[发明专利]用于处理生物组织样本的系统及方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种用于处理生物组织样本的系统和方法，更具体地，其实施方式涉及用于处理组织从而分离细胞的自动化系统和方法。

背景技术

间充质干/基质细胞(MSC)可与诸如骨髓、脂肪、胎盘，以及脐带等其他若干成年人组织分离并且是再生医学的非常有希望的来源。尽管骨髓是最为常见的MSC来源，然而，其临床应用中的主要限制在于骨髓中的MSC的浓度非常低。皮下脂肪组织是有希望的可替代来源，因为其具有高的MSC含量并且通过诸如脂肪去除或脂肪切除等方法可以容易获得动物皮下脂肪组织。

脂肪组织可以通过酶被破裂，以产生两种主要细胞群体：成熟的脂肪细胞和基质血管组分(SVF)。SVF是包括前脂肪细胞(preadipocyte)、成熟内皮细胞(EC)、内皮祖细胞(EPC)、血管平滑肌细胞(SMC)、周皮细胞、壁细胞、巨噬细胞、纤维原细胞，以及脂肪衍生干/基质细胞(ASC)的异类细胞混合物。ASC是自我更新的多能间充质祖细胞(progenitor)，可容易地分化成脂肪细胞、造骨细胞，以及软骨细胞。此外，若干个调查人员也已经在具体诱导条件下从ASC分化出内皮、生肌、肝，以及神经元谱系。除其可塑性之外，ASC还分泌诸如免疫调节剂的生物分子，和营养因子、抗凋亡因子、抗瘢痕化因子、生成血管因子，以及有丝分裂因子等。因此，来自脂肪组织的SVF和ASC在基于细胞的治疗方面具有巨大的潜能。

具体地，非膨胀的SVF细胞非常适用于自体同源的细胞治疗，其中，通过最小程度的操作可以移植回临床剂量的患者自身衍生的脂肪干细胞。已经证明，SVF细胞在若干潜伏疾病模型，以及诸如克罗恩氏病(Crohn’sdisease)、移植物抗宿主病、自体免疫和过敏病理等迹象的临床试验中具有治疗性益处，如多发性硬化症和炎症性肠病、心肌梗塞、肢体缺血、非治愈慢性伤口、放射损伤、尿失禁等(Gimble等人，干细胞研究与疗法(StemCellResearch&Therapy)2010)。由于已经证明了自体同源脂肪移植的延长的存活时间，所以SVF细胞在美容和整形医学方面具有巨大的潜能。由Yoshimura等人指导的临床研究(Yoshimura等人，AesthPlastSurg,2008)已经表明富集在脂肪移植术中的SVF在隆胸术中的功效。脂肪移植可应用于术后乳房再造、整容隆胸、面皱褶的再造、抗皱，以及许多其他软组织缺陷。在动物模型方面的研究已经表明，通过改进移植的血管新生，以及通过脂肪细胞的更新和抗凋亡因素的分泌物，利用富集的SVF细胞的脂肪移植提高了移植成活率。事实上，SVF的异源组合物，具体地，高含量的内皮祖细胞是增生细胞治疗和血管修复的理想细胞。若干组已经确认SVF中的CD34阳性细胞能够直接或通过释放诸如IGF-1、HGF，以及VEGF等生长因子而模拟血管生成；并且已经证明SVF细胞在动物模型方面具有生成新血管的潜能。

用于分离SVF的常规程序涉及通过胶原酶对脂肪间充质组织的酶消化的手动处理，胶原酶破坏基质矩阵，以释放SVF细胞。然后，通过离心使得SVF与脂肪组分分离。常规的手动分离程序在临床应用环境中具有若干局限性：

首先，需要将脂肪组织从医院运送至符合GMP的实验室，其中，脂肪组织的存储、处理以及运输能够影响SVF中包含的细胞的产量、生存能力以及质量。进一步地，细胞的运输、分离以及交付所需花费的时间非常长。

其次，患者在治疗时不得不经历一次以上坐诊，并且在急需该细胞的紧急条件下不能立即使用该细胞(例如，伤口愈合、烧伤、心肌梗塞等)。进一步地，台式开放系统处理需要对治疗产物进行严格的质量控制。

已经适当地开发出一种用于处理干细胞的自动化封闭式设备/系统的一些解决方法。PCT公开号WO2005012480(以下称之为‘480公开)中公开了一种用于处理生物样本的自动化系统。‘480公开的自动化系统包括收集室、处理室、废物室、输出室、以及样本室中的一个或多个。各个室经由一个或多个管道耦接在一起，以使得包含生物物质的流体可在封闭的无菌流体/组织路径中从一个室穿过至另一室。在特定实施方式中，废物室、输出室以及样本室是可选的。该系统还包括多个过滤器。结合脂肪组织的处理，过滤器有效地从溶液中存在的胶原质、脂肪细胞以及组织解聚剂等中分离出干细胞和/或祖细胞。