一種用于肝組織體外循環(huán)灌流消化的實(shí)驗(yàn)儀器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于肝組織體外循環(huán)灌流消化的實(shí)驗(yàn)儀器，包括恒溫箱1和設(shè)于恒溫箱1內(nèi)的灌流回路，所述的灌流回路包括：順次連接的盛放肝組織容器2、蠕動(dòng)泵裝置4、三通管5、過濾裝置6和無菌管道7；所述的蠕動(dòng)泵裝置4包括蠕動(dòng)泵3及與蠕動(dòng)泵3對(duì)應(yīng)的柔性管道11，柔性管道11繞過對(duì)應(yīng)的蠕動(dòng)泵3并且兩端分別與盛放肝組織容器2和三通管5連通。本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)儀器可應(yīng)用于肝組織中各種細(xì)胞的分離，能夠通過循環(huán)消化的方式消化肝組織中的膠原組織，使細(xì)胞分散，并收集細(xì)胞用于后續(xù)培養(yǎng)并實(shí)現(xiàn)對(duì)肝組織中各種細(xì)胞的生物學(xué)特性進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究；由于細(xì)胞是在較短的時(shí)間內(nèi)分出的，因而分離出的細(xì)胞活力較高，后期培養(yǎng)更容易成功。
【專利說明】一種用于肝組織體外循環(huán)灌流消化的實(shí)驗(yàn)儀器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)儀器，尤其涉及一種用于肝組織體外循環(huán)灌流消化的實(shí)驗(yàn)儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]在對(duì)肝臟相關(guān)疾病的實(shí)驗(yàn)研宄中，從實(shí)驗(yàn)動(dòng)物甚至人的肝組織中分離培養(yǎng)肝細(xì)胞、庫普否細(xì)胞、肝星狀細(xì)胞等肝組織中的細(xì)胞是必不可少的實(shí)驗(yàn)方法。目前從實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)分離這些細(xì)胞往往采用的是原位循環(huán)(體內(nèi)循環(huán))消化的方法，具體方法是:將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物麻醉后，腹部消毒，打開腹腔，暴露門靜脈及下腔靜脈，行門靜脈插管，經(jīng)門靜脈插管灌注平衡鹽液(灌注液)，并剪開下腔靜脈放血，待肝臟中血液沖凈、肝臟呈黃色后停止灌注平衡鹽液，開始灌注有消化作用的酶溶液(一般為膠原酶)。灌注酶溶液時(shí)，需切開胸廓，暴露心臟，剪開右心房，將一導(dǎo)管逆行插入腔靜脈橫膈上方，結(jié)扎，下腔靜脈放血處用止血鉗夾緊；使酶溶液從腔靜脈導(dǎo)管流出，將腔靜脈導(dǎo)管流出液回收進(jìn)膠原酶溶液瓶，循環(huán)灌注。此外，還需盡量結(jié)扎肝與膈肌之間的側(cè)支循環(huán)血管，以減少酶的流失。通過原位循環(huán)消化，酶溶液將肝組織內(nèi)膠原組織消化，使細(xì)胞易于分散，便于細(xì)胞的分離。但這種原位循環(huán)消化方法存在以下缺點(diǎn):1、實(shí)驗(yàn)中手術(shù)操作難度大，不易掌握；2、循環(huán)灌流過程中，部分酶溶液會(huì)經(jīng)肝包膜滲出，無法經(jīng)腔靜脈導(dǎo)管回流；且肝與膈肌之間存在側(cè)支循環(huán)血管，且有的較細(xì)，不可能將所有的側(cè)支完全結(jié)扎，循環(huán)過程中酶溶液也會(huì)經(jīng)未結(jié)扎的側(cè)支血管流走，故這種循環(huán)方法必然有大量昂貴的消化酶損失；3、原位灌注消化后的肝包膜軟化、極易破裂，一旦肝包膜破裂，則容易導(dǎo)致細(xì)胞損失或污染，進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。為了使手術(shù)操作簡單化，有學(xué)者將上述方法進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)的方法為:于下腔靜脈處做一插管，待肝臟中血液沖凈、換用含酶消化液進(jìn)行灌注時(shí)，將下腔靜脈插管接入酶溶液瓶，循環(huán)灌注。這種方法減少了一些操作步驟，適當(dāng)降低了手術(shù)難度，但仍需做下腔靜脈插管，且可能存在循環(huán)灌注過程中消化酶丟失更多的問題，同時(shí)，消化后的肝臟從動(dòng)物體上取下時(shí)仍存在肝包膜破裂所致的細(xì)胞損失及易污染等致命缺陷。
