自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置及方法，自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置包括干湿分离单元、脂肪破碎与细胞提取单元、外泌体制备单元和离心提取单元。自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取方法由干湿分离单元获得结缔组织、脂肪和混合液体，并由脂肪破碎与细胞提取单元获得填充颗粒、脂肪颗粒、脂肪干细胞或血管基质组分，由外泌体制备单元从混合液体或由脂肪干细胞获取的外泌体培养液中获得外泌体浓缩液，由离心提取单元对外泌体浓缩液进行离心分离后抽吸取样。本申请制备提取成分种类全、提取效率高、自动化程度高，可高效利用自体脂肪、提取成分活力高、污染少，适用于临床应用或商业量产。

【技术实现步骤摘要】
自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置及方法
本专利技术属于生物医学工程领域，具体涉及自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置及方法。
技术介绍
由于瘦身和塑形抽吸的自体脂肪在细胞治疗、整形修复、去皱、隆胸等美容手术中具有治愈率高、免疫排斥小、保持时间久、美容效果好等优势，应用范围越来越广。自体脂肪包括脂肪颗粒、脂肪源性干细胞(ADSCs)、基质血管组分(SVF)、外泌体等重要成分。其中，脂肪颗粒在填充类美容手术中具有重要的应用，如隆胸手术等。脂肪源性干细胞(ADSCs)在构建细胞材料复合物进行假体修改中发挥着重要作用。基质血管组分(SVF)在微整形手术中应用范围很广。外泌体作为一种亚细胞结构在美容手术中具有减轻缺血损伤、促进缺血组织血管生成等方面具有重要作用。脂肪源性干细胞(ADSCs)是从脂肪组织中分离出来的具有多向分化潜能的成体干细胞，基质血管组分(SVF)包含脂肪源性干细胞、内皮细胞、T细胞、B细胞、脂肪组织巨噬细胞等，具有修复受损和缺失组织的再生潜能。外泌体是由细胞内的多泡体(MVB)与细胞膜融合后，释放到细胞外基质中的一种直径约40-150nm的膜性囊泡，可由机体内多种细胞主动分泌产生，如免疫细胞、干细胞、心血管细胞、网织红细胞、血小板、神经细胞和肿瘤细胞等。外泌体携带大量特异性的蛋白(如细胞因子、生长因子)以及功能性的mRNAs、miRNAs等生物活性物质，在体内参与细胞通讯、细胞迁移、促进血管新生和抗肿瘤免疫等生理过程。由于外泌体的特殊结构和功能，使得它具有潜在的应用价值，一方面可以作为诊断多种疾病的生物指标，另一方面也可以作为治疗手段，作为药物的天然载体用于临床治疗。目前，自体脂肪在分离和提取上述有效成分时，利用率不高，提取的自动化手段低，不能满足临床的需求。为此，本申请提出了一种能实现脂肪颗粒、脂肪源性干细胞(ADSCs)、基质血管组分(SVF)和外泌体分离、制备与提取装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述问题，提出自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置及方法，可进行自体脂肪的干湿分离、脂肪颗粒的制备、血管基质组分SVF制备、脂肪干细胞的提取、外泌体的分级浓缩制备和外泌体的离心取材，快速、安全、高效、制备与提取的成分种类多，可充分保持生物材料与移植物的活力，并避免污染风险，自动化程度高、操作简单、安全可靠、适用范围广。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：本专利技术提出的自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置，包括干湿分离单元、脂肪破碎与细胞提取单元、外泌体制备单元和离心提取单元，其中：干湿分离单元，包括相互扣合的分离盒和上盖，分离盒内放置有多个过滤网格尺寸不同的过滤盒，过滤盒按照过滤网格尺寸由大至小的顺序由上至下依次放置，用于对抽吸的自体脂肪进行过滤，并获得结缔组织、脂肪和混合液体；脂肪破碎与细胞提取单元，包括依次通过管路连接的用于容纳清洗液的第一容置罐、第一柱塞泵、用于容纳待处理物质的第二容置罐、第二柱塞泵、一级破碎器、第三柱塞泵、二级破碎器、第四柱塞泵、三级破碎器、用于容纳目标物质的第六容置罐、第六柱塞泵和用于容纳血清培养基的第五容置罐，脂肪破碎与细胞提取单元还包括第七柱塞泵、用于容纳废液的第三容置罐、第五柱塞泵、用于容纳酶的第四容置罐