CN103988835B - 一种细胞冷冻盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于储存细胞进行冷冻的装置。一种细胞冷冻盒，包括盒子，所述盒子内部设有试管存放架和储热块，所述盒子包括底盒和上盖，所述底盒和上盖由绝热材料制作而成，所述储热块由金属材料制作而成，所述底盒的底壁外表面设有支撑脚，所述支撑脚为环形结构，所述上盖的顶壁和底盒的底壁都设有连通盒子内外部空间的气孔。本发明提供了一种无需添加液态缓冲介质的细胞冷冻容器，解决了现有的细胞冷冻容器需要添加液态缓存介质的问题。

Description

一种细胞冷冻盒

技术领域

本发明涉及用于储存细胞进行冷冻的装置，尤其涉及一种细胞冷冻盒。

背景技术

对细胞进行冷冻时如果冷冻速率太快或太慢都会导致细胞失去活性，对大多数细胞进行冷冻时细胞的冷冻速率通常控制在以1℃/分钟的速率进行降温，但对不同的细胞进行冷冻时冷冻速冻也不尽一样。

目前公知的细胞冻存盒都是塑料外壳，内部以泡沫做衬垫，加入异丙醇做缓冲介质的结构。在中国专利申请号为2011104362120、公开日为2012年7月18日、名称为“一种多用途细胞冷冻及冻存后复苏容器”的专利文件中公开了一种细胞冷冻盒。现有的细胞冷冻盒存在以下不足：在超低温冰箱（通常为-80℃）中使用的时候如果直接用手接触容器，容易造成冻伤；异丙醇在使用中易挥发，要定期加入新的异丙醇方可继续使用，长期消耗的异丙醇造成了大量的资源浪费以及一定程度的污染。

发明内容

本发明提供了一种无需添加液态缓冲介质的细胞冷冻容器，解决了现有的细胞冷冻容器需要添加液态缓存介质的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种细胞冷冻盒，包括盒子，所述盒子内部设有试管存放架和储热块，所述盒子包括底盒和上盖，所述底盒和上盖由绝热材料制作而成，所述储热块由金属材料制作而成，所述底盒的底壁外表面设有支撑脚，所述支撑脚为环形结构，所述上盖的顶壁和底盒的底壁都设有连通盒子内外部空间的气孔。使用时细胞存放在细胞存放管中，再将细胞存放管放在试管存放架中，然后将上盖盖到底盒上，最后将本发明放到冰箱等冷冻设备中进行冷冻。通过控制储热块的大小和气孔的大小来控制冷气进入盒子内量使细胞的冷冻速率符合要求。

作为优选，所述底盒的上端部设有沿底盒周向延伸的环形下密封面，所述上盖的下端部设有同下密封面配合的上密封面，所述下密封面上设有沿下密封面周向延伸的环形冰密封圈形成槽。在使用过程这，如果盖子盖在底盒上时的漏气量不同、则实际冷冻速率同设计冷冻速率的偏差会不同，偏差大时则不能够满足冷冻要求，为了便于控制偏差，则将上盖和底盒设计密封连接较佳，而如果通过紧配合和设置橡胶密封圈进行密封，则盒子开合不了多少次就会产生密封不良现象。该技术方案通过设置冰密封圈形成槽，使用时在冰密封圈形成槽中装满水，当温度降到冰点时水结冰即将上盖和盒底密封连接在一起，然后继续降温到零下时冷冻速率能够同设计时的冷冻速率相同。因此不但密封方便而且使用寿命长。

作为优选，所述上密封面和下密封面之间还设有若干负压形成腔。冷冻过程中，负压形成腔内的气体温度下降而气压下降，盒子连接处内外产生气压差，从而起到提高上盖和底盒之间的密封效果的作用。

作为优选，所述负压形成腔为沿所述下密封面周向延伸的环形结构。对密封面的整个周向的密封效果都能够起到良好的提升作用。

作为优选，所有的所述负压形腔都位于所述冰密封圈形成槽所围成的空间的内部或外部，所述冰密封圈形成槽的靠近所述负压形成腔的侧壁上设有沿所述冰密封圈形成槽延伸方向延伸的环形凸缘，所述上密封面设有钩接于所述凸缘的沿所述冰密封圈形成槽延伸方向延伸的环形倒钩。既能够有效防止冰密封圈形成槽中的水结冰形成冰密封圈的过程中将上盖顶起而导致负压形成腔不能够形成负压；还能够提高在冰密封圈形成槽中注水时的方便性，因为冰密封圈形成槽中水太浅时则不能够膨胀到同上盖接触而产生粘结，而多倒入水时容易漫出到盒子内部，该技术方案能够使得不需要将水倒满，通过倒钩伸入到冰密封圈形成槽中时液位上升达到水面符合要求。

