本發(fā)明屬于干細(xì)胞分離提取技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種svf細(xì)胞自動(dòng)分離裝置及其方法。

背景技術(shù)：

脂肪組織已成為在組織工程和再生醫(yī)學(xué)中一個(gè)非常有吸引力的細(xì)胞來(lái)源，因?yàn)樗缓杉?xì)胞/祖細(xì)胞群而且可以很容易地收集。從人體脂肪吸取物分離原代培養(yǎng)得到的細(xì)胞群稱(chēng)為脂肪來(lái)源血管基質(zhì)部分(svf)。脂肪組織中的svf含有不同的間充質(zhì)祖/干細(xì)胞群比，如除了脂肪祖/干細(xì)胞還有脂肪前體細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、t細(xì)胞，周細(xì)胞和m2巨噬細(xì)胞。通過(guò)svf分離得到的脂肪干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)，在體外可以容易地?cái)U(kuò)展并且有潛力分化為不同譜系的細(xì)胞，在創(chuàng)傷修復(fù)、組織再生、慢性病治療等多個(gè)組織再生領(lǐng)域有廣泛的臨床應(yīng)用前景。研究者現(xiàn)已通過(guò)酶消化的方法，從腹壁整形術(shù)或吸脂術(shù)廢棄的脂肪組織中分離svf。若要將svf分離提取細(xì)胞大規(guī)模的應(yīng)用于再生工程，則亟需有關(guān)組織再生細(xì)胞自動(dòng)分離儀，才能夠使脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞應(yīng)用從基礎(chǔ)研究階段真正應(yīng)用至臨床造福病患。

然而，現(xiàn)今svf細(xì)胞分離提取技術(shù)中，在開(kāi)放的分離提取環(huán)境，容易造成污染；并且工藝復(fù)雜需要較多的儀器，提取步驟繁瑣且不可控，比如脂肪組織需要人工切碎，不便于臨床上醫(yī)護(hù)人員使用。此外，傳統(tǒng)的脂肪干細(xì)胞分離方式是將消化后的組織懸液用濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾，在過(guò)濾過(guò)程中結(jié)締組織逐漸將濾孔堵塞，導(dǎo)致過(guò)濾速度慢時(shí)間延長(zhǎng)，影響了原代細(xì)胞的活性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自動(dòng)、高效、無(wú)污染、可控的svf細(xì)胞自動(dòng)分離裝置及其方法，以便于實(shí)現(xiàn)svf細(xì)胞大規(guī)模分離提取的管理和產(chǎn)業(yè)化。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

svf細(xì)胞自動(dòng)分離裝置，包括臺(tái)架，臺(tái)架上安裝有加液組件、主體罐、過(guò)濾裝置、動(dòng)力裝置，加液組件與主體罐導(dǎo)管連接，主體罐依次導(dǎo)管連接過(guò)濾裝置和動(dòng)力裝置，導(dǎo)管從動(dòng)力裝置出來(lái)分兩路，一路導(dǎo)管連接收集器，另一路導(dǎo)管連接廢液缸。

加液組件和主體罐之間、過(guò)濾裝置和動(dòng)力裝置之間均設(shè)有氣缸控制開(kāi)關(guān)。

加液組件包括長(zhǎng)方體固定塊，固定塊左右各有1個(gè)掛鉤，掛鉤一懸掛3袋500ml生理鹽水，掛鉤二懸掛1袋含有經(jīng)滅菌確認(rèn)膠原酶的200ml生理鹽水，各生理鹽水分別通過(guò)帶氣缸控制開(kāi)關(guān)的連接導(dǎo)管與主體罐的罐蓋連接孔相連接。

主體罐的罐蓋上有兩個(gè)連接孔和脂肪加樣孔，兩個(gè)連接孔分別與掛鉤一和掛鉤二上的生理鹽水袋相連接；脂肪加樣孔直接與抽脂儀器的管道相連接；主體罐的罐體中央有攪拌器，攪拌器由多個(gè)攪拌葉組成；攪拌器底部通過(guò)耦合器連接電機(jī)；主體罐的罐體底部有液體出口連接過(guò)濾裝置。

動(dòng)力裝置為蠕動(dòng)泵。

過(guò)濾裝置為內(nèi)含過(guò)濾濾芯的密閉裝置，其頂端經(jīng)導(dǎo)管連接主體罐，過(guò)濾濾芯為多道不同孔徑大小的濾膜。

收集器為內(nèi)含中央濾芯的密閉裝置，中央濾芯具有0.45μm的濾膜。

上述svf細(xì)胞自動(dòng)分離裝置還包括控制臺(tái)，控制臺(tái)連接并控制加液組件、攪拌器、動(dòng)力裝置和氣缸控制開(kāi)關(guān)。

