一种角膜脱细胞系统的制作方法

本发明涉及角膜脱细胞技术领域，尤其涉及一种角膜脱细胞系统。

背景技术：

角膜病是仅次于白内障的第二大致盲眼病，由于人角膜供体的严重匮乏，目前角膜病的主要治疗手段为异体角膜移植，因此寻求合适的角膜替代物对角膜移植有着重大的医学价值。长期以来人们致力于研制生物相容性好、免疫原性低，以及眼部植入后修复效果好的角膜替代物，经过研究人们发现：高分子聚合物具有生物相容性低、力学特性可控性差的缺点而不能满足角膜治疗的需求。

近年来，随着脱细胞技术的发展，研究者们发现脱细胞角膜不仅保留了原有组织的三维立体结构，而且其主要成分为低免疫原性的胶原蛋白，具有生物相容性好、免疫原性低以及与人角膜结构相似的特点，为人角膜移植最佳的角膜替代物。

目前的角膜替代物的研发、生产等均在反应瓶中通过摇床振荡来完成，在处理过程中处理量小，成本较高，限制了角膜的大规模生产及应用。

技术实现要素：

为达到上述目的，本发明实施例提供一种角膜脱细胞系统，能够在保证角膜脱细胞的质量的同时，进行大量的批处理，并且使用方便，成本低廉，为角膜的大规模生产及应用创造条件。

本发明实施例提供一种角膜脱细胞系统，包括：

脱细胞设备、振荡设备、脱细胞试剂罐和注射用水罐；

所述脱细胞设备包括反应罐；

所述振荡设备设置于所述反应罐下部，用于带动所述反应罐进行振荡；

所述脱细胞试剂罐和所述注射用水罐分别和所述反应罐连通，用 于交替的向所述反应罐内提供脱细胞试剂和注射用水，所述反应罐用于对动物角膜进行脱细胞处理，获得脱细胞角膜。

优选的，所述振荡设备包括底座与托盘，所述底座内设置有电机，所述电机的输出端连接有偏心轮，所述偏心轮与所述托盘固定连接。

优选的，所述脱细胞设备还包括保温箱，所述反应罐设置于所述保温箱内；所述底座与所述保温箱固定连接，所述托盘位于所述保温箱内，所述偏心轮通过所述保温箱底部设置的通孔伸入所述保温箱内。

优选的，所述托盘上设置有卡扣部件，用于对所述反应罐进行固定。

进一步地，所述卡扣部件为四个，并且对称设置在所述托盘相对于反应罐的表面上。

可选的，所述脱细胞试剂罐的输入端设置有脱细胞试剂补液阀，所述脱细胞试剂罐的输出端与所述反应罐连通；

所述注射用水罐的输入端设置有注射用水补液阀，所述注射用水罐的输出端与所述反应罐连通；

其中，所述脱细胞试剂罐中设置有制冷剂第一循环装置，所述注射用水罐中设置有制冷剂第二循环装置，所述保温箱中设置有制冷剂第三循环装置，所述制冷剂第一循环装置、所述制冷剂第二循环装置与所述制冷剂第三循环装置用于流通制冷剂。

优选的，所述角膜脱细胞系统还包括制冷机，所述制冷机的输出端分别与所述制冷剂第一循环装置的入口、所述制冷剂第二循环装置的入口以及所述制冷剂第三循环装置的入口连通；输入端分别与所述制冷剂第一循环装置的出口、所述制冷剂第二循环装置的出口以及所述制冷剂第三循环装置的出口连通；所述制冷机的输出端与所述制冷剂第一循环装置的入口、所述制冷剂第二循环装置的入口以及所述制冷剂第三循环装置的入口之间分别设置有制冷剂一阀、制冷剂二阀和制冷剂三阀。

