用于从组织样本提取细胞的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于从组织样本提取细胞的系统。该系统可用于提取干细胞，特别是从脂肪组织提取人间充质干细胞(hMSC)。
【背景技术】
[0002]成体干细胞在制药和医学领域中具有巨大潜在利益。脂肪组织为适合一般细胞治疗的干细胞的一个很有前途的来源。从脂肪组织提取间充质干细胞在与重建手术的组合中具有巨大的潜力。目前，已在部分乳房切除术后的乳房再造中采用从脂肪组织获得的干细胞；进一步的可能用途涉及治疗大量的疾病，包括帕金森病、阿尔茨海默氏症、骨髓疾病、心脑危象、烧伤、糖尿病、类风湿关节炎和其他疾病。脂肪组织是容易获得的，其占个体体重的至少10% ;从成体获得脂肪组织是一个简单的过程且不是一个道德问题。
[0003]当前用于提取脂肪源间充质干细胞的技术已进行了开发以主要用于重建手术中。在手术过程中取出并处理样本，且提取在敏感且长的协议后需要大约1.5小时。特别地，从组织提取干细胞的问题是样本要进行几个步骤(例如，清洗、消化和其他)，这需要专门的房间；因此，有几个部分会与产品相接触且必须在任何进一步的用途前对其进行杀菌。
[0004]鉴于非常有前途的未来应用，其在从人成体脂肪组织采集和存储间充质干细胞中具有很大的利益，这可通过，例如干细胞库而进行操作。然而，上述优选技术将不适合于大规模的应用。其已进行开发以应用于手术过程中，该技术将在较大规模上显示一些缺点，包括:进行单次提取需要相当长的时间，在从人体进行提取后需要立即处理样本，手动操作的数量以及无法满足普通的良好工艺实习并确保大规模的顶级无菌性和清洁性。本发明旨在提供一种针对此问题的解决方案。
[0005]W02011/071643公开了一种血液处理器，其包括离心机转子形式的主单兀和一次性袋子组。袋子组包括柔性的一次分离袋和通过柔性管连接的组件袋。通过将袋子容纳在其容器中而将袋子组安装在主单元上；主单元包括用于阻挡或释放袋子组的连接柔性管的夹管阀，且进一步包括用于促使组件至/从袋子的转移的袋子挤压系统。挤压系统包括被固定至袋子容器中的每一个的柔性图以及通过栗站提供动力的液压电路。然而，该血液处理器具有一个缺点，即经夹管阀和挤压系统进行的流体转移无法提供用于从脂肪组织获得间充质干细胞所需的高精度。例如，精度可能受到不可预见的因素，包括例如由于垫圈或液体的磨损或降解而导致的与液压电路的标准性能的偏差的影响。此外，由挤压袋子而导致的流动型态不是精确的。另一个缺点是在主单元中需要液压电路。
[0006]在W02010/061866和W003/082027中可以找到关于其他现有技术血液处理系统的说明书。
[0007]W02006/100651公开了一种用于采集、处理和移植细胞亚群，包括成体干细胞的集成系统。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供了一种用于从组织样本进行干细胞的完全自动且可靠提取的医疗器械，特别是用于从脂肪组织提取间充质干细胞。本发明旨在对组织样本进行无菌且全封闭的处理以及显著减少处理时间和成本。本发明的进一步的目的是用单个机器对多个样本同时进行处理。
[0009]这些目的均可通过使用根据独立权利要求1所述的系统而实现。该系统基本上包括主装置和与该主装置一起使用的一次性套件。此外，本发明的一个重要的方面是根据独立权利要求18所述的一次性套件。在从属权利要求中列出了一些优选特性。
[0010]主装置被配置成执行至少一个预设程序，其对应于用于从样本进行所需细胞提取的协议。
[0011]作为本发明基础的基本思想是一次性套件应接收组织样本以及在提取过程中所涉及的任何试剂或溶液。因此，在该过程中，仅一次性套件与组织和中间产品相接触。为此，一次性套件基本包括用于接收待处理的组织样本的工作室以及至少一个额外的贮藏器。在一些实施例中，贮藏器采用塑料袋的形式。一次性套件优选为发货空置状态且在真空状态下，但一些实施例也可提供其中一些或全部溶液袋预充有必要试剂的一次性套件。
