細(xì)胞分離和收集器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種細(xì)胞分離和收集器，包括：一個(gè)儲(chǔ)存池；導(dǎo)管系統(tǒng)；視頻攝像機(jī)；閥系統(tǒng)；收集器或多孔板；計(jì)算機(jī)；含有待分離細(xì)胞的液體從儲(chǔ)存池通過(guò)輸入管，穿過(guò)輸入管的液體在透明可視部分被視頻攝像機(jī)所觀察；該計(jì)算機(jī)獲取來(lái)自視頻攝像機(jī)的視頻圖像，并對(duì)視頻圖像進(jìn)行分析，以檢測(cè)通過(guò)的液體中的細(xì)胞；閥系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制，當(dāng)液體中的待分離細(xì)胞接近閥門時(shí)旋轉(zhuǎn)，讓含有待分離細(xì)胞的液體進(jìn)入輸出管，從而細(xì)胞到達(dá)收集器或多孔板；未被收集的液體進(jìn)入出口管。分離需要使用視頻圖像系統(tǒng)控制閥系統(tǒng)。優(yōu)選的應(yīng)用實(shí)例是為糖尿病研究分離朗格漢斯（Langerhans）胰島，但該系統(tǒng)也可以用于其他類型的細(xì)胞，如白細(xì)胞和干細(xì)胞。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
細(xì)胞分離和收集器
本技術(shù)涉及一種細(xì)胞分離和收集器。
技術(shù)介紹
在醫(yī)學(xué)上，尤其是在實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)，常常需要分離細(xì)胞或細(xì)胞簇。細(xì)胞或細(xì)胞簇可用于各種目的，例如測(cè)試新藥的藥效。本技術(shù)特別感興趣的是從胰腺中分離含有產(chǎn)生胰島素的β細(xì)胞的朗格漢斯(Langerhans)胰島。這些細(xì)胞是許多大學(xué)以及對(duì)開發(fā)糖尿病藥物感興趣的藥物公司的研究課題。其它感興趣分離和收集的細(xì)胞類型有白細(xì)胞，血液或骨髓穿刺的干細(xì)胞，腫瘤細(xì)胞，卵細(xì)胞等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
如今胰島分離依據(jù)于對(duì)分離胰腺的膠原酶處理，然后依據(jù)于以下方法:使用顯微鏡人工分離，基于梯度的方法，Ricordi方法，Quixell方法，COBE細(xì)胞分離器或流式細(xì)胞儀/磁性細(xì)胞分選/激光。其缺點(diǎn)是耗時(shí)，損壞組織的風(fēng)險(xiǎn)，和采樣胰島的質(zhì)量參差不齊。此外，如流式細(xì)胞儀的方法是基于細(xì)胞標(biāo)記，例如免疫染色技術(shù)。因此需要自動(dòng)化和快速分離，降低成本，減少細(xì)胞損害和更好的文檔記錄。已經(jīng)有系統(tǒng)處理來(lái)自人或者動(dòng)物的體液或者細(xì)胞。US5，006, 107中描述了血液抽取處理器，通過(guò)一個(gè)過(guò)濾器和切線流動(dòng)分離機(jī)來(lái)除去血液中的流體和小顆粒。US5, 100，564描述了血液采集和處理系統(tǒng)，用多孔膜結(jié)合離心分離機(jī)系統(tǒng)把較小的細(xì)胞從較大的細(xì)胞中分離出來(lái)。CN101607232B也描述了帶有薄膜的離心分離機(jī)系統(tǒng)，主要用來(lái)分離大和小的細(xì)胞，或者是通過(guò)血液旋轉(zhuǎn)離心系統(tǒng)而有了不同重量的細(xì)胞。本技術(shù)和現(xiàn)有的美國(guó)專利US5, 006, 107, US5, 100, 564還有中國(guó)專利CN101607232B的主要顯著區(qū)別是，分離相對(duì)少量的大物質(zhì)，可以在液體中通過(guò)圖像方法識(shí)別出來(lái)，而不是需要機(jī)械力或者過(guò)濾來(lái)進(jìn)行分離。