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CN111996117B - 集运输、采集于一体的胎盘血提取装置及方法 - Google Patents

集运输、采集于一体的胎盘血提取装置及方法 Download PDF

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CN111996117B CN202010936804.8A CN202010936804A CN111996117B CN 111996117 B CN111996117 B CN 111996117B CN 202010936804 A CN202010936804 A CN 202010936804A CN 111996117 B CN111996117 B CN 111996117B
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Abstract

集运输、采集于一体的胎盘血提取装置及方法，属于生物技术领域，本发明为解决现有胎盘血在运输、采集过程中无法有效减少胎盘暴露在外的次数，导致污染几率大的问题。本发明包括箱体、上盖、升降台和控制单元；升降台设置在箱体中，在控制单元的控制下沿箱体内壁上下运动，升降台将箱体内部分成上下两个区域，上部区域用于装载浸泡胎盘的保存液；所述升降台上表面设置多个突刺组织，用于升降台向上挤压胎盘时刺破胎盘以获取胎盘血；上盖扣合在箱体的上开口处，所述上盖具有取样口，用于连接外部的取样装置收集胎盘血。本发明方法用于胎盘的运输及胎盘血的提取。

Description

集运输、采集于一体的胎盘血提取装置及方法
技术领域
本发明涉及胎盘的运输设备，兼具胎盘血采集功能的降低污染几率的设备，属于生物技术领域。
背景技术
胎盘源造血干细胞是存在于胎盘组织中的一群原始造血细胞，造血干细胞是血细胞红细胞、白细胞、血小板等的祖宗，是高度未分化细胞，也可以说它是一切血细胞其中大多数是免疫细胞的原始细胞。
胎盘组织中造血干细胞的含量是脐带血中造血干细胞含量的8-10倍,可供小孩自用几次,甚至可提供给多个成人患者的治疗。胎盘造血干细胞移植能有效解决了骨髓或动员后外周血来源不足,脐带血中造血干细胞数量不够成人使用等技术难题,将有望取代骨髓、动员后外周血和脐带血用于异基因或同基因小孩本人的造血干细胞移植。
移植可治疗恶性血液病，部分恶性肿瘤，部分遗传性疾病等75种致死性疾病急性白血病、慢性白血病、骨髓增生异常综合征、造血干细胞疾病、骨髓增殖性疾病、淋巴增殖性疾病、巨噬细胞疾病、遗传性代谢性疾病、组织细胞疾病、遗传性红细胞疾病、遗传性免疫系统疾病、遗传性血小板疾病、浆细胞疾病、地中海贫血、非血液系统恶性肿瘤、急性放射病等。
对于胎盘血的提取过程大致为：将胎盘装入无菌袋，置于放有冰袋的箱体中运输至无菌实验室，在无菌环境下将装有胎盘的无菌袋从箱体中拿出，再手工挤压无菌袋使胎盘血排出，然后用采血袋等设备将胎盘血采集后进行后续分离、提取等常规操作来去除红细胞和多余的血浆，以获得富含造血干细胞的有核细胞层。
在这个传统胎盘血提取过程中，放有冰袋的箱体只能用于运输，到目的地后需将胎盘拿出，增加暴露在外的次数，增加了胎盘被污染几率。
发明内容
本发明目的是为了解决现有胎盘血在运输、采集过程中无法有效减少胎盘暴露在外的次数，导致污染几率大的问题，提供了一种集运输、采集于一体的胎盘血提取装置及方法。
本发明所述集运输、采集于一体的胎盘血提取装置，包括箱体1、上盖2、升降台3和控制单元8；
升降台3设置在箱体1中，在控制单元8的控制下沿箱体1内壁上下运动，
升降台3将箱体1内部分成上下两个区域，上部区域用于装载浸泡胎盘的保存液；
所述升降台3上表面设置多个突刺组织4，用于升降台3向上挤压胎盘时刺破胎盘以获取胎盘血；
上盖2扣合在箱体1的上开口处，所述上盖2具有取样口7，用于连接外部的取样装置收集胎盘血。
优选地，控制单元8包括处理器801、温度传感器802、制冷单元803和通信模块805；
处理器801通过通信模块805与手机APP进行通信；
处理器801接收手机APP指令控制制冷单元803工作，处理器801接收手机APP指令控制升降台3工作；
温度传感器802用于监测箱体1内部温度，处理器801将该温度信息发送给手机APP。
优选地，控制单元8还包括位置模块804，位置模块804用于监测箱体1所在位置信息，处理器801将所述位置信号发送给手机APP。
优选地，还包括保温层6，所述保温层6设置在箱体1内壁。
优选地，还包括显示屏9，所述显示屏9设置在上盖2的上表面，用于显示箱体1的温度信息。
优选地，还包括提手10，所述提手10设置在上盖2的上表面。
优选地，还包括观察窗5，所述观察窗5设置在箱体1的侧壁上，且位于箱体1的上部区域。
优选地，还包括过滤网，所过滤网设置在取样口7的入口。
优选地，上盖2为自动升降盖，由处理器801根据手机APP下达的指令控制完成。
本发明还提供另一个方案：胎盘血提取方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、将胎盘放入箱体1的保存液中，并关闭上盖2；
