一种规模化制备血液中免疫细胞的装置的制作方法

1.本发明属于生物制取设备技术领域，具体涉及一种规模化制备血液中免疫细胞的装置。


背景技术：

2.外周单个核细胞(peripheralbloodmononuclearcell，pbmc)制备，又称免疫细胞制备，是指从人外周血中采集一定量的血液(如：100ml)，利用淋巴细胞分离液和离心机等手段，采用密度梯度离心法去除血液样本中的红细胞和粒细胞等，分离获得pbmc的方法。随着人们对健康重视程度的增加，免疫细胞存储被称为是“预留健康细胞，为生命备份”的健康事业。
3.为了制取pbmc，目前通常的方法是：先用采血袋采集血液样本后，再将采集的血液分装到50ml离心管中(常见血液采集量为100ml，需要分装3～5个离心管)，接着根据实验需要，用缓冲液稀释血液样本，再将稀释后血液样本小心添加到含淋巴细胞分离液的离心管中(一般100ml血液需要分装到5～10个离心管中)，经差速离心后，从底部到往上依次形成红细胞和粒细胞富集层、分离液富集层、白膜层和血浆富集层等分层，最后收集“白膜层”细胞，即pbmc所在的分层，再进行后续的细胞清洗、计数、扩增培养和冻存等操作。
4.在此过程中，一方面，血袋中的血必须先转移到离心管中分装，稀释后再转移并分装到含分离液的离心管中，才可以进行差速离心，而目前在差速离心时，普遍将试管依次离心然后再进行白膜层的收集提取，效率低速度慢。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种规模化制备血液中免疫细胞的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种规模化制备血液中免疫细胞的装置，包括机体、安装在机体顶面的固定外壳以及铰接在固定外壳侧面的防护外罩，所述机体的顶面环形阵列安装有两组轴管，其中一组轴管上固定套接有第一从动齿轮、另一组轴管上固定套接有第二从动齿轮，机体的顶面还安装有驱动第二从动齿轮的主动齿轮以及啮合连接第一从动齿轮和第二从动齿轮的传动齿轮，所述轴管的顶面插接有便于放置试管的方形连管，所述固定外壳顶面两侧还安装有自动调节防护外罩展开的顶起机构，所述防护外罩的顶面外侧呈环形阵列安装有多个第一密封套管和第二密封套管，所述第一密封套管上插接有第一连通管，所述第二密封套管上插接有第二连通管，防护外罩的顶面中间安装有驱动第一连通管和第二连通管升降的抽吸机构。
7.优选的，所述第一从动齿轮位于第二从动齿轮的外侧，且第一从动齿轮的数量大于第二从动齿轮的数量，第一从动齿轮和第二从动齿轮均通过轴管在机体顶面上转动。
8.优选的，所述轴管的顶面设有便于方形连管插入的方形孔，且所述方形连管为橡胶材质，方形连管的顶面中间设有向下的试管插孔。
9.优选的，所述机体的侧面开有存放腔，机体的倾斜面上内嵌安装有显示屏和多个控制按钮，所述存放腔内安装电机，且所述电机的输出轴与主动齿轮内插接的转轴固定连接。
10.优选的，所述顶起机构包括固定安装在固定外壳顶面两侧的第一耳座以及铰接在第一耳座内的电动推杆，所述防护外罩的内部顶壁两侧固定有第二耳座，所述电动推杆远离第一耳座的一端铰接在第二耳座内。
11.优选的，所述防护外壳的顶面还设有若干个呈环形阵列设置的试管穿孔，所述试管穿孔的内径大于方形连管顶面设置的试管插孔的内径。
12.优选的，所述第一密封套管对应设置在第一从动齿轮内轴管的正上方且数量对应，所述第二密封套管对应设置在第二从动齿轮内轴管的正上方且数量对应，所述第一连通管和第二连通管位于防护外罩内部的一端均安装有呈锥形设置的试管插管。
