可堆叠细胞滤网的制作方法与工艺

本发明涉及一种用于从包含单细胞或细胞区室的悬浮液中去除超过某个直径的颗粒的过滤器系统，其中过滤器系统的外形适于装配到具有不同尺寸开口的至少两个实验室容器。

背景技术：
在生物学研究或医学诊断中，常常需要将例如组织等样品解离成隔离的细胞。组织解离常常通过酶解和/或使用破碎装置的机械切割来实现，例如，如在EP1843852B1中所公开的那样。在解离的情况下，通过过滤而从未解离的组织碎片中分离出单细胞。用于生物学研究或医学诊断的过滤器系统是长期以来已知的。最初使用纱布来从较大的颗粒或组织中分离出隔离的细胞。由于纱布部分地吸收样品的液体，所以使用包括过滤用网孔的所谓细胞滤网用于这个目的。根据待分离的颗粒，例如根据目标细胞的尺寸，可以得到若干网孔尺寸的细胞滤网。由于用于生物学研究或医学诊断的最常见的实验室容器为所谓的管，即，具有翻盖或螺纹帽的圆柱形容器，所以期望执行到这样的管中的过滤而无需对样品进行进一步的处理。可以提供用于若干不同容积的具有不同尺寸开口的管。就对细胞进行研究的研究者而言，特别地15ml和50ml为常用的管格式。市售的实验室使用的细胞滤网为一次性的，无菌包装的，并且可以用于与不同容器和应用一起使用。例如，EP0593767、CH241194或US2331234公开了过滤器系统，其以过滤器凸缘由容器开口支承的方式插入到如管等容器中。换言之，过滤器系统悬挂在管中，这意味着这种过滤器系统仅在它们被设计用于的管尺寸的情况下才将发挥作用。在WO2009/096790A1中公开了一种类似的过滤器系统，其中过滤器设置有装配到容器外侧的多个支承边缘。过滤器经由支承边缘倚靠在容器上。简单地落位在容器（管）上的现有技术的过滤器容易倾斜。悬挂在容器（管）中的现有技术的过滤器在过滤器和容器的侧壁之间基本上不留空间，当过滤器填充了液体（悬浮液）时，这不利于通风。结果为“流动停止”，特别是如果处理略微粘性的样品和需要手动地举起过滤器。过滤区设置在带握把的框架中，以便在不触碰筛区的情况下操作过滤器并且保存无菌条件。但是，把手是相当小的，从而难以在实验室中的通常工作条件下操作。而且，过滤器系统在筛上方的容积太小而不能容纳标准管的体积，这使得在移液操作期间如果液体并不立即流过筛，则需要进行再填充。而且，设计用于具有小容积的实验室容器的过滤器系统通常为具有小过滤区的小尺寸的物体。小过滤区容易堵塞和/或处理速度相当低。另一方面，具有较小直径的管的处理在减小的清洗体积、搁物架空间、利用离心机处理更大量的样品和在离心之后更好的造粒方面具有明显的优点。因此，需要一种提供充分的过滤器效率但也对于小管尺寸兼容的过滤器系统。

技术实现要素：
因此本发明的目的在于提供一种细胞滤网，其具有高的过滤效率，并且与具有不同开口尺寸的管兼容，即，至少装配在标准15ml和50ml实验室管上。该目的利用一种用于从细胞悬浮液中分离颗粒的细胞滤网来完成，该细胞滤网包括具有基本上垂直于悬浮液的流动方向的至少一个过滤区的上部、和适于装配到具有不同尺寸开口的至少两个管的开口中的下部，其中下部具有第一部分和至少一个第二部分，第一部分包括具有第一管的开口的直径的肩部或凸缘，第二部分包括内壁和外壁作为用于第二管的颈部的插口，其中第一部分的直径大于第二部分的直径。至少一个第二部分的内壁和外壁形成为容纳第二管的颈部，即，定形为插口以便装配到第二管。插口应该装配到第二管以向该管提供压入配合保持器，来防止细胞滤网从该管倾斜。根据本发明的细胞滤网的至少一个第二部分的内壁和外壁使得能够在至少两种不同的标准管（如15ml和50ml管）上无倾斜地堆叠细胞滤网。此外，因为细胞滤网堆叠在管上而并非夹在管上或拧在管上，所以能够容易地从管去除细胞滤网。基本上垂直于悬浮液的流动方向定位的至少一个过滤区可以精确地垂直于流动方向定位或者相对于流动方向略微偏离0°-15°。根据本发明的细胞滤网可以用于从细胞悬浮液中分离颗粒。分离颗粒包括例如从通过机械（例如研磨或破碎）或化学手段（例如酶解）解离的组织中分离单细胞。在该情况下，从不希望的颗粒中分离目标细胞。而且，分离颗粒包括细胞区室的分离，如通过从完整的细胞或组织分裂细胞而得到的线粒体、细胞核、核糖体和囊泡。而且，细胞滤网本身可以用于通过推动组织（例如脾）经过细胞滤网的网孔来解离组织。附图说明图1为根据本发明的细胞滤网的示意侧视图。图2为根据本发明的细胞滤网的示意侧视图。图3为具有圆柱形上部的细胞滤网的示意侧视图。图4为待插入到细胞滤网中的过滤器框架。图5为在下部上的支承结构中具有凹部的细胞滤网。