干细胞外泌体和分泌因子液态凝胶喷雾制备与治疗系统的制作方法

1.本专利发明涉及生物工程技术和整形美容及皮肤抗衰老的应用领域，特别涉及一种干细胞外泌体和分泌因子液态凝胶喷雾制备与治疗系统。


背景技术：

2.干细胞近年开始被广泛应用到医学研究和临床治疗中并已取得重大进展和积极效果，尤其是其在某些疾病（在治疗缺血性心脏病及心力衰竭、脑梗塞、肝纤维化、肺纤维化、肾功能损伤、糖尿病、帕金森综合征、老年性痴呆、骨关节病、自身免疫性疾病、组织创伤修复、衰老、以及抵抗纤维化（抗心肌纤维化、肺组织纤维化、肝脏纤维化)等具有积极作用和临床疗效。然而，无论是哪类干细胞，其胞体直径大多在15μm以上，加上干细胞应用的前提条件，不仅需要种子细胞，且需要细胞生长的微环境和生长支架，才可在作用靶部位生存与生长、增殖与分化。特别是，人类干细胞在生物活性的维持、物质定量和临床治疗的物流配送方面存在相对局限性。可见，将干细胞直接应用在具有致密的皮肤屏障结构和严密的皮肤功能的皮肤组织表面，几乎不可能看到这些应用在皮肤表面的干细胞可以发挥其应有的生理学作用和生物学功能。不过，干细胞可旁分泌一些有一定作用和功能的外泌体和生长因子，因此，使其具有更值得期待的应用价值。干细胞旁分泌的外泌体和分泌因子（生长因子、细胞因子和营养因子等），由于是来源于干细胞的重要分泌产物和生物活性成分，且具有并执行某些干细胞的功能，加上其粒径和分子量微小，因此，使其在皮肤组织应用成为可能，特别时在衰老和创伤皮肤组织应用。
3.人干细胞外泌体来源于人类干细胞，是外囊泡中的一种外膜为双层磷脂膜的囊泡状结构的亚细胞成分,其中含有干细胞母体的主要蛋白组、基因组、脂质、核酸等多种生物活性物质。其外泌体的外观为不规则卵圆形或小杯状,体积微小,平均粒径范围仅约30～150nm,平均粒径大小约为100nm左右,密度范围为1.09-1.18g/ml。在体外培养和传代过程中的干细胞都会旁分泌外泌体(外泌体也可存在于人的体液中）。这些外泌体含有母细胞的特异蛋白、脂质和核酸，可作为信号分子在细胞间进行信号传导、物质传递以及相互连接,相互作用,相互影响，将母细胞的生物学信息传递给其他细胞，从而改变其他细胞的功能，发挥其重要的生理学作用和生物学功能；而且，细胞之间正是借助和利用外泌体系统通过化学物质与邻近和远处细胞器官进行交流，将外泌体融入细胞传递化学信息的同时参与细胞生理及生物学的整合过程,包括细胞间连接、细胞增殖、分化、再生及更新的信号传导、血管形成、对抗细胞凋亡、抗原呈递、免疫调节等。尤其是,外泌体是作为一种无细胞系统的形式存在,是细胞间连接物,可输送蛋白、脂质及核酸到靶细胞,并在各种生物过程中发挥着重要作用。干细胞外泌体的可能作用机制主要是通过两种代谢途径发挥对受体细胞的作用和影响：一是外泌体和受体细胞间的配体-受体模式的相互作用和影响,此作用途径可通过调节靶细胞信号通路的激活或抑制而发挥其生物学作用；二是外泌体通过与靶细胞或受体细胞的膜融合或内吞作用进入细胞内,并将其生物信息物质或活性成分转导并释放到宿主细胞或受体细胞质中，通过调节特定的基因表达和信号通路影响宿主细胞或受体细胞,最
终导致这些细胞功能或表型的改变。除上述特点与功能外，外泌体本身属于双层磷脂结构，其囊泡膜作为一种天然脂质体，是较为理想的载体，凭借其归巢能力，可被靶细胞特异性吸收并增强细胞特异性靶向作用。
