[实用新型]一种用于生物冻存的微型载体系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于生物材料冻存的微型载体系统，尤其涉及一种在生物与医学领域进行微量生物材料玻璃化冷冻或其它冷冻时使用的一套样品装载装置。

背景技术

目前，公知的冷冻载体系统有许多种，可以按主要装载单元分为冻存管式和冻存杆式两类。前者是通常呈圆柱型或部分圆柱型管状容器，其一端为盲端，另一端通过盖帽以螺纹或卡扣形式封闭。这种容器通常较大，体积一般在1毫升以上，并大多通过方格盒装载储存在液氮罐的分层式载架上。目前的大多数细胞冻存采用这种形式；后者则是杆状装置，包括：（1）细长的麦管状容器形式的，可冻存1-5百微升的生物材料样品，（2）圆管末端被进一步拉细变长形式的，利用细长部分进行冻存，可用于数微升样品的冻存，（3）也有细长杆状非容器形式的，其前端有冻存装载片，该片上可粘附装载数微升以内的生物材料。后两种形式都属于微量样品冻存，在体外培养的卵子或胚胎的玻璃化冻存中应用较多。对于卵子或胚胎的玻璃化冷冻，还有冻存环形式的微量冻存，即用微丝环上粘附的液体装载卵子或胚胎，再放置于管状容器中保护并冻存。

然而，目前上述各种微量（数微升以内）样品冻存的装置并没有比常量（数百微升致数毫升）占用相对更少的存储空间，造成了储存空间应用效率低下。这其中的原因在于：微量样品的装载与取用也必须满足识别简单和操作便利等需要，因此除样品载体装载部位本身外，还必须有其它相关结构与装置，以帮助样品的装载、封闭、标记、分类存储及存取便捷等，目前这些结构与装置的联用形成了较大的空间。

以人类辅助生殖技术中对体外培养的胚胎进行冷冻为例，其胚胎的玻璃化冷冻常常采用冻存杆形式（以下特称胚胎冷冻载杆或简称载杆），例如细长杆状非容器形式，是目前胚胎冷冻最省空间且操作也便利的形式，包括载杆（一端有冻存片）、载杆套、载杆筒、载杆筒帽盖及载杆筒架系统。图1为传统载体系统示意图，由载杆1’、载杆套2’、载杆筒3’、载杆筒帽盖4’和载杆筒架5’组成。如图1所示，载杆1’前端插入载杆套2’中，再一起被装入载杆筒3’中，而载杆筒3’是被夹固在载杆筒架5’上的，其上部有被载杆筒架5’夹固的载杆筒帽盖4’盖住，防止载杆1’的掉出。其中载杆上的冻存片是用于放置胚胎的，其放置胚胎的一端被套上载杆套，以保护该段不受外力损伤；而载杆筒则是用于装载载杆及其载杆套的；还有一根铝合金架即载杆筒架，用于夹固载杆筒及载杆筒帽盖（载杆筒帽盖用于保护筒内物品不掉出筒外）。载杆上可贴有生物材料信息标签。载杆筒架上端可贴上冻存位置等信息标签，形成一个冻存单元。一般将来源于同一病人的多个样品载杆装载到同一个或多个冻存单元内，不同病人来源的胚胎不能混装在同一冻存单元内，以利于身份标记与分辨。

如上所述的载杆筒架及其夹固的载杆筒和载杆筒帽盖不但有约1-1.5厘米直径的粗细，还有共约29厘米长度。在该套装置中，产生最大空间占用的有两个方面：（1）是载杆筒架，因为它必须比载杆筒大才能包绕夹固载杆筒及与载杆筒等大的载杆筒帽盖，而这种夹固的必要性在于要固定载杆筒帽盖使之处于载杆筒开口端，以保护载杆筒内的载杆不掉出；（2）是载杆套，因为它必须比载杆上放置胚胎的一端大才能套上该端，从而常常产生了比载杆更粗的空间占用。这使得载杆筒为满足通常装载量（6-8个胚胎需3-4根载杆）而必须有较粗（约1厘米）的内径。

一般来说，一个病人的胚胎至少需用一根载杆筒架，按照移植需要，每根载杆的冻存量为1－3枚胚胎，而一个载杆筒装载载杆的数量在1至4根之间，即当一个病人需要冻存约8个及以下胚胎时，其需占用一支载杆筒架，超过8个则需占用2个或以上载杆筒架。这种载体系统能方便冷冻时的装载，也方便解冻时从液氮罐中迅速找到载杆架及从载杆架夹持的载杆筒中抽出载杆。然而，尽管这种系统使用上方便，但却占用了不少空间。以一个47升10吊桶的液氮罐计，每个吊桶仅约可放入26-28支载杆筒架，以每个病人至少需一支载杆筒架计算，则每个吊桶最多冻存约28个病人的胚胎。则一个47升10吊桶的液氮罐最多可存放约280个病人的胚胎。对一个较大型的辅助生殖中心来说，平均每月若超过500个取卵周期，即使考虑算上解冻胚胎所释放的空间，其新增冷冻胚胎所需的液氮罐平均每个月可能需增加一个，几年下来就会造成超大空间的占用。这对一个辅助生殖机构的发展造成限制。因此，目前的微量生物样品冷冻装置及其相应装载技术的空间利用效率相对较低，还无法满足大型规模的样品冻存及其发展。

另一方面，在冷冻或解冻操作时，处于液氮挥发汽雾中的载杆筒架铝合金材质较其它塑料材质更易冷凝空气中水汽而结冰，这常常导致标签部分露出液氮一定时间后被冷凝冰遮盖，引起操作的不便。

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