图6为具有凸缘和在凸缘之间的通风区的细胞滤网。图7为堆叠的细胞滤网。图8为具有凹槽的细胞滤网的上部。图9为具有特征组合的堆叠细胞滤网的侧视图。具体实施方式图1表示根据本发明的细胞滤网的示意侧视图：15ml标准管1插入到细胞滤网的下部7的插口2中。下部7包括用于倚靠在50ml标准管（未图示）的开口上的肩部或凸缘4。上部6包括筛区3和贮存容积5。根据本发明的细胞滤网的筛区并未结合到框架中，而是结合到上部的闭合主体中。因此，细胞滤网能够容易地从无菌包装取出，而不会触碰筛，从而避免污染筛，并且根据本发明，并不需要从滤网的任何部分突出的柄或把手。安装有这样的细胞滤网的管能够毫不费力地储存在标准的搁物架中。在本发明的第一实施例中，过滤区的直径大于细胞滤网下部的第一部分和第二部分的内径。当然，第一部分和第二部分的内径对应于待放置在插口2和肩部或凸缘4处的管的外径。能够利用直径小于细胞滤网下部的第一部分和第二部分的内径的过滤区。在该变型中，细胞滤网的上部设置有更多的储存容积，但减小了过滤器表面积。对于大部分应用而言，本发明的这种变型是不优选的。图2表示细胞滤网的侧视图，其中15ml标准管1和50ml标准管8就位。过滤区3具有大于第一部分和第二部分（即，在插口2和肩部或凸缘4处）的内径9和10的直径。优选地，过滤区3的直径比第一部分的内径9大至少1%，优选地大10%至25%，并且比第二部分的内径10大至少25%，优选地大50%至150%。在另一实施例中，细胞滤网的上部具有基本上等于标准50ml管的盖的外径。细胞滤网的上部可以为基本上圆柱形状或圆锥形状。下部基本上定形为圆锥形，或者可以设置有具有不同外径的至少两个圆锥形部分。图3表示具有圆柱形上部的细胞滤网。无论其形状如何，细胞滤网的上部和下部彼此共有一定角度。尤其如果将细胞滤网与15ml标准管一起使用，则该角度不应太小而不能防止堵塞。如果角度太大，则到管中的延伸部会太大，并且细胞滤网的整体尺寸会防止至少两个细胞滤网的堆叠。如图1中的8所示，细胞滤网的上部与下部之间的角度优选地为105°至165°之间。在本发明的另一实施例中，细胞滤网设置有具有内径和内部空间的上部，以允许至少两个细胞滤网堆叠。细胞滤网的上部优选地具有至少10ml的容积，特别地15ml至30ml的容积（图1中的5）。可堆叠细胞滤网可以用于顺序或分级过滤，即，细胞悬浮液首先通过具有大网孔尺寸的细胞滤网过滤到具有更小网孔尺寸的第二细胞滤网中，并且若需要则过滤到具有甚至更小网孔尺寸的另外的滤网中。能够从细胞悬浮液去除粗粒，而不会堵塞过滤器，并且因此缩短了处理时间。细胞滤网可以包括带有肩部或凸缘的具有不同外径的下部的两个、三个、四个或五个部分，以接纳具有不同内径的管的开口。图3表示具有用于管8和12的两组肩部或凸缘4和11的细胞滤网。特别地，细胞滤网包括装配到具有15ml和50ml容积的管中的具有不同外径的下部的两个部分。可以获得具有15ml和50ml容积的常用管，例如如BDFalcons或CorningCentrifugeTube。细胞滤网的下部上的肩部或凸缘优选地以使得能够无倾斜地堆叠细胞滤网的方式布置。在该专利申请中使用的术语“肩部或凸缘”旨在包含形成在细胞滤网的下部上的任何结构，如边缘或边沿，以在管状容器的开口上或中对细胞滤网提供适当的机械支承。本领域技术人员知道使得细胞滤网的下部能够以无倾斜的方式堆叠在管上的结构。在本发明的进一步的实施例中，细胞滤网设置有具有用于通风的至少一个凹部的肩部或凸缘。肩部或凸缘可以包括用于通风的1个至25个之间的凹部。图5表示细胞滤网，在其下部上的肩部/边沿状支承结构中具有多个凹部。在图6所示的本发明的变型中，细胞滤网包括相当小的凸缘，在凸缘之间具有宽大的通风区。在这样的情况下，细胞滤网可以包括3至10个凸缘，在凸缘之间具有以与肩部/边沿/边缘状结构中的凹部相同的方式起作用的通风区。发现了平行于流动方向定向的过滤区并不像垂直于流动方向定向的过滤区那样多地有助于过滤性能或能力。例如，通过将垂直于流动方向定向的过滤区扩大35%，与通过将平行于流动方向定向的过滤区扩大170%，实现大致相同的过滤处理量。因此，细胞滤网优选地设置垂直于细胞悬浮液的流动方向的仅一个过滤区。因此，与具有将过滤器悬挂到管中的特征相比，具有直径大于管的垂直于流动方向的过滤区是更高效的。为了过滤大量的细胞悬浮液，可能需要提供更多可用的垂直于流动方向的过滤区。对于这样的情况，细胞滤网可以设置包括垂直于细胞悬浮液的流动方向的至少一个过滤区和沿着细胞悬浮液的流动方向的至少一个过滤区的上部。细胞滤网的至少一个过滤区可以设置在位于细胞滤网上部中的框架中。