一种干细胞收集系统的制作方法

本发明涉及生物医疗，尤其涉及生物组织处理保存，具体为一种干细胞收集系统。

背景技术：

1、干细胞是来自于胚胎、胎儿或成人体内的具有在一定条件下无限制自我更新与增殖分化能力的一类细胞，能够产生表现型与基因型和自己完全相同的子细胞，也能产生组成机体组织、器官的已特化的细胞，同时还能分化为祖细胞。多向分化潜能和自我更新是干细胞的基本特点，可作为细胞治疗与组织器官替代治疗的种子细胞，也可用于探讨胚胎发育的调控机制或作为疾病基因治疗的载体，也能够支撑药物筛选平台的建立、药理研究与新药开发，使得干细胞在生命科学的细胞修复、发育生物学、药物学等领域有着极为广阔的应用前景。

2、目前针对干细胞的收集方案中，方案主要基于采集结构设置以及采集过程控制实现采集效率、采集质量的提升。例如，公开号为cn114600871a的专利公开了一种干细胞冷冻保存设备，具备：被从一个或多个密闭式的制作装置排出并且容纳冻结后干细胞的干细胞冻结小瓶，将所述干细胞冻结小瓶进行冷冻保存的一个或多个保存装置，容纳所述保存装置的容纳库，以及向所述容纳库搬入或搬出所述保存装置的第一搬送装置；所述保存装置具备：容纳一个或多个所述干细胞冻结小瓶的容纳部，以及容纳用于冷冻所述干细胞冻结小瓶的保冷介质的冷冻槽。公告号为cn109943470b的专利公开有一种脐血干细胞采集器，包括采血针、主袋、副袋、第一连通管、第二连通管，主袋和副袋之间通过第一连通管连通，第一连通管上还设置有第一单向阀，采血针通过第二连通管连接主袋，第一连通管上设置有第二单向阀，主袋内设置有活动隔断结构，活动隔断结构可隔断主袋，将主袋分割为左部分和右部分，主袋上侧设置有至少一个刻度管，主袋下侧单向导通管。上述方案在干细胞采集过程以及储存过程中设置有分隔结构或多组结构以实现优化采集以及备份保存，但采集过程和保存过程并未关联干细胞状态和干细胞处理参数进行设置，无法根据干细胞状态以及干细胞处理过程设置最佳冷冻方案。

3、基于上述内容，现有干细胞采集储存方案较少涉及将采集装置和存储装置关联干细胞状态进行设置，即基于采集装置实现针对性的冷冻前置处理并根据干细胞状态及保存要求置入具有对应环境参数的储存装置，尤其是在不同类别的干细胞采集储存过程中，干细胞状态中的干细胞参数、干细胞介质环境以及干细胞输运状态与针对干细胞的前置处理过程和冷冻过程均存在直接关联，使得干细胞前置处理过程和冷冻过程的相关参数需根据干细胞状态进行针对性设置，从而保证采集储存装置对于不同干细胞的适用性并基于不同干细胞状态下的采集储存参数调整提升干细胞采集存储的作业效率和作业质量。

4、此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

1、针对现有技术所提出的至少一部分不足之处，本技术提供了一种干细胞收集系统，包括：采集模块，用于获取干细胞原液并将干细胞原液加工处理为干细胞保存液；储存模块，用于对干细胞保存液进行冷冻保存；冷冻模块，用于对采集模块和/或储存模块进行降温处理；智能模块，用于控制干细胞原液的加工处理过程以及干细胞保存液的冷冻保存过程；其中，智能模块基于干细胞原液的干细胞状态设置用于将干细胞原液加工处理为干细胞保存液的加工参数并至少基于干细胞保存液的干细胞状态设置冷冻模块对于储存模块执行的程控降温方案，其中，干细胞状态至少包括由干细胞本身特性确定的第一特征和由干细胞所处环境确定的第二特征。

