首页 > 化学装置 专利正文
一种组织解离装置的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

一种组织解离装置的制作方法

1.本发明涉及组织解离技术领域,尤其涉及一种组织解离装置。


背景技术:

2.组织解离装置是指利用组织解离技术对生物组织进行解离,以获取高活性、高质量的细胞悬液的设备。想要获取细胞悬液,组织解离装置首先需要破坏细胞外基质,以将细胞从细胞外基质中释放出来,然后需要再破坏细胞与细胞之间连接,才能获得细胞悬液。
3.现有的组织解离的方法很多,例如酶解、电解或者研磨等。研磨由于能够使组织充分地做剪切,因此解离效果较好,被广泛应用。现有以研磨作为组织解离方法的装置不能对解离后的细胞悬液进行直接过滤,只能在完成研磨后将细胞悬液转移至外部的过滤装置内进行过滤,操作繁琐,且在转移过程中会影响细胞悬液的活性和质量。
4.因此,如何提出一种集研磨和过滤为一体的组织解离装置是现在亟需解决的技术问题。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种组织解离装置,该组织解离装置集研磨和过滤为一体,集成化程度较高,过滤效果好。
6.为达此目的,本发明采用以下技术方案:
7.一种组织解离装置,包括:样品瓶,所述样品瓶具有置物空间和置物口;研磨过滤结构,所述研磨过滤结构包括研磨件和过滤网,所述过滤网可移动地连接在所述研磨件的研磨端,所述研磨端和所述过滤网能够通过所述置物口进入所述置物空间内,并将所述置物空间分为位于所述过滤网一侧的细胞悬液容纳区和位于所述研磨端一侧的组织容纳区,且所述研磨端具有与所述过滤网抵接以密封所述细胞悬液容纳区的密封位置以及与所述过滤网分离的过滤位置;所述研磨端被配置为处于所述密封位置时能够在所述样品瓶内环绕第一轴线a进行旋转,以研磨位于所述组织容纳区内的生物组织;且所述研磨端被配置为能够沿所述第一轴线a向远离所述过滤网的方向进行直线运动并由所述密封位置移动至所述过滤位置,以使研磨所述生物组织形成的细胞悬液在负压作用下通过所述过滤网过滤并进入所述细胞悬液容纳区内。
8.作为优选,所述研磨端被配置为能够沿所述第一轴线a继续向远离所述过滤网的方向进行直线运动并由所述过滤位置移动至限位位置,处于所述限位位置的所述研磨端能够与所述过滤网限位抵接,以使所述研磨端能够带动所述过滤网沿所述第一轴线a进行同步移动。
9.作为优选,所述研磨端包括研磨转子、研磨定子和固定件,所述研磨定子上沿所述第一轴线a方向贯穿设置有转轴孔,且所述研磨定子上设置有研磨面;所述研磨转子包括转子轴和研磨刀片,所述研磨刀片的一端连接在所述转子轴的中部,所述转子轴的第一端用于连接驱动部件,所述转子轴的第二端可移动地穿过所述转轴孔,以使所述研磨刀片的另
一端与所述研磨定子的所述研磨面接触,所述研磨转子被配置为转动时,所述研磨刀片能够研磨位于所述研磨面上的所述生物组织;所述过滤网的中部设置有通孔,所述固定件的连接端能够穿过所述通孔与所述转子轴的第二端连接,且所述固定件上设置有能够穿过所述通孔并与所述研磨定子进行限位的第一限位结构,所述固定件的限位端设置有第二限位结构,所述第二限位结构能够限位在所述过滤网远离所述研磨定子的一侧。
10.作为优选,所述固定件为阶梯轴,所述阶梯轴的外径小于所述通孔的尺寸,所述阶梯轴包括同轴连接的小直径轴和大直径轴,所述小直径轴远离所述大直径轴的一端与所述转子轴的第二端连接,所述第一限位结构为形成于所述小直径轴和所述大直径轴之间形成第一限位面;所述转轴孔为阶梯孔,其包括依次连接的小孔径孔和大孔径孔,所述大孔径孔靠近所述过滤网设置,所述小孔径孔和所述大孔径孔之间形成第二限位面,所述第一限位面能够与所述第二限位面限位抵接。
11.作为优选,所述第二限位结构为限位凸台,所述限位凸台设置在所述大直径轴远离所述小直径轴的一端,且所述限位凸台的尺寸大于所述通孔的尺寸。
