[实用新型]一种用于生物样本体外纯化处理的套管及离心容器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于生物样本体外纯化处理的套管及离心容器，属于生物医药技术领域。

背景技术

利用离心法体外富集生物样本中的生物颗粒是生物学研究中应用最为广泛的一项技术。许多生物颗粒均可以通过离心法这一技术实现富集，例如，动物或植物的细胞、亚细胞结构、细菌、病毒或生物大分子等。这些在悬液中的生物颗粒在离心作用下的表现主要取决于生物颗粒的大小和密度，这可以通过斯托克斯方程(Stokes equation)得到解释。斯托克斯方程(见下式)描述了球形颗粒在液体介质中受到离心作用时运动速率的变化规律：

v=d2(p2-p1)×g18n]]>

其中：d代表球形颗粒的直径，p₂代表球形颗粒的密度，p₁代表液体介质的密度，n代表液体介质的粘度，g代表离心力。通过斯托克斯方程可知，当颗粒和液体介质的密度相等时，颗粒在离心场中的沉降速率为零，这是利用离心法富集特定生物颗粒的理论基础。例如，利用离心法体外富集人血液样本中的淋巴细胞时，由于人淋巴细胞的密度约为1.077g/cm³，可以利用密度同为1.077g/cm³的密度介质实现从人血液样本中富集淋巴细胞的这一过程；又如，DNA的密度在1.500-1.800g/cm³之间，则应选用可以配制成该密度范围溶液的氯化铯或硫酸铯等原料作为密度介质配方。

利用离心原理进行生物样本体外纯化处理，即从生物样本中富集生物颗粒的步骤是基本相似的。例如，利用密度介质进行血液中人淋巴细胞的体外富集时，其一般操作步骤包括：(1)用一定比例的平衡盐溶液或生理盐水对血液样本进行预稀释；(2)将稀释后的血液样本小心地沿离心容器壁加入预装有密度介质的离心容器中，保持样本与介质的界面清晰，不发生混合，这一过程是保证富集效果的关键步骤，常被称为“铺血”；(3)在一定温度和一定离心条件下进行离心，例如20℃时，离心力为400g的条件下离心30分钟；(4)小心从离心机中取出装有样本的离心容器，利用巴斯德吸管或移液管等装置吸取富集在样本和介质层交界面处的“白膜层”；(5)用一定比例的平衡盐溶液、生理盐水或细胞培养基洗涤得到的细胞产品，除去血小板、细胞碎片与部分死细胞，以及残余的密度介质；(6)将得到的细胞悬液用于细胞培养等后续实验。

为实现良好的富集效果，上述操作步骤对于操作者的技术要求是十分高的。例如，在上述步骤(2)的操作中，操作者必须将稀释后的血液样本非常小心地缓缓铺在密度介质之上，保持样本与介质的界面清晰，不发生混合。这是因为，如果血液样本与密度介质发生混合，最终富集在样本和介质层之间的“白膜层”将变得非常松散，且含有大量红细胞污染，这不仅会给步骤(4)中的收集操作带来视觉判断上的障碍，还会对目的细胞的收率和纯度产生严重的不良影响。因此，“铺血”这一操作的特点是既费时、又费力，对于操作者的技术要求高，不利于实现规模化处理，特别是用于临床治疗用途时，大量血液样本的规模化处理是一大技术难题。又例如，在上述步骤(4)的操作中，操作者首先需要对“白膜层”的位置进行准确判断，然后利用巴斯德吸管或移液管等装置伸入液面以下吸取富集在这一区域的目的细胞，这不仅费时费力，且随着目的细胞不断地被吸出，白膜层的厚度逐渐缩小，外观和位置也越来越不明显，这对于操作者何时应停止吸取操作的判断再次提出了较高的要求，如果操作者对细胞的余量出现判断上的失误，提前停止了吸取操作，则目的细胞的收率将明显降低。