一种一体化细胞外囊泡分离柱适配器

1.本发明属于色谱分离技术领域，具体涉及细胞外囊泡分离柱适配器。


背景技术：

2.尺寸排阻色谱法为提取细胞外囊泡的常用方法之一。使用具有化学惰性和稳定性的多孔填料，采用非吸附的层析方法，按照不同大小分子流经的路径长短不同来进行样品分离。细胞外囊泡体积在填料的排阻极限之外，无法进入填料的孔隙中，而紧跟着外水体积最先排出；蛋白等其它杂质由于分子量小，可以进入填料孔隙中，经过较长的路径而晚出峰，由此分离。
3.现有的尺寸排阻色谱法提取细胞外囊泡，一个细胞外囊泡分离柱经过一轮色谱分离只能提取一个样本中的细胞外囊泡；同时，色谱分离得到的馏分复杂，整个收集过程分离出来的馏分包含分离柱缓冲液组分，细胞外囊泡组分以及血清其他组分，收集过程繁琐。以上限制导致目前尺寸排阻色谱法提取细胞外囊泡通量较低，不利于扩大样本量进行科学研究。
4.目前适配尺寸排阻色谱法提取细胞外囊泡的装置，主要分为自动化、半自动化两种。自动馏分收集器虽然达到了馏分收集自动化的目的，但是一个自动馏分收集器只能放置一根细胞外囊泡分离柱，要想提高通量，需要同时并行多个自动馏分收集器。而商业化自动馏分收集器价格昂贵，从经济角度来说难以大规模推广使用。现有的半自动化馏分收集装置，主要限制在于馏分收集过程繁杂，导致无法同时并行多个细胞外囊泡分离柱进行提取，或需要手工操作来进行馏分收集，既不够精准，同时也难以增加并行提取的通量。无法满足科研工作以及临床分析的需求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种制作简单、组装方便、成本低廉、细胞外囊泡分离通量高的一体化细胞外囊泡分离柱适配器。
6.本发明设计的一体化细胞外囊泡分离柱适配器，由细胞外囊泡分离柱固定层、柱分离细胞外囊泡馏分接收层、废液回收层以及外固定架组成，其中：所述细胞外囊泡分离柱固定层包括两块细胞外囊泡分离柱固定板；所述柱分离细胞外囊泡馏分接收层包括柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架以及设置于接收屉架上的馏分收集屉；所述外固定架包括一对对称设置的侧板，一对侧板从上至下对称；一对侧板内侧从上至下设置三对卡槽，其中，上部两对卡槽分别用于固定两块细胞外囊泡分离柱固定板，中部一对卡槽用于固定柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架；所述废液回收屉是一个可抽拉的上方开口的长方形收集屉，设置于一对侧板中间底部。
7.进一步地：
所述上下两块细胞外囊泡分离柱固定板，可抽拉；上、下固定板各包含五个等间距分布的上下同心的固定孔，用于固定细胞外囊泡分离柱，使细胞外囊泡分离柱处于垂直状态，五根细胞外囊泡分离柱平行；所述柱分离细胞外囊泡馏分接收层中，所述馏分收集屉共有7个，各馏分收集屉分别设有拉手；7个馏分收集屉等间距布设于接收屉架上，可抽拉；每个馏分收集屉中包含七个馏分接收圆孔，圆孔上用于放置1.5ml或2.0ml的塑料离心管；每个馏分收集屉上设有七条相互平行的穿过七个孔圆心的收集指示线，这些收集指示线的方向垂直于抽拉方向；两个独立收集屉之间的柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架上也设有收集指示线；通过抽拉馏分收集屉，使馏分收集屉与柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架上的指示线处于一根直线，可以将接收溜分为七个档位，每个档位接收一个特异馏分。
8.本发明一体化细胞外囊泡分离柱适配器，可用于基于尺寸排阻色谱进行细胞外囊泡提取的细胞外囊泡分离。适配器通体可以由白色树脂3d打印，制作简单，成本低廉。打印板材上均设有卡槽，易于组装。
9.使用时，细胞外囊泡分离柱被平行固定在细胞外囊泡分离柱固定层上，同一批次可平行处理五个细胞外囊泡分离柱，提升了使用尺寸排阻法提取细胞外囊泡的提取通量。样品通过细胞外囊泡分离柱基于尺寸及重力进行分离，分离得到的馏分在重力作用下滴入柱分离细胞外囊泡馏分接收层上安装的塑料离心管中进行收集。因为液滴流速的不同，不同柱之间的馏分接收不完全平行，通过独立抽拉对应馏分收集屉，可实现不同速率流出馏分的跨柱接收，既保证了分离通量，实现馏分接收的半自动化。在整个色谱分离细胞外囊泡的过程中，产生很大体积无需收集的缓冲液，可通过废液回收层进行收集，并集中进行废液处理，适配完整色谱处理流程。
10.本发明优点：制作简单，成本低廉，易于组装，提高细胞外囊泡分离通量，色谱分离操作简便，适配完整色谱处理流程，实现馏分接收的半自动化。
附图说明
11.图1为一体化细胞外囊泡分离柱适配器正面结构示意图。
12.图2为一体化细胞外囊泡分离柱适配器侧面结构示意图。
13.图3为一体化细胞外囊泡分离柱适配器顶部结构示意图。
14.图4为一体化细胞外囊泡分离柱适配器的柱分离细胞外囊泡馏分接收层顶部结构示意图。
15.图中标号：1为细胞外囊泡分离柱固定板，2为柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架，3为馏分收集屉，4为废液回收屉，5为外固定架。
实施方式
16.下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要明确的是，对具体实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
17.一体化细胞外囊泡分离柱适配器由细胞外囊泡分离柱固定层、柱分离细胞外囊泡馏分接收层、废液回收层以及外固定架组成，整个适配器均由白色树脂3d打印，可通过以下操作方式阐述其原理及功能。其结构参见图1-图4所示。包括细胞外囊泡分离柱固定板1（上
下两块），柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架2，馏分收集屉3（7个），废液回收屉4，外固定架5（一对对称的侧板）。
18.对细胞外囊泡进行分离时，将五根细胞外囊泡分离柱平行放置到细胞外囊泡分离柱固定板1上，由上下两个固定孔将其竖直固定。首先穿过柱体流出的为平衡柱所需的缓冲液，非所需收集馏分，因此先通过抽拉，将柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架2连同馏分收集屉3拉出备用，流出的分离柱缓冲液则直接流入废液回收层中的废液回收屉4内。柱平衡结束后，将备用的柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架2以及馏分收集屉3安装回外固定架5对应卡槽处，进行馏分收集。馏分收集时，在馏分接收孔中放置用于馏分接收的1.5ml或2.0ml的塑料离心管。每个独立的馏分收集屉3，都用于对应细胞外囊泡分离柱的馏分收集。收集过程中，通过抽动馏分收集屉3，使馏分收集屉3上的指示线与两侧柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架2上的指示线处于一根直线，从而让馏分液滴能够垂直于塑料离心管圆心滴入塑料离心管中，一轮共可以接收七个特异馏分。第一轮馏分接收结束后，可将馏分收集屉3单独拉出，取下所收集的馏分。此后可将馏分收集屉3安装回柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架2上继续进行馏分收集，直到收完所有所需馏分。所有馏分收集结束后，再次将柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架2连同馏分收集屉3抽出，使分离柱清洗液及缓冲液滴入废液回收屉内。柱分离结束后，将废液回收屉4抽出，倒掉其中废液，再将废液回收屉4以及此前取下的柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架2及馏分收集屉3安装回外固定架5对应卡槽处，留待下次使用。
19.本发明提供的一体化细胞外囊泡分离柱适配器，用于提高使用尺寸排阻法提取细胞外囊泡的提取通量，同时简化提取步骤。本发明提供的一体化细胞外囊泡分离柱适配器制作简单，成本低廉，易于组装。通过使用一体化细胞外囊泡分离柱适配器进行基于尺寸排阻色谱的细胞外囊泡分离，能够适配从柱平衡到分离再到清洗的完整色谱处理流程，使得色谱分离操作更加简便，实现馏分接收的半自动化，减少其中人力劳力的损耗。
20.以上结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形，仍旧处于本发明保护范围。