12.作为优选,所述研磨面为圆锥面,所述研磨刀片的另一端倾斜设置有研磨刀刃,所述研磨刀刃能够在所述圆锥面上移动,以切割所述生物组织。
13.作为优选,所述研磨面上设置有多个研磨槽,多个所述研磨槽环绕所述第一轴线a旋转。
14.作为优选,所述样品瓶的内壁面上设置有定位台阶,所述过滤网能够置于所述定位台阶上。
15.作为优选,所述研磨定子和所述样品瓶之间设置有第三限位结构,以限制所述研磨定子绕所述第一轴线a进行旋转。
16.作为优选,所述第三限位结构包括设置在所述样品瓶的内壁面上的限位块和设置在所述研磨定子外壁面上的限位槽,所述限位块能够插入所述限位槽内。
17.本发明的有益效果:
18.本发明提供了一种组织解离装置,该组织解离装置包括样品瓶和研磨过滤结构,研磨过滤结构包括研磨件和可移动地连接在研磨件的研磨端上的过滤网,研磨端和过滤网能够通过样品瓶的置物口进入样品瓶的置物空间内,并将置物空间分为细胞悬液容纳区和组织容纳区,研磨端具有抵接于过滤网上的密封位置和与过滤网分离的过滤位置。当研磨端处于密封位置时,研磨端能够旋转研磨位于组织容纳区内的生物组织,此时细胞悬液容纳区处于密封状态,当研磨完成且研磨端移动至过滤位置时,细胞悬液容纳区内处于负压状态,此时在大气压强的作用下,研磨生物组织形成的细胞悬液能够通过过滤网进行过滤,并进入细胞悬液容纳区内暂存。该组织解离装置将研磨件和过滤网集成在一起,集成度高,有利于提高细胞悬液的生产效率和活性,且在负压作用下过滤细胞悬液,过滤效果较好,利于形成高品质的细胞悬液。
附图说明
19.图1是本发明实施例所提供的组织解离装置的结构示意图;
20.图2是本发明实施例所提供的组织解离装置的剖视图;
21.图3是本发明实施例所提供的组织解离装置的爆炸图;
22.图4是本发明实施例所提供的组织解离装置的样品瓶的剖视图;
23.图5是本发明实施例所提供的组织解离装置的研磨件的剖视图;
24.图6是本发明实施例所提供的组织解离装置的研磨件的爆炸图。
25.图中:
26.100、样品瓶;101、置物空间;102、置物口;103、定位台阶;104、限位块;
27.200、研磨过滤结构;201、过滤网;202、研磨转子;2021、转子轴;2022、研磨刀片;203、研磨定子;2031、研磨面;2032、研磨槽;2033、转轴孔;2034、第二限位面;204、固定件;2041、第一限位面;2042、小直径轴;2043、大直径轴;2044、限位凸台;205、瓶盖;
28.300、组织容纳区;
29.400、细胞悬液容纳区。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
31.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
32.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.本实施例提供了一种组织解离装置,该组织解离装置集成度较高,不仅能够充分研磨生物组织,且能够将研磨后的生物组织进行充分过滤,从而形成高品质、高活性的细胞悬液。科研人员通过对该细胞悬液进行检测或者试验能够获取较为准确的检测数据或者试验数据,从而得到较为准确的科研结果。
34.如图1至图6所示,该组织解离装置包括样品瓶100和研磨过滤结构200。其中,样品瓶100内部具有置物空间101,置物空间101贯穿样品瓶100的一端,从而形成置物口102,通过该置物口102可将研磨过滤结构200和生物组织放置在样品瓶100的置物空间101内。在本实施例中,如图1至图4所示,样品瓶100呈试管状,其外形为圆柱状,该样品瓶100可以直接置于离心机上,从而进行对最终获取的细胞悬液进行离心处理业。更具体地,样品瓶100包括直筒部和锥状部,置物口102设置在直筒部远离锥状部的一端,锥状部上倾斜的内壁面使细胞悬液易于汇集至样品瓶100的底端,避免出现挂壁现象。