[0003]申請?zhí)枮椤?00410084625.7”的專利申請公開了一種“生物人工肝用豬和人肝細(xì)胞的制備方法”，雖然其公開了可采用體外循環(huán)的方法來分離肝細(xì)胞，但是該申請僅僅描述了提取肝細(xì)胞的方法(包括分離方法中的條件、試劑、時(shí)間、步驟等)，并未公開任何關(guān)于體外循環(huán)灌流裝置的內(nèi)容，因而無法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)進(jìn)行實(shí)施；
[0004]申請?zhí)枮椤?1210227719.X”的專利申請公開了 “一種用于體外灌流法的重金屬吸附劑及其制備方法”，雖然其也涉及“體外灌流”，但是其僅僅指全血體外灌流，目的是用于吸附血液中重金屬離子，因而并不適用于分離肝組織中的各種細(xì)胞及對(duì)肝組織中各種細(xì)胞的生物學(xué)特性進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研宄。
[0005]申請?zhí)枮椤?01410142209.1”的專利申請公開了一種“器官脫細(xì)胞循環(huán)灌流再生培養(yǎng)瓶”，雖然其也涉及循環(huán)灌流，但是該裝置主要是用于脫細(xì)胞時(shí)去除細(xì)胞而保留器官支架(器官支架主要是一些膠原組織，實(shí)驗(yàn)中器官上的細(xì)胞被消化、脫落下來，留下支架)，而且其整個(gè)脫細(xì)胞過程需要3-5天，因而這些細(xì)胞脫落后已基本失活或嚴(yán)重受損，后期培養(yǎng)的成功率也極低，因而該培養(yǎng)瓶并不適用于分離肝組織中的各種細(xì)胞及對(duì)肝組織中各種細(xì)胞的生物學(xué)特性進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研宄。因而目前急需一種體外循環(huán)灌流實(shí)驗(yàn)儀器，來實(shí)現(xiàn)分離肝組織中的各種細(xì)胞以用于對(duì)肝組織中各種細(xì)胞的生物學(xué)特性進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研宄，根據(jù)檢索， 申請人:并未發(fā)現(xiàn)有能解決上述問題的實(shí)驗(yàn)儀器公開。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種用于肝組織體外循環(huán)灌流消化的實(shí)驗(yàn)儀器，它可以有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，用于快速分離肝組織中的各種細(xì)胞及實(shí)現(xiàn)對(duì)肝組織中各種細(xì)胞的生物學(xué)特性進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研宄。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:包括恒溫箱和設(shè)于恒溫箱內(nèi)的灌流回路，所述的灌流回路包括:順次連接的盛放肝組織容器、蠕動(dòng)泵裝置、三通管、過濾裝置和無菌管道；所述的蠕動(dòng)泵裝置包括蠕動(dòng)泵及與蠕動(dòng)泵對(duì)應(yīng)的柔性管道，柔性管道繞過對(duì)應(yīng)的蠕動(dòng)泵并且兩端分別與盛放肝組織容器和三通管連通。
[0008]上述的無菌管道具有一定的硬度，并且包括粗細(xì)不等的幾種型號(hào)，可用于行門靜脈插管，如靜脈留置針去芯、聚乙烯管、靜脈輸液針去針等。
[0009]本實(shí)用新型中所述的柔性管道應(yīng)設(shè)計(jì)成可消毒的，因?yàn)槿嵝怨艿纼?nèi)流動(dòng)的液體直接與肝組織接觸，為保證分離到的細(xì)胞無菌，所有與肝組織接觸的器皿都應(yīng)是無菌的；同時(shí)該管道可重復(fù)使用，因而也有必要將其設(shè)計(jì)成可消毒的。
[0010]優(yōu)選的，所述的恒溫箱的溫度為37?39°C，從而可以使得在含酶灌注液時(shí)使得酶的活性較高。
[0011]更優(yōu)選的，所述的恒溫箱的溫度為37°C，從而在含酶灌注液時(shí)使得酶的活性較高(37°C為酶的最適溫度)，而且長時(shí)間進(jìn)行含酶灌注液時(shí)效果也不會(huì)減退；而雖然在38、39°C時(shí)酶的效率會(huì)更高，但酶在該高溫下時(shí)間較長則可能會(huì)發(fā)生變性而失去活性。
