法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2017-05-24
授权
授权
2016-02-17
实质审查的生效 IPC(主分类):C12M1/10 申请日:20140116
实质审查的生效
2015-12-09
公开
公开
技术领域
本发明涉及一种用于通过隔离组织来提取细胞的装置，并且更具体地说，涉及一 种用于通过根据诸如脂肪组织、骨髓和脐血的再生细胞的组织的比重来旋转和隔离诸 如脂肪组织、骨髓、和脐血的再生细胞的组织的装置。
背景技术
离心分离器是一种用于通过使用物体旋转时产生的离心力将物质分离成其不同成 分的装置，并且已经根据待分离的物体而研发出大量形状的离心分离器。
在生物技术领域，使用离心分离器通过细胞比重分离出与液体或物质混合的比重 和粘合力大于液体的细胞。举例来说，离心分离器越来越广泛地用于将血液分离成红 细胞、血浆等或从脂肪或骨髓中提取干细胞。
一种用于提取干细胞的离心分离器总体上包含用于接收待分离的物体的容器和插 入到所述容器中的入出口导管。所述容器通过外部旋转力旋转，但是入出口导管在插 入在容器中时并不旋转。为了防止离心过程中有杂质被引入到容器中，容器与入出口 导管之间的空隙应当被密封。然而，入出口导管和容器不应当物理上联接到彼此，而 是应当相对于彼此旋转。因此，在离心分离器中，容器的旋转应当与入出口导管无关， 并且容器与入出口导管之间的空隙应当被密封。为了满足这些条件，虽然有时使用密 封轴承等等，但是密封轴承等等的使用有局限性，因为密封轴承不经济，而且具有高 经济可行性且因而可以置换此类不经济的零件的零件尚未得到充分的研发。
并且，当在密封状态下执行相对旋转时，旋转过程中会因接触而产生大量热量。 还指出，离心分离器的主要局限性是相对旋转部分会融化或破坏，因为所产生的热不 容易散掉。
因此，需要研发一种物理结构，其可以满足气密性和相对旋转两方面的要求，容 易排出旋转过程中因接触产生的热，并且具有经济可行性。
用于提取干细胞的离心分离器中的至关重要的因素可能是：分离的干细胞中杂质 与多少其它成分的含量比；从有待分离的物体中可以提取的干细胞量的良率；以及每 个时间单位可处理的量与预定时间期间可以提取的量的比率。
典型的离心分离器具有形成为圆柱形形状的主体。当主体旋转然后停止时，各组 分会根据比重隔离并且形成层。因此，通过一种方法提取干细胞，在所述方法中，将 滴管插入到包含干细胞的层中，并且仅仅选择性地泵吸包含干细胞的层。由于干细胞 是相对较重的组分并且布置在底层中，所以泵吸起来比仅仅选择性地泵吸位于中间部 分的层更容易。然而，局限性在于包含大量杂质，因为在选择性地泵吸干细胞层的过 程中一起引入了其它层中的组分。
为了解决此局限性，已尝试通过利用干细胞是最重的组分这个事实形成用于仅仅 在被施加最大离心力的点处接收干细胞的容器而降低包含的杂质比率。然而，在这种 情况下，存在提取干细胞量明显减少的局限性。
为了解决此局限性，如本申请人先前提交的专利申请案即韩国专利申请案 No.10-2010-0102987中所公开的，已作出一项尝试，其中接收部分沿离心分离器的主 体的周向凸面地形成，由此增加提取干细胞量并且减少包含的杂质量，并且已获得令 人满意的结果。先前提交的专利申请案中公开的离心分离器展示出当前使用的干细胞 离心分离器当中的最大干细胞提取比率和最小杂质包含比率。
然而，在关于预定时间周期期间要处理多少脂肪组织以提取干细胞的每个单位时 间的处理量方面，先前提交的专利申请案的离心分离器相对不利。当然这意味着，虽 然每个单位时间的处理量优于其它典型离心分离器，但是处理量与干细胞提取和杂质 包含比率的结果相比是不利的。
具体来说，在离心分离器连接到人体的处理的情况下，从人体中提取出脂肪组织 后，立即从离心分离器中隔离干细胞，然后将隔离的干细胞再次注射到人体体内，在 给定时间中可以大量处理这一点至关重要。
为了增加处理量，简单地增加离心分离器的大小是不经济的。旋转装置用于使离 心分离器旋转，并且包含凹面安装部分，可以通过将离心分离器的主体插入凹面安装 部分中来安装离心分离器的主体。也就是说，简单地增加离心分离器的大小在经济可 行性方面是不合期望的，因为旋转装置的安装部分或整个旋转装置的结构都必须改变。
因此，需要一种改进，其中离心分离器的处理量增加，而典型旋转装置的尺寸保 持不变。
发明内容
技术难题
为了解决上述局限性，本发明的一个目的是提供一种用于提取再生细胞的装置和 系统，其中在旋转期间因接触产生的热可以易于耗散，同时还保证相对旋转和气密性， 并且可以经济地制造所述装置和系统，还提供一种使用所述装置和系统来提取再生细 胞的方法。
本发明的另一个目的是提供一种再生细胞提取装置，其具有改进的结构，其中每 个单位时间的脂肪组织的可处理量增加，同时维持典型旋转装置的配置和尺寸。
技术解决方案
一种根据本发明的用于提取再生细胞的装置的特征在于包含：主容器，其通过外 部旋转力旋转，并且包含用于接收待分离的物体的接收部分；中空的入出口导管，其 插入到形成于所述主容器中的通孔中，使得入出口导管的一个端部安置在所述主容器 内部，并且入出口导管的另一端部安置在所述主容器外部，并且相对于所述主容器相 对旋转；第一减摩部件，其形成为环状形状并且安置成包围所述入出口导管；第二减 摩部分，其包含：一个主体部分，所述主体部分连同所述主容器一起旋转，形成为对 应于所述第一减摩部件的环状形状以包围所述通孔，并且紧密接触所述第一减摩部件； 以及多个翼部，其沿所述主体部分的外周安置，并且相对于所述主体部分的旋转表面 倾斜；以及密封部件，其安置于所述主容器与所述入出口导管之间，以便密封所述主 容器的所述通孔的内周与所述入出口导管的外周之间的空隙。
