專利名稱：免疫磁珠細胞自動分離裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種實驗室裝置，尤其涉及一種細胞分離的實驗室裝置，更具體的說，這是一種應用免疫磁珠進行細胞分離的自動化免疫磁珠細胞分離裝置，由頂部、立板和底板三部分構成，采用微電腦控制細胞分離過程，用于多種免疫細胞的分離和凈化，可以廣泛應用在臨床免疫檢驗和臨床生物細胞治療領域。
背景技術：
臨床生物細胞治療是現(xiàn)代生物治療的重要組成部分，多種臨床生物細胞治療已經(jīng)廣泛應用于多種疾病的治療，例如，骨髓移植，外周血造血干細胞移植已經(jīng)成為各種血液腫瘤的首選治療方法。樹突狀細胞治療也已經(jīng)被證實為腫瘤生物治療的最有發(fā)展前途的治療方法。臨床生物細胞治療的重要步驟之一是生物細胞凈化。目前細胞凈化多采用手工方式在開放性環(huán)境下進行，極易引發(fā)標本污染而導致細胞凈化程序失敗。由于臨床生物細胞治療所需細胞數(shù)量較多，因此，手工操作方式工作量較多，較易出現(xiàn)多種誤差。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種自動化血細胞免疫磁珠自動分離裝置，在全封閉、無污染環(huán)境下，實現(xiàn)血細胞自動分離，不僅大幅度減少細胞分離和凈化過程中標本污染發(fā)生的比率，也明顯提高細胞分離的效率。
為了解決其技術問題，本實用新型采用的技術方案，其特征是，本實用新型裝置由頂部、立板和底部三部份組成。
●頂部為可數(shù)字化稱重的計量儀及吊鉤，用來懸掛各種液體容器并可以計算每個容器的重量，自左向右依次為1′-緩沖液袋(2)；2′-緩沖液袋(1)；3′-免疫磁株；4′-待分離細胞；5′-細胞釋放液。
●立板用來連接頂部和底部。其上1/3分上、下兩排放置7個閥門。上排為五個電磁擠壓閥，依次為①-②-③-④-⑤，分別控制緩沖液袋(2)-緩沖液袋(1)-免疫磁珠-待分離細胞-細胞釋放液。下排有三個電磁閥，依次為⑥--⑦；其中1/3安裝金屬分離柱(1)和金屬分離柱(2)，金屬分離柱為金屬材料制作的管道，內(nèi)部光滑，有入口和出口，柱(1)和柱(2)之間有膠質(zhì)管道連接，金屬分離柱有支架支撐。立板中1/3為可移動的永磁裝置。永磁裝置用步進電機或電磁鐵控制，永磁裝置可以向后移動(脫離金屬分離柱區(qū)域)，當其向前移動時則可以與金屬分離柱平行，形成強磁場區(qū)域，上、下兩個永磁裝置由一個與電機軸相連接的電機聯(lián)板連接，并可以受電機控制統(tǒng)一前后移動；立板的下1/3部份與底座頂端相連接部位為控制系統(tǒng)及控制面板，控制系統(tǒng)由微電腦控制器和液晶顯示器組成，控制自動化程序的實施。立板的下1/3同時有第二排電磁閥固定在這個部位，自左向右依次為---⑧號閥，第三排蠕動泵從左向右依次為⑩--⑨，蠕動泵也固定在該位置。
●底部用來支撐整個裝置，同時有支架固定裝置。底部中央部位放置TFF容器及TFF過濾盒，在TFF容器底部有電磁振蕩混合儀，用來混勻成份，底部同時有數(shù)個收集廢棄液袋6′和7′以及收獲細胞的冷藏袋8′，8′袋上方入口處有閥門控制。
●控制系統(tǒng)由微電腦和液晶屏組成。微電腦控制各個相關的電磁閥和蠕動泵，并根據(jù)不同的需要編制相應的程序來完成這些任務；液晶屏顯示即時系統(tǒng)狀態(tài)(顯示哪些閥門開啟或關閉，蠕動泵是否工作，每個液體容器已輸出的液體容量，并可自動設置某個液體容器灌注量，通過計算液體容器重量，并能通過控制閥門開關而控制某種液體的灌注量)。