還有，以上三項(xiàng)專利技術(shù)專利的描述是依據(jù)于過(guò)濾技術(shù)和流體分離器。本技術(shù)與其完全不同，因?yàn)楸炯夹g(shù)不使用過(guò)濾器或切向流動(dòng)分離器，而是通過(guò)圖像識(shí)別系統(tǒng)來(lái)控制那些需要被隔離的研究物質(zhì)。本技術(shù)還有另外一個(gè)主要的不同是，會(huì)讓這些液體中的物體，包括那些感興趣的物體，例如朗格漢斯(Langerhans)胰島通過(guò)一個(gè)窄管流出來(lái)，這樣感興趣的物體就可以被部分地分離出來(lái)，從而被圖像分析系統(tǒng)識(shí)別，圖像分析系統(tǒng)控制最終對(duì)感興趣的物體的分離。采用增強(qiáng)胰島和背景對(duì)比度的不同光源，使朗格漢斯(Langerhans)胰島能更被容易識(shí)別。一種細(xì)胞分離和收集器，包括:一個(gè)儲(chǔ)存池，儲(chǔ)存含有待分離細(xì)胞的液體；導(dǎo)管系統(tǒng)，包括含有透明可視部分的輸入管，未被收集的液體的出口管，以及收集細(xì)胞的輸出管；視頻攝像機(jī)；閥系統(tǒng)；收集器或多孔板；計(jì)算機(jī)；含有待分離細(xì)胞的液體從儲(chǔ)存池通過(guò)輸入管，穿過(guò)輸入管的液體在透明可視部分被視頻攝像機(jī)所觀察；該計(jì)算機(jī)獲取來(lái)自視頻攝像機(jī)的視頻圖像，并對(duì)視頻圖像進(jìn)行分析，以檢測(cè)通過(guò)的液體中的細(xì)胞；閥系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制，當(dāng)液體中的待分離細(xì)胞接近閥門時(shí)旋轉(zhuǎn)，讓含有待分離細(xì)胞的液體進(jìn)入輸出管，從而細(xì)胞到達(dá)收集器或多孔板；未被收集的液體進(jìn)入出口管。細(xì)胞是溶解在懸浮溶液中的細(xì)胞株和細(xì)胞群，或單細(xì)胞。細(xì)胞株和細(xì)胞群是朗格漢斯胰島，單細(xì)胞是骨髓干細(xì)胞，白細(xì)胞，脂肪細(xì)胞，骨髓細(xì)胞，這些細(xì)胞溶解到液體中。懸浮液中的細(xì)胞預(yù)先進(jìn)行化學(xué)，免疫學(xué)或機(jī)械性處理，以確保對(duì)象容易被識(shí)別，并與液體一起通過(guò)輸入管。預(yù)先進(jìn)行化學(xué)，免疫學(xué)或機(jī)械性處理為使用著色劑，組織溶解劑或過(guò)濾器進(jìn)行。視頻攝像機(jī)具有高空間分辨率和時(shí)間分辨率，其功能通過(guò)變焦鏡頭或顯微鏡完成。由計(jì)算機(jī)控制泵以在輸出管中施加抽吸作用。[0021 ] 用預(yù)先設(shè)定好的流量泵將液體從儲(chǔ)存池吸出來(lái)。當(dāng)分布的細(xì)胞進(jìn)入多孔板的單一的腔室中時(shí)，一個(gè)另外的成像系統(tǒng)被用于對(duì)所提取液體中的細(xì)胞進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，以確保高精度。由計(jì)算機(jī)控制多孔板的移動(dòng)，以使分離出來(lái)的細(xì)胞進(jìn)入不同的孔。【附圖說(shuō)明】圖1.優(yōu)選實(shí)施例的整個(gè)系統(tǒng)的示意圖，其含有腔管，攝像機(jī)，閥，輸出系統(tǒng)和多孔收集器或多孔板。圖2-1至圖2-5選擇的用于分離細(xì)胞或細(xì)胞簇的閥門的實(shí)施例的示意圖。【具體實(shí)施方式】以下對(duì)本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本技術(shù)，并不用于限定本技術(shù)。圖1中含有腔管，攝像機(jī)，閥，輸出系統(tǒng)和多孔收集器。