并且，根据本发明的用于提取再生细胞的方法是一种使用具有上述配置的用于提 取再生细胞的系统以从组织中提取再生细胞的方法，并且所述方法的特征在于包含： 将所述脂肪组织和清洗流体引入到所述用于隔离再生细胞的装置中并且清洗所述脂肪 组织；在清洗所述脂肪组织之后通过管子从所述用于隔离再生细胞的装置持续地排出 含有血液和体液的重的组分，并且当排出黄色的脂肪组织时，通过使用光传感器检测 到所述黄色而停止所述排出；旋转所述用于隔离再生细胞的装置，并且在胶原酶引入 到所述用于隔离再生细胞的装置中的状态下分解所述脂肪组织；通过所述管子从所述 用于隔离再生细胞的装置排出含有再生细胞的水溶液，所述水溶液是从所述脂肪组织 隔离的，并且流入到所述用于隔离再生细胞的装置的下部部分，并且将所述水溶液传 递到所述用于提取再生细胞的装置，并且当所述光传感器检测到黄色的成熟脂肪细胞 时，停止所述排出；旋转所述用于提取再生细胞的装置，以允许通过离心分离含有所 述再生细胞的所述水溶液，使得所述再生细胞被允许附着到所述用于提取再生细胞的 装置的所述主容器的内周，并且剩余的轻的组分被允许接收在所述主容器的下部部分 中；以及从所述用于提取再生细胞的装置排出所述再生细胞，并且在从所述主容器的 所述内周分离所述再生细胞之后回收所述再生细胞，并且允许所述再生细胞通过在首 先从所述用于提取再生细胞的装置排出所述剩余的轻的组分之后将清洗流体引入到所 述主容器中并且旋转所述主容器以滴落到所述主容器的所述下部部分。
有利效果
根据本发明的用于提取再生细胞的装置和系统具有耐久性良好并且允许经济地制 造的优点，因为可以易于散热并且还保证相对旋转和气密性。
具体来说，当形成于第二减摩部件中的翼部旋转时，会产生空气流。因此，优点 在于，第一和第二减摩部件之间的旋转接触产生的热可以易于耗散。并且，由于彼此 接触的第一和第二减摩部件因为其材料(诸如陶瓷或碳)而具有低摩擦系数，因此具 有减少每秒所产生的热的优点。
并且，根据本发明的用于提取再生细胞的系统包含两个单元，即分离装置和提取 装置，并且通过两级分离过程提取再生细胞。由于用于提取再生细胞的系统的分离装 置包含筛分部件，并且可以过滤诸如胶原蛋白的大组织，所以有脂肪组织提取效率和 良率得到改进的优点。
具体来说，所述用于提取再生细胞的装置具有如下优点：每个单位时间的包含再 生细胞的脂肪组织或水溶液的可处理量增加，同时现有旋转装置的结构和尺寸保持不 变，并且干细胞良率得到改进，因为干细胞可以附着的面积增加。
并且，根据本发明的用于提取再生细胞的方法具有如下优点：用于仅仅提取不包 含杂质的纯再生细胞的能力增加，并且可以从脂肪组织中提取最高量的再生细胞。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的用于提取再生细胞的系统中采用的用于提取再生细 胞的装置的示意性分解透视图。
图2是沿图1的线II-II截取的示意性截面图。
图3是沿图2的线III-III截取的示意性截面图。
图4是根据本发明的实施例的用于提取再生细胞的装置的示意性分解透视图。
图5是图4中说明的用于提取再生细胞的装置组装好时的示意性透视图。
图6是沿图4的线a-a截取的示意性截面图。
图7是说明通过使用用于提取再生细胞的装置中的收集部件和导引部件来收集和 排出隔离物的过程的示意性横向截面图。
具体实施方式
实施本发明的最佳模式
一种根据本发明的用于提取再生细胞的装置的特征在于包含：主容器，其通过外 部旋转力旋转，并且包含用于接收待分离的物体的接收部分；中空的入出口导管，其 插入到形成于所述主容器中的通孔中，使得入出口导管的一个端部安置在所述主容器 内部，并且入出口导管的另一端部安置在所述主容器外部，并且相对于所述主容器相 对旋转；第一减摩部件，其形成为环状形状并且安置成包围所述入出口导管；第二减 摩部分，其包含：一个主体部分，所述主体部分连同所述主容器一起旋转，形成为对 应于所述第一减摩部件的环状形状以包围所述通孔，并且紧密接触所述第一减摩部件； 以及多个翼部，其沿所述主体部分的外周安置，并且相对于所述主体部分的旋转表面 倾斜；以及密封部件，其安置于所述主容器与所述入出口导管之间，以便密封所述主 容器的所述通孔的内周与所述入出口导管的外周之间的空隙。
根据本发明，所述密封部件可以由可压缩的橡胶材料形成，安置在所述主容器中 并且与所述主容器一起旋转，并且所述第二减摩部件可以联接到所述密封部件并且与 所述主容器一起旋转。具体来说，所述第一减摩部件可以由陶瓷材料形成，并且所述 第二减摩部件可以由碳材料形成，因而即使当第一和第二减摩部件在彼此紧密接触的 同时相对旋转时，也可以产生低量的热。尤其，当第二减摩部件旋转时，所述多个翼 部可以形成快速气流(风)，并且易于排出第一和第二减摩部件产生的热。
在根据本发明的实施例的用于提取再生细胞的装置中，多个凸起接收部分可以连 续地安置在所述主容器的外周上，所述凸起接收部分形成为相对于所述主容器的旋转 中心沿径向方向向外凸出，以便接收从待分离的物体中分离的隔离物当中的相对较重 的隔离物，并且所述主容器的外周可以优选地形成为凸面部分和凹面部分交替地并且 连续地布置的波浪形状。
并且，所述主容器可以包含：主体部分，其限定接收部分和凸起接收部分；以及 罩盖部分，其联接到所述主体部分的上部末端并且密封所述接收部分，其中可以在所 述凸起接收部分的下端部分处形成阻挡部件，所述阻挡部件阻挡主容器的接收部分下 端部分与所述凸起接收部分之间的空隙。