35.研磨过滤结构200包括研磨件和过滤网201。其中,研磨件具有驱动端和研磨端两个端部。驱动端用于连接外部的驱动部件,驱动部件可以为旋转电机。研磨端用于研磨生物
组织,研磨端和过滤网201能够通过置物口102进入置物空间101内,并将置物空间101分为位于过滤网201一侧的细胞悬液容纳区400和位于研磨端一侧的组织容纳区300,组织容纳区300用于放置生物组织和解离液,细胞悬液容纳区400用于容纳生成的细胞悬液。过滤网201可移动地连接在研磨件的研磨端,在研磨端的移动过程中,其具有与过滤网201抵接以密封细胞悬液容纳区400的密封位置,以及具有与过滤网201分离从而在细胞悬液容纳区400内形成负压的过滤位置。
36.当研磨端移动至密封位置时,研磨端与过滤网201抵接,从而使位于过滤网201下方的细胞悬液容纳区400形成密封空间,且由于位于组织容纳区300内的生物组织和解离液集聚于研磨端处,进一步提高了细胞悬液容纳区400的密封性。此时,当研磨件在驱动部件的驱动下,其研磨端能够在样品瓶100内环绕第一轴线a(如图2所示)进行旋转,旋转的研磨端能够研磨位于组织容纳区300内的生物组织,生物组织在机械力的作用下被分割、磨碎,并在解离液内被解离,从而形成掺杂有组织碎块的细胞悬液。当研磨完成后,研磨端在外力作用下能够沿第一轴线a向远离过滤网201的方向进行直线运动,从而使研磨端由密封位置移动至过滤位置,此时,研磨端与过滤网201分开,位于研磨端下方的细胞悬液容纳区400空间变大,压强变小,从而处于低于大气压强的负压状态,研磨生物组织形成的细胞悬液在负压作用下通过过滤网201过滤,过滤后的高品质、高活性细胞悬液进入细胞悬液容纳区400内暂存。
37.相较于现有技术中只仅具有研磨功能的组织解离装置,本实施例所提供的组织解离装置通过将研磨件和过滤网201集成在一起,从而不仅兼具研磨和过滤的双重功能,功能性强,集成度高,且能够在研磨完成的最快时间内对细胞悬液进行过滤,有利于提高细胞悬液的生产效率和活性。并且,相较于利用重力实现过滤,本实施例所提供的组织解离装置通过采用负压过滤的过滤方式,在负压作用下过滤细胞悬液,过滤效果较好,利于形成高品质的细胞悬液。
38.可选地,待细胞悬液过滤完成并进入细胞悬液容纳区400内暂存后,需要将研磨端和过滤网201从样品瓶100内拿出,以将盛有细胞悬液的样品瓶100移动到其他设备中进行下一道处理工序,进行细胞悬液的后续处理,为了提高转移效率以及降低过滤网201的移出难度,本实施例所提供的研磨件的研磨端在外力的驱动下,能够沿第一轴线a继续向远离过滤网201的方向进行直线运动,从而研磨端由过滤位置移动至限位位置。当研磨端处于限位位置时,研磨端能够与过滤网201限位抵接,此时继续沿第一轴线a向远离过滤网201的方向移动研磨端,研磨端能够带动过滤网201沿第一轴线a进行同步移动,从而实现研磨件和过滤网201从样品瓶100内的同步移出。
39.具体地,继续参照图5和图6所示,研磨端包括研磨转子202、研磨定子203和固定件204。其中,在将研磨端置于样品瓶100内后,研磨定子203固定设置在样品瓶100内,并不会环绕第一轴线a发生转动,此处的固定可以通过定位结构实现,例如定位槽和定位块,定位槽和定位块两者中的一个设置在样品瓶100的内壁面上,另一个设置在研磨定子203上。研磨定子203上沿第一轴线a方向贯穿设置有转轴孔2033,且研磨定子203上设置有研磨面2031。研磨面2031即为组织容纳区300的底面,进入组织容纳区300的生物组织即位于研磨面2031上,并在研磨面2031上被研磨转子202切割和研磨。
40.可选地,研磨定子203呈锥台状,其包括圆锥面,该圆锥面即为研磨面2031。将研磨