4.外泌体有细胞疗法所不具备的优点，尤其在组织再生修复、皮肤抗老化及面部年轻化等有关成纤维细胞增殖与分裂、胶原蛋白合成与分解、创伤疤痕减轻与抑制、基质金属蛋白酶激活与抑制以及新生血管形成等方面,与干细胞相比,其性质更稳定、体积更加微小、种类更加单一、在体循环的半衰期更长,免疫源性更低或无,并容易包被目的功效成分和治疗物质进行靶向精准治疗,且易穿过血脑屏障,皮肤屏障,更易制备,贮存和运输,参与细胞分化,新生血管形成,促进血流恢复和毛细血管网形成等；同时,外泌体不含活细胞,无恶变可能性,大剂量、高频次应用也无致瘤性等,是再生医学、转化医学、抗衰老以及生物治疗的一种具有与人干细胞疗效类似的无细胞治疗的新选择。近年还有报道，来源于不同类型的间充质干细胞的外泌体，依赖其携带的micrornas，如mir31、mir125a等作为刺激信号，可促进内皮细胞的迁移、增殖和血管生成。同时，干细胞外泌体携带的mir-21、mir-23a、mir-125b和mir-145等还可抑制tgf-β2/smad2信号通路，从而抑制成纤维细胞增殖，阻止损伤皮肤组织的瘢痕形成。
5.除此之外，还有报道干细胞外泌体应用于皮肤表面还可有效修复敏感性皮肤组织、损伤皮肤组织再生以及皮抗衰老和皮肤美容的功能，其具有的抗炎、舒缓、修复、皮肤屏障重建等作用。还有实验证实，干细胞外泌体可部分穿透皮肤角质层屏障进入真皮内，通过刺激真皮层结构细胞促进人皮肤组织胶原(ⅰ型胶原、ⅱ型胶原、ⅲ型胶原和
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型胶原)和弹力蛋白的生成、表达与分泌，显著降低衰老相关的半乳糖苷酶(sa-beta-gal)和金属蛋白酶(mmp-1/3)的表达水平，从而有效改善皮肤衰老状况以及皮肤弹性、厚度和肤质。还有研究采用皮下注射外泌体，发现其可刺激皮肤组织神经酰胺合成。神经酰胺是增加皮肤角质层水合度，维持皮肤屏障、抗衰老及美白等方面的重要成分。可见，干细胞外泌体用于皮肤抗衰老及面部年轻化等大有可为，也具有广阔的应用潜力和前景。
6.温敏凝胶是指以溶液状态应用之后，利用其作为高分子材料或有机小分子对外界环境温度的响应而自然发生相转变，即由液态凝胶转化为非化学交联的半固体凝胶制剂。温敏凝胶可通过较弱的相互作用力(如分子间的氢键、π-π作用、范德华力以及疏水作用等)而形成。而当温度改变时，会直接影响其相互作用力而使凝胶状态发生改变。其特性是低于最低临界溶解温度（lcst）时呈凝胶液态，高于最低临界溶解温度（lcst）时则呈半固体或固体胶凝状。当其亲水基团与疏水基团的比例合适时，便可在水溶液中发生凝胶转变。随着温度的升高，水对聚合物的溶解能力降低，聚合物之间的相互作用便成为主导作用，从而形成凝胶。目前，医药用和化妆品用温敏凝胶的广泛应用已成为各学科领域备受关注、重视和青睐的发展方向。因为，它不仅可直接作为功效物质、活性成分、天然药物的良好载体，以保护它们的生物活性、并促进它们的渗透与吸收、而且，温敏凝胶也可增加功效物质、活性成分、天然药物的溶解性、稳定性、靶向性和塑形性以及缓释/控释性；同时，还可与其它剂型联用，发挥优势互补、共济协同、联合增效的功能。相比较而言，皮肤用温敏凝胶制剂比传统剂型如水剂、微乳、亚微乳、膏霜剂、卡波姆凝胶剂等更具有更多特点和优势。除此之外，温敏型凝胶比微乳及加入卡波姆等增稠剂的传统微乳释放、渗透和吸收更迅速、更均匀、更完全、更有利于在皮肤表面的均匀涂布，对皮肤无毒副作用和刺激性，并可加速促进功效物
质、活性成分、天然药物的经皮渗透和透皮吸收。有研究报道，将脂肪源性间充质干细胞分泌的外泌体(exosomes)和多种细胞因子、生长因子、营养因子及小分子生物活性物质与温敏凝胶(壳聚糖、海藻酸钠和β-甘油磷酸钠及透明质酸为主要组成成分的温敏水凝胶)联合应用，可促进损伤皮肤组织中表皮和真皮组织的修复、再生与更新，并有抑制过度炎症反应和瘢痕的形成。
