CN111603833A - 一种密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板离心过滤富集器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了发明名称，一种全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，包括离心管，其特征在于，所述离心管包括一级管、二级管、三级管；一级管底部带有一级过滤部用于过滤单个核细胞；二级管底部带有二级过滤部用于过滤红细胞；三级管底部为密封底，用于容纳血浆和过滤出来的血小板；一级管、二级管以及三极管相互固定，且骨髓血先后依次通过一级管、二极管，最后进入三极管；一级管底的一级过滤部，筛孔孔径小于单个核细胞最小直径，大于红细胞最大直径；二级管底的二级过滤部，筛孔孔径小于红细胞最小直径，大于血小板最大直径。由于采用了三级离心管，利用离心力和过滤网快速过滤分离三种细胞。

Description

一种密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板离心过滤富集器

技术领域

本发明涉及骨髓血中的单个核细胞以及血小板富集使用的器械，尤其涉及全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器。

背景技术

骨髓中富含单个核细胞，这类细胞不但具有成骨分化潜能，还可分泌有助于骨与血管再生的细胞因子,骨髓也含有血小板，血小板活化后可分泌大量生长因子，已有应用淋巴细胞分离液富集单个核细胞治疗心脑缺血障碍性疾病的报道，且取得了较好的效果，基于骨髓单个核细胞本身含有可向成骨、成血管方向分化的前体细胞，且此类细胞可分泌有利于组织修复的多种生长因子，骨髓单个核细胞和血小板已成为临床热门的组织工程种子细胞、生长因子来源。但是，临床细胞生物治疗既需要较高的细胞纯度，又需要足够的细胞数量，因此，必须对骨髓中的单个核细胞进行分选富集，目前国际上应用最多的富集法是以Ficoll-Paque为代表的淋巴细胞分离液密度离心法，但该法细胞回收效率低下，可导致原有单个核细胞数量减少15–30％，进而影响疗效，而且，目前淋巴细胞分离液均为实验室制剂，未获临床应用许可，生物安全性值得商榷；流式细胞分选法精确度高、分选速度快，但费用昂贵，对少量细胞分选困难，分选过程中难以保证无菌要求，免疫磁珠分选法操作简单、便捷，分离效率高，但同样价格昂贵、细胞膜上抗原与抗体发生结合可能干扰细胞功能、机械损伤及磁珠结合于细胞上亦可能对细胞活力产生不利影响。这些富集方法，基于其本身的局限性，很难真正向临床推广应用，相比上述富集方法而言，我们设计一种全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，富集的细胞来自患者自体，无免疫排斥反应；细胞不经体外培养，避免了生物学风险；富集过程快速高效不耽误手术时间；操作方式为物理离心法，无化学试剂的加入，不违背医学伦理。

现有技术中，针对单个核细胞的提取主要是吸附过滤，对过滤的过程是单级过滤或是吸附如现有技术CN108785779A使用多少个过滤盒，但过滤盒均相同，主要是使用吸附材料吸附单个核细胞。

对单级过滤来说，对骨髓血内主要的三种细胞(单个核细胞、血小板、红细胞)，没有明确的进行分级筛选，这样效率并不高，富集后混杂的细胞较多，对于后续的不管是体外培养还是直接注入患者体内都不利于治疗效果。

此外，在进行离心过滤时，使用试管离心时，有两种方式，一种是离心管绕轴线自转，一种是离心管绕管外轴线转动。但均是单个离心管盛装骨髓血浆，在离心力的作用下，不同密度或是质量的细胞，会逐渐分层，如图1所示。这种分层，会有随机性。首先，各种类细胞之间的界限不明显，单个核细胞数量少，提取时很容易混杂其它的细胞。其次，细胞并非标准品，同类细胞也会有质量不同，阶段不同，很有可能会存在质量与单个核细胞相当的红细胞，或是质量较大的单个核细胞进入红细胞或是留在血浆中，这样就会导致富集单个核细胞和血小板富集比例低，二次提取的难度大。

但是离心富集的优点也很明显，就是速度快，离心机能够短时间内快速将各类细胞进行分离。

发明内容

本申请实施例通过提供一种发明名称，解决了现有技术中独权能解决的技术问题，实现了技术效果。

本申请实施例提供了一种全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，包括离心管，其特征在于，所述离心管包括一级管、二级管、三级管；