[0012]優(yōu)選的，所述的盛放肝組織容器的底部呈漏斗形，從而可以使得灌流消化的液體匯集后流入回流管道(即柔性管道)，實(shí)現(xiàn)液體的循環(huán)；所述的盛放肝組織容器內(nèi)部設(shè)有一塊帶孔的隔板，從而可以支撐肝組織使肝組織放置在容器內(nèi)又能讓灌流消化肝組織的液體流出容器。
[0013]更優(yōu)選的，所述的盛放肝組織容器頂端設(shè)有掛鉤，無菌管道通過掛鉤固定于盛放肝組織容器上，從而可以方便的實(shí)現(xiàn)無菌細(xì)塑料管(即無菌管道)的固定，使細(xì)塑料管(即無菌管道)與門靜脈連接處不易扭轉(zhuǎn)或拔脫。
[0014]本實(shí)用新型中所述的柔性管道為硅膠管，硅膠管具有彈性，因而可實(shí)現(xiàn)蠕動(dòng)泵滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)其進(jìn)行擠壓，進(jìn)而使管內(nèi)液體向滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向流動(dòng)。
[0015]本實(shí)用新型中所述的三通管上設(shè)有開關(guān)，從而可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)方便的更換管道中的灌注液或消化液。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)儀器具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)儀器可應(yīng)用于肝組織中各種細(xì)胞的分離，能夠通過循環(huán)消化的方式消化肝組織中的膠原組織，使細(xì)胞分散，并收集細(xì)胞用于后續(xù)培養(yǎng)(留下的是細(xì)胞，消化掉的是膠原)并實(shí)現(xiàn)對(duì)肝組織中各種細(xì)胞的生物學(xué)特性進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研宄；該裝置可以在短時(shí)間內(nèi)快速完成消化過程(即實(shí)現(xiàn)快速分離肝組織中的各種細(xì)胞，通常循環(huán)消化的時(shí)間是10?20分鐘)，由于細(xì)胞是在較短的時(shí)間內(nèi)分出的，因而分離出的細(xì)胞活力較高，后期培養(yǎng)更容易成功；
[0018]2、通過本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)儀器，可在分離肝組織中各種細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中將常用的體內(nèi)循環(huán)消化方法改為體外循環(huán)消化方法，而體外循環(huán)消化時(shí)只需行門靜脈插管，不再需要結(jié)扎肝與膈肌之間的側(cè)支循環(huán)血管，從而大大降低了實(shí)驗(yàn)操作的難度，縮短了實(shí)驗(yàn)周期；
[0019]3、利用該實(shí)驗(yàn)儀器分離肝組織中各種細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)操作更簡單，成功率更高，同時(shí)縮短了實(shí)驗(yàn)周期；
[0020]4、通過本實(shí)用新型的儀器進(jìn)行肝組織的體外循環(huán)消化時(shí)，含酶的消化液是經(jīng)肝包膜滲出或肝靜脈及其分支等血管殘端流出，而流出后全部經(jīng)柔性管道回流，不存在消化酶的損失現(xiàn)象(而體內(nèi)循環(huán)，則存在部分酶經(jīng)肝包膜滲出或經(jīng)未結(jié)扎的分支流走而沒有被全部收回，使得酶溶液大量損失)；同時(shí)采用循環(huán)的方式進(jìn)行消化時(shí)酶可以反復(fù)利用(并非像體內(nèi)灌流一樣流入肝臟后就流走)，因而可大大節(jié)約酶的用量，降低實(shí)驗(yàn)成本；
