一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置及方法

摘要

本发明提供了一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置，包括：等渗溶液存储装置；与所述等渗溶液存储装置的出口相连的变渗溶液形成装置；细胞悬浮液存储装置；入口分别与变渗溶液形成装置的出口和细胞悬浮液存储装置的出口相连通的混合装置；与混合装置的出口相连的过滤装置，所述过滤装置的出口与所述细胞悬浮液存储装置的入口相连。本发明提供的装置通过等渗溶液存储装置连读地向变渗溶液形成装置中输送等渗溶液，得到了渗透压不断降低的变渗溶液，采用这种变渗溶液洗涤细胞悬浮液能够有效地减少细胞的机械损伤和渗透压损伤，提高细胞的回收率。本发明还提供了一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种去除细胞悬浮液中低温保 护剂的装置及方法。

背景技术

低温保存方法常用于细胞冷冻，为减少冷冻过程中细胞的低温损伤，常 在需要保存的细胞悬浮液中加入一定浓度的某种低温保护剂；如，低温保护 剂甘油常被用于保存人类的血红细胞，而二甲基亚砜(DMSO)常被用于保存 人类的造血干细胞。在临床应用中，如果将冷冻复温后含有低温保护剂的细 胞悬浮液直接输入到人体内，由于体内血液对输入的细胞悬浮液的快速稀释， 输入的细胞将会受到严重的渗透压损伤，从而导致治疗失败；而且，低温保 护剂在室温下输入会对人体有一定的毒副作用。因此，在输入复温后的细胞 悬浮液之前去除低温保护剂非常重要。

现有的低温保护剂去除方法包括多步离心法及透析法。对于透析法，由 于透析器内中空纤维膜的形状和分布不均匀，在非稳态的情况下，可控性不 佳；另外，透析法无法有效地去细胞悬浮液中破裂细胞所形成的细胞碎片及 所释放的各种大分子物质。离心法虽然能够去除细胞悬浮液中破裂的细胞碎 片，但是高速的离心力和急剧的渗透压变化会对细胞造成严重的机械损伤和 渗透压损伤，降低细胞的回收率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的 装置及方法，本发明提供的装置能够有效地减少细胞的机械损伤和渗透压损 伤，提高细胞的回收率。

本发明提供了一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置，包括：

等渗溶液存储装置；

与所述等渗溶液存储装置的出口相连的变渗溶液形成装置；

细胞悬浮液存储装置；

入口分别与变渗溶液形成装置的出口和细胞悬浮液存储装置的出口相连 通的混合装置；

与混合装置的出口相连的过滤装置，所述过滤装置的出口与所述细胞悬 浮液存储装置的入口相连。

优选的，所述过滤装置选自平板膜或超滤器。

优选的，所述去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置还包括入口与所述等 渗溶液存储装置出口连接的第一蠕动泵，所述第一蠕动泵的出口与所述变渗 溶液形成装置的入口连接；

入口与所述变渗溶液形成装置出口连接的第二蠕动泵，所述第二蠕动泵 的出口与所述混合装置的入口连接；

入口与所述混合装置出口连接的第三蠕动泵，所述第三蠕动泵的出口与 所述过滤装置的入口连接。

优选的，所述混合装置选自三通管或三通阀。

优选的，所述去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置还包括入口与所述过 滤装置出口连接的废液收集装置。

本发明提供的装置通过等渗溶液存储装置向变渗溶液形成装置连续地输 送等渗溶液，得到了渗透压不断降低的变渗溶液，而且混合装置、过滤装置 和细胞悬浮液存储装置的循环连接，使细胞悬浮液液循环地进行与变渗溶液 混合和过滤去除低温保护剂的操作，在去除低温保护剂的过程中，变渗溶液 和细胞悬浮液之间的渗透压缓慢地变化，有效地减少了细胞的机械损伤和渗 透压损伤，提高了细胞的回收率。实验结果表明，采用本发明提供的装置去 除细胞悬浮液中的低温保护剂，细胞的回收率＞95％。

此外，本发明提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置操作简单、消 耗时间短。

本发明提供了一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的方法，包括以下步骤：

将等渗溶液连续和高渗溶液混合，得到变渗溶液；

将所述变渗溶液和细胞悬浮液混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液过滤，去除所述混合溶液中的低温保护剂和破碎的细胞， 得到滤液；

