一种大规模细胞外囊泡的分离系统及分离方法与流程

本申请涉及细胞外囊泡分离，具体涉及一种可用于临床转化的大规模细胞外囊泡的分离系统及分离方法。

背景技术：

1、细胞外囊泡(extracellularvesicles,evs)是细胞分泌的膜性结构的总称，携带丰富的生物活性分子(如蛋白质、核酸等)，并可通过自分泌或旁分泌途径参与对局部或远处细胞的功能调控，在细胞的多种生理和病理过程中均发挥关键作用。正因为它们在生理病理行为中扮演重要角色，因此，细胞外囊泡被认为是潜在的治疗药物。研究证明，来自不同细胞来源的细胞外囊泡对治疗心脏、肾脏、肝脏、大脑和皮肤损伤等存在着有益影响。除此之外，细胞外囊泡还可以体外进行设计，以传递自然或化学分子，提高其特定的靶向性或治疗特性；也可作为载体，用于封装治疗产品，保护它们不被降解，并尽量减少其毒性。总而言之，细胞外囊泡在临床应用转化中有着重大前景。

2、当前，从细胞培养上清中分离细胞外囊泡仍然是采用传统的实验室离心方法。将细胞培养上清经低速离心沉淀杂质并提取上清液，再将上清液超速离心以获得细胞外囊泡。不过该方法主要在实验室完成，小样本分离效果较好，但对于用于临床的大规模样本来说，超速离心一次处理的样本量十分有限，对于大规模细胞培养上清的处理能力不足。如果利用该方法分离大规模样本，提取频次高、时间久，而且超速离心对于囊泡的获取率较低，样本损失多。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种大规模细胞外囊泡的分离系统及分离方法，以解决相关技术中传统分离细胞外囊泡的方法存在的提取频次高、时间久、样本损失多的技术问题。

2、本申请实施例提供了一种大规模细胞外囊泡的分离系统，其包括连续离心装置、与所述连续离心装置连接的切向流浓缩装置、控制装置，所述控制装置分别与所述连续离心装置和所述切向流浓缩装置电连接；

3、所述连续离心装置包括半间断式连续离心机、与所述半间断式连续离心机连通的收集瓶；

4、所述切向流浓缩装置包括与所述收集瓶连通的膜包、设于所述膜包上的囊泡回流管路、设于所述膜包上的废液输出管路，所述囊泡回流管路与所述收集瓶连通。

5、在一些实施例中，所述半间断式连续离心机包括转子底座、设于所述转子底座上的半间断式连续离心转子、设于所述半间断式连续离心转子上的样本输出管路、设于所述样本输出管路上的第二蠕动泵，所述样本输出管路与所述收集瓶连通。

6、在一些实施例中，所述半间断式连续离心转子内设有管道，所述样本输出管路的一端与所述管道连通，另一端与所述收集瓶连通。

7、在一些实施例中，所述管道远离所述样本输出管路的一端位于所述半间断式连续离心转子的底部。

8、在一些实施例中，所述切向流浓缩装置还包括用于置换的缓冲液瓶、缓冲液进样管路、设于所述缓冲液进样管路上的第四蠕动泵，所述缓冲液进样管路的一端与所述缓冲液瓶连通，另一端与所述收集瓶连通。

