一种基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备及方法与流程

本发明属于羊膜脱细胞装置，尤其涉及一种基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备及方法。

背景技术：

1、脱细胞羊膜基质材料是通过脱细胞工艺去除羊膜组织细胞而保留胶原蛋白支架结构的基质材料，由于其保留羊膜组织固有胶原蛋白支架结构、较低的免疫原性和良好的生物降解性,难以被人工合成材料所模仿,越来越受到人们的关注。脱细胞羊膜基质材料可广泛用于再生医学与组织工程领域，并且由于其可以采取多种形式，包括膜片、粉末和水凝胶，因此其用途日益广泛。

2、现有技术在对羊膜进行脱细胞处理时一般是使用胰蛋白酶溶液将羊膜上皮细胞层的上皮细胞和纤维母细胞层的表浅纤维母细胞冲掉，从而获得脱细胞羊膜，虽然该方法能够获得脱细胞羊膜，但是使用胰蛋白酶溶液冲洗的方式获得脱细胞羊膜时的效率较低，且冲洗得不够彻底，进而影响获得的脱细胞羊膜的质量。

3、因此，发明一种基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备及方法来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备，包括超临界二氧化碳萃取釜，所述超临界二氧化碳萃取釜的底部内壁上开设有插孔，所述插孔内插接有酶解操作罐，所述酶解操作罐的顶部设置有酶解罐盖，所述酶解罐盖上贯穿插接有连接管，所述连接管上安装有酶解控制阀，所述酶解操作罐的外部设置有酶解传动组件，所述酶解操作罐的内部设置有固定环，所述固定环的底部边缘位置固定连接有环形的托板，所述托板的内侧设置有多个弹性绳，多个所述弹性绳靠近托板圆心的一端固定连接有同一个连接环，所述托板的顶部设置有待脱细胞处理的羊膜，所述羊膜的顶部边缘位置设置有压环，且压环的底部均匀分布有突刺，所述固定环的顶部设置有驱动环，所述驱动环的底部转动连接有转环，所述固定环的顶部开设有环形的插槽，且转环过盈配合插接在插槽中，所述转环内侧与压环的顶部之间固定连接有多个l形的连接杆，所述驱动环的内侧环形分布有多个圆柱形的刮杆，多个所述刮杆靠近驱动环圆心的一端之间连接有连接组件。

4、进一步的，所述酶解传动组件包括活动环，所述活动环套接在酶解操作罐的外部，且活动环的底部与超临界二氧化碳萃取釜底部内壁转动连接，所述活动环的内径与酶解操作罐的外径相匹配，所述活动环的外侧固定套接有齿环，所述齿环的一侧啮合有齿轮，所述齿轮的底部设置有电机，所述超临界二氧化碳萃取釜底部开设有安装槽，所述电机安装在安装槽中，所述电机的驱动轴贯穿插接在超临界二氧化碳萃取釜的底部内壁上，且电机的输出轴固定贯穿插接在齿轮的圆心处，所述活动环的内侧安装有多个第一磁块，且第一磁块与活动环的内侧齐平，所述驱动环外侧与多个第一磁块相对的位置均开设有凹槽，所述凹槽内设置有酶解保温套，所述酶解保温套的内侧安装有第二磁块，且第一磁块与第二磁块相对一侧的磁极相反。

5、进一步的，所述连接组件包括连接盘，所述连接盘的侧面铰接有多个连接块，多个所述连接块呈环形分布，且多个连接块分别与多个刮杆对应转动连接在一起，所述连接盘的顶部中心处垂直固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的侧面与驱动环的侧面之间固定连接有固定杆。

6、进一步的，所述驱动环的顶部对称固定连接有两个l形的拉杆，两个所述拉杆的顶端之间固定连接有圆环，且圆环的内径大于连接管的直径。

7、进一步的，所述酶解操作罐靠近底部的侧壁上设置有环形凸起，且固定环卡接在环形凸起的顶部，所述环形凸起的顶部边缘位置开设有卡槽，所述卡槽内设置有卡块，所述卡块与固定环外侧固定连接，且卡块的长度小于卡槽的长度。

