RU218376U1 - Устройство для дезинтеграции и сепарации биологического материала - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области биотехнологии. Предложено устройство для дезинтеграции биологического материала со сменной сепарационной и дезинтеграционной пластиной-решеткой, состоящее из корпуса и конверсионного узла, с нижней стороны которого установлено стопорное кольцо. При этом корпус состоит из двух элементов: наружного цилиндра и внутреннего цилиндра для фиксации сепарационной и дезинтеграционной пластины-решетки, а конверсионный узел состоит из вала, прижимного ножа и дезинтегрирующей и сепарирующей пластины-решетки. Наружный цилиндр характеризуется тем, что имеет в своей конструкции закрывающуюся по принципу флип-топ крышку, как неотъемлемую часть наружного цилиндра. Наружный цилиндр устройства оборудован также наружным желобом, в котором размещается заборно-заливной канал внутреннего цилиндра. На внутренней стороне наружного цилиндра имеется бороздка, в которую входит наружный выступ на сменной сепарационно-дезинтеграционной пластине-решетке. Внутренний цилиндр корпуса оборудован наружным каналом, позволяющим заливать жидкость в устройство. Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства для дезинтеграции и сепарации биологического материала путем сокращения до двух деталей конструкции корпуса при сохранении надежности работы устройства с минимальным риском инфекционного обсеменения биологического материала. 1 ил., 1 пр.

Description

Полезная модель относится к устройствам для механической дезинтеграции и сепарации биологического материала. Дезинтеграция - разделение биологического материала и разрушение клеток, не соответствующих заданным критериям сепарации с помощью механического, физического, химического или иного воздействия с целью выделения клеток нужного размера, содержимого разрушенных клеток и клеточного окружения. Дезинтеграция клеток применяется во многих сферах жизни человека, в частности в биотехнологии, для извлечения целевого продукта синтеза из биомассы.

Таким образом, устройство для дезинтеграции и сепарации может быть использовано в области биотехнологии, медицины, а также при научно-исследовательских работах. Устройство предназначено для механического разрушения структуры тканей биологического материала с применением механизма габаритного ранжирования и разделения клеток с заданными размерными характеристиками в ассоциации с матричными и околоклеточными структурами.

Предшествующий уровень техники.

Известно устройство «МЕХАНИЧЕСКИЙ ТРИТУРАТОР ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА» UnitedStatesPatent, PatentNumber: 5,731,199, DateofPatent: Mar. 24, 1998., характеризующееся тем, что оно состоит из последовательно соединенных в единую конструкцию съемной крышки, внутреннего прижимного цилиндра, вращающегося ротора, прижимной пластины, дезинтегрирующей сетки, лопасти ротора, наружного цилиндра и приемной камеры.

Известно устройство для дезинтеграции биологического материала, характеризующееся тем, что состоит из последовательно соединенных в единую конструкцию съемной крышки, внутреннего прижимного цилиндра, вращающегося ротора, прижимной пластины, дезинтегрирующей сетки, лопасти ротора, наружного цилиндра и приемной камеры, которые расположены в держателе картриджа и зафиксированы соединительным цилиндром (ЕА 201731192 А1, 30.11.2017).

Известно устройство для дезинтеграции биологического материала, содержащее последовательно соединенные в единую конструкцию поворотной несъемной крышки, внутреннего прижимного цилиндра, ротора, прижимной пластины, дезинтегрирующей сетки, лопасти ротора, наружного цилиндра и приемной камеры, при этом несъемная поворотная крышка и прижимной цилиндр содержат сквозные отверстия в виде сектора, которые расположены так, что при вращении поворотной крышки вокруг ротора отверстия поворотной крышки и внутреннего прижимного цилиндра совпадают, открывая доступ к приемной камере, при этом на краю поворотной крышки расположен выступ в виде цилиндра, который ограничивает вращение поворотной крышки 180 градусами (RU 196578 U1, 13.01.2020). Известно устройство для дезинтеграции биологического материала, содержащее последовательно соединенные в единую конструкцию поворотной несъемной крышки, внутреннего прижимного цилиндра, ротора, прижимной пластины, дезинтегрирующей сетки, лопасти ротора, наружного цилиндра и приемной камеры, при этом несъемная поворотная крышка и прижимной цилиндр содержат сквозные отверстия в виде сектора, которые расположены так, что при вращении поворотной крышки вокруг ротора отверстия поворотной крышки и внутреннего прижимного цилиндра совпадают, открывая доступ к приемной камере, при этом на краю поворотной крышки расположен выступ в виде цилиндра, который ограничивает вращение поворотной крышки 180 градусами («Устройство для дезинтеграции биологического материала со сменной перфорированной пластиной» RU 211829 U1, от 24. 06 2022.). Устройство для дезинтеграции биологического материала состоит из следующих элементов:

