本发明专利技术涉及一种快速提取外囊泡的富集、纯化、收集装置，包括由滤膜、富集外管、超滤膜、超滤膜管组成的核心部件，所述的超滤膜与超滤膜管形成5
【技术实现步骤摘要】
一种快速提取细胞外囊泡的富集、纯化、收集装置
[0001]本专利技术涉及一种快速提取细胞外囊泡的富集、纯化、收集装置。
技术背景
[0002]细胞外囊泡 (EVs)是一种由细胞释放到细胞外基质的膜性小囊泡，其粒径从40 nm
‑ꢀ
1000 nm不等，通常所说的EVs一般指粒径在30
‑
150 nm的外泌体。EVs由于其富含蛋白质、脂质和核酸等生物分子，使得这些蛋白质、脂质和核酸能无障碍从母细胞输送到特定受体细胞，因此起到很好的细胞间通讯和分子转移的媒介作用。尤其是其能够介导遗传物质传递这一特性解释了诸多细胞间信息传递所不能解释的病理及生理学现象，随着研究的深入，人们发现EVs对肿瘤的诊断和治疗具有高效的识别和靶向作用，特别特殊的膜结构能够保护其内容物如RNA（microRNA、mRNA、lncRNA、circRNA）免受酶的降解，保证其能在各类体液中被稳定检测到，因此外泌体是研究各种疾病的良好生物学材料，可作为肿瘤潜在的biomarker和治疗靶点，亦可作为基因/药物的递送载体，在疾病的诊断和治疗方面具有广阔的应用前景，引起研究学者广泛的兴趣关注。
[0003]EVs的分离、纯化、收集主要有超速离心法、试剂盒提取法、超滤等方法。超速离心法是目前是EVs提取的“金标准”，获得的EVs具有高浓度、结构完整等优点，然而其设备超速离心机价格动辄几十万，且耗时较长，难以实际大规模普及应用。试剂盒提取法往往利用经过修饰的微米纳米材料与EVs表面特殊的位点结合来捕获收集，因此方法收集到的EVs具有高浓度、高纯度特点，缺点在于会对外囊泡表面结构会造成一定的破坏，不利于EVs在后续研究中的应用。而超滤法是以压力为推动力的膜分离技术，液体直接穿过滤膜进入下游，而大的颗粒或分子则被截留在膜的上游或内部，小的颗粒或分子透过膜进入下游，达到分离提取目的，具有快速富集、操作简便等优点。
[0004]目前提取EVs的商业化超滤设备主要集中在国外巨头公司开发的超滤切向流过滤和中空纤维管两种形式，不仅其价格昂贵、通量小，而且后续仪器设备的使用仍需专门人员定期维护，造成二次花费，难以适用于实际规模生产。
技术实现思路
[0005]针对以上不足，本专利技术目的在于提供一种快速提取细胞外囊泡的富集、纯化、收集装置，成功应用于培养细胞EVs的富集、纯化收集。
[0006]本专利技术目的提供下述方案实现：一种快速提取细胞外囊泡的富集、纯化、收集装置，包括由滤膜、上、下富集外管、超滤膜和超滤膜管组成的核心部件，所述的超滤膜设在超滤膜管内并与超滤膜管的轴向形成5
‑
40
°
的夹角（α），在保证滤液流体培养基中细胞外囊泡（EVs）过滤效率的同时，防止被拦截的EVs在超滤膜表面不断积累，造成滤孔的堵塞从而形成“死滤”；所述的超滤膜管通过上、下端接口与上、下富集外管紧密连接，形成中空管状的富集容器；在所述的上富集外管的顶端设有安装了滤膜的进液口，侧面设在收集口；在所述的下富集外管的底端设有安装了单通阀的出液口。
[0007]本专利技术装置具有设备小巧、便于携带、操作方便、易于组装等特点。
[0008]当超滤膜与超滤膜管轴向（或管壁）夹角为5
‑
40
°
之间的自然数，过小时，影响滤液流体培养基中EVs过滤效率；夹角过大时，会使得培养基垂直经过超滤膜，使得被拦截的EVs在超滤膜表面不断积累，形成厚厚的
ꢀ“
滤饼”，造成滤孔的堵塞从而形成“死滤”；根据过滤物的不同，选择合适的夹角，不仅起到超滤截留作用，同时也会冲带走超滤膜表面截留的EVs，起到一定切向流过滤效果，使得EVs不断在上富集外管的内部富集。
[0009]在上述方案基础上，所述滤膜孔隙为0.22μm
‑
0.45μm，优选为300 nm，实际中可根据流体培养基中培养细胞、凋亡小体等杂物的粒径选择不同孔隙大小的滤膜。
[0010]在上述方案基础上，所述超滤膜管内的超滤膜孔径范围为10 nm
‑
400 nm，以满足流体培养基自由通过而截留包含的EVs，实现EVs的快速富集浓缩。
[0011]进一步的，所述超滤膜与超滤膜管轴向的夹角为20
°
。
[0012]在上述方案基础上，本专利技术装置中，各部件均可便捷更换，防止污染以及长期使用造成的培养物黏附堵塞，其中，超滤膜管可通过两端接口可拆卸的与富集外管紧密连接，形成中空管状的富集容器，容器体积可为5 mL