可选的，

所述脱细胞试剂罐与所述反应罐之间连接有第一蠕动泵；

所述注射用水罐与所述反应罐之间连接有第二蠕动泵。

优选的，所述第一蠕动泵与所述反应罐之间设置有第一过滤装置；所述第二蠕动泵与所述反应罐之间设置有第二过滤装置。

可选的，所述角膜脱细胞系统还包括废液罐和隔膜泵，所述废液罐的入口与隔膜泵的输出端连通，所述隔膜泵的输入端分别连接废液管和泡沫管的一端；所述废液管与所述泡沫管的另一端分别连接有排液阀和排沫阀，且分别与所述反应罐连通。

优选的，所述角膜脱细胞系统还包括控制设备，所述控制设备分别与所述脱细胞试剂补液阀、注射用水补液阀、制冷剂一阀、制冷剂二阀、制冷剂三阀、排液阀与排沫阀连接，用于分别控制所述脱细胞试剂补液阀、注射用水补液阀、制冷剂一阀、制冷剂二阀、制冷剂三阀、排液阀与排沫阀的开和关；

所述控制设备分别与所述振荡设备、第一蠕动泵、第二蠕动泵、第一过滤装置、第二过滤装置、隔膜泵和所述制冷机连接，用于控制所述振荡设备进行振荡，控制所述第一蠕动泵与第二蠕动泵将所述脱细胞试剂与所述注射用水输送到所述反应罐，控制所述第一过滤装置与第二过滤装置对进入所述反应罐的脱细胞试剂与注射用水进行过滤除菌，以及控制所述制冷机分别对所述脱细胞试剂罐、所述注射用水罐和所述保温箱进行制冷。

本发明实施例提供一种角膜脱细胞系统，当需要对角膜进行脱细胞处理时，可将经溶胀与病毒灭活处理的角膜放置于所述反应罐中，通过所述脱细胞试剂罐与所述注射用水罐交替向所述反应罐中提供适量脱细胞试剂，使得所述反应罐中的角膜以高渗-低渗形式进行脱细胞过程，开启振荡设备，使得振荡设备振荡，并带动所述反应罐进行振荡，处于反应罐中的角膜与脱细胞试剂或者注射用水在振荡作用下充分接触，进行脱细胞，脱细胞过程完成之后，将脱细胞后的废液排出，获得脱细胞角膜。能够在保证角膜脱细胞的质量的同时，进行大量的批处理，并且使用方便，成本低廉，为角膜的大规模生产及应用创造条件。克服了现有技术中批处理量小，成本较高，以及难以实现角膜的大规模生产及应用的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种角膜脱细胞系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的振荡设备与反应罐的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种偏心轮带动反应罐做往复运动的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种反应罐在托盘上通过卡扣固定的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种包括保温箱的角膜脱细胞系统的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种角膜脱细胞系统的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种角膜脱细胞系统的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种角膜脱细胞系统的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种角膜脱细胞系统的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种角膜脱细胞系统的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的再一种角膜脱细胞系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1，为本发明实施例提供的一种角膜脱细胞系统的结构示意图，包括：

脱细胞设备1、振荡设备2、脱细胞试剂罐3和注射用水罐4；

所述脱细胞设备1包括反应罐12；

所述振荡设备2设置于所述反应罐12下部，用于带动所述反应罐12进行振荡；

所述脱细胞试剂罐3和所述注射用水罐4分别和所述反应罐12连通，用于交替的向所述反应罐12内提供脱细胞试剂和注射用水，所述反应罐12用于对动物角膜进行脱细胞处理，获得脱细胞角膜。

本发明实施例提供一种角膜脱细胞系统，当需要对角膜进行脱细胞处理时，可将经溶胀与病毒灭活处理的角膜放置于所述反应罐12中，通过所述脱细胞试剂罐3与所述注射用水罐4交替向所述反应罐12中提供适量脱细胞试剂与注射用水，使得所述反应罐12中的角膜处于适当的温度下以高渗-低渗形式进行脱细胞过程，开启振荡设备2，使得振荡设备2振荡，并带动所述反应罐12进行振荡，处于反应罐12中的角膜与脱细胞试剂或者注射用水在振荡作用下充分接触，并进行脱细胞，脱细胞过程完成之后，将脱细胞后的废液排出，获得脱细胞角膜。