本實用新型的有益效果是，提供一種新型免疫磁珠自動細胞分離裝置，提高細胞分離效率，減少分離過程中污染的發(fā)生。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明


圖1是本實用新型裝置示意圖圖2是可移動永磁裝置(前后移動)示意圖圖2a是永磁裝置移動后示意圖。永磁裝置移動后(虛線代表永磁裝置)，與金屬分離柱平行，金屬分離柱內(nèi)強磁場存在。
圖2b是永磁裝置移動前示意圖。永磁裝置移動前與金屬分離柱分離，金屬分離柱內(nèi)無磁場存在。
圖3是可移動的永磁裝置示意圖圖4是本實用新型裝置結(jié)構圖，4a.側(cè)面圖，4b.正面圖
圖1中，101-緩沖液(2)；102-緩沖液(1)；103-免疫磁珠；104-待分離細胞；105-細胞釋放液；106-數(shù)字化重量計及掛鉤；107-血小板過濾器；108-永磁裝置(1)；109-金屬分離柱；110-永磁裝置(2)；111-金屬分離柱(3)；112-空氣孔及空氣過濾器；113-棄液袋(1)；114-棄液袋(2)；115-電磁振蕩混合裝置(虛線內(nèi))；116-TFF容器；117-分析細胞收集袋；118-蠕動泵；119-TFF過濾室；120-細胞收集袋。
圖2中，201-金屬分離柱；202-永磁裝置。
圖3中，301-永磁裝置(向前移動)；302-隔板；303-步進電機；304-步進電機軸；305-電機聯(lián)板。
圖4中，401-頂板；402-立板；403-步進電機；404-步進電機聯(lián)板；405-控制面板；406-底部；407-TFF過濾盒；408-TFF容器；409-電磁振蕩混均器。
具體實施方式
實施例本實用新型裝置運作程序 連接各種管道、電磁閥、蠕動泵及測試微電腦功能，通過標準程序檢查，測試微電腦系統(tǒng)功能，確定處于正常狀態(tài)。
在頂部掛鉤懸掛各種液體容器，測量每個容器的液體初始量，并預置各種容器輸出次數(shù)、每次輸出量及最終容量。
1.陽性分離程序a)全自動程序選定預置的分離程序(如CD34+細胞正性分離程序)。
b)程序(1)首先開放④-⑥--⑩電磁閥，蠕動泵逆時針方向，中等速度驅(qū)動(50ml/分鐘)，4′袋內(nèi)待分離細胞流入TFF容器，4′重量計上重量至接近零時，自動停止灌注。④-⑥--⑩閥門關閉，蠕動泵停止轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)回歸初始狀態(tài)。
●程序(2)②-⑥--⑩閥門開放，蠕動泵逆時針方向，中速驅(qū)動(同上)，2′袋內(nèi)緩沖液部份流入TFF容器(如設置50ml)，則微電腦測量4′重量計重量減少50g時，自動關閉②-⑥--⑩號閥門，停止轉(zhuǎn)動蠕動泵。
●程序(3)電磁振蕩混合器開動，混合5分鐘。
●程序(4)-⑨閥門開放，蠕動泵高速順時針方向驅(qū)動，600-800ml/分鐘，約10-20分鐘(預先測定，并確定)，TFF系統(tǒng)清洗并濃縮細胞，棄液流入7′袋-棄液袋(2)，TFF容器內(nèi)容物濃縮成原來的1/10，預定時間到達后，蠕動泵停止運轉(zhuǎn)，-⑨閥關閉，TFF系統(tǒng)工作時電磁混合器始終在混勻工作。
