CN102876568A - 吸管构件和细胞分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可附接到能够容纳组织和液体的容器的吸管构件，该吸管构件用于通过搅拌将细胞与所述组织分离，并且包括：筒状构件，其包括将被容纳在所述容器中的第一开口和将被连接于细胞分离设备的第二开口，并且在其中限定了用于将所述第一开口与所述第二开口连通的通道；以及过滤器构件，其布置在所述筒状构件的内侧，并且将所述通道分成包括所述第一开口的第一部分和包括所述第二开口的第二部分。

Description

吸管构件和细胞分离装置

技术领域

本发明涉及一种能够在进行病理分析的情况下使用的细胞分离装置。

背景技术

在制备好病理标本之后，由细胞学技士或病理学者在组织切片上进行病理分析。当将细胞与组织分离时，使用刀片进行切碎过程是必须的。此外，为了获得包含分离的细胞的细胞悬浮液，在切碎过程之后所获得的悬浮液必须通过过滤器过滤。为了获得要在病理分析中使用的细胞悬浮液，如上所述，两个步骤的操作是必须的。

细胞学技土或病理学者需要熟练的技术来制备标本或进行诊断，并且存在如下可能性：取决于技术上的差别，在诊断结果上产生的差别。在从组织的提取到诊断期间，诸如组织固定、切片制备、和染色的处理是必需的，并且细胞学技士等被约束持续预定的时间段。因此，在诊断之前需进行的程序被要求自动化。

日本专利No.4156847公开了用于切碎培养细胞所需的组织的装置。该装置包括筒状构件，在该筒状构件中，金属网布置在上部开口和下部开口中的每一个中。组织片置于金属网上，并且在筒状构件上进行离心分离过程，从而组织被切碎。

根据日本专利No.4156847中所公开的技术，切碎处理能够自动地进行，但是诸如切片制备和染色的过程不能自动化。而且，未考虑到自动地回收包含分离的细胞的细胞悬浮液。

发明内容

因此，本发明的一个目的是以低成本提供能够有效地从组织（活体组织）回收分离的细胞的细胞分离装置。

为了实现该目的，根据本发明，提供了一种可附接到能够容纳组织和液体的容器的吸管构件，该吸管构件用于通过搅拌将细胞与组织分离，该吸管构件包括：筒状构件，其包括将要容纳在容器中的第一开口和将要连接到细胞分离设备的第二开口，并且在其中限定了用于使所述第一开口与所述第二开口连通的通道；以及过滤器构件，其布置在该筒状构件的内部，并且将通道分成包括第一开口的第一部分和包括第二开口的第二部分。

该过滤器构件的位置被确定为使得：由所述细胞分离设备施加的用于搅拌的第一吸取力使得只有空气通过所述过滤器构件，并且，在由细胞分离设备施加大于该第一吸取力的第二吸取力的情况下，包含分离的细胞的液体通过所述过滤器构件。

该吸管构件可进一步包括：盖构件，其限定了第二开口的一部分。该过滤器构件的至少一部分可与该盖构件相接触。

第一开口在直径上可以小于第二开口。

与所述通道连通的狭缝形成在筒状构件的第一开口的附近。

上面能够载置所述组织的载置构件上可设置在筒状构件的第一开口的附近。

在该吸管构件附接到容器的状态下，第一开口可置于与容器的中心轴线偏离的位置中。

过滤器构件可以允许比分离的细胞小的材料通过。

为了实现该目的，根据本发明，还提供了一种细胞分离装置，该细胞分离装置包括：能够容纳组织和液体的容器；以及吸管构件，其附接到该容器，并且用于通过搅拌将细胞与组织分离，该吸管构件包括：筒状构件，其包括将要容纳在容器中的第一开口和将要连接到细胞分离设备的第二开口，并且在其中限定了用于使所述第一开口与所述第二开口连通的通道；以及过滤器构件，其布置在该筒状构件的内部，并且将所述通道分成包括第一开口的第一部分和包括第二开口的第二部分。

该过滤器构件的位置被确定为使得：由所述细胞分离设备施加的用于搅拌的第一吸取力使得只有空气通过该过滤器构件，并且，在由细胞分离设备施加大于该第一吸取力的第二吸取力的情况下，包含分离的细胞的液体通过所述过滤器构件。