9、在一些实施例中，所述收集瓶包括上端、与所述上端可拆卸连接的下端，所述上端的体积大于所述下端的体积。

10、在一些实施例中，所述收集瓶设有检测所述收集瓶内液面的液面检测器，所述液面检测器位于所述下端的两侧。

11、本申请实施例还提供一种大规模细胞外囊泡的分离方法，所述分离方法使用上述任一项所述的分离系统，所述分离方法包括以下步骤：

12、半间断式连续离心机对大规模细胞外囊泡样本进行连续离心，以获得上清，所述上清收集于收集瓶中；

13、切向流浓缩装置的膜包对所述上清进行切向流浓缩，以获得细胞外囊泡的富集液；

14、将所述富集液经囊泡回流管路回流至所述收集瓶的上清中，循环浓缩，直至得到细胞外囊泡浓缩液。

15、本申请实施例还提供一种大规模细胞外囊泡的分离方法，所述分离方法包括以下步骤：

16、对大规模细胞外囊泡样本进行连续离心，以获得上清；

17、对所述上清进行切向流浓缩，以获得细胞外囊泡的富集液；

18、将所述富集液回流至所述上清中，循环浓缩，直至得到细胞外囊泡浓缩液。

19、在一些实施例中，所述分离方法还包括：当前一份所述细胞外囊泡样本获得的上清开始进行切向流浓缩时，对后一份细胞外囊泡样本进行连续离心，以获得后一份上清。

20、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

21、本申请提供一种大规模细胞外囊泡的分离系统，连续离心装置利用离心原理去除大规模细胞外囊泡样本中非细胞外囊泡成分如细胞碎片等大分子杂质，半间断式连续离心机具有自主进样和定量离心的工作模式，效率更高；切向流浓缩装置利用切向流浓缩原理，具有切向加压不易堵塞的特点，针对大规模细胞外囊泡样本来说，循环不断地进行浓缩，能够富集到高纯度的细胞外囊泡浓缩液。且由于较小压力作用于细胞外囊泡，保证了所获囊泡功能结构的完整性，样本损失少、分离效率高，实现了大规模细胞外囊泡的分离目的，方便于临床转化的应用。

技术特征：

1.一种大规模细胞外囊泡的分离系统，其特征在于，其包括连续离心装置(1)、与所述连续离心装置(1)连接的切向流浓缩装置(2)、控制装置，所述控制装置分别与所述连续离心装置(1)和所述切向流浓缩装置(2)电连接；

2.如权利要求1所述的一种大规模细胞外囊泡的分离系统，其特征在于，所述半间断式连续离心机(11)包括转子底座(111)、设于所述转子底座(111)上的半间断式连续离心转子(112)、设于所述半间断式连续离心转子(112)上的样本输出管路(115)、设于所述样本输出管路(115)上的第二蠕动泵(116)，所述样本输出管路(115)与所述收集瓶(12)连通。

3.如权利要求2所述的一种大规模细胞外囊泡的分离系统，其特征在于，所述半间断式连续离心转子(112)内设有管道(1121)，所述样本输出管路(115)的一端与所述管道(1121)连通，另一端与所述收集瓶(12)连通。

4.如权利要求3所述的一种大规模细胞外囊泡的分离系统，其特征在于，所述管道(1121)远离所述样本输出管路(115)的一端位于所述半间断式连续离心转子(112)的底部。

5.如权利要求1所述的一种大规模细胞外囊泡的分离系统，其特征在于，所述切向流浓缩装置(2)还包括用于置换的缓冲液瓶(27)、缓冲液进样管路(28)、设于所述缓冲液进样管路(28)上的第四蠕动泵(29)，所述缓冲液进样管路(28)的一端与所述缓冲液瓶(27)连通，另一端与所述收集瓶(12)连通。

6.如权利要求1所述的一种大规模细胞外囊泡的分离系统，其特征在于，所述收集瓶(12)包括上端(121)、与所述上端(121)可拆卸连接的下端(122)，所述上端(121)的体积大于所述下端(122)的体积。

7.如权利要求6所述的一种大规模细胞外囊泡的分离系统，其特征在于，所述收集瓶(12)设有检测所述收集瓶(12)内液面的液面检测器(123)，所述液面检测器(123)位于所述下端(122)的两侧。

8.一种大规模细胞外囊泡的分离方法，其特征在于，所述分离方法使用权利要求1至7任一项所述的分离系统，所述分离方法包括以下步骤：

9.一种大规模细胞外囊泡的分离方法，其特征在于，所述分离方法包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的一种大规模细胞外囊泡的分离方法，其特征在于，所述分离方法还包括：当前一份所述细胞外囊泡样本获得的上清开始进行切向流浓缩时，对后一份细胞外囊泡样本进行连续离心，以获得后一份上清。

技术总结
本申请涉及一种大规模细胞外囊泡的分离系统，其包括连续离心装置、切向流浓缩装置、控制装置；连续离心装置包括半间断式连续离心机、与半间断式连续离心机连通的收集瓶；切向流浓缩装置包括与收集瓶连通的膜包、设于膜包上的囊泡回流管路、设于膜包上的废液输出管路，囊泡回流管路与收集瓶连通。本发明提供一种大规模细胞外囊泡的分离系统，连续离心装置利用离心原理去除大规模细胞外囊泡样本中非细胞外囊泡成分；切向流浓缩装置利用切向流浓缩原理，具有切向加压不易堵塞的特点，针对大规模细胞外囊泡样本来说，循环不断地进行浓缩，富集到高纯度的细胞外囊泡浓缩液。且由于较小压力作用于细胞外囊泡，保证了所获囊泡功能结构的完整性。

技术研发人员：陈刚,余自力,刘星驰,刘永磊,吴敏
受保护的技术使用者：珈泌生物科技（武汉）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15