RU2386967C2 - Устройство и способ для выделения клеток, биочастиц и/или молекул из жидкостей с целью применения у животных, в биотехнологии (включая биологическое исследование) и медицинской диагностике - Google Patents

Устройство и способ для выделения клеток, биочастиц и/или молекул из жидкостей с целью применения у животных, в биотехнологии (включая биологическое исследование) и медицинской диагностике Download PDF

Info

Publication number
RU2386967C2
RU2386967C2 RU2007107358/15A RU2007107358A RU2386967C2 RU 2386967 C2 RU2386967 C2 RU 2386967C2 RU 2007107358/15 A RU2007107358/15 A RU 2007107358/15A RU 2007107358 A RU2007107358 A RU 2007107358A RU 2386967 C2 RU2386967 C2 RU 2386967C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cells
microparticles
molecules
bioparticles
mixture
Prior art date
Application number
RU2007107358/15A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007107358A (ru
Inventor
Ханс-Вернер ХАЙНРИХ (DE)
Ханс-Вернер ХАЙНРИХ
Original Assignee
Ханс-Вернер ХАЙНРИХ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ханс-Вернер ХАЙНРИХ filed Critical Ханс-Вернер ХАЙНРИХ
Publication of RU2007107358A publication Critical patent/RU2007107358A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2386967C2 publication Critical patent/RU2386967C2/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5002Partitioning blood components
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/34Filtering material out of the blood by passing it through a membrane, i.e. hemofiltration or diafiltration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/362Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits changing physical properties of target cells by binding them to added particles to facilitate their subsequent separation from other cells, e.g. immunoaffinity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N37/00Details not covered by any other group of this subclass
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40Concentrating samples
    • G01N1/4005Concentrating samples by transferring a selected component through a membrane
    • G01N2001/4016Concentrating samples by transferring a selected component through a membrane being a selective membrane, e.g. dialysis or osmosis

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

Изобретение относится к биологии и биотехнологии. Предложены устройство и способ, с помощью которых различные частицы биологического происхождения и растворенные в крови биомолекулы могут распознаваться и выделяться из жидкостей при использовании подходящих носителей и известных способов иммобилизации. Устройство может использоваться как для прерывистой, так и для непосредственной и непрерывной обработки жидкостей. Область применения изобретения включает применение для животных, биотехнологию, включая биологические исследования, и медицинскую диагностику. 2 н. и 10 з.п.ф-лы, 11 ил.