第一开口可置于与容器的中心轴线偏离的位置中。

在将细胞分离装置附接到细胞分离设备的状态下，容器的中心轴线相对于铅直方向倾斜。

干燥试剂可置于容器的底部。

附图说明

图1是示出了本发明的一实施例的细胞分离装置的分解透视图。

图2是示出了图1的细胞分离装置已装配的状态的纵向截面图。

图3A和图3B是示出了通过使用图1的细胞分离装置进行搅拌处理的状态的纵向截面视图。

图4是示出了通过使用图1的细胞分离装置来回收已过滤的细胞悬浮液的状态的纵截面图。

图5A、图5B和图5C是示出了图1的细胞分离装置的修改的局部放大图。

图6A、图6B和图6C是示出了图1的细胞分离装置的修改的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的一实施例进行详细地描述。

图1示出本发明的一实施例的细胞分离装置拆解的状态，并且图2示出该装置已装配的状态。细胞分离装置包括吸管构件10和容器20。两个部件均由属于非细胞毒素的树脂材料等形成。

吸管构件10包括本体11、过滤器12（过滤器构件）和盖构件13。

本体11是中空筒状构件，其中末端部11a具有锥形形状。开口11b（第一开口）是形成在本体11的末端（下端）中，并且开口11d形成在上端表面11c中。开口11b、11d通过形成在本体11的内部的通道14彼此连通。

保持构件15布置在本体11的上端部中。保持构件15具有大直径部15a和小直径部15b。台阶15c限定在大直径部15a和小直径部15b之间的交界面中。大直径部15a包括上端表面11c。保持构件15的作用将在稍后描述。

盖构件13是具有大直径部13a和小直径部13b的筒状构件。台阶13c限定在大直径部13a和小直径部13b之间的交界面中。开口13d（第二开口）形成在包括大直径部13a的上端表面中，并且开口13e形成在包括小直径部13b的下端表面中。开口13d、13e通过形成在盖构件13内部的通道16彼此连通。

过滤器12由属于非细胞毒素的材料形成，并且具有网孔，所述网孔允许包含有分离的细胞（分离了核的细胞）的液体通过。在该实施例中，将具有50μm的网孔的尼龙网用作过滤器12，并且粘接或焊接到盖构件13用以覆盖开口13e。

如图2中所示，过滤器12和盖构件13的小直径部13b***到开口11d中而附接到本体11，使得本体11和盖构件13构成本发明中的筒状构件。盖构件13的台阶13c粘接或焊接到本体11的上端表面11c。在这种状态下，本体11的通道14（第一部分）和盖构件13的通道16（第二部分）通过置于预定的位置中的过滤器12而彼此连通。该“预定的位置”的细节将在稍后描述。

容器20是在上端表面20a中具有开口20b的筒状构件，并且其中下端部被构造为圆底。容器20是透明的，因而中空内部空间20c是可见的。内部空间20c与开口20b连通。

包含表面活性剂、RNA（核糖核酸）除去剂和荧光染料/颜料的反应剂21在被干燥或冻干的状态下容纳在内部空间20c的底部上。当将待在细胞分离处理中使用的组织30和细胞处理溶液31（液体）装填到内部空间20c中时，反应剂21溶解在细胞处理溶液31中。优选地，其中渗透压等于活体的渗透压的诸如PBS（磷酸盐缓冲溶液）的溶液被用作所述细胞处理溶液31。与下面所述的通过搅拌的细胞分离处理并行地，可以进行通过表面活性剂分离组织细胞的核、通过RNA除去剂除去RNA，以及通过荧光染料/颜料对分离的DNA细胞核染色。这使得在通过将在描述稍后的细胞分离设备进行回收之后能够用通过荧光分析器（流式细胞仪）等进行测量。因此，能够实现快速诊断。

如图2中所示，吸管构件10附接到容器20，在容器20中，组织30和细胞处理溶液31被容纳在内部空间20c中。特别地，吸管构件10的本体11从容器20的开口20b***到内部空间20c中，直到容器20的上端表面20抵靠保持构件15的台阶15c为止。在这种状态下，保持构件15的小直径部15b的外周表面紧靠容器20的内表面。