一种根据本发明的用于提取再生细胞的系统的特征在于包含：用于隔离再生细胞 的装置，所述装置包含：子容器，其被提供以分离组织，通过外部旋转力旋转，并且 具有用于接收组织的空间部分，中空的入出口导管，其插入到形成于所述子容器中的 通孔中，使得入出口导管的一个端部安置在所述子容器内部，并且入出口导管的另一 端部安置在所述子容器外部，以及连接到所述入出口导管并且证明抽吸力的泵；以及 如上所述的用于提取再生细胞的装置，所述装置被提供以接收从所述用于隔离再生细 胞的装置隔离并且通过所述入出口导管排出的隔离物，并且通过第二离心提取再生细 胞。
在本发明的实施例中，可以在所述子容器内部提供筛分部件，其安置在所述子容 器的空间部分中，以便防止在分离所述组织的过程中形成为大于预定大小的团簇向下 流动到所述容器的下部末端。
所述筛分部件可以包含多个抓取部件，其从所述子容器的中心部分朝向外侧形成， 安置成沿周向彼此隔开，并且由柔性材料形成以便从子容器的上部中心部分朝向容器 的下部外侧部分弯曲。
并且，所述用于隔离再生细胞的装置可进一步包含：第一减摩部件，其形成为与 所述用于提取再生细胞的装置类似的环状形状，并且安置成包围所述入出口导管；主 体部分，其随所述子容器一起旋转，形成为对应于所述第一减摩部件的环状形状，并 且安置成包围所述通孔，以紧密接触所述第一减摩部件；第二减摩部件，其包含多个 翼部，所述翼部沿所述主体部分的外周安置，并且安置成相对于所述主体部分的旋转 表面倾斜；以及密封部件，其安置于所述子容器与所述入出口导管之间，以便密封所 述子容器的所述通孔的内周与所述入出口导管的外周之间的空隙。
根据本发明的用于提取再生细胞的方法是一种被提供以使用具有上述配置的用于 提取再生细胞的系统从组织中提取再生细胞的方法，并且所述方法的特征在于包含： 将脂肪组织和清洗流体引入到所述用于隔离再生细胞的装置中并且清洗所述脂肪组 织；在清洗所述脂肪组织之后通过管子从所述用于隔离再生细胞的装置持续地排出含 有血液和体液的重的组分，并且当排出黄色的脂肪组织时，通过使用光传感器检测到 所述黄色而停止所述排出；旋转所述用于隔离再生细胞的装置，并且在胶原酶引入到 所述用于隔离再生细胞的装置中的状态下分解所述脂肪组织；通过所述管子从所述用 于隔离再生细胞的装置排出含有再生细胞的水溶液，所述水溶液是从所述脂肪组织隔 离的，并且流入到所述用于隔离再生细胞的装置的下部部分，并且将所述水溶液传递 到所述用于提取再生细胞的装置，并且当所述光传感器检测到黄色的成熟脂肪细胞时， 停止所述排出；旋转所述用于提取再生细胞的装置，以允许通过离心分离含有所述再 生细胞的所述水溶液，使得所述再生细胞被允许附着到所述用于提取再生细胞的装置 的所述主容器的内周，并且其余的轻的组分被允许接收在所述主容器的下部部分中； 以及从所述用于提取再生细胞的装置排出所述再生细胞，并且在从所述主容器的所述 内周分离所述再生细胞之后回收所述再生细胞，并且允许所述再生细胞滴落到所述主 容器的所述下部部分，滴落的方式是通过在首先从所述用于提取再生细胞的装置排出 所述剩余的轻的组分之后将清洗流体引入到所述主容器中并且旋转所述主容器。
实施本发明的模式
下文中将更详细地描述根据本发明的实施例的用于提取再生细胞的系统。
根据本发明的实施例的用于提取再生细胞的系统包含用于隔离再生细胞的装置和 用于提取再生细胞的装置。用于隔离再生细胞的装置和用于提取再生细胞的装置通过 泵和管子彼此连接。并且，用于分离再生细胞的装置和用于提取再生细胞的装置安置 在旋转吊具(rotatingjig)中，并且在以预设速度旋转的同时执行离心功能。
首先，参看图1和图2，将描述用于隔离再生细胞的装置。
图1是根据本发明的实施例的用于提取再生细胞的系统中采用的用于提取再生细 胞的装置的示意性分解透视图，图2是沿图1的线II-II截取的示意性截面图，并且图 3是沿图2的线III-III截取的示意性截面图。
参看图1到图3，用于提取再生细胞的装置100是用于通过旋转和分离组织以根 据比重来分离含有再生细胞的组织(诸如脂肪组织)的装置，并且包含子容器10和入 出口导管90。
用于旋转和分离脂肪组织的子容器10包含桶11和联接到桶11的上部部分的盖子 12。当桶11和盖子12联接时，在其中限定一个空间部分13，脂肪组织可以接纳在所 述空间部分13中。
桶11的本体部分的直径形成为在向下方向上逐渐变小或不变。然而，桶11的下 部部分形成为其直径在向下方向上迅速减小的形状，并且凹槽部分14凹面地形成在桶 11的最下部分中。
通孔15形成在盖子12的中心部分处，并且凸起的壁部分16形成为从通孔15的 外周向上凸起。
并且，搅拌翼17形成在桶11的下部部分的内侧壁处。搅拌翼17形成为板形状， 并且从内侧壁朝空间部分13延伸。四个搅拌翼17以90度的间隔相对于子容器10的 旋转中心对称地安置。当然，可以仅仅安置一个搅拌翼17，并且搅拌翼17可以不必 是对称的，但是对称安置是合乎需要的。搅拌翼17用于在与旋转子容器10一起旋转 的同时易于搅拌脂肪组织。
提供入出口导管90以用于将物质传送到子容器10中，或者相反从子容器10中排 出物质，并且在本实施例中入出口导管90包含中心导管30和辅助导管40。
中心导管30充当流动路径，清洗流体、酶等等通过所述流动路径传送到子容器 10的空间部分13，或者所述流动路径用于将子容器10中的物质排出到外部。中心导 管30形成为中空形状，并且穿过子容器10的通孔15插入到子容器10中。中心导管 30的下端部分安置在子容器10的凹槽部分14中，在其安置状态中，中心导管30的 下端部分邻近于子容器10的底部，并且子容器10的上端部分安置在子容器10的上部 部分处。