由上可知，在整个操作过程中，通过物理振荡方法对待处理的角膜进行脱细胞，能够在保证角膜脱细胞的质量的同时，进行大量的批处理，并且使用方便，成本低廉，为角膜的大规模生产及应用创造条件。克服了现有技术中批处理量小，成本较高，以及难以实现角膜的 大规模生产及应用的缺陷。

其中，对所述振荡设备2的结构不做限定，只要所述振荡设备2能够带动所述反应罐12发生振荡即可。本发明的一实施例中，参见图2，所述振荡设备2包括底座21与托盘22，所述底座21内设置有电机，所述电机的输出端连接有偏心轮23，所述偏心轮23与所述托盘22固定连接。开启振荡设备2时，所述底座21内的电机发生运动，带动所述偏心轮23发生转动，由于偏心轮23的轴孔偏向一边，因此，在轴旋转时，所述偏心轮23带动所述托盘22发生往复运动，使得位于托盘22上方的反应罐12发生振荡，从而使得所述反应罐12内的角膜与脱细胞试剂振荡进行脱细胞。

参见图3，对所述偏心轮23的个数不做限定，所述偏心轮23可以为4个，且均匀分布于所述托盘22底部，与所述托盘22底部固定连接，对所述偏心轮23与所述托盘22底部的固定方式不做限定，可以通过螺栓进行连接，也可以通过焊接、卡接等方式进行连接。对所述电机的个数不做限定，所述电机可以为一个，也可以为多个，每一个所述电机的输出端与所述偏心轮23连接，带动所述偏心轮23转动。优选的，每一个所述电机带动所述偏心轮23同步运动。

为了避免在所述反应罐12发生振荡时，所述反应罐12在托盘22上方发生位移，甚至在振荡频率较高时发生倾倒，优选的，参见图4，所述托盘22上设置有卡扣部件24，用于对所述反应罐12进行固定。

其中，对所述卡扣部件24的个数不做限定，只要能够将所述反应罐12固定于所述托盘22上即可，优选的，所述卡扣部件24为四个，并且对称设置在所述托盘22相对于反应罐12的表面上。这样，在偏心轮23的带动下，所述反应罐12与所述托盘22能够共同发生振荡，而同时能够保证所述反应罐12不会在所述托盘22上发生位移，提高操作的安全性。

本发明的一实施例中，参见图5，所述脱细胞设备还包括保温箱11，所述反应罐12设置于所述保温箱11内；所述底座21与所述保温箱11固定连接，所述托盘22位于所述保温箱11内，所述偏心轮23通过所述保温箱11底部设置的通孔伸入所述保温箱11内。通过 设置保温箱11，能够对所述反应罐12进行降温、保温，使得所述反应罐12内的角膜能够保持在最佳的温度下进行脱细胞。

其中，对所述脱细胞试剂罐3与所述注射用水罐4不做限定，只要所述脱细胞试剂罐3与所述注射用水罐4能够对进入反应罐12内的脱细胞试剂与注射用水进行预冷即可。本发明的一实施例中，参见图6，所述脱细胞试剂罐3的输入端设置有脱细胞试剂补液阀a，所述脱细胞试剂罐3的输出端与所述反应罐12连通；所述注射用水罐4的输入端设置有注射用水补液阀b，所述注射用水罐4的输出端与所述反应罐12连通；其中，所述脱细胞试剂罐3中设置有制冷剂第一循环装置31，所述注射用水罐4中设置有制冷剂第二循环装置41，所述保温箱11中设置有制冷剂第三循环装置111，所述制冷剂第一循环装置31、所述制冷剂第二循环装置41与所述制冷剂第三循环装置111用于流通制冷剂。

