CN113832003A - 一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备及提取工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及细胞制备技术领域，提供一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备及提取工艺，包括分离调整架，提取头部，分离架，所述分离调整架包括推动块，所述推动块的两侧活动连接有用于调整下降位置的转轮，所述推动块远离转轮的一侧活动连接有中央转杆，所述中央转杆的两侧均设置有用于调整压力的滑动连杆，该便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备及提取工艺，通过收集的材料通过堆积挤压气囊架，致使气囊架通过气柱带动卡板架与稳定架紧扣分离转动块的凹槽内，则增大其内部的转动平稳力，至此分离后的沉淀为脂肪干细胞外泌体，从而实现了提高了关键质液分离的稳定性，提高了脂肪干细胞外泌体的收集效率。
Description
技术领域
本发明涉及细胞制备技术领域，具体为一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备及提取工艺。
背景技术
间充质干细胞是重要的种子细胞之一，具有自我更新和多向分化潜能，其遗传信息稳定，可通过较简单的方法大量提取。与其他间充质干细胞的来源相比，脂肪组织是来源更丰富、可消耗且容易获得的组织，因此，脂肪间充质干细胞逐渐成为干细胞研究的新宠，对脂肪间充质干细胞的研究也越来越多。但是，由于脂肪间充质干细胞储存条件较苛刻，运输不便，临床应用较困难。
外泌体是一种经细胞内体途径生成并释放到细胞外的囊性小泡，由磷脂双层膜包被，其内包裹脂质、蛋白质、核酸等多种生物活性物质，电镜下观察呈杯状，是参与细胞间物质转运与信息传递的重要角色。新近研究表明，外泌体在细胞间信号通讯中发挥要作用，具有免疫调节、促进血管再生、以及介导细胞增殖、分化、迁移、凋亡等功能，维持机体的正常生理状态与参与疾病进程。其中间充质干细胞来源外泌体具有来源细胞特性，能促进受损区域细胞自我修复与组织再生，恢复组织内稳态，加速创面修复等功能。人脂肪间充质干细胞分泌的外泌体，其结构稳定，不易分解，为脂肪间充质干细胞在临床应用提供了新的可能性，目前的外泌体的提取是从细胞培养基中通过低温离心法将其从细胞中释放。
但是目前的设备使用离心法收集外泌体的提取设备操作较为复杂，致使提取时间较长，而提取的数量较少，整体的提取效率较低，且在提取过程中，由于设备内部吸力与内部离心力的不平稳，较难对其进行保存与分离，且高速离心容易导致囊泡破碎，因此，我们提出了一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备及提取工艺。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备及提取工艺，由以下具体技术手段所达成：
一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备，包括分离调整架，提取头部，分离架，所述分离调整架包括推动块，所述推动块的两侧活动连接有用于调整下降位置的转轮，所述推动块远离转轮的一侧活动连接有中央转杆，所述中央转杆的两侧均设置有用于调整压力的滑动连杆，所述推动块的一侧设置有恒定气压的废液收集管，所述提取头部包括压力转轮，所述压力转轮的外侧活动连接有用于伸缩的滑动杆，所述滑动杆设置在废液收集管的底端端口处，所述压力转轮的顶端活动连接有推杆，所述推杆的内侧开设有用于收集细胞的气管架，所述分离调整架设置在提取头部的顶端，所述分离架包括限位收集架，所述限位收集架的外侧固定连接有卡位板，所述限位收集架远离卡位板的一侧设置有分离转动块，所述分离架设置在分离调整架的一侧，所述卡位板卡接在废液收集管的一侧。
通过采用上述方案，压力转轮与滑动杆的配合，增大内部的压力，提高了混合液收取的稳定性，收集更多的外泌体，但是减缓了混合液的收取速度，且通过分离转动块与限位收集架的配合，避免低温高速离心法在收集外泌体过程中的囊泡破碎及使用更短时间获得更多的外泌体。
