CN2923717Y - 免疫磁珠细胞自动分离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种实验室装置，尤其涉及一种细胞分离的实验室装置，更具体的说，这是一种应用免疫磁珠进行细胞分离的自动化免疫磁珠细胞分离装置，由顶部、立板和底板三部分构成，采用微电脑控制细胞分离过程，用于多种免疫细胞的分离和净化，可以广泛应用在临床免疫检验和临床生物细胞治疗领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种实验室装置，尤其涉及一种细胞分离的实验室装置，更具体的说，这是一种应用免疫磁珠进行细胞分离的自动化免疫磁珠细胞分离装置，由顶部、立板和底板三部分构成，采用微电脑控制细胞分离过程，用于多种免疫细胞的分离和净化，可以广泛应用在临床免疫检验和临床生物细胞治疗领域。
背景技术
临床生物细胞治疗是现代生物治疗的重要组成部分，多种临床生物细胞治疗已经广泛应用于多种疾病的治疗，例如，骨髓移植，外周血造血干细胞移植已经成为各种血液肿瘤的首选治疗方法。树突状细胞治疗也已经被证实为肿瘤生物治疗的最有发展前途的治疗方法。临床生物细胞治疗的重要步骤之一是生物细胞净化。目前细胞净化多采用手工方式在开放性环境下进行，极易引发标本污染而导致细胞净化程序失败。由于临床生物细胞治疗所需细胞数量较多，因此，手工操作方式工作量较多，较易出现多种误差。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种自动化血细胞免疫磁珠自动分离装置，在全封闭、无污染环境下，实现血细胞自动分离，不仅大幅度减少细胞分离和净化过程中标本污染发生的比率，也明显提高细胞分离的效率。
为了解决其技术问题，本实用新型采用的技术方案，其特征是，本实用新型装置由顶部、立板和底部三部份组成。
●顶部为可数字化称重的计量仪及吊钩，用来悬挂各种液体容器并可以计算每个容器的重量，自左向右依次为：1′-缓冲液袋(2)；2′-缓冲液袋(1)；3′-免疫磁株；
4′-待分离细胞；5′-细胞释放液。
●立板用来连接顶部和底部。其上1/3分上、下两排放置7个阀门。上排为五个电磁挤压阀，依次为：①-②-③-④-⑤，分别控制缓冲液袋(2)-缓冲液袋(1)-免疫磁珠-待分离细胞-细胞释放液。下排有三个电磁阀，依次为⑥--⑦；其中1/3安装金属分离柱(1)和金属分离柱(2)，金属分离柱为金属材料制作的管道，内部光滑，有入口和出口，柱(1)和柱(2)之间有胶质管道连接，金属分离柱有支架支撑。立板中1/3为可移动的永磁装置。永磁装置用步进电机或电磁铁控制，永磁装置可以向后移动(脱离金属分离柱区域)，当其向前移动时则可以与金属分离柱平行，形成强磁场区域，上、下两个永磁装置由一个与电机轴相连接的电机联板连接，并可以受电机控制统一前后移动；立板的下1/3部份与底座顶端相连接部位为控制系统及控制面板，控制系统由微电脑控制器和液晶显示器组成，控制自动化程序的实施。立板的下1/3同时有第二排电磁阀固定在这个部位，自左向右依次为---⑧号阀，第三排蠕动泵从左向右依次为：⑩--⑨，蠕动泵也固定在该位置。
●底部用来支撑整个装置，同时有支架固定装置。底部中央部位放置TFF容器及TFF过滤盒，在TFF容器底部有电磁振荡混合仪，用来混匀成份，底部同时有数个收集废弃液袋6′和7′以及收获细胞的冷藏袋8′，8′袋上方入口处有阀门控制。
●控制系统由微电脑和液晶屏组成。微电脑控制各个相关的电磁阀和蠕动泵，并根据不同的需要编制相应的程序来完成这些任务；液晶屏显示即时系统状态(显示哪些阀门开启或关闭，蠕动泵是否工作，每个液体容器已输出的液体容量，并可自动设置某个液体容器灌注量，通过计算液体容器重量，并能通过控制阀门开关而控制某种液体的灌注量)。
本实用新型的有益效果是，提供一种新型免疫磁珠自动细胞分离装置，提高细胞分离效率，减少分离过程中污染的发生。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
图1是本实用新型装置示意图
图2是可移动永磁装置(前后移动)示意图
图2a是永磁装置移动后示意图。永磁装置移动后(虚线代表永磁装置)，与金属分离柱平行，金属分离柱内强磁场存在。
图2b是永磁装置移动前示意图。永磁装置移动前与金属分离柱分离，金属分离柱内无磁场存在。
图3是可移动的永磁装置示意图
图4是本实用新型装置结构图，4a.侧面图，4b.正面图