和第八柱塞泵，第六容置罐、第五柱塞泵和第四容置罐依次通过管路连接，第六容置罐、第四柱塞泵和第一容置罐依次通过管路连接，第二容置罐、第七柱塞泵和第三容置罐依次通过管路连接，第三容置罐、第八柱塞泵和第六容置罐依次通过管路连接，各柱塞泵连接的不同管路上均串接有防逆流的单向阀，第二容置罐容纳的待处理物质为从干湿分离单元获得的结缔组织或脂肪，第六容置罐容纳的目标物质为由结缔组织破碎得到的填充颗粒、以及由脂肪破碎得到的脂肪颗粒或脂肪干细胞或血管基质组分；外泌体制备单元包括抽吸机构、多个储液罐和过滤机构，其一储液罐用于容纳从干湿分离单元获得的混合液体或从脂肪破碎与细胞提取单元中提取的脂肪干细胞分泌的外泌体，抽吸机构将该储液罐中容纳的混合液体或外泌体通过过滤机构过滤后转移至另一储液罐，经过分级过滤得到外泌体浓缩液；离心提取单元，包括离心机和至少一个离心管，离心管位于离心机内并与离心机可拆卸连接，离心管用于容纳从外泌体制备单元获得的外泌体浓缩液，工作状态时，离心机带动离心管转动对外泌体浓缩液进行离心分离。优选地，分离盒内由上至下依次放置有两个过滤盒，分别为初级过滤盒和二次过滤盒，初级过滤盒和二次过滤盒将分离盒划分为三个区间，初级过滤盒和二次过滤盒的过滤网格均为长方形网孔，二次过滤盒内还放置有精细过滤网，精细过滤网的过滤网格为圆形网孔。优选地，外泌体制备单元包括两个储液罐，分别为一号储液罐和二号储液罐，还包括负压泵，抽吸机构包括直线运动机构和柱塞泵，直线运动机构带动柱塞泵的柱塞运动，过滤机构为多级过滤单元，一号储液罐、柱塞泵、多级过滤单元、负压泵和二号储液罐依次通过管路连接，工作状态时，柱塞泵将一号储液罐中由干湿分离单元获得的混合液体或由脂肪干细胞进行培养获得的外泌体通过多级过滤单元过滤后转移至二号储液罐中。优选地，多级过滤单元包括依次连接且内部连通的入口、上端盖、过滤腔、下端盖和出口，由上端盖、过滤腔和下端盖组成的腔室内，沿液体流动方向依次设有一级过滤单元、二级过滤单元、三级过滤单元和四级过滤单元，共将腔室分为五个区间，过滤腔上还设有取液口，取液口连通三级过滤单元和四级过滤单元之间的区间；各级过滤单元均包括过滤膜固定架、过滤膜保持架、过滤膜和密封圈，过滤膜固定架一面设有多个用于漏液的通孔，密封圈套设于过滤膜保持架的外环侧，过滤膜夹持于过滤膜固定架和过滤膜保持架之间，一级过滤单元、二级过滤单元、三级过滤单元和四级过滤单元的过滤膜的过滤孔径依次减小。优选地，直线运动机构为丝杠螺母机构，直线运动机构的螺母与柱塞泵的柱塞连接，多级过滤单元的入口和出口还分别设有稳压装置。优选地，外泌体制备单元包括三个储液罐，分别为脂肪原液罐、第一级过滤罐和第二级过滤罐，抽吸机构包括第一动力单元、第二动力单元、第三动力单元和第四动力单元，过滤机构包括第一级过滤器和第二级过滤器；各动力单元结构相同，均包括驱动电机、丝杠螺母机构和注射器，驱动电机与丝杠螺母机构的丝杆连接，丝杠螺母机构的螺母与注射器的活塞杆连接，驱动电机带动丝杠螺母机构运动进而实现注射器的活塞杆上下运动；脂肪原液罐上设有进液口、出液口和透气孔，第一级过滤罐上设有第一级取液口、第一级透气孔和第一级过滤罐出液口，第二级过滤罐上设有第二级透气孔、第二级取液口和第二级出液口，第一级过滤器上设有第一级压力传感器、第一级施压口、第一级稳压口和第一进液口，第一级过滤器下设有第一级过滤器出液口，第二级过滤器上设有第二级压力传感器、第二级施压口、第二级稳压口和第二进液口，第二级过滤器下设有第二级过滤器出液口；脂肪原液罐的出液口与第一级过滤器的第一进液口之间、第一动力单元的注射器与第一级过滤器的第一级施压口之间、第二动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置，其特征在于：包括干湿分离单元(10)、脂肪破碎与细胞提取单元(20)、外泌体制备单元(30)和离心提取单元(50)，其中：/n所述干湿分离单元(10)，包括相互扣合的分离盒(11)和上盖(12)，所述分离盒(11)内放置有多个过滤网格尺寸不同的过滤盒，所述过滤盒按照过滤网格尺寸由大至小的顺序由上至下依次放置，用于对抽吸的自体脂肪进行过滤，并获得结缔组织、脂肪和混合液体；/n所述脂肪破碎与细胞提取单元(20)，包括依次通过管路连接的用于容纳清洗液的第一容置罐(226)、第一柱塞泵(206)、用于容纳待处理物质的第二容置罐(227)、第二柱塞泵(212)、一级破碎器(223)、第三柱塞泵(210)、二级破碎器(219)、第四柱塞泵(209)、三级破碎器(216)、用于容纳目标物质的第六容置罐(234)、第六柱塞泵(234)和用于容纳血清培养基的第五容置罐(233)