优选的，所述分离调整架的外侧活动连接有设备外框，所述设备外框远离分离调整架的一侧活动连接有用于收集细胞的离合分离块，所述分离架的外侧活动连接有用于分割细胞储存的增压稳定架。
通过采用上述方案，整体设备的结构联动性矫强，且较易拆卸。
优选的，所述增压稳定架包括气柱，所述气柱的两侧活动连接有用于扩张的稳定架，所述稳定架的外侧活动连接有卡板架，所述气柱的顶端活动连接有接收气杆，所述接收气杆与气柱呈密封状态设置，所述气柱设置在限位收集架的顶端端口。
通过采用上述方案，通过气柱与卡板架的配合，增大卡板架对于分离转动块的适配性，提高了分离转动块旋转时的平稳性。
优选的，所述设备外框包括安置架，所述安置架的顶端活动连接有用于控制采取量的推动杆，所述推动杆设置在分离转动块的顶端。
通过采用上述方案，致使整体的操作较为简单。
优选的，所述离合分离块包括气囊架，所述气囊架的外侧有用于控制压力的滑轨，所述滑轨设置在气柱的外侧，所述滑轨与气柱呈密封状态设置。
通过采用上述方案，通过多层的气囊架将每个不同阶段的混合液进行分离，便于后期处理。
优选的，所述气囊架的数量为多组，多组所述气囊架呈线性阵列设置在接收气杆的表面上，所述气囊架的上下两侧的端口处设置有流通管，所述气囊架的流通管在气囊架受挤压的气压推动下呈流通状态。
通过采用上述方案，使混合液保存较为简单。
优选的，所述压力转轮的数量为多组，多组所述压力转轮呈线性阵列设置在滑动杆的表面上，所述挤压块的顶端端口处活动连接有橡胶套，所述挤压块的橡胶套与推杆呈套接状态设置。
通过采用上述方案，保证了混合液每个阶段的传输，且对每次取得的混合液的体积进行固定。
优选的，所述分离转动块的外侧横截面积小于限位收集架的侧面横截面积，所述限位收集架的侧面与分离转动块的外侧相适配，所述卡板架设置在分离转动块的两侧。
通过采用上述方案，提高了分离转动块旋转时的平稳性。
一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的提取工艺，包括以下步骤：
S1：吸取混合液工序
首先通过拉动推动杆，通过设备内部的吸力通过提取头部对混合液进行吸附，而同时吸取液通过内部吸力带动压力转轮压缩，而压力转轮通过滑动杆被持续压缩，由于多组压力转轮被压缩，其内部的压强渐渐增大，致使混合液的上升速度较慢，且较为平稳，同时空气压强通过挤压挤压块带动推杆向外侧挤压，而气管架内部被渐渐挤压至内部空气消失，直至推杆移动至气管架的底端，则混合液单次吸取完成，且通过气管架内部气体体积限制，代表吸取的混合液体积一致。
S2：第一离合工序
接着通过底端第一层气囊架与第二层气囊架的流通管对吸附上的混合液进行第一次离合，离合力为380-420xg，而通过驱动带动分离转动块的转动，离合力将多余的细胞液分离至限位收集架上，限位收集架通过内部的小孔，同时混合液通过支撑压块传导至下一层。
S3：第二离合工序
第三层气囊架与第四层气囊架的流通管对吸附上的混合液进行第二次离合，离合力为1800-2200xg，同理离合力将多余的细胞液分离至限位收集架上，限位收集架通过内部的小孔，将多余的细胞液传导至限位收集架处，同时混合液通过支撑压块传导至下一层，接着下推推动块，推动块通过转轮带动滑动连杆在中央转杆上向内侧偏转，同时带动限位收集架向外侧移动，通过挤压，致使限位收集架内部所分离多余的残料储存在废液收集管处。
S4：第三离合工序
最后第五层气囊架与第六层气囊架的流通管对吸附上的混合液进行第二次离合，离合力为100000-140000xg，而其内部的离心力远大于前两次，则收集的材料通过堆积挤压气囊架，致使气囊架通过气柱带动卡板架与稳定架紧扣分离转动块的凹槽内，则增大其内部的转动平稳力，至此分离后的沉淀为脂肪干细胞外泌体。
本发明具备以下有益效果：