采用此结构，打开所述脱细胞试剂补液阀a，可以将脱细胞试剂输送给所述脱细胞试剂罐3，打开所述注射用水补液阀b，可以向所述注射用水罐4输送注射用水，当将所述脱细胞试剂输送给所述反应罐12之前，将制冷剂流经制冷剂第一循环装置31，能够对所述脱细胞试剂罐3内的脱细胞试剂进行制冷，为所述脱细胞试剂进入所述反应罐12保持脱细胞所需的反应温度创造条件，同样的，当交替将所述注射用水输送给所述反应罐12之前，将制冷剂流经制冷剂第二循环装置41，能够对所述注射用水罐4内的注射用水进行制冷，为所述注射用水进入所述反应罐12保持脱细胞所需的温度创造条件，当将所述脱细胞试剂或者注射用水输送至所述反应罐12之前，将制冷剂流经所述制冷剂第三循环装置111，为所述反应罐12在进行角膜脱细胞所需的温度创造条件。

其中，对所述脱细胞试剂罐3和所述注射用水罐4的结构不做限定，所述脱细胞试剂罐3和所述注射用水罐4可以为圆柱体罐体，也可以为立方体罐体。

对所述制冷剂第一循环装置31在所述脱细胞试剂罐3中的设置方式不做限定，对所述制冷剂第二循环装置41在所述注射用水罐4中的设置方式不做限定，只要使得所述制冷剂流经所述制冷剂第一循 环装置31与所述制冷剂第二循环装置41后，能够对所述脱细胞试剂罐3内的脱细胞试剂以及所述注射用水罐4内的注射用水进行制冷即可。

例如，所述脱细胞试剂罐3和所述注射用水罐4可以为具有夹层结构的罐体，所述制冷剂第一循环装置31和所述制冷剂第二循环装置41可以为螺旋形的盘管，所述螺旋形的盘管分别位于所述脱细胞试剂罐3和所述注射用水罐4的夹层结构中，所述制冷剂流经所述制冷剂第一循环装置31和所述制冷剂第二循环装置41时，能够对所述脱细胞试剂罐3和所述注射用水罐4内的脱细胞试剂和注射用水进行连续不断地换热。

优选的，所述脱细胞试剂罐3内还可以设置有第一液位电极(图中未示出)和第一温度电极(图中未示出)，分别对所述脱细胞试剂罐3内的脱细胞试剂的液位和温度进行检测，以便对所述脱细胞试剂罐3内的脱细胞试剂的量与温度进行及时调整；所述注射用水罐4内还设置有第二液位电极(图中未示出)和第二温度电极(图中未示出)，分别对所述注射用水罐4内的注射用水的液位和温度进行检测，以便对所述注射用水罐4内的注射用水的量与温度进行及时调整。

对所述制冷剂第三循环装置111在所述保温箱11中的设置方式也不做限定，只要所述保温箱11能够对所述保温箱11内的反应罐12进行保温即可。优选的，参见图7，所述制冷剂第三循环装置111设置在所述保温箱11内的上方，所述制冷剂第三循环装置111的下方设置有风扇112，当所述制冷剂第三循环装置31经过制冷剂时，对所述制冷剂第三循环装置111周围的空间制冷效果更好，这时所述风扇112能够使得所述保温箱11空间中的空气发生流动，从而对所述保温箱11内各个角落的空气进行制冷，对保温箱11进行降温、保温，使得所述保温箱11内的反应罐12能够得以均匀制冷。

其中，对所述保温箱11内的制冷剂第三循环装置111的结构不做限定，所述第三制冷剂循环设置111可以为冷凝盘管，所述制冷剂流经所述冷凝盘管，与所述保温箱11内的空气进行换热，达到对所述保温箱11内的空气进行制冷的目的。