将所述滤液和变渗溶液混合后再次进行过滤，并循环进行上述步骤，得 到去除低温保护剂的细胞悬浮液。

优选的，所述等渗溶液和高渗溶液独立地选自氯化钠溶液、葡萄糖溶液 或碳酸氢钠溶液。

优选的，所述等渗溶液选自氯化钠溶液；

所述等渗溶液的质量浓度为0.85％～0.9％。

优选的，所述高渗溶液选自氯化钠溶液；

所述高渗溶液的质量浓度为10％～15％。

优选的，所述等渗溶液、细胞悬浮液和高渗溶液的质量比为(15～25): (1～3):1。

本发明提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的方法，将等渗溶液连续地 和高渗溶液混合，形成浓度不断降低的变渗溶液，而且循环地对细胞悬浮液 进行与变渗溶液混合和过滤去除低温保护剂的操作，在去除细胞悬浮液中低 温保护剂的过程中，使变渗溶液和细胞悬浮液之间的渗透压差缓慢变化，有 效地降低了细胞的机械损伤和渗透压损伤，提高了细胞的回收率。此外，本 发明提供的方法操作简便、耗时较短。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置的结构 示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置，包括：

等渗溶液存储装置；

与所述等渗溶液存储装置的出口相连的变渗溶液形成装置；

细胞悬浮液存储装置；

入口分别与变渗溶液形成装置的出口和细胞悬浮液存储装置的出口相连 通的混合装置；

与混合装置的出口相连的过滤装置，所述过滤装置的出口与所述细胞悬 浮液存储装置的入口相连。

本发明提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置包括等渗溶液存储装 置。在本发明的优选实施例中，所述等渗溶液存储装置可以为密闭的容器， 本发明采用密闭的容器存储等渗溶液，可以避免等渗溶液受到环境的污染。 本发明对所述等渗溶液存储装置的形状、材质和尺寸没有特殊的限制，满足 实际操作条件即可。在本发明的实施例中，所述等渗溶液存储装置可以为玻 璃瓶或塑料瓶。在本发明的实施例中，所述等渗溶液存储装置的体积可以大 于2L。

本发明对所述等渗溶液的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术 人员熟知的细胞悬浮液洗涤剂即可。在本发明的实施例中，所述等渗溶液可 以为氯化钠溶液、葡萄糖溶液或碳酸氢钠溶液。在本发明的实施例中，当所 述等渗溶液为氯化钠溶液时，所述等渗溶液的质量浓度可以为0.85％～0.9％； 在其他的实施例中，当所述等渗溶液为氯化钠溶液时，所述等渗溶液的质量 浓度可以为0.9％。本领域技术人员可根据实际情况选择等渗溶液，如细胞悬 浮液为红细胞悬浮液时可采用氯化钠溶液作为等渗溶液。

本发明提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置包括与所述等渗溶液 存储装置的出口相连的变渗溶液形成装置。在本发明中，所述等渗溶液存储 装置向变渗溶液形成装置连续地输送等渗溶液，所述变渗溶液形成装置初始 时盛放高渗溶液，随着等渗溶液被不断地输送至变渗溶液形成装置中，使高 渗溶液的渗透压逐渐降低，形成变渗溶液；本发明采用这种渗透压逐渐降低 的变渗溶液洗涤细胞悬浮液，使去除低温保护剂的过程中变渗溶液和细胞悬 浮液的渗透压差变化缓慢，有效地减少了细胞的机械损伤和渗透压损伤，提 高了细胞的回收率。

本发明对所述变渗溶液形成装置的形状、尺寸和材质没有特殊的限制， 满足实际操作条件即可。在本发明中，所述变渗溶液形成装置的形状、尺寸 和材质与上述技术方案所述的等渗溶液存储装置的形状、尺寸和材质一致， 在此不再赘述。在本发明中，所述变渗溶液形成装置可以与所述等渗溶液存 储装置相同，也可以不同。在本发明的优选实施例中，所述变渗溶液形成装 置可以为密闭的容器，本发明采用密闭的容器作为变渗溶液形成装置可以避 免环境对变渗溶液的污染。在本发明的实施例中，所述变渗溶液形成装置的 体积可以大于100mL。

本发明对所述高渗溶液的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术 人员熟知的细胞悬浮液洗涤剂即可。在本发明中，所述等渗溶液和高渗溶液 的种类一致，在此不再赘述。在本发明的实施例中，当所述高渗溶液为氯化 钠溶液时，所述高渗溶液的质量浓度可以为10％～15％；在其他的实施例中， 所述高渗溶液的质量浓度可以为12％～13％。本发明在一次去除细胞悬浮液中 低温保护剂的过程中，采用相同种类的等渗溶液和高渗溶液。在本发明中， 当变渗溶液形成装置初始时盛放的高渗溶液体积较大时，可以提高细胞的存 活率。