13.优选的，所述抽吸机构包括固定安装在防护外罩顶面中间的气缸以及安装在气缸活塞端的中空管，所述中空管的侧面分别与多个第一连通管和多个第二连通管相连通，且中空管的顶部安装有管接头，且中空管通过管接头连接抽液泵，所述管接头的一侧还安装有控制阀。
14.优选的，所述防护外罩朝向显示屏的一侧面安装有把手，且防护外罩背向把手的一侧面与固定外壳通过合页铰接相连。
15.本发明的技术效果和优点：该规模化制备血液中免疫细胞的装置，通过在机体上安装有若干杆相互啮合的第一从动齿轮和第二从动齿轮，两组从动齿轮内均通过轴管、方形连管安装放置试管，并在防护外罩上安装与相应试管对应的第一密封套管和第二密封套管，能够对若干个试管进行顶面相抵，实现一次性通过多个试管大规模制备血液中免疫细胞，提高制备的效率，并且还能够在试管离心过程中保证试管的稳定性；
16.此外在第一密封套管上滑动插接第一连通管，在第二密封套管上滑动插接第二连通管，第一连通管和第二连通管均连接抽吸机构，且第一连通管和第二连通管由抽吸机构内气缸的升降滑动插入至试管中，从而在离心完成后，能够由抽吸机构配合抽液泵对血液中免疫细胞直接抽取，无需将防护外罩打开，且实现一次性对多个试管抽取的过程，提高了制备的效率，并降低了制备过程中染菌的几率。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图；
18.图2为本发明的机体结构示意图；
19.图3为本发明的固定外壳结构示意图；
20.图4为本发明的防护外罩内部结构示意图；
21.图5为本发明的机体侧面结构示意图；
22.图6为本发明的剖视图；
23.图7为本发明的图1中a处结构的放大示意图。
24.图中：1、机体；2、固定外壳；3、防护外罩；4、显示屏；5、把手；6、第一密封套管；7、第一连通管；8、第二密封套管；9、第二连通管；10、轴管；11、第一从动齿轮；12、方形连管；13、第二从动齿轮；14、主动齿轮；15、传动齿轮；16、试管穿孔；17、第一耳座；18、试管插管；19、
存放腔；20、电机；21、电动推杆；22、第二耳座；23、气缸；24、中空管；25、管接头；26、控制阀。
具体实施方式
25.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。
26.本发明提供了如图1-2所示的一种规模化制备血液中免疫细胞的装置，包括机体1、安装在机体1顶面地固定外壳2以及铰接在固定外壳2侧面的防护外罩3，防护外罩3呈透明材质，能够观看到内部的状况，机体1的顶面环形阵列安装有两组轴管10，其中一组轴管10上固定套接有第一从动齿轮11、另一组轴管10上固定套接有第二从动齿轮13，一组轴管10设置有七个，另一组设置有17个，且实际使用中还会根据需求进行调整，机体1的顶面还安装有驱动第二从动齿轮13的主动齿轮14以及啮合连接第一从动齿轮11和第二从动齿轮13的传动齿轮15，轴管10的顶面插接有便于放置试管的方形连管12。方形连管12通过轴管10在机体1上转动，固定外壳2顶面两侧还安装有自动调节防护外罩3展开的顶起机构，在需要时自动打开防护外罩3进行试管的放置与取出，防护外罩3的顶面外侧呈环形阵列安装有多个第一密封套管6和第二密封套管8，第一密封套管6和第二密封套管8大小均相同，仅位置不同，第一密封套管6上插接有第一连通管7，第二密封套管8上插接有第二连通管9，第一连通管7和第二连通管8均呈l型，防护外罩3的顶面中间安装有驱动第一连通管7和第二连通管9升降的抽吸机构。
27.如图2，第一从动齿轮11位于第二从动齿轮13的外侧，第一从动齿轮11相互之间啮合连接，第一从动齿轮1和第二从动齿轮13大小尺寸均相同，以保证转速相同，且第一从动齿轮11的数量大于第二从动齿轮13的数量，第一从动齿轮11和第二从动齿轮13均通过轴管10在机体1顶面上转动，实现带动方形连管12自身做离心运动。