对所述保温箱11的制备材质不做限定，由于所述反应罐12位于 所述保温箱11内部，优选的，所述保温箱11为有机玻璃制成。在外部能够观察到所述保温箱11内的情况，便于及时对可能发生的异常情况进行处理。

本发明的一实施例中，参见图8，所述角膜脱细胞系统还包括制冷机7，所述制冷机7的输出端分别与所述制冷剂第一循环装置31的入口、所述制冷剂第二循环装置41的入口以及所述制冷剂第三循环装置的入口连通；输入端分别与所述制冷剂第一循环装置31的出口、所述制冷剂第二循环装置41的出口以及所述制冷剂第三循环装置111的出口连通；所述制冷机7的输出端与所述制冷剂第一循环装置31的入口、所述制冷剂第二循环装置41的入口以及所述制冷剂第三循环装置111的入口之间分别设置有制冷剂一阀c、制冷剂二阀d和制冷剂三阀e。通过设置制冷机7，能够连续不断地对所述制冷剂第一循环装置31、所述制冷剂第二循环装置41与所述制冷剂第三循环装置111提供制冷剂，打开所述制冷剂一阀c、制冷剂二阀d和制冷剂三阀e，所述制冷剂分别流经所述制冷剂第一循环装置31、所述制冷剂第二循环装置41以及所述制冷剂第三循环装置111，分别对所述脱细胞试剂、注射用水以及保温箱11内的空气进行制冷，并且通过设置所述制冷剂一阀c、制冷剂二阀d和制冷剂三阀e，能够对所述制冷剂一阀c、制冷剂二阀d和制冷剂三阀e进行控制来实现制冷，避免人工干预将细菌带入所述脱细胞试剂或者注射用水造成污染。

本发明的一优选实施例中，参见图9，所述脱细胞试剂罐3与所述反应罐12之间连接有第一蠕动泵81；所述注射用水罐4与所述反应罐12之间连接有第二蠕动泵82。通过设置所述第一蠕动泵81，能够在所述脱细胞试剂罐3与所述反应罐12之间的位置关系没有限定的情况下，将所述脱细胞试剂罐3内的脱细胞试剂在所述第一蠕动泵81的动力作用下输送至所述反应罐12，同样的，通过设置所述第二蠕动泵82，能够在所述注射用水罐4与所述反应罐12之间的位置关系没有限定的情况下，将所述注射用水罐3内的注射用水在所述第二蠕动泵82的动力作用下输送至所述反应罐12。

本发明的又一优选实施例中，所述第一蠕动泵81与所述反应罐12之间设置有第一过滤装置91；所述第二蠕动泵82与所述反应罐之 间设置有第二过滤装置92。通过设置所述第一过滤装置91，当所述脱细胞试剂经过所述第一蠕动泵81被输送至所述反应罐12时，能够对进入所述反应罐12之前的脱细胞试剂进行过滤除菌，避免所述第一蠕动泵81可能带入的细菌进入所述反应罐12对待处理的角膜造成污染；同样的，通过设置所述第二过滤装置92，当所述注射用水经过所述第二蠕动泵82被输送至所述反应罐12时，能够对进入所述反应罐12之前的注射用水进行过滤除菌，避免所述第二蠕动泵82可能带入的细菌进入所述反应罐12对待处理的角膜造成污染。

其中，对所述第一过滤装置91与第二过滤装置92不做限定，所述第一过滤装置91与第二过滤装置92可以为具有滤芯的过滤器，优选的，所述滤芯的直径为0.22微米。在所述脱细胞试剂与所述注射用水经所述第一蠕动泵81与第二蠕动泵82进入所述反应罐12之前，可能带入的细菌经所述第一过滤装置91与所述第二过滤装置92中的滤芯截留，能够避免细菌进入所述反应罐12中。