7.红外线是一种不可见的无害放射线和电磁波，具有一定的温热作用，其波长范围大约在0.75～1000μm。根据其生物学特点，红外线分可为近红外线，其波长为0.75～1.4μm：中红外线，其波长为1.5～3.9μm；远红外线，其波长为4～1000μm。医学上常应用的红外线波长范围通常都介于4～400μm。远红外线可经皮穿透至组织深度约为3～5mm，且对人体无损、无害、无毒副作用。已有研究报道，远红外频谱应用于皮肤表面，皮肤可将吸收的远红外频谱的能量转变成热能，引起皮肤表皮温度微升，皮肤组织内毛细血管扩张，血流速度加快，局部血液循环改善，微循环明显提升，皮肤组织物质代谢加强，皮肤营养供应状态好转，尤其是，远红外频谱应用于皮肤表面，不仅有利于表皮最外层的脂质液化，而且有利于经角质层渗透的角质细胞间隙增大，这有利于粒径微小的干细胞外泌体和不同大小分子量的干细胞分泌因子经皮渗透和吸收的效果提升，从而使这些干细胞外泌体和分泌因子有可能通过角质层的细胞间途径和跨细胞途径提高经皮渗透和吸收效果，即干细胞外泌体和分泌因子等可能绕过角质细胞，或通过角质细胞间连续分布的细胞间质透入皮肤组织内、或者干细胞外泌体和分泌因子直接穿过角质细胞和细胞间质，在水相和脂相中交替扩散、或者经毛囊、皮脂腺和汗管口等皮肤附属器直接进入真皮层，从而使其在皮肤组织内更好地发挥其应有的生物学作用和功效。不仅如此，还有研究报道，远红外频谱还能有效促进皮肤组织真皮层纤维母细胞和成纤维细胞的增殖与再生，促进这些细胞增加对胶原蛋白和弹性蛋白以及酸性粘多糖等皮肤抗衰老物质的合成、表达与分泌，从而增强皮肤组织修复和再生功能及皮肤抗衰老效应。
8.虽然，目前有大量实验研究数据支持干细胞外泌体在皮肤组织工程、皮肤损伤修复、皮肤抗衰老及面部年轻化等领域应用，但因为目前技术在干细胞外泌体的分离和纯化方面仍存在一定的局限性，因此，要达到其有效的治疗剂量和纯度十分困难，特别是，如以目前国际上最常用制备干细胞外泌体的超速离心法或者聚乙二醇试剂盒法，每毫升干细胞培养液中的最高收率和产率通常很难超过1微克的干细胞外泌体。此外，从干细胞培养液中提取分离出来的干细胞外泌体的纯度较差，其中含有的高度异质性相对较高、且获得干细胞外泌体中夹杂着某些非外泌体的多囊泡、微泡、核外颗粒体、蛋白聚体、自噬小体、凋亡小体等，导致其干细胞外泌体的纯度很低，另外，在保持其原始组成的制备同时，可能夹带某些污染物或特定亚群有可能引起不良反应及其副作用。同时，干细胞外泌体在局部应用过程中，一般使用剂型难以维持其较高作用浓度和局部停留的状态，需多次应用，不仅给应用带来一定困难，而且效果也有局限。
9.除此之外，干细胞体外培养后的干细胞离心上清液中，虽然含有丰富的干细胞分泌因子，但其在应用时，首先也必须规范提取分离程序，确保其中所含的各种成分不含对人体具有潜在安全性问题的微生物等对人体有害的成分等。还有，完成制备的干细胞外泌体和分泌因子经一定时间储存后是否仍具有良好的生物学功能，这在其推广应用也是一个重要前提与条件。特别是，由于皮肤组织损伤修复、皮肤老化机制错综复杂，有多重作用机制
和参与因素，采用单纯干细胞外泌体的水溶液在皮肤组织应用，其远期疗效和近期疗效均有限，且难以最大限度地发挥其应有的生物学效应和正效功能，因此，必须复配和匹配相关增效制剂和协同载体才能使其作用和功能更加显著，其远期疗效和近期疗效才能更加明显。
10.同时，无论是干细胞外泌体，还是干细胞分泌因子，其在皮肤表面应用还必须具备两个重要条件：一是最大限度促进其经皮渗透和透皮吸收，二是最大限度确保其在作用局部更长滞留时间；三是要最大限度保持它们的生物活性和稳定性及依从性。然而，干细胞外泌体和干细胞分泌因子如以水性液体介质、并以常规方法涂抹或喷洒应用在皮肤表面，均很难达到并实现促进其经皮渗透和透皮吸收、确保其在作用局部更长滞留时间和保持它们的生物活性和稳定性及依从性。


技术实现要素：

