一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统及方法
【专利摘要】一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统及方法，所述系统包括上容器、电极盘、下容器和细胞融合仪；电极盘上盘绕有绝缘管道，绝缘管道内部均匀植入偶数根金属丝，一半金属丝连接细胞融合仪的正极，另外一半连接细胞融合仪的负极；上容器通过上管道连接绝缘管道的入口端，绝缘管道的出口端通过下管道连接下容器。本发明系统及方法，将自体细胞从受体体内采集后与供体细胞通过体外细胞融合系统融合，通过调节场强达到促进细胞融合，及杀死自体细胞内的肿瘤细胞达到净化的目的；本发明系统可不间断的进行体外细胞融合，能够满足临床治疗中细胞量大的需求；本发明系统结构简单，造价低廉，消毒方便，可以制成一次性制品，方便临床治疗使用。
【专利说明】一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医学【技术领域】，特别涉及一种体外细胞融合系统及方法。
【背景技术】
[0002]骨髓移植是器官移植的一种:将正常骨髓细胞由静脉输入患者体内，以取代病变骨髓的治疗方法。用以治疗造血功能异常、免疫功能缺陷、血液系统恶性肿瘤及其他一些恶性肿瘤，特别是在白血病治疗中疗效明显，有很多病人达到了长期缓解，由于在人群中很难找到HLA完全一致的供受者，因此，除同卵双生的器官移植外，其他同种异体组织或器官移植都会发生排斥反应。为提高移植成功率，减轻或延缓移植排斥反应，除了防止感染外，主要措施是移植前组织配型和移植前、后免疫抑制疗法及各项免疫学与组织学指标的监测。自体骨髓细胞移植是一种治疗手段，但采集的自体细胞中含有大量肿瘤细胞，因此复发率高。有报道显示细胞融合可以减少排斥反应，这一现象已经在试验中得到证实。有文献显示适当的电流可以杀死肿瘤细胞而对正常组织细胞无损害。我们设想利用体外细胞融合的方法减少骨髓移植后的排斥反应，同时利用细胞融合时电流的作用杀死自身的肿瘤细胞，然而，目前世界上没有大容量的细胞融合电极杯，使体外细胞融合在临床治疗方面受到极大的限制，因此，实有必要设计一种大容量的体外细胞融合系统以满足临床治疗的需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统及方法，以克服上述现有技术的不足。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统，包括上容器、电极盘、下容器和细胞融合仪；电极盘上盘绕有绝缘管道，绝缘管道内部均匀植入偶数根金属丝，一半金属丝连接细胞融合仪的正极，另外一半连接细胞融合仪的负极；上容器通过上管道连接绝缘管道的入口端，绝缘管道的出口端通过下管道连接下容器。
[0006]本发明进一步的改进在于:电极盘水平设置于位于其上方的上容器和位于其下方的下容器之间。
[0007]本发明进一步的改进在于:所述绝缘管道为内径为0.4-0.6cm的塑料管。
[0008]本发明进一步的改进在于:金属丝部分嵌入绝缘管道内壁，部分暴露于绝缘管道管腔内。
[0009]本发明进一步的改进在于:电极盘为绝缘圆盘或方盘。
[0010]本发明进一步的改进在于:上管道和下管道上均设有阀门。
[0011]本发明进一步的改进在于:金属丝的直径为0.1cm0
[0012]本发明进一步的改进在于:所述偶数根金属丝为2根、4根或6根。
[0013]本发明进一步的改进在于:供体骨髓细胞和受体骨髓细胞融合在绝缘管道内融合时，细胞融合仪设置脉 冲幅度为40-200V电压，脉冲宽度为10-60US ;控制细胞融合仪的脉冲间隔，使绝缘管道内细胞经过2-5个脉冲后流出。
[0014]采用提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统进行细胞融合的方法，包括以下步骤:将上、下管道上的阀门同时打开，让上容器中的供体骨髓细胞和受体骨髓细胞沿上管道流入电极盘的绝缘管道内；控制细胞融合仪的脉冲间隔，使绝缘管道内细胞经过2-5个脉冲后流出；其中，细胞融合仪输出的脉冲幅度为40-200V电压，脉冲宽度为10-60US。
[0015]本发明进一步的改进在于:绝缘管道内细胞经过3个脉冲后流出，绝缘管道的长度为 15_50cm。
[0016]相对于现有技术，本发明具有以下有益效果:
[0017]本发明提供一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统及方法，将自体细胞从受体体内采集后与供体细胞通过体外细胞融合系统融合，通过调节场强促达到进细胞融合，及杀死自体细胞内的肿瘤细胞达到净化的目的；本发明系统可不间断的进行体外细胞融合，能够满足临床治疗的大量需求；本发明系统结构简单，造价低廉，消毒方便，可以制成一次性制品，方便临床治疗使用。
[0018]目前骨髓移植后免疫排斥和移植后复发是影响骨髓移植成功的关键，通过体外细胞融合系统可以减少骨髓移植后免疫排斥和移植后复发。另外影响骨髓移植成功的另一关键是骨髓配型，本发明尝试骨髓移植通过细胞融合的方法，减少免疫排斥，达到不需要配型目的，最低限度可以降低半相合骨髓移植免疫排斥反应。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明系统的结构示意图；
[0020]图2为体内肿瘤细胞增殖试`验中三组对比试验的结果示意图；
[0021]图3为体内小鼠生存试验结果对比图；
[0022]图4 (a)为电击杀伤肿瘤细胞结果示意图，图4 (b)为经过融合系统融合后正常骨髓细胞的示意图；
[0023]图5为塑料管的截面示意图。
【具体实施方式】
[0024]请参阅图1所示，本发明一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统，包括上容器1、电极盘2、下容器3和细胞融合仪。
[0025]电极盘2为绝缘圆盘或方盘，电极盘2水平设置，其上盘绕内径为0.4-0.6cm的塑料管，塑料管内部植入两根直径0.1cm的金属丝21，两金属丝21上端连接细胞融合仪两极。塑料管内的两根金属丝21不接触。金属丝21部分嵌入塑料管内壁，部分暴露于塑料管管腔内。
[0026]上容器I通过上管道连接电极盘2塑料管的入口端，塑料管的出口端通过下管道连接下容器3 ;上管道和下管道上均设有阀门。电极盘2水平设置于位于其上方的上容器I和位于其下方的下容器3之间。
[0027]如供体骨髓细胞和受体骨髓细胞融合时，细胞融合仪设置脉冲幅度为40-200V电压，脉冲宽度为10-60US ;将上、下管道上的阀门同时打开，让上容器I中的供体骨髓细胞和受体骨髓细胞沿上管道缓缓流入电极盘2的塑料管内(控制细胞融合仪的脉冲间隔，让电极盘2上塑料管内细胞经过2-5个脉冲(优选3个脉冲)后流出)，这样细胞融合仪可以调节每个脉冲的间距，如连续99个脉冲可以电融33xl5-50cm内的细胞(优选电极盘2中塑料管的长度为15-50cm)，然后从新再次操作细胞融合仪继续进行融合。本发明系统可以不间断的进行工作，解决了大容量细胞融合的难题。
[0028]请参阅图5所示，优选的，本发明一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统中，塑料管内部植入六根直径0.1cm的金属丝21，六根金属丝21间隔60度的嵌入塑料管的内壁上，相邻的三根金属丝21连接细胞融合仪的正极，另外相邻的三根连接细胞融合仪的负极。设置六根金属丝21能够更进一步的增加细胞融合效果。
[0029]本发明是一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合方法，包括以下步骤:
[0030]I)连接好上容器1、电极盘2、下容器3和电融合仪；
[0031]2)将提取的受体和供体细胞混匀后放入上容器I中；
[0032]3)将上、下管道上的阀门同时打开，并开启细胞融合仪，调节细胞融合仪输出脉冲参数:脉冲幅度为40-200V电压，脉冲宽度为10-60us ；
[0033]4)上容器中的受体和供体细胞流下在电极盘2上的塑料管内进行融合，塑料管内受体和供体干细胞在3个或更多脉冲后流出。
[0034]体内肿瘤细胞增殖试验:将黑色素瘤细胞B16和供体骨髓细胞经过本发明方法进行细胞融合后注入小鼠体内(B16+骨髓细胞+融合)，并同时做了两组对照试验，一组注入黑色素瘤细胞(B16F1) 5x10s植入C57BL/6小鼠(6-8周龄)皮下(B16)，另一组注入黑色素瘤细胞(B16) 5x10s和供体骨髓细胞5xl05植入C57BL/6小鼠(6_8周龄)皮下(B16+骨髓细胞)。请参阅图2所示，经动物实验显示细胞融合后骨髓细胞抑制肿瘤生长的能力大大增强；黑色素瘤细胞B16和供体骨髓细胞融合后体内不成瘤或成瘤能力降低。