步骤二、恒温状态下运输至目的地实验室；
步骤三、在生物安全柜中启动升降台3向上升起挤压胎盘，升降台3上的突刺组织4刺破胎盘，使胎盘中的血液流出；
步骤四、随着升降台3对胎盘的施压，胎盘中挤出的血液连同保存液一起通过取样口7排至取样装置中，完成胎盘血的提取；
本方法是基于权利要求1至权利要求9任一权利要求所述的集运输、采集于一体的胎盘血提取装置实现的。
本发明的有益效果：本发明装置为胎盘运输提供恒温保存环境，并为接收人员实时提供位置信息，到达实验室后无需拿出胎盘，而是令胎盘全程处于封闭状态完成胎盘血的提取，由于保证了样本的运输温度和稳定性及减少了中间步骤，本发明获取胎盘血的活率提升、克隆集落数增加、制备时间减少、流式表型CD34造血干细胞表达相对增加，本发明从采集到制备完成整个过程都是封闭状态污染率控制无限接近0％，采集到的胎盘血各方面指标均优于传统工艺。
附图说明
图1是本发明所述集运输、采集于一体的胎盘血提取装置的结构示意图；
图2是本发明控制原理框图；
图3是采用传统技术和本发明技术的克隆形成对比图，其中(a)为传统技术的克隆形成图，(b)为本发明技术的克隆形成图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述集运输、采集于一体的胎盘血提取装置，包括箱体1、上盖2、升降台3和控制单元8；
升降台3设置在箱体1中，在控制单元8的控制下沿箱体1内壁上下运动，
升降台3将箱体1内部分成上下两个区域，上部区域用于装载浸泡胎盘的保存液；而下区域则是支持升降台3工作的压缩杆等机械部件的空间。
所述升降台3上表面设置多个突刺组织4，用于升降台3向上挤压胎盘时刺破胎盘以获取胎盘血；
上盖2扣合在箱体1的上开口处，所述上盖2具有取样口7，用于连接外部的取样装置收集胎盘血。
控制单元8包括处理器801、温度传感器802、制冷单元803和通信模块805；
处理器801通过通信模块805与手机APP进行通信；
处理器801接收手机APP指令控制制冷单元803工作，处理器801接收手机APP指令控制升降台3工作；
温度传感器802用于监测箱体1内部温度，处理器801将该温度信息发送给手机APP。
箱体1内壁设置有保温层6。
取样口7的入口设置有过滤网，所选滤网为100目滤网。取样口7连接外部的采集管等，用于采集挤压出来的胎盘血，所述胎盘血与保存液混合在一起。
上盖2为自动升降盖，由处理器801根据手机APP下达的指令控制完成。
本实施方式提供的装置不但能完成胎盘的运输，还能完成胎盘血的提取，减少了将胎盘从运输箱体中拿出的步骤，再箱体1中直接完成胎盘血的提取，这样就大幅度的减少了胎盘被污染的几率，在无菌的环境下完成胎盘血的采集提取。
该装置由工作人员手持从胎盘源处获取胎盘后，运输至实验室。在运输过程中，实验室中的接收人员通过手机APP可实时获取该装置的位置信息，估算到达实验室的时间，以便及时做好接收准备；同时接收人员通过手机APP还能实时获取箱体1内部温度，并能远程调整恒温数值进行有效干预，以保证胎盘的良好保存环境。
上盖2的开合、升降台3的升降、制冷单元803的制冷都由处理器801下达指令，而该指令由两种途径获取，一种是在本实施方式提取装置上设置相应的按钮，比如设置在上盖2上，这种由负责运输胎盘的工作人员完成；另一种是通过通信模块805从手机APP处获取，这种是由负责运输胎盘的工作人员和/或实验室的接收人员完成。
具体实施方式二：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，控制单元8还包括位置模块804，位置模块804用于监测箱体1所在位置信息，处理器801将所述位置信号发送给手机APP。
具体实施方式三：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，还包括观察窗5，所述观察窗5设置在箱体1的侧壁上，且位于箱体1的上部区域。
本实施方式设置观察窗5，是为了观察箱体1内胎盘的状态。
具体实施方式四：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式所述胎盘血提取方法是基于实施方式一或二所述的集运输、采集于一体的胎盘血提取装置实现的，该方法包括以下步骤：
步骤一、将胎盘放入箱体1的保存液中，并关闭上盖2；
本实施方式中的保存液为500ml电解质配5000IU的肝素钠注射液，其作用是保证样本活性及抗凝血。
胎盘在放入保存液之前先进行清洁处理：将胎盘表面用生理盐水进行冲洗2-3遍。
然后，将胎盘迅速放入箱体1内让保存液浸没胎盘，并关闭上盖2。
步骤二、恒温状态下运输至目的地实验室；
运输模式下，制冷单元803启动工作，令箱体1内保持适于胎盘保存的温度。在运输途中将位置信息实时发送给实验室中接收人员的手机APP上，方便做准备工作。
步骤三、在生物安全柜中启动升降台3向上升起挤压胎盘，升降台3上的突刺组织4刺破胎盘，使胎盘中的血液流出；
到达实验室后，将装置整体放入生物安全柜中再进行胎盘血采集工作。
启动升降台3向上运动，其上的突刺组织4刺破胎盘，使胎盘中的血液流出，与保存液混合在一起。
步骤四、随着升降台3对胎盘的施压，胎盘中挤出的血液连同保存液一起通过取样口7排至取样装置中，完成胎盘血的提取；
