SVF细胞自动分离装置及其方法与流程

本发明属于干细胞分离提取技术领域，尤其涉及一种svf细胞自动分离装置及其方法。

背景技术：

脂肪组织已成为在组织工程和再生医学中一个非常有吸引力的细胞来源，因为它富含干细胞/祖细胞群而且可以很容易地收集。从人体脂肪吸取物分离原代培养得到的细胞群称为脂肪来源血管基质部分(svf)。脂肪组织中的svf含有不同的间充质祖/干细胞群比，如除了脂肪祖/干细胞还有脂肪前体细胞、内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞、t细胞，周细胞和m2巨噬细胞。通过svf分离得到的脂肪干细胞经诱导，在体外可以容易地扩展并且有潜力分化为不同谱系的细胞，在创伤修复、组织再生、慢性病治疗等多个组织再生领域有广泛的临床应用前景。研究者现已通过酶消化的方法，从腹壁整形术或吸脂术废弃的脂肪组织中分离svf。若要将svf分离提取细胞大规模的应用于再生工程，则亟需有关组织再生细胞自动分离仪，才能够使脂肪间充质干细胞应用从基础研究阶段真正应用至临床造福病患。

然而，现今svf细胞分离提取技术中，在开放的分离提取环境，容易造成污染；并且工艺复杂需要较多的仪器，提取步骤繁琐且不可控，比如脂肪组织需要人工切碎，不便于临床上医护人员使用。此外，传统的脂肪干细胞分离方式是将消化后的组织悬液用滤网进行过滤，在过滤过程中结缔组织逐渐将滤孔堵塞，导致过滤速度慢时间延长，影响了原代细胞的活性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种自动、高效、无污染、可控的svf细胞自动分离装置及其方法，以便于实现svf细胞大规模分离提取的管理和产业化。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

svf细胞自动分离装置，包括台架，台架上安装有加液组件、主体罐、过滤装置、动力装置，加液组件与主体罐导管连接，主体罐依次导管连接过滤装置和动力装置，导管从动力装置出来分两路，一路导管连接收集器，另一路导管连接废液缸。

加液组件和主体罐之间、过滤装置和动力装置之间均设有气缸控制开关。

加液组件包括长方体固定块，固定块左右各有1个挂钩，挂钩一悬挂3袋500ml生理盐水，挂钩二悬挂1袋含有经灭菌确认胶原酶的200ml生理盐水，各生理盐水分别通过带气缸控制开关的连接导管与主体罐的罐盖连接孔相连接。

主体罐的罐盖上有两个连接孔和脂肪加样孔，两个连接孔分别与挂钩一和挂钩二上的生理盐水袋相连接；脂肪加样孔直接与抽脂仪器的管道相连接；主体罐的罐体中央有搅拌器，搅拌器由多个搅拌叶组成；搅拌器底部通过耦合器连接电机；主体罐的罐体底部有液体出口连接过滤装置。

动力装置为蠕动泵。

过滤装置为内含过滤滤芯的密闭装置，其顶端经导管连接主体罐，过滤滤芯为多道不同孔径大小的滤膜。

收集器为内含中央滤芯的密闭装置，中央滤芯具有0.45μm的滤膜。

上述svf细胞自动分离装置还包括控制台，控制台连接并控制加液组件、搅拌器、动力装置和气缸控制开关。

上述svf细胞自动分离装置的使用方法，将200ml脂肪组织放入主体罐后，密闭主体罐，开启控制台，首先打开连接3袋500ml生理盐水的气缸控制开关，每次放液500ml，启动搅拌器搅拌脂肪组织以洗净脂肪组织中的血液等物质；洗涤1分钟后，自动启动动力装置打开连接废液缸的气缸控制开关，排放废液，重复洗涤三次，然后，控制台打开含有经灭菌确认胶原酶的200ml生理盐水的气缸控制开关，放入胶原酶，在室温下搅拌30分钟；搅拌完后，静置3分钟；启动动力装置，将含有svf的下层溶液泵入收集器中；收集器中获得的溶液离心获得沉淀，再用生理盐水洗涤后离心去除残留的胶原酶成分，获得纯净的svf。

针对大规模应用svf细胞缺乏有关提取分离设备的问题，发明人设计了一种svf细胞自动分离装置，包括台架，台架上安装有加液组件、主体罐、过滤装置、动力装置，加液组件与主体罐导管连接，主体罐依次导管连接过滤装置和动力装置，导管从动力装置出来分两路，一路导管连接收集器，另一路导管连接废液缸。该装置能够保证在全程封闭、无菌条件下全自动地收集svf细胞。其中，一次性主体罐避免重复使用，防止交叉污染；搅拌器使用多个搅拌叶搅拌，省去人工剪碎，避免了剪切机械用力不均造成大量细胞损伤；脂肪组织悬液经多道过滤膜提纯过滤，最终可收集到纯净的svf细胞；此外，整个装置由动力装置及气缸控制开关、控制台管理，可实现可控、全自动。该装置结构设计合理、使用方便简单，分离过程可控，大大节省了分离时间、提高了分离效率，保证了脂肪干细胞活性，分离率高。据此，发明人还建立了相应使用方法，应用该自动分离装置及其方法，可实现svf细胞大规模分离提取的管理和产业化。

