基于膜分離原理的細胞懸浮液成分分離置換系統(tǒng)研究.pdf

1、低溫保存在科學研究、臨床醫(yī)學和民生應用等眾多領域都有廣泛應用。為了避免細胞在低溫保存過程中受到低溫損傷，通常需要在保存之前向細胞懸浮液中加入低溫保護劑，在復溫后，為避免低溫保護劑對細胞的毒副作用有需要將低溫保護劑分離清除。此外，細胞治療等領域也常常需要分離去除細胞懸浮液中的多余水分或其他物質。現(xiàn)有的離心式分離方法存在應力損傷大、操作繁瑣，以及過程不密閉，易污染等問題。本文基于膜分離原理，研究了一種新細胞懸浮液成分分離置換系統(tǒng)，具體內(nèi)容包

2、括：
　　（1）設計基于膜分離原理的分離置換系統(tǒng)總體方案，并運用跨膜傳質原理建立系統(tǒng)的理論模型，在其基礎上針對低溫保護劑去除過程進行仿真分析，仿真結果初步證明，該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)快速、平穩(wěn)地去除細胞懸浮液內(nèi)的低溫保護劑。
　?。?）基于總體方案和仿真結果，開展了功能樣機的詳細設計，開發(fā)了系統(tǒng)中的搖擺裝置、振動裝置等關鍵部件，搭建了基于 NI cDAQ的控制平臺，并應用Labview編寫了控制系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)了功能樣機的集成控制。最

3、后根據(jù)產(chǎn)品的工業(yè)化需求，對樣機的外觀結構、電氣布線等進行了升級改造，初步達到了醫(yī)療器械的應用需求。
　　（3）開展了大量測試實驗，以檢查主要功能部件的性能；同時基于無細胞溶液開展了一系列模擬實驗，以評估系統(tǒng)用于低溫保護劑處理的效率和效果。結果表明，主要的功能部件都滿足設計要求，系統(tǒng)可在60min內(nèi)完成1單位（200ml）細胞懸浮液的低溫保護劑去除工作，而且處理過程中細胞懸浮液的滲透壓變化連續(xù)平穩(wěn)，相對離心法具有較明顯優(yōu)勢。