本发明的又一实施例中，参见图10，所述角膜脱细胞系统还包括废液罐10和隔膜泵101，所述废液罐10的入口与隔膜泵101的输出端连通，所述隔膜泵101的输入端分别连接废液管102和泡沫管103的一端，所述废液管102与所述泡沫管103的另一端分别连接有排液阀f和排沫阀g，且分别与所述反应罐12连通。

采用此结构，当反应罐12内的角膜与脱细胞试剂在设定时间完成脱细胞之后，打开所述排液阀f和排沫阀g，所述脱细胞后的废液经所述隔膜泵101从所述反应罐12中抽出，其中，所述废液中产生的大量泡沫在通过所述泡沫管103被排放至所述废液罐8中，大部分废液通过所述废液管102被排放至所述废液罐8中，其中，隔膜泵101能够防止所述废液在排放过程中发生回流而进入所述反应罐12中。

其中，对所述废液管102与所述泡沫管103的制作材质不做限定，优选的，所述废液管102可以为不锈钢软管，所述泡沫管103可以为硅胶软管，所述废液管102与所述泡沫管103与所述反应罐12连通处设置有快装接头，在使用时，方便安装。

为了检测方便，所述反应罐12内还设置有泡沫传感器，能够对 泡沫进行检测，当泡沫达到设定量时，打开所述排沫阀g将所述废液中的泡沫及时排出。

其中，对所述反应罐12的结构不做限定，所述反应罐12可以为圆柱体、立方体等。

优选的，所述反应罐12为圆柱体，且所述反应罐12的内还设置有第三液位电极，能够对所述反应罐12中的脱细胞试剂量或者注射用水量进行实时监测，及时向所述反应罐12中补充脱细胞试剂或者注射用水，并且还能够对所述反应罐12中的废液量进行实时检测，及时将所述反应罐12中的废液排至所述废液罐8内。

本发明的又一实施例中，所述角膜脱细胞系统还包括控制设备(图中未示出)，所述控制设备分别与所述脱细胞试剂补液阀a、注射用水补液阀b、制冷剂一阀c、制冷剂二阀d、制冷剂三阀e、排液阀f与排沫阀g连接，用于分别控制所述脱细胞试剂补液阀a、注射用水补液阀b、制冷剂一阀c、制冷剂二阀d、制冷剂三阀e、排液阀f与排沫阀g的开和关；所述控制设备分别与所述振荡设备2、第一蠕动泵81、第二蠕动泵82、第一过滤装置91、第二过滤装置92、隔膜泵101和所述制冷机7连接，用于控制所述振荡设备2进行振荡，控制所述第一蠕动泵81与第二蠕动泵82将所述脱细胞试剂与所述注射用水输送到所述反应罐12，控制所述第一过滤装置91与第二过滤装置92对进入所述反应罐12的脱细胞试剂与注射用水进行过滤除菌，以及控制所述制冷机7分别对所述脱细胞试剂罐3、所述注射用水罐4和所述保温箱11进行制冷。通过设置所述控制设备，能够实现自动化控制，节省人力。

进一步地，参见图11，所述角膜脱细胞系统还包括与所述脱细胞试剂补液阀a连通的脱细胞试剂储存装置5，与所述注射用水补液阀b连通的注射用水储存装置6，以及设置在所述脱细胞储存装置5下面的第一升降装置51，和设置在所述注射用水储存装置6下面的第二升降装置61。

采用此结构，当所述脱细胞试剂储存装置5的脱细胞试剂液面低于所述脱细胞试剂罐3时，通过所述第一升降装置51调节所述脱细胞试剂储存装置5的高度，使得所述脱细胞试剂储存装置5中的脱细 胞试剂在打开脱细胞试剂补液阀a时能够在重力作用下输送至所述脱细胞试剂罐3中，同样的，所述注射用水储存装置6的高度也可以通过所述第二升降装置61进行调节，使得所述注射用水储存装置6中的注射用水在打开所述注射用水补液阀b时能够在重力作用下输送至所述注射用水罐4中。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。