其中，I為攝像頭，2為帶有控制泵和瓣膜的軟件以及進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的軟件的PC，3為收集器或多孔板，4為含有溶解胰腺組織懸浮液的儲(chǔ)存池，5為檢測(cè)區(qū)域，6為導(dǎo)管，7為透明管，8為泵和含有清潔液體的儲(chǔ)存池，9為盛有未被收集的多余液體和物體的腔室，10為將計(jì)算機(jī)連接到泵，照相機(jī)和多孔板移動(dòng)器的導(dǎo)線，12為活塞本技術(shù)包括為分離和收集物質(zhì)的一個(gè)系統(tǒng)，優(yōu)選細(xì)胞或細(xì)胞群的分離。一種優(yōu)選的應(yīng)用實(shí)例是使用一個(gè)完全自動(dòng)化的系統(tǒng)(圖1)從胰腺分離朗格漢斯胰島。在其優(yōu)選的實(shí)施方案中，本技術(shù)包括含有溶解的胰腺組織的膠原酶的流體的腔室。一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該腔室包含一個(gè)過(guò)濾系統(tǒng)，其能過(guò)濾掉流體中要么非常小的物體或要么比正常胰島還大的物體(通常在75-300微米的范圍內(nèi))。該室的內(nèi)容被運(yùn)輸?shù)揭粋€(gè)導(dǎo)管系統(tǒng)，該系統(tǒng)中至少有一部分是透明的以允許視頻攝像機(jī)可視化內(nèi)部以觀察源于腔室的內(nèi)容。攝像機(jī)用變焦鏡頭或使用顯微鏡來(lái)獲取所需對(duì)感興趣的觀察對(duì)象的分辨率。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，用預(yù)先設(shè)定好的流量泵將液體從腔室吸出來(lái)。也可用其他裝置代替泵產(chǎn)生通過(guò)一個(gè)導(dǎo)管的液體。導(dǎo)管可以由硬質(zhì)或軟質(zhì)材料制成，它可以是圓形，矩形或其他形狀。圖2-1至圖2-5是設(shè)計(jì)和構(gòu)造的幾個(gè)例子，但是不僅如此。細(xì)胞分離和收集器也可以有其它有關(guān)的設(shè)計(jì)。它也有檢測(cè)特征，根據(jù)幾何特征(大小和形狀)，對(duì)比度，染色特征等等來(lái)區(qū)分胰島或者其他物體。6為輸入導(dǎo)管，11為閥，12為活塞，更好地使得液體流入出口管16，13為在輸出管中施加抽吸作用，14為胰島，15為滑塊，16為未被收集的液體的出口管，17為收集胰島或其它被收集物體的輸出管。圖中顯示，單向箭頭示流體方向，雙向箭頭示泵旋轉(zhuǎn)的方向，既可以正向也可以反向旋轉(zhuǎn)。其中，圖2.1顯示三路輸出系統(tǒng)。閥門可以電動(dòng)或機(jī)動(dòng)地旋轉(zhuǎn)，流體可以自兩個(gè)方向中的任一方向流入。閥門在當(dāng)胰島接近閥門時(shí)旋轉(zhuǎn)，讓胰島進(jìn)入輸出道到達(dá)收集器或多孔板。圖2.2顯示通過(guò)吸入輸出管17，胰島或其他物質(zhì)被從剩余的液體中分離出來(lái)。胰島接近多孔板時(shí)從導(dǎo)管進(jìn)入多孔板的抽吸啟動(dòng)，使得胰島通過(guò)輸出管17進(jìn)入收集器或多孔板。圖2.3中，單臂閥使得流體進(jìn)入兩個(gè)流出管道之一，閥門在胰島接近閥門時(shí)旋轉(zhuǎn)，使得胰島經(jīng)過(guò)其中輸出管17進(jìn)入收集器或多孔板。圖2.4使用基本和圖2.1 一樣的系統(tǒng)，只不過(guò)用了一個(gè)兩路流出系統(tǒng)，類似于三通原理。圖2.5中，伸縮(移動(dòng))的裂縫(滑塊)系統(tǒng)，當(dāng)胰島接近于裂縫區(qū)域時(shí)，滑塊移動(dòng)，相當(dāng)于裂縫移動(dòng)，使得胰島進(jìn)入收集器或多孔板的管道。滑塊也可放在其他的輸出管道，從而使液體通過(guò)或不通過(guò)。