，所述脂肪破碎与细胞提取单元(20)还包括第七柱塞泵(203)、用于容纳废液的第三容置罐(229)、第五柱塞泵(233)、用于容纳酶的第四容置罐(230)和第八柱塞泵(240)，所述第六容置罐(234)、第五柱塞泵(233)和第四容置罐(230)依次通过管路连接，所述第六容置罐(234)、第四柱塞泵(209)和第一容置罐(226)依次通过管路连接，所述第二容置罐(227)、第七柱塞泵(203)和第三容置罐(229)依次通过管路连接，所述第三容置罐(229)、第八柱塞泵(240)和第六容置罐(234)依次通过管路连接，各所述柱塞泵连接的不同管路上均串接有防逆流的单向阀，所述第二容置罐(227)容纳的待处理物质为从所述干湿分离单元(10)获得的结缔组织或脂肪，所述第六容置罐(234)容纳的目标物质为由结缔组织破碎得到的填充颗粒、以及由脂肪破碎得到的脂肪颗粒或脂肪干细胞或血管基质组分；/n所述外泌体制备单元(30)包括抽吸机构、多个储液罐和过滤机构，其一所述储液罐用于容纳从所述干湿分离单元(10)获得的混合液体或从所述脂肪破碎与细胞提取单元(20)中提取的脂肪干细胞分泌的外泌体，所述抽吸机构将该所述储液罐中容纳的混合液体或外泌体通过所述过滤机构过滤后转移至另一所述储液罐，经过分级过滤得到外泌体浓缩液；/n所述离心提取单元(50)，包括离心机和至少一个离心管(504)，所述离心管(504)位于所述离心机内并与所述离心机可拆卸连接，所述离心管(504)用于容纳从所述外泌体制备单元(30)获得的外泌体浓缩液，工作状态时，所述离心机带动所述离心管(504)转动对外泌体浓缩液进行离心分离。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置，其特征在于：包括干湿分离单元(10)、脂肪破碎与细胞提取单元(20)、外泌体制备单元(30)和离心提取单元(50)，其中：
所述干湿分离单元(10)，包括相互扣合的分离盒(11)和上盖(12)，所述分离盒(11)内放置有多个过滤网格尺寸不同的过滤盒，所述过滤盒按照过滤网格尺寸由大至小的顺序由上至下依次放置，用于对抽吸的自体脂肪进行过滤，并获得结缔组织、脂肪和混合液体；
所述脂肪破碎与细胞提取单元(20)，包括依次通过管路连接的用于容纳清洗液的第一容置罐(226)、第一柱塞泵(206)、用于容纳待处理物质的第二容置罐(227)、第二柱塞泵(212)、一级破碎器(223)、第三柱塞泵(210)、二级破碎器(219)、第四柱塞泵(209)、三级破碎器(216)、用于容纳目标物质的第六容置罐(234)、第六柱塞泵(234)和用于容纳血清培养基的第五容置罐(233)，所述脂肪破碎与细胞提取单元(20)还包括第七柱塞泵(203)、用于容纳废液的第三容置罐(229)、第五柱塞泵(233)、用于容纳酶的第四容置罐(230)和第八柱塞泵(240)，所述第六容置罐(234)、第五柱塞泵(233)和第四容置罐(230)依次通过管路连接，所述第六容置罐(234)、第四柱塞泵(209)和第一容置罐(226)依次通过管路连接，所述第二容置罐(227)、第七柱塞泵(203)和第三容置罐(229)依次通过管路连接，所述第三容置罐(229)、第八柱塞泵(240)和第六容置罐(234)依次通过管路连接，各所述柱塞泵连接的不同管路上均串接有防逆流的单向阀，所述第二容置罐(227)容纳的待处理物质为从所述干湿分离单元(10)获得的结缔组织或脂肪，所述第六容置罐(234)容纳的目标物质为由结缔组织破碎得到的填充颗粒、以及由脂肪破碎得到的脂肪颗粒或脂肪干细胞或血管基质组分；
所述外泌体制备单元(30)包括抽吸机构、多个储液罐和过滤机构，其一所述储液罐用于容纳从所述干湿分离单元(10)获得的混合液体或从所述脂肪破碎与细胞提取单元(20)中提取的脂肪干细胞分泌的外泌体，所述抽吸机构将该所述储液罐中容纳的混合液体或外泌体通过所述过滤机构过滤后转移至另一所述储液罐，经过分级过滤得到外泌体浓缩液；
所述离心提取单元(50)，包括离心机和至少一个离心管(504)，所述离心管(504)位于所述离心机内并与所述离心机可拆卸连接，所述离心管(504)用于容纳从所述外泌体制备单元(30)获得的外泌体浓缩液，工作状态时，所述离心机带动所述离心管(504)转动对外泌体浓缩液进行离心分离。


2.如权利要求1所述的自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置，其特征在于：所述分离盒(11)内由上至下依次放置有两个过滤盒，分别为初级过滤盒(13)和二次过滤盒(14)，所述初级过滤盒(13)和所述二次过滤盒(14)将所述分离盒(11)划分为三个区间，所述初级过滤盒(13)和所述二次过滤盒(14)的过滤网格均为长方形网孔，所述二次过滤盒(14)内还放置有精细过滤网(15)，所述精细过滤网(15)的过滤网格为圆形网孔。