并且，在本发明的实施例中，辅助导管40允许子容器10的内部和外部通过与中 心导管30分开的路径彼此连通。具体来说，辅助导管40充当一条路径，空气通过所 述路径引入到子容器10中或者从子容器10排出。因此，辅助导管40未必要一直插入 到子容器10的下端部分，并且可以仅仅插入到子容器10的上端部分。
虽然中心导管30和辅助导管40也可以分别形成，但是在本实施例中，中心导管 30和辅助导管40是一体成形的。也就是说，中心导管30在垂直方向上是伸长的，并 且其上部部分形成为是弯曲的。辅助导管40形成为直径大于中心导管30的直径，并 且安置成包围着中心导管30。辅助导管40的上部部分形成为在与中心导管30的弯曲 方向相反的方向上弯曲。辅助导管40的内部-更确切地说，是辅助导管40的内周与中 心导管30的外周之间的空间-限定了一条流动路径45，空气可以通过所述流动路径45 流动。然而，流动路径45未必仅仅用作气流的入口或出口，在需要时还可用作多种物 质的入口路径或出口路径，诸如用于排出血液污染物或注射清洗流体。
并且，插孔35形成在中心导管30的上部末端处，并且插塞36螺旋联接到插孔 35中。当移除插塞36时，将注射器针头(未图示)穿过插孔35插入到中心导管30的内 部，并且可以抽吸出安置在子容器10的凹槽部分14中的液相物质。当未使用注射器 针头时，通过使用插塞36封闭插孔35而防止子容器10中的空间部分13受到污染。 并且，除了注射器针头之外，还可以将导管插入到插孔35中，导管可以与子容器10 内部交换物质。
并且，通过将密封部件47插入到中心导管30中而将密封部件47联接在辅助导管 40的下部侧面处。当子容器10旋转以便分离脂肪组织时，诸如血液和清洗流体的液 相物质可以朝向子容器10的上部部分快速上升。这些物质可以引入到辅助导管40内 部，或者引入辅助导管40与子容器10的通孔15的内周之间。因此，通孔15和辅助 导管40被密封部件47包围，由此防止血液污染物等等引入到辅助导管40等中。然而， 由于辅助导管40应当与空间部分13连通，所以“包围”这个术语并不意味着“完全 密封”，而是在上部部分处限定了一个空隙以便与空间部分13连通。
并且，具有螺旋形形状的辅助搅拌翼(未图示)形成在中心导管30的外周处，并且 可以与子容器10的下部部分处的搅拌翼17一起搅拌脂肪组织。
并且，子容器10应当相对于入出口导管90相对旋转。举例来说，与本实施例一 样，当入出口导管90限定为双导管使得辅助导管40包围中心导管30时，子容器10 的空间部分13应当密封，使得辅助导管40与子容器10之间的空隙密封。
在本实施例中，通过使用可压缩密封部件50、第一减摩部件61和第二减摩部件 65，在子容器10和入出口导管90相对地旋转的同时允许空间部分13密封。也就是说， 本发明中使用的密封部件50插入在入出口导管90与子容器10之间，并且密封子容器 10内部的空间。
在本实施例中，密封部件50形成为环状形状，以插入到盖子12的凸起壁部分16 中，并且插入在辅助导管40的外周处形成的凸缘部分48与盖子12之间。密封部件 50由橡胶材料构成，橡胶材料可以弹性地压缩，并且当压缩在辅助导管40的凸缘部 分48与盖子12之间时，通孔15与辅助导管40之间的空隙可以完全密封。
然而，当密封部件50与子容器10一起旋转时，由橡胶材料构成的密封部件50由 于与凸缘部分48发生摩擦而未流畅地旋转，并且还产生大量摩擦热，这是因为密封部 件50的摩擦系数较高。因此，在本发明中，通过使用第一减摩部件61和第二减摩部 件65使发热最小化，并且结构得到改进以便迅速地耗散产生的热。
首先，第一减摩部件61形成为环状形状，以便插入到辅助导管40中，并且固定 到凸缘部分48的下表面。并且，第二减摩部件65包含一个主体部分66和多个翼部 67。主体部分66形成为环状形状以便对应于第一减摩部件61，并且安置成包围通孔 15。物理上，第二密封部件65联接到密封部件50的上侧面。主体部分66的上表面与 第一减摩部件61的下表面形成表面接触，并且这两个表面彼此紧密接触。第二减摩部 件65的主体部分66与第一减摩部件61彼此紧密接触同时相对旋转。翼部67形成为 沿径向方向从主体部分66的外周凸出，并且沿主体部分66的周向多个安置成彼此隔 开。并且，翼部67安置成相对于主体部分66的旋转表面(总的来说是水平表面)倾斜。 因此，当第二减摩部件65旋转时，翼部67充当风扇且形成快速气流(风)。根据翼部 67的倾斜方向和第二减摩部件65的旋转方向，向上或向下形成风。因此，当第一减 摩部件61和第二减摩部件65彼此接触的同时旋转时产生的热可以通过翼部67形成的 风迅速排出。
并且，由于第一减摩部件61和第二减摩部件65由摩擦系数较小的陶瓷或碳材料 构成，并且经受摩擦的表面经过机加工成为光滑的，所以摩擦发热本身减少，并且因 为所述材料具有高传热系数而在散热方面存在优点。
在上述配置中，辅助导管40的凸缘部分48和子容器10在彼此汇聚的方向上受到 按压。由橡胶材料构成的密封部件50压缩以密封通孔15与辅助导管40之间的空隙， 并且第一减摩部件61和第二减摩部件65还彼此紧密接触，以便可以密封子容器10。 并且，当子容器10旋转时，虽然第一减摩部件61和第二减摩部件65之间发生相对旋 转，但是第一减摩部件61和第二减摩部件65产生的摩擦热量较少，传热迅速，此外 翼部67形成快速气流，使得热可以易于排出。因此，确保了密封状态与平滑的相对旋 转这两个方面，这两个方面是像本发明中的离心分离器中的至关重要的因素，并且可 以处理由于接触旋转造成发热而导致离心分离器损坏或离心分离器耐久性受损的问 题。并且，存在一个优点，其中与采用密封轴承或固持环的典型单元相比，可以进行 非常经济的制造。