在本发明的实施例中，所述等渗溶液存储装置和变渗溶液形成装置之间 还设置有第一连接装置，所述第一连接装置的入口和等渗溶液存储装置的出 口相连，所述第一连接装置的出口和变渗溶液形成装置的入口相连。在本发 明的实施例中，所述第一连接装置可以为经过灭菌、无污染的装置。在本发 明的实施例中，所述第一连接装置可以为橡胶管；在其他的实施例中，所述 第一连接装置可以为医用橡胶软管。本发明对所述第一连接装置的尺寸没有 特殊的限制，满足实际操作条件即可。

在本发明的实施例中，所述等渗溶液存储装置和变渗溶液形成装置之间 还设置有第一蠕动泵，所述第一蠕动泵的入口与所述等渗溶液存储装置的出 口连接，所述第一蠕动泵的出口和变渗溶液形成装置的入口连接。本发明可 通过控制第一蠕动泵的输送速度来调节变渗溶液的质量浓度，本领域技术人 员可根据实际情况调节适合浓度的变渗溶液；此外，通过控制第一蠕动泵的 输送速度还可控制去除细胞悬浮液中低温保护剂的时间，提高去除效率。在 本发明的实施例中，所述第一蠕动泵的输送速度可以为130mL/min ～150mL/min；在其他的实施例中，所述第一蠕动泵的输送速度可以为 135mL/min～140mL/min。

本发明提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置包括细胞悬浮液存储 装置。本发明对所述细胞悬浮液存储装置的材质、尺寸和形状没有特殊的限 制，满足实际操作条件即可。在本发明的实施例中，所述细胞悬浮液存储装 置的材质、尺寸和形状与上述技术方案所述等渗溶液存储装置的材质、尺寸 和形状一致，在此不再赘述。在本发明中，所述细胞悬浮液存储装置的材质 和形状可以和等渗溶液存储装置的材质和形状相同，也可以不同。在本发明 的优选实施例中，所述细胞悬浮液存储装置可以为密闭的容器，本发明采用 密闭的容器作为细胞悬浮液存储装置，可以避免细胞悬浮液受到环境的污染。 在本发明的实施例中，所述细胞悬浮液存储装置的容积可以大于200mL。

本发明对所述细胞悬浮液的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技 术人员熟知的细胞悬浮液即可。在本发明的实施例中，所述细胞悬浮液可以 为红细胞悬浮液，所述红细胞悬浮液的制备方法可以为：

将静脉血在含有抗凝剂的血袋中冷藏；

将冷藏后的静脉血进行离心处理，去除静脉血中的血小板、白细胞和血 浆，得到中间溶液；

将所述中间溶液和甘油混合，得到甘油化红细胞悬浮液；

将所述甘油化红细胞悬浮液冷冻后复温，得到红细胞悬浮液。

在本发明的实施例中，将静脉血在含有抗凝剂的血袋中冷藏。本发明对 所述静脉血的来源没有特殊的限制，可从血液中心收集健康成人静脉血。在 本发明的实施例中，所述抗凝剂可以为CPDA-1。在本发明的实施例中，所述 血袋可以为PVC血袋。在本发明的实施例中，所述冷藏的温度可以为3℃～5 ℃。在本发明的实施例中，所述冷藏的时间可以为20小时～30小时。

在本发明的实施例中，将冷藏后的静脉血进行离心处理，得到中间溶液。 在本发明的实施例中，所述离心处理的离心力可以为1600N～1700N。在本发 明的实施例中，所述离心处理的时间可以为3分钟～5分钟。在本发明的实施 例中，所述中间溶液中红细胞的压积比可以为70％～80％。

在本发明的实施例中，得到中间溶液后，将所述中间溶液和甘油混合， 得到甘油化红细胞悬浮液。在本发明中，所述甘油为低温保护剂。在本发明 的实施例中，所述中间溶液和甘油的质量比可以为(1.5～2.5)：1。在本发明 的实施例中，所述甘油化红细胞悬浮液中甘油的浓度可以为35％～45％(w/g)， 细胞压积比可以为25％～30％。

在本发明的实施例中，得到甘油化红细胞悬浮液后，将所述甘油化红细 胞悬浮液冷冻后复温，得到红细胞悬浮液。在本发明的实施例中，可以将甘 油化红细胞悬浮液静置后冷冻。在本发明的实施例中，所述静置的时间可以 为25分钟～35分钟。在本发明的实施例中，所述冷冻的温度可以为-75℃～-85 ℃。在本发明的实施例中，所述冷冻的时间可以为2天～7天。

