一種生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元的制作方法
【專利摘要】一種生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，放置生物樣品并將生物樣品浸沒到液態氣體存儲容器盛放的液態氣體中，其特征在于，由下而上順次包括：支架，水平設置在液態氣體存儲容器的開口上；送入單元，用于放置生物樣品后送入到液態氣體內，和支架連接，具有豎直桿、至少一個放置架以及同豎直桿連接的驅動組件；以及控制器，同驅動組件連接用來控制驅動組件的啟動或停止，其中，驅動組件固定在支架上，豎直桿的上端同驅動組件連接，下端同放置架連接，驅動組件用于驅動豎直桿的上下運動。送入單元可以被控制器控制下降的速度，可以實現可控的梯度降溫：通過控制進入液態氣體的速度和生物樣品浸沒的深度和在該深度停留的時間，來實現可控降溫。
【專利說明】
一種生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及機械領域，特別是生物樣品冷凍保存器械領域。
【背景技術】
[0002] 在生物試驗或是生物樣品保存過程中，經常需要用到液態氣體如液態氮氣、液態 氦氣等作為恒溫保存介質。經常的做法是，將生物樣品如細胞、組織直接快速的放置浸沒到 低溫的液態氣體中，由于是從室溫的25°C到液態氮氣的_196°C或其他更低溫的液態氦氣， 直接快速的放入浸沒到液態氣體存儲容器中，對一些生物樣品的活性或是繁殖用途可能會 有影響，比如低溫保存的人類生殖細胞或是干細胞，這些細胞的理想冷凍保存方法是緩慢 從室溫降低到最終的液態氣體溫度。
[0003] 然而現有的將生物樣品放到液態氣體的裝置都是直接放置的，無法實現上述要求 的梯度降溫功能。中國專利申請"一種液氮罐樣品儲存裝置"（公開號CN204548918U，【公開日】 2018.08.12)公開了一種直接將樣品放置浸沒到液態氣體中的裝置，無法實現梯度降溫功 能。中國專利申請"精液液氮存儲罐的吊籃裝置"（公開號CN20430 5945U，【公開日】 2015.05.06)公開了 一種吊籃結構，用來盛放精液并浸沒到液氮中實現冷凍保存。
[0004] 上述用于生物樣品液態氣體冷凍保存的技術方案都無法實現生物樣品的梯度降 溫。

【發明內容】

[0005] 本實用新型是為解決上述問題而提出的，提供了一種生物樣品的液態氣體浸沒式 梯度冷卻單元，將生物樣品放置在上面然后連同生物樣品一起緩慢下降進入液態氣體存儲 容器中后浸沒到液態氣體中，克服現有的一次性直接放入無法梯度降溫的缺陷。
[0006] -種生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，用于容納生物樣品并將生物樣品 浸沒到液態氣體存儲容器中的液態氣體內，其特征在于包括：
[0007] 支架，水平設置在液態氣體存儲容器的開口上；
[0008] 送入單元，用于放置生物樣品后送入到液態氣體內，和支架連接，具有豎直桿、至 少一個放置架以及同豎直桿連接的驅動組件；以及
[0009] 控制器，同驅動組件連接用來控制驅動組件的啟動或停止，
[0010]其中，驅動組件固定在支架上，
[0011] 豎直桿的上端同驅動組件連接，下端同放置架連接，
[0012] 驅動組件用于驅動豎直桿的上下運動。
[0013] 本實用新型提供的生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，還可以具有這樣的 特征:其中，驅動組件設置在支架上，具有驅動電機和與該驅動電機連接的驅動輪，驅動輪 和豎直桿相互接觸，驅動輪的旋轉運動帶動豎直桿上下運動。
[0014] 本實用新型提供的生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，還可以具有這樣的 特征:其中，豎直桿上設置有摩擦條或齒條，驅動輪為摩擦輪或齒輪，用于對應的與豎直桿 的外壁嚙合或摩擦接觸來帶動豎直桿的上下運動。
[0015] 本實用新型提供的生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，還可以具有這樣的 特征:其中，放置架呈圓形或方形，相鄰兩個放置架之間上下設置。
[0016] 本實用新型提供的生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，還可以具有這樣的 特征:其中，放置架的底部和四周側壁具有多個鏤空孔。
[0017] 本實用新型提供的生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，還可以具有這樣的 特征：其中，支架的兩端設置有兩個卡合夾，用于卡住液態氣體存儲容器的開口邊沿而固 定。