即，保持构件15固定嵌合到容器20的上端部，使得吸管构件10的末端部10a置于容器20的内部空间20c的预定的位置中。特别地，本体11的末端（开口11b）置于容器20的中心轴线C1（参见图1）上，并且经由恒定间隙与内部空间20c的底部相对。在图2中所示的状态下，所装填的组织30置于本体11的末端和内部空间20c的底部之间。本体11的末端部11a沉浸于所装填的细胞处理溶液31中。

接着，将参考图3A和图3B来描述其中使用了该实施例的细胞分离装置的细胞分离处理。

如图3A和图3B中所示，首先，将如图2中所示中的已经装配好的细胞分离装置的上端部附接到细胞分离设备的喷嘴40的下端部。特别地，喷嘴40的通道41和盖构件13的通道16通过适当的接合结构以气密且液密的方式彼此连通。

虽然未详细地示出，但是细胞分离设备包括连接到喷嘴40的泵机构。细胞分离设备被构造成使得控制器基于由用户设置的搅拌条件（搅拌强度、重复次数、持续期间等）来控制泵机构，并且能够实现加压状态和减压状态。在加压状态下，空气通过通道41从喷嘴40被吹出，并且在减压状态下，空气通过通道41被吸入到喷嘴40中。

当重复加压状态和减压状态时，能够通过连接到喷嘴40的吸管构件10搅拌容器20中的组织30和细胞处理溶液31（包含反应剂21）。

图3A示出其中细胞分离设备实现减压状态的状态。预定的吸取力（第一吸取力）作用在吸管构件10上，并且容器20中的细胞处理溶液31被向上吸入到吸管构件10中。细胞处理溶液31的一部分在通道14中上升，并且组织30被吸入到吸管构件10的末端（开口11b）。这时，组织的一部分通过与吸管构件10的末端的碰撞而被粉碎。

图3B示出其中细胞分离设备实现加压状态的状态。预定的压力被施加到吸管构件10，并且通道41中的细胞处理溶液31从开口11b喷出而返回到容器20的内部空间20c。这时，被吸入到开口11b的组织返回到细胞处理溶液31中，同时组织的一部分因所述喷出而引起的冲击而被粉碎。

通过重复上述吸入和喷出过程，组织30逐渐被细微地粉碎进入切碎的状态。当搅拌过程被进行恒定时间段时，能够获得包含分离的细胞的悬浮液32（参见图4）。

在病理分析中使用分离的细胞。然而，除分离的细胞之外，不想要的切碎的组织片也悬浮在悬浮液32中。为了在分析中仅使用分离的细胞，将大于分离的细胞的组织片滤出的步骤是必需的。

在该实施例中，虽然细胞分离装置保持连接到喷嘴40，但是比在搅拌过程中作用的吸取力更大的吸取力（第二吸取力）由细胞分离设备引起而作用在吸管构件10上。

然后，如图4中所示，容器20中的悬浮液32被吸入到吸管构件10中，并且在通道14中上升。当细胞分离设备继续吸取时，悬浮液32到达将通道14与通道16分开的过滤器12。当悬浮液32通过过滤器12时，不想要的组织片被滤出，并且在通道16中获得包含期望的分离的细胞的细胞悬浮液33。当吸取操作进一步继续时，细胞悬浮液33被回收到细胞分离设备，然后在诸如使用流式细胞仪的荧光分析的分析处理中被使用。

即，能够在同一细胞分离装置连接到细胞分离设备的喷嘴40的同时进行通过搅拌的细胞分离处理和通过过滤悬浮液回收分离的细胞的处理。与其中将这样的悬浮液转移到另一容器然后进行过滤的相关技术过程相比，工作效率能够得到大大改善。而且，通过过滤来回收分离的细胞的处理能够自动化。

该实施例的吸管构件10具有过滤器12和盖构件13附接到本体11的这种简单的构造。上述效果能够以少量的部件和低的生产成本实现。在过滤器12和盖构件13附接到本体11的状态下，可丢弃吸管构件10，并且可以防止用户直接接触悬浮液。此外，可以防止异物进入到悬浮液中。因此，安全性高。

在下文中，将描述上述过滤器12的“预定的位置”。在细胞分离设备中，如上所述，用于搅拌和过滤的两种吸取力作用在吸管构件10上。在该实施例中，过滤器12的位置被确定为使得进入通道14的液体不因用于搅拌的吸取力而导致到达过滤器12，并且仅因用于过滤的吸取力而导致通过过滤器12。