在本发明的实施例中，可以将冷冻后的甘油化红细胞悬浮液进行恒温水 浴复温。在本发明的实施例中，所述复温的温度可以为36℃～38℃。

本发明提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置包括入口分别与变渗 溶液形成装置的出口和细胞悬浮液存储装置的出口相连通的混合装置。在本 发明中，细胞悬浮液和变渗溶液在混合装置中混合，形成混合溶液。在本发 明的优选实施例中，所述混合装置可以为三通管或三通阀。本发明对所述三 通管和三通阀的种类和来源没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际情 况选择T型或Y型的三通管或三通阀。在本发明的实施例中，所述混合装置 可以为T型三通管。本发明采用三通管或三通阀作为混合装置，可以使变渗 溶液和细胞悬浮液在混合装置的作用下形成强烈的湍流，产生较高的质量传 递效率，促进变渗溶液和细胞悬浮液的均匀混合，使细胞悬浮液中的低温保 护剂被快速稀释。

在本发明的实施例中，所述变渗溶液形成装置和混合装置之间还设置有 第二连接装置，所述第二连接装置的入口与所述变渗溶液形成装置的出口相 连，所述第二连接装置的出口和混合装置的入口相连。在本发明中，所述第 二连接装置与上述技术方案所述的第一连接装置一致，在此不再赘述。在本 发明中，所述第二连接装置可以和第一连接装置相同，也可以不同。本发明 对所述第二连接装置的尺寸没有特殊的限制，满足实际操作条件即可。在本 发明的优选实施例中，所述第二连接装置可以为医用橡胶软管。在本发明的 实施例中，所述医用橡胶软管的管径可以与三通管或三通阀的管径配合连接。

在本发明的实施例中，所述变渗溶液形成装置和混合装置之间还设置有 第二蠕动泵，所述第二蠕动泵的入口和变渗溶液形成装置的出口相连，所述 第二蠕动泵的出口和混合装置的入口相连。本发明可通过控制第二蠕动泵的 输送速度控制去除细胞悬浮液中低温保护剂的时间，提高去除低温保护剂的 效率。在本发明的实施例中，所述第二蠕动泵的输送速度可以为130mL/min ～150mL/min；在其他的实施例中，所述第二蠕动泵的输送速度可以为 135mL/min～140mL/min。

在本发明的实施例中，所述混合装置和细胞悬浮液存储装置之间还设置 有第三连接装置，所述第三连接装置的入口和细胞悬浮液存储装置的出口连 接，所述第三连接装置的出口和混合装置的入口连接。在本发明中，所述第 三连接装置与上述技术方案所述第一连接装置一致，在此不再赘述。在本发 明中，所述第三连接装置可以和第一连接装置相同，也可以不同。在本发明 的实施例中，所述第三连接装置的容积可以为4mL～6mL。

本发明提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置包括与混合装置的出 口相连的过滤装置，所述过滤装置的出口与所述细胞悬浮液存储装置的入口 相连。在本发明中，所述过滤装置用于将上述混合溶液中的低温保护剂和破 损的细胞过滤去除，所述过滤装置利用透析性较高的透析膜两端的压力差， 使所述混合溶液穿过透析膜，将混合溶液中的水、离子、小分子、中分子和 大分子溶质，如低温保护剂、游离血红蛋白和破损的细胞等过滤去除。在本 发明的实施例中，所述过滤装置可以为平板膜或超滤器。本发明对所述平板 膜和超滤器没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的平板膜和超滤器即 可；如在本发明的实施例中，可以采用日本旭医疗株式会社提供的044R5K-3 型号的超滤器。

在本发明的实施例中，所述混合装置和过滤装置之间还设置有第四连接 装置，所述第四连接装置的入口和混合装置的出口相连，所述第四连接装置 的出口和过滤装置的入口连接。在本发明中，所述第四连接装置与上述技术 方案所述第三连接装置一致，在此不再赘述。在本发明中，所述第四连接装 置可以和第三连接装置相同，也可以不同。在本发明的实施例中，所述第四 连接装置的容积可以为4mL～6mL。

在本发明的实施例中，所述混合装置和过滤装置之间还设置有第三蠕动 泵，所述第三蠕动泵的入口和混合装置的出口相连，所述第三蠕动泵的出口 和过滤装置的入口相连。本发明可通过控制第三蠕动泵的输送速度控制去除 细胞悬浮液中低温保护剂的时间，提高去除低温保护剂的效率。在本发明的 实施例中，所述第三蠕动泵的输送速度可以为180mL/min～240mL/min；在其 他的实施例中，所述第三蠕动泵的输送速度可以为200mL/min～220mL/min。

