发明领域
本发明涉及细胞分离容器、细胞分离系统和使用它们的细胞分离方法，并特别地涉及可以从脂肪组织分离干细胞并培养该干细胞的细胞分离容器、细胞分离系统和细胞分离方法。
相关技术的描述
干细胞是能够自身复制并分裂成多于两个细胞的细胞。近期，已经进行了从脂肪组织以及骨髓中获得干细胞的研究。从脂肪组织分离的脂肪干细胞为多能干细胞，其能够分化成多种细胞，例如脂肪细胞、肌肉细胞、软骨细胞和骨细胞。
脂肪干细胞具有比从骨髓分离的间充质干细胞更强的自再生能力，并且易于用于移植。分离脂肪干细胞的脂肪组织是大量的、易于收集的和安全收集的。此外，也已知脂肪干细胞具有与从骨髓分离的间充质干细胞相同的特性(分化能力、细胞学特性、免疫学特性、组织再生能力等)。即，脂肪干细胞具有替代从骨髓分离的间充质干细胞的高可能性，并且具有高医学可用性。
脂肪干细胞的组织收集方法比间充质干细胞的组织收集方法更容易和更安全，并且组织的供给与需求是不受限的。由于脂肪干细胞的移植是容易的，因此其在组织可及性、安全性、效率和经济可行性方面比间充质干细胞更优越。
常规的脂肪干细胞分离和培养方法是细致地破碎抽吸的或切下的脂肪，用胶原蛋白酶分解它，通过离心分离血管基质部分(SVF)并培养SVF中的细胞。
已经开发了多种仪器以从脂肪组织收集干细胞，但通常在一个分离容器中从脂肪组织分离干细胞。因此，从生成的材料排出并抛弃废弃物变得复杂。为了解决这些问题，使用两个分离容器以从脂肪组织分离干细胞。在这种情况下，在一个分离容器中处理脂肪组织，而在另一个分离容器中处理分离的干细胞。因此，由于可消耗的分离容器的数量增加，以及用于旋转分离容器的构造的增加，用于分离干细胞的时间和成本增加。
发明概述
发明目的
本发明的目的是提供细胞分离容器、细胞分离系统和细胞分离方法，其能够提高从脂肪组织分离干细胞的效率。
本发明的另一目的是提供细胞分离容器、细胞分离系统和细胞分离方法，其能够用简单结构容易地从脂肪组织分离干细胞。
本发明的另一目的是提供细胞分离容器、细胞分离系统和细胞分离方法，其能够降低从脂肪组织分离干细胞的时间和成本。
发明内容
根据本发明的第一实施方案的细胞分离容器包括：外壳，其可绕旋转轴旋转并在外壳内具有离心空间，其中所述离心空间从所述外壳的侧表面沿圆周方向凸面地突出；第一管，其沿所述旋转轴的方向插入所述外壳并将所述外壳的内部空间与所述外壳的外部空间连接；第二管，其沿所述旋转轴的方向插入所述外壳并将所述外壳的内部空间与所述外壳的外部空间连接，其中所述第二管是弯曲的使得所述第二管的一端布置在所述离心空间内；以及多个搅拌桨叶，其从所述外壳的内表面突出。
优选地，所述搅拌桨叶布置在所述外壳的下部并且绕所述第一管排列。
优选地，所述搅拌桨叶具有多个通孔。
优选地，所述细胞分离容器还包括排气口，所述排气口布置在所述外壳的上部并将所述外壳的内部空间与所述外壳的外部空间连接，从而控制所述外壳的内部压力并具有气体过滤功能。
优选地，当所述外壳绕所述旋转轴旋转时，所述第一管和所述第二管不旋转。
优选地，所述第一管延伸接近所述外壳的底面。
优选地，所述外壳通过布置在所述外壳下部的发动机旋转。
根据本发明第二实施方案的细胞分离方法，其使用上述细胞分离容器并包括以下步骤：(a)通过第一管向外壳提供脂肪组织；(b)通过所述第一管向所述外壳提供清洗液并旋转所述外壳以搅拌所述脂肪组织和所述清洗液，从而在所述外壳停止旋转之后，将它们分离成分别作为上层和下层的清洗的脂肪组织和血液杂质；(c)通过所述第一管从所述外壳除去所述血液杂质；(d)通过所述第一管向所述外壳提供酶并旋转所述外壳以搅拌所述清洗的脂肪组织和所述酶，从而在所述外壳停止旋转之后，将它们分离成分别作为上层和下层的消化的脂肪组织和第一水性溶液；(e)当通过旋转所述外壳而将所述消化的脂肪组织和所述第一水性溶液离心分离成分别作为所述离心空间中的内层和外层时，通过第二管从所述外壳除去所述消化的脂肪组织；(f)在所述外壳停止旋转之后，通过将所述第一水性溶液与通过所述第一管提供的清洗液混合来生成第二水性溶液；(g)通过旋转所述外壳，将所述第二水性溶液离心分离成分别作为所述离心空间中的外层和内层的干细胞和提取出干细胞的第二水性溶液，并且在所述干细胞的离心过程中，通过所述第二管从所述外壳除去所述提取出干细胞的第二水性溶液；以及(h)在所述外壳停止旋转之后，通过将所述干细胞与通过所述第二管提供的清洗液混合来生成目标水性溶液，并通过所述第一管从所述外壳排出所述目标水性溶液。