[0021]5、本實(shí)用新型應(yīng)用簡單但特別的器材(應(yīng)用一些現(xiàn)有材料進(jìn)行巧妙組合，如:帶開關(guān)的三通管放置在循環(huán)回路中便可輕易更換管道中的灌注液或消化液；回路中設(shè)置過濾裝置便可過濾掉灌流消化過程中的紅細(xì)胞或組織碎肩，避免這些紅細(xì)胞或組織碎肩聚集在肝組織中影響消化效果。另外，通過在盛放肝組織容器內(nèi)設(shè)置一帶孔的隔板，即可支撐肝組織使肝組織放置在容器內(nèi)又能讓灌流消化肝組織的液體流出容器；通過將盛放肝組織容器的底部設(shè)置成漏斗形便可使灌流消化的液體匯集后流入回流管道(即柔性管道)，即可實(shí)現(xiàn)液體的循環(huán)；盛放肝組織容器的頂端通過設(shè)置掛鉤便可方便的實(shí)現(xiàn)無菌細(xì)塑料管(即無菌管道)的固定，使細(xì)塑料管(即無菌管道)與門靜脈連接處不易扭轉(zhuǎn)或拔脫)相互組合構(gòu)成一個(gè)方便、高效的實(shí)驗(yàn)儀器，該儀器能夠大大降低實(shí)驗(yàn)操作難度，從而縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間、提高細(xì)胞活力，且能降低酶的用量，從而降低實(shí)驗(yàn)成本(酶的價(jià)格非常昂貴)。
[0022]6、本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)儀器可實(shí)現(xiàn)體外消化(沒有該儀器則只能進(jìn)行體內(nèi)消化)，以體外消化方式進(jìn)行消化時(shí)，先將肝臟分離于動(dòng)物體，再在該實(shí)驗(yàn)儀器內(nèi)進(jìn)行消化；未經(jīng)消化的肝臟組織相對(duì)較硬，容易從動(dòng)物體上分離，肝包膜不易破裂，所以相對(duì)于體內(nèi)消化更能有效的避免細(xì)胞損失及污染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記:1-恒溫箱，2-盛放肝組織容器，3-蠕動(dòng)泵，4-蠕動(dòng)泵裝置，5-三通管，6-過濾裝置，7-無菌管道，8-隔板，9-掛鉤，10-開關(guān)，11-柔性管道。
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本實(shí)用新型的實(shí)施例:一種用于肝組織體外循環(huán)灌流消化的實(shí)驗(yàn)儀器，如圖1所示，包括恒溫箱I和設(shè)于恒溫箱I內(nèi)的灌流回路，所述的灌流回路包括:順次連接的盛放肝組織容器2、蠕動(dòng)泵裝置4、三通管5、過濾裝置6和無菌管道7 ;所述的蠕動(dòng)泵裝置4包括蠕動(dòng)泵3及與蠕動(dòng)泵3對(duì)應(yīng)的柔性管道11，柔性管道11繞過對(duì)應(yīng)的蠕動(dòng)泵3并且兩端分別與盛放肝組織容器2和三通管5連通。所述的恒溫箱I的溫度為37°C。所述的盛放肝組織容器2的底部呈漏斗形，且其內(nèi)部設(shè)有一塊帶孔的隔板8。所述的盛放肝組織容器2頂端設(shè)有掛鉤9，無菌管道7通過掛鉤9固定于盛放肝組織容器2上。所述的柔性管道11為硅膠管。所述的三通管5上設(shè)有開關(guān)10。這里的溫度需實(shí)驗(yàn)者根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)情況來調(diào)控。其中，為保證分離到的細(xì)胞無菌，則要求盛放肝組織容器2、柔性管道11、三通管5、過濾裝置6和無菌管道7在使用時(shí)是無菌的。
[0027]工作原理:恒溫箱I為肝組織的循環(huán)灌流、消化提供適宜的溫度環(huán)境，該恒溫箱I的溫度可調(diào)，且其余部件均位于該恒溫箱I內(nèi)，當(dāng)將恒溫箱I調(diào)至合適溫度(在灌注平衡鹽液時(shí)，通常置于室溫下，相對(duì)低溫下可通?？稍O(shè)置在37°C，但如果灌注得比較好時(shí)(肝臟中血液沖得非常干凈)也可選擇38°C或39°C，但與此同時(shí)縮短循環(huán)消化的時(shí)間)，整個(gè)系統(tǒng)將在這個(gè)溫度下工作；盛放肝組織容器2的設(shè)計(jì)為底部呈漏斗形，內(nèi)部設(shè)有一塊帶孔的隔板8，當(dāng)將有一定硬度的無菌管道7插入肝門靜脈結(jié)扎固定，并把肝組織連同有一定硬度的無菌管道7從動(dòng)物體上分離后，置于該容器中進(jìn)行循環(huán)灌流、消化時(shí)，帶孔的隔板8可以支撐肝組織，而進(jìn)入肝組織的灌流液或消化液流經(jīng)肝組織后又可經(jīng)隔板8上的小孔漏下并經(jīng)漏斗形底匯集，再流入可消毒的蠕動(dòng)泵裝置4中的柔性管道11內(nèi)，消化酶得以循環(huán)利用(其它方法均會(huì)導(dǎo)致昂貴的消化酶大量流失)；可消毒的柔性管道11繞過對(duì)應(yīng)的蠕動(dòng)泵3，并且一端連通盛放肝組織容器2的底部，另一端與三通管5連通，然后三通管5、過濾裝置6和有一定硬度的無菌管道7順次連接。