[0035]体内小鼠生存试 验:请参阅图3所示，第一组(图中B16+BM cell (fusion)):将融合细胞(黑色素瘤细胞(B16) 5x10s和和狗骨髓细胞5x10s)植入C57BL/6小鼠皮下；并同时做两组对照试验，一组(图中B16)将肿瘤细胞以5xl05植入小鼠(3-4周龄)皮下；另一组(图中B16+BM cell)注入未融合细胞(黑色素瘤细胞(B16)5x10s和狗骨髓细胞5x10s)植入C57BL/6小鼠皮下。从图3可以发现细胞融合后的小鼠生存率明显高于其它两组，未融合组生存率最低。狗和小鼠是异种动物，但在两种细胞融合后，免疫排斥减少，生存率提高，黑色素瘤细胞B16和狗骨髓细胞未融合组，体内发生强烈的免疫排斥，加上肿瘤细胞本身的影响导致生存率降低。
[0036]肿瘤细胞电击实验:请参阅图4 (a)和图4 (b)所示，将黑色素瘤细胞和正常骨髓细胞分别放入电融合系统，给予脉冲幅度200V，脉冲宽度为50ms，2个脉冲，放入6孔板，DMEM3ml，10%牛血清，C02培养箱内培养一天后显微镜下观察，肿瘤细胞大部死亡，而骨髓细胞形态、数目基本正常。
【权利要求】
1.一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统，其特征在于，包括上容器(I)、电极盘(2 )、下容器(3 )和细胞融合仪；电极盘(2 )上盘绕有绝缘管道，绝缘管道内部均匀植入偶数根金属丝(21)，一半金属丝(21)连接细胞融合仪的正极，另外一半连接细胞融合仪的负极；上容器(I)通过上管道连接绝缘管道的入口端，绝缘管道的出口端通过下管道连接下容器(3)。
2.根据权利要求1所述的一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统，其特征在于，电极盘(2)水平设置于位于其上方的上容器(I)和位于其下方的下容器(3)之间。
3.根据权利要求1所述的一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统，其特征在于，所述绝缘管道为内径为0.4-0.6cm的塑料管。
4.根据权利要求1所述的一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统，其特征在于，金属丝(21)部分嵌入绝缘管道内壁，且部分暴露于绝缘管道管腔内。
5.根据权利要求1所述的一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统，其特征在于，电极盘(2)为绝缘圆盘或方盘。
6.根据权利要求1所述的一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统，其特征在于，上管道和下管道上均设有阀门，金属丝(21)的直径为0.1cm0
7.根据权利要求1所述的一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统，其特征在于，所述偶数根金属丝(21)为2根、4根或6根。
8.根据权利要求1所述的一种提 高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统，其特征在于，供体骨髓细胞和受体骨髓细胞融合在绝缘管道内融合时，细胞融合仪设置脉冲幅度为40-200V电压，脉冲宽度为10-60US ;控制细胞融合仪的脉冲间隔，使绝缘管道内细胞经过2-5个脉冲后流出。
9.采用权利要求1至8中任一项所述的一种提高骨髓移植成功率的体外细胞融合系统进行细胞融合的方法，其特征在于，包括以下步骤:将上、下管道上的阀门同时打开，让上容器(I)中的供体骨髓细胞和受体骨髓细胞沿上管道流入电极盘(2)的绝缘管道内；控制细胞融合仪的脉冲间隔，使绝缘管道内细胞经过2-5个脉冲后流出；其中，细胞融合仪输出的脉冲幅度为40-200V电压，脉冲宽度为10-60us。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，绝缘管道内细胞经过3个脉冲后流出，绝缘管道的长度为15-50cm。
【文档编号】C12M1/42GK103451097SQ201310362301
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】刘铁 申请人:西安交通大学