作为优选，所述气孔内设有开度可调的阀，所述阀包括连接于气孔一端的阀座、以及连接于气孔另一端的阀芯固定架和驱动阀芯固定架朝向所述阀座移动的推管，所述推管螺纹连接在所述气孔，所述阀座设有至少两个阀孔，所述阀芯固定架设有驱动阀芯固定架远离所述阀座的开阀弹簧，所述阀芯固定架设有数量同所述阀孔数量相同的一一对应地对所述阀孔进行密封的阀芯；所有的阀芯同对应阀孔的距离不全部相等。能够通过改变阀孔开启的数量来改变阀的开度，以改变冷冻速率。该种改变阀的开度值的方法还有着以下有益效果：一种距离相等的阀芯和阀孔配合产生磨损时，不会导致所有的开度值控制失效。

作为优选，所述试管存放架设有若干试管存放孔，所述试管存放孔内设有至少三根沿水平方向延伸的夹持杆，所述夹持杆通过夹持弹簧可水平伸缩地连接于试管存放孔，所述夹持杆的夹持端沿试管存放孔深度方向的投影为顶点的多边形的外接圆的圆心位于所述夹持杆的夹持端沿所述试管存放孔深度方向的投影为顶点的多边形的内部。使用时，试管通过夹持杆沿周向夹持住存放在试管存放孔中，能够对不同大小的试管都保持侧壁大面积悬空存放，不但通用性好、而且能够使得试管各处的降温速度均匀、从而更好地保持细胞的活性。

作为优选，所述试管存放孔内设有内套，所述内套包括上段和下段，所述上段可转动地悬挂于所述试管存放孔，所述下段螺纹连接于所述上段下端，所述下段和试管存放孔之间设有沿试管存放孔深度方向延伸的滑槽和插在滑槽内的阻止下段转动的止转块，所述下段设有顶针，所述顶针位于所述夹持杆的夹持端沿所述试管存放孔深度方向的投影为顶点的多边形的内部。使用时，顶针顶在试管的底部对试管进行支撑。能够对不同高度的试管都保持底壁大面积悬空存放，不但通用性好、而且能够进一步提高试管各处降温速度的均匀性、从而更好地保持细胞的活性。

作为优选，所述顶针上端设有吸盘。能够有效防止试管从顶针上滑落，连接效果好。

作为优选，所述夹持杆的夹持端设有可转动的支撑球。既能够使试管同夹持杆之间为点接触，点接触则试管的悬空面积大，降温速度均匀越好；又能够防止点接触而移动试管的过程中划伤试管。

本发明具有下述优点：无需添加液态缓存介质，无污染，无损耗，环保节能；上盖和底座都用绝热材料制作，低温情况下可直接用手接触；使用方便，重量轻；设置储热块，能够缓冲温度变化；设置气孔，便于控制温度变化。

附图说明

图1为本发明实施例一的剖视示意图。

图2为本发明实施例二的剖视示意图。

图3为图2的A处的局部放大示意图。

图4为本发明实施例三的气孔的结构示意图。

图5为实施例三的试管存放架的示意图。

图6为图5的B处的局部放大示意图。

图7为图5的C处的局部放大示意图。

图8为内套及连接在其上部件的沿试管存放孔深度方向向下投影的示意图。

图中：盒子1、底盒11、第一支撑台阶111、第二支撑台阶112、支撑脚113、下密封面114、冰密封圈形成槽115、凸缘116、上盖12、连接舌121、上密封面122、倒钩123、试管存放架2、试管存放孔21、内套22、夹持杆23、顶针24、滑槽25、止转块26、支撑球27、吸盘28、夹持弹簧29、储热块3、气孔4、负压形成腔5、阀6、阀座61、阀芯固定架62、推管63、阀孔64、阀芯65、开阀弹簧66、夹持杆的夹持端沿试管存放孔深度方向的投影为顶点的四边形的外接圆7、夹持杆的夹持端沿试管存放孔深度方向的投影为顶点的四边形8。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种细胞冷冻盒，包括盒子1、试管存放架2、储热块3和气孔4。

盒子1包括底盒11和盖在底盒上的上盖12。底盒11由绝热材料制作而成。底盒11为壳状结构。底盒11的侧壁设有第一支撑台阶111和第二支撑台阶112。第一支撑台阶111位于第二支撑台阶112的上方。底盒11的底壁外表面设有支撑脚113。支撑脚113为环形结构。