3.如权利要求1所述的自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置，其特征在于：所述外泌体制备单元(30)包括两个所述储液罐，分别为一号储液罐(308)和二号储液罐(318)，还包括负压泵(333)，所述抽吸机构包括直线运动机构(319)和柱塞泵(322)，所述直线运动机构(319)带动所述柱塞泵(322)的柱塞运动，所述过滤机构为多级过滤单元(312)，所述一号储液罐(308)、柱塞泵(322)、多级过滤单元(312)、负压泵(333)和二号储液罐(318)依次通过管路连接，工作状态时，所述柱塞泵(322)将所述一号储液罐(308)中由所述干湿分离单元(10)获得的混合液体或由脂肪干细胞进行培养获得的外泌体通过所述多级过滤单元(312)过滤后转移至所述二号储液罐(318)中。


4.如权利要求3所述的自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置，其特征在于：所述多级过滤单元(312)包括依次连接且内部连通的入口(337)、上端盖(338)、过滤腔(344)、下端盖(342)和出口(347)，由所述上端盖(338)、过滤腔(344)和下端盖(342)组成的腔室内，沿液体流动方向依次设有一级过滤单元(339)、二级过滤单元(340)、三级过滤单元(341)和四级过滤单元(346)，共将腔室分为五个区间，所述过滤腔(344)上还设有取液口(345)，所述取液口(345)连通所述三级过滤单元(341)和四级过滤单元(346)之间的区间；
各级所述过滤单元均包括过滤膜固定架(348)、过滤膜保持架(349)、过滤膜(350)和密封圈(352)，所述过滤膜固定架(348)一面设有多个用于漏液的通孔，所述密封圈(352)套设于所述过滤膜保持架(349)的外环侧，所述过滤膜(350)夹持于所述过滤膜固定架(348)和过滤膜保持架(349)之间，所述一级过滤单元(339)、二级过滤单元(340)、三级过滤单元(341)和四级过滤单元(346)的过滤膜(350)的过滤孔径依次减小。


5.如权利要求4所述的自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置，其特征在于：所述直线运动机构(319)为丝杠螺母机构，所述直线运动机构(319)的螺母与所述柱塞泵(322)的柱塞连接，所述多级过滤单元312的入口(337)和出口(347)还分别设有稳压装置。


6.如权利要求1所述的自体脂肪多成分全自动分离、制备与提取装置，其特征在于：所述外泌体制备单元(30)包括三个所述储液罐，分别为脂肪原液罐(411)、第一级过滤罐(412)和第二级过滤罐(420)，所述抽吸机构包括第一动力单元(431)、第二动力单元(432)、第三动力单元(433)和第四动力单元(437)，所述过滤机构包括第一级过滤器(413)和第二级过滤器(415)；
各所述动力单元结构相同，均包括驱动电机(429)、丝杠螺母机构和注射器(403)，所述驱动电机(429)与所述丝杠螺母机构的丝杆连接，所述丝杠螺母机构的螺母与所述注射器(403)的活塞杆连接，所述驱动电机(429)带动所述丝杠螺母机构运动进而实现注射器(403)的活塞杆上下运动；
所述脂肪原液罐(411)上设有进液口(442)、出液口(444)和透气孔(445)，所述第一级过滤罐(412)上设有第一级取液口(409)、第一级透气孔(410)和第一级过滤罐出液口(422)，所述第二级过滤罐(420)上设有第二级透气孔(418)、第二级取液口(419)和第二级出液口(438)，所述第一级过滤器(413)上设有第一级压力传感器(446)、第一级施压口(447)、第一级稳压口(448)和第一进液口(453)，所述第一级过滤器(413)下设有第一级过滤器出液口(408)，所述第二级过滤器(415)上设有第二级压力传感器(452)、第二级施压口(449)、第二级稳压口(450)和第二进液口(454)，所述第二级过滤器(41...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏，李博文，
申请(专利权)人：杭州百桥医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33