1 - поворотная крышка;

2 - упорный прижимной цилиндр;

3 - вал;

4 - прижимной нож;

5 - дезинтегрирующая пластина;

6 - стопорное кольцо;

7 - функциональная камера;

8 - основание с резервуаром.

Данное устройство выбрано в качестве ближайшего аналога настоящей полезной модели. Однако описанные выше устройства имеют ряд недостатков. Основной проблемой для устройств для дезинтеграции биологического материала является риск инфекционного обсеменения биологического материала. При открытии крышки возникает контакт материала с окружающей средой. Многие из указанных выше решений направлены на решение данной задачи. Однако такая задача решается конструктивно сложным выполнением. Задачей настоящего устройства является решение задачи снижения риска инфекционного обсеменения биологического материала, повышение надежности в эксплуатации и упрощение производства и сборки.

При разработке данного устройства удалось выполнить устройство более простым конструктивно и за счет полученной конструкции сделать устройство надежным в работе, снизив при этом риск инфекционного обсеменения биологического материала. Согласно ближайшему аналогу корпус состоит из четырех элементов (поворотная крышка, упорный прижимной цилиндр, функциональная камера, основание с резервуаром), в то время как настоящее устройство имеет две детали корпуса.

В устройстве для дезинтеграции и сепарации биоматериала предусмотрено конструктивное решение задачи снижения риска инфекционного обсеменения биологического материала, основанное на герметизации функциональной камеры для размещения и обработки биологического материала, которая открывается исключительно для погружения биоматериала, сокращая длительность ее взаимодействия с окружающей средой и минимизируя риск инфекционного обсеменения биологического материала. При этом технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, представляет собой упрощение конструкции устройства для дезинтеграции и сепарации биологического материала путем сокращения до двух деталей конструкции корпуса, при сохранении надежности работы устройства с минимальным риском инфекционного обсеменения биологического материала.

Технический результат достигается за счет того, что создано устройство для дезинтеграции биологического материала со сменной сепарационной и дезинтеграционной пластиной-решеткой, состоящее из корпуса и конверсионного узла, с нижней стороны которого установлено стопорное кольцо, при этом корпус состоит из двух элементов: наружного цилиндра и внутреннего цилиндра для фиксации сепарационной и дезинтеграционной пластины-решетки, а конверсионный узел состоит из вала, прижимного ножа и дезинтегрирующей и сепарирующей пластины-решетки, причем наружный цилиндр характеризуется тем, что имеет в своей конструкции закрывающуюся по принципу флип-топ крышку, как неотъемлемую часть наружного цилиндра, наружный цилиндр устройства оборудован также наружным желобом, в котором размещается заборно-заливной канал внутреннего цилиндра, на внутренней стороне наружного цилиндра имеется бороздка, в которую входит наружный выступ на сменной сепарационно-дезинтеграционной пластине-решетке, внутренний цилиндр корпуса оборудован наружным каналом, позволяющим заливать жидкость в устройство и забирать готовую суспензию.

Устройство для дезинтеграции биологического материала представляет собой единое устройство, все части которого находятся в конструктивно-функциональном единстве.

Подробное описание полезной модели приведено ниже и характеризует само устройство и принцип его работы.