虽然目前已描述了旋转结构使得第一减摩部件安装在入出口导管90中并且固定 到入出口导管90，并且第二减摩部件65安装在子容器10中同时联接到密封部件50 的上部部分，但是可以根据实施例修改此配置。举例来说，密封部件可以安置在辅助 导管40的凸缘部分48的下部侧面处，第一减摩部件可以附接到密封部件的下表面， 并且第二减摩部件可以联接到子容器10的上部部分。在此配置中，虽然密封部件不像 上文中一样旋转，但是可以实现与上文一样的效果。也就是说，子容器的气密性可以 借助于可压缩的密封部件和彼此紧密接触的第一和第二减摩部件得到保证即可，并且 可以借助于第一和第二减摩部件的材料以及翼部的配置而保证散热性能。
并且，中心导管30通过连接管(未图示)连接到泵(未图示)，因而通过中心导管30 给子容器10提供诸如酶和清洗流体的物质，或者将脂肪组织或废料液体从子容器10 排出到外部。在本实施例中，由于诸如清洗流体的物质应当引入到子容器10中或从子 容器10排出，所以泵应当提供两个方向上的抽吸力。因此，使用蠕动泵作为在两个方 向上旋转的同时提供抽吸力的泵。
在具有上述配置的用于隔离再生细胞的装置100中，当子容器10在引入脂肪组织 和清洗流体之后旋转以清洗脂肪组织时，或者当子容器10在引入胶原蛋白酶以分解脂 肪组织之后旋转时，胶原蛋白与脂肪组织分离开。排出的胶原蛋白附聚在一起，并且 可以形成大型团簇。当胶原蛋白团簇引入到子容器10的凹槽部分14等等中时，可能 会堵塞中心导管30或辅助导管40。
因此，在本发明中，提供筛分部件70以防止胶原蛋白团簇堵塞中心导管30或辅 助导管40。
在本实施例中，筛分部件70包含一个支撑部件71和多个抓取部件72。支撑部件 71形成为环状形状，安置成包围中心导管30和密封部件47，并且联接到盖子12的底 面。所述多个抓取部件72从支撑部件71的下端部分向下延伸，弯曲到子容器10的外 部，并且接触有待支撑的子容器10的底面或内侧表面。
如图3中所说明，当从顶部观看所述多个抓取部件72时，从中心部分朝向子容器 10的外侧形成抓取部件72，并且抓取部件72沿周向(更确切地说，中心导管的周向) 安置成彼此隔开。因此，抓取部件72总体上安置成径向形状。
所述多个抓取部件72之间的间隔形成在从约1mm到约5mm的范围内，这样做 的目的是为了防止胶原蛋白团簇通过抓取部件72之间的间隙排出。然而，所述间隔可 以根据组织种类等等以不同方式改变。
并且，狭缝73形成在所述多个抓取部件72当中安置在对应于所述多个翼17的位 置处的抓取部件72的下端部分处。板状搅拌翼17插入到狭缝73中并且联接到狭缝 73。抓取部件72由柔性材料构成以便在向上方向上弯曲。
下文中，将参看附图描述根据本发明的实施例的用于提取再生细胞的装置。
图4是根据本发明的实施例的用于提取再生细胞的装置的示意性分解透视图，图 5是图4中说明的用于提取再生细胞的装置组装好时的示意性透视图，并且图6是沿 图4的线a-a截取的示意性截面图。
参看图4到图6，提供根据本实施例的用于提取再生细胞的装置200，用以接纳首 先通过离心从用于隔离再生细胞的装置100中分离出含有干细胞的水溶液，并且从水 溶液中提取干细胞。然而，当用于提取再生细胞的装置200不是与用于隔离再生细胞 的装置100一起使用而是单独使用时，可以使用用于提取再生细胞的装置200直接从 脂肪组织提取干细胞。
执行上述功能的用于提取再生细胞的装置200包含主容器210和入出口导管290。
主容器210包含主体部分211和罩盖212，并且限定接收部分213，诸如含有脂肪 组织或干细胞的水溶液等待分离的物体接收在所述接收部分213中。主体部分211的 下部部分形成为在向下方向上逐渐较窄，或者形成为具有均一的直径。具体来说，凹 槽部分214凹面地形成在接收部分213的最下部分处。
在罩盖210的上表面的中心形成通孔215，通孔215穿透上表面与下表面之间的 空隙，并且形成环形凸起壁部分216，从通孔215的外周向上凸起。
并且，凸起接收部分217凸面地形成在主容器210的外侧处。也就是说，凸起接 收部分217在相对于主容器210的中心旋转轴的径向方向上朝向主容器210的外侧凸 出，并且沿主容器210的高度方向伸长。这里，“伸长”意味着凸起接收部分217的下 端部分和上端部分分别纵向延伸以便安置在接收部分213的下部部分和上部部分处。
并且，凸起接收部分217沿主容器210的外壁连续地安置。因此，由于凸面部分(凸 起接收部分)和凹面部分交替地并且连续地安置，所以主容器210的外周总体上形成为 波浪形状。
并且，所述凸起接收部分217应当对称地安置在所述主容器210中，以便不会影 响主容器210的旋转，并且以大约45度的间隔安置在八个位置处，以相对于主容器 210的中心旋转轴c对称。
当主容器210旋转时，待分离的物体根据重量分离，使得重的组分安置在主容器 210中的外侧，并且轻的组分安置在主容器210中的内侧。由于凸起接收部分217相 对于其旋转中心安置在主容器210的最外部分，所以最重组分的隔离物被接收在凸起 接收部分217中。由于从脂肪组织隔离的干细胞比其它组分重，所以在离心过程中干 细胞接收在凸起接收部分217中。
在本发明中，凸起接收部分217之所以如上所述连续安置在主容器210的外周上， 是为了增加每个单位时间的可处理量。在本申请的先前专利中，凸起接收部分对称地 形成在主容器中的仅仅4个点上，因而每个单位时间的可处理量较小。在本发明中， 虽然从主容器的中心到凸起接收部分的峰点的距离与先前专利中的相同，也就是说， 虽然到主容器的最外部分的直径相同，但是可以接收在主容器210中的水溶液量大大 增加，原因就是连续安置凸起接收部分217以形成波浪形状的主容器。