2、本技术中，干细胞原液为从组织抽离出经过检验而未经冷冻前加工处理的干细胞及其介质溶液，干细胞保存液为经加工处理后可直接用于冷冻保存的干细胞及其介质溶液。

3、针对现有技术中的干细胞采集处理冷冻方案较少涉及将冷冻处理过程和冷冻保存过程同干细胞状态进行关联设置，使得干细胞的冷冻处理过程以及冷冻保存过程并未基于干细胞状态进行针对性设置的问题，本技术的系统基于采集模块执行冷冻处理过程以实现针对干细胞的冷冻前置处理，并基于储存模块执行冷冻保存过程以实现冷冻降温处理，尤其是对于不同类别干细胞的冷冻处理保存，干细胞状态中由干细胞本身特性确定的第一特征和由干细胞所处环境确定的第二特征均与冷冻处理过程和冷冻保存过程存在直接关联。

4、本技术发明人首次凭借科学性分类方式创造性地提出了干细胞的与保藏和提取相关的特征分类方式，具体为在本技术中，干细胞状态包括第一特征和第二特征，第一特征为由干细胞本身特性确定的内源性特征，至少包括干细胞的类别参数、结构参数以及活性参数，例如，类别参数可以是干细胞种类，结构参数可以是干细胞尺寸以及干细胞形状等，活性参数可以是干细胞细胞存活率以及生长状态等；第二特征为由干细胞所处环境确定的外源性特征，至少包括干细胞的介质参数、温度参数以及流动参数，例如，介质参数可以是干细胞浓度以及其它成分浓度，温度参数可以是干细胞温度以及干细胞介质温度，流动参数可以是干细胞及介质的流动速度。基于干细胞状态的第一特征和第二特征能够准确把握干细胞原液及干细胞保存液中的干细胞特点和干细胞所处介质的特点，从而为冷冻处理过程以及冷冻保存过程提供准确的信息参考。

5、因此，为实现干细胞冷冻处理的精细化操作以提升干细胞冷冻保存质量，本技术中，冷冻处理过程的加工参数和冷冻保存过程的程控降温方案基于干细胞状态进行选择或调整，加工参数是指将干细胞原液加工为干细胞保存液过程中的干细胞分离提纯、冷冻保护液配置的相关参数，使得干细胞原液能够被加工处理为满足冷冻保存条件的干细胞保存液，程控降温方案是指将干细胞保存液由常温降至冷冻保存温度的降温区间和降温速率，使得干细胞保存液能够基于程控方案中降温区间和降温速率的设置调整来匹配干细胞保存液的干细胞状态，可保证对于不同干细胞冷冻保存的适用性并基于不同干细胞状态下的参数调整实现干细胞处理冷冻的精细化操作过程。

6、优选地，在采集模块配置有用于将干细胞原液加工处理为干细胞保存液的预处理单元的情况下，智能模块至少基于干细胞原液的干细胞状态设置用于将干细胞原液加工处理为干细胞保存液的加工参数，包括：智能模块采集进入预处理单元前的干细胞原液的干细胞状态并通过干细胞状态与预设规则的对比来选择和/或调整预处理单元的加工参数。

7、具体地，智能模块采集进入预处理单元前的干细胞原液的干细胞状态并通过干细胞状态与预设规则的对比来选择和/或调整预处理单元的加工参数，包括：智能模块基于监测采集或外部信息源获取干细胞原液中干细胞状态的第一特征和第二特征中的若干参数，将第一特征和第二特征中的若干参数与预设规则中的预设冷冻条件进行对比判定以获得第一质检结果，基于第一质检结果选择和/或调整预处理单元的加工参数。预设冷冻条件为基于干细胞状态中的类别参数而针对干细胞状态中其它若干参数设定的设定阈值或设定范围，即预设规则确定有该类干细胞用于冷冻保存的适宜状态以及参数范围，将预设规则确定的适宜状态和干细胞状态进行对比，可为预处理单元的加工参数提供设置或调整依据，从而将干细胞状态加工处理为适于冷冻保存的状态。

