[發(fā)明專利]細(xì)胞冷凍裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710042638.1
• 申請日: 2007-06-26
• 公開（公告）號: CN101085979A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭承宏;韓寶三;沈柏用;李宏為;周光文;王兆海;程東峰;陳泉寧;葉萍;陳兒同
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院;上海理工大學(xué)
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物材料的溫度控制裝置，尤其是一種采用程序降溫與復(fù)溫的用于生物細(xì)胞冷凍與低溫保存的裝置。

背景技術(shù)

在醫(yī)學(xué)、生物、農(nóng)牧漁業(yè)等行業(yè)需要對一些生物材料進(jìn)行低溫保存。如對角膜、血液、骨髓、精液、胚胎等生物材料的低溫保存。隨著移植研究的開展，對各種細(xì)胞的需求不斷增加，迫切需要有效的細(xì)胞長期保存以促進(jìn)移植在臨床的作用。低溫保存是目前保存各種細(xì)胞的重要方法，為了滿足低溫保存對降溫過程的要求，可以有多種降溫方法。目前常用的有利用冰箱進(jìn)行的兩步降溫法，首先將需保存的樣品放入0℃的冰水中冷卻一段時間，再依次放入-20℃的普通冰箱和-80℃的低溫冰箱中各保存一段時間，最后將樣品投入液氮。這一方法的優(yōu)點是設(shè)備簡單，操作方便，但無法控制樣品的降溫速率，更無法實現(xiàn)復(fù)雜的降溫程序。對各種生物材料進(jìn)行低溫保存時，不同的材料要求不同的降溫程序，一些復(fù)雜的細(xì)胞還要求降溫程序分成多段進(jìn)行，而實現(xiàn)復(fù)雜的降溫程序的關(guān)鍵設(shè)備就是程序降溫儀。目前的程序降溫儀大致可分為兩類，液氮噴射式降溫儀和升降式降溫儀，各有自己的特點。液氮噴射式降溫儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴，其低溫電磁閥在低溫狀況下容易結(jié)霜，造成閥門關(guān)閉不嚴(yán)，或無法動作等情況；且液氮耗量較大，如果降溫過程中需要向液氮容器補充液氮，會干擾或破壞降溫程序。升降式降溫儀雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是由于降溫和復(fù)溫是利用液氮容器頸管內(nèi)氣相區(qū)中的溫度梯度進(jìn)行的，所以對于放置細(xì)長樣品管的降溫試驗難于控制其溫度的均勻性。上述幾種降溫方法都不具備有效復(fù)溫控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要提供一種細(xì)胞冷凍裝置，同時解決生物細(xì)胞的降溫和復(fù)溫控制的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種細(xì)胞冷凍裝置，包括置于低溫箱的樣品架上的控溫管和溫度測控裝置，其特點是：控溫管由銅管，絕緣層，電加熱絲組成，其中銅管套置在樣品管上，銅管外覆蓋一層絕緣層，絕緣層上面繞有電加熱絲；溫度測控裝置由溫度數(shù)據(jù)采集器和溫度控制裝置組成，其中溫度數(shù)據(jù)采集器包括控溫管，熱電偶，熱電偶插在控溫管內(nèi)，熱電偶的熱電信號經(jīng)過溫度控制裝置后對電加熱絲進(jìn)行控制。

溫度控制裝置包括放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、微機、D/A轉(zhuǎn)換器、電流驅(qū)動器，熱電偶的熱電信號經(jīng)過放大器、A/D轉(zhuǎn)換器輸入微機，微機采集到溫度信號并與設(shè)定的降溫程序進(jìn)行比較處理后，輸出控制信號，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器、電流驅(qū)動器對電加熱絲進(jìn)行控制；控溫管的電加熱絲外覆蓋一層保護層。

本發(fā)明的有益效果是：

1.由于直接由固體金屬將冷量或熱量轉(zhuǎn)遞給樣品，強化了傳熱，減小了由于熱慣性引起的測量溫度與樣品實際溫度的溫度差；

2.反應(yīng)及時迅速，可精確快速控制樣品溫度升降；

3.升降溫時樣品的溫度均勻性高；

4.有效的復(fù)溫控制裝置，無須將樣品拿出可直接在該裝置中進(jìn)行快速復(fù)溫；

5.適合于各種冷源環(huán)境下降溫；

6.操作方便，用戶將需要低溫保存的樣品直接放入該裝置中，就可進(jìn)行程序降溫，升降溫控制和數(shù)據(jù)處理可通過預(yù)先編制的程序完成；

7.結(jié)構(gòu)簡單、裝置小巧、造價低廉。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是控溫管的結(jié)構(gòu)立體示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明加以詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明的細(xì)胞冷凍裝置，包括低溫箱1，絕熱層2，樣品架3，樣品管4，控溫管5，熱電偶6，放大器7，A/D轉(zhuǎn)換器8，微機9，D/A轉(zhuǎn)換器10，電流驅(qū)動器11，銅管12，絕緣層13，電加熱絲14，保護層15。

如圖2所示，控溫管5由銅管12，電加熱絲14，絕緣層13等組成，其中銅管12套置在樣品管4上，控溫管5采用銅管12或其它易導(dǎo)熱金屬制作，其上覆蓋一層絕緣材料13，然后在絕緣層上繞電加熱絲14，最后覆蓋一層保護層15保護電加熱絲14。

控溫管5可由樣品架3固定，并在其中的參比管中放置熱電偶6形成溫度測控裝置。