根据本发明第三实施方案的细胞分离系统，其包括：储器，其独立地储存脂肪组织、清洗液和酶；细胞分离容器，其与所述储器连接并被从由所述储器提供脂肪组织、清洗液和酶，其中所述细胞分离容器搅拌由所述储器提供的所述脂肪组织、清洗液和酶，并离心分离干细胞；旋转单元，其与所述细胞分离容器连接并旋转所述细胞分离容器；废弃物储器，其与所述细胞分离容器连接并储存从由所述细胞分离容器提供的废弃物，其中所述废弃物在所述细胞分离容器中搅拌所述脂肪组织、清洗液和酶以及离心分离所述干细胞的过程中生成；细胞储存单元，其与所述细胞分离容器连接并储存从由所述细胞分离容器提供的干细胞，其中所述干细胞通过搅拌所述脂肪组织、清洗液和酶以及离心分离所述脂肪组织而获得；连接单元，其将所述细胞分离容器与所述储器、所述废弃物储器和所述细胞储存单元连接；以及递送单元，其布置在所述连接单元上，其中所述递送单元将所述脂肪组织、清洗液和酶从所述储器通过所述连接单元递送至所述细胞分离容器，将所述废弃物从所述细胞分离容器递送至所述废弃物储器，以及将所述干细胞从所述细胞分离容器递送至所述细胞储存单元。
优选地，所述细胞分离系统还包括传感器，所述传感器布置在所述连接单元上在所述细胞分离容器与递送单元之间，并检测通过所述递送单元从所述细胞分离容器排出的废弃物的浓度。
优选地，所述细胞分离容器包括：外壳，其通过布置在外壳下部的旋转单元绕旋转轴旋转并在外壳内具有离心空间，其中所述离心空间从所述外壳的侧表面沿圆周方向凸面地突出；第一管，其沿所述旋转轴的方向插入所述外壳并将所述外壳的内部空间与所述外壳的外部空间连接；第二管，其沿所述旋转轴的方向插入所述外壳并将所述外壳的内部空间与所述外壳的外部空间连接，其中所述第二管是弯曲的使得所述第二管的一端布置在所述离心空间内；以及多个搅拌桨叶，其从所述外壳的内表面突出。
优选地，所述搅拌桨叶布置在所述外壳的下部并且绕所述第一管排列。
优选地，所述搅拌桨叶具有多个通孔。
优选地，所述细胞分离容器还包括排气口，所述排气口布置在所述外壳的上部并将所述外壳的内部空间与所述外壳的外部空间连接，从而控制所述外壳的内部压力并具有气体过滤功能。
优选地，当所述外壳绕所述旋转轴旋转时，所述第一管和所述第二管不旋转。
优选地，所述第一管延伸接近所述外壳的底面。
优选地，所述储器包括：脂肪组织储器，其储存所述脂肪组织并通过所述连接单元与所述细胞分离容器连接；清洗液储器，其储存所述清洗液并通过所述连接单元与所述细胞分离容器连接；以及酶储器，其储存所述酶并通过所述连接单元与所述细胞分离容器连接。
优选地，所述连接单元包括：共用管，其连接至所述递送单元；脂肪组织管，其将所述脂肪组织储器与所述共用管连接；清洗液管，其将所述清洗液储器与所述共用管连接；酶管，其将所述酶储器与所述共用管连接；废弃物管，其将所述废弃物储器与所述共用管连接；分离管，其将所述细胞分离容器与所述递送单元连接；以及细胞递送管，其将所述细胞储存单元与所述共用管连接。
优选地，所述细胞分离系统还包括调节单元，所述调节单元布置在所述连接单元上，并开启或关闭所述连接单元。
优选地，所述调节单元包括：脂肪组织调节器，其布置在所述脂肪组织管上，并开启或关闭所述脂肪组织管；清洗液调节器，其布置在所述清洗液管上，并开启或关闭所述清洗液管；酶调节器，其布置在所述酶管上，并开启或关闭所述酶管；废弃物调节器，其布置在所述废弃物管上，并开启或关闭所述废弃物管；分离调节器，其布置在所述分离管上，并开启或关闭所述分离管；和细胞递送调节器，其布置在所述细胞递送管上，并开启或关闭所述细胞递送管。
优选地，所述细胞分离系统还包括控制单元，所述控制单元与所述旋转单元、所述递送单元和所述调节单元连接，其中所述控制单元控制所述递送单元和所述调节单元以通过所述连接单元递送所述脂肪组织、所述清洗液、所述酶、所述废弃物和所述干细胞，并控制所述旋转单元以旋转所述细胞分离容器。
优选地，所述酶储器和所述细胞分离容器与温度调节单元连接，并且所述温度调节单元将所述酶储器和所述细胞分离容器的温度维持在35℃至40℃。
优选地，所述脂肪组织储器、所述酶储器和所述细胞储存单元是注射器。
优选地，所述连接单元包括：第一分离管，其将所述递送单元与所述细胞分离容器的所述第一管连接，并且通过第一分离调节器开启或关闭；和第二分离管，其将所述递送单元与所述细胞分离容器的所述第二管连接，并且通过第二分离调节器开启或关闭。
优选地，所述细胞储存单元包括细胞过滤单元，所述细胞过滤单元布置在所述连接单元上在所述细胞储存单元与所述递送单元之间，并过滤通过所述连接单元递送至所述细胞储存单元的干细胞。
根据本发明的第四实施方案的细胞分离方法包括以下步骤：(a)通过递送单元，将脂肪组织从脂肪组织储器递送至细胞分离容器；(b)通过递送单元，将清洗液从清洗液储器递送至细胞分离容器，并通过旋转单元旋转所述细胞分离容器以搅拌所述脂肪组织和所述清洗液，从而在细胞分离容器停止旋转之后，将它们分离成分别作为上层和下层的清洗的脂肪组织和血液杂质；(c)通过递送单元，将所述血液杂质从所述细胞分离容器递送至废弃物储器；(d)通过递送单元，将酶从酶储器递送至细胞分离容器，并通过旋转单元旋转所述细胞分离容器以搅拌所述酶和所述清洗的脂肪组织，从而在细胞分离容器停止旋转之后，将它们分离成分别作为上层和下层的消化的脂肪组织和第一水性溶液；(e)当所述旋转单元旋转所述细胞分离容器以将所述消化的脂肪组织和所述第一水性溶液离心分离成分别作为内层和外层时，通过递送单元，将所述消化的脂肪组织从所述细胞分离容器递送至废弃物储器；(f)所述细胞分离容器停止旋转之后，通过递送单元，将清洗液递送至所述细胞分离容器，并通过所述细胞分离容器搅拌所述第一水性溶液和所述清洗液以生成第二水性溶液；(g)通过旋转单元，旋转所述细胞分离容器以将所述第二水性溶液离心分离成分别作为外层和内层的干细胞和提取出干细胞的第二水性溶液，并且在干细胞的离心过程中，通过递送单元将所述提取出干细胞的第二水性溶液从所述细胞分离容器递送至所述废弃物储器；(h)在所述细胞分离容器停止旋转之后，通过递送单元将清洗液递送至所述细胞分离容器以通过使用所述清洗液使所述离心分离的干细胞掉落来生成目标水性溶液；以及(i)通过递送单元，将所述目标水性溶液从所述细胞分离容器递送至细胞储存单元。