一级管底部带有一级过滤部用于过滤单个核细胞；

二级管底部带有二级过滤部用于过滤红细胞；

三级管底部为密封底，用于容纳血浆和过滤出来的血小板；

一级管、二级管以及三极管相互固定，且骨髓血先后依次通过一级管、二极管，最后进入三极管；

一级管底的一级过滤部，筛孔孔径小于单个核细胞最小直径，大于红细胞最大直径；

二级管底的二级过滤部，筛孔孔径小于红细胞最小直径，大于血小板最大直径。

进一步的，所述一级管上带有一级胶膜，用于注射器针头插入；

所述二级管上带有二级胶膜，且二级胶膜部分与一级胶膜在同一方向上的投影重叠；

所述三级管上带有三级胶膜，且三级胶膜与一级胶膜以及二级胶膜在同一方向上的投影均有部分重叠。

优选的，所述三级胶膜一至三平方厘米；

所述二级胶膜一至三平方厘米；

所述一级胶膜一至三平方厘米。

进一步的，所述一级管套装于二极管内；

所述二极管套装于三级管内。

优选的，

所述一级管、二极管以及三极管均为直管。

进一步的，所述一级管外壁上侧带有外螺纹，所述二级管内壁上侧与一级管外壁螺纹密封连接；

所述二极管外壁上侧带有外螺纹，所述三极管内壁上侧与二极管外壁螺纹密封连接；

还包括顶盖，顶盖包括顶盖下螺纹，与一级管内壁螺纹密封了连接；

顶盖还包括顶盖上螺纹，顶盖上螺纹与三级管外壁螺纹密封连接。

进一步的，所述一级管包括一级直管部、一级弯管部、一级定位环、顶盖、顶盖下螺纹、顶盖上螺纹；

所述一级弯管部位于一级直管部的下侧，一级弯管部轴线与一级直管部轴线夹角α在125-160度之间；

所述一级直管部容积是一级弯管部容积的1-1.5倍；

所述顶盖通过顶盖下螺纹与一级直管部内壁螺纹密封连接；

所述二极管包括二级直管部、二级弯管部、二级定位环、二级顶盖、二级顶盖下螺纹、二级顶盖上螺纹、二级顶盖内螺纹；

所述二级弯管部位于二级直管部的下侧，二级弯管部轴线与二级直管部轴线夹角与α角度相同；

所述二级直管部容积是二级弯管部容积的1-1.5倍；

所述二级顶盖的二级顶盖内螺纹与一级直管部外壁螺纹密封连接；

所述二级顶盖下螺纹与二级直管部内壁螺纹密封连接；

所述顶盖上螺纹与二级顶盖内螺纹螺纹密封连接；

所述三极管包括三级直管部、三级弯管部、三级顶盖、三级顶盖下螺纹、三级顶盖内螺纹；

所述三级弯管部位于三级直管部的下侧，三级弯管部轴线与三级直管部轴线夹角与α相同；

所述三级直管部容积是三级弯管部容积的1-1.5倍；

所述三级顶盖内螺纹与二级直管部外壁螺纹密封连接；所述二级顶盖外螺纹与三级顶盖内螺纹螺纹密封连接；

所述三级顶盖下螺纹与三极管内壁螺纹密封连接；

所述一级直管部、二级直管部、三级直管部同轴；

所述一级弯管部、二级弯管部、三级弯管部同轴。

进一步的，所述一级定位环一端固定与一级弯管部外侧壁，另一端固定二级弯管部内壁；

所述二级定位环一端与二级弯管部外壁固定，另一端固定于三级弯管部内壁上。

进一步的，所述一级过滤部101内侧粘附胶原膜，胶原膜用于粘附单个核细胞；

所述胶原膜覆盖过滤部101的所有筛孔。

进一步的，所述顶盖内侧固定有压合一级管、二极管以及三极管顶边的密封圈。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、由于采用了三级离心管，利用离心力和过滤网快速过滤分离三种细胞；