典型的离心分离器处理大约15cc的注入溶液，而根据本发明的离心分离器可以处 理大约80cc的注入溶液。此外，凸起接收部分217的可供干细胞附着的面积也增加了 两倍以上，从而存在增加干细胞提取比率这个优点。
在处理效率方面应当理解的是，这并不是简单地增加凸起接收部分217数目，而 是使用相同的旋转吊具，可处理的水溶液量和干细胞提取比率得到了最大化。具体来 说，由于待处理的物体是从人体分离出的隔离组织，所以从医疗处理的观点来看，可 以同时处理多少数量的物体以及可以从中提取多少数量的目标物质(干细胞)极其重 要。并且，在本发明中，离心分离器的主容器结构的改变程度只是仍然使用原来的旋 转吊具，不需要补充或改变设备，就可以使经济效应最大化。
并且，凸起接收部分217的下端部分通过阻挡部件240受到阻挡。阻挡部件240 用于在离心的初始阶段增加旋转速度的过程和在降低旋转速度以在离心停止的结束阶 段的过程中防止干细胞丢失。
干细胞应当通过离心接收在凸起接收部分217中。当凸起接收部分217的下端部 分与主容器的下端部分连通时，在离心的初始阶段增加旋转速度的过程中，待分离的 物体从主容器210的下端部分上升到凸起接收部分。此外，在水溶液剧烈上升的同时， 附着到凸起接收部分217的干细胞可能会丢失。也就是说，提供阻挡部件240以防止 干细胞丢失，方法是通过允许已经附着到凸起接收部分217的干细胞被稳定地接收。 然而，由于阻挡部件240中形成了一个穿透上表面和下表面之间的空隙的通孔(未图 示)，所以借助于离心力沿主容器的内壁从接收部分213的下部部分上升的干细胞可以 穿过阻挡部件240。也就是说，虽然防止待分离的物体突然上升到凸起接收部分，但 是允许借助于离心力从下部部分上升到上部部分的少量干细胞被引入到凸起接收部分 中。
并且，阻挡部件240还用于在离心的结束过程保存附着到凸起接收部分217的干 细胞。也就是说，当离心完成之后主容器减速的过程中离心力减弱时，附着到凸起接 收部分217的干细胞受到重力的影响更大。因此，一些干细胞沿凸起接收部分217的 内壁向下流动。阻挡部件240还用于在离心完成之后使主容器停止的过程中防止干细 胞从凸起接收部分217移除。
入出口导管290包含第一排出导管220和第二排出导管230。提供第一排出导管 220和第二排出导管230以连通主容器210的接收部分213与主容器210的外部，并 且限定彼此独立的路径。第一排出导管220和第二排出导管230相对于主容器210共 轴地安置。第一排出导管220形成为较长的长度，使得其下端部分安置在主容器210 的下端部分处，或者具体来说安置在凹槽部分214处，而第二排出导管230形成的长 度较短，使得其下端部分安置在主容器210的上端部分处，这一点不同于第一排出导 管220。
虽然在本实施例中，可以根据使用类型改变流过第一排出导管220和第二排出导 管230的物质，但是通过第一排出导管220，可以引入从用于隔离再生细胞的装置100 隔离的含有干细胞的水溶液和清洗流体，并且可以排出从主容器210提取的干细胞、 清洗流体等等。并且，通过第二排出导管230，可以引入或排出空气，并且可以排出 使用之后的清洗流体等等。
用于提取再生细胞的装置200的入出口导管290的配置与上述用于隔离再生细胞 的装置100的入出口导管90的配置完全相同。也就是说，用于提取再生细胞的装置 200的第一排出导管220和第二排出导管230的具体配置分别与用于隔离再生细胞的 装置100的中心导管30和辅助导管40完全相同。并且，第二排出导管230的内周与 第一排出导管220的外周之间的空间限定了一条流动路径235，诸如空气和清洗流体 等流体可以穿过流动路径235流动，这一点也是相同的。插孔237和盖子236的配置 也与用于隔离再生细胞的装置的插孔35和插塞36的配置相同。因此，将不对这些部 件作详细描述。
主容器210应当相对于入出口导管290相对旋转，并且入出口导管290与主容器 210之间的空隙应当被密封，以密封主容器210的接收部分213。
在本发明中，通过使用可压缩密封部件250、第一减摩部件261和第二减摩部件 265，解决了密封性、相对旋转和发热所有这些问题。并且，由于这种配置与上述用于 隔离再生细胞的装置100的配置完全相同，所以为了描述地清楚起见并且为了避免重 复，将仅作简要说明。
也就是说，可压缩密封部件250是环状的，并且安装成插入到主容器210的上部 部分中的凸起壁部分216中。环状的第二减摩部件265联接到可压缩密封部件250的 上部部分。并且，凸缘部分238形成于入出口导管(具体来说，第二排出导管)中，并 且环形的第一减摩部件261附接到凸缘部分238，同时包围着第二排出导管230。第一 减摩部件261的下表面和第二减摩部件265的主体部分266的上表面相对旋转，同时 彼此紧密地表面接触。第二减摩部件265的翼部267产生风，以允许第一减摩部件和 第二减摩部件之间的旋转接触发出的热易于排出。这个配置与上述密封部件50、第一 减摩部件61和第二减摩部件65的配置完全相同。因此，确保了密封性和相对旋转， 并且可以完全解决发热导致散热受到限制的问题。
在本实施例中，虽然主容器210为了实现离心作用而旋转，但是提供了一个结构， 在这个结构中，通过第二排出导管230可以将干细胞之外的清洗流体排出到用于提取 再生细胞的装置100的外部。也就是说，在本实施例中，虽然主容器210停止旋转之 后清洗流体等等可以通过第一排出导管220从主容器210的下部部分排出，但是即使 是在主容器210旋转的同时，清洗流体等等也可以通过收集部件270和导引部件280 排出到外部，下文将予以描述。
