RU2089222C1 - Apparatus for magnetic separation of cells - Google Patents
Apparatus for magnetic separation of cells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2089222C1 RU2089222C1 RU95103027A RU95103027A RU2089222C1 RU 2089222 C1 RU2089222 C1 RU 2089222C1 RU 95103027 A RU95103027 A RU 95103027A RU 95103027 A RU95103027 A RU 95103027A RU 2089222 C1 RU2089222 C1 RU 2089222C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- container
- sorbent
- cells
- immunomagnetic
- Prior art date
Links
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 54
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 22
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 22
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 17
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000000427 antigen Substances 0.000 claims description 4
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 claims description 4
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 claims description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 210000000777 hematopoietic system Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 claims 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 abstract description 10
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 4
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002607 hemopoietic effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 5
- 102100031573 Hematopoietic progenitor cell antigen CD34 Human genes 0.000 description 4
- 101000777663 Homo sapiens Hematopoietic progenitor cell antigen CD34 Proteins 0.000 description 4
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 238000010322 bone marrow transplantation Methods 0.000 description 2
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 208000030507 AIDS Diseases 0.000 description 1
- 206010061819 Disease recurrence Diseases 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- 229940127219 anticoagulant drug Drugs 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010836 blood and blood product Substances 0.000 description 1
- 229940125691 blood product Drugs 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 210000003958 hematopoietic stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- 238000011368 intensive chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 description 1
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000005087 mononuclear cell Anatomy 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и преимущественно предназначено для использования при лечении злокачественных заболеваний человека, связанном с аутотрансплантацией костного мозга после хирургического удаления опухоли и интенсивной химиотерапии, путем очистки и пересадки собственного костного мозга, что исключает его отторжение. The invention relates to medicine, namely to oncology, and is mainly intended for use in the treatment of human malignant diseases associated with autologous bone marrow transplantation after surgical removal of the tumor and intensive chemotherapy, by cleaning and transplanting your own bone marrow, which excludes its rejection.
Изобретение может применяться также при лечении различных злокачественных заболеваний кроветворной системы человека. The invention can also be used in the treatment of various malignant diseases of the human blood-forming system.
Возможно использование изобретения для исследований в области вирусологии, с целью разработки методов лечения таких заболеваний, как СПИД и др. а также в научно-исследовательских учреждениях для негативной и позитивной сепарации клеток при решении фундаментальных медицинских и биологических проблем. It is possible to use the invention for research in the field of virology, with the aim of developing methods for treating diseases such as AIDS, etc., as well as in research institutions for negative and positive cell separation in solving fundamental medical and biological problems.
Аутотрансплантация костного мозга в онкологии -это комплексная медицинская технология, включающая забор костного мозга, выделение мононуклеаров, их разделение и/или лекарственную обработку (при необходимости), заморозку и хранение, проведение больному высокодозной химиотерапии (или облучения), собственно трансплантацию костного мозга и ведение больного в остром посттрансплантационном периоде. Bone marrow autotransplantation in oncology is a comprehensive medical technology, including bone marrow sampling, isolation of mononuclear cells, their separation and / or drug treatment (if necessary), freezing and storage, high-dose chemotherapy (or radiation) for the patient, bone marrow transplantation and management patient in the acute post-transplant period.
Известен способ разделения клеток (а.с. N 1169615), основанный на связывании злокачественных или здоровых клеток со специфическими антителами с липосомами, содержащими монокристаллы ферромагнитного материала, при этом разделение осуществляют в неоднородном магнитном поле. A known method of separation of cells (and.with. N 1169615), based on the binding of malignant or healthy cells with specific antibodies with liposomes containing single crystals of ferromagnetic material, while the separation is carried out in an inhomogeneous magnetic field.
Фирмой Baxter (USA) для иммуноселективной сепарации клеток созданы ряд систем магнитной сепарации клеток. Baxter (USA) developed a number of magnetic cell separation systems for immunoselective cell separation.
Система магнитной сепарации клеток Isolex 50 предназначается для позитивного отбора кроветворных клеток. Система Isolex 50 содержит контейнер с физиологическим раствором, съемный контейнер для суспензии клеток, магнитной системы, механизма приведены в движение магнитов. The Isolex 50 magnetic cell separation system is designed for the positive selection of hematopoietic cells. The Isolex 50 system contains a container with physiological saline, a removable container for a suspension of cells, a magnetic system, a mechanism powered by magnets.
Система Isolex 50 предназначается только для исследовательских целей. The Isolex 50 is for research use only.
