CN217948109U - 血小板外泌体富集管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种血小板外泌体富集管，其包含管体、盖体和多个毛玻璃珠，管体具有一封闭端、一开口端及一容置空间，盖体可拆卸地盖合于管体的开口端，毛玻璃珠设置于容置空间内，其中每个毛玻璃珠的表面具有均匀分布的凹凸形状。藉此利用物理原理打破血小板的细胞膜，使在血小板的细胞质中另外3个异构体的外泌体被活化释放，进而得到包含多个抗发炎因子和生长因子的血小板外泌体富集液。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种血液取样装置，特别是一种血小板外泌体富集管。
背景技术
人体血液主要包括血浆和血细胞两部分，血细胞主要成分为红血球、白血球和血小板。全血可以制备成各种成分，在理想条件下保存，可以有效用于各种治疗。其中血小板在临床治疗发现具有体外止凝血和快速启动内源性生长因子的作用，对人体具有良好的促细胞生长和修复作用。
随着现代医学的发展，微量血液成分如富含血小板血浆(platelet rich plasma,PRP)广泛用于临床外科和医学美容，其为从受试者自体抽取血液，收集富含血小板的血浆，及时通过医疗手段重新注入患者皮肤或组织表面，达到自身机体的治疗和恢复医疗作用。可避免利用外体血制品发生的排斥反应。
PRP是利用血小板表面的外泌体分泌生长因子及抗发炎因子来治疗身体的不适，主要用于骨关节炎、肌肉韧带损伤、抗发炎及组织修复。此外，PRP亦可应用于医学美容和牙科，例如在医学美容的应用可减少皱纹，在牙科方面的应用可以填充牙髓，促进植牙金属与牙髓腔密合增加生长，进而增加植牙成功率。
然而血小板除了表面的外泌体能分泌生长因子及抗发炎因子外，另外在血小板的细胞质中另外还有3个异构体(isoforms)的外泌体。习知的PRP只活化了血小板表面的外泌体，因而只有血小板表面的生长因子被活化释放，血小板细胞膜内部另外3个异构体的外泌体没有被利用到。因此发展一种可以打破血小板细胞膜的临床医疗器械，进而利用血小板细胞膜内部3个异构体的外泌体活化释放的生长因子和抗发炎因子，以提高临床应用的疗效和范围至关重要。
实用新型内容
本实用新型的一目的是在于提供一种血小板外泌体富集管，其是利用物理原理打破血小板的细胞膜，使在血小板的细胞质中另外3个异构体的外泌体亦可被活化释放，进而得到包含多种抗发炎因子和生长因子的血小板外泌体富集液。
本实用新型的一实施方式是在提供一种血小板外泌体富集管，其包含管体、盖体和多个毛玻璃珠。管体具有一封闭端、一开口端及一容置空间，开口端相对于封闭端，容置空间由封闭端连通开口端而形成。盖体可拆卸地盖合于管体的开口端，用以开闭容置空间。毛玻璃珠设置于容置空间内，其中每个毛玻璃珠的表面具有均匀分布的凹凸形状。
依据前述实施方式的血小板外泌体富集管，其中管体的封闭端可为圆弧状。
依据前述实施方式的血小板外泌体富集管，其中管体可更包含站立部，其连接于封闭端，且站立部远离封闭端的一端为平底边。
依据前述实施方式的血小板外泌体富集管，其中管体的材质可为玻璃或塑料。
依据前述实施方式的血小板外泌体富集管，其中盖体可为螺旋管帽、塑料帽盖、安全帽盖或橡胶帽盖。
依据前述实施方式的血小板外泌体富集管，其中管体的开口端设有一外螺纹，且盖体的内圈设有一内螺纹，管体与盖体以外螺纹和内螺纹紧密接合。
依据前述实施方式的血小板外泌体富集管，其中盖体可包含注入口，用以配合采血针注入及/或抽取血液样本。
依据前述实施方式的血小板外泌体富集管，其中盖体可更包含连接部，其凸设于盖体的上表面，用以与负压吸引器连接。
依据前述实施方式的血小板外泌体富集管，可更包含胶塞，所述胶塞设置于管体与盖体之间，用以密闭容置空间。