Description

Изобретение относится к устройству и способу для выделения клеток, биочастиц и/или молекул из жидкостей. С помощью этого устройства и при использовании подходящих носителей и известных способов иммобилизации можно распознать и разделить конкретные биочастицы. Область применения изобретения включает использование его для животных, биотехнологию (включая биологическое исследование) и медицинскую диагностику.
Выделение клеток, биочастиц и/или молекул из жидкостей имеет значение во многих областях техники, кроме того, известны многочисленные способы выделения.
Анализ клеток и разделение клеток десятилетиями осуществляли с помощью флюоресцентно-активируемой клеточной сортировки (FACS). Этот способ является предпочтительным для анализа конкретных популяций клеток по поверхностным маркерам. Применение FACS создает проблемы при выделении большого количества клеток. Среда, содержащая клетки, должна быть сильно разбавленной, время разделения больших количеств клеток относительно длинное, и соблюдение норм асептики создает проблемы. В общем, этот способ сопряжен со значительными затратами.
Для распознавания и выделения биочастиц и клеток уже более 10 лет все чаще используются методы магнитного разделения. Для магнитного разделения или молекулы иммобилизации нагружают железом, или микрочастицы, содержащие железное ядро, покрывают молекулами иммобилизации. Разделение производится сильным магнитным полем. Иммуномагнитное разделение, успешно реализованное на рынке среди прочих фирмой Dynal and Miltenyi Biotec, утвердилось как несложный способ разделения клеток с относительно небольшой стоимостью. Магнитное разделение, особенно по сравнению с проточной цитометрией, доказало свою значимость для выделения относительно редких типов клеток, например для выделения эмбриональных клеток из крови матери для пренатальной диагностики. Дополнительным применением служит выявление опухолевых клеток в крови после хирургического удаления первичной опухоли, чтобы начать дополнительное лечение.
Для терапевтических целей сингенные CD34+-периферические стволовые клетки крови от пациентов, страдающих определенными злокачественными заболеваниями кроветворной системы, в настоящее время стандартно получают для реимплантации. Предпочтительно стволовые клетки получают путем очистки от лейкоцитов с помощью специфических антител, соединенных с магнитными гранулами. Для фракционирования клеток во время заготовки крови/клеток доступен ряд систем, которые используют различный размер и определенную плотность клеток крови для разделения в поле тяжести (центрифугированием).
Недостаток всех способов сортировки заключается в том, что они не могут производиться непрерывно, иначе говоря, после взятия пробы крови или лимфоцитов клетки инкубируют с иммуномагнитными частицами. После разделения и промывки от клеток отделяют магнитные частицы, после чего клетки могут использоваться для терапевтических целей. Хороший краткий обзор FACS и MACS дан в «Flow Cytometry and Sorting» (Ed. Melamed et al., Wiley & Sons, Inc., New York, 1990).
Другие способы выделения и/или удаления клеток описаны в EP 12311956A2, US 6900029, US 6432630, US 2002/0012953A1, DE 10022635A1, US 5246829, US 5739033, US 5763203, EP 0016552A1, WO 00/38762, EP 0502213B1 и EP 0554460B1.
В основу изобретения была положена задача разработки простой системы для разделения клеток, биочастиц и других молекул, которые могут использоваться у животных, а также в биотехнологии, включая биологическое исследование, и также в медицинской диагностике.
Предполагается, что изобретение описывается независимыми пунктами формулы, а зависимые пункты формулы изобретения являются предпочтительными вариантами.
Изобретение относится к простому методу разделения, который может использоваться везде, где можно функционально иммобилизовать специфический лиганд на поверхности агента из разделяемой смеси веществ. Фактически разделение осуществляется сортировкой по размеру частиц (фильтрация, рассеивание).
Для решения данной задачи используются стандартные способы связывания специфических лигандов с твердым носителем.
Используемые твердые носители являются известными биополимерами, такими как мембраны или частицы органических или синтетических полимеров. Поверхность может быть биологически совместимой и содержать коллаген, очищенные белки, очищенные пептиды, полисахариды, например хитозан, альгинат, декстран, целлюлозу, гликозаминогликаны или синтетические полимеры, такие как полистирол, сложный полиэфир, простой полиэфир, полиангидрид, полиалкилцианоакрилат, полиакриламид, полиортоэфир, поливинилацетат, блоксополимеры, полипропилы, политетрафторэтилен (PTFE) или полиуретан. Кроме того, полимеры могут содержать полимеры молочной кислоты или сополимеры (молочной кислоты и/или гликолевой кислоты (PLGA)). Используемые поверхности могут быть биоразлагаемыми или не биоразлагаемыми.
Специфические лиганды, используемые для связывания молекул-мишеней на поверхности клеток, могут иметь природное или искусственное происхождение, например представлять из себя антитела, фрагменты антител, пептиды, полипептиды, гликопептиды, растворимые рецепторы, стероиды, гормоны, митогены, антигены, суперантигены, факторы роста, цитокины, лептины, вирусные белки, молекулы адгезии или хемокины.