收集部件270安置成插入到第一排出导管220中，并且收集部分271形成凹面以 便暂时接收稍后将描述的导引部件280所导引的隔离物。在本实施例中，收集部件270 形成为凸面盘形。收集部件270安置在主容器210的上部部分处，且更具体来说，安 置成紧密邻近于第二排出导管230的下端部分。并且，收集部件270的直径设置成使 得收集部件270的外周可以邻近于主容器210的内周(由连接的凹面部分限定的表面)。
提供导引部件280以安置在收集部件270上并且导引隔离物，隔离物在主容器210 内部通过离心而分离的状态下旋转到收集部件270的收集部分。在本实施例中，导引 部件280形成为从收集部件270的上表面向上凸起，并且四个导引部件以大约90度的 间隔对称地安置在收集部件270上。并且，多个导引部件280从收集部件270的圆周 朝向收集部件270的中心形成，并且安置成以曲线形状弯曲。因此，安置在收集部件 270上的所述多个导引部件280形成为总体的螺旋形状。
当然，导引部件280未必安置成以曲线形状弯曲，而是可以具有任何多种形状， 并且可以例如是直线形状，或者可以不在收集部件270的整个半径上形成，而是作为 短的片段形成在接触隔离物的区域中。并且，导引部件的数目还可用不同方式选择成 一或多个。
接收在主容器210中的待分离的物体随主容器210的旋转一起旋转，同时通过离 心力向外侧推动。如上所述，诸如干细胞的重的组分接收在凸起接收部分217中，并 且诸如清洗流体的轻的组分维持在紧密接触主容器210的内周的状态。当主容器开始 旋转时，待分离的物体一起旋转，并且其水平面从主容器210的下部部分上升到上部 部分。如图7中所说明，水平面一直上升到收集部件270的上部部分的隔离物沿导引 部件280朝向收集部件270的中心部分导引，同时接触且干涉导引部件280。在这种 结构中，当从泵向第二排出导管230施加抽吸力时，通过所述抽吸力将导引到收集部 件270的中心部分的隔离物通过第二排出导管230排出到外部。
并且，多个流孔272形成在收集部件270的中心部分。流孔272减小施加到收集 部件270的压力，并且在快速引入大量隔离物时防止隔离物溢出。
根据本实施例的用于提取再生细胞的装置200包含抽吸单元。在本实施例中，包 含第一泵(未图示)和第二泵(未图示)。第一泵通过连接管连接到第一排出导管220，并 且第二泵292也通过连接管连接到第二排出导管230。因此，允许分别通过第一排出 导管220和第二排出导管230引入或排出流体。
在本实施例中，由于应当允许分别通过第一排出导管220和第二排出导管230引 入和排出流体，所以使用在两个方向上供应抽吸力的蠕动泵作为泵。
并且，光传感器(未图示)提供于连接到用于隔离再生细胞的装置100的中心导管 30的连接管中。光传感器可以检测流过连接管的流体的颜色。具体来说，当黄色脂肪 组织或脂肪细胞通过中心导管30从用于隔离再生细胞的装置100排出时，光传感器检 测到黄色，并且发送指示正在排出脂肪组织或脂肪细胞的信号到控制单元(未图示)， 下文将描述所述控制单元。
并且，能够过滤诸如团簇状态的胶原蛋白的巨大组织的多个滤波器可以提供于连 接到用于隔离再生细胞的装置100的中心导管30的连接管中。
并且，检测通过连接管的气流的传感器安装在连接到用于提取再生细胞的装置200 的第一排出导管220和第二排出导管230的连接管中。具体来说，传感器检测通过第 一排出导管220和第二排出导管230从用于提取再生细胞的装置200排出空气，并且 发送信号到控制单元。
本发明的用于提取再生细胞的系统包含控制单元(未图示)，其控制诸如用于隔离 再生细胞的装置100、用于提取再生细胞的装置200、旋转吊具(未图示)和各种类型的 阀门等组件的操作。所有操作都通过控制单元受到控制。
下文中，将描述一种通过使用具有上述配置的用于提取再生细胞的系统来提取再 生细胞的方法。
如上所述，用于隔离再生细胞的装置100和用于提取再生细胞的装置200通过多 个连接管彼此连接。所述连接管还连接到多个储存袋，例如里面储存着清洗流体的储 存袋，里面储存着酶的储存袋，里面储存着清洗后的脂肪组织的储存袋，里面储存着 使用后的废弃化学物质的储存袋，以及里面储存着干细胞的储存袋。除了上述储存袋 之外，连接管还连接到这样的多种储存袋：例如里面储存着脂肪细胞的储存袋，或者 用于使提取的干细胞保持冷冻的储存袋。
首先，通过中心导管30将待分离的脂肪组织引入到用于隔离再生细胞的装置100 中。举例来说，在通过注射器从人体预提取脂肪组织之后，还可以将脂肪组织再次引 入到用于隔离再生细胞的装置100中。然而，为了防止输送过程期间发生污染，在注 射器针头直接插入到人体中，并且连接到注射器的管子等等连接到中心导管30的同 时，在通过使用泵在子容器10内部形成负压氛围时，将脂肪组织从人体直接引入到子 容器10中。
如上所述，当脂肪组织引入到子容器10中时，通过打开阀门并操作泵，将清洗流 体传送到用于隔离再生细胞的装置100。通过操作旋转吊具重复用于隔离再生细胞的 装置100的旋转和停止。当如上所述以预定间隔重复旋转和停止时，脂肪组织和清洗 流体彼此混合和离心地分离，并且清洗连同血液衍生的污染物一起引入的脂肪组织。
当子容器10维持在停止状态大约一分钟时，诸如清洗流体、血液和体液等重的组 分安置在子容器10的下部部分中，经过清洗的脂肪组织安置在重的组分上方，并且油 脂组分安置在最上层中。