依据前述实施方式的血小板外泌体富集管，其中每个毛玻璃珠的表面的表面粗度(RMS)可为0.01μm至0.5μm。
依据前述实施方式的血小板外泌体富集管，其中每个毛玻璃珠的平均粒径可为2mm至10mm。
附图说明
为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的说明如下：
图1绘示本实用新型一实施方式的血小板外泌体富集管的爆炸图；
图2绘示本实用新型另一实施方式的血小板外泌体富集管的爆炸图；
图3绘示本实用新型又一实施方式的血小板外泌体富集管的立体图；
图4绘示依据图3的血小板外泌体富集管的组合剖视图；
图5绘示本实用新型再一实施方式的血小板外泌体富集管的立体图；以及
图6绘示依据图5的血小板外泌体富集管的组合剖视图。
具体实施方式
以下将参照附图说明本实用新型的实施例。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些习知惯用的结构与组件在附图中将以简单示意的方式绘示；并且重复的组件将可能使用相同的编号表示。
请参照图1，其绘示本实用新型一实施方式的血小板外泌体富集管100的爆炸图，血小板外泌体富集管100包含管体110、盖体120和多个毛玻璃珠130。
管体110具有一封闭端112、一开口端111及一容置空间113，开口端111相对于封闭端112，容置空间113由封闭端112连通开口端111而形成。其中管体110的封闭端112可为圆弧状，可以使得血小板外泌体富集管100在使用状态时将血液样本集中于管底。管体110的材质可为玻璃或塑料，较佳地，可以是透明或半透明的塑料或玻璃，使得血小板外泌体富集管100在使用时可以清晰看出血液分层。此外，管体110的外壁面可以具有多个刻度标记，使其在使用状态时，可以直接辨识内部的体积量。更佳地，管体110的内管径直径可为10mm至20mm，管体110的长度可为100mm至150mm，并可容纳10mL至15mL的血液样本，但不以此为限。
盖体120可拆卸地盖合于管体110的开口端111，用以开闭容置空间113。盖体120可为螺旋管帽、塑料帽盖、安全帽盖或橡胶帽盖。当盖体120为螺旋管帽、塑料帽盖或安全帽盖等不具弹性的材质时，前述管体110的开口端111设有一外螺纹，且盖体120的内圈设有一内螺纹，藉此管体110与盖体120以外螺纹和内螺纹紧密接合。当盖体120为如橡胶帽盖具有弹性的材质时，所述盖体120可直接套接于管体110的开口端111。而盖体120可包含一注入口121，用以配合采血针注入及/或抽取血液样本，采血针可为硬连接式或软连接式。
毛玻璃珠130设置于容置空间113内，其中每个毛玻璃珠130的表面131具有均匀分布的凹凸形状。表面131所具有均匀分布的凹凸形状可经由化学处理方法或物理处理方法所形成。化学处理方法例如施行毛玻璃化处理的方法，可通过将玻璃珠浸渍于氟化氢与氟化铵的混合溶液中，将浸渍面作化学性表面处理而得到毛玻璃珠130。物理处理方法包含利用加压空气将晶质二氧化硅粉末及碳化硅粉末等喷吹于玻璃珠的表面的喷砂处理，以得到毛玻璃珠130；或以经水沾湿的附着有晶质二氧化硅粉末及碳化硅粉末等的刷子磨刷玻璃珠以得到毛玻璃珠130。而每个毛玻璃珠130的表面的表面粗度(RMS)可为0.01μm至0.5μm，每个毛玻璃珠130的平均粒径可为2mm至10mm。更佳地，于管体110的容置空间113中可设置20颗至50颗毛玻璃珠130，但不以此为限。并请参照下表一至表三，其中表一所示为与毛玻璃珠130尺寸相关的性质，表二所示为毛玻璃珠130的化学性质，表三所示为毛玻璃珠130的物理性质。
表一、与毛玻璃珠130尺寸相关的性质
表二、毛玻璃珠130的化学性质
表三、毛玻璃珠130的物理性质