在本发明的实施例中，所述过滤装置和细胞悬浮液存储装置之间还设置 有第五连接装置，所述第五连接装置的入口和过滤装置的出口连接，所述第 五连接装置的出口和细胞悬浮液存储装置的入口连接。本发明对所述第五连 接装置没有特殊的限制，满足实际操作条件即可。在本发明中，所述第五连 接装置和第一连接装置一致，在此不再赘述。在本发明中，所述第五连接装 置可以和第一连接装置相同，也可以不同。

在本发明中，所述变渗溶液形成装置的出口和混合装置的入口连接，所 述细胞悬浮液存储装置的出口和混合装置的入口连接，所述混合装中的出口 和过滤装置的入口连接，所述过滤装置的出口和细胞悬浮液存储装置的入口 连接，细胞悬浮液存储装置、混合装置和过滤装置循环连接，使细胞悬浮液 循环地进行与变渗溶液混合和过滤去除低温保护剂的操作，逐步减小变渗溶 液和细胞悬浮液的渗透压差，快速高效地去除细胞悬浮液中的低温保护剂。

本发明提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置还包括入口与所述过 滤装置的出口连接的废液收集装置。在本发明中，所述废液收集装置用于收 集过滤装置过滤后得到的低温保护剂、破碎的细胞等废弃物。本发明对所述 废液收集装置的形状、材质和尺寸没有特殊的限制，满足实际操作条件即可。 在本发明中，所述废液收集装置的形状、材质和尺寸与上述技术方案所述等 渗溶液存储装置的形状、材质和尺寸一致，在此不再赘述。在本发明中，所 述废液收集装置可以和等渗溶液存储装置相同，也可以不同。

在本发明的实施例中，所述过滤装置和废液收集装置之间还设置有第六 连接装置，所述第六连接装置的入口和过滤装置的出口连接，所述第六连接 装置的出口和废液收集装置的入口连接。本发明对所述第六连接装置没有特 殊的限制，满足实际操作条件即可。在本发明中，所述第六连接装置和第一 连接装置一致，在此不再赘述。在本发明中，所述第六连接装置可以和第一 连接装置相同，也可以不同。

在本发明的实施例中，所述过滤装置和废液收集装置之间还设置有第四 蠕动泵，所述第四蠕动泵的入口和过滤装置的出口连接，所述第四蠕动泵的 出口和废液收集装置的入口连接。在本发明的实施例中，所述第四蠕动泵的 输送速度可以为130mL/min～150mL/min；在其他的实施例中，所述第四蠕动 泵的输送速度可以为135mL/min～140mL/min。

本发明提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂装置的工作过程为：

将等渗溶液存储装置中的等渗溶液连续地输送至变渗溶液形成装置中；

所述变渗溶液形成装置初始时盛放高渗溶液，所述等渗溶液和高渗溶液 在变渗溶液形成装置中混合，形成变渗溶液；

将所述变渗溶液输送至混合装置中；

将细胞悬浮液存储装置中的细胞悬浮液输送至混合装置中，使变渗溶液 和细胞悬浮液在混合装置中混合，形成混合溶液；

将所述混合溶液输送至过滤装置中，过滤去除混合溶液中的低温保护剂 以及破损的细胞，得到滤液；

将所述滤液输送至细胞悬浮液盛放装置中，使滤液和变渗溶液混合后再 次进行过滤，对滤液循环地进行与变渗溶液混合和过滤去除低温保护剂的操 作，得到去除低温保护剂的细胞悬浮液。

在本发明的实施例中，去除细胞悬浮液中低温保护剂之前，可以在等渗 溶液存储装置中放入等渗溶液，变渗溶液形成装置中放入高渗溶液，细胞悬 浮液存储装置中放入细胞悬浮液。在本发明中，所述等渗溶液、高渗溶液和 细胞悬浮液与上述技术方案所述等渗溶液、高渗溶液和细胞悬浮液一致，在 此不再赘述。在本发明的实施例中，所述等渗溶液、高渗溶液和细胞悬浮液 的质量比可以为(15～25)：1：(1～3)；在其他的实施例中，所述等渗溶液、 高渗溶液和细胞悬浮液的质量比可以为(18～22)：1：(1.5～2.5)；在另外 的实施例中，所述等渗溶液、高渗溶液和细胞悬浮液的质量比可以为20:1:2。