8、进一步的，所述酶解操作罐的底部内壁上固定连接有锥形顶块，所述锥形顶块的顶部直径大于连接环的内径，且锥形顶块的顶部能够与连接环接触。

9、进一步的，所述超临界二氧化碳萃取釜的顶部设置有箱盖，所述酶解控制阀的一侧连接有压力计。

10、进一步的，所述压环的外径小于固定环的内径，且压环和托板均为镂空设计。

11、进一步的，所述第一磁块所在高度低于第二磁块所在高度，且多个第一磁块与多个第二磁块之间的吸引力大于驱动环转动时所受到的阻力。

12、本发明还提供了一种用于基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备的处理方法，包括以下步骤：

13、步骤一：剥离新鲜羊膜，用无菌水或生理盐水清洗掉羊膜表面的杂质以及血水，从而获得清洁的羊膜；

14、步骤二：将清洗后的羊膜放入到脂肪酶或者胰酶溶液中处理1至2h，然后清洗去除羊膜表面残留的脂肪酶或者胰酶溶液；

15、步骤三：将处理后的羊膜固定到压环上，并将固定有羊膜的压环与固定环连接在一起；

16、步骤四：打开箱盖和酶解罐盖，将羊膜放入酶解操作罐中，同时向酶解操作罐中添加超临界二氧化碳携带剂，随后关闭酶解罐盖，通过高压泵向连接管中泵入二氧化碳，保持压力至9.3至15mpa处理1至2h，得到脱细胞羊膜。

17、本发明的技术效果和优点：

18、1、相较于现有的使用胰蛋白酶对羊膜进行脱细胞的方式而言，本发明利用超临界二氧化碳具有类似气体的扩散性及液体的溶解能力，同时兼具低黏度、低表面张力的特性，加速羊膜上皮细胞层的上皮细胞和纤维母细胞层的表浅纤维母细胞的脱落，从而提高脱细胞羊膜的制备效率；

19、2、本发明通过设有刮杆，在超临界二氧化碳对羊膜进行脱细胞处理的过程中，多个刮杆能够在对应连接块的带动下贴着羊膜的表面滚动，从而对羊膜的表面起到刮动效果，提高羊膜上皮细胞层的上皮细胞和纤维母细胞层的表浅纤维母细胞的脱落效率；

20、3、本发明通过设置有锥形顶块，当固定在压环以及托板上的羊膜被逐渐放入到酶解操作罐中时，当连接环与锥形顶块接触时，锥形顶块能够向上顶动连接环，而随着连接环的向上移动，多个弹性绳能够逐渐被拉伸，而羊膜则能够在多个弹性绳的托动下向上凸起，从而使得羊膜被进一步绷紧，进而增大羊膜与超临界二氧化碳的接触面积，提高羊膜的脱细胞效率。

技术特征：

1.一种基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备，包括超临界二氧化碳萃取釜（1），其特征在于：所述超临界二氧化碳萃取釜（1）的底部内壁上开设有插孔，所述插孔内插接有酶解操作罐（2），所述酶解操作罐（2）的顶部设置有酶解罐盖（3），所述酶解罐盖（3）上贯穿插接有连接管（4），所述连接管（4）上安装有酶解控制阀（5），所述酶解操作罐（2）的外部设置有酶解传动组件（6），所述酶解操作罐（2）的内部设置有固定环（7），所述固定环（7）的底部边缘位置固定连接有环形的托板（8），所述托板（8）的内侧设置有多个弹性绳（9），多个所述弹性绳（9）靠近托板（8）圆心的一端固定连接有同一个连接环（10），所述托板（8）的顶部设置有待脱细胞处理的羊膜（11），所述羊膜（11）的顶部边缘位置设置有压环（12），且压环（12）的底部均匀分布有突刺（13），所述固定环（7）的顶部设置有驱动环（14），所述驱动环（14）的底部转动连接有转环（15），所述固定环（7）的顶部开设有环形的插槽（16），且转环（15）过盈配合插接在插槽（16）中，所述转环（15）内侧与压环（12）的顶部之间固定连接有多个l形的连接杆（17），所述驱动环（14）的内侧环形分布有多个圆柱形的刮杆（18），多个所述刮杆（18）靠近驱动环（14）圆心的一端之间连接有连接组件（19）。