面2031设置成圆锥面,能够增大研磨面2031的面积,使研磨面2031上承载更多的生物组织,从而提高研磨效率。进一步可选地,在研磨面2031上设置有研磨槽2032,研磨槽2032的数量为多个,多个研磨槽2032环绕第一轴线a旋转,并呈螺旋状。研磨槽2032的设置能够进一步提高研磨效率和研磨效果。根据需求,可在研磨面2031上设置多层研磨槽2032,每一层的研磨槽2032均包括多个研磨槽2032,且每一层的多个研磨槽2032均沿一个方向环绕第一轴线a旋转,相邻设置上的两层研磨槽2032可以错位设置,也可以依次连接,旋向可以相同,也可以不同。
41.进一步地,为了使过滤网201能够稳定地置于样品瓶100内,如图4所示,在样品瓶100的内壁面上设置有定位台阶103,过滤网201能够置于定位台阶103上。由于研磨定子203置于过滤网201的上方,为了使研磨定子203稳定地处于密封位置,可以沿过滤网201的周向向上凸设有环形凸边,并将定位台阶103的底部设置为阶梯部,阶梯部上的环形水平面止抵在环形凸边的顶面上,阶梯部位于环形水平面下方的部分则置于环形凸边的内侧。
42.进一步地,为了避免在研磨过程中研磨定子203随研磨转子202旋转,从而导致研磨效果变差,在研磨定子203和样品瓶100之间设置有第三限位结构,以限制研磨定子203绕第一轴线a进行旋转。具体地,第三限位结构包括限位块104和限位槽,限位块104设置在样品瓶100的内壁面上,更具体可设置在定位台阶103上,限位槽设置在研磨定子203外壁面上,限位块104能够插入限位槽内。当然在其他实施例中,限位块104和限位槽的位置也可以互换,即限位槽设置在样品瓶100的内壁面上,限位块104设置在研磨定子203外壁面上。当然在其他实施例中,第三限位结构也可以设置在研磨定子203和过滤网201之间,在此不做详述。
43.继续参照图4和图5所示,研磨转子202包括转子轴2021和研磨刀片2022。其中,转子轴2021为柱状结构,其包括第一端和第二端两个端部,转子轴2021的第一端用于连接驱动部件。且在转子轴2021的第一端上还可以设置密封样品瓶100的瓶盖205,瓶盖205能够密封组织容纳区300,以避免在组织解离过程中异物进入组织容纳区300。转子轴2021的第二端可移动地穿过转轴孔2033,此处第二端可以位于转轴孔2033内,也可以突出转轴孔2033位于研磨定子203的下方。研磨刀片2022为曲面刀片,研磨刀片2022的一端连接在转子轴2021的中部,另一端螺旋向下延伸设置。当转子轴2021的第二端穿设在转轴孔2033时,研磨刀片2022的另一端与研磨定子203的研磨面2031接触。当转子轴2021被驱动部件驱动并绕第一轴线a转动时,研磨刀片2022的另一端能够在研磨定子203的研磨面2031上移动,并切割和研磨位于研磨面2031上的生物组织,使切碎后的生物组织与解离液混合均匀,并被解离液解离。
44.可选地,转子轴2021可以为圆柱轴,也可以为阶梯轴,在本实施例中,选择采用阶梯轴,以便于定位和安装研磨刀片2022。具体地,转子轴2021包括直径较大的第一轴和直径较小的第二轴,研磨刀片2022的一端连接在第一轴和第二轴的连接处,另一端螺旋延伸至与转子轴2021第二端平齐的位置。为了提高研磨效率,研磨刀片2022可以设置两个或者更多个,多个研磨刀片2022环绕转子轴2021的周向均匀分布,且旋向相同。为了提高研磨刀片2022与研磨面2031的作用面积,研磨刀片2022的另一端上倾斜设置有研磨刀刃,研磨刀刃沿研磨面2031的弧度设置,研磨刀刃能够在圆锥面上移动,以切割生物组织。
45.进一步可选地,转子轴2021上远离研磨定子203的一端为研磨件的驱动端,其上设
置有连接驱动部件的连接头,瓶盖205可拆卸套设在连接头的外部。通过该连接头驱动部件能够可拆卸地连接在转子轴2021上,从而驱动研磨转子202相对于研磨定子203发生旋转,从而实现对生物组织的研磨。
