CN107427837A - 用于生物样品的加温的自加热装置 - Google Patents

Abstract

一种用于加温生物样品的方法和装置，利用了加热器和由热调节材料制造的外部腔室。该外部腔室包括外表面和内表面，其中加热器操作性地接触外部腔室的外表面的至少一部分。包括由外部腔室的内表面限定的生物样品接收区域，该生物接收区域被构造为操作性地接受生物样品，以及可选地包括具有的凝固点接近或低于该生物样品的凝固点的液体，并且，其中内表面和液体中的一个或多个与该生物样品密切和紧密接触。当通过加热器赋予外部腔室热量时，热调节材料可以获得并维持基本恒定的预定温度。

Description

用于生物样品的加温的自加热装置

相关申请的交叉引用

无。

发明领域

本发明涉及一种用于均匀加热所保存的生物样品的加温装置，并且该加温装置在控制样品暴露于的最高温度时进行均匀加热。

背景技术

许多含活细胞的样品和***被冷冻并储存在低温(例如-80℃)下，其目的是将来把样品解冻以供后续使用。通常将冷冻保护剂如甘油加入到冷冻溶液中以便最小化与冰和冰晶形成相关的损害。快速冷冻可进一步防止冰晶形成，然而其可能在样品上引发严重的应力。

当解冻含活细胞的样品和***时，可取的是，快速加温样品，且同时使可能以其它方式负面影响细胞活力的温度偏移最小化。目前，经常在从20℃至60℃范围的温度的水浴中加温冷冻生物样品。与水浴相关的主要挑战是水浴往往缺乏便携性，并且通常不能在所需温度下快速改变和平衡。

因此，需要便携式加温装置，其能够在将冷冻生物样品保持在所需温度或所需温度范围内的同时，快速且均匀地加热该冷冻生物样品。提供了本发明以解决这些和其它问题。

发明概述

本发明涉及一种用于在基本上恒定的温度下加温生物样品的装置和方法，上述温度远低于一旦加温即将损坏生物样品的温度。

根据本发明的一个方面，该装置包括加热器和由热调节材料制成的外部腔室。外部腔室包括外表面和内表面。加热器可以与外部腔室的外表面的至少一部分操作性地接触或操作性地耦合，以便赋予外部腔室热量。该装置还包括由外部腔室的内表面限定的生物样品接收区域或生物接收区域或接收区域。生物样品接收区域可以被配置为操作性地直接接受或在容器中接受冷冻的或其它方式的生物样品。生物样品可以任选地被在生物样品接收区域中包含的液体包围并置于与该液体紧密接触。可能需要的是，选择具有接近或低于生物样品温度的凝固点的液体。一旦加热器被激活，在赋予外部腔室热量之后，热调节材料将获得并保持基本恒定的预定温度。尽管有上述限定，可以预期的是，加热器诸如通过化学或机械粘附到外部腔室的外表面而整体地连接到外部腔室的外表面，或者加热器是随后与外部腔室机械耦合的单独部件，如本领域普通技术人员将理解的那样。

根据本发明的另一方面，热调节材料可以是固体材料，该固体材料在暴露于由加热器赋予到其上的预定温度时经历了转变为液态的相变。当从加热器赋予到热调节材料上的热量导致从其固态到其液态的相变时，热调节材料的温度将由于其熔融潜热而保持基本上恒定，直到相变完全并且整个热调节材料液化。当其熔化时，热调节装置将热量传递到包围生物样品且与生物样品紧密接触的液体。提供给生物样品的热量应该是能够解冻和/或加温生物样品而不对其造成损害的温度，即不是太高或超过可能损害样品的阈值的温度。在完成加热步骤之后，热容体(thermal capacitor)的熔融潜热可以再次用作热容体材料再固化。如果包围生物样品的液体保持在比熔化或部分熔化热容体的温度低的温度下，则由热容体的固化过程所释放的热量可以继续加温包围生物样品并与生物样品紧密接触的液体，由此，继续加温生物样品本身。可以在申请人的共同未决的美国专利公开号2014/0109889中找到热调节材料的实例，其全部内容通过引用并入本文。

根据本发明的另一方面，该装置可以包括位于生物样品接收区域内的可移出的容器。该容器具有外表面，该外表面的至少一部分将被外部腔室的内表面包围并与外部腔室的内表面操作性地接触。容器还将具有内表面和内部区域，该内部区域用于生物样品和包围生物样品用并与生物样品紧密接触的任何液体的操作定位。容器可以由允许来自热调节材料的有效热量传递的材料制成，以便能够对生物样品进行加热、继而解冻或加温而不会对其造成损害，例如玻璃或塑料小瓶。该装置还可以包括套筒，该套筒能够包围容器并且将容器与热调节材料或任何包围容器的液体隔离开。