11.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，提供一种可高效应用于皮肤表面的干细胞外泌体和分泌因子液态凝胶喷雾制备与治疗系统。
12.本发明的技术方案是构造一种干细胞外泌体和分泌因子液态凝胶喷雾制备与治疗系统，包括液态凝胶喷雾制备系统和治疗系统；
13.所述的液态凝胶喷雾制备系统包括无菌制备室、设置在无菌制备室两端的操作平台，所述的无菌制备室包括壳体，壳体内设置有依次连接的干细胞培养液容器、自净化粗处理器、第一全流过滤膜池、第二全流过滤膜池、负压泵、外泌体浓缩液浓缩组件、生长因子收集瓶，所述的外泌体浓缩液浓缩组件包括依次首尾相连的外泌体浓缩液收集瓶、循环泵、三通切换阀和循环膜池，所述的循环膜池包括膜池入口、第一膜池出口、第二膜池出口，膜池入口与第一膜池出口连通，第二膜池出口与膜池入口和第一膜池出口之间设置有滤膜，膜池入口连接三通切换阀，第一膜池出口连接外泌体浓缩液收集瓶，第二膜池出口连接生长因子收集瓶；
14.所述的自净化粗滤处理器的过滤精度为10-15微米，第一全流过滤膜池的过滤精度为1-1.5微米，第二全流过滤膜池的过滤精度为0.3-0.4微米，循环膜池中的滤膜的过滤精度为0.01-0.02微米；
15.所述的治疗系统包括治疗台，所述的治疗台包括柜体、频谱治疗仪、外泌体喷雾仪、生长因子喷雾仪，所述的频谱治疗仪通过支撑杆设置在柜体的上方，外泌体喷雾仪和生长因子喷雾仪分别活动设置在柜体的两侧，所述的外泌体喷雾仪通过管道连接三通切换阀，所述的生长因子喷雾仪通过管道连接生长因子收集瓶，所述的生长因子喷雾仪和生长因子收集瓶之间还设置有微量加液泵。
16.在其中一个实施例中，所述的壳体的背面设置有门，以及设置在壳体或门上的手袖，手袖位于壳体内，开口处与壳体或门密封连接。
17.在其中一个实施例中，所述的壳体内顶部设置有照明灯、紫外线杀菌灯。
18.在其中一个实施例中，所述的生长因子喷雾仪与微量加液泵之间、外泌体喷雾仪与三通切换阀之间的管道上均设置有滤菌器，所述滤菌器的过滤精度为0.22-0.45微米。
19.在其中一个实施例中，所述的自净化粗滤处理器包括筒体、搅拌器、筒状的粗滤膜，所述筒体的侧壁上部设置有出液口，所述的搅拌器包括带搅拌轴的电机和刮板，刮板连
接搅拌轴并与粗滤膜的内壁接触，所述粗滤膜的顶部与筒体顶部连接，侧壁和底部设置有滤孔，所述筒体的顶部设置有连通粗滤膜内部的废液排泄口，废液排泄口设置有电磁阀，粗滤膜的底部设置有穿透筒体底部的进液口，所述的出液口连接第一全流过滤膜池，进液口连接干细胞培养液容器。
20.在其中一个实施例中，所述的外泌体喷雾仪和生长因子喷雾仪为相同结构，均包括支架和料瓶，所述的支架为l形结构，包括端部相连的横臂和竖支撑体，竖支撑体上设置有操作平台，底部设置有充电电池模块，横臂内设置有雾化及喷雾装置，所述的雾化及喷雾装置一端连接位于横臂端部的喷嘴，另一端伸出横臂连接料瓶，喷嘴处还设置有喇叭口。
21.在其中一个实施例中，所述的料瓶包括瓶体和搅拌底座，所述的搅拌底座设置在瓶体的下部，所述的瓶体上设置有物料进口、物料出口和空气进口，所述的物料出口内设置有连接雾化及喷雾装置的进口管，所述的空气进口处设置有滤菌膜，所述的瓶体内设置有与搅拌底座相配合的磁性搅拌棒，所述的搅拌底座包括电驱动的旋转磁极，可带动瓶体内的磁性搅拌棒旋转。
22.在其中一个实施例中，所述的柜体的两侧各设置一个安置盒，安装盒的上方设置一挂钩，所述的挂钩与安置盒的上下距离为：当外泌体喷雾仪或生长因子喷雾仪设置在安置盒内时，挂钩支撑在支架的横臂下。
23.在其中一个实施例中，所述的频谱治疗仪通过可伸缩弯曲的支撑管连接柜体。
24.本发明的优点和有益效果
25.本专利发明干细胞外泌体和分泌因子液态凝胶喷雾制备与应用系统，其创新新和有益价值主要表现在如下几点：