46.继续参照图4和图5所示,固定件204用于实现对研磨转子202和研磨定子203的相对固定,以为研磨定子203的研磨端能够由密封位置移动至过滤位置提供可能,以及用于实现研磨件与过滤网201的相对限位,以为研磨定子203的研磨端能够由过滤位置移动至限位位置并实现研磨定子203、研磨转子202以及过滤网201的同步移动提供可能。
47.具体地,过滤网201的中部设置有通孔,固定件204包括连接端和限位端两个端部,固定件204的连接端的尺寸小于通孔的尺寸,其能够穿过通孔与转子轴2021的第二端连接。且固定件204的中部设置有能够穿过通孔并与研磨定子203进行限位的第一限位结构,固定件204的限位端设置有第二限位结构,第二限位结构能够限位在过滤网201远离研磨定子203的一侧。
48.更具体地,固定件204为阶梯轴,阶梯轴上任一位置处的外径均小于通孔的尺寸,从而使阶梯轴可以穿过通孔。更具体地,继续参照图6所示,阶梯轴包括同轴连接的小直径轴2042和大直径轴2043,小直径轴2042远离大直径轴2043的一端即为连接端,其与转子轴2021的第二端连接,第一限位结构为形成于小直径轴2042和大直径轴2043之间形成第一限位面2041。转轴孔2033为阶梯孔,其包括依次连接的小孔径孔和大孔径孔,大孔径孔靠近过滤网201设置,小孔径孔和大孔径孔之间形成第二限位面2034,第一限位面2041能够与第二限位面2034限位抵接。第二限位结构为限位凸台2044,限位凸台2044设置在大直径轴2043远离小直径轴2042的一端,且限位凸台2044的尺寸大于通孔的尺寸。
49.也就是说,小直径轴2042的直径小于小孔径孔的直径,大直径轴2043的直径小于大孔径孔的直径,并大于小孔径孔的尺寸。当研磨定子203处于密封位置时,第一限位面2041和第二限位面2034脱离,当研磨完成后,研磨转子202的转子轴2021在外力作用下向上移动时,小直径轴2042逐渐深入小孔径孔内,大直径轴2043逐渐深入大孔径孔内,第一限位面2041和第二限位面2034逐渐靠近,待第一限位面2041与第二限位面2034接触后,固定件204与研磨定子203之间的相对位置保持固定,此时,如果研磨转子202的转子轴2021继续在外力作用下向上移动,那么研磨定子203能够随研磨转子202同步向上移动。在研磨定子203、研磨转子202和固定件204同步向上移动的过程中,位于过滤网201下方的限位凸台2044逐渐靠近过滤网201,由于限位凸台2044的尺寸大于过滤网201上通孔的尺寸,因此限位凸台2044无法通过通孔,待限位凸台2044与过滤网201抵接后,如果研磨转子202在外力作用下继续向上移动,那么过滤网201能够随研磨转子202、研磨定子203和固定件204同步向上移动,直至过滤网201、研磨转子202、研磨定子203和固定件204移出样品瓶100。
50.可选地,限位凸台2044可以为环绕大直径轴2043的周向设置的环形凸台,也可以为多个弧形块,多个弧形块环绕大直径轴2043的周向分布。当然固定件204除了为阶梯轴外,也可以包括圆柱轴和设置在圆柱轴中部的环形凸台,环形凸台的直径小于通孔的直径,且小于大直径孔的尺寸,大于小直径孔的尺寸。
51.相较于现有的组织解离装置,本实施例所提供的组织解离装置具有以下优点:
52.1、能够实现在解离液里面研磨,研磨更加充分。
53.2、能够在孵育过程中进行搅拌,并实现生物组织与解离液的充分接触。
54.3、研磨充分后能够直接过滤,且采用负压方式过滤,过滤效果更好,利于获取高品质、高活性的细胞悬液。
55.4、样品瓶100能够直接上离心机,减少了样品转移的过程带来的操作不便和各种存在风险。
56.显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。