本技術(shù)涉及外泌體分離，尤其是涉及一種外泌體分離純化裝置。

背景技術(shù)：

1、細(xì)胞外囊泡是由細(xì)胞釋放的各種具有膜結(jié)構(gòu)的囊泡結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱，廣泛存在于血液、唾液、尿液等體液中。細(xì)胞外囊泡包括外泌體、微囊泡和凋亡小體等不同亞群，在細(xì)胞的生命活動(dòng)中，細(xì)胞外囊泡發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。外泌體是相對(duì)較小的細(xì)胞外囊泡，直徑約為50-150nm，攜帶了母細(xì)胞的遺傳信息和蛋白質(zhì)，對(duì)細(xì)胞間的通訊起著重要作用，作為多種疾病的潛在診斷生物標(biāo)志物和治療載體，包括癌癥、傳染病和神經(jīng)退行性疾病。盡管外泌體大量存在于血液、尿液、滑液和唾液等體液中，但生物體液中幾種其他類型囊泡的存在往往會(huì)影響外泌體的準(zhǔn)確分析。

2、為了更好地解析外泌體所攜帶的豐富信息，需要從種類繁多的細(xì)胞外囊泡中精準(zhǔn)地分離和純化出外泌體。外泌體因其微小的尺寸以及生物流體的復(fù)雜特性，使得分離工作面臨著重大的挑戰(zhàn)。目前，外泌體分離的常規(guī)批量技術(shù)主要包括超離心、基于密度的分離以及免疫親和捕獲等方法，這些方法主要是依據(jù)外泌體的大小、漂浮密度以及膜上存在的特定標(biāo)記蛋白來實(shí)現(xiàn)分離。但是消耗大量的樣品，操作過程繁瑣，且需要依賴昂貴的儀器設(shè)備。這些不足常常導(dǎo)致外泌體的回收率低，易于受到其他細(xì)胞外囊泡的污染，并伴隨著高昂的成本。

3、專利公開號(hào)cn105772116b公開了基于非牛頓效應(yīng)聚焦分離微納米顆粒和細(xì)胞的系統(tǒng)，包括：具有非牛頓流體效應(yīng)的工作流體；工作流體輸送裝置，用于輸送具有非牛頓流體效應(yīng)的工作流體；包含微通道的微流控單元，并聯(lián)設(shè)置在工作流體輸送裝置上，且微流控單元通過管道與工作流體輸送裝置相連通，用于對(duì)工作流體輸送裝置輸送來的微納米顆?；蚣?xì)胞在微通道中進(jìn)行聚焦或分離；出口，設(shè)置在微流控單元的末端，用于收集目標(biāo)微納米顆?；蚣?xì)胞；當(dāng)出口用于聚焦，則不設(shè)置分岔出口；當(dāng)出口用于分離，則出口按照分離特性設(shè)置分岔出口的數(shù)量與寬度，使不同尺寸的微納米顆粒或細(xì)胞流入不同的分岔出口。但該系統(tǒng)僅利用非牛頓流體來設(shè)計(jì)分離微納米顆?；蚣?xì)胞，而不同納米顆?；蚣?xì)胞本身的特性會(huì)極大影響分離效果，在裝置上未考慮在分離物質(zhì)本身的特性，可能導(dǎo)致分離出的細(xì)胞死亡、活性低，或者其他生物樣品的功能喪失。此外，不進(jìn)行細(xì)分的分離精度會(huì)得不到保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種外泌體分離純化裝置，通過簡單的操作流程，可以高效、準(zhǔn)確地分離和純化外泌體，提高外泌體的得率。

2、本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一種外泌體分離純化裝置，包括：

4、用于接收待分離的細(xì)胞外囊泡樣品的樣品輸入組件；

5、與所述樣品輸入組件相連的粘彈性流體處理組件，包括輸送細(xì)胞外囊泡樣品的流體通道和填充粘彈性流體的填充區(qū)；

6、以及接收所述細(xì)胞外囊泡樣品分離得到的外泌體的分離收集組件。

7、進(jìn)一步地，所述的樣品輸入組件包括輸入所述待分離的細(xì)胞外囊泡樣品的樣品入口，和輸入流體緩沖液的緩沖液入口。

8、更進(jìn)一步地，所述樣品入口處連接有第一投料控制器，所述緩沖液入口處連接有第二投料控制器。所述細(xì)胞外囊泡樣品中不同尺寸的懸浮納米顆粒在所述流體通道側(cè)壁周圍排列并通過所述第一投料控制器和第二投料控制器控制，以不同的橫向速度向所述流體通道中心線方向驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所述細(xì)胞外囊泡樣品中外泌體的分離。所述的流體通道可以通過調(diào)整流量比、流速、收集時(shí)間等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同大小的外泌體的選擇性收集。利用流體的流動(dòng)特性，如慣性力、粘性力、表面張力等，來實(shí)現(xiàn)顆粒的運(yùn)動(dòng)和定位。

9、更進(jìn)一步地，所述樣品入口輸入端設(shè)置有過濾膜，可直接從細(xì)胞上清、血清中直接分離出高純度的細(xì)胞外囊泡。

10、更進(jìn)一步地，所述的流體通道內(nèi)部表面設(shè)置有涂層，當(dāng)不設(shè)置涂層時(shí)，一般材料常對(duì)外泌體吸附嚴(yán)重，針對(duì)這一特性，在所述的流體通道內(nèi)部表面設(shè)置有涂層可以減少外泌體損失。