26.第一，本专利发明采用自动一体化制备与应用系统，不仅可同步获得体外传代培养干细胞培养上清液中干细胞外泌体和分泌因子，而且还可将它们制备成液态凝胶喷雾直接应用，形成干细胞外泌体和分泌因子液态凝胶喷雾制备与应用系统具有明显的科学性、先进性、实用性和创新性。
27.第二，采用本专利发明可同步获得体外传代培养干细胞培养上清液中的干细胞外泌体和分泌因子，作为干细胞制备的副产物或衍生物，过去在完成干细胞培养与分离后就被丢弃，造成了宝贵生物资源的浪费，也错失了一种具有广泛治疗价值的资源。本专利发明不仅使原来实验室大量废弃的干细胞培养液得以循环利用；而且，还节约和节省了大量的宝贵生物资源；同时，还减少了因大量排放或废弃干细胞培养液造成的水质污染和环境破坏；此外，本专利发明可充分发挥其生物学作用优势，做到物尽其用，既避免资源的浪费，也节约了应用成本。
28.第三，本专利发明采用不同孔径的级联膜进行微滤、超滤和纳滤以及错流超滤技术，不仅可将体外传代培养干细胞培养上清液中的干细胞外泌体和干细胞分泌因子有效提取与分离，而且，还可将非干细胞外泌体和分泌因子的细胞成分（杂细胞、死细胞）、细胞碎片、微囊泡、凋亡小体、自噬溶酶体、蛋白聚体等去除，使外泌体和分泌因子的纯度进一步提高。而且，还可使干细胞外泌体浓缩到治疗需要的数量或密度，从而提高了实际应用时的治疗作用和效果。
29.第四，本专利发明根据制备与应用系统需要采用现代变频微动力泵引导操作，不仅加快和提高了提取、分离和制备速度，而且，产品产出效率和工作效率大大提高；同时，减
低了噪音，也节省了动力，减少了能源消耗等。
30.第五，本专利发明不仅可广泛用于临床治疗，如用于皮肤组织烧伤或创伤、褥疮、糖尿病引起的皮肤组织溃疡及糖尿病足等皮肤创伤修复；而且，还可将其广泛用于医学美容、皮肤抗衰老及面部年轻化等，如面部激光、磨皮术、化学剥脱术等祛斑和去死皮等表皮修复和皮肤屏障重建等，还有改善面部微循环、皮肤营养、抗皱、保湿、润肤以及抗炎等。因此，具有良好的社会效益和医学价值。
31.第六，干细胞技术曾经号称世界十大前沿科技之首。本专利发明从干细胞体外传代培养液中同步高效提取分离干细胞外泌体和分泌因子，并将其同时完成该成干细胞外泌体和分泌因子液态喷雾的制备与携带自动化喷雾和远红外频谱成膜和促进经皮渗透和透皮吸收的应用系统目前国内国际尚未见报道。
32.第七，虽然，角质细胞生长因子(kgf)、表皮生长因子(egf)、碱性成纤维细胞生长因子(bfgf)、血管内皮生长因子 (vegf)等诸多生长因子和细胞因子及营养因子都可以促进老化皮肤(包括皮肤光老化)修复、皮肤屏障结构重建、组织细胞修复和皮肤创伤愈合等，然而采用单一生长因子的作用效果十分有限。干细胞的旁分泌功能，不但可以分泌多种具有高度生物活性的生长因子、细胞因子和营养因子等，而且，干细胞的旁分泌的诸多活性因子还直接参与衰老或损伤皮肤组织与细胞的修复、再生与更新以及皮肤创伤的新生血管化，从而可促进老化皮肤结构与功能的改善以及损伤创面的修复与愈合。干细胞体外培养上清液中含有多种丰富的旁分泌产物，包括干细胞外泌体和旁分泌因子（细胞因子、生长因子和营养因子等），具有实用和有用的应用价值。它们不同于干细胞疗法，也有别于单一外源性生长因子的应用，具有良好的共济协同和联合增效作用。