在本发明的实施例中，去除细胞悬浮液中的低温保护剂之前可以使细胞 悬浮液存储装置中的细胞悬浮液在混合装置、过滤装置和细胞悬浮液存储装 置中循环流动，将混合装置、过滤装置和细胞悬浮液存储装置中的空气排出； 在其他的实施例中，可以开启第三蠕动泵，关闭第一蠕动泵、第二输蠕动泵、 第三蠕动泵和第四蠕动泵，使细胞悬浮液存储装置中的细胞悬浮液在混合装 置、过滤装置和细胞悬浮液存储装置中循环流动。

本发明将等渗溶液存储装置中的等渗溶液连续地输送至变渗溶液形成装 置中。在本发明的实施例中，可以开启第一蠕动泵将等渗溶液存储装置中的 等渗溶液连续地输送至变渗溶液形成装置中。在本发明中，将等渗溶液输送 至变渗溶液形成装置的输送速度与上述技术方案所述第一蠕动泵的输送速度 一致，在此不再赘述。

将所述等渗溶液输送至变渗溶液形成装置中，所述等渗溶液和高渗溶液 在变渗溶液形成装置中混合，形成变渗溶液。在本发明中，所述变渗溶液与 上述技术方案所述的变渗溶液一致，在此不再赘述。

得到变渗溶液后，将所述变渗溶液输送至混合装置中。在本发明的实施 例中，可以开启第二蠕动泵将所述变渗溶液输送至混合装置中。在本发明中， 所述输送变渗溶液至混合装置中的输送速度与上述技术方案所述第二蠕动泵 的输送速度一致，在此不再赘述。

将细胞悬浮液存储装置中的细胞悬浮液输送至混合装置中，使变渗溶液 和细胞悬浮液在混合装置中混合，形成混合溶液。在本发明中，所述混合溶 液与上述技术方案所述的混合溶液一致，在此不再赘述。

得到混合溶液后，将所述混合溶液输送至过滤装置中，过滤去除混合溶 液中的低温保护剂以及破损的细胞，得到滤液。在本发明的实施例中，可以 开启第三蠕动泵，将所述混合溶液输送至过滤装置中。在本发明中，输送所 述混合溶液至过滤装置中的输送速度与上述技术方案所述第三蠕动泵的输送 速度一致，在此不再赘述。

在本发明的实施例中，还可将过滤装置过滤后得到的废弃物输送至废液 收集装置中；在其他的实施例中，可以开启第四蠕动泵，将所述废弃物输送 至废液收集装置中。在本发明中，输送所述废弃物至废液收集装置中的输送 速度与上述技术方案所述第四蠕动泵的输送速度一致，在此不再赘述。

得到滤液后，将所述滤液输送至细胞悬浮液存储装置中，所述滤液再次 被输送至混合装置中，与混合装置中的变渗溶液混合，形成混合溶液，对滤 液循环地进行与变渗溶液混合和过滤去除低温保护剂的操作，使滤液在混合 装置、过滤装置和细胞悬浮液存储装置中循环流动，去除滤液中的低温保护 剂，得到去除低温保护剂的细胞悬浮液。在本发明的实施例中，滤液在混合 装置、过滤装置和细胞悬浮液存储装置中循环流动的时间可以为8分钟～15 分钟。

在本发明的实施例中，当将细胞悬浮液中的低温保护剂去除后，可以开 启第一蠕动泵、第二蠕动泵和第三蠕动泵，关闭第四蠕动泵，将混合装置和 过滤装置中残余的细胞悬浮液回收到细胞悬浮液存储装置中。

本发明提供了一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的方法，包括以下步骤：

将等渗溶液连续和高渗溶液混合，得到变渗溶液；

将所述变渗溶液和细胞悬浮液混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液过滤，去除所述混合溶液中的低温保护剂和破碎的细胞， 得到滤液；

将所述滤液和变渗溶液混合后再次进行过滤，并循环进行上述步骤，得 到去除低温保护剂的细胞悬浮液。

在本发明中，所述等渗溶液、高渗溶液和变渗溶液与上述技术方案所述 等渗溶液、高渗溶液和变渗溶液一致，在此不再赘述。在本发明中，所述等 渗溶液、高渗溶液和变渗溶液的质量比与上述技术方案所述等渗溶液、高渗 溶液和变渗溶液的质量比一致，在此不再赘述。在本发明的实施例中，可以 采用上述技术方案所述的去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置，按照其工作 过程去除细胞悬浮液中的低温保护剂。