上述svf細(xì)胞自動(dòng)分離裝置的使用方法，將200ml脂肪組織放入主體罐后，密閉主體罐，開(kāi)啟控制臺(tái)，首先打開(kāi)連接3袋500ml生理鹽水的氣缸控制開(kāi)關(guān)，每次放液500ml，啟動(dòng)攪拌器攪拌脂肪組織以洗凈脂肪組織中的血液等物質(zhì)；洗滌1分鐘后，自動(dòng)啟動(dòng)動(dòng)力裝置打開(kāi)連接廢液缸的氣缸控制開(kāi)關(guān)，排放廢液，重復(fù)洗滌三次，然后，控制臺(tái)打開(kāi)含有經(jīng)滅菌確認(rèn)膠原酶的200ml生理鹽水的氣缸控制開(kāi)關(guān)，放入膠原酶，在室溫下攪拌30分鐘；攪拌完后，靜置3分鐘；啟動(dòng)動(dòng)力裝置，將含有svf的下層溶液泵入收集器中；收集器中獲得的溶液離心獲得沉淀，再用生理鹽水洗滌后離心去除殘留的膠原酶成分，獲得純凈的svf。

針對(duì)大規(guī)模應(yīng)用svf細(xì)胞缺乏有關(guān)提取分離設(shè)備的問(wèn)題，發(fā)明人設(shè)計(jì)了一種svf細(xì)胞自動(dòng)分離裝置，包括臺(tái)架，臺(tái)架上安裝有加液組件、主體罐、過(guò)濾裝置、動(dòng)力裝置，加液組件與主體罐導(dǎo)管連接，主體罐依次導(dǎo)管連接過(guò)濾裝置和動(dòng)力裝置，導(dǎo)管從動(dòng)力裝置出來(lái)分兩路，一路導(dǎo)管連接收集器，另一路導(dǎo)管連接廢液缸。該裝置能夠保證在全程封閉、無(wú)菌條件下全自動(dòng)地收集svf細(xì)胞。其中，一次性主體罐避免重復(fù)使用，防止交叉污染；攪拌器使用多個(gè)攪拌葉攪拌，省去人工剪碎，避免了剪切機(jī)械用力不均造成大量細(xì)胞損傷；脂肪組織懸液經(jīng)多道過(guò)濾膜提純過(guò)濾，最終可收集到純凈的svf細(xì)胞；此外，整個(gè)裝置由動(dòng)力裝置及氣缸控制開(kāi)關(guān)、控制臺(tái)管理，可實(shí)現(xiàn)可控、全自動(dòng)。該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、使用方便簡(jiǎn)單，分離過(guò)程可控，大大節(jié)省了分離時(shí)間、提高了分離效率，保證了脂肪干細(xì)胞活性，分離率高。據(jù)此，發(fā)明人還建立了相應(yīng)使用方法，應(yīng)用該自動(dòng)分離裝置及其方法，可實(shí)現(xiàn)svf細(xì)胞大規(guī)模分離提取的管理和產(chǎn)業(yè)化。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明svf細(xì)胞自動(dòng)分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明svf細(xì)胞自動(dòng)分離裝置中過(guò)濾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明svf細(xì)胞自動(dòng)分離裝置中主體罐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明svf細(xì)胞自動(dòng)分離裝置中攪拌器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明svf細(xì)胞自動(dòng)分離裝置中收集器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1加液組件，2掛鉤一氣缸控制開(kāi)關(guān)，3掛鉤二氣缸控制開(kāi)關(guān)，4主體罐，5攪拌器，6過(guò)濾裝置，7控制臺(tái)，8動(dòng)力裝置，9廢液缸，10收集器。

具體實(shí)施方式

一、基本結(jié)構(gòu)及其功能

如圖1至5所示，本發(fā)明的svf細(xì)胞自動(dòng)分離裝置，主要包括臺(tái)架和控制臺(tái)7，臺(tái)架上安裝有加液組件1、主體罐4、過(guò)濾裝置6、動(dòng)力裝置8，加液組件與主體罐導(dǎo)管連接，主體罐依次導(dǎo)管連接過(guò)濾裝置和動(dòng)力裝置，導(dǎo)管從動(dòng)力裝置出來(lái)分兩路，一路導(dǎo)管連接收集器10用于收集svf溶液，另一路導(dǎo)管連接廢液缸用于收集廢液。加液組件和主體罐之間、過(guò)濾裝置和動(dòng)力裝置之間均設(shè)有氣缸控制開(kāi)關(guān)?？刂婆_(tái)連接并控制加液組件、攪拌器5、動(dòng)力裝置和氣缸控制開(kāi)關(guān)。其中，