血小板外泌体富集管100可通过其中所包含表面具有均匀分布的凹凸形状的毛玻璃珠，在制备血小板外泌体富集液时，利用物理原理打破血小板的细胞膜，使在血小板的细胞质中另外3个异构体的外泌体亦可被活化释放，进而得到包含多个抗发炎因子和生长因子的血小板外泌体富集液，且所得到的血小板外泌体富集液中各类生长因子的浓度相较于习知的富含血小板血浆增加数倍，使得后续应用于临床的治疗效果更好。
请参照图2，其绘示本实用新型另一实施方式的血小板外泌体富集管200的爆炸图。血小板外泌体富集管200包含管体210、盖体220、多个毛玻璃珠230和胶塞240。
管体210具有封闭端212、开口端211及容置空间213，开口端211相对于封闭端212，容置空间213由封闭端212连通开口端211而形成。管体210的其他技术细节和管体110相同，在此不再赘述。
盖体220可拆卸地盖合于管体210的开口端211，用以开闭容置空间213。盖体220可包含注入口221，用以配合采血针注入及/或抽取血液样本。盖体220的其他技术细节和盖体120相同，在此不再赘述。
毛玻璃珠230设置于容置空间213内，其中每个毛玻璃珠230的表面(图未绘示)具有均匀分布的凹凸形状。毛玻璃珠230的其他技术细节和毛玻璃珠130相同，在此不再赘述。
血小板外泌体富集管200更包含胶塞240，胶塞240设置于管体210与盖体220之间，用以密闭容置空间。胶塞240的外径可与管体210的外径相同，此外，胶塞240靠近管体210的一端可设有一凸部241，凸部241的外径与管体210的内径相同，胶塞240可通过凸部241塞入管体210的开口端211，藉此使胶塞240安装于管体210的开口端211，再将盖体220包覆于胶塞240外。而胶塞240的材质可为丁基橡胶，配合的采血针可由盖体220的注入口221穿刺胶塞240而进入管体210的容置空间213。
请参照图3和图4，图3绘示本实用新型又一实施方式的血小板外泌体富集管300的立体图，图4绘示依据图3的血小板外泌体富集管300的组合剖视图。血小板外泌体富集管300包含管体310、盖体320、多个毛玻璃珠330和胶塞340。
管体310具有封闭端312、开口端311、容置空间313及站立部314，开口端311相对于封闭端312，容置空间313由封闭端312连通开口端311而形成。管体310的封闭端312可为圆弧状，可以使得血小板外泌体富集管300在使用状态时将血液样本集中于管底。而血小板外泌体富集管300的管体310更包含一站立部314，其连接于封闭端312，且站立部314远离封闭端312的一端为平底边。如图4所示，因站立部314的一端为平底边，可使血小板外泌体富集管300直立于使用的桌面，不需再另外使用试管架摆放或收纳血小板外泌体富集管300，增加使用的方便性。管体310的其他技术细节和管体110相同，在此不再赘述。
盖体320可拆卸地盖合于管体310的开口端311，用以开闭容置空间313。盖体320可包含注入口321，用以配合采血针注入及/或抽取血液样本。盖体320的其他技术细节和盖体120相同，在此不再赘述。
毛玻璃珠330设置于容置空间313内，其中每个毛玻璃珠330的表面(图未绘示)具有均匀分布的凹凸形状。毛玻璃珠330的其他技术细节和毛玻璃珠130相同，在此不再赘述。
胶塞340设置于管体310与盖体320之间，用以密闭容置空间，胶塞340的其他技术细节和胶塞240相同，在此不再赘述。
请参照图5和图6，图5绘示本实用新型再一实施方式的血小板外泌体富集管400的立体图，图6绘示依据图5的血小板外泌体富集管400的组合剖视图。血小板外泌体富集管400包含管体410、盖体420和多个毛玻璃珠430。