Разработанная система Isolex 300 аналогична системе Isolex 50, рассчитана на одновременную очистку до 300 мл и предназначена для клинического использования. The developed Isolex 300 system is similar to the Isolex 50 system, designed for simultaneous purification of up to 300 ml and is intended for clinical use.
Система магнитной сепарации клеток MaxSep предназначена для сепарации клеток с использованием негативной и позитивной иммуноселекции. Устройство MaxSep состоит из нескольких пластмассовых контейнеров, соединенных между собой эластичными полихлорвиниловыми трубками, блоков магнитной системы, перистальтического насоса, блока управления. При имунно-селективной сепарации используется иммуномагнитный сорбент, состоящий из гладких, однородных нетоксичных магнитных шариков, покрытых полистиролом и соединенных с антителами. The MaxSep Magnetic Cell Separation System is designed to separate cells using negative and positive immunoselection. MaxSep device consists of several plastic containers interconnected by flexible PVC pipes, blocks of the magnetic system, peristaltic pump, control unit. In immune-selective separation, an immunomagnetic sorbent is used, consisting of smooth, uniform, non-toxic magnetic balls coated with polystyrene and connected to antibodies.
К недостаткам системы магнитной сепарации клеток следует отнести:
отсутствие в системе встроенных устройств для инкубации (нагрев, перемешивание) суспензии клеток с иммуномагнитным сорбентом.The disadvantages of the system of magnetic separation of cells include:
the absence in the system of built-in devices for incubation (heating, mixing) of a suspension of cells with an immunomagnetic sorbent.
Инкубация производится в отдельных специальных дорогостоящих инкубаторах, что удорожает процесс сепарации клеток, нарушается единый технологический процесс очистки, что отрицательно сказывается на выполнении требований стерильности;
отсутствует возможность многократного повторения процесса очистки с использованием одного и того же комплекта контейнеров, из-за чего уменьшается степень очистки клеток при позитивной селекции;
отсутствие нагрева и регулирования температуры суспензии клеток в процессе очистки, что повышает вероятность снижения жизнедеятельности клеток;
при позитивной селекции разделение клеток от иммуномагнитного сорбента осуществляется вне системы;
отсутствие автоматизации процесса очистки.Incubation is carried out in separate special expensive incubators, which makes the cell separation process more expensive, the unified cleaning process is violated, which negatively affects the fulfillment of sterility requirements;
there is no possibility of repeated repetition of the purification process using the same set of containers, which reduces the degree of purification of cells with positive selection;
the lack of heating and temperature control of the cell suspension during the cleaning process, which increases the likelihood of a decrease in cell activity;
with positive selection, the separation of cells from the immunomagnetic sorbent is carried out outside the system;
lack of automation of the cleaning process.
В качестве прототипа берется устройство для магнитной сепарации клеток MaxSep. As a prototype, a device for magnetic separation of MaxSep cells is taken.
Цель изобретения заключается в повышении степени очистки с одновременным ускорением процессов инкубации и фракционирования клеток. The purpose of the invention is to increase the degree of purification while accelerating the processes of incubation and fractionation of cells.
Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве магнитной сепарации клеток MaxSep, состоящем из контейнера с суспензией клеток кроветворной системы и иммуномагнитным сорбентом, контейнера с физиологическим раствором, контейнера для сбора антиген-позитивных (АГ+) клеток и контейнера для сбора физраствора с антиген-негативными клетками, соединенных эластичными трубками, блока магнитной системы, блока управления, введены блок перемешивания суспензии клеток с иммуномагнитным сорбентом, блок термоэлементов и блок регулирования и поддержания температуры суспензии клеток и иммуномагнитного сорбента, блок электромагнитных клапанов, контейнер с ферментом, блок дозированной подачи фермента, блок термоэлементов с блоком регулирования и поддержания температуры физраствора.Антиген-позитивные (АГ+) клетки имеют на поверхности дертиминанту,специфичную для моноклональных антител, привязанных к иммуномагнитному сорбенту.Все остальные клетки,не несущие такие детерминанты,являются антиген-негативными (АГ-). This goal is achieved by the fact that in the known MaxSep magnetic cell separation device, consisting of a container with a suspension of hematopoietic system cells and an immunomagnetic sorbent, a container with physiological saline, a container for collecting antigen-positive (AG +) cells and a container for collecting saline from antigen negative cells connected by elastic tubes, a block of the magnetic system, a control block, a block for mixing a suspension of cells with an immunomagnetic sorbent, a block of thermocouples and a control block are introduced and maintaining the temperature of the cell suspension and the immunomagnetic sorbent, the block of electromagnetic valves, the container with the enzyme, the block of the dosed supply of the enzyme, the block of thermocouples with the block for regulating and maintaining the temperature of the saline solution. Antigen-positive (AG +) cells have a dermatant specific for monoclonal antibodies on the surface, attached to an immunomagnetic sorbent. All other cells that do not carry such determinants are antigen-negative (AG-).
