[发明专利]一种用于生物样品冷冻保存的装置

说明书

技术领域

本发明涉及冷冻领域，具体地，本发明涉及一种用于生物样品低温冷冻保存的装置。 

背景技术

冷冻保存是生物质品长期稳定保存的有效手段，也是生物制品商业化的关键。在低温冷冻状态下，生物的新陈代谢几乎停止生命以相对静止状态保持下来，从理论上讲，在冷冻条件下，生物体的保存时间是无限的。 

目前的冷冻保存有两种方法：慢速冷冻和快速冷冻即玻璃化法。玻璃化法已应用于卵母细胞和胚胎等的冷冻保存；而慢速冷冻因为冷冻效果和人工操作条件等的关系不大，而受到越来越多的关注。对于动物细胞而言，其冷冻后的细胞活率与冷冻降温速率和融化升温速率是密切相关的。 

在冷冻过程中，由于冷冻速率不当，致使细胞内冰晶生成，最终导致对细胞膜的机械伤害；而在升温过程中，由于升温速率较慢，也可能使原有冰核长大，穿透细胞膜，造成不可逆转的伤害。目前对于大多数生物制品来说，冰晶化危险温度区在0～-60℃低温区域，控制冷冻过程和升温过程速率是提高冷冻保存成功率的关键。 

目前，生物低温冷冻保存普遍使用的冷冻容器包括冷冻管、塑料或玻璃麦管。冷冻管为一带螺盖的圆柱体试管，其材料通常为聚丙烯，聚乙烯或聚苯醚，直径5～20mm不等，体积在0.5ml～10ml。在冷冻大量样品时，由于冷冻设备和融化设备等的限制，冷冻管的高度时有限制的，不能无限加长，故一般采用小容量的冷冻管分装形式，这样劳动量大，样品处理时间长，可能造成对生物制品的损害。故为了增加一次冷冻量，则需增大冷冻管直径，然而直径的加大，来带的首要问题是冷冻管内不同位置的生物制品所经历的降温和升温速率的不均一性，这将直接导致冷冻保存样品质量的不均一，产品性能的可重复性差。故目前慢速冷冻使用的冷冻保存管多在10ml以内。快速冷冻使用的是直径在0.1～6.5mm塑料或玻璃的细长圆管-麦管，长度10～20cm，装载量由0.1～5ml不等。其两端开口，采用钢球或聚乙烯粉末填充密封；通常麦管最大瞬时降温速率2500℃/min以上，最大瞬时升温温速率4200℃/min以上。尽管麦管能实现均一的冷冻和快速升温速率，但过程密封性差，易导致污染；且一次装载量小，不易规模化放大。 

因此，目前生物样品冷冻保护的圆柱体试管，其长度不能无限延长，但是扩大直径后会造成生物制品所经历的降温和升温速率的不均一性，故在该领领域中，长期以来都没有能解决冷冻装置不易放大的问题，限制了改方法的进一步的推广和应用。因此，设计一种能实现大规模的生物样品冷冻的装置对本领域的发展具有重要的意义。 

发明内容

本发明的目的在于为了克服上述问题，提供了一种用于生物样品冷冻保存的装置，在保证冷冻/升温均一条件下，可用于各种容量体积样品的快速冷冻和慢速冷冻保存的新型冷冻管，实现了样品冷冻规模的放大。 

为了实现上述目的，本发明的用于生物样品冷冻保存的装置包括一弯管3，该弯管3的两端分别设有与之匹配的管口2。 

所述的弯管3呈蛇形弯曲、盘旋弯曲或通过若干直径不同的圆管套嵌成圆盘后通过管道连通。 

所述的弯管3相邻管道管壁之间距离为1～20mm。 

所述的管口2为带有螺纹的管口，并与管管身相通，管口直径0.2～2mm。 

所述的装置还包括与管口2相匹配的管口盖4，管口盖4内侧带有螺纹，其内径与管口2的外径相同，可拧紧于管口2之上。 

所述的装置还包括一管路连接器，该管路连接器的两端分别于管口2和注射器或移液器匹配连接，实现液体注入或取出。 

所述的冷冻管管体上部为两个带螺纹的管口2，所述的所述的冷冻管1下部的管身由一系列弯曲的管道缠绕或叠加构成，其相邻管道之间距离冷冻管管体下部的管身相邻管壁之间距离1～20mm，管体内径0.1～20mm，管体壁厚0.05～2mm。 

所述的管口盖4和冷冻管1均由耐低温的生物相容性材料制作，例如聚丙烯，聚乙烯，聚氯乙烯，聚苯醚，玻璃；所述的冷冻管可放入低温保存设备之内，所述的冷冻管可放入冷冻架，也可独立放置。