2、三级过滤能够将三种细胞分离的非常清晰，一方面能够基本完全的获取各类细胞，另一方面，避免细胞之间混杂。

3、离心管可以完全封闭，避免与外界环境接触，安全性更高。

附图说明

图1为现有技术离心管示意图。

图2为支管离心管结构示意图。

图3为弯管离心管结构示意图。

图4图3剖视图。

图5为顶盖剖视图。

图6为二级顶盖剖视图。

图7为三级顶盖剖视图。

图中，一级管10、一级过滤部101、一级直管部11、一级弯管部12、一级定位环13、顶盖14、顶盖下螺纹141、顶盖上螺纹142、抽放管15；一级胶膜16；

二极管20、二级过滤部201、二级直管部21、二级弯管部22、二级定位环23、二级顶盖24、二级顶盖下螺纹241、二级顶盖上螺纹242、二级顶盖内螺纹243、二级胶膜26；

三级管30、三级密封底301、三级直管部31、三级弯管部32、三级定位环33、三级顶盖34、三级顶盖下螺纹341、三级顶盖内螺纹343、三级胶膜36。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请利用三级离心管，并在两级离心管上的过滤筛网来分离单个核细胞、血小板以及红细胞。离心的方式，能够更快的富集各种细胞。

一种全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，包括离心管，其特征在于，所述离心管包括一级管10、二级管20、三级管30；

一级管底10部带有一级过滤部101用于过滤单个核细胞；一级过滤部101筛孔直径8-9微米，(单个核细胞直径在10-20微米)；

二级管底20部带有二级过滤部201用于过滤红细胞；二级过滤部201筛孔直径4-5微米，(红细胞直径6-8微米)

三级管底30部为密封底301，用于容纳血浆和过滤出来的血小板；

一级管、二级管以及三极管相互固定，且骨髓血先后依次通过一级管10、二极管20，最后进入三极管30；

一级管底的一级过滤部，筛孔孔径小于单个核细胞最小直径，大于红细胞最大直径；

二级管底的二级过滤部，筛孔孔径小于红细胞最小直径，大于血小板最大直径。

将150-200ml的骨髓血注入以及管中，离心机离心后，在一级管10内注入生理盐水将单个核细胞冲洗出一级管10即可。血小板对于创口恢复愈合有良好的改善作用，也可以将血浆中的血小板在提取出来。当然，还可以增加一个四级管，过滤血小板。血浆和红细胞可以重新注入患者体内。整个过程是密闭的，可以在一级管10顶部固定安装抽放管15，直接接受患者骨髓血浆，离心过程全程密闭，避免发生污染。

实施例二

单纯的离心，往往无法满足完全无混杂的分离的要求。通常需要向各个管内注射辅助液体，如生理盐水，来冲洗管壁。因此，在各级管上设置橡胶膜，或是橡胶塞，便于插入针管，且不会导致液体泄漏。

