[实用新型]一种无液氮的程序降温仪

说明书

本实用新型提供一种无液氮的程序降温仪。包括用于存放生物样本的冻存箱、用于为冻存箱内部降温的制冷结构、用于监测冻存箱内部温度并控制制冷结构输出功率的控制结构，其中，所述冻存箱包括保温结构和导冷结构，所述保温结构包括下发泡箱和与其结合使用的上发泡箱，所述保温结构内部设有细胞样本端温度传感器，所述导冷结构设置在下发泡箱中，其用于为安放生物样本的容器传递冷量，所述导冷块下表面设置温度调节结构，所述制冷结构包括斯特林制冷机，所述斯特林制冷机的冷头伸入所述下发泡箱后与导冷块相连。本实用新型应用斯特林制冷循环，克服了冻存盒的细胞冻存时间比慢，细胞成活率很低的不足，避免了传统技术中程序降温仪对液氮的依赖。

技术领域

本实用新型涉及生物医疗领域，尤其涉及一种无液氮的程序降温仪。

背景技术

在进行生物样本的低温保存时，生物体内水的形态在0℃到-60℃范围内，呈现六角形冰晶，在此温度范围内细胞内生命活动较活跃，且六角形冰晶会严重损伤细胞膜、细胞器。当温度到达-60℃到-80℃范围内时，在此范围内，细胞内生命活动显著降低，细胞内会结成方形的冰块，对细胞膜、细胞器损伤减弱，因此，人们会把活细胞储存在超低温冰箱里面。但是在这样的温度里面细胞的生化活性反应依然在进行，对细胞来说是处于一个不断衰老的过程，因此也不建议将活细胞储存在这样的温度条件下。随着温度的降低，当温度降到-130℃下，细胞里面的生化反应活动接近停止的过程，这样的温度才是活细胞和组织储存的最适宜温度。

对于试剂和提取生物大分子的尿液组织等样品，只要有合适的温度就能够长时间安全的储存。对于活细胞来说，除了要有事宜的温度，即-130℃以下，还需要一个适合的降温过程。

对于活细胞来说如果降温速度过快，活细胞里面的水分就来不及渗透到外界，从而细胞里面会结成六角形冰晶，损伤细胞膜，损伤细胞器，那么细胞会死亡。如果细胞降温太慢，在缓慢的降温过程，细胞壁内外产生渗透压，造成细胞脱水，细胞内的盐的浓度增加，也会对细胞造成损伤。因此对于细胞活性来说，在放入液氮罐安全储存之前，有一个合适的降温的不同阶段，采用不同的降温速率，非常重要的。这样可以有效的减少细胞损伤，提高复苏率。

现在应用的程序降温分为程序降温盒，液氮喷射式样的程序降温仪，利用液氮容器内气相区温度梯度的升降式降温仪。这三种降温仪得到广泛的应用的同时，也暴露出各自的弱点。

首先，程序降温盒仅适用于对温度不敏感的一些细胞或者组织，细胞冻存时间比慢，降温速率不可控，一般要3-4个小时，再放到液氮罐中安全储存，且细胞成活率很低；

其次，液氮喷射式样的程序降温仪已经解决了细胞降温盒的不足，但是液氮喷射式降温仪价格昂贵，并且该仪器液氮输送管路中安装的低温电磁阀，在低温状况下工作，空气中水蒸汽会在阀上结露、结霜，极易损坏电磁阀的线圈和电路结构，从而造成阀门关闭不严禁、安全阀大量排氮、压力表指示罐压很高等问题，同时也存在着电磁阀频繁开合而导致的机器不致冷、罐压指示很低、液氮补给指示灯亮，电热丝未工作，使罐压很低,而不能向冷冻室正常供氮造成不致冷故障、泵被罐内压力冲起，罐内压力过高，安全阀失效引起等情况。

最后，一般细胞及细胞组织用升降式降温仪降至-60℃或-80℃，即可直接进入液氮罐保存，而采用升降式降温仪，其试验样品是在液氮容器内气相区中进行的，这样试样的大小和形状就受到液氮容器空间几何形状的约束，液氮容器内气相区是与空气相通，其温度梯度易受到周围环境的影响，且试样在液氮容器内的温度梯度方向的尺寸不能太大。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种无液氮的程序降温仪。本实用新型采用的技术手段如下：