●程序(5)③--⑥-⑩閥門開放，蠕動泵逆時針方向，驅(qū)動200-300ml/分，3′袋中免疫磁珠流入TFF容器，當3′袋中內(nèi)容物接近零時，蠕動泵停止轉(zhuǎn)動，③--⑥-⑩閥門關閉。
●程序(6)電磁振蕩混合器啟動，開始混勻程序，同時冷凍孵育箱溫度保持在2℃-8℃(程序開始后，冷凍孵育箱溫度始終保持在2℃-8℃)(電磁振蕩混合器在TFF工作時都會同步工作，幫助混勻溶液)?；靹蛲瑫r孵育20-30min。電磁振蕩混勻器停止工作，凍箱始終保持在2℃-8℃。
●程序(7)開放⑩-⑥-⑦-⑧閥門，速度為慢速，10ml/分-20ml/分，已混合的免疫磁珠混合液通過兩個金屬分離柱。必要時，可以重復上述過程，兩次金屬分離，廢棄液流入6′袋(廢棄液袋2′，其內(nèi)容均可用來培養(yǎng)DC)，預定時間到達，蠕動泵停止轉(zhuǎn)動，關閉⑩-⑥-⑦-⑧閥門。
●程序(8)A.開放⑤--⑦-閥門，驅(qū)動步進直線電機，向后移動兩個永磁裝置，免疫磁珠與磁場相連消失，2′袋中緩沖液緩慢通過兩個金屬過濾柱，沖洗CD34+復合免疫磁珠進入9′袋，開放-⑩，逆時針方向，中速，9′袋內(nèi)容物進入TFF容器；TFF清洗濃縮，開放-⑨閥，逆時針方向，快速；開放⑤--⑦-閥，細胞釋放液流入9′袋，同時9′袋周圍加溫裝置加溫至37℃，15分鐘(或室溫30分鐘)。B.開放-⑩號閥門，逆時針方向，中速，9′號袋中內(nèi)容物流向TFF容器。
●程序(9)開放①--⑥-⑩號閥門，蠕動泵逆時針方向轉(zhuǎn)動，1′號袋中緩沖液按照預定程序，灌注預定數(shù)量至TFF容器，如預置50ml，則1′重量計上減少50g時自動停止灌注，然后關閉蠕動泵，關閉①--⑥-⑩號閥門。
●程序(10)開放-⑨號閥門，蠕動泵順時針方向轉(zhuǎn)動，高速度運轉(zhuǎn)600-800ml/min，清洗并濃縮細胞，預定時間后，蠕動泵停止轉(zhuǎn)動，-⑨號閥門關閉。
●程序(11)重復上次程序，清洗并濃縮細胞三次，獲得純凈的CD34+細胞。
程序(12)開放號閥門，將收獲的CD34+細胞流入冷藏袋，冷藏備用c)半自動程序應用半自動程序分離細胞●步驟(1)安裝各個管道，自動測試各個電磁閥和蠕動泵，各個電磁閥和蠕動泵按照設計的軌道及路線自動順序開/關，蠕動泵運轉(zhuǎn)。在液晶屏上顯示各個動作。
自動測試完成，“功能正常、待機狀態(tài)”字樣。
●步驟(2)選擇“陽性細胞分離程序開始”的選項，整個“陽性細胞分離程序”出現(xiàn)。
●步驟(3)選擇目錄上“灌注待分離細胞”選項，“程序(1)”啟動，④--⑥-⑩開放，蠕動泵逆時針方向運轉(zhuǎn)(簡稱“P->N”)，速度中等，完成該程序后，即4’袋中灌注完畢，重新歸位。
●步驟(4)選擇“灌注緩沖液沖洗細胞(1)”選項，“程序(2)”啟動，②-⑥--⑩閥開放，“P->N”，速度中等，完成程序后自動歸位，以下同。
●步驟(5)選擇“血細胞混合”選項，“程序(3)”啟動，電磁振蕩儀啟動(5分鐘)，同時冰凍孵育箱啟動，同時“程序(6)”啟動。
●步驟(6)選擇“血細胞清洗(1)”，啟動“程序(4)”，-⑨閥開放，蠕動泵順時針方向高速轉(zhuǎn)動(簡稱P->P)。
●步驟(7)選擇“灌注免疫磁珠”選項，啟動“程序(5)”，③--⑥-⑩閥門開放，P->N，中速。