[0018] 本實用新型提供的生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，還可以具有這樣的 特征:其中，驅動電機為步進電機，同控制器連接。
[0019] 發明作用與效果
[0020] 本實用新型所提供的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，由下而上順次包括:支架和 與支架連接的送入單元以及控制器，由于送入單元可以被控制器控制下降的速度，從而可 以實現可控的梯度降溫:通過控制進入液態氣體的速度和生物樣品浸沒的深度和在該深度 停留的時間，來實現可控降溫。
【附圖說明】

[0021] 圖1為本實用新型實施例1的生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻裝置的結構示 意圖；
[0022] 圖2為本實用新型實施例1的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元的結構示意圖；
[0023] 圖3中，a為本實用新型實施例1的適用于液態氣體浸沒式梯度冷卻單元的生物樣 品盛放容器安裝示意圖，b為a圖的俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，以 下實施例結合附圖對本發明的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元的結構和使用方法做具體闡 述。
[0025] 實施例
[0026] 圖1為本實施例的生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻裝置的結構示意圖。
[0027] 如圖1所示，本實施例提供的生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻裝置100包括液 態氣體存儲容器10和液態氣體浸沒式梯度冷卻單元20。液態氣體浸沒式梯度冷卻單元20放 置固定在液態氣體存儲容器10上。
[0028] 液態氣體存儲容器10為圓柱桶形，本實施例為杜瓦瓶，具有開口和封蓋，開口上設 置有固定部11，本實施例中固定部11為四個凹槽，均勻對稱的設置在液態氣體存儲容器10 的開口邊沿上。
[0029] 圖2為本實施例的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元的結構示意圖。
[0030] 如圖2所示，液態氣體浸沒式梯度冷卻單元20具有支架21、送入單元22以及控制器 23〇
[0031]支架21，具有如圖2所示的彎曲部分和設置與該彎曲部分兩頭的兩個卡合夾211a 和211b，兩個卡合夾211a和211b卡合在固定部11的四個凹槽的兩個相對設置的凹槽中，從 而實現固定。該彎曲部分為中間具有向上凸起的" L」"形，兩頭為兩個卡合夾211a和 211b〇
[0032] 送入單元22，具有驅動組件221、安裝套222、一個豎直桿223以及多個放置架224。
[0033] 驅動組件221通過螺釘設置在支架21的中心向上凸起位置旁邊，具有驅動電機 221a和同該驅動電機的軸連接的驅動輪221b。本實施例中驅動輪221b為摩擦輪，輪緣表面 材料為摩擦力大的橡膠材質。驅動電機221 a為步進電機。
[0034] 安裝套222為圓環形，安裝在支架21的中心上。
[0035] 豎直桿223為金屬桿，呈圓形，穿過安裝套222的圓孔，表面涂覆抗低溫材料，同驅 動輪221b摩擦來上下伸縮。它的長度與液態氣體存儲容器10深度相近。
[0036]放置架224,呈圓形的盆狀，底部和四周具有多個圓形的鏤空孔224a，本實施例中 放置架224具有2個，使用不銹鋼沖壓而成，從上到下依次被豎直桿223穿過底部圓心并被焊 接固定。
[0037] 控制器23,設置在支架21上，同外界電源連接，同時直接與驅動電機221a電連接， 用于直接控制驅動電機221a的運轉。本實施例中，控制器23為智能控制器，可以編程控制輸 出電流的的大小和方向，電流通電的時間間隔，從而來控制驅動電機2 21 a的運轉快慢和正 反轉以及運轉時間長短和間隔時間。
[0038] 使用方法
[0039] 圖3中，a為本實用新型實施例1的適用于液態氣體浸沒式梯度冷卻單元的生物樣 品盛放容器安裝示意圖，b為a圖的俯視示意圖。
[0040] 如圖3所示，將圖3所示的適用于液態氣體浸沒式梯度冷卻單元的生物樣品盛放容 器A的四周的連接扣組Al相互扣合而圍成一個圓形并放到上述的放置架224中，通過盛放容 器(已經盛放了生物樣品）的四周的連接扣組和鏤空孔224a扣合固定，這樣就完成了生物樣 品的放置。
[0041] 當將所有的生物樣品都放置好后，將液態氣體浸沒式梯度冷卻單元20的支架21安 放到液態氣體存儲容器10上，檢查兩個卡合夾21 Ia和21 Ib是否與固定部11的兩個相對設置 的凹槽卡合固定。