При этом выходы блока управления соединены со входами блока электромагнитных клапанов, блока перемешивания с закрепленным на нем контейнером с суспензией клеток и иммуномагнитным сорбентом, блока дозированной подачи ферментов, блока магнитной системы, блока регулирования и поддержания температуры суспензии клеток и иммуномагнитного сорбента и блока регулирования и поддержания температуры физраствора, выход блока регулирования и поддержания температуры суспензии клеток и иммуномагнитного сорбента соединен со входом блока термоэлементов суспензии клеток иммуномагнитного сорбента, закрепленного с блоком перемешивания. The outputs of the control unit are connected to the inputs of the solenoid valve block, the mixing block with a container with a cell suspension and an immunomagnetic sorbent attached to it, the enzyme dosed supply block, the magnetic system block, the cell suspension and temperature control unit and the immunomagnetic sorbent, and the control and maintenance block the temperature of saline solution, the output of the control unit and maintain the temperature of the cell suspension and immunomagnetic sorbent is connected to the input of the thermoelectric unit cops of a suspension of cells of an immunomagnetic sorbent fixed with a mixing unit.
Выход блока регулирования и поддержания температуры физраствора соединен со входом блока термоэлементов физраствора, с закрепленным на нем контейнером для физраствора. Выход блока дозированной подачи ферментов соединен со входом контейнера ферментов, выход которого соединен посредством эластичной трубки с контейнером суспензии клеток и иммуномагнитного сорбента. The output of the block for regulating and maintaining the temperature of saline solution is connected to the input of the block of thermoelements of saline solution, with a container for saline solution mounted on it. The output of the dosed enzyme supply unit is connected to the input of the enzyme container, the output of which is connected via an elastic tube to a container of cell suspension and an immunomagnetic sorbent.
Предлагаемые технические решения позволяют получить следующие преимущества по сравнению с имеющимися аналогами и прототипом:
повышение степени очистки с одновременным ускорением процессов инкубации и фракционирования клеток достигаемое введением блока для перемешивания суспензии клеток с иммуномагнитным сорбентом и устройства для нагрева и регулирования температуры суспензии клеток, с одновременной возможностью многократного повторения процесса очистки с использованием одного и того же комплекта контейнеров;
возможность проведения как позитивной, так и негативной селекции клеток;
низкая вероятность повреждения АГ+ клеток в результате задания и поддержания необходимой температуры в процессе очистки;
полная автоматизация процесса очистки, в результате чего уменьшается время очистки;
единый технологический процесс при позитивной селекции, включающий сцепление АГ+ клеток с иммуномагнитным сорбентом, очистка их от АГ- клеток, дальнейшее разделение АГ+ клеток от иммуномагнитного сорбента, проводимое в автоматическом режиме, приводит к повышению стерильности и уменьшению повреждения АГ+ клеток. На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства;на фиг.2- циклограмма.The proposed technical solutions allow you to get the following advantages compared to existing analogues and prototype:
an increase in the degree of purification with simultaneous acceleration of the processes of incubation and fractionation of cells achieved by the introduction of a unit for mixing a suspension of cells with an immunomagnetic sorbent and a device for heating and controlling the temperature of the suspension of cells, with the possibility of multiple repetitions of the cleaning process using the same set of containers;
the ability to conduct both positive and negative cell selection;
low probability of damage to AG + cells as a result of setting and maintaining the required temperature during the cleaning process;
full automation of the cleaning process, resulting in reduced cleaning time;
a single technological process with positive selection, including adhesion of AH + cells to an immunomagnetic sorbent, their purification from AH cells, further separation of AH + cells from an immunomagnetic sorbent carried out in an automatic mode, leads to increased sterility and reduced damage to AH + cells. In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; figure 2 is a sequence diagram.
