一种高效分离纯化胰岛的装置的制作方法

文档序号:11835927阅读:616来源:国知局

本发明涉及生物医学领域,特别是涉及一种胰岛分离纯化装置,具体地说本发明可以节省胰岛获得的时间,保证较高的胰岛活性率,且提高胰岛纯度,且节约成本。



背景技术:

糖尿病已成为危险人类健康的第三大杀手,糖尿病体质的患者是细菌生长的“沃土”,同时也伴随着白细胞吞噬功能的下降,从而更易倒置炎症和自身免疫疾病,包括呼吸道感染、皮肤感染、视网膜病变等。胰岛作为胰腺分泌胰岛素的唯一组成部分,是许多大小不等的和形状不定的胰岛细胞团,散在分布于胰腺的不同部位,可控制糖的代谢,维持体内血糖稳定在一个正常波动水平。在现今,治疗糖尿病(尤其是1型糖尿病)最理想的方法是胰岛移植(世界华人消化杂志2012年11月28日;20(33):3186-3190)。现在主流的从供体获得胰岛的机械分离法,持续用机械力和消化液的流动来冲击胰腺达到消化的目的,比如专利(专利号:201210563477.1)、(专利号:200980156514.3)、(专利号:201210222446.X)、(专利号:200510040622.8)、(专利号:200580043739.X)以及(专利号:201410196765.7)。然而,这些方法分离胰岛,存在胰岛容易破碎,过滤时胰岛混合液容易丢失,消化分离所用时间较长影响胰岛活性,胰岛纯度不高,设备不易购买或者昂贵,人力物力耗费较多等缺点。本发明通过创新改进现有分离纯化装置,试图克服上述缺点。



技术实现要素:

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

1.一种胰岛分离纯化装置,其特征在于,该装置包括多节两端开口的离心管身,离心管帽,不同网孔尺寸的多层滤网,用于胰岛消化、分离纯化及收集。

2.根据权利要求1所述的胰岛分离纯化装置,其特征在于,所述离心管身两端均有螺纹开口,能实现与对应离心管帽或另一节离心管身的端端组装吻合。

3.根据权利要求1所述的胰岛分离纯化装置,其特征在于,所述离心管壁上有刻度值,用于计算管内液体量。

4.根据权利要求1所述的胰岛分离纯化装置,其特征在于,所述离心管外壁上有磨砂表面,用于作标记之用。

5.根据权利要求1所述的胰岛分离纯化装置,其特征在于,所述离心管身含有一节或多节短管身,用于增加管内空间和增加滤过次数。

6.据权利要求5所述的胰岛分离纯化装置,其特征在于,所述短管身中部横截面处可镶嵌有筛网。

7.根据权利要求1和权利要求6所述的胰岛分离纯化装置,其特征在于,所述滤网网孔尺寸为3-1000um。

8.根据权利要求1和权利要求5、6、7所述的胰岛分离纯化装置,其特征在于,所述含滤网的短管身可有不同组合方式组装,以实现不同胰岛尺寸的消化分离目的。

9.根据权利要求1所述的胰岛分离纯化装置,其特征在于,所述离心管(包括离心管身和管帽)和滤网由生物材料(含有PP材料、聚四氟乙烯、新型纳米或金属材料)制成。

有益效果

本发明涉及的胰岛分离方法,具有以下有益效果:

(1)本发明涉及的胰岛分离纯化装置,利用胰腺消化液中不同组织细胞的尺寸差异(单个细胞5-30um,胰岛70-220um,支持组织块>600um),通过多层差异性网孔尺寸网筛过滤消化液的装置,可以一次性获得较高纯度胰岛细胞,减少胰岛耗损,提高胰岛活性和移植成功率。

(2)本发明所涉及的胰岛分离纯化装置,利用胰腺消化液中不同组织细胞的尺寸差异,于同一只离心管内即可实现二次甚至多次消化,使胰腺消化比较完全,提高了胰岛得率,且节省消化酶的用量和消化时间。