1、该便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备及提取工艺，通过空气压强通过挤压挤压块带动推杆向外侧挤压，而气管架内部被渐渐挤压至内部空气消失，直至推杆移动至气管架的底端，则混合液单次吸取完成，且通过气管架内部气体体积限制，代表吸取的混合液体积一致，从而实现了提取的数量较为平均，且整体的提取效率较高，避免在提取过程中内部的细胞受挤压而损坏。
2、该便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备及提取工艺，通过离合力将多余的细胞液分离至限位收集架上，限位收集架通过内部的小孔，将多余的细胞液传导至限位收集架处，同时混合液通过支撑压块传导至下一层，接着下推推动块，推动块通过转轮带动滑动连杆在中央转杆上向内侧偏转，同时带动限位收集架向外侧移动，通过挤压，致使限位收集架内部所分离多余的残料储存在废液收集管处，从而实现了较为简单的将多余的分离液进行处理，且保证混合液的分离合理进行。
3、该便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备及提取工艺，通过收集的材料通过堆积挤压气囊架，致使气囊架通过气柱带动卡板架与稳定架紧扣分离转动块的凹槽内，则增大其内部的转动平稳力，至此分离后的沉淀为脂肪干细胞外泌体，从而实现了提高了关键质液分离的稳定性，提高了脂肪干细胞外泌体的收集效率。
附图说明
图1为本发明设备外框结构示意图；
图2为本发明提取头部结构示意图；
图3为本发明分离调整架结构示意图；
图4为本发明分离架结构示意图；
图5为本发明支撑压块结构示意图；
图6为本发明增压稳定架结构示意图；
图7为本发明气柱结构示意图。
图中：1、设备外框；101、安置架；102、推动杆；2、分离调整架；201、转轮；202、推动块；203、中央转杆；204、滑动连杆；205、废液收集管；3、离合分离块；301、气囊架；302、滑轨；4、提取头部；401、压力转轮；402、滑动杆；403、支撑压块；404、挤压块；405、推杆；406、气管架；5、分离架；501、限位收集架；502、卡位板；503、分离转动块；6、增压稳定架；601、气柱；602、稳定架；603、卡板架；604、接收气杆。
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。
请参阅图1-4，实施例一：一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备，包括分离调整架2，提取头部4，分离架5，分离调整架2包括推动块202，推动块202的两侧活动连接有用于调整下降位置的转轮201，推动块202远离转轮201的一侧活动连接有中央转杆203，中央转杆203的两侧均设置有用于调整压力的滑动连杆204，推动块202的一侧设置有恒定气压的废液收集管205，提取头部4包括压力转轮401，压力转轮401的外侧活动连接有用于伸缩的滑动杆402，滑动杆402设置在废液收集管205的底端端口处，压力转轮401的顶端活动连接有推杆405，推杆405的内侧开设有用于收集细胞的气管架406，分离调整架2设置在设备外框1的底端，分离架5包括限位收集架501，限位收集架501的外侧固定连接有卡位板502，限位收集架501远离卡位板502的一侧设置有分离转动块503，分离架5设置在分离调整架2的一侧，卡位板502卡接在废液收集管205的一侧，压力转轮401与滑动杆402的配合，增大内部的压力，提高了混合液收取的稳定性，但是减缓了混合液的收取速度，且通过分离转动块503与限位收集架501的配合，快速将混合液分离，保证装置的稳定性，避免低温高速离心法在收集外泌体过程中的囊泡破碎及使用更短时间获得更多的外泌体，压力转轮401的数量为多组，多组压力转轮401呈线性阵列设置在滑动杆402的表面上，挤压块404的顶端端口处活动连接有橡胶套，挤压块404的橡胶套与推杆405呈套接状态设置，保证了混合液每个阶段的传输，且对每次取得的混合液的体积进行固定，分离转动块503的外侧横截面积小于限位收集架501的侧面横截面积，限位收集架501的侧面与分离转动块503的外侧相适配，卡板架603设置在分离转动块503的两侧，提高了分离转动块503旋转时的平稳性。