●步驟(8) 選擇“免疫磁珠混合”選項，啟動“程序(6)”，電磁振蕩混勻，并在2℃-8℃冰箱溫度環(huán)境下混勻25-30分鐘。
●步驟(9)選擇“過柱分離(1)”，啟動程序(7)，開放⑩-⑥-⑦-⑧。
●步驟(10)選擇“過柱分離(2)”，重新啟動程序(7)。
●步驟(11)選擇“灌注緩沖液及細胞釋放選項”，啟動“程序(8)”，②--⑦-開放，永磁裝置向后移動，離開兩個金屬過濾柱，免疫磁珠被緩沖液沖入9’袋，按“程序(8)”操作。
●步驟(12)選擇“灌注緩沖液(2)”，啟動“程序(9)”，開放①-③-⑥-⑩，P->N，中速。
●步驟(13)選擇“血細胞清洗(2)”，啟動“程序(10)”，-⑨閥開放，P->P高速。
●步驟(14)選擇“灌注緩沖液(3)”，開放--⑥-⑩，P->N，中速。
●步驟(15)選擇“血細胞清洗(3)”，重新啟動“程序(10)”，-⑨閥開放，P->P，高速，600ml-800ml/分。
●步驟(16)選擇“細胞收獲”選項，開放號閥，已分離的CD34+細胞全部進入冷藏袋8’。
2.陰性分離a)陰性細胞分離程序(半自動控制程序)
●步驟(1)安裝管道、機器測試。
●步驟(2)選擇“細胞陰性分離程序”選項，液晶屏上整個“陰性細胞分離程序”目錄展現(xiàn)。
●步驟(3)～(8) 與陽性細胞分離程序步驟(3)-(8)相同。
●步驟(9)選擇“過程分離(1)”。開放⑩-⑥-⑦-閥門，P->N，慢速，20ml/分，TFF容器中已混合的免疫磁珠經(jīng)兩個金屬分離柱而進入9′袋(細胞收集袋)。
●步驟(10)選擇“灌注細胞分離液”選項，開放-⑩閥門，P->N，中速。
●步驟(11)～(15)與陽性細胞分離程序步驟(12)-(15)相同。
b)陰性細胞分離程序(自動控制程序)按上述程序及步驟，但所有步驟自行完成。
權利要求1.一種免疫磁珠細胞自動分離裝置，其特征在于由頂部、立板和底板三部分構成。
2.按照權利要求1所述的免疫磁珠細胞自動分離裝置，其特征是頂部為可數(shù)字化稱重的計量儀及吊鉤。
3.按照權利要求1所述的免疫磁珠細胞自動分離裝置，其特征是立板用來連接頂部和底部，其上1/3分上、下兩排放置7個閥門，下排有三個電磁閥，其中1/3安裝兩個金屬分離柱，金屬分離柱為金屬材料制作的管道，內(nèi)部光滑，有入口和出口，兩個金屬分離柱之間有膠質(zhì)管道連接，金屬分離柱有支架支撐，立板中1/3為可移動的永磁裝置，永磁裝置用步進電機或電磁鐵控制，上、下兩個永磁裝置由一個與電機軸相連接的電機聯(lián)板連接，并可以受電機控制統(tǒng)一前后移動，立板的下1/3部份與底座頂端相連接部位為控制系統(tǒng)及控制面板。
4.按照權利要求1所述的免疫磁珠細胞自動分離裝置，其特征是底部用來支撐整個裝置，同時有支架固定裝置，底部中央部位放置TFF容器及TFF過濾盒，在TFF容器底部有電磁振蕩混合儀，底部同時有數(shù)個收集廢棄液袋以及收獲細胞的冷藏袋。
專利摘要本實用新型涉及一種實驗室裝置，尤其涉及一種細胞分離的實驗室裝置，更具體的說，這是一種應用免疫磁珠進行細胞分離的自動化免疫磁珠細胞分離裝置，由頂部、立板和底板三部分構成，采用微電腦控制細胞分離過程，用于多種免疫細胞的分離和凈化，可以廣泛應用在臨床免疫檢驗和臨床生物細胞治療領域。
文檔編號C12N5/08GK2923717SQ20052004360
公開日2007年7月18日 申請日期2005年7月21日 優(yōu)先權日2005年7月21日
發(fā)明者高春平 申請人:高春平