[發(fā)明專利]一種可超聲植冰的凍存管架及程序降溫裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111098165.3
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113661979A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李維杰;彭正鑫;漆琴;劉寶林
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: A01N1/02
• 分類號: A01N1/02
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙旭

本發(fā)明公開了一種可超聲植冰的凍存管架及程序降溫裝置，屬于細(xì)胞凍存領(lǐng)域，凍存管架包括管架本體、超聲波振子和超聲波發(fā)生器，管架本體上設(shè)置有裝載槽，超聲波發(fā)生器與超聲波振子電性連接，超聲波振子固定安裝在管架本體上，管架本體由剛性材料制造；管架本體包括連接桿以及垂直地固定在連接桿上且沿連接桿的軸線方向依次間隔布置的承載板和固定板，承載板至少有兩個(gè)且設(shè)置了裝載孔，各承載板上的裝載孔軸向?qū)R以形成裝載槽；超聲波振子包括安裝在固定板上的多個(gè)超聲波振子A以及貫穿固定板后與承載板固定連接的超聲波振子B，且多個(gè)超聲波振子A圍繞超聲波振子B布置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單且設(shè)計(jì)合理，能夠適用于各類程序降溫裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及細(xì)胞凍存領(lǐng)域，特別涉及一種可超聲植冰的凍存管架及程序降溫裝置。

背景技術(shù)

細(xì)胞及組織的低溫保存是用于現(xiàn)代再生醫(yī)學(xué)、器官移植和輔助生殖的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，受到各方廣泛關(guān)注。細(xì)胞低溫保存過程一般是將細(xì)胞冷凍到較低的零下溫度，以此實(shí)現(xiàn)長期保存，但低溫保存過程中細(xì)胞及組織會受到兩種損傷：一是低溫保護(hù)劑的毒性損傷；二是程序降溫在細(xì)胞內(nèi)形成冰晶造成的物理損傷。

目前生物樣本庫的細(xì)胞冷凍均采用程序降溫的方法進(jìn)行，但傳統(tǒng)程序降溫過程中，溶液溫度在低于共晶溫度時(shí)仍然沒有結(jié)冰，造成細(xì)胞溶液過冷，過冷度較大時(shí)會突然成核，導(dǎo)致冰晶較大造成物理損傷。植冰則是在細(xì)胞溶液共晶點(diǎn)附近恒溫一定時(shí)間，然后利用加入冰核、用冷凍的金屬觸碰凍存管外壁、施加超聲波等方法，讓胞外溶液首先形成共晶體，共晶體在該溫度下的生長過程中，優(yōu)先結(jié)晶稀溶液，造成未結(jié)晶保護(hù)液濃度上升，由于滲透壓的作用，細(xì)胞逐漸脫水，可以防止或減少胞內(nèi)冰的形成，降低物理損傷。研究者發(fā)現(xiàn)，在程序降溫過程中，采用一定的植冰操作能有效提高細(xì)胞的存活率，而由于超聲波利用其空化效應(yīng)可以降低過冷度、提高成核溫度，植冰效果明顯且操作簡便，因此超聲波植冰成為植冰方法的主要研究方向，對于生物樣本的保存具有積極作用。

但是，現(xiàn)有的程序降溫儀不具備植冰功能，不能自動植冰，通常操作者需要將降低到特定溫度的細(xì)胞從程序降溫儀中取出，再用鑷子等預(yù)冷的工具觸碰凍存管外壁從而完成植冰操作。但由于該操作復(fù)雜、工作量大、效率低，使得該方案未被廣泛采用，阻礙了現(xiàn)有程序降溫儀的推廣使用和生物樣本庫的大規(guī)模發(fā)展。申請?zhí)枮镃N2019108703169、CN2021100517268及CN2021106803865的中國發(fā)明專利均公開了具有超聲波植冰功能的程序冷凍盒，其對于保存細(xì)胞取得較好的效果，但是由于每種自行設(shè)計(jì)的程序冷凍盒都只適用于部分實(shí)驗(yàn)，局限性較大。所以能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有程序降溫儀的自動植冰功能十分必要，或者實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有程序降溫儀的改裝也十分必要，即構(gòu)建具有超聲波植冰功能的凍存架，使之能適配現(xiàn)有的不具備植冰功能的程序冷凍設(shè)備就顯得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的程序降溫裝置使用局限性大從而不能實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可超聲植冰的凍存管架及程序降溫裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

第一方面，本發(fā)明提供一種可超聲植冰的凍存管架，包括管架本體，所述管架本體上設(shè)置有用于裝載凍存管或者凍存袋的裝載槽；還包括超聲波振子和超聲波發(fā)生器，所述超聲波發(fā)生器與所述超聲波振子電性連接，所述超聲波振子固定安裝在所述管架本體上，且所述管架本體由剛性材料制造。

優(yōu)選的，所述管架本體包括連接桿以及垂直地固定在所述連接桿上且沿所述連接桿的軸線方向依次間隔布置的承載板和固定板；其中，所述承載板至少有兩個(gè)，所述承載板包括載板本體以及設(shè)置在所述載板本體上的多個(gè)裝載孔，且至少兩個(gè)所述承載板上的裝載孔軸向?qū)R以形成所述裝載槽。

優(yōu)選的，所述超聲波振子包括超聲波振子A，所述超聲波振子A固定安裝在所述固定板背離所述承載板的一面。

優(yōu)選的，所述連接桿以及所述超聲波振子均有多個(gè)，且多個(gè)所述超聲波振子A分別固定在多個(gè)所述連接桿的預(yù)設(shè)距離內(nèi)。