2.根据权利要求1所述的基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备，其特征在于：所述酶解传动组件（6）包括活动环（61），所述活动环（61）套接在酶解操作罐（2）的外部，且活动环（61）的底部与超临界二氧化碳萃取釜（1）底部内壁转动连接，所述活动环（61）的内径与酶解操作罐（2）的外径相匹配，所述活动环（61）的外侧固定套接有齿环（62），所述齿环（62）的一侧啮合有齿轮（63），所述齿轮（63）的底部设置有电机（64），所述超临界二氧化碳萃取釜（1）底部开设有安装槽，所述电机（64）安装在安装槽中，所述电机（64）的驱动轴贯穿插接在超临界二氧化碳萃取釜（1）的底部内壁上，且电机（64）的输出轴固定贯穿插接在齿轮（63）的圆心处，所述活动环（61）的内侧安装有多个第一磁块（65），且第一磁块（65）与活动环（61）的内侧齐平，所述驱动环（14）外侧与多个第一磁块（65）相对的位置均开设有凹槽，所述凹槽内设置有酶解保温套（66），所述酶解保温套（66）的内侧安装有第二磁块（67），且第一磁块（65）与第二磁块（67）相对一侧的磁极相反。

3.根据权利要求2所述的基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备，其特征在于：所述连接组件（19）包括连接盘（191），所述连接盘（191）的侧面铰接有多个连接块（192），多个所述连接块（192）呈环形分布，且多个连接块（192）分别与多个刮杆（18）对应转动连接在一起，所述连接盘（191）的顶部中心处垂直固定连接有伸缩杆（193），所述伸缩杆（193）的侧面与驱动环（14）的侧面之间固定连接有固定杆（194）。

4.根据权利要求3所述的基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备，其特征在于：所述驱动环（14）的顶部对称固定连接有两个l形的拉杆（20），两个所述拉杆（20）的顶端之间固定连接有圆环（21），且圆环（21）的内径大于连接管（4）的直径。

5.根据权利要求4所述的基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备，其特征在于：所述酶解操作罐（2）靠近底部的侧壁上设置有环形凸起（22），且固定环（7）卡接在环形凸起（22）的顶部，所述环形凸起（22）的顶部边缘位置开设有卡槽（23），所述卡槽（23）内设置有卡块（24），所述卡块（24）与固定环（7）外侧固定连接，且卡块（24）的长度小于卡槽（23）的长度。

6.根据权利要求5所述的基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备，其特征在于：所述酶解操作罐（2）的底部内壁上固定连接有锥形顶块（25），所述锥形顶块（25）的顶部直径大于连接环（10）的内径，且锥形顶块（25）的顶部能够与连接环（10）接触。

7.根据权利要求6所述的基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备，其特征在于：所述超临界二氧化碳萃取釜（1）的顶部设置有箱盖（26），所述酶解控制阀（5）的一侧连接有压力计（27）。

8.根据权利要求7所述的基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备，其特征在于：所述压环（12）的外径小于固定环（7）的内径，且压环（12）和托板（8）均为镂空设计。

9.根据权利要求8所述的基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备，其特征在于：所述第一磁块（65）所在高度低于第二磁块（67）所在高度，且多个第一磁块（65）与多个第二磁块（67）之间的吸引力大于驱动环（14）转动时所受到的阻力。

10.一种使用权利要求9所述的基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于羊膜脱细胞装置技术领域，尤其涉及一种基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备及方法，该基于生物酶技术的羊膜完全脱细胞的设备包括超临界二氧化碳萃取釜，所述超临界二氧化碳萃取釜的底部内壁上开设有插孔，所述插孔内插接有酶解操作罐，所述酶解操作罐的顶部设置有酶解罐盖，所述酶解罐盖上贯穿插接有连接管，所述连接管上安装有酶解控制阀。相较于现有的使用胰蛋白酶对羊膜进行脱细胞的方式而言，本发明利用超临界二氧化碳具有类似气体的扩散性及液体的溶解能力，同时兼具低黏度、低表面张力的特性，加速羊膜上皮细胞层的上皮细胞和纤维母细胞层的表浅纤维母细胞的脱落，从而提高脱细胞羊膜的制备效率。

技术研发人员：张美荣,李一佳,石洋,张鲁,郑莉莉,王怡,汤苏阳
受保护的技术使用者：华夏（青岛）生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/4