优选地，重复步骤(c)直到传感器检测到清洗的脂肪组织。
优选地，重复步骤(b)和(c)直到传感器在步骤(c)中检测到具有低于预定值的浓度的血液杂质。
优选地，所述细胞分离容器包括：外壳，其通过旋转单元绕旋转轴旋转并在外壳内具有离心空间，其中所述离心空间从所述外壳的侧表面沿圆周方向凸面地突出；第一管，其沿所述旋转轴的方向插入所述外壳并将所述外壳的内部空间与所述外壳的外部空间连接；第二管，其沿所述旋转轴的方向插入所述外壳并将所述外壳的内部空间与所述外壳的外部空间连接，其中所述第二管是弯曲的使得所述第二管的一端布置在所述离心空间内；以及多个搅拌桨叶，其从所述外壳的内表面突出。
优选地，所述第一管在步骤(a)、(b)、(c)、(d)、(f)和(i)中使用，以及所述第二管在步骤(e)、(g)和(h)中使用。
优选地，在步骤(e)中，所述消化的脂肪组织和所述第一水性溶液离心分离成分别作为所述分离空间中的内层和外层；以及在步骤(g)中，所述干细胞和所述提取出干细胞的第二水性溶液离心分离成分别作为所述分离空间中的外层和内层。
发明效果
根据本发明的细胞分离容器的效果是从脂肪组织有效地分离干细胞、清洗分离的干细胞、储存清洗的干细胞和降低设备的成本，这是因为仅通过根据本发明的具有拥有离心空间的外壳的细胞分离容器可获得与两个外壳相同的效果。
根据本发明的细胞分离系统和细胞分离方法的效果是减少使用细胞分离容器，从而降低用于提取干细胞的时间和成本，所述细胞分离容器可用于以用简单结构提取干细胞和仅通过操纵控制单元从脂肪组织分离干细胞。
附图简要说明
图1是根据本发明的优选实施方案的细胞分离系统的示意图。
图2是根据本发明的优选实施方案的细胞分离容器的剖视图。
图3是沿B-B’线切开的图2的细胞分离容器的剖视图。
图4是根据本发明的优选实施方案的细胞分离方法的流程图。
图5-13是对应图4的细胞分离方法的步骤的细胞分离系统的状态的示意图。
发明的详细描述
在下文，将参照附图更详细地解释本发明的优选实施方案。如果相关公知的功能或结构对于理解本发明的要点是不必要的，在本文中将不详细解释它们。
图1是根据本发明的优选实施方案的细胞分离系统100的示意图。图2是根据本发明的优选实施方案的细胞分离容器102的剖视图。图3是沿B-B’线切开的图2的细胞分离容器102的剖视图。
如图1至3所示，根据本发明的优选实施方案的细胞分离系统100包括储器101、细胞分离容器102、旋转单元120、废弃物储器103、细胞储存单元104、连接单元和递送单元106，并且其用于从脂肪组织分离和提取干细胞。脂肪组织意指通过吸脂作用取出的脂肪组织，并且清洗液意指盐溶液、磷酸盐缓冲盐水、哈特曼氏液等。酶意指胶原蛋白酶、胰蛋白酶等并通过溶解在清洗液中使用。细胞分离系统100是完全封闭的并且处于无菌条件。因此，可以从脂肪组织中稳定地分离和提取干细胞。
储器101储存用于提取干细胞的脂肪组织、清洗液和酶。储器101包括储存脂肪组织的脂肪组织储器111、储存清洗液的清洗液储器113和储存酶的酶储器115。脂肪组织储器111和酶储器115可以是注射器。因此，脂肪组织供给和酶供给可以被脂肪组织储器111和酶储器115控制。
酶储器115可以与作为独立单元的温度调节单元115a连接，并且温度调节单元115a将酶储器115的温度维持在特定温度，例如35℃至40℃。因此，酶可以维持在特定温度。在这样的温度范围，酶可以活性地反应。
细胞分离容器102与储器101连接。具体地，脂肪组织储器111、清洗液储器113和酶储器115与细胞分离容器102连接。细胞分离容器102从储器101接收脂肪组织、清洗液和酶。细胞分离容器102可绕旋转轴A旋转，并且随着细胞分离容器102旋转，脂肪组织、清洗液和酶在细胞分离容器102中被搅拌和离心分离。
细胞分离容器102包括外壳121、第一管122、第二管123、搅拌桨叶124和排气口125，并且用于通过搅拌和离心分离脂肪组织、清洗液和酶来从脂肪组织分离干细胞。细胞分离容器是完全封闭的并且处于无菌环境，除了与外部装置连接的部件。培养和使用分离的干细胞。
外壳121与布置在外壳121的下部的旋转单元120连接并且通过旋转单元120绕旋转轴A旋转。向外壳121提供脂肪组织、清洗液和酶。外壳121的下部具有弯曲表面。外壳121的横截面的面积延向下的方向变小。因此，向外壳121提供的脂肪组织、清洗液和酶可以在外壳121的下部容易地收集。