图1中，101-缓冲液(2)；102-缓冲液(1)；103-免疫磁珠；104-待分离细胞；105-细胞释放液；106-数字化重量计及挂钩；107-血小板过滤器；108-永磁装置(1)；109-金属分离柱；110-永磁装置(2)；111-金属分离柱(3)；112-空气孔及空气过滤器；113-弃液袋(1)；114-弃液袋(2)；115-电磁振荡混合装置(虚线内)；116-TFF容器；117-分析细胞收集袋；118-蠕动泵；119-TFF过滤室；120-细胞收集袋。
图2中，201-金属分离柱；202-永磁装置。
图3中，301-永磁装置(向前移动)；302-隔板；303-步进电机；304-步进电机轴；305-电机联板。
图4中，401-顶板；402-立板；403-步进电机；404-步进电机联板；405-控制面板；406-底部；407-TFF过滤盒；408-TFF容器；409-电磁振荡混均器。
具体实施方式
实施例本实用新型装置运作程序：
连接各种管道、电磁阀、蠕动泵及测试微电脑功能，通过标准程序检查，测试微电脑系统功能，确定处于正常状态。
1.阳性分离程序
a)全自动程序：选定预置的分离程序(如CD34+细胞正性分离程序)。
b)程序(1)首先开放④-⑥--⑩电磁阀，蠕动泵逆时针方向，中等速度驱动(50ml/分钟)，4′袋内待分离细胞流入TFF容器，4′重量计上重量至接近零时，自动停止灌注。④-⑥--⑩阀门关闭，蠕动泵停止转动，系统回归初始状态。
●程序(2)②-⑥--⑩阀门开放，蠕动泵逆时针方向，中速驱动(同上)，2′袋内缓冲液部份流入TFF容器(如设置50ml)，则微电脑测量4′重量计重量减少50g时，自动关闭②-⑥--⑩号阀门，停止转动蠕动泵。
●程序(3)电磁振荡混合器开动，混合5分钟。
●程序(4)-⑨阀门开放，蠕动泵高速顺时针方向驱动，600-800ml/分钟，约10-20分钟(预先测定，并确定)，TFF系统清洗并浓缩细胞，弃液流入7′袋-弃液袋(2)，TFF容器内容物浓缩成原来的1/10，预定时间到达后，蠕动泵停止运转，-⑨阀关闭，TFF系统工作时电磁混合器始终在混匀工作。
●程序(5)③--⑥-⑩阀门开放，蠕动泵逆时针方向，驱动200-300ml/分，3′袋中免疫磁珠流入TFF容器，当3′袋中内容物接近零时，蠕动泵停止转动，③--⑥-⑩阀门关闭。
●程序(6)电磁振荡混合器启动，开始混匀程序，同时冷冻孵育箱温度保持在2℃-8℃(程序开始后，冷冻孵育箱温度始终保持在2℃-8℃)(电磁振荡混合器在TFF工作时都会同步工作，帮助混匀溶液)。混匀同时孵育20-30min。电磁振荡混匀器停止工作，冻箱始终保持在2℃-8℃。
●程序(7)开放⑩-⑥-⑦-⑧阀门，速度为慢速，10ml/分-20ml/分，已混合的免疫磁珠混合液通过两个金属分离柱。必要时，可以重复上述过程，两次金属分离，废弃液流入6′袋(废弃液袋2′，其内容均可用来培养DC)，预定时间到达，蠕动泵停止转动，关闭⑩-⑥-⑦-⑧阀门。
●程序(8)A.开放⑤--⑦-阀门，驱动步进直线电机，向后移动两个永磁装置，免疫磁珠与磁场相连消失，2′袋中缓冲液缓慢通过两个金属过滤柱，冲洗CD34+复合免疫磁珠进入9′袋，开放-⑩，逆时针方向，中速，9′袋内容物进入TFF容器；TFF清洗浓缩，开放-⑨阀，逆时针方向，快速；开放⑤--⑦-阀，细胞释放液流入9′袋，同时9′袋周围加温装置加温至37℃，15分钟(或室温30分钟)。B.开放-⑩号阀门，逆时针方向，中速，9′号袋中内容物流向TFF容器。
●程序(9)开放①--⑥-⑩号阀门，蠕动泵逆时针方向转动，1′号袋中缓冲液按照预定程序，灌注预定数量至TFF容器，如预置50ml，则1′重量计上减少50g时自动停止灌注，然后关闭蠕动泵，关闭①--⑥-⑩号阀门。
●程序(10)开放-⑨号阀门，蠕动泵顺时针方向转动，高速度运转600-800ml/min，清洗并浓缩细胞，预定时间后，蠕动泵停止转动，-⑨号阀门关闭。
●程序(11)重复上次程序，清洗并浓缩细胞三次，获得纯净的CD34+细胞。
程序(12)开放号阀门，将收获的CD34+细胞流入冷藏袋，冷藏备用
c)半自动程序：应用半自动程序分离细胞
●步骤(1)安装各个管道，自动测试各个电磁阀和蠕动泵，各个电磁阀和蠕动泵按照设计的轨道及路线自动顺序开/关，蠕动泵运转。在液晶屏上显示各个动作。
自动测试完成，“功能正常、待机状态”字样。
●步骤(2)选择“阳性细胞分离程序开始”的选项，整个“阳性细胞分离程序”出现。