33.第八，本专利发明可同步制备干细胞外泌体和分泌因子温敏凝胶喷雾，不仅节省了制备时间，也提高了工作效率，且制备工艺简单、快速和稳定，有利于该制备技术的工艺放大和产业化；而且，其低温下的液态温敏凝胶喷雾易于储存、运输和使用；体表升温状态下的成膜凝胶态有利于干细胞外泌体和分泌因子的长时间滞留及可控性释放，减少了使用的次数，提高使用者的顺应性和舒适性，在多个学科领域包括皮肤损伤修复、整形美容、皮肤放射性损伤、皮肤光老化、面部年轻化等方面具有较高的转化价值。此外，基于干细胞外泌体和干细胞分泌因子的液态凝胶喷雾属于无细胞化的应用方式具有更多优点，不仅免疫原性低、创伤愈合快、修复无瘢痕化等，而且，在皮肤组织的局部应用可提高干细胞外泌体和干细胞分泌因子作用的直接性、靶向性和高效性，并在皮肤成膜后凝胶的辅助下，其外泌体的稳定性及生物活性增强，有利于干细胞外泌体和干细胞分泌因子最大限度发挥其生物学作用及其疗效功能，未来具有广泛的应用发展前景。
附图说明
34.图1是本发明的整体结构示意图。
35.图2是实施例中液态凝胶喷雾制备系统示意图。
36.图3是实施例中液态凝胶喷雾制备系统中的壳体背面示意图。
37.图4是实施例中液态凝胶喷雾制备系统中的自净化粗滤处理器结构示意图。
38.图5是实施例中治疗系统的结构示意图。
39.图6是实施例中外泌体喷雾仪和生长因子喷雾仪的立体结构示意图。
40.图7是实施例中外泌体喷雾仪和生长因子喷雾仪的主视结构示意图。
具体实施方式
41.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
42.需要说明的是，当元件被认为是“设置”在另一个元件上，它可以是直接设置或连接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
43.除非另有定义，本文中所使用的所有的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。
44.实施例1
45.如图1-7所示，一种干细胞外泌体和分泌因子液态凝胶喷雾制备与治疗系统，包括液态凝胶喷雾制备系统和治疗系统。
46.所述的液态凝胶喷雾制备系统包括无菌制备室1、设置在无菌制备室1两端的操作平台2。
47.具体如图2所示，所述的无菌制备室1包括壳体11，壳体11内设置有依次连接的干细胞培养液容器12、自净化粗处理器13、第一全流过滤膜池14、第二全流过滤膜池15、负压泵16、外泌体浓缩液浓缩组件17、生长因子收集瓶18，所述的外泌体浓缩液浓缩组件17包括依次首尾相连的外泌体浓缩液收集瓶171、循环泵172、三通切换阀173和循环膜池174，所述的循环膜池包括膜池入口174a、第一膜池出口174b、第二膜池出口174c，膜池入口174a与第一膜池出口174b连通，第二膜池出口174c与膜池入口174a和第一膜池出口174b之间设置有滤膜174d，膜池入口174a连接三通切换阀173，第一膜池出口174b连接外泌体浓缩液收集瓶171，第二膜池出口174c连接生长因子收集瓶18。
48.所述的自净化粗滤处理器13的过滤精度为10-15微米，第一全流过滤膜池14的过滤精度为1-1.5微米，第二全流过滤膜池15的过滤精度为0.3-0.4微米，循环膜池174中的滤膜174d的过滤精度为0.01-0.02微米。
49.具体如图5-7所示，所述的治疗系统包括治疗台3，所述的治疗台3包括柜体31、频谱治疗仪32、外泌体喷雾仪33、生长因子喷雾仪34，所述的频谱治疗仪32通过支撑杆35设置在柜体31的上方，外泌体喷雾仪33和生长因子喷雾仪34分别活动设置在柜体31的两侧，所述的外泌体喷雾仪33通过管道连接三通切换阀173，所述的生长因子喷雾仪34通过管道连接生长因子收集瓶18（如图1所示），所述的生长因子喷雾仪34和生长因子收集瓶18之间还设置有微量加液泵4。
50.如图3所示，所述的壳体11的背面设置有门111，以及设置在壳体11或门111上的手袖112，手袖112位于壳体11内，开口处与壳体11或门111密封连接，外部操作人员将手伸进