Для конкретного применения используется по меньшей мере одно антитело или фрагмент антитела со специфическими лигандами ковалентно связанным с ними или фиксированным к ним с помощью спейсеров или линкеров. Вещество носителя может иметь произвольную конфигурацию. Мембраны, такие как капилляры или частицы, обеспечивают преимущество большой поверхности. Для способа, который будет описан, используются микрочастицы с диаметром >10 мкм и <800 мкм, предпочтительно 50-500 мкм. Для других задач также могут использоваться более крупные или более мелкие частицы.
Микрочастицы, активизированные определенными лигандами (например, антителами к CD34, или CD1d, или gp120 ВИЧ), ex vivo приводят в контакт с взятой кровью, обработанной обычными антикоагулянтами. Это производится в отдельной реакционной области. Если реакционная область должна служить частью экстракорпорального кровообращения, шланговые разъемы, клапаны, фильтры и насосы, связанные с устройством безопасности, гарантируют, что системой можно управлять без побочных эффектов для пациентов после соответствующей антикоагуляции.
Целевые клетки связываются функционализированными микрочастицами. Разделение микрочастиц, теперь нагруженных, производится гидростатическим давлением с использованием мембраны (сита), предпочтительно в форме трубки, которая беспрепятственно пропускает все компоненты крови (размер пор >10 мкм и <800 мкм), но задерживает микрочастицы. Фильтрация может осуществляться за счет как вертикальных, так и тангенциальных эффектов давления. Частицы, оставшиеся в полости, возвращают в реакционный сосуд или отводят для аналитических или препаративных целей.
После остановки тока крови реакционный сосуд может использоваться для отделения клеток от микрочастиц. Взвешенные клетки, выделенные таким образом, можно отделить от частиц тем же самым способом, теперь они доступны для диагностических применений.
Дополнительным применением служит целенаправленное выделение различных типов клеток с целью совместного культивирования всякий раз, когда обсуждаемые типы клеток для выполнения требуемой функции нуждаются в поверхностных молекулах и/или биомолекулах, подобных цитокинам других типов клеток. Чтобы достичь достаточной близости требуемых клеток-мишеней для необходимого межклеточного контакта, с одной частицей может связываться ряд специфических лигандов.
Конкретными клетками для данного применения могут быть, среди прочих, Т-лимфоциты, В-лимфоциты или стволовые клетки. Способы могут использоваться как периодически, так и непрерывно. Высокая вариабельность строения частиц, которая касается модификации материала, диаметра и поверхности, приводит к огромному разнообразию возможностей применения у животных, в медицинской диагностике, но также и в биотехнологии и биологическом исследовании.
Вариант осуществления 1:
Выделение CD4-положительных клеток из цельной крови крыс
Асцитические антитела (RIB 5/2) обрабатывались по протоколу с помощью Millipore Montage Antibody Purification Kit (LSK2 ABG 20). Затем степень очистки проверяли с помощью денатурирущего геля SDS (10%).
Связывание антител к CD4 с частицами полиметилакрилата (PMA)
1. 1 мл PMA (диаметр частиц=40 мкм±10 мкм; 10 мг/мл; модифицированы COOH/PEG-COOH) центрифугировали в течение 2 мин при 3000 g, супернатант отбрасывали и адсорбировали в 1 мл 0,1 M буфера MES с рН 6,3.
2. Растворяли 2 мг EDC и 2,4 мг N-гидроксисукцинимида в 0,5 мл 0,1 М буфера MES с рН 6,3 и добавляли к суспензии частиц PMA. Инкубировали 1 час при комнатной температуре с перемешиванием (активация частиц).
3. Отделяли частицы PMA центрифугированием и дважды промывали 0,1 М буфером MES с pH 6,3.
4. Абсорбировали активированные частицы РМА в 1 мл 0,1 М буфера MES с pH 6,3 с 100-150 мкг антител; реакция связывания происходила при комнатной температуре 16 часов (в течение ночи).
5. Свободные связывающие точки нейтрализовали, добавляя 100 мкл 1 М этаноламинов с последующей инкубацией в течение 1 часа.
6. Функционализированные частицы РМА отделяли центрифугированием и трехкратно промывали PBS.
7. Абсорбировали анти-CD4 частицы PMA в 1 мл PBS с рН 7,4 и хранили при 4°C. Проверяли связывание антител с помощью козлиных антител к антителам мыши, меченных РЕ (фиг. 1).
Выделение конкретных клеток из CD4-положительных клеток цельной крови.
1. 4 мл цельной крысиной крови с добавкой антикоагулянта смешивали с 1 мл суспензии (1 мг частиц) функционализированных анти-CD4 частиц PMA.
2. Инкубировали, покачивая, при комнатной температуре в течение 60 мин.
3. Анти-CD4 частицы PMA (со связанными клетками и без таковых) отделяли от цельной крови фильтрацией смеси крови и частиц с использованием специальной камеры с клеточным ситом (40 мкм).
4. Анти-CD4 частицы PMA промывали 30 мл PBS (1% FCS).
5. Абсорбировали частицы из камеры с ситом примерно в 1 мл PBS с помощью вихревого перемешивания в течение 15-20 секунд.
6. Брали пробу частиц для микроскопического анализа (фиг. 2).