加液組件包括長(zhǎng)方體固定塊，固定塊左右各有1個(gè)掛鉤，掛鉤一懸掛3袋500ml生理鹽水，掛鉤二懸掛1袋含有經(jīng)滅菌確認(rèn)膠原酶的200ml生理鹽水(膠原酶含量為0.1％)，各生理鹽水分別通過(guò)帶氣缸控制開(kāi)關(guān)的連接導(dǎo)管與主體罐的罐蓋連接孔相連接。

主體罐的罐蓋上有兩個(gè)連接孔和脂肪加樣孔，兩個(gè)連接孔分別與掛鉤一和掛鉤二上的生理鹽水袋相連接；脂肪加樣孔可直接與抽脂儀器的管道相連接；主體罐的罐體中央有攪拌器，攪拌器由多個(gè)攪拌葉組成；攪拌器底部通過(guò)耦合器連接電機(jī)；主體罐的罐體底部有液體出口連接過(guò)濾裝置。

動(dòng)力裝置為蠕動(dòng)泵，蠕動(dòng)泵由plc控制并為分離溶液提供動(dòng)力。

過(guò)濾裝置為內(nèi)含過(guò)濾濾芯的密閉裝置，其頂端經(jīng)導(dǎo)管連接主體罐，過(guò)濾濾芯為多道不同孔徑大小的濾膜(80～120μm，一般為四層，各層的濾膜孔徑分別為200μm，150μm，100μm，50μm，用來(lái)過(guò)濾大塊未消化的脂肪顆粒和攔截不同大小的脂肪細(xì)胞)。收集器為內(nèi)含中央濾芯的密閉裝置，中央濾芯具有0.45μm的濾膜用于最終收集細(xì)胞網(wǎng)片，脂肪干細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞可通過(guò)前幾道濾膜最終被限制在最后一道，而水和膠原酶通過(guò)排出，有效的實(shí)現(xiàn)了脂肪組織中svf的過(guò)濾和收集，可以將酶解獲得的大量svf收集用于臨床。

控制臺(tái)控制整體裝置的運(yùn)行?？刂婆_(tái)系統(tǒng)包含一個(gè)內(nèi)部的處理裝置和可以控制許多處理功能的相關(guān)的軟件程序，可被自動(dòng)化操控。系統(tǒng)銜接動(dòng)力裝置，通過(guò)預(yù)先編寫(xiě)的程序，控制整個(gè)分離裝置的運(yùn)作。收集器連接動(dòng)力裝置，動(dòng)力裝置通過(guò)提供動(dòng)力并在程序控制下操控輸出廢棄液和svf溶液管道的氣缸控制開(kāi)關(guān)，可以分別將廢液泵入廢液缸和含有svf的溶液泵入收集器。

二、使用方法

將200ml左右的脂肪組織放入主體罐后，密閉主體罐，開(kāi)啟控制臺(tái)，首先打開(kāi)連接3袋500ml生理鹽水的掛鉤一氣缸控制開(kāi)關(guān)2，每次放液500ml，啟動(dòng)攪拌器攪拌脂肪組織以洗凈脂肪組織中的血液等物質(zhì)；洗滌1分鐘后，自動(dòng)啟動(dòng)動(dòng)力裝置打開(kāi)連接廢液缸的氣缸控制開(kāi)關(guān)，排放廢液，所需要的脂肪組織被過(guò)濾濾芯阻擋，重復(fù)洗滌三次，確保脂肪組織洗滌干凈；然后，控制臺(tái)打開(kāi)含有經(jīng)滅菌確認(rèn)膠原酶的200ml生理鹽水的掛鉤二氣缸控制開(kāi)關(guān)3，放入膠原酶，在室溫下攪拌30分鐘，使得膠原酶充分酶解脂肪組織，使得里面的脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞等細(xì)胞成分從脂肪顆粒中釋放出來(lái)；攪拌完后，靜置3分鐘，大顆粒脂肪漂浮在上層，含有svf的液體在下層；啟動(dòng)動(dòng)力裝置，將含有svf的下層溶液泵入收集器中；收集器中獲得約200ml的溶液，分裝到50ml離心管，離心獲得沉淀，再用生理鹽水洗滌一次后，再次離心去除殘留的膠原酶成分，獲得純凈的svf，用于臨床。

實(shí)際使用中，根據(jù)添加脂肪組織的方式，可人工打開(kāi)主體罐的罐蓋直接將整塊脂肪組織加入主體罐，或者將加樣孔與抽脂儀器的管道相連接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)添加脂肪組織。

實(shí)驗(yàn)表明，應(yīng)用本發(fā)明及其方法，從100ml脂肪組織中大概可以提取獲得1x10⁶間充質(zhì)干細(xì)胞，提取分離率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同體積骨髓血中間充質(zhì)干細(xì)胞的數(shù)量，可滿(mǎn)足臨床組織再生對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞數(shù)量的要求。