本发明提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的方法，将等渗溶液连续地 和高渗溶液混合，形成浓度不断降低的变渗溶液，而且循环地对细胞悬浮液 进行与变渗溶液混合和过滤去除低温保护剂的操作，在去除细胞悬浮液中低 温保护剂的过程中，使变渗溶液和细胞悬浮液之间的渗透压差缓慢变化，有 效地降低了细胞的机械损伤和渗透压损伤，提高了细胞的回收率。此外，本 发明提供的方法操作简便、耗时较短。

实施例1

去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置，具有图1所示的结构，图1为本 发明实施例1提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置的结构示意图，包 括：

体积为2L的密闭玻璃瓶101，所述玻璃瓶101用于盛放等渗溶液；

入口与所述玻璃瓶101出口连接的第一段医用橡胶软管，所述第一段医 用橡胶软管的长度为50cm，管径为5mm；

设置在所述第一段医用橡胶软管中间处的蠕动泵201，所述蠕动泵201用 于控制第一段医用橡胶软管的输送量；

入口与所述第一段医用橡胶软管出口连接的体积为200mL的密闭玻璃瓶 102，所述玻璃瓶102初始时盛放高渗溶液；

入口与所述玻璃瓶102出口连接的第二段医用橡胶软管，所述第二段医 用橡胶软管的长度为50cm，管径为5cm；

设置在所述第二段医用橡胶软管中间处的蠕动泵202，所述蠕动泵202用 于控制第二段医用橡胶软管的输送量；

第一入口与所述第二段医用橡胶软管出口配合连接的T型三通管；

体积为250mL的密闭玻璃瓶103，所述玻璃瓶103用于盛放细胞悬浮液；

入口与所述玻璃瓶103出口连接的第三段医用橡胶软管；所述第三段医 用橡胶软管的长度为25cm，管径为5mm；

所述第三段医用橡胶软管的出口和T型三通管的第二入口连接；

所述T型三通管的出口和第四段医用橡胶软管的入口连接，所述第四段 医用橡胶软管的长度为25cm，管径为5mm；

设置在所述第四段医用橡胶软管中间处的蠕动泵203，所述蠕动泵203用 于控制第四段医用橡胶软管的输送量；

所述第四段医用橡胶软管的出口和超滤器301的入口301(1)连接，超 滤器301的滤液出口301(3)与第五段医用橡胶软管的入口连接，所述第五 段医用橡胶软管的长度为25cm，管径为5mm；

所述第五段医用橡胶软管的出口和玻璃瓶103的入口相连；

超滤器301的废弃物出口301(2)与第六段医用橡胶软管的入口相连， 所述第六段医用橡胶软管的长度为50cm，管径为5mm；

设置在所述第六段医用橡胶软管中间处的蠕动泵204，所述蠕动泵204用 于控制第六段医用橡胶软管的输送量；

所述第六段医用橡胶软管的出口和体积为2L的密闭玻璃瓶104连接，所 述玻璃瓶104用于盛放超滤器过滤后得到的滤渣。

实施例2

采用本发明实施例1提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置去除红 细胞悬浮液中的甘油，具体方法为：

向玻璃瓶101中装入2L的质量浓度为0.9％的氯化钠水溶液，玻璃瓶102 中装入100mL的质量浓度为12％的氯化钠水溶液，玻璃瓶103中装入200mL 的红细胞悬浮液，所述红细胞悬浮液的制备方法为：

将200mL安徽省血液中心收集的健康成人静脉血装入含有CPDA-1抗凝 剂的PVC血袋中，并在4℃下冷藏保存24小时；将冷藏保存后的血液以 1615N的离心力进行4分钟的离心处理，去除其中的血小板、白细胞及血浆， 得到压积比为80％的中间溶液；

将所述中间溶液和甘油按照2:1的质量比进行混合，得到浓度为40％ (w/v)、细胞压积比为28％的甘油化红细胞悬浮液；

将所述甘油化红细胞悬浮液静置30min后放入-80℃深低温冰箱中进行 冷冻降温，经地5天的低温保存后，将低温保存后的红细胞悬液取出，在37 ℃恒温水浴内进行复温，得到红细胞悬浮液。

将蠕动泵203打开，蠕动泵201、蠕动泵202和蠕动泵204关闭，设置蠕 动泵203使玻璃瓶103中的红细胞悬浮液以200mL/min的速度在第三段医用 橡胶软管、三通管、第四段医用橡胶软管、超滤器301、第五段医用橡胶软管 和玻璃瓶103中循环流动，排出装置中的空气；