11、更進(jìn)一步地，所述的樣品入口和緩沖液入口平行。

12、更進(jìn)一步的，所述樣品入口深度大于所述緩沖液入口深度。

13、進(jìn)一步地，所述樣品輸入組件用于接收待分離的細(xì)胞外囊泡樣品，并對(duì)樣品進(jìn)行處理以分離出直徑在50～150nm的外泌體。

14、進(jìn)一步地，待分離的細(xì)胞外囊泡樣品例如培養(yǎng)基、血清，通過簡單的預(yù)處理，如離心、過濾等，去除雜質(zhì)和大顆粒物質(zhì)后從所述樣品入口投入樣品輸入組件，同時(shí)從所述緩沖液入口接入流體緩沖液，使液體混合流動(dòng)到所述粘彈性流體處理組件。樣品中的外泌體在所述填充粘彈性流體的填充區(qū)中受到與顆粒尺寸相關(guān)的彈性升力的作用，從而實(shí)現(xiàn)與所述外泌體尺寸不同的其他細(xì)胞外囊泡的分離。

15、進(jìn)一步地，所述的流體通道為直線形。

16、進(jìn)一步地，所述的流體通道的截面形狀為圓形或矩形。

17、進(jìn)一步地，所述的分離收集組件包括：

18、與所述流體通道側(cè)壁相連的外泌體分離通道；

19、與所述外泌體分離通道相連的外泌體收集池；

20、以及與所述流體通道中間相連的廢液回收池。

21、更進(jìn)一步地，所述的廢液回收池位于所述外泌體分離通道內(nèi)部，其內(nèi)部不流通。

22、更進(jìn)一步地，所述的外泌體分離通道為矩形、平行四邊形、菱形或常規(guī)四邊形。

23、更進(jìn)一步地，所述的外泌體收集池與所述廢液回收池平行。

24、更進(jìn)一步地，所述過濾膜為納米級(jí)。

25、粘彈性流體作為一種新穎且簡單的無標(biāo)記顆粒操縱技術(shù)，其工作原理依賴于粘彈性介質(zhì)中顆粒大小與彈性升力之間的關(guān)聯(lián)所引起的顆粒遷移現(xiàn)象。此技術(shù)已被驗(yàn)證在分離腫瘤細(xì)胞、血細(xì)胞、細(xì)菌、液滴和微球等方面具有顯著效果。與其他依賴于電、磁等方法的分離技術(shù)相比，粘彈性流體無需依賴任何外部施加的電、磁場，即可實(shí)現(xiàn)顆粒的連續(xù)操作。在應(yīng)用到某一具體的目標(biāo)物質(zhì)需要考慮該物種本身的物理特性，外泌體相對(duì)這些樣品是更新的生物樣品，常規(guī)的流體材質(zhì)不能直接用于外泌體，需要重新確定。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

27、針對(duì)細(xì)胞外囊泡設(shè)計(jì)的分離裝置，為細(xì)胞外囊泡設(shè)計(jì)的分離裝置。常用的外泌體提取方法中例如密度梯度離心前期準(zhǔn)備工作繁瑣，操作復(fù)雜耗時(shí)長，超濾費(fèi)時(shí)間效率低，切向流分離外泌體需要昂貴的設(shè)備。本實(shí)用新型提供的外泌體分離純化裝置可以簡化外泌體提取流程，通過簡單的操作流程，可以高效、準(zhǔn)確地分離和純化外泌體，提高外泌體的得率，并有效的從細(xì)胞培養(yǎng)基中分離一定尺寸的外泌體，實(shí)現(xiàn)了外泌體與其他細(xì)胞外囊泡的高效、準(zhǔn)確分離，為外泌體的研究與應(yīng)用提供了可靠的工具和方法。

技術(shù)特征：

1.一種外泌體分離純化裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外泌體分離純化裝置，其特征在于，所述的樣品輸入組件(1)包括輸入所述待分離的細(xì)胞外囊泡樣品的樣品入口(11)，和輸入流體緩沖液的緩沖液入口(12)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種外泌體分離純化裝置，其特征在于，所述樣品入口(11)處連接有第一投料控制器，所述緩沖液入口(12)處連接有第二投料控制器。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種外泌體分離純化裝置，其特征在于，樣品入口(11)輸入端設(shè)置有過濾膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種外泌體分離純化裝置，其特征在于，所述的樣品入口(11)和緩沖液入口(12)平行。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外泌體分離純化裝置，其特征在于，所述的流體通道(21)內(nèi)部表面設(shè)置有涂層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外泌體分離純化裝置，其特征在于，所述的流體通道(21)的截面形狀為圓形或矩形。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外泌體分離純化裝置，其特征在于，所述的分離收集組件(3)包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種外泌體分離純化裝置，其特征在于，所述的廢液回收池(33)位于所述外泌體分離通道(31)內(nèi)部，其內(nèi)部不流通。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種外泌體分離純化裝置，其特征在于，所述的外泌體收集池(32)與所述廢液回收池(33)平行。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種外泌體分離純化裝置，包括：用于接收待分離的細(xì)胞外囊泡樣品的樣品輸入組件；與所述樣品輸入組件相連的粘彈性流體處理組件，包括輸送細(xì)胞外囊泡樣品的流體通道和填充粘彈性流體的填充區(qū)；以及接收所述細(xì)胞外囊泡樣品分離得到的外泌體的分離收集組件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有通過簡單的操作流程，可以高效、準(zhǔn)確地分離和純化外泌體，提高外泌體的得率等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：陳港輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海艾棵頌生物科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240620
技術(shù)公布日：2025/5/8