取样装置包括采集三连袋1个、5ml注射器3支、20ml注射器1支、50ml注射器1支、单冻存袋1个，HES羟乙基淀粉1袋、2ml冻存管1-2支、2mlEP管2个。将采集三连袋的取样管与装置的取样口7连接，取样口内含100目滤网，血液通过取样口7流入转移袋内，升降台3将胎盘中血液充分挤压后完成提取，在胎盘血提取过程中，胎盘全程处于封闭状态中，不与外界接触，减少了被污染的可能性。
后续再进行样本分离过程：抽取转移袋内样本1ml进行计数，检测WBC数及RBC体积，如果体积大于22ml,就按样本总体积的20％加入羟乙基淀粉，摇床混匀10min，落地冷冻离心机30-100g、6-9min、10℃离心，离心完毕后将袋子平稳拿出挂到不锈钢挂钩上，将红细胞袋放在电子天平上将底层红细胞缓慢排出，排出红细胞体积＝红细胞总体积-22ml，注意天平上的刻度，排红完毕后盖紧管夹，600-900g、10-15min、10℃继续离心，离心完毕后将血浆袋放在电子天平上，排出血浆＝样本总体积-22ml-排出红细胞体积，抽取血浆各14ml，注需氧6ml、厌氧瓶8ml做无菌检测，剩余约21ml样本，取1ml送检做计数、活率、表型、克隆，其余用4℃冰袋夹住放入4℃冰箱内预冷15min，按照1:5的比例加入终浓度50％DMSO与5％右旋糖酐自配冻存液，转移至冻存袋内，充分混匀放入冰箱内平衡6分钟，转入程控降温仪内审定好参数，开始降温，待降温至-80℃时关掉程控降温仪将样本迅速转移至-196℃液氮中储存。
采用传统方法与本发明方法各进行15份对比试验，用本发明方法进行采集制备由于保证了样本的运输温度和稳定性及减少了样本的中间步骤，活率相对于传统方法有大幅度提升，具体参见表1所示。
表1活率对比
序列 传统方法活率％ 本发明方法活率值％
1 92.4 99.8
2 92.5 99.0
3 87.7 98.1
4 93.0 99.6
5 94.1 98.3
6 92.3 98.5
7 90.3 97.9
8 93.5 99.2
9 96.7 99.3
10 97.2 99.7
11 89.8 98.5
12 93.1 97.8
13 93.1 99.5
14 95.7 99.7
15 93.9 98.3
平均值 93.0±1.2 98.8±0.8
采用传统方法与本发明方法各进行15份对比试验，结果表明，采用本发明装置挤压更加充分的将胎盘血收集起来，获取充足的有核细胞数量，与传统方法的有核细胞数量对比参见表2所示。
表2有核细胞数量对比
序列 传统方法细胞数*10<sup>8</sup> 本发明方法细胞数*10<sup>8</sup>
1 16.2 30.2
2 15.5 25.7
3 19.5 19.9
4 16.0 21.3
5 20.3 25.0
6 19.7 26.7
7 16.6 19.6
8 22.3 20.2
9 22.5 22.6
10 18.7 23.4
11 16.2 28.8
12 18.5 26.8
13 16.1 26.9
14 13.5 18.7
15 16.5 19.6
平均数 17.9±1.1 23.7±0.6
采用传统方法与本发明方法各进行15份对比试验，集落克隆对比如表3所示，本发明方法明显获取的集落克隆数更多。二者的对比图参见图3所示。
表3集落克隆对比
序列 传统方法集落克隆数个 本发明方法集落克隆数个
1 15 29
2 20 33
3 13 31
4 22 32
5 21 36
6 23 28
7 13 33
8 14 35
9 18 35
10 20 28
11 19 26
12 18 38
13 26 30
14 27 34
15 30 31
平均数 19.9±0.8 31.9±0.5
采用传统方法与本发明方法各进行15份对比试验，本发明制备时间方面相对之前技术得到节约，具体参见表4所示。
表4制备时间对比
序列 传统方法制备时间小时 本发明方法制备时间小时
1 2.2 1.5
2 2.1 1.5
3 2.3 1.6
4 2.0 2.0
5 2.0 2.0
6 2.9 1.6
7 2.6 2.1
8 2.1 1.9
9 2.2 1.8
10 2.2 2.0
11 2.0 2.0
12 2.3 2.0
13 2.0 1.5
14 2.1 1.3
15 2.2 1.3
平均数 2.2±1.3 1.7±0.4
采用传统方法与本发明方法各进行15份对比试验，本发明流式表型CD34造血干细胞表达相对增加，具体参见表5所示。
表5流式表型CD34造血干细胞表达对比
序列 传统方法表型检测％ 本发明方法表型检测％
1 0.43 0.56
2 0.49 0.59
3 0.41 0.54
4 0.39 0.60
5 0.42 0.49
6 0.41 0.48
7 0.43 0.55
8 0.44 0.54
9 0.38 0.58
10 0.44 0.52
11 0.42 0.51
12 0.36 0.56
13 0.47 0.57
14 0.49 0.58
15 0.36 0.49
平均数 0.42±0.04 0.54±0.02
本发明从采集到制备完成整个过程都是封闭状态污染率控制无限接近0％，采集到的胎盘血各方面指标均优于传统工艺。