(3)本发明所涉及的胰岛分离纯化装置,所需设备简单,不需要额外复杂昂贵的设备,且一次实验只需两只离心管即可完成实验,极大程度上节约了成本,且本发明装置可以由实验员在常规实验室利用普通材料(离心管、滤网、刀片等)自己制作完成,降低生产成本,特别适合中小型实验室研究员使用,亦可实现工业化批量生产。

(4)本发明所涉及的胰岛分离纯化装置,操作简单,不需要复杂的步骤,在常规实验室环境下即可进行,且消化过程人为干预少,减少细胞污染的可能性,且节省人力,节省时间,提高实验效率和成功率。

附图说明

图1本发明装置示意图:1离心管帽;2管外壁磨砂面;3胰腺组织;4粗孔筛;5、8结合处(可拆卸);6胰岛;7细孔筛;9单细胞混悬液;A上管节;B中管节;C下管节。

具体实施方式

以下将结合实例对本发明做进一步的说明。

一种高效分离纯化小鼠胰岛方法的具体操作步骤:

分离液的配制:Hanks液500mL加入羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES),配制成10mmol/L,0.22um孔径滤膜过滤除菌,调节pH值至7.2-7.4,4℃保存。

消化液的配制:临用之前新鲜配制,以Hanks液溶解胶原酶V,其最终质量浓度为1mg/mL;补充氯化钙,使钙离子最终摩尔浓度为10mmol/L;添加DNA裂解酶,其最终质量浓度为0.01mg/mL。0.22um孔径滤膜过滤除菌。

Ficoll 400配置:

(1)Ficoll 100g+Hank’s 200ml,完全溶解后加Hank’s至400ml即为25%Ficoll溶液。

(2)25%Ficoll 92ml+Hanks8ml即为23%Ficoll溶液。

(3)25%Ficoll80ml+Hanks20ml即为20%Ficoll溶液。

(4)25%Ficoll44ml+Hanks56ml即为11%Ficoll溶液。

双硫腙(DTZ)染料:取DTZ粉末10mg溶于3ml无水乙醇,加入50ul浓氨水,再加Hanks液12ml,4°储存备用。临用前用Hanks液按1∶100稀释,0.22um孔径滤膜过滤除菌。

本发明装置方法组:

(1)胰腺的获取:选取实验小鼠BALB/C,麻醉之(按10%水合氯醛(0.05ml/10g)*体重),腹部消毒(75%乙醇),开腹;找到十二指肠壶腹部,用丝线贴近十二指肠结扎壶腹部;沿胆囊管找到胆总管,靠近肝门处向胰头方向用5号头皮针进针,结扎固定针头;剪破心脏放血;沿头皮针缓慢注入4度预冷胶原酶V(1g/L)2mL,使胰腺充分膨胀,立即剪除胃与横结肠之间的大网膜及脾脏,沿十二指肠边缘自十二指肠向小肠方向剥离胰腺组织.剩余部分沿胰腺边缘完整取出,置 于本发明所述离心管中(15ml,上层滤网孔径600um,下层滤网孔径60um)。

(2)胰腺的消化:向步骤(1)所述离心管内加入胶原酶V(1g/L)6mL,覆盖所述胰腺,置于恒温水浴锅(37度)消化(约15min)。当胰腺呈现融化现象,震荡消化液变浑浊,出现乳糜样时,倒置离心管,使消化液与胰岛组织分离,终止消化。

(3)胰岛的纯化、离心:取出步骤(2)中包含下层滤网的离心管节,并倒置于另一离心管(含60um网孔)管口,用Hank’s液冲洗网上残留组织团,从离心管两端滤网反复冲洗数次,动作需轻柔。残留于滤网上沉淀物即为纯化后的完整胰岛,用RMPI-1640培养基(含10%NBS)2ml重悬,混匀,于37度细胞培养箱静置、备用。

(4)二次消化:对于残留于600um滤网上的未消化完全的胰腺组织块,重复上述步骤,利用上次未耗尽的胶原酶或重新加入胶原酶V(1g/L)2mL,继续消化未消化完成胰腺,并分离、收集胰岛细胞。