7. Анализировали с помощью FACS фракции лейкоцитов из цельной крысиной крови до и после обработки анти-CD4 частицами PMA (фиг. 3 и 4).
Отделение клеток от частиц и оценка пригодности клеток.
1. Анти-CD4 частицы PMA с присоединенными клетками осаждали осторожным центрифугированием.
2. Абсорбировали осадок в PBS, 2 мМ ЭДТА, 3 мМ меркаптоэтанола и 20 ЕД папаина.
3. Инкубировали при перемешивании в течение 30 мин.
4. Разделяли клетки и частицы фильтрацией с использованием специальной камеры с клеточным ситом (40 мкм); частицы промывали 30 мл PBS (1% FCS); частицы с клеточного сита абсорбировали примерно в 1 мл PBS; подвергали вихревому перемешиванию в течение 15-20 секунд и промывку повторяли.
5. Выделенную фракцию лимфоцитов концентрировали центрифугированием при 350 g и анализировали с помощью FACS (фиг. 5).
Вариант осуществления 2:
Выделение белка (IgG) из лизата клеток
Асцитные антитела (RIB 5/2) подвергали обработке по протоколу с помощью Millipore Montage Antibody Purification Kit (LSK2 ABG 20). Затем степень чистоты проверяли с использованием денатурирующего геля SDS (10%).
Связывание антител к CD4 (мышиный IgG2) с частицами полиметилакрилата (PMA)
1. 1 мл РМА (диаметр частиц=40 мкм±10 мкм; 10 мг/мл; модифицированные COOH/PEG-COOH) центрифугировали 2 мин при 3000 g, супернатант отбрасывали и абсорбировали в 1 мл 0,1 буфера MES с pH 6,3.
2. Растворяли 2 мг EDC и 2,4 мг N-гидроксисукцинимида в 0,5 мл 0,1 М буфера MES с pH 6,3 и добавляли к суспензии частиц РМА. Инкубировали 1 час при комнатной температуре с перемешиванием (активация частиц).
3. Отделяли частицы РМА центрифугированием и дважды промывали 0,1 М буфера MES с pH 6,3.
4. Абсорбировали активированные частицы РМА в 1 мл 0,1 М буфера MES с pH 6,3 с 100-150 мкг антител; реакция связывания происходила при комнатной температуре в течение 16 часов (в течение ночи).
5. Нейтрализовали свободные точки связывания, добавляя 100 мкл 1 М этаноламинов с последующей инкубацией в течение 1 часа.
6. Функционализированные частицы РМА отделяли центрифугированием и трехкратно промывали PBS.
7. Абсорбировали частицы PMA с мышиным IgG в 1 мл PBS с рН 7,4 и хранили при 4°C. Связывание антител проверяли с помощью козьих антител к антителам мыши, меченных РЕ (фиг. 1).
Специфическое выделение козьих антител к IgG мыши из лизата клеток
1. 1 мл лизата клеток (HepG2, 4x106) смешивали с 1 мл козьих антител к IgG мыши.
2. 0,1 мл (100 мкг частиц) суспензии частиц РМА, функционализированных мышиным IgG, добавляли к смеси белков.
3. Инкубировали при комнатной температуре 60 мин.
4. Частицы РМА с мышиным IgG (со связанным козьими антителами к мышиному IgG и без них) отделяли от лизата клеток фильтрацией с использованием специальной камеры с сетчатой мембраной (10 мкм).
5. Частицы PMA троекратно промывали, используя каждый раз 5 мл PBS.
Отделение белка от частиц и оценка пригодности белка.
1. Абсорбировали функционализированные частицы РМА с присоединенными белками из камеры с ситом в 0,5 мл цитратного буфера с рН 2,2; инкубировали 30 мин.
2. Отделяли частицы фильтрацией с помощью специальной камеры с сетчатой мембраной (10 мкм); промывали частицы 2 мл цитратного буфера.
3. Анализировали выделенные белки в цитратном буфере (фиг. 6).
Вариант осуществления 3
На фиг. 7-11 показаны примеры аппаратной реализации изобретения или его частей, в зависимости от обстоятельств. На фиг. 7 показана система, которая является типично применимой для непрерывного применения. Пунктирные стрелки представляют систему шлангов, стрелками отмечено направление тока жидкости. Начиная от организма (млекопитающих), жидкость организма, например кровь, посредством насоса для крови и клапана накачивается или направляется в реакционный сосуд, содержащий функционализированные частицы, которые, возможно, взаимодействуют с компонентами жидкости организма в смеси (взяты на иллюстрации в кружки (фиг. 8)). Затем среда со смесью клеток и функционализированными частицами направляется в систему разделения частиц. В одном примере среда со смесью клеток и функционализированными частицами проходит через сито и через мембрану из полых волокон и разделяется на смесь клеток без функционализированных частиц и смесь клеток с функционализированными частицами (фиг. 9). В то время как смесь пониженной концентрации без функционализированных частиц отводится через клапан и подается в организм, смесь клеток с функционализированными частицами и целевыми клетками/биочастицами/молекулами, связанными с ними, подается назад в реакционный сосуд (фиг. 7). На фиг. 10 показан образец принципа разделения на мембране из полого волокна. Среда со смесью клеток и функционализированными частицами проходит через трубчатую мембрану, последняя имеет поры с размером (пунктир), который пропускает только смесь клеток, теперь по существу более не содержащую целевые клетки/биочастицы/молекулы, тогда как функционализированные частицы с отделенными целевыми клетками/биочастицами/молекулами остаются внутри системы полых трубок. На фиг. 11 изображены детали соответствующей системы разделения частиц, которая может использоваться для двух типов функционализированных частиц с различными диаметрами.