外壳121在其中具有离心空间121a，并且离心空间121a从外壳121的侧表面沿圆周方向凸面地突出。
第一管122具有管形形状并沿旋转轴A的方向插入外壳121。优选地，第一管122延伸接近外壳121的底面。第一管122将外壳121的内部空间与外壳121的外部空间连接。脂肪组织、清洗液和酶通过第一管122递送入外壳121。当外壳121绕旋转轴A旋转时，第一管122不旋转。在外壳121中搅拌脂肪组织、清洗液和酶，并且搅拌的材料通过第一管122从外壳121的内部排出。第一管122与分离管155的第一分离管155a连接。
第二管123具有与第一管122类似的管形形状，并且沿旋转轴A的方向插入外壳121。第二管123将外壳121的内部空间与外壳121的外部空间连接。第二管123是弯曲的使得第二管123的一端123a布置在离心空间121a中。因此，当外壳121旋转时，搅拌的材料通过离心力聚集到离心空间121a中，并且通过第二管123从外壳121的内部排出。第二管123与分离管155的第二分离管155b连接。
当外壳121旋转时，第二管123以及第一管122不旋转。因此，与第一管122和第二管123连接的软管可以独立于外壳121的旋转而维持与第一管122和第二管123的连接，从而通过第一管122和第二管123稳定地递送脂肪组织、清洗液、酶、废弃物和干细胞。
搅拌桨叶124从外壳121的内表面突出。当外壳121旋转时，搅拌桨叶124绕旋转轴A旋转。因此，在外壳121内有效地搅拌脂肪组织、清洗液和酶，并且它们互相反应。
如图3所示，搅拌桨叶124可以位于外壳121的下部并绕第一管122布置。因此，即使当少量的脂肪组织、清洗液和酶被递送至外壳121时，脂肪组织、清洗液和酶可被搅拌桨叶124稳定地搅拌。
搅拌桨叶124具有多个通孔124a。因此，搅拌桨叶124对旋转的阻力下降，并且由于脂肪组织、清洗液和酶可以流过通孔124a，增加了搅拌效率。
排气口125布置于外壳121的上部并将外壳121的内部空间与外壳121的外部空间连接。因此，排气口125可将外壳121的内部压力控制为恒定压力。排气口125具有空气过滤功能。因此，排气口125可以防止外部材料进入外壳121，从而将外壳121的内部空间维持在无菌条件。
细胞分离容器102的大小可以对应于要获得的干细胞的量。向细胞分离容器102提供脂肪组织，向细胞分离容器102提供清洗液和酶并从脂肪组织分离干细胞，所述脂肪组织的量对应于要获得的干细胞的量，所述清洗液和酶的量对应于所述脂肪组织的量。因此，根据本实施方案的细胞分离容器102可一次获得所需量的干细胞。
细胞分离容器102，特别是外壳121，可以与作为独立单元的温度调节单元102a连接，并且温度调节单元102a将外壳121的温度维持在特定温度，例如35℃至40℃。因此，从储器101提供的脂肪组织、清洗液和酶可以维持在特定温度。在该温度范围，脂肪组织、清洗液和酶可活性地反应。
旋转单元120与细胞分离容器102的下部连接，并绕旋转轴A旋转细胞分离容器102。旋转单元120可以是发动机，其控制细胞分离容器102的旋转速率，从而在细胞分离容器102中提供搅拌和离心。
废弃物储器103与细胞分离容器102连接。当脂肪组织、清洗液和酶在细胞分离容器102中搅拌和离心分离时，生成搅拌的材料。在搅拌的材料中，在从脂肪组织分离干细胞的过程中未利用的材料被称为废弃物。废弃物储器103储存从细胞分离容器102除去的废弃物。
细胞储存单元104与细胞分离容器102连接。当脂肪组织、清洗液和酶在细胞分离容器102中搅拌和离心分离时，在细胞分离容器102中最终获得从脂肪组织分离的干细胞。将干细胞收集进细胞储存单元104并在细胞储存单元104中培养。细胞储存单元104可以是注射器。
细胞过滤单元104a布置在邻近细胞储存单元104。干细胞在通过细胞过滤单元104a后收集至细胞储存单元104。因此，纯化至具有高纯度的干细胞可以储存在细胞储存单元104中并培养。
连接单元可以为软管。细胞分离容器102通过连接单元与储器101、废弃物储器103和细胞储存单元104连接。连接单元执行连接细胞分离容器102与储器101、细胞分离容器102与废弃物储器103、以及细胞分离容器102与细胞储存单元104的通道的功能。因此，脂肪组织、清洗液和酶可以沿连接单元从储器101递送至细胞分离容器102，细胞分离容器102中的废弃物可以沿连接单元从细胞分离容器102递送至废弃物储器103，以及在细胞分离容器102中分离的干细胞可以沿连接单元从细胞分离容器102递送至细胞储存单元104。
递送单元106可以是与连接单元连接的泵。递送单元106将脂肪组织、清洗液和酶从储器101，特别是脂肪组织储器111、清洗液储器113和酶储器115，沿连接单元分别递送至细胞分离容器102。递送单元106将废弃物从细胞分离容器102沿连接单元递送至废弃物储器103，以及将干细胞从细胞分离容器102沿连接单元递送至细胞储存单元104。
