一种低损伤、连续流的细胞收获系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种低损伤、连续流的细胞收获系统及方法，该细胞收获系统包括离心单元、机电单元、液路单元以及人机交互单元；离心单元用于实现细胞液的离心；机电单元包括机座、离心仓、离心电机以及挂液架；离心仓用于容置离心单元，并具有控温模块；离心电机用于驱动离心单元转动；液路单元包括蠕动泵、电磁夹管阀、无菌导管、多个液袋以及空气过滤器；人机交互单元包括控制面板和用于输入/输出信息的触屏显示器。上述细胞收获系统具有低损伤、高通量、高效率、高回收率、全封闭的特点，可显著改善现有技术中细胞生物活性低的不足，并满足大体积细胞样品溶液收获的需求。细胞样品溶液收获的需求。细胞样品溶液收获的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种低损伤、连续流的细胞收获系统及方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，特别涉及一种低损伤、连续流的细胞收获系统及方法。

技术介绍

[0002]细胞疗法是将细胞类药物注入患者体内以治疗疾病的治疗方法，比如，在细胞免疫治疗中将作为细胞类药物的T淋巴细胞(T
‑
lymphocyte)移入至患者体内后，可通过细胞介导免疫对抗癌细胞；又例如移植作为细胞类药物的干细胞至患者体内，可促使受损部位的组织再生。然而，细胞类药物生产过程制备环节多、工艺复杂，而复杂的工艺操作和细胞离体环境对细胞生物活性的影响十分显著。尤其是在完成细胞体外扩增培养之后，需要进行悬浮细胞终产品收获的步骤。
[0003]现有设备中常采用的两种方案分别为离心装置收获方案和过滤装置收获方案。其中离心装置收获方案对培养后的样品进行离心操作，等细胞样品和上清液分离后，进行上清液的去除、细胞的清洗、细胞的浓缩和分装，但离心过程中离心杯内的流体剪切力会对细胞造成较高的剪切损伤，导致细胞生物活性的降低。另外过滤装置收获方案通过滤网对含上清液的细胞样品进行过滤，可在截留下细胞的同时滤去上清液，然而滤网的流阻力较大，导致分离效率较低，长时间的处理也会显著降低细胞生物活性。
[0004]因此，现有技术不仅存在低效和高损伤的缺陷，还存在低通量的缺点，即较难满足大体积细胞样品溶液收获的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种低损伤、连续流的细胞收获系统及方法，该细胞收获系统具有低损伤、高通量、高效率、高回收率、全封闭的特点，可显著改善现有技术中细胞生物活性低的不足，并满足大体积细胞样品溶液收获的需求。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种低损伤、连续流的细胞收获系统，该细胞收获系统包括离心单元、机电单元、液路单元以及人机交互单元；
[0008]所述离心单元，用于实现细胞液的离心；
[0009]所述机电单元，包括机座、离心仓、离心电机以及挂液架；所述离心仓设置于所述机座内，用于容置所述离心单元，并具有控温模块；所述离心电机用于驱动所述离心单元转动；所述挂液架设置于所述机座的顶部；
[0010]所述液路单元，包括多个液袋、空气过滤器、蠕动泵、无菌导管以及电磁夹管阀；在所述空气过滤器与所述离心单元之间、所述蠕动泵与所述离心单元之间、以及所述蠕动泵与所述液袋之间均通过无菌导管连通，并在各个无菌导管中安装有用于控制通断的电磁夹管阀；所述液袋包括废液袋以及悬挂于所述挂液架的细胞样品袋、清洗溶液袋、配方溶液袋和产品袋；