泵再次操作并且通过中心导管30从子容器10的下部部分排出血液、清洗流体等 等。当清洗流体等等完全排出时，显示出黄色的脂肪组织通过中心导管30排出。安置 在连接管中的光传感器检测脂肪组织的颜色，并且发送信号到控制单元。控制单元停 止泵的操作，并且允许在重复上述过程大约三次到大约四次的同时完全清洗脂肪组织。
如上所述，在血液污染物、体液和油脂组分与从人体提取的脂肪组织分离并且脂 肪组织经过完全清洗之后，必要时将一些经过清洗的脂肪组织传送到储存袋并且储存 在储存袋中。
接着，操作泵并且打开阀门以通过中心导管30将胶原酶从酶储存袋传送到用于隔 离再生细胞的装置100。当胶原酶引入到子容器10中时，泵的操作停止，并且子容器 10旋转和搅拌大约30分钟。这里，通过诸如旋转吊具的旋转装置将子容器10的温度 维持在大约37℃。胶原酶分解脂肪组织，并且通过子容器10的旋转借助离心来隔离 分解后的组分。当子容器10的旋转停止和稳定大约一分钟时，由于含有脂肪衍生的干 细胞的水溶液是相对重的组分，所以水溶液安置在子容器10的下部部分中，并且成熟 的脂肪细胞和油脂组分安置在水溶液上面。
泵再次操作并且通过中心导管30将含有干细胞的水溶液传送到用于提取再生细 胞的装置200。在传送期间，所述泵与第二泵一起操作。并且，当光传感器再次检测 到黄色时，由于在含有干细胞的水溶液完全排出之后排出脂肪组织，所以泵的操作停 止。并且，必要时，成熟的脂肪细胞可以储存在单独的储存袋中。
如上所述，当含有干细胞的水溶液完全引入到用于提取再生细胞的装置200的主 容器210时，可以通过使用或不使用收集部件270和导引部件280来执行提取干细胞 的过程。
首先，当不使用收集部件270和导引部件280时，主容器210在所有阀门关闭并 且所有泵的操作停止的状态下旋转大约5分钟，然后自然地减速。在此过程中，含有 干细胞的水溶液通过离心分离。较重的干细胞受到离心力按压以附着到接收凸起部分 217的内壁，并且体液、清洗流体、酶等接收在主容器210的下部部分中。重要的是， 当主容器210的旋转停止时，主容器210不应被强制减速而应自然地减速。这是因为， 当旋转被强制制动时，附着到凸起接收部分217的内壁的干细胞可能会滴落到主容器 210的下部部分。
当离心完成时，第一泵操作，并且通过第一排出导管220将诸如体液的水溶液传 送到废弃流体储存袋。当安装在连接到第一排出导管220的连接管中的传感器检测到 空气时，第一泵的操作停止，并且实施下一操作，因为水溶液完全排出了。
当使用收集部件270和导引部件280时，第二泵随主容器210的旋转而操作，并 且通过第二排出导管230提供抽吸力。当主容器210旋转时，含有干细胞的水溶液一 起旋转，并且干细胞附着到凸起接收部分217的内壁。除了干细胞之外的其余水溶液 旋转，并且其水平面持续上升。当水溶液一直移动到收集部件270的上部部分时(如 图7中所说明)，旋转的水溶液干涉导引部件280，并且沿导引部件280被导引向收集 部件270的中心。由于第二排出导管230安置在收集部件270的中心上侧面，所以水 溶液通过第一排出导管220与第二排出导管230之间的流动路径235通过第二泵292 的抽吸力排出到外部，并且传递到废弃流体储存袋。并且，这里，当安装在连接到第 二排出导管230的连接管中的传感器检测到空气时，确定水溶液完全排出并且泵的操 作停止。接着，当主容器210自然地减速和停止时，在主容器210内部，仅仅存在附 着到凸起接收部分217的内壁的状态下的干细胞。当一些水溶液并未排出而是保留在 主容器210的下部部分中时，第一泵操作并且保留的溶液通过第一排出导管传递到废 弃流体储存袋。
如上所述，为了在含有干细胞的水溶液离心完成之后清洗附着到凸起接收部分217 的内壁的干细胞，将少量清洗流体引入到主容器210，并且接着主容器的旋转和停止 重复大约五次，然后再次执行离心，并且接着主容器210减速。如上所述，当主容器 在反复地旋转和停止的同时加速和减速时，附着到凸起接收部分217的内壁的干细胞 滴落到主容器210的下部部分。并且，当上述干细胞提取过程反复地执行若干次时， 允许最后获得的干细胞含有最少的杂质。
最后，通过借助第一排出导管220将主容器210的下部部分中存在的干细胞传送 到干细胞储存袋，完成干细胞提取过程。
由于上述整个过程是由根据本发明的用于提取再生细胞的系统自动执行的，所以 这个过程准确且有效。此外，由于整个过程是在整个系统密封的条件下执行的，所以 不存在污染导致的局限性。
尤其，由于第一离心是在用于隔离再生细胞的装置100中执行的，并且形成含有 干细胞的浓缩物，并且是在用于提取再生细胞的装置200中对浓缩物执行第二离心， 所以存在一个优点，即提取操作效率较高，且提取良率得到改进。
虽然目前已经描述和说明本发明使得脂肪组织得到隔离，但是根据本发明的用于 提取再生细胞的装置和系统也可以精细地挤压其它组织以及脂肪组织，然后可以隔离 所述组织或还从中提取干细胞。
如上所述，虽然已经在发明详细说明中描述了优选实施例，但是所属领域的技术 人员当然应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以作出各种修改、变化和 更改。
因此，本发明的范围不应限于上述实施例，而是仅受到所附权利要求书及其等效 物的限制。
机译： 用于提取再生细胞的设备，用于提取再生细胞的系统以及使用相同方法提取再生细胞的方法
机译： 再生细胞提取装置，再生细胞提取系统和使用相同方法的再生细胞提取方法
机译： 用于提取再生细胞的装置和系统以及使用该装置和系统提取再生细胞的方法