Устройство магнитной сепарации клеток состоит из контейнера с физраствором 1, контейнера АГ+ клетками 2, контейнера с АГ- клетками 3, эластичных трубок 4 и 5, блока термоэлементов 6 с блоком регулирования и поддержания температуры физраствора 7, блока электромагнитных клапанов 8, контейнера с ферментом 9, блока дозированной подачи фермента 10, блока магнитной системы 11, контейнера с суспензией клеток и иммуномагнитного сорбента 12, блока перемешивания 13, блока термоэлементов 14 с блоком регулирования и поддержания температуры суспензии клеток и иммуномагнитного сорбента 15, блока управления 16. The device for magnetic separation of cells consists of a container with saline solution 1, a container of AG +
В качестве контейнеров 1, 2, 3 и 12 могут использоваться пластмассовые стерильные мешки (пакеты) для хранения препаратов крови, выпускаемые заводом "Синтез" г. Курган или фирмы Hambro. В качестве эластичных трубок 4, 5 для соединения контейнеров используются выпускаемые серийно полихлорвиниловые трубки. Термоэлементы 6, 14 в зависимости от задаваемой температуры нагрева могут быть выполнены в виде обычного нагревательного элемента (например, спирали) или с использованием термоэлектрических элементов типа "Пельтье". Питание термоэлементов осуществляется от интегрального стабилизатора, выполненного, например, на микросхемах серии 142 и двух- составных транзисторов. As
Устройство блоков 7 и 15 регулирования и поддержание температуры физраствора, суспензии клеток и иммуномагнитного сорбента аналогично, собраны на двух операционных усилителях и формируют пропорциональный закон изменения регулирующего воздействия. На первом операционном усилителе собран формирователь сигнала ошибки регулирования, на втором суммирующий усилитель. The device blocks 7 and 15 regulation and maintaining the temperature of saline, cell suspension and immunomagnetic sorbent in the same way, collected on two operational amplifiers and form a proportional law of change of the regulatory effect. At the first operational amplifier, a shaper of the control error signal is assembled, at the second, a summing amplifier.
Данная схема регулирования имеет две особенности: первая формирователь ошибки регулирования собран по мостовой схеме на операционном усилителе с демпфирующим звеном, вторая управление температурой осуществляется через цепь обратной связи интегрально-стабилизированного источника питания. В качестве термодатчиков применен транзистор, включенный по диодной схеме. Термодатчики располагаются на контейнерах с суспензией и физраствором. This control circuit has two features: the first control error driver is assembled according to the bridge circuit on an operational amplifier with a damping element, the second temperature control is carried out through the feedback circuit of the integrated stabilized power source. A transistor connected by a diode circuit is used as temperature sensors. Thermal sensors are located on containers with suspension and saline.
Блок электромагнитных клапанов состоит из четырех идентичных электромагнитов, подвижные сердечники которых по командам с блока управления открывают или закрывают эластичные трубки, по которым поступает соответствующий состав. В качестве контейнера 9 с ферментом используется, например, одноразовый стерильный шприц. The solenoid valve block consists of four identical electromagnets, the movable cores of which, on commands from the control unit, open or close the elastic tubes, through which the corresponding composition arrives. As the container 9 with the enzyme, for example, a disposable sterile syringe is used.
Блок дозированной подачи фермента 10 представляет управляемый привод, выполненный, например, на шаговом двигателе, который по команде с блока управления перемещает с помощью штока поршень шприца. The dosed supply unit of the enzyme 10 is a controllable drive made, for example, on a stepper motor, which, on a command from the control unit, moves the piston of the syringe using the rod.
Блок для перемешивания 13 представляет собой поворотное основание с закрепленным на ней контейнером с суспензией клеток и иммуномагнитным сорбентом. Основание блока перемешивания имеет опоры, относительно которых контейнер может прокачиваться по командам с блока управления 16 и приводимым в движение управляемым приводом, выполненным, например, на шаговом двигателе. The mixing unit 13 is a rotary base with a container attached to it with a suspension of cells and an immunomagnetic sorbent. The base of the mixing unit has supports, relative to which the container can be pumped by commands from the control unit 16 and driven by a controlled drive made, for example, on a stepper motor.
Блок управления 16 представляет из себя программное устройство, выполненное с применением однокристального процессора, обеспечивающее цикличность работы всех входящих в устройство блоков согласно циклограмме.Кроме того, в блоке управления размещен блок питания, обеспечивающий необходимыми условиями напряжений все электронные и электромеханические узлы. The control unit 16 is a software device made using a single-chip processor, which ensures the cyclic operation of all units included in the device according to the sequence diagram. In addition, the control unit contains a power supply unit that provides all the electronic and electromechanical components with the necessary voltage conditions.