如上所述，操作递送单元106以控制脂肪组织、清洗液、酶、废弃物和干细胞的递送方向，以及执行脂肪组织、清洗液、酶、废弃物和干细胞的吸入。
连接单元包括共用管105、脂肪组织管151、清洗液管152、酶管153、废弃物管154、分离管155和细胞递送管156。共用管105总是开启的。共用管105与脂肪组织管151连接从而将脂肪组织储器111与递送单元106连接，与清洗液管152连接从而将清洗液储器113与递送单元106连接，与酶管153连接从而将酶储器115与递送单元106连接，与废弃物管154连接从而将废弃物储器103与递送单元106连接，以及与细胞递送管156连接从而将细胞储存单元105与递送单元106连接。
分离管155将细胞分离容器102与递送单元106连接。分离管155包括第一分离管155a，其将递送单元106与细胞分离容器102的第一管122连接，和第二分离管155b，其将递送单元106与细胞分离容器102的第二管123连接。
通过连接单元的结构，在脂肪组织储器111中储存的脂肪组织通过脂肪组织管151、共用管105、递送单元106和分离管155递送至细胞分离容器102。在清洗液储器113中储存的清洗液通过清洗液管152、共用管105、递送单元106和分离管155递送至细胞分离容器102。在酶储器115中储存的酶通过酶管153、共用管105、递送单元106和分离管155递送至细胞分离容器102。在细胞分离容器102中生成的废弃物通过分离管155、递送单元106、共用管105和废弃物管155递送至废弃物储器103，并储存在废弃物储器103中。在细胞分离容器102中从脂肪组织分离的干细胞通过分离管155、递送单元106、共用管105和细胞递送管156递送至细胞储存单元104，并在细胞储存单元104中培养。
通过使用该结构，脂肪组织经由清洗液清洗，并经由酶消化。然后，仅分离和提取干细胞。在细胞储存单元104中收集和培养干细胞。
细胞分离系统100可以还包括传感器107、调节单元108和控制单元109。
传感器107布置在分离管155上在细胞分离容器102与递送单元106之间，并检测分离管155的内部。传感器107可以是光学传感器，其用于在从脂肪组织分离和提取干细胞的过程中检测通过递送单元106递送的脂肪组织、清洗液、酶、废弃物和干细胞是否正确递送。具体地，传感器107检测通过递送单元106从细胞分离容器102递送的废弃物，从而其可以检查脂肪组织是否被充分清洗，或废弃物是否被递送。例如，传感器107通过检测废弃物(即血液杂质)的颜色变化来检测血液杂质的浓度是否低于预定水平。血液杂质是当通过清洗液清洗脂肪组织时产生的废弃物。如果血液杂质的浓度低于预定水平，这意味着脂肪组织被清洗液完全清洗。因此，清洗的脂肪组织可以用于下一步骤。
调节单元108布置在连接单元上，并开启或关闭所述连接单元。当脂肪组织、清洗液、酶、废弃物和干细胞通过递送单元106沿连接单元递送时，不需要递送脂肪组织、清洗液、酶、废弃物和干细胞的连接单元被调节单元108关闭。当脂肪组织、清洗液、酶、搅拌的材料和干细胞被递送时，调节单元108防止脂肪组织、清洗液、酶、废弃物和干细胞被递送单元106错误地递送。
调节单元108包括布置在脂肪组织管151上的脂肪组织调节器181、布置在清洗液管152上的清洗液调节器182、布置在酶管153上的酶调节器183、布置在废弃物管154上的废弃物调节器184、布置在分离管155上的分离调节器185、和布置在细胞递送管156上的细胞递送调节器186。分离调节器185包括布置在第一分离管155a上的第一分离调节器185a，和布置在第二分离管155b上的第二分离调节器185b。第一分离调节器185a和第二分离调节器185b相反地工作。
细胞过滤单元104a布置在细胞递送管156上在细胞递送调节器186与细胞储存单元104之间。
脂肪组织调节器181、清洗液调节器182、酶调节器183、废弃物调节器184、分离调节器185和细胞递送调节器186可以是盒式的。调节器181-186布置在固定的位置。盒式调节器181-186布置在细胞分离系统100上，并且连接单元与调节器181-186连接。因此，连接单元并不繁乱并且易于与储器101、细胞分离容器102、废弃物储器103和细胞储存单元104连接。调节器181-186可以是阀式或凸轮式的。
例如，脂肪组织调节器181开启脂肪组织管151，并且分离调节器185开启分离管155(例如，第一分离调节器185a开启第一分离管155a，第二分离调节器185b关闭第二分离管155b)，而清洗液调节器182关闭清洗液管152，酶调节器183关闭酶管153，废弃物调节器184关闭废弃物管154并且细胞递送调节器186关闭细胞递送管156。当递送单元106运行时，脂肪组织储器111中储存的脂肪组织递送到细胞分离容器102。即，脂肪组织储器111通过开启的脂肪组织管151、共用管105和分离管155(例如第一分离管155a)与细胞分离容器102连接，并且脂肪组织可以通过递送单元106经由开启的脂肪组织管151、共用管105和分离管155递送。