上盖12由绝热材料制作而成。上盖12为壳状结构。上盖12设有环形连接舌121。连接舌121同第一支撑台阶111的侧壁之间紧配合而密封连接在一起。

试管存放架2设有若干试管存放孔21。试管存放架2搁置在第二支撑台阶112上。

储热块3搁置在底盒11的底壁上。储热块3由金属材料制作而成。

气孔4有两个。两个气孔4中的一个气孔设置在上盖12的顶壁、另一个气孔设置在底盒11的底壁。气孔4用于连通盒子1的内外部空间。

使用时，取下上盖12，将存放有细胞的试管一一对应地放在试管存放架2中的试管存放孔21中，然后盖上上盖12。将本发明放到低温冰箱内对存在细胞存放管中的细胞进行冷冻，细胞即按照本发明确定的降温速率进行降温。本实施例中冷冻时细胞的降温速率为1℃/分钟。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图2，底盒11的上端部设有沿底盒周向延伸的环形下密封面114。下密封面114上设有沿下密封面周向延伸的环形冰密封圈形成槽115。上盖12的下端部对应下密封面的部位设有上密封面122。上密封面112和下密封面113之间设有负压形成腔5。负压形成腔5只有一个。负压形成腔5为沿下密封面周向延伸的环形结构。负压形腔122位于冰密封圈形成槽115所围成的空间的内部（当然位于外部也是可以的），负压形成腔5也可以为多个、也可以为非环形结构，只要所有的负压形成腔同时位于冰密封圈形成槽115所围成的空间内部或外部即可。

参见图3，冰密封圈形成槽115的内侧壁上设有沿冰密封圈形成槽延伸方向延伸的环形凸缘116。上密封面122设有钩接于凸缘116的倒钩123。倒钩123为沿冰密封圈形成槽延伸方向延伸的环形。

使用时，参见图2，取下上盖12，将存放有细胞的试管一一对应地放在试管存放架2中的试管存放孔21中，在冰密封圈形成槽115中倒入水，然后在盖上上盖12到倒钩123钩接在凸缘116上。将本发明放到低温冰箱内对存在细胞存放管中的细胞进行冷冻，细胞即按照本发明确定的降温速率进行降温。冷冻过程中冰密封圈形成槽115内的水结冰而形成冰密封圈将上盖12和底盒11密封连接在一起。同时冰密封圈还起到进一步将倒钩123钩接在凸缘116锁紧的作用。负压形成腔5中的气压随着温度降低而下将，又起到进一步提高上盖12和底盒11的连接密封效果的作用。

实施例三，同实施例二的不同之处为：

参见图4，气孔4内设有开度可调的阀6。阀6包括沿气孔延伸方向依次分布的阀座61、阀芯固定架62和推管63。阀座61和气孔4的壁部以一体结构的形式密封连接在一起。阀座61设有6排阀孔64。每一排阀孔中的阀孔数量和开口面积之和都相等。阀芯固定架62设有6排阀芯65。每一排阀芯65中的阀芯数量同对应排中的阀孔的数量相等。阀芯固定架62通过开阀弹簧66支撑在气孔4内。推管63螺纹连接在气孔4内。同一排阀芯中的阀芯同对应的阀孔之间的距离相等、同一排中的阀芯同对应的阀孔的距离和另一排中的阀芯同对应的阀孔的距离不相等。

调节阀的开度以改变气孔的开口面积来实现冷冻速率的方法为：当所有的阀芯65都不封堵住阀孔64时，阀6的开度达到最大；转动推管63使推管63靠近阀座61、推管63推动阀芯固定架62靠近阀座61、阀芯固定架62带动阀芯65靠近阀座61、开阀弹簧66收到挤压而储能，6排阀芯65中位于最右边的一排阀芯首先插到6排阀孔64中位于最右边的一排阀孔中而将该排阀孔密封住、阀6的开度降低一个设定值，继续下降则另一排阀芯插到另一排阀孔中使得阀6的开度又下降一个设定值，如此类推，当所有的阀芯都插在所有的阀孔中时，阀6被完全关闭。如果转动推管64使其上升，则在开阀弹簧66的作用下，阀芯固定架62会上升而远离阀座61。

参见图5，试管存放孔21内设有内套22、夹持杆23和顶针24。

内套22包括上段221和下段222。上段221可转动地悬挂于试管存放孔21。下段222螺纹连接于上段221下端。下段222和试管存放孔21之间设有沿试管存放孔深度方向延伸的滑槽25和插在滑槽内的阻止下段转动的止转块26。滑槽25设置于试管存放孔21的孔壁。止转块26设置于下段222。夹持杆23沿水平方向延伸。夹持杆23穿设于上段221。夹持杆23和试管存放孔21之间设有夹持弹簧29。夹持弹簧29用于使夹持杆23朝向上段221内部伸。顶针24设置于下段222的底壁。顶针24沿竖直方向延伸。