[0011]所述挂液架还设置有与每个所述液袋一一对应的称重传感器，所述称重传感器用于测量对应液袋的重量；
[0012]所述人机交互单元，包括控制面板和触屏显示器；根据所述触屏显示器以及所述称重传感器输入的信息，所述控制面板控制所述离心电机、所述控温模块、所述蠕动泵以及所述电磁夹管阀动作。
[0013]更进一步地，所述离心单元包括离心杯和固定安装于所述离心杯内的推液板；
[0014]所述推液板与所述离心杯的内周壁之间设置有用于平衡所述推液板两侧液体压力的缝隙；
[0015]所述离心电机与所述离心杯传动连接，用于驱动所述离心杯转动。
[0016]更进一步地，所述离心单元还包括第一流道以及第二流道；
[0017]所述第一流道用于连通设置于所述离心杯的顶部的第一端口和设置于所述离心杯的侧壁底部的第二端口；
[0018]所述第二流道用于连通设置于所述离心杯的顶部的第三端口和设置于所述离心杯的侧壁顶部的第四端口；
[0019]所述空气过滤器以及多个所述液袋均通过所述蠕动泵与所述第一端口和所述第二端口连通。
[0020]更进一步地，所述离心单元还包括安装于所述离心杯底部的旋转适配器、安装于所述第一流道与所述离心杯之间的第一密封圈、以及安装于所述第二流道与所述离心杯之间的第二密封圈；
[0021]所述旋转适配器传动连接于所述离心杯与所述离心电机之间；
[0022]所述离心杯的底部设置有5
°
～50
°
的倒角。
[0023]更进一步地，所述液路单元还包括第一气泡传感器、第二气泡传感器以及第三气泡传感器；
[0024]所述第一气泡传感器的入口与所述细胞样品袋、所述清洗溶液袋以及所述配方溶液袋连通，出口通过第一支路与所述蠕动泵的第一接口连通；
[0025]所述第二气泡传感器的入口与所述蠕动泵的第一接口连通，出口与所述产品袋连通；
[0026]所述第三气泡传感器的一端与所述蠕动泵的第二接口连通，另一端通过第三支路与所述第一端口连通；
[0027]所述蠕动泵的第一接口还与所述废液袋连通。
[0028]更进一步地，所述挂液架还包括安装于所述机座的顶部的支架、固定安装于所述支架顶部的挂液杆、以及挂接于每个所述称重传感器的挂钩；每个所述称重传感器均安装于所述挂液杆；
[0029]每个所述挂钩底部挂接有一个所述液袋。
[0030]更进一步地，所述控温模块为半导体热电致冷器件。
[0031]另外，本专利技术还提供了一种采用上述细胞收获系统的细胞收获方法，该细胞收获方法通过蠕动泵驱动产生流体驱动力，以将含上清液的细胞液进行分离、浓缩洗涤和收获，包括以下步骤：
[0032]安装离心单元、液袋以及无菌导管，保持各电磁夹管阀处于常闭状态；
[0033]去除细胞上清液；
[0034]清洗细胞液；
[0035]浓缩细胞液；
[0036]分装细胞液。
[0037]更进一步地，去除细胞上清液的步骤具体包括：打开蠕动泵与细胞样品袋之间、以及蠕动泵与第一端口之间的电磁夹管阀，开启蠕动泵，将细胞样品袋中的细胞样品溶液通过第一流道导入离心单元，导入预定量的细胞样品溶液后关闭所有电磁夹管阀；打开细胞样品袋与离心单元之间的电磁夹管阀，使细胞样品袋中的细胞样品溶液通过自身重力导入第二流道中；启动离心电机，控制电机转速为第一转速(1500RPM至2000RPM范围内的一个转速)，在推液板的推动下，完成细胞和上清液的分离，此时，第一流道和第二流道通过离心单元内垂直的离心溶液连接；保持细胞样品袋与离心单元之间的电磁夹管阀的开启状态，并开启蠕动泵、蠕动泵与第一流道之间的电磁夹管阀、以及蠕动泵与废液袋之间的电磁夹管阀，将离心电机转速提高至第二转速(2000RPM至3000RPM范围内的一个转速)，上清液通过蠕动泵提供的流体流动力从第一流道导流至废液袋，经过上清液分离后的细胞贴附于离心杯的内壁面，直至细胞样品袋中的细胞样品溶液完全导流至离心单元并将所有上清液导流至废液袋；
