[发明专利]一种纳米铁结合蛋白吸附的细胞磁性分选装置

说明书

技术领域

本发明属于细胞分选技术领域。特别涉及一种纳米铁结合蛋白吸附的细胞磁性分选装置。

背景技术

高剂量放化疗显著地提高了恶性肿瘤（如白血病、恶性淋巴瘤和多发性恶性黑色素瘤等）的疗效，同时也严重抑制肿瘤患者的造血和免疫功能。全球近三十年的临床研究证明造血干细胞移植和免疫细胞治疗是重建化疗后血癌患者造血和免疫能力的有效方法。

细胞分选技术是细胞治疗的关键，广泛应用于医院和研究中心。细胞移植方式有两种：异体细胞移植和自体细胞移植，与异体细胞移植比较，自体细胞移植的优点是细胞来源于自身，无需配体，利用患者本人的细胞即可再生患者的组织脏器损伤，重建造血和免疫等功能，无免疫排斥反应，不发生移植物抗宿主反应，移植并发症少，但是自体细胞移植治疗恶性肿瘤病人，最大的风险在于来源于患者自身的移植细胞含有肿瘤细胞，容易导致肿瘤复发。如血癌病人的造血干细胞移植，恶性黑色素肿瘤病人的肿瘤浸润淋巴细胞移植等。基因标记实验证实自体移植物中残留肿瘤细胞的再输入是急性髓性白血病复发的重要因素。而异体造血干细胞移植无肿瘤细胞混杂的风险，但是供者来源有限，异体移植排斥反应等并发症较多，治疗费用高昂。2010年欧洲有33，362例患者接受造血干细胞移植，其中自体造血干细胞移植20，017例，异体造血干细胞移植13，345例，自体造血干细胞移植是干细胞移植的发展趋势。

至今为止，全球普遍采用Fenwal CS3000和CobeSpectra两种成分采血机器进行单核细胞（包括造血干细胞）的采集，采血仪是通过血液中单核细胞、粒细胞、红细胞和血小板不同的离心力进行血细胞的分选，分选造血干细胞的特异性低，不能排除肿瘤细胞的混杂，不适合白血病等血癌病人的自体造血干细胞移植分选。

流式细胞仪（FACS）和全自动磁性细胞分选仪（MACS）仪器可以特异性分选造血干细胞，主要应用于实验室。流式细胞仪能够分选某一细胞亚群，分选纯度80-99%，细胞活力恢复率介于60-80%，目前主要应用于实验研究。临床型CliniMACS细胞分选系统是以MACS技术为基础的临床级自动细胞分选设备，可在封闭的无菌系统内磁性富集大量目的细胞或去除非目的细胞，是世界上最早被批准应用于临床的造血干细胞分离、纯化系统，已在欧洲和其它许多国家获得可在临床应用的CE认证，在美国也已通过IDE或IND认证，处于临床研究阶段。该分选系统主要包括CliniMACS分选仪、CliniMACS管道设备、CliniMACS分选试剂、CliniMACS缓冲液，通过结合CD34抗体结合的磁珠等磁性材料，能从动员的外周血单核细胞中分离出纯度高达90%的CD34+造血干细胞，去除约3-4个对数级的肿瘤细胞以及4-5个对数级的T淋巴细胞。该系统完成一次分选需3小时左右，运行成本较高，结构复杂，价格昂贵（25-30万美元左右），分选纯度60-90%，细胞活力恢复率介于60-90%，且分选后的造血干细胞携带有CD34抗体“磁珠帽”，这些磁珠颗粒输入患者机体，有可能造成肾功能损害等医疗安全隐患。由于FACS和MACS装置应用于自体造血干细胞移植治疗血液系统恶性肿瘤病人，均不能排除肿瘤细胞混杂，依然存在残留肿瘤细胞的再输入导致肿瘤复发的风险)。因此，迫切需要新型细胞专用分选仪器去减少分选过程中的肿瘤细胞残留。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，具体公开一种纳米铁蛋白吸附的细胞磁性分选装置，该分选装置分选效果好，能有效地防止患者之间的交叉污染和肿瘤细胞的混杂，达到高效率、高质量和零污染的细胞自动化分选，有利于降低医疗成本，此外，其也便于异体的细胞分选，适用于更多的疾病和更广泛的用途。

为了克服上述技术目的，本发明是按以下技术方案实现的：

本发明所述的一种纳米铁结合蛋白吸附的细胞分选装置，包括纳米铁蛋白和层流无菌的密封室，所述纳米铁蛋白为纳米亚铁Fe2+、Fe3+和吸附蛋白通过鏊合或黏附作用方式形成的纳米铁蛋白粒子，,可以被磁力吸引。所述密封室内设有样品瓶及与样品瓶通过连接管依次连接的带有磁场的细胞分选槽、纳米铁粒子洗脱装置、多细胞自动培养系统、回收漂洗灌装装置、控制密闭室内温度、湿度和空气结净度的洁净度控制系统、监控和显示整个细胞分选过程的细胞分选监测系统。

作为上述技术的进一步改进，所述细胞分选槽为微型分选芯片，所述微型分选芯片包括入口管道部分、中间空腔部分及出口管道部分。