[發明專利]用于低溫貯藏的樣品的容器

在審

• 申請號: 201880082602.2
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN111479466A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: G.莫里斯;C.克雷西
• 申請（專利權）人: 阿西姆普托特有限公司
• 主分類號: A01N1/02
• 分類號: A01N1/02;F25D3/10;F17C3/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李湘;閆小龍

公開了用于低溫貯藏的生物樣品（102）的容器（100），其包括絕緣的殼體，該絕緣的殼體包括用于容納至少一個低溫貯藏的生物樣品的腔（108）；和至少部分地圍繞腔的密封貯存器（106），該密封貯存器包括諸如液化空氣的液化氣體（120），該氣體借助于諸如Stirling制冷機的傳熱發動機（112）被保持大部分液化。可以提供閥（114）以用作溢流閥和入口閥兩者。入口閥可以耦合到傳感器（122）以用于感測密封貯存器內的液化氣體的體積。容器可以進一步包括熱交換器（116），其耦合到熱機并且延伸到密封貯存器中。

技術領域

本發明涉及一種用于低溫貯藏的樣品（例如生物樣品）的容器，其中低溫貯藏的樣品在到達其目的地時可以維持達延長的時段，例如數月，并且還可能能夠用于受控的冷凍和解凍速率。本發明的容器還可以用于運送需要低溫存儲而不需要使用常規的低溫材料（諸如液氮或固體二氧化碳）的其他類型的樣品。

背景技術

低溫貯藏是一種用于保存生物樣品的技術，該技術涉及將樣品冷卻至非常低的溫度（例如-78.5°C至-196°C），并維持它們達延長的一段時間。通過將生物樣品冷卻至低溫，原本會降解樣品的化學或酶促反應的動力學減慢到一定程度，以使得樣品不再降解或僅以非常緩慢的速率降解。結果，生物樣品可以在延長的一段時間內儲存，并且然后根據使用和/或分析的需要將其恢復回到環境溫度。

如果低溫貯藏的樣品的溫度在運輸期間維持在足夠低的溫度下，則可以運輸低溫貯藏的樣品。如果允許樣品加熱至某個溫度以上，例如高于樣品的玻璃化轉變點，則可能損害樣品的完整性。這是因為在低溫貯藏過程中使用的冷凍保護劑對樣品具有一定程度的毒性已經更多的擴散，并且因此可以發生更多的化學反應，其能夠影響儲存的細胞的活力。延長的暴露于冷凍保護劑和更高溫度下的化學反應及其累積效果會導致對低溫貯藏材料的損壞。在玻璃化轉變溫度以下，系統的粘度意味著累積效果非常小。在低溫貯藏期間，需要以受控的方式從細胞的環境溫度進行冷卻，以最小化損壞并優化解凍后的細胞活力。因此明顯的是，為確保運送中的樣品完整性，必須將低溫貯藏的樣品保持足夠冷以使累積的損壞效果在預期運輸和存儲時期不顯著。

除了在運輸期間需要維持足夠低的溫度外，運送容器及其內容物必須與運輸之前、期間和之后所經過的環境兼容。因此，在空運的情況下，如果存在液氮溢出的風險，則基于安全考慮，使用諸如液氮之類的相變冷卻劑是不可接受的。為了避免這個問題，已經開發了干式運送裝置、具有多孔材料（諸如分子篩或沸石）的杜瓦容器，以確保可以實現低溫運送而沒有液氮溢出的風險。在這種杜瓦容器中，液氮被吸收到多孔材料中并保留在其中，直到它汽化為氣態氮。

與這些干式運送裝置相關聯的問題是，多孔材料容易被污染，例如其中來自殘留在干式運送裝置中的液氮的顆粒生物材料在每次使用之間必須消毒，并且這使得它們在無菌環境（諸如手術室和潔凈室）中的使用是高度不期望的。此外，杜瓦容器是真空夾套容器，并且為了確保在容器壁上的壓力分布均勻，容器的形狀必須近似為圓柱形或球形，因為避免災難性故障需要較厚的材料，并且因此使用杜瓦容器的效果較差。這些因素的組合意味著干式運送裝置通常呈圓柱形或球形杜瓦容器的形式，杜瓦容器的一端處具有相對窄的孔，通過該孔裝上液氮和樣品發生。典型的干式運送裝置具有從杜瓦容器口的中心軸線放射狀地突出的鉆孔。在鉆孔的外壁與杜瓦容器的最內壁之間的環中提供了吸收液氮的多孔材料，并且這指示不能輕易移除和替換多孔材料（即分子篩元素），并且在任何情況下，都必須先提取樣品。

包含相變冷卻材料（諸如固體二氧化碳）作為冷卻劑（低溫劑）的較簡單的運送容器也可以用于運送低溫貯藏的樣品，并且由絕緣容器（例如杜瓦容器或絕緣箱）組成，其包含在固體二氧化碳床上或浸在其中的樣品。利用這種容器的問題在于它們僅能夠將樣品維持在低溫下達相對適度的時段，并且不適合于在長時間范圍內運送或存儲而無需頻繁地對相變冷卻材料進行再裝填。固體二氧化碳具有近似為-78.5°C的溫度，其高于許多冷凍保護劑的玻璃化轉變溫度，并且該溫度可能不足夠低以防止在較長時間尺度（天）內運輸之前、期間或之后對樣品的損壞。