请参阅图5-7，实施例二：分离调整架2的外侧活动连接有设备外框1，设备外框1远离分离调整架2的一侧活动连接有用于收集细胞的离合分离块3，整体设备的结构联动性矫强，且较易拆卸，分离架5的外侧活动连接有用于分割细胞储存的增压稳定架6，增压稳定架6包括气柱601，气柱601的两侧活动连接有用于扩张的稳定架602，稳定架602的外侧活动连接有卡板架603，气柱601的顶端活动连接有接收气杆604，接收气杆604与气柱601呈密封状态设置，气柱601设置在限位收集架501的顶端端口，通过气柱601与卡板架603的配合，增大卡板架603对于分离转动块503的适配性，提高了分离转动块503旋转时的平稳性，设备外框1包括安置架101，安置架101的顶端活动连接有用于控制采取量的推动杆102，推动杆102设置在分离转动块503的顶端。
请参阅图4-7，实施例三：离合分离块3包括气囊架301，气囊架301的外侧有用于控制压力的滑轨302，滑轨302设置在气柱601的外侧，滑轨302与气柱601呈密封状态设置，通过多层的气囊架301将每个不同阶段的混合液进行分离，便于后期处理，气囊架301的数量为多组，多组气囊架301呈线性阵列设置在接收气杆604的表面上，气囊架301的上下两侧的端口处设置有流通管，气囊架301的流通管在气囊架301受挤压的气压推动下呈流通状态，使混合液保存较为简单。
一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的提取工艺，包括以下步骤：
S1：吸取混合液工序
首先通过拉动推动杆102，通过设备内部的吸力通过提取头部4对混合液进行吸附，而同时吸取液通过内部吸力带动压力转轮401压缩，而压力转轮401通过滑动杆402被持续压缩，由于多组压力转轮401被压缩，其内部的压强渐渐增大，致使混合液的上升速度较慢，且较为平稳，同时空气压强通过挤压挤压块404带动推杆405向外侧挤压，而气管架406内部被渐渐挤压至内部空气消失，直至推杆405移动至气管架406的底端，则混合液单次吸取完成，且通过气管架406内部气体体积限制，代表吸取的混合液体积一致。
S2：第一离合工序
接着通过底端第一层气囊架第二层气囊架的流通管对吸附上的混合液进行第一次离合，离合力为380-420xg，而通过驱动带动分离转动块503的转动，离合力将多余的细胞液分离至限位收集架501上，限位收集架501通过内部的小孔，同时混合液通过支撑压块403传导至下一层。
S3：第二离合工序
第三层气囊架301与第四层气囊架301的流通管对吸附上的混合液进行第二次离合，离合力为1800-2200xg，同理离合力将多余的细胞液分离至限位收集架501上，限位收集架501通过内部的小孔，将多余的细胞液传导至限位收集架501处，同时混合液通过支撑压块403传导至下一层，接着下推推动块202，推动块202通过转轮201带动滑动连杆204在中央转杆203上向内侧偏转，同时带动限位收集架501向外侧移动，通过挤压，致使限位收集架501内部所分离多余的残料储存在废液收集管205处。
S4：第三离合工序
最后第五层气囊架301与第六层气囊架301的流通管对吸附上的混合液进行第二次离合，离合力为100000-140000xg，而其内部的离心力远大于前两次，则收集的材料通过堆积挤压气囊架301，致使气囊架301通过气柱601带动卡板架603与稳定架602紧扣分离转动块503的凹槽内，则增大其内部的转动平稳力，至此分离后的沉淀为脂肪干细胞外泌体。
工作原理：通过拉动推动杆102，通过设备内部的吸力通过提取头部4对混合液进行吸附，而同时吸取液通过内部吸力带动压力转轮401压缩，而压力转轮401通过滑动杆402被持续压缩，由于多组压力转轮401被压缩，其内部的压强渐渐增大，致使混合液的上升速度较慢，且较为平稳，同时空气压强通过挤压挤压块404带动推杆405向外侧挤压，而气管架406内部被渐渐挤压至内部空气消失，直至推杆405移动至气管架406的底端，则混合液单次吸取完成，且通过气管架406内部气体体积限制，代表吸取的混合液体积一致，从而实现了提取的数量较为平均，且整体的提取效率较高，避免在提取过程中内部的细胞受挤压而损坏。