ꢀ‑
50 mL，优选为20 mL。
[0013]本专利技术提供了一种根据上述的快速提取细胞外囊泡的富集、纯化、收集装置的使用方法，采用注射器或移液管将包含脐带间充质干细胞及EVs流体培养基经滤膜自上富集外管顶部的进液口送入富集容器内，经过超滤膜的切向流过滤，富集容器内的流体培养基自超滤膜流向下富集外管内，不仅起到超滤截留作用，同时也会冲带走超滤膜表面截留的EVs，在上富集外管的内部得到富集的EVs，从收集口收集富集的EVs，或继续对富集的EVs纯化。
[0014]进一步的，当富集容器内流体培养基中EVs富集后，打开出液口（11）处的单通阀（10），待流体培养基（8）从出液口（11）排尽时，进一步采用注射器或移液管将缓冲液如PBS自进液口注入富集容器内，冲洗富集EVs，将装置内残留的培养基从出液口带出，缓冲液PBS对富集的EVs进行二次以上的过滤冲洗后，纯化后的EVs（6）富集在上富集外管（12）内，实现对富集EVs（6）的纯化。
[0015]所述富集EVs纯化后，在最后一次冲洗前，将单通阀关闭，使得富含EVs的PBS充满富集外管内部，随后用注射器或者移液枪从收集口处尽可能收集上富集外管内部的PBS，即可得到高浓度、高纯度EVs的PBS溶液。
[0016]本专利技术技术方案带来的有益效果：相对于现有的超速离心法、试剂盒提取法、切向流过滤等提取EVs方法，本专利技术装置具有设备小巧、便于携带、操作方便、易于组装等特点。特别在于装置中超滤膜（7）与超滤膜管（14）一定夹角的形成，避免流体培养基滤液垂直经过超滤膜形成“死滤”，实现切向流过滤效果，大大增加了滤液的通量，能实现对培养细胞后流体培养基中的EVs进行快速富集、收集。适用于快速、高浓度、高纯度等提取细胞外囊泡特点，具备显著的经济和社会效益。
附图说明
[0017]图1为专利技术本系统装置的结构示意图；图2为本专利技术提取EVs机制图；其中，图2A为EVs富集机制图，图2B为富集的EVs进行
纯化机制图；图3为本专利技术系统装置提取的EVs透射电子显微镜图；图中标号说明：注射器1；1——注射器；2——流体培养基；9——脐带间充质干细胞；17——PBS缓冲液；系统装置内：3——进液口；4——滤膜；5——收集口；6——EVs；7——超滤膜；8——流体培养基；10——单通阀；11——出液口；12、13——上、下富集外管；14——超滤膜管；15、16——上、下端接口； 18—本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种快速提取细胞外囊泡的富集、纯化、收集装置，其特征在于，包括由滤膜（4）、上、下富集外管（12）、（13）、超滤膜（7）和超滤膜管（14）组成的核心部件，所述的超滤膜设在超滤膜管（14）内并与超滤膜管（14）形成5
‑
40
°
的夹角，在保证滤液流体培养基中细胞外囊泡（EVs）过滤效率的同时，防止被拦截的EVs在超滤膜表面不断积累，造成滤孔的堵塞从而形成“死滤”；所述的超滤膜管（14）通过上、下端接口（15）、(16)与上、下富集外管（12）（13）紧密连接，形成中空管状的富集容器；在所述的上富集外管（12）的顶端设有安装滤膜（4）的进液口（3），侧面设在收集口（5）；在所述的下富集外管（13）的底端设有安装了单通阀（10）的出液口（11）。2.根据权利要求1所述的快速提取细胞外囊泡的富集、纯化、收集装置，其特征在于，所述滤膜（4）孔隙为0.22μm
‑
0.45μm。3.根据权利要求1所述的快速提取细胞外囊泡的富集、纯化、收集装置，其特征在于，所述超滤膜管（14）内的超滤膜（7）孔径范围为10 nm
‑
400 nm，以满足流体培养基（8）自由通过而截留包含的EVs（6），实现EVs（6）的快速富集浓缩。4.根据权利要求1或3所述的快速提取细胞外囊泡的富集、纯化、收集装置，其特征在于，所述超滤膜（7）与超滤膜管（14）轴向的夹角为20
°
。5.根据权利要求1所述的快速提取细胞外囊泡的富集、纯化、收集装置，其特征在于，各部件均拆卸式连接，防止污染以及长期使用造成的培养物黏附堵塞，其中，超滤膜管（14）通过两端接口可拆卸的与富集外管紧密连接，形成中空...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔大祥，彭家伟，梁辉，周诚，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。