[实用新型]一种制备大容量干细胞外泌体的快速分离纯化与浓缩系统

说明书

本发明涉及一种制备大容量干细胞外泌体的快速分离纯化与浓缩系统，包括蠕动泵、循环泵、进口阀、浓缩调节阀、依次相连通的调压阀、进气阀、料液瓶、至少四个串联的全流过滤膜池、中间收集瓶。本发明采用错流循环过滤的方式，通过循环泵将中间料液送入循环过滤膜池进行错流过滤，循环过滤膜池的浓缩液返回中间收集瓶中，通过多次循环最终获取的功效成分得以浓缩，该设计使得最终获取的功效成分绝大部分处于中间收集瓶中，无需拆开过滤膜池将功效成分洗下来，不仅操作方便而且本发明最终得到的功效成分不易破溃，收获率高，且还可以通过调节浓缩调节阀的开度调节过滤压力和通量，达到调节最终获取的功效成分浓度的目的。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，特别涉及一种制备大容量制备干细胞外泌体的快速分离纯化与浓缩系统。

背景技术

干细胞外囊泡是由干细胞所释放的一类具有膜结构的囊泡状结构统称。根据其粒径大小不同，可分为4个亚群：外泌体、微粒体、凋亡小体和癌小体。外泌体直径为30～150nm；微粒体也叫核外颗粒体，直径为100～1000nm；凋亡小体是细胞凋亡过程中产生的直径约为500～5000nm的囊泡；癌小体直径为1～10μm。

现有技术中有采用美国贝克曼的设备来获取制造干细胞的外泌体，它是通过超速离心或者分段离心的方式，不断地把外泌体从干细胞的培养液里面分离出来，因为干细胞培养液里面有很多的成分，因此必须采用不同的离心速度通过密度沉淀的方式把干细胞外泌体分离出来；然而第一：该设备耗时，工作效率低；第二：获取的细胞外泌体纯度不高，因为它通过密度离心，很容易将与外泌体密度接近的一部分成分也混入获取的细胞外泌体中，不够精准，分离效果不好；第三：采用该设备分离外泌体，在设备高度运转的情况下，外泌体容易破溃，对外泌体损伤严重；第四：该设备耗电，电能消耗大；第五：该设备较大型，操作不当，容易产生安全隐患。第六：该设备获取外泌体时，处于开放式的环境，它要从离心机里拿出来，然后把离心机离心管打开，分离液体反复转移，容易被环境污染或者交叉污染，从而导致未来难以在医学研究和临床治疗应用。

在实际生物学和医学研究和应用中，有时候需要从体外干细胞培养液中提取、分离、纯化和浓缩干细胞外囊泡中的外泌体直径范围区的这部分亚细胞结构成分。中国已授权实用新型专利(202020968303.3)公开了一种“快速提取分离干细胞外泌体的仪器”，它是采用串联的四个第一平板式过滤膜池和第二平板式过滤膜池，最后需要提取的功效成分截留于第二平板式过滤膜池内的过滤膜片上，目前技术很难将该超滤膜片上的目的功效成分(外泌体)完全洗下来，即使能洗下来，冲洗试剂选择以及操作程序会较为繁琐，且也会有很多目的功效成分(外泌体)会残留于该超滤膜片上，而且外泌体为囊泡结构，在冲洗的过程中，外泌体很容易破溃，不仅损失大、收率低，而且外泌体的纯度和质量也很难达到要求；且通过该专利最终得到的外泌体功效成分的浓度不足，甚至难以控制和掌握终产物的使用剂量。

发明内容

本发明的目的针对背景技术中存在的缺点、不足和问题加以改进和创新，特别是增加了原中国已授权实用新型专利(202020968303.3)公开的一种“快速提取分离干细胞外泌体的仪器”所没有的错流超滤装置和浓缩技术，提供了全膜超滤和错流超滤相结合的一种制备容量更大、耗时更少、收率更多、工作效率更高、且最终获取的外泌体有效成分的分离效果更好、纯度更高、且最终获取的有效成分外泌体不用冲洗超滤膜片、不易破溃、耗能少、可浓缩、全封闭式环境、无菌、无污染、且便于对最终获取的功效成分(外泌体)进行自动分离、纯化、浓缩和分装，且制备工艺稳定、最终可控获取外泌体功效成分浓度或剂量的一种制备大容量干细胞外泌体的快速分离纯化与浓缩系统。