[0042] 檢查完畢后，蓋上液態氣體存儲容器10的封蓋。此時，放置架224與液態氣體存儲 容器10的液態氣體液面還有一段距離，此時生物樣品還沒有浸沒到液態氣體，沒有被冷凍， 只是在進行預冷。
[0043] 通電后，開啟事先設定好冷凍程序的控制器23,控制器23會緩慢驅動驅動電機 221a來緩慢驅動驅動輪221b帶動豎直桿223往下移動，從而使得與豎直桿223連接的放置架 224浸沒到液態氣體中進行冷凍。
[0044] 浸沒一段深度后，控制器不輸出電流，使得豎直桿223不再往下運動，放置在放置 架224上的生物樣品一部分浸沒在液態氣體進行溫度平衡，一段時間后溫度平衡了，控制器 223再度通電，進行下一個浸沒深度的溫度平衡。
[0045] 按照程序設定，重復上述過程直至放置架224全部浸沒到液態氣體中為止。
[0046] 本實施例的作用與效果
[0047] 本實施例所提供的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，由于具有送入單元以及控制 器，由于送入單元可以被控制器控制下降的速度，從而可以實現可控的梯度降溫:通過控制 進入液態氣體的速度和生物樣品浸沒的深度和在該深度停留的時間，來實現可控降溫。
[0048] 本實施例所提供的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，由于在液態氣體存儲容器的開 口上設置固定部，可以實現送入單元與存儲容器的牢固連接。
[0049] 本實施例所提供的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，由于驅動組件具有驅動電機和 由該驅動電機驅動的驅動輪，這樣實現可控伸縮方案簡單，對驅動電機的控制容易實現，成 本低。
[0050] 本實施例所提供的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，由于支架21，具有如圖2所示的 彎曲部分和設置與該彎曲部分兩頭的兩個卡合夾211a和211b，該彎曲部分為中間具有向上 凸起的" 1_1 "形，兩頭為兩個卡合夾211a和211b，這樣的結構可以方便的放置到液態氣 體存儲容器的開口上，并且封蓋也比較容易蓋封。
[0051 ] 變形例
[0052]上述實施例中，豎直桿和驅動輪是利用摩擦來傳動的，也可以使用齒輪和齒條來 進行嚙合。
【主權項】
1. 一種生物樣品的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，用于容納生物樣品并將所述生物樣 品浸沒到液態氣體存儲容器中的液態氣體內，其特征在于包括： 支架，水平設置在所述液態氣體存儲容器的開口上； 送入單元，用于放置所述生物樣品后送入到所述液態氣體內，和所述支架連接，具有豎 直桿、至少一個放置架以及同豎直桿連接的驅動組件；以及 控制器，同所述驅動組件連接用來控制所述驅動組件的啟動或停止， 其中，所述驅動組件固定在所述支架上， 所述豎直桿的上端同所述驅動組件連接，下端同所述放置架連接， 所述驅動組件用于驅動所述豎直桿的上下運動。2. 根據權利要求1所述的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，其特征在于： 其中，所述驅動組件設置在所述支架上，具有驅動電機和與該驅動電機連接的驅動輪， 所述驅動輪和所述豎直桿相互接觸， 所述驅動輪的旋轉運動帶動所述豎直桿上下運動。3. 根據權利要求2所述的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，其特征在于： 其中，所述豎直桿上設置有摩擦條或齒條， 所述驅動輪為摩擦輪或齒輪，用于對應的與所述豎直桿的外壁嚙合或摩擦接觸來帶動 所述豎直桿的上下運動。4. 根據權利要求1所述的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，其特征在于： 其中，所述放置架呈圓形或方形，相鄰兩個所述放置架之間上下設置。5. 根據權利要求1所述的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，其特征在于： 其中，所述放置架的底部和四周側壁具有多個鏤空孔。6. 根據權利要求1所述的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，其特征在于： 其中，所述支架的兩端設置有兩個卡合夾，用于卡住所述液態氣體存儲容器的開口邊 沿而固定。7. 根據權利要求2所述的液態氣體浸沒式梯度冷卻單元，其特征在于： 其中，所述驅動電機為步進電機，同所述控制器連接。
【文檔編號】A01N1/02GK205727810SQ201620443497
【公開日】2016年11月30日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】錢偉, 郭娜, 李軍
【申請人】卡替（上海）生物技術股份有限公司