Конверсионный узел позволяет достичь необходимой дезинтеграции и сепарации биоматериала за счет перемещений вала, переданных на прижимной нож. При этом нож при вращении захватывает частицу биоматериала, который подлежит дезинтеграции и сепарации, измельчает ее и прижимает к дезинтегрирующей и сепарирующей пластине-решетке для дальнейшей сепарации дезинтегрированного биоматериала.

Дезинтеграционная и сепарационная пластина-решетка является основной составляющей всего устройства, обеспечивает разрушение (дезинтеграцию), отбор и отсеивание клеточных и внеклеточных структур биологического материала, включена в состав конверсионного узла, изготавливается методом аддитивного производства на трехмерном принтере высокой точности из порошка титанового сплава, либо другого материала.

Механизм конверсионного узла может приводиться в движение, например, механически или с помощью привода, который приводит в рабочее состояние (движение) устройство для дезинтеграции и сепарации биологического материала, с целью получения суспензии состоящей из жидкостного носителя и дезинтегрированного и сепарированного биологического материала, предназначенного для микротрансплантации донору и/или исследования.

С нижней стороны конверсионного узла расположено стопорное кольцо, используемое для закрепления прижимного ножа на центральном валу и создания нужного расстояния между дезинтеграционной и сепарационной пластиной-решеткой и ножом. Корпус состоит из двух элементов: наружного цилиндра и внутреннего цилиндра. Наружный цилиндр устройства для дезинтеграции биологического материала характеризуется тем, что имеет в своей конструкции, закрывающуюся по принципу флип-топ, крышку, как неотъемлемую часть наружного цилиндра.

Открытие крышки создает возможность для размещения внутри устройства, на дезинтегрирующей и сепарирующей пластине-решетке, биологического материала и залива жидкости, для создания суспензии, а также забора, приготовленной в процессе работы устройства, суспензии для микротрансплантации и/или изучения. При закрытии крышки, создаются условия, которые препятствуют инфекционному обсеменению биологического материала и внутренней камеры устройства, а также попаданию инородных тел в устройство и разливу жидкостей.

В связи с тем, что крышка является составной частью наружного цилиндра корпуса устройства, исключается возможность утраты, падения, отсоединения ее в процессе работы устройства.

Наружный цилиндр устройства оборудован наружным выступающим желобом, в котором размещается заборно-заливной канал внутреннего цилиндра, позволяющий не только беспрепятственно заливать жидкость в устройство и забирать готовую суспензию, но и являющийся дополнительным фиксирующим устройством, позволяющим гарантированно избежать горизонтальных ротационных движений внутреннего цилиндра во время работы устройства.

На внутренней стороне наружного цилиндра имеется бороздка, в которую входит наружный выступ на сменной сепарационно-дезинтеграционной пластине-решетке, создающий невозможность ротации пластины-решетки вокруг своей оси во время работы устройства, гарантируя ее горизонтальную ротационную устойчивость.

На внутренней стороне наружного цилиндра, на определенной высоте, имеется горизонтальный выступ, на котором располагается сменная сепарационно-дезинтеграционная пластина-решетка.

Внутренний цилиндр корпуса выполняет сразу несколько важных функций. Во-первых, он позволяет плотно фиксировать в горизонтальном положении сепарационную и дезинтеграционную пластину-решетку на горизонтальном выступе на внутренней поверхности наружного цилиндра, что является базовым условием работы конверсионного узла. Во-вторых, внутренний цилиндр корпуса является одним из фиксаторов и направляющих центрального вала устройства, что позволяет избежать перекосов при вращении прижимной пластины конверсионного узла. В-третьих, внутренний цилиндр корпуса, является дополнительным фиксатором и уплотнителем при закрытии крышки наружного цилиндра корпуса, страхующего от ее не своевременного открытия и более надежного и плотного прилегания крышки к корпусу в закрытом состоянии.