手袖即可操作壳体的物品，由于手不与壳体内的物品直接接触，避免对壳体内造成污染。所述的壳体11内顶部设置有照明灯113、紫外线杀菌灯114，如图2所示。
51.所述的生长因子喷雾仪34与微量加液泵4之间、外泌体喷雾仪33与三通切换阀173之间的管道上均设置有滤菌器5，所述滤菌器5的过滤精度为0.22-0.45微米。
52.所述的自净化粗滤处理器13的具体结构如图4所示，包括筒体131、搅拌器、筒状的粗滤膜133，所述筒体131的侧壁上部设置有出液口134，所述的搅拌器包括带搅拌轴135的电机136和刮板137，刮板137连接搅拌轴135并与粗滤膜133的内壁接触，所述粗滤膜133的顶部与筒体131顶部连接，侧壁和底部设置有滤孔138，所述筒体131的顶部设置有连通粗滤膜133内部的废液排泄口139，废液排泄口139设置有电磁阀1391，粗滤膜133的底部设置有穿透筒体131底部的进液口1331，所述的出液口134连接第一全流过滤膜池14，进液口1331连接干细胞培养液容器12（图2中所示）。
53.如图6、7所示，所述的外泌体喷雾仪33和生长因子喷雾仪34为相同结构，均包括支架331和料瓶332，所述的支架331为l形结构，包括端部相连的横臂333和竖支撑体334，竖支撑体334上设置有操作平台335，底部设置有充电电池模块336，横臂333内设置有雾化及喷雾装置337，所述的雾化及喷雾装置337一端连接位于横臂333端部的喷嘴338，另一端伸出横臂333连接料瓶339，喷嘴处还设置有喇叭口3331。
54.所述的料瓶339包括瓶体50和搅拌底座51，所述的搅拌底座51设置在瓶体50的下部，所述的瓶体50上设置有物料进口52、物料出口53和空气进口54，所述的物料出口53内设置有连接雾化及喷雾装置337的进口管55，所述的空气进口54处设置有滤菌膜56，所述的瓶体50内设置有与搅拌底座51相配合的磁性搅拌棒。所述的搅拌底座51包括电驱动的旋转磁极，可带动瓶体50内的磁性搅拌棒旋转。
55.所述的柜体31的两侧各设置一个安置盒60，安装盒60的上方设置一挂钩61，所述的挂钩61与安置盒60的上下距离为：当外泌体喷雾仪33或生长因子喷雾仪34设置在安置盒60内时，挂钩61支撑在支架331的横臂333下。
56.所述的支撑管35为可伸缩弯曲的管体结构。
57.本发明装置的工作原理是：干细胞培养液在液态凝胶喷雾制备系统内分离处理后得到生长因子溶液（生长因子收集瓶中）和外泌体浓缩液（外泌体浓缩液收集瓶中），生长因子溶液和外泌体浓缩液被导入治疗系统中的生长因子喷雾仪和外泌体喷雾仪，生长因子喷雾仪和外泌体喷雾仪的料瓶内预先装有适量温敏凝胶，生长因子溶液和外泌体浓缩与温敏凝胶液搅拌混合后呈雾状喷到患处，在频谱治疗仪的光照下成为凝胶状覆盖在患处达到治疗效果。
58.生长因子溶液和外泌体浓缩液具体制备过程为：将干细胞培养液装入干细胞培养液容器，在负压泵的驱动下，干细胞培养液依次通过自净化粗滤处理器、第一全流过滤膜池、第二全流过滤膜池并进入外泌体浓缩液收集瓶。其中自净化粗滤处理器的过滤过程是：物料经进液口进入粗滤膜内部，经粗滤膜的滤孔滤出，再经油出液口溢出进入第一全流膜池，粗滤时电机带动刮板旋转，将附着在粗滤膜内壁的物质刮下来，避免堵塞膜孔，经过滤的物质由电磁阀控制从废液排泄口排出。外泌体浓缩液收集瓶内的物料通过循环膜池，更小的生长因子经循环膜池的滤膜过滤从第二膜池出口流出进入生长因子收集瓶，未通过滤膜的物料从第一膜池出口流回外泌体浓缩液收集瓶，经过一定时间的循环后，生长因子进
入生长因子收集瓶，外泌体浓缩液收集瓶内的外泌体浓度也得到提高。
59.本发明操作平台的典型配置为二台计算机或平板电脑，其中一台负责控制工艺流程和系统数据的记录，另一台用于记录、储存受试者或患者的治疗数据，包括一些流行病学资料、治疗记录等。