Устройство магнитной сепарации клеток работает следующим образом. Работу устройства рассмотрим на примере очистки костного мозга путем выделения из него с помощью метода позитивной селекции стволовых клеток, являющихся предшественниками клеток кроветворной системы (СД34+), осуществляемой в соответствии с циклограммой, приведенной на фиг. 2. Определенное количество костного мозга (100-300 мл в зависимости от массы тела больного) помещают в контейнер 12, разбавляют с использованием физиологического раствора и противосвертывающих препаратов (например, гепарин). Далее в приготовленный раствор помещают иммуномагнитный сорбент, состоящий из магнитоуправляемых капсул (частицы железа, покрытие полистиролом), связанных с моноклональными антителами, специфичных к стволовым клеткам костного мозга (СД34+). Соединяют контейнер 12 с контейнерами 1, 2, 3 и 9 с помощью эластичных трубок с соблюдением требований стерильности. При этом эластичные трубки 4 и 5 пережаты пружинами электроклапанов 8. Контейнер 1 устанавливают на блок термоэлементов 6, а контейнер 12 на блок перемешивания 13 с закрепленным на нем также блоком термоэлементов 14. Соединяют контейнер с ферментом 9 с блоком дозированной подачи фермента 10. После включения напряжения питания начинается работа устройства в автоматическом режиме в соответствии с циклограммой (фиг. 2). Система перемешивания (прокачка контейнера) 18 начинает функционировать одновременно с включением системы нагрева суспензии и физраствора 17 для уменьшения времени выхода на режим стабилизации и исключения локальных перегревов суспензии. Таким образом происходит процесс инкубации, т.е. магнитоуправляемые капсулы с моноклональными антителами в силу специфичности сцепляются только со ствольными клетками костного мозга (СД34+). A device for the magnetic separation of cells works as follows. We will consider the operation of the device using the example of bone marrow purification by isolation from it using the positive selection of stem cells, which are the precursors of the hematopoietic system cells (CD34 +), carried out in accordance with the sequence diagram shown in FIG. 2. A certain amount of bone marrow (100-300 ml, depending on the patient’s body weight) is placed in container 12, diluted with physiological saline and anticoagulant preparations (for example, heparin). Next, an immunomagnetic sorbent consisting of magnetically controlled capsules (iron particles, polystyrene coating) connected with monoclonal antibodies specific for bone marrow stem cells (CD34 +) is placed in the prepared solution. Container 12 is connected to
На 20-й минуте включается магнитная система, в результате чего сорбент с СД34+ клетками притягивается. Через 20 мин (на 40-й минуте) открывается электроклапан слива отстоя 20 и в течение 2 мин происходит слив жидкости с СД34- клетками в контейнер 3. На 42-й минуте открывается клапан долива физиологического раствора 21 с закрытием клапана слива отстоя 20 и происходит наполнение контейнера 12 физиологическим раствором из контейнера 1. At the 20th minute, the magnetic system turns on, as a result of which the sorbent with SD34 + cells is attracted. After 20 minutes (at the 40th minute), the solenoid
Далее происходит перемешивание суспензии в контейнере 12 в течение 1-й минуты с последующим включением магнитной системы 19 и сливом жидкости с СД34- клетками в контейнер 3. Эта процедура происходит три раза с целью повышения степени очистки костного мозга. Then, the suspension is mixed in the container 12 for 1 minute, followed by the inclusion of the
После этого на 63-й минуте происходит долив физиологического раствора через открывающийся на 0,2 мин клапан долива физраствора 21 с одновременным включением прокачки контейнера 18. На 64-й минуте открывается электроклапан долива фермента 22 в контейнер с суспензией 12 с необходимым количеством фермента. С началом введения фермента происходит перемешивание (прокачка) контейнера 18, при этом происходит отделение под воздействием фермента СД34+ клеток от иммуномагнитного сорбента. Далее включается электроклапан долива физраствора 21 и в контейнер с суспензией добавляется еще физиологический раствор для прекращения действия фермента с одновременным включением магнитной системы для притяжения магнитоуправляемых капсул. After that, at the 63rd minute, the physiological solution is added through the valve for adding
Таким образом, отделение от магнитоуправляемых капсул СД34+ клетки через открывающийся электроклапан 23 слива чистого продукта помещаются в контейнер для чистого продукта. Полученные в результате очистки СД34+ клетки при необходимости могут быть сразу использованы для аутотрансплантации или помещены на длительное хранение в камеру глубокого охлаждения. Thus, the separation of the pure product from the magnetically controlled capsules СД34 + through the
Работа устройства для разделения клеток в случае негативной селекции происходит аналогичным образом, только в этом случае подача фермента в суспензию с клетками не производится, а специфичные антитела с магнитоуправляемыми капсулами сцепляются с АГ- клетками. The device for separation of cells in the case of negative selection occurs in a similar way, only in this case the enzyme is not supplied to the suspension with cells, and specific antibodies with magnetically controlled capsules adhere to AG cells.