技术特征：
1.一种一体化细胞外囊泡分离柱适配器，其特征在于，由细胞外囊泡分离柱固定层、柱分离细胞外囊泡馏分接收层、废液回收层以及外固定架组成，其中：所述细胞外囊泡分离柱固定层包括两块细胞外囊泡分离柱固定板；所述柱分离细胞外囊泡馏分接收层包括柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架以及设置于接收屉架上的馏分收集屉；所述外固定架包括一对对称设置的侧板，一对侧板从上至下对称；一对侧板内侧从上至下设置三对卡槽；其中，上部两对卡槽分别用于固定两块细胞外囊泡分离柱固定板，中部一对卡槽用于固定柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架；所述废液回收屉是一个可抽拉的上方开口的长方形收集屉，设置于一对侧板中间底部。2.根据权利要求1所述的一体化细胞外囊泡分离柱适配器，其特征在于，所述上下两块细胞外囊泡分离柱固定板，可抽拉；上、下固定板各包含五个等间距分布的上下同心的固定孔，用于固定细胞外囊泡分离柱，使细胞外囊泡分离柱处于垂直状态，五根细胞外囊泡分离柱平行。3.根据权利要求2所述的一体化细胞外囊泡分离柱适配器，其特征在于，所述柱分离细胞外囊泡馏分接收层中，所述馏分收集屉共有7个，各馏分收集屉分别设有拉手；7个馏分收集屉等间距布设于所述接收屉架上，可抽拉；每个馏分收集屉中包含七个馏分接收圆孔，圆孔上用于放置1.5ml或2.0ml的塑料离心管；每个馏分收集屉上设有七条相互平行的穿过七个孔圆心的收集指示线，这些收集指示线的方向垂直于抽拉方向；两个独立收集屉之间的柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架上也设有收集指示线；通过抽拉馏分收集屉，使馏分收集屉与柱分离细胞外囊泡馏分接收屉架上的指示线处于一根直线，将接收溜分为七个档位，每个档位接收一个特异馏分。

技术总结
本发明属于色谱分离技术领域，具体为一种一体化细胞外囊泡分离柱适配器。本发明适配器包括分离柱固定层、馏分接收层、废液回收屉以及外固定架；分离柱固定层包括两块固定板；馏分接收层包括馏分接收屉架和7个馏分收集屉；外固定架为一对对称设置的侧板，用于固定两块分离柱固定板和馏分接收屉架；废液回收屉是上方开口的长方形收集屉，设置于一对侧板中间底部。本适配器制作简单，成本低廉，组装方便。该细胞外囊泡分离柱适配器可用于基于尺寸排阻色谱的细胞外囊泡分离，能够提高细胞外囊泡分离通量，完成从柱平衡到分离再到清洗的完整色谱处理流程，使得色谱分离操作更加简便，实现馏分接收的半自动化，减少其中人力劳力的损失。失。失。


技术研发人员：申华莉 张嘉益
受保护的技术使用者：复旦大学
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/8/13