60.本发明在应用型干细胞外泌体和干细胞分泌因子的制备技术上有创新提高，不仅要使干细胞外泌体的制备效率、得率和纯度提高，而且要使提取和获得的干细胞外泌体单位体积中的外泌体数量及密度和纯度提高，这是本专利发明需要达到并实现的目的和目标之一。本专利发明在相对密闭的无菌环境下采用多重级联超滤最大限度地去除干细胞培养液中可能存在的活细胞、死细胞、细胞碎片、多囊泡、微泡、核外颗粒体、蛋白聚体、自噬小体、凋亡小体等非干细胞外泌体杂质成分，最大限度地干细胞外泌体的纯度；同时，通过采用纳滤膜（孔径10-20nm）有效截留和循环浓缩干细胞外泌体，不仅减少了应用型干细胞外泌体的微生物感染或交叉污染，而且可，以最大限度地提高单位体积内干细胞外泌体的数量及密度与纯度；而且，在制备干细胞外泌体的同时，同步提取和分离干细胞旁分泌于干细胞培养液中的多种生长因子、细胞因子及多肽因子等生物活性成分，以其增加干细胞外泌体在作用部位的共济协同和联合增效。
61.本发明在应用型干细胞外泌体和干细胞分泌因子的应用技术上创新和提高。不仅要应用干细胞外泌体和分泌因子的治疗剂量符合并达到应用的要求和标准，而且，还要使这些应用于皮肤局部组织的干细胞外泌体和干细胞分泌因子有更佳的经皮渗透和透皮吸收效果以及其在作用局部保持更长的滞留时间。本专利发明将温敏凝胶分别与干细胞外泌体和干细胞因子有机结合，自动化制备成干细胞外泌体温敏凝胶和干细胞因子温敏凝胶，再在喷雾系统和远红外光谱系统的同步作用下，使其在应用皮肤局部和作用部位形成具有凝胶膜保护的干细胞外泌体凝胶膜和干细胞因子凝胶膜，维持干细胞外泌体和干细胞分泌因子的稳定及其缓释/控释作用，并在红外光谱/频谱的协同作用下促进或加快干细胞外泌体和干细胞分泌因子的透皮渗透。
62.本发明采用统一和同一条件制备干细胞外泌体和分泌因子及其液态凝胶喷雾，它在30℃环境下通常为无色透明液体，粘度适中，易于喷雾涂布。但干细胞外泌体和分泌因子凝胶喷雾在34℃以上则发生凝胶行为后变为固态凝胶。干细胞外泌体和分泌因子凝胶喷雾并形成膜状后凝固后可呈现不规则的孔道结构，其孔径约50左右，且具有一定的孔壁厚度，为干细胞外泌体和干细胞分泌因子的复合与负载提供较佳条件。而且，整个制备过程是在相对密封而有消毒功能的环境下运行，加上增加了滤菌装置，因此，确保了制备工艺的一致性和稳定性以及安全性。
63.除此之外，本发明制备完成的液态喷雾以可封闭式瓶装或罐装，这样十分有利于低温储存和运输，也对确保干细胞外泌体和分泌因子的生物活性也有帮助和意义。而且，本专利发明的这种干细胞外泌体和分泌因子温敏凝胶液态喷雾在皮肤表面的凝固成膜机制主要是通过本专利发明中的远红外频谱的热诱导效应将质子从壳聚糖转移到甘油磷酸上，减少带正电荷的氨基间的斥力，形成壳聚糖链间的强相互作用，使之可由液态转变为多孔三维结构的凝胶态。它具有很好的组织相容性，可以有效提高从人体间充质干细胞条件培养基分离和纯化的外泌体和分泌因子等生物活性物质的黏附性和成膜性，并延长其在皮肤表面留滞的时间和外泌体和细胞生长因子的释放时间和作用时间，从而发挥更好的皮肤组
织修复、再生与更新作用效果。干细胞分泌的外泌体、细胞因子、生长因子和营养因子，具有广泛的皮肤生物学效应，可对炎症进程抑制，保持皮肤组织紧凑、并促进再上皮化过程，促进富含新生血管的皮肤组织重建，减轻皮肤纤维化，抑制瘢痕组织形成等。而温敏凝胶中的壳聚糖和海藻糖水及透明质酸也起到了抗皱、保湿、滋润、保护皮肤的作用。
64.在本发明公开的技术和结构的基础上，本领域技术人员可以自行确定现有技术中的相关操作和电气控制部分，而无需付出创造性劳动。
65.本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。