管体410具有封闭端412、开口端411、容置空间413及站立部414，开口端411相对于封闭端412，容置空间413由封闭端412连通开口端411而形成。站立部414连接于封闭端412，且站立部414远离封闭端412的一端为平底边，使血小板外泌体富集管400可直立于使用的桌面。管体410的其他技术细节和管体110相同，在此不再赘述。
盖体420可拆卸地盖合于管体410的开口端411，用以开闭容置空间413。盖体420可包含注入口421，用以配合采血针注入及/或抽取血液样本。血小板外泌体富集管400的盖体420更包含一连接部422，其凸设于盖体420的上表面，用以与负压吸引器连接，以增加血小板外泌体富集管400可应用的范围。盖体420的其他技术细节和盖体120相同，在此不再赘述。
毛玻璃珠430设置于容置空间413内，其中每个毛玻璃珠430的表面(图未绘示)具有均匀分布的凹凸形状。毛玻璃珠430的其他技术细节和毛玻璃珠130相同，在此不再赘述。
试验例
血小板能分泌多种生长因子、抗发炎因子，具有促进细胞移动、分化、分裂、基质增生、血管新生和平衡等功能，其中包含的重要生长因子如血小板衍生生长因子(Platelet-derived growth factor,PDGF)、转化生长因子α(Transforming growth factorα,TGFα)、转化生长因子β(Transforming growth factorβ,TGFβ)、类胰岛素生长因子(Insulin-likegrowth factor 1,IGF-1)、血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)和介白素1-受体拮抗剂(Interleukin 1receptor antagonist IL1-Ra)，PDGF能吸引干细胞、促进干细胞分裂细胞外基质分泌、刺激成骨作用等功能。TGFα能促进细胞外基质分泌、促进母细胞成熟。TGFβ能帮助改善过敏体质，调节免疫系统正常发展，TGFβ超家族中包含TGFβ1、TGFβ2和TGFβ3。IGF-1能促进骨折愈合，皮肤、肌肉、血管肌腱及韧带生长。VEGF可以促进血管新生、抑制破骨细胞。IL1-Ra可以抑制发炎因子-介白素1，是重要抗发炎因子。
为测试本实用新型的血小板外泌体富集管可制备包含多个抗发炎因子和生长因子的血小板外泌体富集液，本试验例进一步将抽取自受试者的血液样本以采血针注入本实用新型的血小板外泌体富集管，放置于37℃的恒温箱静置以稳定血小板活性，1-4小时后自恒温箱取出并置入飞轮式离心机内套筒中，以4000rpm/min的条件离心5分钟，此时血液样本已分离为血小板外泌体富集液层和血球层。将离心结束后的血小板外泌体富集管取出，再以长针自盖体的注入口插入管体中，抽取上层的血小板外泌体富集液，即得到制备完成的血小板外泌体富集液，后续可用于注射入受试者所需使用的部位。所使用的血小板外泌体富集管可为图1、图2、图3或图5所示的血小板外泌体富集管。
试验上进一步将以本实用新型的血小板外泌体富集管所制备的血小板外泌体富集液(以下简称「PRPII」)，与习知方法所制备的富含血小板血浆(以下简称「PRP」)中各类生长因子和细胞因子的浓度进行比较，请参照表四和表五，表四为PRPII于临床应用于各组织修复所需的生长因子的浓度增加倍数，其数值系以PRP为基准。表五为PRPII和PRP于各细胞因子的浓度，其中PRPII后括号的数字表示静置于恒温箱的时间(小时)，而各细胞因子的浓度单位皆为pg/mL。
表四、PRPII于临床应用于各组织修复所需的生长因子的浓度增加倍数
| 生长因子 | PDGF | TGFα | TGFβ | IGF-1 | VEGF |
| 增加倍数 | 5.4 | 1.5 | 2.2 | 1.2 | 3.1 |