[0012]一次性套件包括可操作性地将一定数量的流体进行从/至工作室和从/至该贮藏器中的任何一个的转移的流体转移工具。例如，该流体转移工具可根据主装置所执行的程序而对清洗液或消化酶或任何试剂或中间产品进行至/从主工作室的加载或排放。
[0013]该流体转移工具是通过在主装置和一次性套件之间的合适的界面工具进行控制的。
[0014]优选地，与一次性套件直接联合的界面工具具有机械性质，如旋转接头，以免去在一次性套件中的电部分并减少成本和复杂性。
[0015]该流体转移工具包括栗送系统和阀门系统。术语栗送系统表示一种系统，其适于对一定数量的工艺流体进行至/从工作室和至/从额外的贮藏器或额外的贮藏器中的一个的排放或吸取。
[0016]例如，在一个优选实施例中，一次性套件的流体转移工具包括在工作室内可滑动的活塞和选择阀。该活塞充当对一定数量的流体进行至/从工作室的加载或排放的注射器，同时选择阀在工作室和作为一次性套件的一部分的贮藏器中的一个之间提供选择性流体连通。
[0017]更优选地，一次性套件具有第一旋转接头和第二旋转接头，其在使用中被连接至用于致动该活塞和该阀门的各个第一电机工具和第二电机工具。该电机工具优选为伺服电机编码器，其可被联合至主装置或其一部分，例如，容纳一次性套件的容器，从而与主装置一起使用。
[0018]优选地，活塞是通过包括固定构件和被固定至活塞的行进构件的螺旋系统而进行移动的，同时阀门可通过固定本体和旋转构件而实现。
[0019]在一个优选实施例中，系统包括封装一次性套件以与主装置一起使用的容器。接着，该容器被安装在用于离心的旋转载体上。该容器被称为主动容器，这是因为其包括用于致动上述一次性套件的流体转移工具的伺服电机，用于控制工作室或溶液袋的温度的加热或冷却工具以及与主装置相连的合适的电力和信号连接。在一个优选实施例中，加热工具是根据佩尔捷效应而进行操作的。
[0020]优选地，该主动容器具有多个组件，包括至少与一次性套件直接接触的第一内组件以及与主装置相联合的第二外组件，例如，用于离心的旋转传动圆盘。第一组件优选为耐高压灭菌的。在一个优选实施例中，第一组件为鼓状物且第二组件为被称为主动胶囊的胶囊。更优选地，主动容器还包括第三构件，其为用于接收鼓状物和一次性套件的水密且耐高压灭菌的胶囊。
[0021]在一个特别优选形式中，一次性套件包括大致为圆柱形的本体，其含有工作室和多个围绕该圆柱形本体沿径向设置的袋子。旋转选择阀被安装在圆柱形本体顶部且导管经该选择阀将工作室的内部与袋子中的每一个连接起来。工作室含有可滑动活塞，其与选择阀合作允许在腔室和袋子之间对受控数量的流体进行转移。工作室、袋子、阀门和导管都是优选为由塑料制成的一次性套件的部件。
[0022]主装置可被配置成承载多个被同时处理的一次性套件。
[0023]在一个优选实施例中，主装置包括旋转传动圆盘和被安装在该旋转传动圆盘上的多个上述主动容器。当被安装在主装置内时，传动圆盘可围绕离心主轴线旋转，且主动容器中的每一个可相对于传动圆盘围绕倾斜轴线旋转。根据所需的工艺步骤，通过该倾斜自由度，主室的轴线可相对于离心轴线进行定向。
[0024]如上所述，本发明的一个重要方面是一次性套件。根据一个优选实施例，该一次性套件包括:
[0025]用于接收待处理的组织样本的工作室以及至少一个贮藏器，
[0026]可操作性地将一定数量的流体从该至少一个贮藏器充入工作室或将一定数量的流体从工作室排放至该至少一个贮藏器的流体转移工具；
[0027]当一次性套件用于该装置中时用于致动该流体转移工具的被动控制工具。
[0028]—次性套件的控制工具被称之为被动的，这是因为在一次性套件中未结合有电机，且它们是从一次性套件的外部进行控制的。例如，这是通过主装置和/或上述主动容器而进行的，且不会与样本、中间产品和最终产品(干细胞的团块)有任何接触。
[0029]本发明的又一个方面是一次性套件的阀门构件的优选配置，根据所附的权利要求，其适合于促进含有团块