[0038]清洗细胞液的步骤具体包括：将清洗溶液袋中的细胞清洗溶液导流至离心杯，通过细胞清洗溶液对离心杯进行清洗，并将清洗废液通过蠕动泵通过第一流道导流至废液袋；
[0039]浓缩细胞液的步骤具体包括：将离心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低损伤、连续流的细胞收获系统，其特征在于，包括离心单元、机电单元、液路单元以及人机交互单元；所述离心单元，用于实现细胞液的离心；所述机电单元，包括机座、离心仓、离心电机以及挂液架；所述离心仓设置于所述机座内，用于容置所述离心单元，并具有控温模块；所述离心电机用于驱动所述离心单元转动；所述挂液架设置于所述机座的顶部；所述液路单元，包括多个液袋、空气过滤器、蠕动泵、无菌导管以及电磁夹管阀；在所述空气过滤器与所述离心单元之间、所述蠕动泵与所述离心单元之间、以及所述蠕动泵与所述液袋之间均通过无菌导管连通，并在各个无菌导管中安装有用于控制通断的电磁夹管阀；所述液袋包括废液袋以及悬挂于所述挂液架的细胞样品袋、清洗溶液袋、配方溶液袋和产品袋；所述挂液架还设置有与每个所述液袋一一对应的称重传感器，所述称重传感器用于测量对应液袋的重量；所述人机交互单元，包括控制面板和触屏显示器；根据所述触屏显示器以及所述称重传感器输入的信息，所述控制面板控制所述离心电机、所述控温模块、所述蠕动泵以及所述电磁夹管阀动作。2.根据权利要求1所述的细胞收获系统，其特征在于，所述离心单元包括离心杯和固定安装于所述离心杯内的推液板；所述推液板与所述离心杯的内周壁之间设置有用于平衡所述推液板两侧液体压力的缝隙；所述离心电机与所述离心杯传动连接，用于驱动所述离心杯转动。3.根据权利要求2所述的细胞收获系统，其特征在于，所述离心单元还包括第一流道以及第二流道；所述第一流道用于连通设置于所述离心杯的顶部的第一端口和设置于所述离心杯的侧壁底部的第二端口；所述第二流道用于连通设置于所述离心杯的顶部的第三端口和设置于所述离心杯的侧壁顶部的第四端口；所述空气过滤器以及多个所述液袋均通过所述蠕动泵与所述第一端口和所述第二端口连通。4.根据权利要求3所述的细胞收获系统，其特征在于，所述离心单元还包括安装于所述离心杯底部的旋转适配器、安装于所述第一流道与所述离心杯之间的第一密封圈、以及安装于所述第二流道与所述离心杯之间的第二密封圈；所述旋转适配器传动连接于所述离心杯与所述离心电机之间；所述离心杯的底部设置有5
°
～50
°
的倒角。5.根据权利要求3所述的细胞收获系统，其特征在于，所述液路单元还包括第一气泡传感器、第二气泡传感器以及第三气泡传感器；所述第一气泡传感器的入口与所述细胞样品袋、所述清洗溶液袋以及所述配方溶液袋连通，出口通过第一支路与所述蠕动泵的第一接口连通；所述第二气泡传感器的入口与所述蠕动泵的第一接口连通，出口与所述产品袋连通；
所述第三气泡传感器的一端与所述蠕动泵的第二接口连通，另一端通过第三支路与所述第一端口连通；所述蠕动泵的第一接口还与所述废液袋连通。6.根据权利要求5所述的细胞收获系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭霄亮，姚嘉林，刘福京，方汝林，张勇浩，郑伟武，商院芳，
申请(专利权)人：深圳赛桥生物创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：