●步骤(3)选择目录上“灌注待分离细胞”选项，“程序(1)”启动，④--⑥-⑩开放，蠕动泵逆时针方向运转(简称“P->N”)，速度中等，完成该程序后，即4’袋中灌注完毕，重新归位。
●步骤(4)选择“灌注缓冲液冲洗细胞(1)”选项，“程序(2)”启动，②-⑥--⑩阀开放，“P->N”，速度中等，完成程序后自动归位，以下同。
●步骤(5)选择“血细胞混合”选项，“程序(3)”启动，电磁振荡仪启动(5分钟)，同时冰冻孵育箱启动，同时“程序(6)”启动。
●步骤(6)选择“血细胞清洗(1)”，启动“程序(4)”，-⑨阀开放，蠕动泵顺时针方向高速转动(简称P->P)。
●步骤(7)选择“灌注免疫磁珠”选项，启动“程序(5)”，③--⑥-⑩阀门开放，P->N，中速。
●步骤(8) 选择“免疫磁珠混合”选项，启动“程序(6)”，电磁振荡混匀，并在2℃-8℃冰箱温度环境下混匀25-30分钟。
●步骤(9)选择“过柱分离(1)”，启动程序(7)，开放⑩-⑥-⑦-⑧。
●步骤(10)选择“过柱分离(2)”，重新启动程序(7)。
●步骤(11)选择“灌注缓冲液及细胞释放选项”，启动“程序(8)”，②--⑦-开放，永磁装置向后移动，离开两个金属过滤柱，免疫磁珠被缓冲液冲入9’袋，按“程序(8)”操作。
●步骤(12)选择“灌注缓冲液(2)”，启动“程序(9)”，开放①-③-⑥-⑩，P->N，中速。
●步骤(13)选择“血细胞清洗(2)”，启动“程序(10)”，-⑨阀开放，P->P高速。
●步骤(14)选择“灌注缓冲液(3)”，开放--⑥-⑩，P->N，中速。
●步骤(15)选择“血细胞清洗(3)”，重新启动“程序(10)”，-⑨阀开放，P->P，高速，600ml-800ml/分。
●步骤(16)选择“细胞收获”选项，开放号阀，已分离的CD34+细胞全部进入冷藏袋8’。
2.阴性分离
a)阴性细胞分离程序(半自动控制程序)
●步骤(1)安装管道、机器测试。
●步骤(2)选择“细胞阴性分离程序”选项，液晶屏上整个“阴性细胞分离程序”目录展现。
●步骤(3)～(8) 与阳性细胞分离程序步骤(3)-(8)相同。
●步骤(9)选择“过程分离(1)”。开放⑩-⑥-⑦-阀门，P->N，慢速，20ml/分，TFF容器中已混合的免疫磁珠经两个金属分离柱而进入9′袋(细胞收集袋)。
●步骤(10)选择“灌注细胞分离液”选项，开放-⑩阀门，P->N，中速。
●步骤(11)～(15)与阳性细胞分离程序步骤(12)-(15)相同。
b)阴性细胞分离程序(自动控制程序)按上述程序及步骤，但所有步骤自行完成。
Claims (4)
1.一种免疫磁珠细胞自动分离装置，其特征在于：由顶部、立板和底板三部分构成。
2.按照权利要求1所述的免疫磁珠细胞自动分离装置，其特征是：顶部为可数字化称重的计量仪及吊钩。
3.按照权利要求1所述的免疫磁珠细胞自动分离装置，其特征是：立板用来连接顶部和底部，其上1/3分上、下两排放置7个阀门，下排有三个电磁阀，其中1/3安装两个金属分离柱，金属分离柱为金属材料制作的管道，内部光滑，有入口和出口，两个金属分离柱之间有胶质管道连接，金属分离柱有支架支撑，立板中1/3为可移动的永磁装置，永磁装置用步进电机或电磁铁控制，上、下两个永磁装置由一个与电机轴相连接的电机联板连接，并可以受电机控制统一前后移动，立板的下1/3部份与底座顶端相连接部位为控制系统及控制面板。
4.按照权利要求1所述的免疫磁珠细胞自动分离装置，其特征是：底部用来支撑整个装置，同时有支架固定装置，底部中央部位放置TFF容器及TFF过滤盒，在TFF容器底部有电磁振荡混合仪，底部同时有数个收集废弃液袋以及收获细胞的冷藏袋。
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|---|---|---|---|---|
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| CN114164103A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-11 | 南京大学 | 一种半自动化生物磁性分离方法 |
| WO2024067353A1 (zh) * | 2022-09-27 | 2024-04-04 | 深圳赛桥生物创新技术有限公司 | 磁珠分选方法、设备及存储介质 |
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