所述一级管上带有一级胶膜16，用于注射器针头插入；

所述二级管上带有二级胶膜26，且二级胶膜26部分与一级胶膜16在同一方向上的投影重叠；

所述三级管上带有三级胶膜36，且三级胶膜36与一级胶膜16以及二级胶膜26在同一方向上的投影均有部分重叠。

当然如果各级离心管顶部相互分离，在顶盖上设置胶膜也可以。

当胶膜是设置在管壁上的时候，大小最好是

所述三级胶膜36一至三平方厘米；

所述二级胶膜26一至三平方厘米；

所述一级胶膜16一至三平方厘米。

胶膜的形状为四方或是椭圆亦或是圆形。当然如果使用的胶塞，最好是圆柱或是圆锥形，各级离心管上的胶塞之间同轴。

实施例三

各级离心管之间的位置和连接关系有多种，套装在一起，或是共用一个直管，二级或是三级过滤。

当各级离心管套装在一起时所述一级管10套装于二极管20内；所述二极管20套装于三级管30内。

实施例四

所述一级管10、二极管20以及三极管30均为直管；

管底可以是平底、锥形底、或是球面底。

一级管10的直径1.5-3.5cm。以此为基础，按照血液量调整管的轴向长度即可。

实施例五

为了方便固定和密封，以及离心分离后便于拆卸，将各级离心管之间设计成螺纹密封连接。

所述一级管10外壁上侧带有外螺纹，所述二级管20内壁上侧与一级管10外壁螺纹密封连接；

所述二极管20外壁上侧带有外螺纹，所述三极管30内壁上侧与二极管20外壁螺纹密封连接；

还包括顶盖14，顶盖14包括顶盖下螺纹141，与一级管10内壁螺纹密封了连接；

顶盖14还包括顶盖上螺纹142，顶盖上螺纹142与三级管30外壁螺纹密封连接。

顶盖14的作用主要是密封，因此在所有离心管顶端封盖管口。

实施例六

离心的方式常见的是离心管绕着非自身的轴线转动，支管可以以一定的倾斜角绕着转轴转动，是为了让液体收到的离心力能够有较多的应力指向离心管底，加快分离。

但是倾斜角角度有限，因为离心管容积有限，倾斜角过大液体会沾染顶盖或是更多的管壁。而沾染的管壁和顶盖，往往只是在离心还未开始时接触液体，离心一旦开始，液体即离开，很有可能会导致一些不希望留在一级管内的细胞会因为水的张力或是细胞表面的粘附力附着在管壁和顶盖上，导致分离不清。

因此，离心管出了支管形，还可以是弯管形；弯管及时是竖向设置，底部的弯管部仍可以向液体传导与弯管轴向平行的力。另一方面，弯形管的直管部分倾斜设置，则弯管部甚至可以基本与水平面平行。这是离心效率最高，而且不会沾染顶盖或是更多的管壁。

所述一级管10包括一级直管部11、一级弯管部12、一级定位环13、顶盖14、顶盖下螺纹141、顶盖上螺纹142；

所述一级弯管部12位于一级直管部11的下侧，一级弯管部12轴线与一级直管部11轴线夹角α在125-160度之间；

所述一级直管部11容积是一级弯管部12容积的1-1.5倍；

所述顶盖14通过顶盖下螺纹141与一级直管部11内壁螺纹密封连接；

所述二极管20包括二级直管部21、二级弯管部22、二级定位环23、二级顶盖24、二级顶盖下螺纹241、二级顶盖上螺纹242、二级顶盖内螺纹243；

所述二级弯管部22位于二级直管部21的下侧，二级弯管部22轴线与二级直管部21轴线夹角与α角度相同；

所述二级直管部21容积是二级弯管部22容积的1-1.5倍；

所述二级顶盖24的二级顶盖内螺纹243与一级直管部11外壁螺纹密封连接；

所述二级顶盖下螺纹241与二级直管部21内壁螺纹密封连接；

所述顶盖上螺纹142与二级顶盖内螺纹243螺纹密封连接；

所述三极管30包括三级直管部31、三级弯管部32、三级顶盖34、三级顶盖下螺纹341、三级顶盖内螺纹343；

所述三级弯管部32位于三级直管部31的下侧，三级弯管部32轴线与三级直管部31轴线夹角与α相同；

所述三级直管部31容积是三级弯管部32容积的1-1.5倍；

所述三级顶盖内螺纹343与二级直管部21外壁螺纹密封连接；所述二级顶盖外螺纹241与三级顶盖内螺纹343螺纹密封连接；

所述三级顶盖下螺纹341与三极管30内壁螺纹密封连接；

所述一级直管部11、二级直管部21、三级直管部31同轴；

所述一级弯管部12、二级弯管部22、三级弯管部32同轴。

实施例七

弯管并不如直管可以利用外层的管壁和内层的管壁之间进行螺纹密封连接。由于弯管的缘故，外层的管壁的内壁必然要要大于内层紧邻的离心管的外壁直径，无法直接进行螺纹连接。利用顶盖的内外螺纹依次安装之后，弯管在离心作用下，有可能会发生活动，或是外力作用下有离心管中的液体量不同，会带动支管部螺纹转动。因此需要进行额外的固定。

因此，在所述一级定位环13一端固定与一级弯管部12外侧壁，另一端固定二级弯管部22内壁；

所述二级定位环23一端与二级弯管部22外壁固定，另一端固定于三级弯管部32内壁上。

实施例八

单个核细胞很容易粘附在胶原膜上。因此，在所述一级过滤部101内侧粘附胶原膜，胶原膜用于粘附单个核细胞；所述胶原膜覆盖过滤部101的所有筛孔。胶原膜形状与离心管底端形状相同。

实施例九

为了便于密封，提高安全性。所述顶盖14内侧固定有压合一级管10、二极管20以及三极管30顶边的密封圈。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，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。

Claims (10)

1.一种全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，包括离心管，其特征在于，所述离心管包括一级管、二级管、三级管；