Claims (10)

1.集运输、采集于一体的胎盘血提取装置，其特征在于，包括箱体(1)、上盖(2)、升降台(3)和控制单元(8)；
升降台(3)设置在箱体(1)中，在控制单元(8)的控制下沿箱体(1)内壁上下运动，
升降台(3)将箱体(1)内部分成上下两个区域，上部区域用于装载浸泡胎盘的保存液；
所述升降台(3)上表面设置多个突刺组织(4)，用于升降台(3)向上挤压胎盘时刺破胎盘以获取胎盘血；
上盖(2)扣合在箱体(1)的上开口处，所述上盖(2)具有取样口(7)，用于连接外部的取样装置收集胎盘血。
2.根据权利要求1所述集运输、采集于一体的胎盘血提取装置，其特征在于，控制单元(8)包括处理器(801)、温度传感器(802)、制冷单元(803)和通信模块(805)；
处理器(801)通过通信模块(805)与手机APP进行通信；
处理器(801)接收手机APP指令控制制冷单元(803)工作，处理器(801)接收手机APP指令控制升降台(3)工作；
温度传感器(802)用于监测箱体(1)内部温度，处理器(801)将该温度信息发送给手机APP。
3.根据权利要求2所述集运输、采集于一体的胎盘血提取装置，其特征在于，控制单元(8)还包括位置模块(804)，位置模块(804)用于监测箱体(1)所在位置信息，处理器(801)将所述位置信号发送给手机APP。
4.根据权利要求1所述集运输、采集于一体的胎盘血提取装置，其特征在于，还包括保温层(6)，所述保温层(6)设置在箱体(1)内壁。
5.根据权利要求1所述集运输、采集于一体的胎盘血提取装置，其特征在于，还包括显示屏(9)，所述显示屏(9)设置在上盖(2)的上表面，用于显示箱体(1)的温度信息。
6.根据权利要求1所述集运输、采集于一体的胎盘血提取装置，其特征在于，还包括提手(10)，所述提手(10)设置在上盖(2)的上表面。
7.根据权利要求1所述集运输、采集于一体的胎盘血提取装置，其特征在于，还包括观察窗(5)，所述观察窗(5)设置在箱体(1)的侧壁上，且位于箱体(1)的上部区域。
8.根据权利要求1所述集运输、采集于一体的胎盘血提取装置，其特征在于，还包括过滤网，所过滤网设置在取样口(7)的入口。
9.根据权利要求1所述集运输、采集于一体的胎盘血提取装置，其特征在于，上盖(2)为自动升降盖，由处理器(801)根据手机APP下达的指令控制完成。
10.胎盘血提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将胎盘放入箱体(1)的保存液中，并关闭上盖(2)；
步骤二、恒温状态下运输至目的地实验室；
步骤三、在生物安全柜中启动升降台(3)向上升起挤压胎盘，升降台(3)上的突刺组织(4)刺破胎盘，使胎盘中的血液流出；
步骤四、随着升降台(3)对胎盘的施压，胎盘中挤出的血液连同保存液一起通过取样口(7)排至取样装置中，完成胎盘血的提取；
本方法是基于权利要求1至权利要求9任一权利要求所述的集运输、采集于一体的胎盘血提取装置实现的。
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