对照组为(传统方法组):

(1)胰腺的获取:选取实验小鼠BALB/C,麻醉之(按10%水合氯醛(0.05ml/10g)*体重),腹部消毒(75%乙醇),开腹;找到十二指肠壶腹部,用丝线贴近十二指肠结扎壶腹部;沿胆囊管找到胆总管,靠近肝门处向胰头方向用5号头皮针进针,结扎固定针头;剪破心脏放血;沿头皮针缓慢注入4度预冷胶原酶V(1g/L)2mL,使胰腺充分膨胀,立即剪除胃与横结肠之间的大网膜及脾脏,沿十二指肠边缘自十二指肠向小肠方向剥离胰腺组织.剩余部分沿胰腺边缘完整取出,置于本发明所述离心管中(15ml,上层滤网孔径600um,下层滤网孔径60um)。。

(2)胰腺的消化:将所得胰腺置入常规离心管中(15ml),向管内加入胶原酶V(1g/L)6mL,覆盖所述胰腺,置于恒温水浴锅(37度)消化(约15min)。当 胰腺呈现融化现象,震荡消化液变浑浊,出现乳糜样时,立即加入4℃含10%新生牛血清(NBS)的Hanks液10mL,终止消化。

(3)胰岛纯化、离心:用600um滤网,剪成圆形置于另一只离心管口,过滤(2)中所得混合液,滤液离心洗涤(1000rpm/mim*3min,Hank’s液)两次,沉淀物加25%Ficoll 4ml混匀,其上依次分别加入23%、20%、11%Ficoll液和Hank’s液各2ml,3000rmp/min*20min、4度离心,吸出23%-20%及20%-11%界面的胰岛,用Hank’s液于50ml离心管内洗涤两次备用。

(4)二次消化:对于(3)中滤网上大块胰腺组织,可以用离心管收集,重复上述消化、分离纯化步骤。

胰岛活性鉴定:

用台盼蓝染色法,死细胞被染成蓝色,活细胞不着色。加注0.1ml0.4%台盼蓝液(4%台盼蓝母液:称取4g台盼蓝,加少量蒸馏水研磨,加dd水至100ml,用滤纸过滤,4度保存。使用时,用hanks液稀释至0.4%。)至离心管中,同时加入0.9ml细胞悬液(细胞悬液/胎盘蓝液9∶1,终浓度0.04%),充分混匀,注入血球计数板的计数池中,光镜下分别计数各个方格中染成蓝色的和未被染色的细胞团数量,重复取样3次,求平均值,即得出0.1mm3内的平均死细胞及活细胞数。活率=活细胞数/细胞总数。

胰岛纯度测定

DTZ染色法:胰岛内仅胰岛b细胞可以被染成猩红色,其他胰腺细胞不着色。取0.5ml细胞悬液,加入DTZ工作液0.5ml,充分混匀,静置10min,肉眼观察培养皿中出现细小红色颗粒,表明染色完成,小心加入计数板的计数池中,光镜下计数各方格内直径约150um的阳性细胞团数。按公式计算胰岛当量IEQ:计算每一格的当量值,重复3次取样求平均值,即得出0.1mm3内的平均当量值。 当量值IEQ=平均每一方格的IEQ值*105*所取样本的原始细胞悬液量(ml)。纯度=阳性细胞/全部细胞。

胰岛功能检测

葡萄糖刺激下胰岛素分泌实验计数50IEQ胰岛,分别用葡萄糖浓度为1.7mmol/L和16.7mmol/L的Hanks液孵育1h,收集第1h和第2h的培养液,放射免疫法检测血清胰岛素水平,计算胰岛素释放指数(SI):SI=第2h(高糖环境)的胰岛素含量/第1h(低糖环境)的胰岛素含量。

表1本发明装置及方法获得胰岛效果与传统方法对比如下图(实验数据为3次实验取平均值):

注:以上数据为本实验室及本发明人所测得结果。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构想的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明的保护范围应该以所附权利要求 书为准。

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