ЦНИИТОЧМАШ, ОНЦ РАМН и ГНИИХТЭОС в соответствии с договором с Минздравмедпром РФ разработан и изготовлен экспериментальный образец устройства магнитной сепарации клеток (ОКР "Сортер") и лабораторные образцы иммуномагнитного сорбента. В процессе экспериментальных исследований и предварительных испытаний было показано, что система обеспечивает высокую степень очистки аутотрансплантата костного мозга (до 99,9%),что практически исключит рецидив заболевания при трансплантации. TSNIITOCHMASH, ONC RAMS and GNIIHTEOS in accordance with the agreement with the Ministry of Health of the Russian Federation developed and manufactured an experimental sample of a device for magnetic separation of cells (OCD "Sorter") and laboratory samples of an immunomagnetic sorbent. In the process of experimental studies and preliminary tests, it was shown that the system provides a high degree of purification of the bone marrow autograft (up to 99.9%), which practically eliminates the disease recurrence during transplantation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95103027A RU2089222C1 (en) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | Apparatus for magnetic separation of cells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95103027A RU2089222C1 (en) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | Apparatus for magnetic separation of cells |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95103027A RU95103027A (en) | 1997-06-10 |
RU2089222C1 true RU2089222C1 (en) | 1997-09-10 |
Family
ID=20165304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95103027A RU2089222C1 (en) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | Apparatus for magnetic separation of cells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2089222C1 (en) |
-
1995
- 1995-03-03 RU RU95103027A patent/RU2089222C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
The Max Sep TM magnetie cell separation system and Dynabeads. Baxter Healthcare Corporation. Fenwal Division, 1425 lake Cook Road Deerfield, Illinois 60015, 1990. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95103027A (en) | 1997-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4620908A (en) | Method for destroying microbial contamination in protein materials | |
Diener et al. | Induction of antibody formation and tolerance in vitro to a purified protein antigen | |
US11840682B2 (en) | Cell culture cassette and automated apparatus | |
US3303662A (en) | Process for cell preservation | |
CN102171337A (en) | Enhanced animal cell growth using ultrasound | |
Sielaff et al. | Characterization of the three-compartment gel-entrapment porcine hepatocyte bioartificial liver | |
WO2004011593A1 (en) | Automatic culture apparatus for cell or tisse with biological origin | |
CN103249425A (en) | Methods and compositions for delivering interleukin- receptor antagonist | |
TW201105968A (en) | Microfluidic device | |
JP2011505890A (en) | Sample processing system and method | |
JPH0233354B2 (en) | ||
JP2007297291A (en) | Culture methods for lymphocyte activity / proliferation | |
JP2022511935A (en) | Cell isolation for use in automated bioreactors | |
RU2089222C1 (en) | Apparatus for magnetic separation of cells | |
Wichterman | The biological effects of X-rays on mating types and conjugation of Paramecium bursaria | |
Heredia-Rojas et al. | Entamoeba histolytica and Trichomonas vaginalis: Trophozoite growth inhibition by metronidazole electro-transferred water | |
YU et al. | Simple bone cysts: the effects of methylprednisolone on synovial cells in culture | |
Peters | Preparation of large quantities of pure bovine lymphocytes and a monolayer technique for lymphocyte cultivation | |
US20220160948A1 (en) | Treatment apparatus and method for extracorporeal immunotolerance enhancing blood treatment | |
Amato et al. | Separation of immunocompetent cells from human and mouse hemopoietic cell suspensions by velocity sedimentation | |
Wang et al. | Research update on bioreactors used in tissue engineering | |
Hendry et al. | Twenty-four-hour storage of kidneys | |
RU2517112C2 (en) | Method of cultivating mesenchymal stem cells, isolated from bone marrow | |
Arko et al. | Role of Erythrocyte Sedi-mentation Rate (ESR) in preparation of platelet and extracellular vesicles rich plasma | |
RU2231070C2 (en) | Method for predicting optimal temperature mode for carrying out hyperthermia in purulent-septic patients |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090304 |