框架可以包括垂直于细胞悬浮液的流动方向的至少一个过滤区和/或沿着细胞悬浮液的流动方向的至少一个过滤区。图4以举例的方式表示待插入到细胞滤网中的过滤器框架。根据本发明的细胞滤网的上部和下部可以一体地形成或者形成为分离体（参见图5）。在第一种情况下，细胞滤网由一件构成。如果细胞滤网包括能够分离的上部和下部，则包括过滤区的上部可以与下部断开并且堆叠在第二细胞滤网上。图7表示该实施例的堆叠的细胞滤网。为了更好地处理，尤其当细胞滤网的使用者佩戴手套时，细胞滤网的上部可以设置凹槽的细微波纹，其可以沿着流动方向或垂直于流动方向定向。图8表示细胞滤网的配备有凹槽的与下部分离的上部。在本发明的另一实施例中，下部的第二部分的插口的外壁设置有开口。开口使得细胞滤网的使用者能够观察所安装的较小管的填充高度。此外，优选的是下部的第二部分的插口的内壁比外壁短。在图6中描绘了两个实施例。图9表示堆叠的细胞滤网的侧视图，具有本发明的以下特征的组合：-过滤区的直径大于第一部分和第二部分的直径。-在凸缘之间具有宽大的通风区的小凸缘。-上部设置有凹槽。-下部基本上定形为与上部共有105-165°的角度的圆锥。-第二部分的插口定形为接纳标准15ml管的颈部。-细胞滤网的上部和下部为分离体。-下部的第二部分的插口的外壁设置有开口，以允许控制第二管中的液位。-下部的第二部分的插口的内壁比外壁短。为了更好地理解本发明，图9示出了并非细胞滤网的正常使用时的情况的两个安装的管。应当指出的是并非图9所示的本发明的所有特征需要在细胞滤网上实施同时。细胞滤网可以由各种材料制造，优选地由塑料制造，例如聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯、玻璃、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚四氟乙烯（PTFE）、热塑性聚氨酯（TPU）、硅酮、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚乙烯醇（PVA）或包括上述材料中的一种或多种的混合物。根据本发明的细胞滤网可以包括具有在10μm至500μm之间的网孔尺寸的过滤区，例如10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200或500μm。过滤器可以由塑料制造，如聚酰胺（PA）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯、玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚四氟乙烯（PTFE）、硅酮、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和/或聚乙烯醇（PVA）、聚醚砜（PES）。示例将根据本发明（如图1至图3、图5和图6所示）和现有技术（EP0593767，类似于图4）的细胞滤网的效率进行了比较。两种细胞滤网都固定在50mLFALCON管上方数毫米的支架中，使得滤液滴落到管中而没有在粘性细胞悬浮液中有时会出现的流动停止的风险。通过利用gentleMACS解离器上的程序B在10mLPEB中解离小鼠肝，来形成小鼠肝悬浮液。利用90mLPEB来稀释细胞悬浮液。将9mL的稀释细胞悬浮液给予每个细胞滤网。收集流经量并且测量体积。根据本发明的细胞滤网具有346mm2的底部过滤面积，而根据现有技术的细胞滤网（如图4所示）具有595mm2的侧部过滤面积和346mm2的底部过滤面积（总过滤面积：941mm2)。为了更好地比较，而将现有技术的细胞滤网的侧壁按四分之一密封。对于高效的细胞滤网，会期待流经体积与过滤面积成比例地增加。如从下表可看出，尽管根据现有技术的细胞滤网的过滤面积具有根据本发明的细胞滤网的过滤面积的172%，但是其流经量仅增加55%。这是由于与底部过滤区相比侧壁过滤区的较低的过滤效率。在另一实施例中，示出了与现有技术的细胞滤网（941mm2）相比，根据本发明的过滤面积增加36%（475mm2），从而产生更高的流经体积。基于相同的过滤面积，根据本发明的细胞滤网比现有技术的细胞滤网更高效。对于大部分过滤问题，根据本发明的细胞滤网的过滤能力是足够的。而且，由于如在本申请的权利要求中限定的其形状，使得根据本发明的细胞滤网能够可靠地放置在标准15ml和50ml实验室管两者上，而现有技术的细胞滤网仅装配到标准50ml实验室管中或者需要单独的支架。