通过底端第一层气囊架301与第二层气囊架301的流通管对吸附上的混合液进行第一次离合，离合力为380-420xg，而通过驱动带动分离转动块503的转动，离合力将多余的细胞液分离至限位收集架501上，限位收集架501通过内部的小孔，同时混合液通过支撑压块403传导至下一层，第三层气囊架301与第四层气囊架301的流通管对吸附上的混合液进行第二次离合，离合力为1800-2200xg，同理离合力将多余的细胞液分离至限位收集架501上，限位收集架501通过内部的小孔，将多余的细胞液传导至限位收集架501处，同时混合液通过支撑压块403传导至下一层，接着下推推动块202，推动块202通过转轮201带动滑动连杆204在中央转杆203上向内侧偏转，同时带动限位收集架501向外侧移动，通过挤压，致使限位收集架501内部所分离多余的残料储存在废液收集管205处，从而实现了较为简单的将多余的分离液进行处理，且保证混合液的分离合理进行。
第五层气囊架301与第六层气囊架301的流通管对吸附上的混合液进行第二次离合，离合力为100000-140000xg，而其内部的离心力远大于前两次，则收集的材料通过堆积挤压气囊架301，致使气囊架301通过气柱601带动卡板架603与稳定架602紧扣分离转动块503的凹槽内，则增大其内部的转动平稳力，至此分离后的沉淀为脂肪干细胞外泌体，从而实现了提高了关键质液分离的稳定性，提高了脂肪干细胞外泌体的收集效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备，包括分离调整架(2)，提取头部(4)，分离架(5)，其特征在于：所述分离调整架(2)包括推动块(202)，所述推动块(202)的两侧活动连接有用于调整下降位置的转轮(201)，所述推动块(202)远离转轮(201)的一侧活动连接有中央转杆(203)，所述中央转杆(203)的两侧均设置有用于调整压力的滑动连杆(204)，所述推动块(202)的一侧设置有恒定气压的废液收集管(205)，所述提取头部(4)包括压力转轮(401)，所述压力转轮(401)的外侧活动连接有用于伸缩的滑动杆(402)，所述滑动杆(402)设置在废液收集管(205)的底端端口处，所述压力转轮(401)的顶端活动连接有推杆(405)，所述推杆(405)的内侧开设有用于收集细胞的气管架(406)，所述分离调整架(2)设置在提取头部(4)的顶端，所述分离架(5)包括限位收集架(501)，所述限位收集架(501)的外侧固定连接有卡位板(502)，所述限位收集架(501)远离卡位板(502)的一侧设置有分离转动块(503)，所述分离架(5)设置在分离调整架(2)的一侧，所述卡位板(502)卡接在废液收集管(205)的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备，其特征在于：所述分离调整架(2)的外侧活动连接有设备外框(1)，所述设备外框(1)远离分离调整架(2)的一侧活动连接有用于收集细胞的离合分离块(3)，所述分离架(5)的外侧活动连接有用于分割细胞储存的增压稳定架(6)。
3.根据权利要求2所述的一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备，其特征在于：所述增压稳定架(6)包括气柱(601)，所述气柱(601)的两侧活动连接有用于扩张的稳定架(602)，所述稳定架(602)的外侧活动连接有卡板架(603)，所述气柱(601)的顶端活动连接有接收气杆(604)，所述接收气杆(604)与气柱(601)呈密封状态设置，所述气柱(601)设置在限位收集架(501)的顶端端口。
4.根据权利要求3所述的一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备，其特征在于：所述设备外框(1)包括安置架(101)，所述安置架(101)的顶端活动连接有用于控制采取量的推动杆(102)，所述推动杆(102)设置在分离转动块(503)的顶端。