Claims (12)

1. Устройство для выделения клеток, биочастиц и/или молекул из жидкостей с целью применения у животных, в биотехнологии, включая биологическое исследование, и медицинской диагностике, включающее
а. реакционный сосуд из биологически совместимого материала, в который помещают смесь клеток, частиц и/или молекул,
b. функционализированные микрочастицы, которые распознают и связывают необходимую популяцию клеток, биочастиц и/или молекул,
с. систему разделения частиц, основанную на одной или более мембране (мембранах) с порами, которые пропускают цельную кровь, клетки, биочастицы и/или молекулы, но не микрочастицы, за счет чего клетки, биочастицы и/или молекулы, которые связываются с микрочастицами разделяются согласно их размерам,
d. и, для непрерывного применения, различные системы шлангов, мембран, насосов и клапанов, которые способны выполнить все действия по выделению, разделению, обработке и удалению клеток, биочастиц и/или молекул.
2. Устройство по п.1, где
конкретными клетками, биочастицами и/или молекулами являются соматические клетки, субклеточные структуры, белки и/или нуклеиновые кислоты и, если применимо, вирусы, бактерии и/или простейшие, и жидкостями являются пробы секретов и экскретов, крови, лимфы, ликвора, промывных вод или суспензии разделенных клеток из удаленных органов, или питательная среда, или осадок после ферментации, которые содержат клетки, биочастицы и/или молекулы; и/или
разделение клеток/биочастиц/молекул объединено с адсорбцией клеток, биочастиц и/или молекул при помощи дополнительно функционализированных микрочастиц, в особенности, когда объединенные функционализированные микрочастицы отличаются по своему размеру, предпочтительно, когда функция стимуляции клеток для живых клеток может иметь место посредством дополнительного лиганда (лигандов), или предпочтительно, когда по меньшей мере два отличающихся типа клеток, приводящие к стимуляции по меньшей мере одного типа клеток посредством взаимодействия мембраны/медиатора, являются разделенными дополнительным лигандом (лигандами); и/или
указанные функционализированные микрочастицы несут более одного специфического лиганда, и, таким образом, две и более отличающиеся клетки, биочастицы и/или молекулы специфично адсорбированы на микрочастицах.
3. Устройство по п.1, где
функционализированные микрочастицы взвешены в жидкости и обладают свободной подвижностью; и/или
микрочастицы удерживаются в суспензии с помощью механических воздействий; и/или
жидкость из реакционной области, содержащая микрочастицы, освобождается от микрочастиц фильтрацией; и/или
для фильтрации используются мембраны, отличающиеся порами с диаметром, который пропускает все компоненты, неспецифично адсорбированные, но не используемые микрочастицы; и/или
для разделения используются плоские или трубчатые мембраны с диаметром пор более 1 мкм и менее 1000 мкм; и/или
реакционный сосуд используется для дополнительной обработки выделенных клеток.
4. Устройство по п.1 для разделения клеток, биочастиц и молекул из жидкостей с целью применения у животных, в биотехнологии, включая биологическое исследование, и медицинской диагностике, снабженное
а. реакционным сосудом из биологически совместимого материала, в который помещают смесь клеток, частиц и молекул,
b. функционализированными микрочастицами, которые распознают и связывают необходимую популяцию клеток, биочастиц и/или молекул, где микрочастицы обладают свободной подвижностью и могут направляться из реакционного сосуда в систему разделения частиц,
с. системой разделения частиц, основанной на одной или более мембране (мембранах)/сите (ситах) с порами, которые пропускают клетки, биочастицы и/или молекулы, но не микрочастицы, для разделения среды со смесью клеток и микрочастицами гидростатическим давлением на смесь клеток с микрочастицами и смесь клеток без микрочастиц, или разделения среды со смесью клеток и микрочастицами гидростатическим давлением на смесь клеток со свободными микрочастицами, не связанными с клетками вне мембраны, и на среду на этой стороне мембраны, содержащей только специфические комплексы функционализированных микрочастиц и целевых клеток,
е. ситом/мембраной из полых волокон, где последние снабжены порами с размером, который пропускает только смесь клеток без микрочастиц,
f. если применимо, насосом, чтобы перекачивать/направлять жидкость в реакционный сосуд через клапан,
g. клапаном, через который жидкость накачивается/направляется в реакционный сосуд,
h. клапаном, через который смесь клеток без микрочастиц удаляется из системы разделения частиц,
i. системой шлангов для (А) направления или перекачки жидкости со смесью клеток в реакционный сосуд, содержащий функционализированные микрочастицы, через клапан, и (В) отведения среды со смесью клеток и функционализированных микрочастиц из реакционного сосуда через сито с мембраной из полых волокон для разделения среды на смесь клеток без функционализированных микрочастиц и смесь клеток с функционализированными микрочастицами или отведения среды со смесью клеток и функционализированных микрочастиц из реакционного сосуда через сито для разделения среды на смесь клеток со свободными микрочастицами, не связанными с клетками вне мембраны, и среду на этой стороне мембраны, которая содержит только специфические комплексы функционализированных микрочастиц и целевых клеток, и (С) для отведения смеси разделенных клеток без функционализированных микрочастиц через клапан, и (D) для отведения смеси разделенных клеток с функционализированными микрочастицами и связанными с ними клетками/биочастицами/молекулами назад в реакционный сосуд или отведения смеси клеток с функционализированными микрочастицами и связанными с ними клетками/биочастицами/молекулами для аналитических или препаративных целей,
d. и, для непрерывного применения, различными системами шлангов, мембран, насосов и клапанов для обеспечения выполнения всех действий по выделению, разделению, обработке и удалению клеток, биочастиц и/или молекул.
5. Устройство по любому из пп.1-4 для обработки крови ex vivo при экстракорпоральном кровообращении.
6. Устройство по п.1, предназначенное для очистки, обогащения или снижения концентрации клеток, биочастиц и/или молекул для диагностики или дополнительной обработки.
7. Способ разделения клеток, биочастиц и/или молекул из жидкостей, где цельную кровь приводят в контакт с функционализированными микрочастицами, и клетки, биочастицы или молекулы, которые должны быть выделены, связываются с функционализированными микрочастицами, и функционализированные микрочастицы со связанными клетками, биочастицами и/или молекулами сортируются мембранами с размером пор, которые пропускают все клетки, биочастицы и/или молекулы, но не функционализированные микрочастицы.
8. Способ п.7 для разделения клеток, биочастиц и/или молекул, где элементом, распознающим поверхностный антиген, является лиганд естественного или искусственного происхождения, в частности, где лиганд является антителом, фрагментом антитела, пептидом, полипептидом, гликопептидом, рецептором, стероидом, гормоном, митогеном, антигеном, суперантигеном, фактором роста, цитокином, лектином, вирусным белком, молекулой адгезии или хемокином.
9. Способ по п.7, где
лиганд ковалентно или нековалентно связан с микрочастицами; и/или
в качестве твердых носителей используются биологически совместимые полимеры; и/или
лиганды предпочтительно соединены с сефарозой; и/или
происходит непрерывное или периодическое разделение клеток, биочастиц и/или молекул; и/или
реакционные сосуды с отличающимися функционализированными микрочастицами могут быть подключены последовательно в виде отдельных модулей в произвольном количестве; и/или
для непрерывного разделения функционализированные микрочастицы вводятся в реакционный сосуд, через который течет жидкость, предпочтительно кровь, содержащая клетки, биочастицы и/или молекулы; и/или
клетки, биочастицы и/или молекулы отделяются от микрочастиц с помощью применения определенных буферов; и/или
высвобождение клеток и, если требуется, высвобождение дополнительных клеток, биочастиц и/или молекул осуществляется в том же самом реакционном сосуде; и/или
клетки, биочастицы и/или молекулы отделяются от суспензии микрочастиц посредством той же самой мембранной фильтрации, которая используется для разделения жидкостей; и/или
выделенные клетки, биочастицы и/или молекулы используются для аналитических целей и/или дополнительной обработки, и/или биохимической обработки без цели применения у человека; и/или
выделенные клетки, биочастицы и/или молекулы могут вводиться животным в необработанном или модифицированном виде в целях исследования или для лечения болезней.
10. Способ по п.7 для разделения клеток, биочастиц и/или молекул из жидкостей, где
жидкость с клетками накачивается или направляется через клапан в биологически совместимый реакционный сосуд, содержащий функционализированные микрочастицы, которые, если применимо, взаимодействуют с компонентами жидкости в смеси,
среда со смесью клеток и функционализированными частицами отводится из реакционного сосуда в систему разделения частиц с ситом и мембраной из полых волокон, где последняя снабжена порами с размером, который пропускает только смесь клеток без функционализированных частиц, в результате чего среда со смесью клеток и функционализированными частицами разделяется гидростатическим давлением при прохождении сита и мембраны из полых волокон на смесь клеток без функционализированных частиц и смесь клеток с функционализированными частицами,
разделенная смесь клеток без функционализированных частиц отводится из системы разделения частиц через клапан, и
смесь клеток с функционализированными частицами и, если применимо, целевые клетки/биочастицы/молекулы направляются назад в реакционный сосуд или отводятся для аналитических или препаративных целей.
11. Способ по п.7 для обработки крови ex vivo при экстракорпоральном кровообращении.
12. Способ по п.7, предназначенный для очистки, обогащения или снижения концентрации клеток, биочастиц и/или молекул для диагностики или дополнительной обработки.
RU2007107358/15A 2004-07-30 2005-07-29 Устройство и способ для выделения клеток, биочастиц и/или молекул из жидкостей с целью применения у животных, в биотехнологии (включая биологическое исследование) и медицинской диагностике RU2386967C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004037476.7 2004-07-30
DE102004037476 2004-07-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007107358A RU2007107358A (ru) 2008-09-10
RU2386967C2 true RU2386967C2 (ru) 2010-04-20

