[发明专利]一种可超声植冰的冻存管架及程序降温装置

说明书

本发明公开了一种可超声植冰的冻存管架及程序降温装置，属于细胞冻存领域，冻存管架包括管架本体、超声波振子和超声波发生器，管架本体上设置有装载槽，超声波发生器与超声波振子电性连接，超声波振子固定安装在管架本体上，管架本体由刚性材料制造；管架本体包括连接杆以及垂直地固定在连接杆上且沿连接杆的轴线方向依次间隔布置的承载板和固定板，承载板至少有两个且设置了装载孔，各承载板上的装载孔轴向对齐以形成装载槽；超声波振子包括安装在固定板上的多个超声波振子A以及贯穿固定板后与承载板固定连接的超声波振子B，且多个超声波振子A围绕超声波振子B布置。本发明结构简单且设计合理，能够适用于各类程序降温装置。

技术领域

本发明涉及细胞冻存领域，特别涉及一种可超声植冰的冻存管架及程序降温装置。

背景技术

细胞及组织的低温保存是用于现代再生医学、器官移植和辅助生殖的一项关键技术，受到各方广泛关注。细胞低温保存过程一般是将细胞冷冻到较低的零下温度，以此实现长期保存，但低温保存过程中细胞及组织会受到两种损伤：一是低温保护剂的毒性损伤；二是程序降温在细胞内形成冰晶造成的物理损伤。

目前生物样本库的细胞冷冻均采用程序降温的方法进行，但传统程序降温过程中，溶液温度在低于共晶温度时仍然没有结冰，造成细胞溶液过冷，过冷度较大时会突然成核，导致冰晶较大造成物理损伤。植冰则是在细胞溶液共晶点附近恒温一定时间，然后利用加入冰核、用冷冻的金属触碰冻存管外壁、施加超声波等方法，让胞外溶液首先形成共晶体，共晶体在该温度下的生长过程中，优先结晶稀溶液，造成未结晶保护液浓度上升，由于渗透压的作用，细胞逐渐脱水，可以防止或减少胞内冰的形成，降低物理损伤。研究者发现，在程序降温过程中，采用一定的植冰操作能有效提高细胞的存活率，而由于超声波利用其空化效应可以降低过冷度、提高成核温度，植冰效果明显且操作简便，因此超声波植冰成为植冰方法的主要研究方向，对于生物样本的保存具有积极作用。

但是，现有的程序降温仪不具备植冰功能，不能自动植冰，通常操作者需要将降低到特定温度的细胞从程序降温仪中取出，再用镊子等预冷的工具触碰冻存管外壁从而完成植冰操作。但由于该操作复杂、工作量大、效率低，使得该方案未被广泛采用，阻碍了现有程序降温仪的推广使用和生物样本库的大规模发展。申请号为CN2019108703169、CN2021100517268及CN2021106803865的中国发明专利均公开了具有超声波植冰功能的程序冷冻盒，其对于保存细胞取得较好的效果，但是由于每种自行设计的程序冷冻盒都只适用于部分实验，局限性较大。所以能实现现有程序降温仪的自动植冰功能十分必要，或者实现对现有程序降温仪的改装也十分必要，即构建具有超声波植冰功能的冻存架，使之能适配现有的不具备植冰功能的程序冷冻设备就显得十分重要。

发明内容

针对现有技术存在的程序降温装置使用局限性大从而不能实现一机多用的问题，本发明的目的在于提供一种可超声植冰的冻存管架及程序降温装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

第一方面，本发明提供一种可超声植冰的冻存管架，包括管架本体，所述管架本体上设置有用于装载冻存管或者冻存袋的装载槽；还包括超声波振子和超声波发生器，所述超声波发生器与所述超声波振子电性连接，所述超声波振子固定安装在所述管架本体上，且所述管架本体由刚性材料制造。

优选的，所述管架本体包括连接杆以及垂直地固定在所述连接杆上且沿所述连接杆的轴线方向依次间隔布置的承载板和固定板；其中，所述承载板至少有两个，所述承载板包括载板本体以及设置在所述载板本体上的多个装载孔，且至少两个所述承载板上的装载孔轴向对齐以形成所述装载槽。

优选的，所述超声波振子包括超声波振子A，所述超声波振子A固定安装在所述固定板背离所述承载板的一面。

优选的，所述连接杆以及所述超声波振子均有多个，且多个所述超声波振子A分别固定在多个所述连接杆的预设距离内。