参见图6，夹持杆23的夹持端设有可转动的支撑球27。夹持杆的夹持端是指使用时夹持杆同试管接触的一端。

参见图7，顶针24上端设有吸盘28。

参见图8，夹持杆23有四根。夹持杆23的夹持端沿试管存放孔深度方向的投影为顶点的四边形的外接圆7的圆心位于夹持杆的夹持端沿试管存放孔深度方向的投影为顶点的四边形8的内部。顶针24位于夹持杆的夹持端沿试管存放孔深度方向的投影为顶点的四边形8的内部。夹持杆的夹持端沿试管存放孔深度方向的投影为顶点的四边形8为正方形。

参见图5到图8，对试管进行固定的方法为：根据被存放试管的高度去转动上段221使下段222上升到顶针24的高度到所需要的位置，使试管的底壁搁置在顶针24上并通过吸盘28吸附住防止滑落。三根夹持杆23在夹持弹簧29的作用下通过支撑球27同试管接触而夹持在试管的侧壁。

实施例四，同实施例三的不同之处为，夹持杆只有三根。夹持杆的夹持端沿试管存放孔深度方向的投影所在的外接圆的圆心位于夹持杆的夹持端沿试管存放孔深度方向的投影为顶点的三角形的内部。顶针位于夹持杆的夹持端沿试管存放孔深度方向的投影为顶点的三角形的内部。夹持杆的夹持端沿试管存放孔深度方向的投影为顶点的三角形为等边三角形。

Claims (7)

1.一种细胞冷冻盒，其特征在于，包括盒子，所述盒子内部设有试管存放架和储热块，所述盒子包括底盒和上盖，所述底盒和上盖由绝热材料制作而成，所述储热块由金属材料制作而成，所述底盒的底壁外表面设有支撑脚，所述支撑脚为环形结构，所述上盖的顶壁和底盒的底壁都设有连通盒子内外部空间的气孔，所述底盒的上端部设有沿底盒周向延伸的环形下密封面，所述上盖的下端部设有同下密封面配合的上密封面，所述下密封面上设有沿下密封面周向延伸的环形冰密封圈形成槽，所述上密封面和下密封面之间还设有若干负压形成腔，所有的所述负压形腔都位于所述冰密封圈形成槽所围成的空间的内部或外部，所述冰密封圈形成槽的靠近所述负压形成腔的侧壁上设有沿所述冰密封圈形成槽延伸方向延伸的环形凸缘，所述上密封面设有钩接于所述凸缘的沿所述冰密封圈形成槽延伸方向延伸的环形倒钩。

2.根据权利要求1所述的一种细胞冷冻盒，其特征在于，所述负压形成腔为沿所述下密封面周向延伸的环形结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种细胞冷冻盒，其特征在于，所述气孔内设有开度可调的阀，所述阀包括连接于气孔一端的阀座、以及连接于气孔另一端的阀芯固定架和驱动阀芯固定架朝向所述阀座移动的推管，所述推管螺纹连接在所述气孔，所述阀座设有至少两个阀孔，所述阀芯固定架设有驱动阀芯固定架远离所述阀座的开阀弹簧，所述阀芯固定架设有数量同所述阀孔数量相同的一一对应地对所述阀孔进行密封的阀芯；所有的阀芯同对应阀孔的距离不全部相等。

4.根据权利要求1或2所述的一种细胞冷冻盒，其特征在于，所述试管存放架设有若干试管存放孔，所述试管存放孔内设有至少三根沿水平方向延伸的夹持杆，所述夹持杆通过夹持弹簧可水平伸缩地连接于试管存放孔，所述夹持杆的夹持端沿试管存放孔深度方向的投影为顶点的多边形的外接圆的圆心位于所述夹持杆的夹持端沿所述试管存放孔深度方向的投影为顶点的多边形的内部。

5.根据权利要求4所述的一种细胞冷冻盒，其特征在于，所述试管存放孔内设有内套，所述内套包括上段和下段，所述上段可转动地悬挂于所述试管存放孔，所述下段螺纹连接于所述上段下端，所述下段和试管存放孔之间设有沿试管存放孔深度方向延伸的滑槽和插在滑槽内的阻止下段转动的止转块，所述下段设有顶针，所述顶针位于所述夹持杆的夹持端沿所述试管存放孔深度方向的投影为顶点的多边形的内部。

6.根据权利要求5所述的一种细胞冷冻盒，其特征在于，所述顶针上端设有吸盘。

7.根据权利要求4所述的一种细胞冷冻盒，其特征在于，所述夹持杆的夹持端设有可转动的支撑球。