這樣的設(shè)計(jì)可使在循環(huán)灌流的過程中灌流液或消化液從肝組織流出后于盛放肝組織容器2中匯集，由蠕動(dòng)泵3提供動(dòng)力回流經(jīng)過可消毒的柔性管道11、三通管5、過濾裝置6，最后經(jīng)有一定硬度的無菌管道7流進(jìn)肝門靜脈，從而實(shí)現(xiàn)了循環(huán)灌注或循環(huán)消化?；芈飞系娜ü?上設(shè)有開關(guān)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)過程中需要放掉可消毒的柔性管道11中的液體時(shí)，打開三通管5的開關(guān)10，即可放掉液體。另外，如需將循環(huán)時(shí)的灌注液換成含酶消化液時(shí)，只需打開三通開關(guān)10，放掉灌注液，再在盛放肝組織容器2中加入含酶消化液即可?；芈飞系倪^濾裝置6可有效阻擋循環(huán)灌流過程中流出的紅細(xì)胞及消化過程中出現(xiàn)的組織碎肩，避免了紅細(xì)胞或組織碎肩堵塞肝組織內(nèi)細(xì)小管道，從而提高了循環(huán)消化的效率。該儀器中配備的有一定硬度的無菌管道7分粗細(xì)多種型號(hào)，具體實(shí)驗(yàn)中可根據(jù)所取肝組織的動(dòng)物種類(或人)及大小不同選擇相應(yīng)的型號(hào)，以便能夠行肝門靜脈插管或部分肝組織的殘存血管插管(如對(duì)手術(shù)切除的病人的部分肝組織進(jìn)行細(xì)胞分離時(shí)，需要將細(xì)塑料管插入殘存血管來實(shí)現(xiàn)循環(huán)灌流消化)。
[0028]蠕動(dòng)泵裝置4的工作原理:蠕動(dòng)泵裝置4中的蠕動(dòng)泵3的圓形滾輪在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中對(duì)彈性輸送軟管(即柔性管道11)交替進(jìn)行擠壓和釋放管內(nèi)流體(就像用兩根手指夾擠軟管一樣，隨著手指的移動(dòng)，管內(nèi)形成負(fù)壓，液體隨之流動(dòng))，從而使管內(nèi)液體向滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向流動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于肝組織體外循環(huán)灌流消化的實(shí)驗(yàn)儀器，其特征在于，包括恒溫箱(I)和設(shè)于恒溫箱(I)內(nèi)的灌流回路，所述的灌流回路包括:順次連接的盛放肝組織容器(2)、蠕動(dòng)泵裝置(4)、三通管(5)、過濾裝置(6)和無菌管道(7);所述的蠕動(dòng)泵裝置(4)包括蠕動(dòng)泵(3)及與蠕動(dòng)泵(3)對(duì)應(yīng)的柔性管道(11)，柔性管道(11)繞過對(duì)應(yīng)的蠕動(dòng)泵(3)并且兩端分別與盛放肝組織容器(2)和三通管(5)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于肝組織體外循環(huán)灌流消化的實(shí)驗(yàn)儀器，其特征在于，所述的盛放肝組織容器(2)的底部呈漏斗形，且其內(nèi)部設(shè)有一塊帶孔的隔板(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于肝組織體外循環(huán)灌流消化的實(shí)驗(yàn)儀器，其特征在于，所述的盛放肝組織容器(2)頂端設(shè)有掛鉤(9)，無菌管道(7)通過掛鉤(9)固定于盛放肝組織容器⑵上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于肝組織體外循環(huán)灌流消化的實(shí)驗(yàn)儀器，其特征在于，所述的柔性管道(11)為硅膠管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述的用于肝組織體外循環(huán)灌流消化的實(shí)驗(yàn)儀器，其特征在于，所述的三通管(5)上設(shè)有開關(guān)(10)。
【文檔編號(hào)】C12M1/12GK204174199SQ201420633713
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】張金娟, 楊勤, 肖俊, 陳騰祥, 郭曉婷, 韓冰, 謝汝佳 申請人:貴陽醫(yī)學(xué)院