振动调节按钮设置在水浴振荡器壳体的前部。

8.根据权利要求1所述的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，其特征在于：所述的盖子前端设置有提手。

9.根据权利要求1所述的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，其特征在于：所述的模具包括上下贯通的外筒体，外筒体的底部设置有支撑膜，支撑膜的上面设置有生物海绵。

10.根据权利要求9所述的负载细胞生长支架的皮肤外用干细胞膜片敷料快速制备仪，其特征在于：所述的支撑膜上固定设置有伸出模具的拉线。

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