28.如图2，轴管10的顶面设有便于方形连管12插入的方形孔，插接式设计便于取放，且方形连管12为橡胶材质，方形连管12的顶面中间设有向下的试管插孔，橡胶材质的设计，能够在试管插入时，保证与方形连管12的紧贴，从而带动试管旋转。
29.如图2和图4，第一密封套管6对应设置在第一从动齿轮11内轴管10的正上方且数量对应，第二密封套管8对应设置在第二从动齿轮13内轴管10的正上方且数量对应，第一连通管7和第二连通管9位于防护外罩3内部的一端均安装有呈锥形设置的试管插管18，方便试管插管18插入试管内，且第一连通管7和第二连通管9在实际使用时，还可以每个单独安装阀门，进而根据放置试管的数量及位置进行调节。
30.如图5，机体1的侧面开有存放腔19，便于放置杂物，机体1的倾斜面上内嵌安装有显示屏4和多个控制按钮，实现对整体装置的操作，存放腔19内安装电机20，且电机20的输出轴与主动齿轮14内插接的转轴固定连接，进而由电机20带动主动齿轮14以及连接的其他齿轮跟随转动，提供驱动源。
31.如图3，防护外壳的顶面还设有若干个呈环形阵列设置的试管穿孔16，试管穿孔16的数量与轴管10相对应，试管穿孔16的内径大于方形连管12顶面设置的试管插孔的内径，并且试管穿孔16与试管插孔同轴设置，以方便试管的插入。
32.如图3和图6，顶起机构包括固定安装在固定外壳2顶面两侧的第一耳座17以及铰接在第一耳座17内的电动推杆21，防护外罩3的内部顶壁两侧固定有第二耳座22，第二耳座22处于防护外罩3上的靠近中间处，电动推杆21远离第一耳座17的一端铰接在第二耳座22内，从而在电动推杆21工作时，能够将防护外罩3顶起，实现防护外罩3的自动打开，防护外罩3朝向显示屏4的一侧面安装有把手5，方便初始时配合电推杆21使用，可参考汽车后备箱顶起原理，且防护外罩3背向把手5的一侧面与固定外壳2通过合页铰接相连。
33.如图7，抽吸机构包括固定安装在防护外罩3顶面中间的气缸23以及安装在气缸23活塞端的中空管24，中空管24的侧面分别与多个第一连通管7和多个第二连通管9相连通，且中空管24的顶部安装有管接头25，且中空管24通过管接头25连接抽液泵，抽液泵可用于外接设备，另一端连接至采集设备内进行后续的操作，管接头25的一侧还安装有控制阀26。
34.工作原理，该规模化制备血液中免疫细胞的装置，在制备时，先将实验所需的样本放入到试管内，并将试管的顶部采用橡胶塞密封后插入到方形连管12中，试管放入完成后，盖上防护外罩3，开始进行试管的离心工作，启动电机20，由电机20转动带动主动齿轮14转动，主动齿轮14转动带动与之啮合的多个第二从动齿轮13转动，从动齿轮转动，由传动齿轮15带动其中一组第一从动齿轮11转动，由于多个从动齿轮之间相互啮合，带动所有的第一从动齿轮11同步转动，此时第一从动齿轮11和第二从动齿轮13转动，带动方形连管12内的试管旋转做离心工作，直至离心完成后，能够从透明材质的防护外罩3观察到试管的离心状况，最后将离心后的试管中的白膜层进行采集；
35.在采集时，能够观察到试管内白膜层所处的位置，此时启动气缸23工作，气缸23下降，带动第一连通管7和第二连通管9下降，第一连通管7和第二连通管9下降带动试管插入穿过试管顶部的橡胶塞进行试管内，最终进入到白膜层时停止，启动抽液泵，抽液泵经过管接头25、中空管24、第一连通管7、第二连通管9以及试管插管18将白膜层抽取收集。
36.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。