如图3A中所示，即，在搅拌期间施加的吸取力仅促使空气通过过滤器12，并且在如图4中所示施加大于搅拌期间的吸取力的吸取力的情况下，液体通过过滤器12。根据该构造，不仅通过搅拌的细胞分离处理而且通过过滤来回收分离的细胞的处理能够容易地自动化。在搅拌期间，即，过滤器12不浸入液体中，仅空气通过过滤器12，因此能够尽可能减小搅拌阻力。因此，在搅拌操作期间施加到细胞分离设备的泵机构的负载能够被抑制到最小。

在该实施例中，由于过滤器12允许小于分离的细胞的材料通过，所以可以仅收集已经经受了必要的核分离的细胞。因此，细胞分离处理能够准确且顺利地进行。

在该实施例中，由于经过干燥的反应剂21置于容器20的底部（内部空间20c的底部），所以当组织30和细胞处理溶液31（液体）被容纳在容器20中时，反应剂21溶解在液体中，并且能够与通过搅拌的细胞分离处理并行地进行作为反应剂21的目的的处理。

接着，将参考图5A至图6C来描述该实施例的细胞分离装置的变形例。

如图5A中所示，可以利用如下构造：其中，狭缝17形成在吸管构件10的末端中的开口11b的附近。

如图3A中所示，在用于搅拌的吸取力作用在吸管构件10上的情况下，开口11有时被吸入到吸管构件10的组织30完全堵塞。根据变形例的构造，即使在这样的情况下，细胞处理溶液31也流经狭缝17，因此能够进行期望的吸取过程。此外，施加到产生吸取力的细胞分离设备的泵机构的负载能够减小。

狭缝17的位置和形状不受特别的限制，只要狭缝形成在开口11b的附近并且不妨碍细胞处理溶液31的流动即可。狭缝可以如图5A中所示延续到开口11b，或如图5B中所示独立于开口11b。即，除开口11b之外，还要求吸管构件具有液体能够流过的部分。

如图5C中所示，可以利用如下构造：其中，耳状载置构件18形成在吸管构件10的末端中的开口11b的附近。

根据变形例的构造，在组织30通过吸管构件10的末端被舀取然后被置于载置构件18上的状态下，当将吸管构件10附接到容器20时，能够没有困难地将组织30布置在内部空间20c的底部的预定的位置中。因此，搅拌处理能够顺利地进行。载置构件18的形状和尺寸可以根据待处置的组织30而适当地确定。

如图6A中所示，可以利用如下构造：其中，在吸管构件10附接到所述容器20的状态下，吸管构件10的末端中的开口11b置于偏离容器20的中心轴线C1的位置中。换言之，可以利用如下构造：其中，开口11b的中心轴线C2相对于容器20的中心轴线C1倾斜。

为了获得这样的构造，可以采用适当的构造。例如，吸管构件10中的本体11的末端部11a可具有弯曲形状，或保持构件15的形状可被制成关于中心轴线C1不对称，使得末端部11a具有倾斜的姿势。

根据变形例的构造，当用于搅拌的增压力被施加到吸管构件10时，从开口11b喷出的液流撞击在内部空间20c的内壁上而形成了可将沉淀在底部上的组织30向上旋卷(swirl up)的流。这使得组织30被容易地吸入到开口11b，因此，能够顺利地进行通过搅拌的细胞分离处理。

为了实现类似的效果，如图6B中所示，可以采用如下构造：其中，在细胞分离装置连接到细胞分离设备的状态下，容器20的中心轴线C1相对于铅直方向V倾斜。

为了获得这样的构造，可以采用适当的构造。例如，弯曲部分可布置在连接于细胞分离设备的喷嘴40的盖构件13中，并且本体11和容器20可具有相对于铅直方向V倾斜的姿势。

如图6C中所示，可以利用如下的进一步构造：其中，容器20的中心轴线C1和开口11b的中心轴线C2是平行且非共轴线关系。

为了促进对本发明的理解，已经描述了该实施例，并且该实施例不旨在限制本发明。理所当然的是，可在不脱离本发明的精神的情况下对其作出改变或改进，并且本发明包括同等实施例。