當(dāng)視頻攝像頭檢測(cè)一個(gè)被收集的感興趣的目標(biāo)例如一個(gè)胰島時(shí)，當(dāng)胰島進(jìn)一步順管而下通過(guò)一個(gè)特殊的區(qū)域時(shí)，它可以對(duì)其進(jìn)行精確的計(jì)算。該計(jì)算是基于流量知識(shí)，由一臺(tái)能控制閥系統(tǒng)和流量的計(jì)算機(jī)來(lái)完成。最好這個(gè)區(qū)域非常接近視頻攝像機(jī)。該區(qū)域包含一個(gè)閥系統(tǒng)，圖2中繪制了幾個(gè)實(shí)施例。閥的種類很多，但優(yōu)先兩個(gè)或三個(gè)端口的閥用于樣例。控制閥門將從剩余液體中抽出或提取物體，如感興趣的胰島或細(xì)胞。然后將本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種細(xì)胞分離和收集器，其特征在于包括：?一個(gè)儲(chǔ)存池，儲(chǔ)存含有待分離細(xì)胞的液體；導(dǎo)管系統(tǒng)，包括含有透明可視部分的輸入管，未被收集的液體的出口管，以及收集細(xì)胞的輸出管；視頻攝像機(jī)；閥系統(tǒng)；收集器或多孔板；計(jì)算機(jī)；含有待分離細(xì)胞的液體從儲(chǔ)存池通過(guò)輸入管，穿過(guò)輸入管的液體在透明可視部分被視頻攝像機(jī)所觀察；該計(jì)算機(jī)獲取來(lái)自視頻攝像機(jī)的視頻圖像，并對(duì)視頻圖像進(jìn)行分析，以檢測(cè)通過(guò)的液體中的細(xì)胞；閥系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制，當(dāng)液體中的待分離細(xì)胞接近閥門時(shí)旋轉(zhuǎn)，讓含有待分離細(xì)胞的液體進(jìn)入輸出管，從而細(xì)胞到達(dá)收集器或多孔板；未被收集的液體進(jìn)入出口管。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種細(xì)胞分離和收集器，其特征在于包括: 一個(gè)儲(chǔ)存池，儲(chǔ)存含有待分離細(xì)胞的液體； 導(dǎo)管系統(tǒng)，包括含有透明可視部分的輸入管，未被收集的液體的出口管，以及收集細(xì)胞的輸出管； 視頻攝像機(jī)； 閥系統(tǒng)； 收集器或多孔板； 計(jì)算機(jī)； 含有待分離細(xì)胞的液體從儲(chǔ)存池通過(guò)輸入管，穿過(guò)輸入管的液體在透明可視部分被視頻攝像機(jī)所觀察； 該計(jì)算機(jī)獲取來(lái)自視頻攝像機(jī)的視頻圖像，并對(duì)視頻圖像進(jìn)行分析，以檢測(cè)通過(guò)的液體中的細(xì)胞； 閥系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制，當(dāng)液體中的待分離細(xì)胞接近閥門時(shí)旋轉(zhuǎn)，讓含有待分離細(xì)胞的液體進(jìn)入輸出管，從而細(xì)胞到達(dá)收集器或多孔板；未被收集的液體進(jìn)入出口管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞分離和收集器，其特征在于:細(xì)胞是溶解在懸浮溶液中的細(xì)胞株和細(xì)胞群，或單細(xì)胞。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的細(xì)胞分離和收集器，其特征在于:細(xì)胞...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：漢斯·葛根森，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：漢斯·葛根森，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：