5.根据权利要求4所述的一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备，其特征在于：所述离合分离块(3)包括气囊架(301)，所述气囊架(301)的外侧有用于控制压力的滑轨(302)，所述滑轨(302)设置在气柱(601)的外侧，所述滑轨(302)与气柱(601)呈密封状态设置。
6.根据权利要求5所述的一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备，其特征在于：所述气囊架(301)的数量为多组，多组所述气囊架(301)呈线性阵列设置在接收气杆(604)的表面上，所述气囊架(301)的上下两侧的端口处设置有流通管，所述气囊架(301)的流通管在气囊架(301)受挤压的气压推动下呈流通状态。
7.根据权利要求6所述的一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备，其特征在于：所述压力转轮(401)的数量为多组，多组所述压力转轮(401)呈线性阵列设置在滑动杆(402)的表面上，所述挤压块(404)的顶端端口处活动连接有橡胶套，所述挤压块(404)的橡胶套与推杆(405)呈套接状态设置。
8.根据权利要求7所述的一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的设备，其特征在于：所述分离转动块(503)的外侧横截面积小于限位收集架(501)的侧面横截面积，所述限位收集架(501)的侧面与分离转动块(503)的外侧相适配，所述卡板架(603)设置在分离转动块(503)的两侧。
9.根据权利要求8所述的一种便于提取制备脂肪干细胞外泌体的提取工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：吸取混合液工序
首先通过拉动推动杆(102)，通过设备内部的吸力通过提取头部(4)对混合液进行吸附，而同时吸取液通过内部吸力带动压力转轮(401)压缩，而压力转轮(401)通过滑动杆(402)被持续压缩，由于多组压力转轮(401)被压缩，其内部的压强渐渐增大，致使混合液的上升速度较慢，且较为平稳，同时空气压强通过挤压挤压块(404)带动推杆(405)向外侧挤压，而气管架(406)内部被渐渐挤压至内部空气消失，直至推杆(405)移动至气管架(406)的底端，则混合液单次吸取完成，且通过气管架(406)内部气体体积限制，代表吸取的混合液体积一致；
S2：第一离合工序
接着通过底端第一层气囊架(301)与第二层气囊架(301)的流通管对吸附上的混合液进行第一次离合，离合力为380-420xg，而通过驱动带动分离转动块(503)的转动，离合力将多余的细胞液分离至限位收集架(501)上，限位收集架(501)通过内部的小孔，同时混合液通过支撑压块(403)传导至下一层；
S3：第二离合工序
第三层气囊架(301)与第四层气囊架(301)的流通管对吸附上的混合液进行第二次离合，离合力为1800-2200xg，同理离合力将多余的细胞液分离至限位收集架(501)上，限位收集架(501)通过内部的小孔，将多余的细胞液传导至限位收集架(501)处，同时混合液通过支撑压块(403)传导至下一层，接着下推推动块(202)，推动块(202)通过转轮(201)带动滑动连杆(204)在中央转杆(203)上向内侧偏转，同时带动限位收集架(501)向外侧移动，通过挤压，致使限位收集架(501)内部所分离多余的残料储存在废液收集管(205)处；
S4：第三离合工序
最后第五层气囊架(301)与第六层气囊架(301)的流通管对吸附上的混合液进行第二次离合，离合力为100000-140000xg，而其内部的离心力远大于前两次，则收集的材料通过堆积挤压气囊架(301)，致使气囊架(301)通过气柱(601)带动卡板架(603)与稳定架(602)紧扣分离转动块(503)的凹槽内，则增大其内部的转动平稳力，至此分离后的沉淀为脂肪干细胞外泌体。
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