一级管底部带有一级过滤部用于过滤单个核细胞；

二级管底部带有二级过滤部用于过滤红细胞；

三级管底部为密封底，用于容纳血浆和过滤出来的血小板；

一级管、二级管以及三极管相互固定，且骨髓血先后依次通过一级管、二极管，最后进入三极管；

一级管底的一级过滤部，筛孔孔径小于单个核细胞最小直径，大于红细胞最大直径；

二级管底的二级过滤部，筛孔孔径小于红细胞最小直径，大于血小板最大直径。

2.根据权利要求1所述的全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，其特征在于，

所述一级管上带有一级胶膜，用于注射器针头插入；

所述二级管上带有二级胶膜，且二级胶膜部分与一级胶膜在同一方向上的投影重叠；

所述三级管上带有三级胶膜，且三级胶膜与一级胶膜以及二级胶膜在同一方向上的投影均有部分重叠。

3.根据权利要求2所述的全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，其特征在于，

所述三级胶膜一至三平方厘米；

所述二级胶膜一至三平方厘米；

所述一级胶膜一至三平方厘米。

4.根据权利要求1-3任一项所述的全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，包括离心管，其特征在于，

所述一级管套装于二极管内；

所述二极管套装于三级管内。

5.根据权利要求4所述的全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，其特征在于，

所述一级管、二极管以及三极管均为直管。

6.根据权利要求5所述的全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，其特征在于，

所述一级管外壁上侧带有外螺纹，所述二级管内壁上侧与一级管外壁螺纹密封连接；

所述二极管外壁上侧带有外螺纹，所述三极管内壁上侧与二极管外壁螺纹密封连接；

还包括顶盖，顶盖包括顶盖下螺纹，与一级管内壁螺纹密封了连接；

顶盖还包括顶盖上螺纹，顶盖上螺纹与三级管外壁螺纹密封连接。

7.根据权利要求4所述的全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，其特征在于，

所述一级管包括一级直管部、一级弯管部、一级定位环、顶盖、顶盖下螺纹、顶盖上螺纹；

所述一级弯管部位于一级直管部的下侧，一级弯管部轴线与一级直管部轴线夹角α在125-160度之间；

所述一级直管部容积是一级弯管部容积的1-1.5倍；

所述顶盖通过顶盖下螺纹与一级直管部内壁螺纹密封连接；

所述二极管包括二级直管部、二级弯管部、二级定位环、二级顶盖、二级顶盖下螺纹、二级顶盖上螺纹、二级顶盖内螺纹；

所述二级弯管部位于二级直管部的下侧，二级弯管部轴线与二级直管部轴线夹角与α角度相同；

所述二级直管部容积是二级弯管部容积的1-1.5倍；

所述二级顶盖的二级顶盖内螺纹与一级直管部外壁螺纹密封连接；

所述二级顶盖下螺纹与二级直管部内壁螺纹密封连接；

所述顶盖上螺纹与二级顶盖内螺纹螺纹密封连接；

所述三极管包括三级直管部、三级弯管部、三级顶盖、三级顶盖下螺纹、三30级顶盖内螺纹；

所述三级弯管部位于三级直管部的下侧，三级弯管部轴线与三级直管部轴线夹角与α相同；

所述三级直管部容积是三级弯管部容积的1-1.5倍；

所述三级顶盖内螺纹与二级直管部外壁螺纹密封连接；所述二级顶盖外螺纹与三级顶盖内螺纹螺纹密封连接；

所述三级顶盖下螺纹与三极管内壁螺纹密封连接；

所述一级直管部、二级直管部、三级直管部同轴；

所述一级弯管部、二级弯管部、三级弯管部同轴。

8.根据权利要求7所述的全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，其特征在于，

所述一级定位环一端固定与一级弯管部外侧壁，另一端固定二级弯管部内壁；

所述二级定位环一端与二级弯管部外壁固定，另一端固定于三级弯管部内壁上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，其特征在于，

所述一级过滤部101内侧粘附胶原膜，胶原膜用于粘附单个核细胞；

所述胶原膜覆盖过滤部101的所有筛孔。

10.根据权利要求9所述的全密闭式自体骨髓单个核细胞、血小板快速离心过滤富集器，其特征在于，所述顶盖内侧固定有压合一级管、二极管以及三极管顶边的密封圈。

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