[发明专利]用于细胞分离的组合物、装置和方法

说明书

本发明的特征在于一种基质，以及利用所述基质的组合物、试剂盒、装置和方法，所述基质从一般群体产生分离的细胞群。所述分离群富含一个或多个目标群。基质可以被液化，并且允许回收未标记的、存活的和有功能的细胞。

发明领域

本发明一般涉及细胞分离、细胞培养和生物处理领域。更具体地，本发明涉及为研究或临床应用而分离或富集特定细胞亚群的改进方案。

背景技术

基于细胞的疗法有望在未来几十年改变医疗保健，为癌症、糖尿病和许多其它影响全球患者的疾病提供突破性的治疗。然而，为了实现这种潜力，需要以安全且经济可行的方式制备功能性细胞的方法。靶细胞群的富集以及随后从限定的细胞群中培养所需的细胞是许多复杂的生物学和生物医学工作流程中的重要的第一步。因此，改进的细胞富集过程在基础生物学研究、组织工程、再生医学和诊断/治疗性健康监测领域中将有助于整体简化的实验方案。高级的基于细胞的疗法的产生需要根据表面抗原表达进行的细胞纯化，因为这些细胞不能仅通过物理参数(例如大小或密度)与相同来源(例如血液或组织)的其它细胞区分开来。这些细胞的纯化因而通常需要用表面标志物标记。

目前的临床实验室和基础生物学研究应用在对感兴趣的靶细胞的分离和研究中面临重大挑战，包括：(1)难以从非靶细胞的复杂混合物中实现高纯度的基于多标志物的细胞分离; (2)具有极度异质性群体(如血细胞和骨髓)的复杂天然环境; (3)对分离少量期望细胞所需的血液特征和状况的不准确分析; (4)在诸如干细胞或祖细胞等情况中，低起始细胞浓度的低效大规模细胞富集; (5)有效分选两种或多种具有高细胞活力的细胞类型，以支持多种生物医学需求。

目前，物理分离技术通常用于预纯化和浓缩，但其特异性低并且难以大规模处理。磁性分离昂贵、缓慢且费力。在需要阳性选择技术的情况下，磁性分离留下附着于纯化细胞的残留磁珠，并会阻碍增殖和降低活力。这些残留珠最终降低移植和植入应用中的细胞效能。

需要有效的细胞分离技术，其在保持细胞功能的同时提供高细胞纯度和产量。

发明简述

我们开发了一种有效的亲和色谱细胞分选系统，其可以纯化多种细胞类型，纯度高、产量高、对纯化的细胞群的功能影响最小。本发明采用独特的生物相容性可溶解水凝胶用于亲和色谱系统，能够在没有残留亲和标签(例如免疫荧光或磁性标签)的情况下进行阳性选择。

在一个方面中，本发明的特征在于一种试剂盒，其包含基质和过滤器，所述基质例如多孔基质，其附着于被配置为结合靶细胞表面的结合单元，其中所述基质的全部或一部分在交联剂的可用性降低时液化; 所述过滤器例如，容纳在容器中，细胞可以通过该过滤器而基质不能通过。在某些实施方案中，所述试剂盒还包含与基质交联的阳离子的螯合剂，例如EDTA、EGTA、柠檬酸钠、BAPTA、冠醚、穴状配体、菲咯啉磺酸盐、二吡啶磺酸盐、二氧六环、DME、二甘醇二甲醚或三甘醇二甲醚。基质可包含微珠，例如，直径为1-1000μm，如2-500μm、3-200μm、4-100μm或5-20μm。在某些实施方案中，所述微珠的多分散指数为1至2。所述结合单元例如附着在微珠的表面。过滤器可包含网或筛，孔径为1-1000μm，例如1-30μm、10-40μm、20-30μm、5-50μm、20-80μm、1-100μm、200-500μm或500-1000μm。

在某些实施方案中，基质包含可交联聚合物，例如水凝胶。在其它实施方案中，交联剂是离子，例如阳离子，例如Li⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺或Al³⁺，特别是Ca²⁺。在进一步的实施方案中，所述水凝胶包括藻酸，例如以藻酸—聚乙二醇(PEG)共聚物的形式。例如所述水凝胶的中值粘度为约0.01至400厘泊(cP)，例如约80cP。