清洗液调节器182开启清洗液管152，并且分离调节器185开启分离管155(例如，第一分离调节器185a开启第一分离管155a，第二分离调节器185b关闭第二分离管155b)，而脂肪组织调节器181关闭脂肪组织管151，酶调节器183关闭酶管153，废弃物调节器184关闭废弃物管154并且细胞递送调节器186关闭细胞递送管156。当递送单元106运行时，清洗液储器113中储存的清洗液递送到细胞分离容器102。即，清洗液储器113通过开启的清洗液管152、共用管105和分离管155(例如第一分离管155a)与细胞分离容器102连接，并且清洗液可以通过递送单元106经由开启的清洗液管152、共用管105和分离管155递送。
酶调节器183开启酶管153，并且分离调节器185开启分离管155(例如，第一分离调节器185a开启第一分离管155a，第二分离调节器185b关闭第二分离管155b)，而脂肪组织调节器181关闭脂肪组织管151，清洗液调节器182关闭清洗液管152，废弃物调节器184关闭废弃物管154并且细胞递送调节器186关闭细胞递送管156。当递送单元106运行时，酶储器115中储存的酶递送到细胞分离容器102。即，酶储器115通过开启的酶管153、共用管105和分离管155(例如第一分离管155a)与细胞分离容器102连接，并且酶可以通过递送单元106经由开启的酶管153、共用管105和分离管155递送。
废弃物调节器184开启废弃物管154，并且分离调节器185开启分离管155(例如，第一分离调节器185a与第二分离调节器185b之一开启对应的第一分离管155a与第二分离管155b之一，并且第一分离调节器185a与第二分离调节器185b中的另一个关闭对应的第一分离管155a与第二分离管155b中的另一个)，而脂肪组织调节器181关闭脂肪组织管151，清洗液调节器182关闭清洗液管152，酶调节器183关闭酶管153并且细胞递送调节器186关闭细胞递送管156。当递送单元106运行时，在细胞分离容器102中生成的废弃物递送到废弃物储器103。即，细胞分离容器102通过开启的分离管155、共用管105和废弃物管154与废弃物储器103连接，并且废弃物可以通过递送单元106经由开启的分离管155、共用管105和废弃物管154递送。
细胞递送调节器186开启细胞递送管156，并且分离调节器185开启分离管155，而脂肪组织调节器181关闭脂肪组织管151，清洗液调节器182关闭清洗液管152，酶调节器183关闭酶管153并且废弃物调节器184关闭废弃物管154。当递送单元106运行时，在细胞分离容器102中从脂肪组织分离的干细胞递送到细胞储存单元104。即，细胞分离容器102通过开启的分离管155、共用管105和细胞递送管156与细胞储存单元104连接，并且干细胞可以通过递送单元106经由开启的分离管155、共用管105和细胞递送管156递送。
分离调节器185保持分离管155是开启的。即，第一分离管155a与第二分离管155b之一保持开启。当必须不能从细胞分离容器102递送到废弃物储器103的材料递送至分离管155时，分离调节器185关闭分离管155，从而防止材料从细胞分离容器102排出。
控制单元109与旋转单元120、递送单元106和调节单元108连接。控制单元109驱动递送单元106，并控制调节单元108以开启或关闭连接单元。因此，脂肪组织、清洗液、酶、废弃物和干细胞通过连接单元递送。控制单元109操作旋转单元120以旋转细胞分离容器102，从而搅拌和离心分离细胞分离容器102中的脂肪组织、清洗液和酶。通过简单操纵控制单元109，可以从脂肪组织分离干细胞。
控制单元109可以具有显示器和多个按钮。使用者在显示器上检查细胞分离系统100的状态，并操纵按钮以控制细胞分离系统100。
图4是根据本发明的优选实施方案的细胞分离方法的流程图。图5-13是对应图4的细胞分离方法的步骤的细胞分离系统100的状态的示意图。
如图4-13所示，根据本发明的优选实施方案的细胞分离方法是用于从脂肪组织分离和提取干细胞的方法，并使用细胞分离系统100。
首先，将脂肪组织从脂肪组织储器111递送到细胞分离容器102(S101)(参见图5)。在步骤S101中，脂肪组织调节器181开启脂肪组织管151，分离调节器185开启分离管155，清洗液调节器182关闭清洗液管152，酶调节器183关闭酶管153，废弃物调节器184关闭废弃物管154，并且细胞递送调节器186关闭细胞递送管156。在分离调节器185中，仅第一分离调节器185a开启与细胞分离容器102的第一管122连接的第一分离管155a，并且第二分离调节器185b开启与细胞分离容器102的第二管123连接的第二分离管155b。
递送单元106将储器101的脂肪组织储器111中储存的脂肪组织通过脂肪组织管151、共用管105和第一分离管155a递送至细胞分离容器102。脂肪组织经过细胞分离容器102的第一管122并在外壳121中处理。