附图说明

图1是本发明svf细胞自动分离装置的结构示意图。

图2是本发明svf细胞自动分离装置中过滤装置的结构示意图。

图3是本发明svf细胞自动分离装置中主体罐的结构示意图。

图4是本发明svf细胞自动分离装置中搅拌器的结构示意图。

图5是本发明svf细胞自动分离装置中收集器的结构示意图。

图中：1加液组件，2挂钩一气缸控制开关，3挂钩二气缸控制开关，4主体罐，5搅拌器，6过滤装置，7控制台，8动力装置，9废液缸，10收集器。

具体实施方式

一、基本结构及其功能

如图1至5所示，本发明的svf细胞自动分离装置，主要包括台架和控制台7，台架上安装有加液组件1、主体罐4、过滤装置6、动力装置8，加液组件与主体罐导管连接，主体罐依次导管连接过滤装置和动力装置，导管从动力装置出来分两路，一路导管连接收集器10用于收集svf溶液，另一路导管连接废液缸用于收集废液。加液组件和主体罐之间、过滤装置和动力装置之间均设有气缸控制开关。控制台连接并控制加液组件、搅拌器5、动力装置和气缸控制开关。其中，

加液组件包括长方体固定块，固定块左右各有1个挂钩，挂钩一悬挂3袋500ml生理盐水，挂钩二悬挂1袋含有经灭菌确认胶原酶的200ml生理盐水(胶原酶含量为0.1％)，各生理盐水分别通过带气缸控制开关的连接导管与主体罐的罐盖连接孔相连接。

主体罐的罐盖上有两个连接孔和脂肪加样孔，两个连接孔分别与挂钩一和挂钩二上的生理盐水袋相连接；脂肪加样孔可直接与抽脂仪器的管道相连接；主体罐的罐体中央有搅拌器，搅拌器由多个搅拌叶组成；搅拌器底部通过耦合器连接电机；主体罐的罐体底部有液体出口连接过滤装置。

动力装置为蠕动泵，蠕动泵由plc控制并为分离溶液提供动力。

过滤装置为内含过滤滤芯的密闭装置，其顶端经导管连接主体罐，过滤滤芯为多道不同孔径大小的滤膜(80～120μm，一般为四层，各层的滤膜孔径分别为200μm，150μm，100μm，50μm，用来过滤大块未消化的脂肪颗粒和拦截不同大小的脂肪细胞)。收集器为内含中央滤芯的密闭装置，中央滤芯具有0.45μm的滤膜用于最终收集细胞网片，脂肪干细胞和内皮细胞可通过前几道滤膜最终被限制在最后一道，而水和胶原酶通过排出，有效的实现了脂肪组织中svf的过滤和收集，可以将酶解获得的大量svf收集用于临床。

控制台控制整体装置的运行。控制台系统包含一个内部的处理装置和可以控制许多处理功能的相关的软件程序，可被自动化操控。系统衔接动力装置，通过预先编写的程序，控制整个分离装置的运作。收集器连接动力装置，动力装置通过提供动力并在程序控制下操控输出废弃液和svf溶液管道的气缸控制开关，可以分别将废液泵入废液缸和含有svf的溶液泵入收集器。

二、使用方法

将200ml左右的脂肪组织放入主体罐后，密闭主体罐，开启控制台，首先打开连接3袋500ml生理盐水的挂钩一气缸控制开关2，每次放液500ml，启动搅拌器搅拌脂肪组织以洗净脂肪组织中的血液等物质；洗涤1分钟后，自动启动动力装置打开连接废液缸的气缸控制开关，排放废液，所需要的脂肪组织被过滤滤芯阻挡，重复洗涤三次，确保脂肪组织洗涤干净；然后，控制台打开含有经灭菌确认胶原酶的200ml生理盐水的挂钩二气缸控制开关3，放入胶原酶，在室温下搅拌30分钟，使得胶原酶充分酶解脂肪组织，使得里面的脂肪间充质干细胞等细胞成分从脂肪颗粒中释放出来；搅拌完后，静置3分钟，大颗粒脂肪漂浮在上层，含有svf的液体在下层；启动动力装置，将含有svf的下层溶液泵入收集器中；收集器中获得约200ml的溶液，分装到50ml离心管，离心获得沉淀，再用生理盐水洗涤一次后，再次离心去除残留的胶原酶成分，获得纯净的svf，用于临床。

实际使用中，根据添加脂肪组织的方式，可人工打开主体罐的罐盖直接将整块脂肪组织加入主体罐，或者将加样孔与抽脂仪器的管道相连接实现自动添加脂肪组织。

实验表明，应用本发明及其方法，从100ml脂肪组织中大概可以提取获得1x10⁶间充质干细胞，提取分离率远远高于同体积骨髓血中间充质干细胞的数量，可满足临床组织再生对间充质干细胞数量的要求。