Family

ID=35445702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007107358/15A RU2386967C2 (ru) 2004-07-30 2005-07-29 Устройство и способ для выделения клеток, биочастиц и/или молекул из жидкостей с целью применения у животных, в биотехнологии (включая биологическое исследование) и медицинской диагностике

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8969073B2 (ru)
EP (1) EP1776582B1 (ru)
JP (2) JP5079506B2 (ru)
KR (1) KR101290558B1 (ru)
CN (1) CN101057141B (ru)
AU (1) AU2005269067B2 (ru)
CA (1) CA2578539A1 (ru)
RU (1) RU2386967C2 (ru)
WO (2) WO2006012886A1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013028848A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 The General Hospital Corporation Boundary layer suction for cell capture
RU2545404C2 (ru) * 2010-04-30 2015-03-27 Байонир Корпорейшн Устройство для автоматической очистки биологических образцов, оснащенное элементом для приложения магнитного поля, способ извлечения целевого вещества из биологического образца и способ экспрессии и очистки белка
RU2610687C2 (ru) * 2012-02-10 2017-02-14 Байонир Корпорейшн Устройство и способ для автоматического анализа биологических образцов
RU2664477C2 (ru) * 2013-07-17 2018-08-17 Л'Ореаль Устройство для экстракции биомолекул и способ экстракции биомолекул
RU2765808C2 (ru) * 2012-05-24 2022-02-03 Рарсель Способ проведения мульти-анализов редких клеток, экстрагированных или выделенных из биологических образцов фильтрацией
RU2802136C1 (ru) * 2020-01-14 2023-08-22 Мако Фарма Система и способ обработки крови и ее компонентов путем избирательного удаления вещества-мишени