蠕动泵203保持打开，并打开蠕动泵201、蠕动泵202和蠕动泵204，设 置蠕动泵201使玻璃瓶101中的质量浓度为0.9％的氯化钠水溶液以 135mL/min的速度连续地输送至玻璃瓶102中，与玻璃瓶102中质量浓度为 12％的氯化钠水溶液混合，形成变渗溶液；设置蠕动泵202使变渗溶液以 135mL/min的速度输送至三通管中；

玻璃瓶103中红细胞悬浮液沿着第三段医用橡胶软管进入三通管，与三 通管中的变渗溶液混合，形成混合溶液；所述混合溶液通过蠕动泵203沿着 第四段医用橡胶软管通过超滤器入口301(1)进入超滤器301，在超滤器301 中进行过滤，去除混合溶液中的甘油、破碎的细胞和游离的血红蛋白，过滤 后得到的滤液通过滤液出口301(3)进入第五段医用橡胶软管中，沿着第五 段医用橡胶软管流入玻璃瓶103中；同时过滤后得到的甘油、破碎的细胞和 游离的血红蛋白等废弃物通过废弃物出口301(2)进入第六段医用橡胶软管 中，设置蠕动泵204，使所述废弃物以135mL/min的速度沿着第六段医用橡 胶软管输送至玻璃瓶104中；

上述输送至玻璃瓶103的滤液再次沿着第三段医用玻璃软管进入三通管 中，和三通管中的变渗溶液混合，形成混合溶液，在三通管、超滤器301和 玻璃瓶103中循环流动，10分钟后，完成对红细胞悬浮液中甘油的去除；

关闭蠕动泵204，使变渗溶液沿着三通管、第四段医用橡胶软管、超滤器 301和第五段医用橡胶软管流动，将残余的红细胞悬浮液推出，回收至玻璃瓶 103中，最后关闭所有的蠕动泵，得到去除甘油的红细胞悬浮液。

将未去除甘油的红细胞悬浮液进行取样，采用血液分析仪测试未去除甘 油的红细胞悬浮液中的细胞数，记为M1；将采用本发明实施例1提供的装置 去除了甘油后得到的红细胞悬浮液取样，采用血液分析仪测试其中的细胞数， 记为M2，细胞回收率的计算方法为：

细胞回收率＝M2/M1

经过计算，采用本发明实施例1提供的装置去除红细胞悬浮液中的甘油， 细胞回收率为95.28％。

采用甘油分析试剂盒(K-GCROL,)，通过分光光度计(756MC  UV-VIS,上海科学仪器厂)测量上述去除甘油后得到的红细胞悬浮液中的甘 油含量，测试结果为，采用本发明实施例1提供的装置去除红细胞悬浮液中 的甘油后得到的红细胞悬浮液中甘油的质量含量为5.36g/L。

由以上实验结果可知，本发明实施例1提供的去除细胞悬浮液中低温保 护剂的装置能够有效地去除红细胞悬浮液中的甘油，细胞的回收率较高，而 且去除低温溶剂的耗时较短，仅为10分钟。

比较例1

按照文献(张晓光,et al.,透析法去除红细胞渗透性低温保护剂的实验研 究.中国生物医学工程学报,2008(01):p.156-159)所公开的方法，分别采用离 心法和透析法去除红细胞悬浮液中的甘油；所用的红细胞悬浮液与实施例2 中的红细胞悬浮液相同。

按照实施例2所述的方法，计算去除甘油后的红细胞悬浮液的细胞回收 率，计算结果为，采用离心法去除红细胞悬浮液中的甘油后，细胞的回收率 为90％，耗时为120分钟；采用透析法去除红细胞悬浮液中的甘油后，细胞 的回收率为89％，耗时为35分钟。

由以上实施例可知，本发明提供了一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的 装置，包括：等渗溶液存储装置；与所述等渗溶液存储装置的出口相连的变 渗溶液形成装置；细胞悬浮液存储装置；入口分别与变渗溶液形成装置的出 口和细胞悬浮液存储装置的出口相连通的混合装置；与混合装置的出口相连 的过滤装置，所述过滤装置的出口与所述细胞悬浮液存储装置的入口相连。 本发明提供的装置通过等渗溶液存储装置向变渗溶液形成装置连续地输送等 渗溶液，得到了渗透压不断降低的变渗溶液，而且混合装置、过滤装置和细 胞悬浮液存储装置的循环连接，使细胞悬浮液液循环地进行与变渗溶液混合 和过滤去除低温保护剂的操作，在去除低温保护剂的过程中，变渗溶液和细 胞悬浮液之间的渗透压缓慢地变化，有效地减少了细胞的机械损伤和渗透压 损伤，提高了细胞的回收率。