在吸管构件10中，盖构件13并不总是必要的。可以利用如下构造：其中，本体11在基端侧上包括需连接到细胞分离设备的喷嘴40的开口，并且本体11的通道14被过滤器12分隔成用于搅拌的部分（第一部分）和用于回收细胞悬浮液的部分（第二部分）。在这种情况下，过滤器12粘接或焊接到通道14的适当的位置。如果可能，将过滤器与本体11一体化地模制。

然而，如在该实施例中，当吸管构件10被构造成包括本体11和盖构件13时，过滤器12被容易地布置在预定的位置，因此，组装可操作性得到提升。

并不总是需要将过滤器12粘接或焊接到盖构件13以覆盖开口13e。例如，可以利用如下构造：其中，通过将过滤器12夹在本体11的开口11d的内表面和盖构件13的小直径部13b的外表面之间，来将在直径上比盖构件13的小直径部13b更大的过滤器12固定到预定的位置。换言之，当过滤器12的至少一部分与盖构件13相接触时，能够确保上述组装的容易性。

本体11的末端部11a不一定需要具有锥形形状。能够适当地确定本体11的开口11b的尺寸。然而，如在该实施例中，将本体11的开口11b的尺寸设置成小于盖构件13的开口13d，可以在搅拌处理期间获得强大的液流。

Claims (13)

1.一种可附接到能够容纳组织和液体的容器的吸管构件，所述吸管构件用于通过搅拌使细胞从所述组织分离，所述吸管构件包括：

筒状构件，该筒状构件包括将被容纳在所述容器中的第一开口和将被连接于细胞分离设备的第二开口，并且该筒状构件中限定了用于使所述第一开口与所述第二开口连通的通道；以及

过滤器构件，该过滤器构件布置在所述筒状构件的内部，并且将所述通道分成包括所述第一开口的第一部分和包括所述第二开口的第二部分。

2.根据权利要求1所述的吸管构件，其中，所述过滤器构件的位置被确定为使得：由所述细胞分离设备施加的用于搅拌的第一吸取力使得只有空气通过所述过滤器构件，并且，在由所述细胞分离设备施加大于所述第一吸取力的第二吸取力的情况下，包含分离的细胞的液体通过所述过滤器构件。

3.根据权利要求2所述的吸管构件，进一步包括：盖构件，该盖构件限定了所述第二开口的一部分，

其中，所述过滤器构件的至少一部分与所述盖构件相接触。

4.根据权利要求1所述的吸管构件，其中，所述第一开口在直径方面比所述第二开口小。

5.根据权利要求1所述的吸管构件，其中，与所述通道连通的狭缝形成在所述筒状构件的所述第一开口的附近。

6.根据权利要求1所述的吸管构件，其中，上面能够载置所述组织的载置构件设置在所述筒状构件的所述第一开口的附近。

7.根据权利要求1所述的吸管构件，其中，在所述吸管构件附接到所述容器的状态下，所述第一开口置于与所述容器的中心轴线偏离的位置中。

8.根据权利要求1所述的吸管构件，其中，所述过滤器构件允许比分离的细胞小的材料通过。

9.一种细胞分离装置，包括：

能够容纳组织和液体的容器；以及

吸管构件，该吸管构件附接到所述容器，并且用于通过搅拌使细胞从所述组织分离，所述吸管构件包括：

筒状构件，该筒状构件包括将被容纳在所述容器中的第一开口和将被连接于细胞分离设备的第二开口，并且在该筒状构件中限定了用于使所述第一开口与所述第二开口连通的通道；以及

过滤器构件，该过滤器构件布置在所述筒状构件的内部，并且将所述通道分成包括所述第一开口的第一部分和包括所述第二开口的第二部分。

10.根据权利要求9所述的细胞分离装置，其中，所述过滤器构件的位置被确定为使得：由所述细胞分离设备施加的用于搅拌的第一吸取力使得只有空气通过所述过滤器构件，并且，在由所述细胞分离设备施加大于所述第一吸取力的第二吸取力的情况下，包含分离的细胞的液体通过所述过滤器构件。

11.根据权利要求9所述的细胞分离装置，其中，所述第一开口置于与所述容器的中心轴线偏离的位置中。

12.根据权利要求9所述的细胞分离装置，其中，在所述细胞分离装置附接到所述细胞分离设备的状态下，所述容器的中心轴线相对于铅直方向倾斜。

13.根据权利要求9所述的细胞分离装置，其中，干燥试剂置于所述容器的底部。

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