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3517151B1 (en) 2006-03-09 2021-04-21 Aethlon Medical, Inc. Extracorporeal removal of microvesicular particles
EP2035061A4 (en) * 2006-06-16 2012-02-01 Glycorex Transplantation Ab ADSORPTION DEVICE
CA2662102A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Toray Industries, Inc. Adsorption carrier containing composite fiber
WO2008088601A2 (en) * 2007-01-16 2008-07-24 Texas Tech University System Method and apparatus for gender selection based on ph
JP5343092B2 (ja) * 2008-01-29 2013-11-13 カリフォルニア インスティチュート オブ テクノロジー 細胞分離を行う精密濾過の方法及び装置
KR101703785B1 (ko) * 2008-09-10 2017-02-07 아이티에이치 임뮨 세라피 홀딩스 에이비 염증 증상의 치료 방법
DE102009005925B4 (de) 2009-01-23 2013-04-04 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Handhabung von Biomolekülen
JP4849278B2 (ja) * 2009-03-27 2012-01-11 セイコーエプソン株式会社 細胞処理デバイス、細胞処理カートリッジおよび体液処理システム
DE102009037331A1 (de) * 2009-08-14 2011-03-03 Pluriselect Gmbh Verfahren zur Separierung von Partikeln und/oder Zellen mit 2 und mehr Oberflächenspezifitäten
KR101254675B1 (ko) * 2010-10-25 2013-04-15 주식회사 싸이토젠 세포 채집 장치
US20120264628A1 (en) * 2011-01-31 2012-10-18 Esoterix Genetic Laboratories, Llc Methods for Enriching Microparticles or Nucleic Acids in a Complex Mixture Using Size Exclusion Filtration
US9494557B2 (en) 2011-04-05 2016-11-15 Purdue Research Foundation Micro-fluidic system using micro-apertures for high throughput detection of cells
DE102011118386A1 (de) * 2011-11-14 2013-05-16 Pluriselect Gmbh Verfahren zur Isolierung von Zellen und Biopartikeln
RU2484139C1 (ru) * 2012-05-17 2013-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное Объединение ДНК-Технология" Устройство для выделения нуклеиновых кислот
WO2014005039A2 (en) * 2012-06-29 2014-01-03 Cytosorbents Corporation Methods of using polymers
US9423234B2 (en) 2012-11-05 2016-08-23 The Regents Of The University Of California Mechanical phenotyping of single cells: high throughput quantitative detection and sorting
CN103323590B (zh) * 2013-06-08 2015-05-06 上海云泽生物科技有限公司 一种基于纤维膜捕集分离的定量检测装置及其检测方法
JP2017525489A (ja) * 2014-08-26 2017-09-07 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 炎症性メディエーター並びに顆粒球及び単球を血液から除去するためのシステム
WO2016136273A1 (ja) * 2015-02-27 2016-09-01 凸版印刷株式会社 細胞を分離する方法、およびそのためのデバイス
JP6861456B2 (ja) * 2015-04-28 2021-04-21 オルフィディア リミテッド アナライトの検出およびそのための方法
US20170205404A1 (en) * 2016-01-19 2017-07-20 General Electric Company Multifunctional beads and methods of use for capturing rare cells
KR102526641B1 (ko) * 2018-10-25 2023-04-26 티엘 제노믹스 인크. 미세유로에 의한 혈구의 분급을 위한 혈액의 전처리
KR102198329B1 (ko) * 2020-09-29 2021-01-04 (주)엔아이디에스 복합 살균 공기정화기

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5753227A (en) * 1993-07-23 1998-05-19 Strahilevitz; Meir Extracorporeal affinity adsorption methods for the treatment of atherosclerosis, cancer, degenerative and autoimmune diseases
DE19705366C2 (de) * 1997-02-12 2002-08-01 Fresenius Ag Trägermaterial zur Reinigung proteinhaltiger Lösungen, Verfahren zur Herstellung des Trägermaterials und Verwendung des Trägermaterials
US6221614B1 (en) * 1997-02-21 2001-04-24 The Regents Of The University Of California Removal of prions from blood, plasma and other liquids
JPH11332578A (ja) * 1998-05-25 1999-12-07 Asahi Chem Ind Co Ltd 細胞の分離装置及び分離方法
US6214221B1 (en) 1999-02-22 2001-04-10 Henry B. Kopf Method and apparatus for purification of biological substances
CA2370215C (en) * 1999-05-04 2006-01-31 Dan A. Pankowsky Products and methods for single parameter and multiparameter phenotyping of cells
EP1356832B1 (en) * 2001-01-30 2012-07-11 Kaneka Corporation Body fluid processor enabling direct hemoperfusion
DE10117043A1 (de) * 2001-04-05 2002-11-07 Gerhard Puetz Verfahren zur Eliminierung von potentiell toxischen und/oder schädlichen Stoffen
DE60237531D1 (de) * 2001-10-11 2010-10-14 Aviva Biosciences Corp Verfahren zum trennen von seltenen zellen von fluidproben
JP3685119B2 (ja) * 2001-10-18 2005-08-17 株式会社日立製作所 生体分子回収方法
CN1230531C (zh) * 2002-12-09 2005-12-07 清华大学 从样品中分离细胞粒子的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AMEER GUILLERMO A ET AL: "A novel immunoadsorption device for removing beta2-microglobulin from whole blood" KIDNEY INTERNATIONAL, Bd.59, Nr.4, April 2001 (2001-04), 1544-1550. AMEER G A ET AL: "Regional heparinization via simultaneous separation and reaction in a novel Taylor-Couette flow device" BIOTECHNOL BIOENG; BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING 1999 JOHN WILEY & SONS INC, NEW YORK, NY, USA, Bd.63, Nr.5, 1999, 618-624. KUNKEL SIEGFRIED ET AL: "Selective removal of circulating immune complexes from patient plasma" ARTIFICIAL ORGANS, Bd.26, Nr.2, Februar 2002 (2002-02), 124-132. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545404C2 (ru) * 2010-04-30 2015-03-27 Байонир Корпорейшн Устройство для автоматической очистки биологических образцов, оснащенное элементом для приложения магнитного поля, способ извлечения целевого вещества из биологического образца и способ экспрессии и очистки белка
WO2013028848A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 The General Hospital Corporation Boundary layer suction for cell capture
RU2610687C2 (ru) * 2012-02-10 2017-02-14 Байонир Корпорейшн Устройство и способ для автоматического анализа биологических образцов
RU2765808C2 (ru) * 2012-05-24 2022-02-03 Рарсель Способ проведения мульти-анализов редких клеток, экстрагированных или выделенных из биологических образцов фильтрацией
RU2664477C2 (ru) * 2013-07-17 2018-08-17 Л'Ореаль Устройство для экстракции биомолекул и способ экстракции биомолекул
RU2802136C1 (ru) * 2020-01-14 2023-08-22 Мако Фарма Система и способ обработки крови и ее компонентов путем избирательного удаления вещества-мишени