8、优选地，在储存模块配置有若干可由冷冻模块独立进行降温处理的储存单元的情况下，智能模块至少基于干细胞保存液的干细胞状态设置冷冻模块对于储存模块执行的程控降温方案包括：智能模块采集经预处理单元加工后的干细胞保存液的干细胞状态并通过干细胞状态与预设规则的对比来选择用于冷冻干细胞保存液的储存单元以及调整储存单元的程控降温方案。

9、具体地，智能模块采集经预处理单元加工后的干细胞保存液的干细胞状态并通过干细胞状态与预设规则的对比来选择用于冷冻干细胞保存液的储存单元以及调整储存单元的程控降温方案，包括：智能模块基于监测采集或外部信息源获取干细胞保存液中干细胞状态的第一特征和第二特征的若干参数，将第一特征和第二特征的若干参数与预设规则中的预设冷冻条件进行对比以获得第二质检结果，基于第二质检结果选择储存单元并调整储存单元的程控降温方案。储存单元基于程控降温的方式进行冷冻处理，程控降温的具体参数可基于干细胞状态进行区别设置，使得储存单元能够对于不同生物目标的不同类型干细胞进行针对性的冷冻处理，从而有效提升系统对于干细胞保存的适用性以及长期保存质量。

10、优选地，在预设规则中的预设冷冻条件包括阈值条件和判断条件的情况下，智能模块将第一特征和第二特征中的若干参数与预设规则中的预设冷冻条件进行对比判定以获得第一质检结果或第二质检结果包括：智能模块基于干细胞状态中若干参数的参数范围和/或参数值与阈值条件的设定值和/或设定范围的对比结果以及判断条件设定的判断逻辑对于对比结果的判定结果以获得第一质检结果或第二质检结果。

11、优选地，智能模块基于第一质检结果选择和/或调整预处理单元的加工参数至少包括：智能模块基于第一质检结果选择或调整预处理单元的离心操作参数中的离心转速、离心时间以及冷冻保护液配置参数中的物质类别、物质配比浓度中的一项或多项。

12、优选地，智能模块基于第二质检结果选择储存单元并调整储存单元的程控降温方案，至少包括：智能模块基于第二质检结果选择或调整程控降温方案中干细胞保存液由第一温度变化至第二温度的降温区间和降温区间内的降温速率，其中，第一温度为干细胞保存液进入储存单元的温度，第二温度为干细胞保存液的冷冻保存温度。

13、另外，智能模块基于第二质检结果选择储存单元并调整储存单元的程控降温方案至少包括：智能模块基于第二质检结果调整程控降温方案中的降温区间和降温区间内的降温速率以及升温区间和升温区间内的升温速率，其中，升温区间按照包含冷冻保护液的固液相变转化温度的方式设置。

14、常用降温过程是循序渐进的梯度式降温，但由于冷冻保护液的用量限制，梯度式降温过程仍然会有少量的冰晶在细胞内造成细胞损伤，则通过改变降温的梯度，使得降温过程并非单一的梯度式降温，而是在降温到某一温度节点时采取适当升温，可使冻存中的细胞受损伤的程度大大减少，该温度节点可根据干细胞冷冻保护液的配比所确定的液固相变转化温度进行设置。干细胞冷冻保护液配方不同，则程序降温时对应的液固相变转化温度不同，当干细胞冷冻保护液的液固相变转化温度位于升温区间时，干细胞冷冻保护液潜热吸收越多，可减少冰晶产生以降低细胞损伤，可显著提升干细胞冻存前后的存活率以提升冷冻保存质量。

15、优选地，在采集模块的预处理单元需要将干细胞原液进行分批次处理并将干细胞保存液分配至若干储存单元的情况下，采集模块基于分别连接若干储存单元的输运路径传输干细胞保存液并在储存模块的储存单元达到储存总量后执行对应的程控降温方案。