Также внутренний цилиндр корпуса конструктивно оборудован наружным каналом, позволяющим заливать жидкость в устройство, для изготовления на ее основе суспензии, а также забора готовой суспензии после ее приготовления. Канал для заливки жидкости и забора готовой суспензии плотно входит в выступающий желоб наружного цилиндра, являясь дополнительным фиксатором внутреннего цилиндра внутри наружного, и предотвращает его горизонтальную ротацию.

Выполнение устройства поясняется фиг. 1.

На фиг. 1 показано схематичное выполнение устройства.

Поз. 1 - наружный цилиндр с крышкой. Крышка согласно конструктивному выполнению устройства выполнена заодно с наружным цилиндром как неотъемлемая его часть. Исключительно для ясного отражения конструктивного выполнения наружного цилиндра на фиг. 1 крышка изображена отдельно.

Поз. 2 - внутренний цилиндр.

Поз. 3 - вал.

Поз. 4 - прижимной нож.

Поз. 5 - сепарационная и дезинтеграционная пластина-решетка.

Поз. 6 - стопорное кольцо.

Пример осуществления полезной модели.

Устройство для дезинтеграции биологического материала со сменной сепарационной и дезинтеграционной пластиной-решеткой имеет следующие характеристики: состоит из корпуса и конверсионного узла, с нижней стороны которого установлено стопорное кольцо, при этом корпус состоит из двух элементов: наружного цилиндра и внутреннего цилиндра для фиксации сепарационной и дезинтеграционной пластины-решетки, а конверсионный узел состоит из вала, прижимного ножа и дезинтегрирующей и сепарирующей пластины-решетки, причем наружный цилиндр характеризуется тем, что имеет в своей конструкции закрывающуюся по принципу флип-топ крышку, как неотъемлемую часть наружного цилиндра, наружный цилиндр устройства оборудован также наружным желобом, в котором размещается наружный заборно-заливной канал внутреннего цилиндра, на внутренней стороне наружного цилиндра имеется бороздка, в которую входит наружный выступ на сменной сепарационно-дезинтеграционной пластине-решетке, внутренний цилиндр корпуса оборудован наружным каналом, позволяющим заливать жидкость в устройство.

При открытии крышки наружного цилиндра осуществляется размещение внутри устройства на дезинтегрирующей и сепарирующей пластине-решетке, биологического материала. Механизм конверсионного узла приводится в движение с помощью привода. Конверсионный узел позволяет достичь необходимой дезинтеграции и сепарации биоматериала за счет перемещений вала, переданных на прижимной нож. Нож вращается и захватывает частицу биоматериала, который подлежит дезинтеграции и сепарации, измельчает ее и прижимает к дезинтегрирующей и сепарирующей пластине-решетке для дальнейшего отсеивания. Таким образом, модернизация и сокращение до двух деталей конструкции корпуса упрощает изготовление и сборку устройства для дезинтеграции и сепарации биологического материала, а также обеспечивает надежность работы с минимальным риском инфекционного обсеменения биологического материала.

Claims (1)

1. Устройство для дезинтеграции биологического материала со сменной сепарационной и дезинтеграционной пластиной-решеткой, состоящее из корпуса и конверсионного узла, с нижней стороны которого установлено стопорное кольцо, при этом корпус состоит из двух элементов: наружного цилиндра и внутреннего цилиндра для фиксации сепарационной и дезинтеграционной пластины-решетки, а конверсионный узел состоит из вала, прижимного ножа и дезинтегрирующей и сепарирующей пластины-решетки, причем наружный цилиндр характеризуется тем, что имеет в своей конструкции закрывающуюся по принципу флип-топ крышку, как неотъемлемую часть наружного цилиндра, наружный цилиндр устройства оборудован также наружным желобом, в котором размещается заборно-заливной канал внутреннего цилиндра, на внутренней стороне наружного цилиндра имеется бороздка, в которую входит наружный выступ на сменной сепарационно-дезинтеграционной пластине-решетке, внутренний цилиндр корпуса оборудован наружным каналом, позволяющим заливать жидкость в устройство.

Images