| 骨折愈合 | O | - | O | O | O |
| 皮肤修复 | O | O | O | O | O |
| 神经修复 | O | - | - | - | - |
| 血管生长 | - | - | - | O | O |
| 肌肉生长 | - | - | - | O | - |
| 肌腱韧带 | O | - | O | O | O |
表五、PRPII和PRP于各细胞因子的浓度
| 样本 | IL1-Ra | PDGF | TGFβ1 | VEGF | IGF-1 | TNFα |
| PRP | 329.9 | 2305.4 | 12701.7 | 97.8 | 39737.5 | 5.38 |
| PRPII(1) | 431.6 | 12148.4 | 31841.1 | 293.6 | 47254.3 | 8.23 |
| PRPII(2) | 629.2 | 12092.1 | 30173.8 | 306.8 | 45840.6 | 8.30 |
| PRPII(3) | 1013.7 | 11184.4 | 29382.4 | 306.6 | 47127.0 | 11.14 |
| PRPII(4) | 1497.4 | 11627.8 | 30977.1 | 308.9 | 48760.4 | 10.18 |
表四的结果显示，由本实用新型的血小板外泌体富集管所制备的PRPII其中所包含各组织修复所需的生长因子的浓度相较于习知的PRP皆有显着地增加。且由表五的结果显示，生长因子浓度与血液样本于37℃的静置时间有关，最佳的静置时间为3-4小时，可以获得最好的结果，其中PRPII所含有的抗发炎因子IL1-Ra浓度为PRP的4.15倍，PRPII所含有的PDGF生长因子浓度是PRP的5.4倍。而PRPII所包含的肿瘤坏死因子α(Tumor necrosisfactorα,TNFα)浓度与PRP相比虽稍多，但也不致于因培养时间较长而有大幅增加的情况，显示本实用新型的血小板外泌体富集管确实可制备含有高浓度各类生长因子的PRPII。
试验上将由本实用新型的血小板外泌体富集管所制备的PRPII用于临床试验，进一步验证PRPII对于退化性关节炎病人注射后疼痛指数下降的效果。试验上的受试者为30位退化性关节炎第III期的患者(VAS疼痛等级：8-10)，上述受试者每2周接受1次PRPII治疗，总共接受治疗次数为5次，试验上另包含接受PRP治疗的受试者以做为对照，PRP治疗的策略和PRPII治疗相同。请参照表六和表七，表六为受试者的疼痛改善百分比，表七为疗程结束后试者的疼痛等级结果。
表六、受试者的疼痛改善百分比
| 疗程 | 第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 |
| PRP | 10％ | 15％ | 30％ | 40％ | 60％ |
| PRPII | 40％ | 60％ | 70％ | 80％ | 100％ |
表七、疗程结束后试者的疼痛等级结果
由表六和表七的结果显示，全部接受PRPII治疗的受试者在疗程结束后疼痛皆获得改善，其中更有80％的受试者的疼痛等级由原本的8-10降至2-4，可证明由本实用新型的血小板外泌体富集管所制备的PRPII具有显著改善退化性关节炎患者疼痛的效果。