然后，将清洗液从清洗液储器113递送至细胞分离容器102，并通过旋转单元120旋转细胞分离容器102来与脂肪组织搅拌(S102)(参见图6)。步骤S102与步骤S101类似，除了清洗液调节器182开启清洗液管152，以及脂肪组织调节器181关闭脂肪组织管151。递送单元106将储器101的清洗液储器113中储存的清洗液通过清洗液管152、共用管105和第一分离管155a递送至细胞分离容器102。比脂肪组织的量更多量的清洗液经过细胞分离容器102的第一管122。
旋转单元120重复进行细胞分离容器102的旋转和细胞分离容器102的停止旋转。清洗液和脂肪组织通过细胞分离容器102中的搅拌桨叶124而搅拌。脂肪组织被清洗液清洗，并且在细胞分离容器102中生成清洗的脂肪组织和血液杂质。脂肪组织被完全清洗后，旋转单元120停止旋转细胞分离容器102，然后清洗的脂肪组织和血液杂质由于它们不同的密度而通过重力分离。因此，血液杂质在细胞分离容器102中下沉以形成下层，而清洗的脂肪组织浮在血液杂质上以形成上层。血液杂质包含清洗液、血液和体液。
然后，递送单元106将废弃物(即，血液杂质)从细胞分离容器102递送至废弃物储器(S103)(参见图7)。步骤S103与步骤S102类似，除了清洗液调节器182关闭清洗液管152，并且废弃物调节器184开启废弃物管154。递送单元106将细胞分离容器102的血液杂质通过第一分离管155a、共用管105和废弃物管154递送至废弃物储器103。血液杂质经过细胞分离容器102的第一管122。即，步骤S103除去了在步骤S102中生成的废弃物(即，血液杂质)。
在步骤S103中，布置在分离管155上的传感器107检测通过递送单元106从细胞分离容器102排出和除去的血液杂质的浓度。由于体液或血液，除去的血液杂质是红色的，而清洗的脂肪组织是黄色的。因此，在步骤S103中，如果传感器107检测到清洗的脂肪组织是黄色的，递送单元106停止，并且第一分离调节器185a关闭第一分离管155a。重复步骤S103直到传感器107检测到清洗的脂肪组织是黄色的。因此，可以防止清洗的脂肪组织从细胞分离容器102排出。
当血液杂质被递送单元106递送时，传感器107检测废弃物(即，血液杂质)的浓度。如果传感器107检测到血液杂质的浓度低于预定水平，执行下一步骤。然而，如果不是的话，在完成步骤S103之后重复步骤S102。重复步骤S102和S103直到传感器检测到血液杂质的浓度低于预定水平。因此，脂肪组织可以被清洗液完全清洗。
然后，将酶从酶储器115递送至细胞分离容器102，并通过旋转单元120旋转细胞分离容器102来与清洗的脂肪组织搅拌(S104)(参见图8)。步骤S104与步骤S102类似，除了清洗液调节器182关闭清洗液管152，以及酶调节器183开启酶管153。递送单元106将储器101的酶储器115中储存的酶通过酶管153、共用管105和第一分离管155a递送至细胞分离容器102。酶经过细胞分离容器102的第一管122，并递送至细胞分离容器102的外壳121。
旋转单元120重复进行细胞分离容器102的旋转和细胞分离容器102的停止旋转。通过搅拌桨叶124在细胞分离容器中搅拌酶和清洗的脂肪组织，并通过酶消化脂肪组织。因此，在外壳121中生成消化的脂肪组织和第一水性溶液。在脂肪组织完全消化后，旋转单元120停止旋转细胞分离容器102，然后消化的脂肪组织和第一水性溶液由于它们的密度而通过重力分离。第一水性溶液在细胞分离容器102中下沉以形成下层，而消化的脂肪组织浮在第一水性溶液上以形成上层。第一水性溶液包含干细胞和酶。
然后，旋转单元120旋转细胞分离容器102，消化的脂肪组织和第一水性溶液离心分离，并且递送单元106将消化的脂肪组织从细胞分离容器102递送到废弃物储器103(S105)(参见图9)。在步骤S105中，细胞分离容器102执行分离。消化的脂肪组织和第一水性溶液由于旋转单元120产生的离心力而移动至外壳121的离心空间121a。消化的脂肪组织和第一水性溶液由于它们的密度而通过离心力分离。第一水性溶液处于分离空间121a的内表面以形成外层，消化的脂肪组织处于第一水性溶液的内侧以形成内层。
由于第二管123的端部123a与消化的脂肪组织接触，消化的脂肪组织可以通过第二管123从细胞分离容器102递送至废弃物储器103。步骤S105与步骤S104类似，除了酶调节器183关闭酶管153，第二离心调节器185b开启第二分离管155b，第一分离调节器185a关闭第一分离管155a，并且废弃物调节器184开启废弃物管154。递送单元106将细胞分离容器102的消化的脂肪组织通过第二分离管155b、共用管105和废弃物管154递送至废弃物储器103。消化的脂肪组织通过细胞分离容器102的第二管123从外壳121排出。