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006012886A1 (de) 2006-02-09
WO2006012884A1 (de) 2006-02-09
CA2578539A1 (en) 2006-02-09
WO2006012884B1 (de) 2006-05-11
CN101057141B (zh) 2012-11-07
US20070190653A1 (en) 2007-08-16
KR101290558B1 (ko) 2013-07-31
JP2012196212A (ja) 2012-10-18
US8969073B2 (en) 2015-03-03
AU2005269067B2 (en) 2012-02-16
JP2008507956A (ja) 2008-03-21
WO2006012886B1 (de) 2006-11-09
CN101057141A (zh) 2007-10-17
JP5079506B2 (ja) 2012-11-21
AU2005269067A1 (en) 2006-02-09
KR20070061807A (ko) 2007-06-14
RU2007107358A (ru) 2008-09-10
EP1776582B1 (de) 2020-06-24
EP1776582A1 (de) 2007-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2386967C2 (ru) Устройство и способ для выделения клеток, биочастиц и/или молекул из жидкостей с целью применения у животных, в биотехнологии (включая биологическое исследование) и медицинской диагностике
DE102005036505A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Isolieren von Zellen, Biopartikeln und/oder Molekülen aus Flüssigkeiten mit dem Ziel einer Anwendung zur Behandlung von Krankheiten des Menschen
KR100950432B1 (ko) 개선된 분리법
JP2009000536A (ja) 細胞外体液からの特異的生体高分子物質の体外捕獲
JP2002538458A (ja) 生物学的流体の分離のための装置を用いる方法
EP0438520A1 (en) SYSTEM FOR SEPARATING MAGNETIC AFFINITY OF CELLS FROM A CELL CONCENTRATE.
JPH06502496A (ja) 可撓性容器を用いて粒子を分離する装置及び方法
JPH09506501A (ja) 不均質な細胞集団からの生物学的成分の分離のための連続遠心法
JP2005532130A (ja) 敗血症治療のための体外流動膨張床方法
WO2019033946A1 (zh) 过滤出口注射器内分散多孔颗粒与液体的相互作用和分离
DE102005063175A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Isolieren von Zellen, Biopartikeln und/oder Molekülen aus Flüssigkeiten mit dem Ziel einer Anwendung für Tiere, in der Biotechnologie (einschließlich der biologischen Forschung) und der medizinischen Diagnostik
Weber et al. Specific blood purification by means of antibody-conjugated magnetic microspheres
Akande-Sholabi et al. Affinity binding macroporous monolithic cryogel as a matrix for extracorporeal apheresis medical devices
US20210025871A1 (en) Purification process for cells
JPH02167071A (ja) 非ヒト動物由来白血球系細胞の分離材、分離器および分離方法
RU2684639C1 (ru) Способ удаления эндотоксинов из биологических жидкостей с помощью ковалентно иммобилизованного лизоцима в качестве лиганда
JPH0623758B2 (ja) Bリンパ球分離材、分離方法および分離器
JPH03287067A (ja) リンパ球の分離剤、分離装置および分離方法
JPH0975076A (ja) 単球及び/又は単球由来のマクロファージ選択除去フィルター装置
JP2922565B2 (ja) Tリンパ球亜分画の分離材、分離器および分離方法
JPH029823A (ja) 白血球分離材、分離器および分離方法
JPH04242661A (ja) ナチュラルキラー細胞濃縮剤、濃縮装置および濃縮方法
JPH07120452A (ja) 細胞の選択的分離方法
Weber et al. Application Potential of Cellulose-Based Adsorbents in Extracorporeal Blood Purification.
JPH037165A (ja) リンパ球亜群の分離材、分離器および分離方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140730