而由本实用新型的血小板外泌体富集管所制备的PRPII除了退化性关节炎、肌腱损伤的注射治疗的临床运用外，亦可运用于多种临床治疗，例如植牙治疗、医美治疗、秃发治疗、骨科治疗、外伤治疗、眼科治疗和妇产科治疗等。用于植牙治疗时，通过混合玻尿酸变成半固体填塞物填补于植牙处，可以促进植牙体与骨质紧密合，增加植牙成功机率。用于医美治疗时，可注射于皮下促进胶原蛋白再生使肤质改善，也可与脸部注射玻尿酸同时使用，使效果加乘。用于秃发治疗时，注射于头皮可使毛发再生。用于骨科治疗时，术后直接注射骨折缺陷处促进骨愈合，或注射于骨空洞促进生长。用于外伤治疗时，可与人工皮结合覆盖于糖尿病足及其他不易愈合的慢性溃烂伤口，譬如褥疮或烧烫伤，使其加速愈合。用于眼科治疗时，可制成眼药水，治疗干眼症及慢性角膜溃疡或角膜营养不良。用于妇产科治疗时，可由子宫颈注射PRPII入子宫，使子宫内膜肥厚，以改善因为子宫内膜不够肥厚导致的不孕症，帮助怀孕成功比率。
综上所述，本实用新型的血小板外泌体富集管因包含表面具有均匀分布的凹凸形状的毛玻璃珠，在制备血小板外泌体富集液时，可利用物理原理打破血小板的细胞膜，使在血小板除了表面的外泌体以外，细胞质中另外3个异构体的外泌体亦可被活化释放，进而得到包含多个抗发炎因子和生长因子的血小板外泌体富集液，且所得到的血小板外泌体富集液中各类生长因子的浓度相较于习知的富含血小板血浆增加数倍，使得后续应用于临床的治疗效果更好，并可应用于多种临床治疗，具有极大的临床应用前景。
虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种之更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
符号说明
100,200,300,400:血小板外泌体富集管
110,210,310,410:管体
111,211,311,411:开口端
112,212,312,412:封闭端
113,213,313,413:容置空间
120,220,320,420:盖体
121,221,321,421:注入口
130,230,330,430:毛玻璃珠
131:表面
240,340:胶塞
241:凸部
314,414:站立部
422:连接部
Claims (11)
1.一种血小板外泌体富集管，其特征在于，包含：
一管体，具有一封闭端、一开口端及一容置空间，所述开口端相对于所述封闭端，所述容置空间由所述封闭端连通所述开口端而形成；
一盖体，其可拆卸地盖合于所述管体的所述开口端，用以开闭所述容置空间；以及
多个毛玻璃珠，设置于所述容置空间内，其中各所述毛玻璃珠的一表面具有均匀分布的凹凸形状。
2.如权利要求1所述的血小板外泌体富集管，其特征在于，所述管体的所述封闭端为圆弧状。
3.如权利要求2所述的血小板外泌体富集管，其特征在于，所述管体更包含一站立部，其连接于所述封闭端，且所述站立部远离所述封闭端的一端为平底边。
4.如权利要求1所述的血小板外泌体富集管，其特征在于，所述管体的材质为一玻璃或一塑料。
5.如权利要求1所述的血小板外泌体富集管，其特征在于，所述盖体为一螺旋管帽、一塑料帽盖、一安全帽盖或一橡胶帽盖。
6.如权利要求1所述的血小板外泌体富集管，其特征在于，所述管体的所述开口端设有一外螺纹，且所述盖体的内圈设有一内螺纹，该管体与所述盖体以所述外螺纹和所述内螺纹紧密接合。
7.如权利要求1所述的血小板外泌体富集管，其特征在于，所述盖体包含一注入口，用以配合一采血针注入及/或抽取一血液样本。
8.如权利要求7所述的血小板外泌体富集管，其特征在于，所述盖体更包含一连接部，其凸设于所述盖体的上表面，用以与一负压吸引器连接。
9.如权利要求1所述的血小板外泌体富集管，其特征在于，更包含一胶塞，所述胶塞设置于所述管体与所述盖体之间，用以密闭所述容置空间。
10.如权利要求1所述的血小板外泌体富集管，其特征在于，各所述毛玻璃珠的所述表面的表面粗度(RMS)为0.01μm至0.5μm。
11.如权利要求1所述的血小板外泌体富集管，其特征在于，各所述毛玻璃珠的平均粒径为2mm至10mm。
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