在步骤S105中，布置在分离管155上的传感器107检测分离并通过递送单元106从细胞分离容器102除去的消化的脂肪组织。除去的消化的脂肪组织是黄色的。因此，在步骤S106中，如果传感器107没有检测到黄色的清洗的脂肪组织，递送单元106停止操作，并且第二分离调节器185b关闭第二分离管155b。当传感器107检测到黄色的清洗的脂肪组织时，步骤S105完成。
然后，将清洗液从清洗液储器113递送至细胞分离容器102，并通过旋转单元120旋转细胞分离容器102来与第一水性溶液搅拌(S106)(参见图10)。步骤S106与步骤S105类似，除了清洗液调节器182开启清洗液管152，第二分离调节器185b关闭第二分离管155b，并且第一分离调节器185a开启第一分离管155a。递送单元106将储器101的清洗液储器113中储存的清洗液通过清洗液管152、共用管105和分离管155(具体地，第一分离管155a)递送至细胞分离容器102。清洗液通过细胞分离容器102的第一管122递送至外壳121。
旋转单元120重复进行细胞分离容器102的旋转和细胞分离容器102的停止旋转。第一水性溶液中的干细胞被清洗液清洗。通过将第一水性溶液与清洗液混合来生成第二水性溶液。第二水性溶液是其中清洗液混合在第一水性溶液中的水性溶液。
然后，旋转单元120旋转细胞分离容器102，干细胞从第二水性溶液离心分离，并且递送单元106将提取出干细胞的第二水性溶液从细胞分离容器102递送至废弃物储器103(S107)(参见图11)。在步骤S107中，细胞分离容器102执行分离。干细胞和提取出干细胞的第二水性溶液(下文中，“残余的第二水性溶液”)通过由旋转单元120产生的离心力而移动至外壳121的离心空间121a。干细胞和残余的第二水性溶液由于它们不同的密度而通过离心力分离。干细胞处于分离空间121a的内表面以形成外层，残余的第二水性溶液处于干细胞的内侧以形成内层。
由于第二管123的端部123a与残余的第二水性溶液接触，残余的第二水性溶液可以通过第二管123从细胞分离容器102递送至废弃物储器103。步骤S107与步骤S106类似，除了清洗液调节器182关闭清洗液管152，第一分离调节器185a关闭第一分离管155a，第二离心调节器185b开启第二分离管155b，并且废弃物调节器184开启废弃物管154。递送单元106将细胞分离容器102的第二水性溶液通过第二分离管155b、共用管105和废弃物管154递送至废弃物储器103。第二水性溶液通过细胞分离容器102的第二管123排出。
然后，将清洗液从清洗液储器113递送至细胞分离容器102，并使离心分离的干细胞掉落以生成目标水性溶液(S108)(参见图12)。步骤S108与步骤S107类似，除了清洗液调节器182开启清洗液管152，以及废弃物调节器184关闭废弃物管154。递送单元106将储器101的清洗液储器113中储存的清洗液通过清洗液管152、共用管105和第二分离管155b递送至细胞分离容器102。清洗液经过细胞分离容器102的第二管123，并射出至细胞分离容器102的外壳121的离心空间121a。干细胞通过清洗液掉落至细胞分离容器102的下部，以生成目标水性溶液。目标水性溶液包含清洗液和浮在清洗液上的干细胞。
然后，递送单元106将目标水性溶液从细胞分离容器102递送至细胞储存单元104(S109)(参见图13)。在步骤S109中，第一分离调节器185a和细胞递送调节器186分别开启第一分离管155a和细胞递送管156，并且脂肪组织管151、清洗液管152、酶管153和废弃物管154关闭。递送单元106将细胞分离容器102中的目标水性溶液从细胞分离容器102通过第一分离管155a、共用管155和细胞递送管156递送至细胞储存单元104。目标水性溶液经过细胞过滤单元104a并递送至细胞储存单元104。因此，干细胞被纯化，并在细胞储存单元104中储存和培养。
通过上述系统和方法，在一个细胞分离容器102中，从脂肪组织分离干细胞，并排出和除去废弃物，从而仅获得高纯度的干细胞。具体地，由于仅使用一个细胞分离容器102，可以节约用于分离和提取干细胞的时间和成本。
标号
100：细胞分离系统
101：储器
111：脂肪组织储器
113：清洗液储器
115：酶储器
115a：温度调节单元
102：细胞分离容器
102a：温度调节单元
121：外壳
121a：离心空间
122：第一管
123：第二管
123a：端部
124：搅拌桨叶
124a：通孔
125：排气口
120：旋转单元
103：废弃物储器
104：细胞储存单元
104a：细胞过滤单元
105：共用管
151：脂肪组织管
152：清洗液管
153：酶管
154：废弃物管
155：分离管
155a：第一分离管
155b：第二分离管
156：细胞递送管
106：递送单元
107：传感器
108：调节单元
181：脂肪组织调节器
182：清洗液调节器
183：酶调节器
184：废弃物调节器
185：分离调节器
185a：第一分离调节器
185b：第二分离调节器
186：细胞递送调节器
109：控制单元。