[发明专利]使用冲击波或机械冲击分离、解离和/或裂解细胞的方法

说明书

本公开提供的方法利用体外冲击波、机械冲击和/或碎石原理将组织样品破碎成更小的细胞片段‑细胞簇和/或单一细胞‑此后可以从样品中分离出所需的细胞级分。由本公开提供的装置利用集中和/或定向的冲击波和/或集中和定向的机械冲击以分离组织样品。在暴露于冲击波或机械冲击期间，所述装置将样品维持在无菌、封闭的环境中。因此，冲击波和/或机械冲击在封闭装置外部产生，并通过装置的一个或多个壁传递到其中样品位于其内部。

背景

细胞生物加工是生物制药生产的一种形式，其目的在于建立用于分离和/或生产治疗细胞的可再现且稳定的制造方法。

当前的细胞生产过程高度依赖于用户，需要在许多点进行人为干预。由于这种依赖性，所以当前的方法是繁琐的，高度可变的，昂贵的，并且产生低收率。

作为实例，许多当前的制造方法如下进行：从患者获得组织样本(脂肪抽吸物，全血，骨髓，脐带血等)。将获得的生物样品转移到实验室进行生物加工。在实验室中，采用细胞分离技术以获得所需的细胞级分。然后分离细胞级分并将其转移回护理点设施供患者使用，或通过导入生物反应器进一步加工以进行细胞扩增。一些已知的细胞分离方法包括通过超声空化，酶消化或其它机械方法使用机械分离，所述机械方法包括使样品与外来物(例如珠)接触以获得所需的细胞级分。酶的使用导致增加的调节顺应性负担，因为酶必须与样品直接接触以产生期望的结果。酶还可以破坏收获细胞的完整性并可能改变其性质。使用高功率超声加工同样存在缺陷。超声波仪尖端频率固定，并且必须导入细胞或组织悬液，这可能会对无菌性产生负面影响。另外，使用这类高能声波将大量能量导入样品中，这表现为热量。这会破坏细胞，从而降低可用细胞的收率。

一旦获得，将膨胀的细胞产物然后从生物反应器中移出，在那里它被纯化和浓缩。从洗涤和浓缩的细胞产品中取出测试样品用于质量测试，并且如果测试结果显示可接受的产品，则制备最终工程改造的细胞产品用于长期储存，冷冻保存，施用于样品来源的患者，或者前述的某种组合。

正如可以理解的，这些步骤中的几个需要将样品从一个容器移动到另一个容器，需要大量的用户干预，这不仅增加了加工过程中错误标记或错误加工样品的风险，而且还可能对样品的无菌性、特性、纯度或效力产生负面影响。另外，以这种方式加工样品所需的时间意味着所需的细胞级分未准备好递送给患者数小时，如果不是几天，这可能对患者的健康产生负面影响。加工细胞样本所需的受损的无菌性和不合理的长时间期限的可能性对于患者来说是不可接受的，特别是那些免疫功能低下或需要立即护理的患者，并且对于需要提供定时、高质量护理的许多患者而言也是不可接受的。

概述

因此，需要一种直接在护理点在短时间内获得所需细胞级分并且无需多次用户干预的优化和可扩展方法。还需要能够实施该方法的装置。本公开提供了这类的方法和装置。所公开的方法和装置消除了将细胞样品转移到实验室进行加工的需要，并且在分离期间不使细胞样品接触异物，导致加工后的样品在极短的时间期限内提供所需的细胞样品，其中几乎不与用户接触，从而允许优化昂贵的技术资源。

本文公开的装置和方法具有几个特征，其中无一特征单独负责其期望的属性。在不限制随后的权利要求的范围的情况下，将简要地讨论所公开的装置和方法的某些特征。在考虑该讨论之后，特别是在阅读了章节标题“详细描述”之后，本领域普通技术人员将理解所述装置和方法的特征如何提供优于传统系统和方法的几个优点。

在一个方面，本公开内容提供了适合于细胞样品的生物加工的完全封闭的系统，例如加工用于自体干细胞疗法的脂肪组织样品。该系统不对空气开放，因此允许在整个生物加工过程中的无菌样品加工和样品转移。

在第一方面，提供了从组织样品中分离细胞级分的方法，所述方法包括：从受试者获得组织样品；使组织样本与冲击波、机械冲击力或它们两者接触；并从组织样品中分离细胞级分；其中冲击波来源和/或机械冲击力来源不会与组织样品发生物理接触。