根据本发明的另一方面，加热器包括从放热反应产生热量的加热器。加热器可以是例如氧激活加热器，如在申请人的共同未决美国专利公开号2014/0109889、2014/0102435和2013/0174835中所教导的(其全部内容通过引用并入本文)。

根据本发明的另一方面，热调节材料可以由例如棕榈油、棕榈仁油、椰子油、氢化棕榈油、氢化棕榈仁油、氢化椰子油、氢化豆油、氢化棉籽油、聚乙二醇的二硬脂酸酯、或其组合来制造。热调节材料还可以包括1-十六醇。不管用于形成热调节材料的材料，热调节材料应具有约37℃的熔点，并且应具有至少20cal/g的潜热。更优选，热调节材料将具有至少30cal/g、或甚至更优选至少40cal/g的潜热。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于均匀加热生物样品的方法。加热器与具有外部腔室和由外部腔室的内表面限定的内部腔室的装置的外表面接合。外部腔室可以包括热调节材料或由热调节材料形成，而内部腔室包括用于接收容器的至少部分中空的部分。可以将冷冻或其它形式的生物样品***内部腔室。然后可以激活加热器，并开始向外部腔室中的热调节材料传输热量。由热调节材料接收的热量将导致热调节材料加热并开始熔化，同时保持恒定的温度。然后可以将热量从热调节材料传输到内部腔室，从而导致加温生物样品。可以解冻和加热被冷冻的样品。

根据本发明的一个方面，提供了用于均匀加热生物样品的方法。加热器与具有外部腔室和由外部腔室的内表面限定的内部腔室的装置的外表面接合。外部腔室可以包括热调节材料或由热调节材料形成，而内部腔室包括用于接收容器的至少部分中空的部分。可以将保持与冷冻的或者其它形式的生物材料紧密接触的液体的容器***内部腔室。然后可以激活加热器，并开始向外部腔室中的热调节材料传输热量。由热调节材料接收的热量将导致热调节材料加热并开始熔化，同时保持恒定的温度。然后可以将热量从热调节材料传输到液体，并将热量从液体传输到生物样品。将解冻并加热冷冻生物样品。

通过考虑详细说明和附图，可以阐述或了解本发明的附加特征、优点和实施方案。此外，应当理解，前述发明概述和以下详细说明、附图和附件是示例性的，并且旨在提供进一步的解释而不限制所要求保护的本发明的范围。

附图简要说明

被包括以提供对本公开内容的进一步理解并被并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本公开内容的实施方案，并且与详细说明一起用于解释本公开内容的原理。没有尝试比用于本公开内容和可能实践的多种方式的基础理解所必要的结构细节更详细地显示本公开内容的结构细节。在图中：

图1是本发明的实施方案的顶部透视图；

图2是本发明的实施方案的顶部透视图；

图3是本发明的实施方案的顶部透视图；

图4是在本发明的多个实施方案中使用的可移出的容器的前视图；

图5是本发明的实施方案的顶部透视图的剖面图；和

图6是本发明的实施方案的顶部透视图的剖面图；和

图7是本发明的实施方案的顶部透视图的剖面图；

图8是本发明的实施方案的前视图；

图9是本发明的实施方案的前视图；和

图10显示了本发明的示例性特征曲线。

附图详细说明

参考附图中描述和/或说明以及以下说明中详述的非限制性实施方案和实施例来更全面地解释本公开内容及其各个特征和有利细节。应当注意，附图中所示的特征没有按比例绘制，并且一个实施方案的特征可以与其它实施方案一起使用，如本领域技术人员将会认识到的，即使这里没有明确说明。可以省略对公知部件和处理技术的描述，以免不必要地模糊本公开内容的实施方案。本文使用的实施例仅旨在促进理解本发明可以被实践的方式，并且进一步使本领域技术人员能够实践本公开内容的实施例。因此，本文的实施例和实施方案不应被解释为限制本发明的范围。

本发明涉及一种用于通过在低于将损害生物样品的温度的温度下向生物样品提供基本恒定的温度来加温冷冻的或其它形式的生物样品的装置。为了在整个样品上提供均匀的加热，该装置可以包括液体，或者可以具有可成形或有延展性的部分，以基本上粘附到样品整个表面以解冻。重要的是，热传递基本上是均匀的并且被施加在样品的整个表面上，以便提供均匀的解冻和/或加温。

图1显示了如本发明所设想的用于加温生物样品的装置的实施方案的前透视图。装置10包括加热器12和包括外表面16和内表面18的外部腔室14。内表面18限定了竖直延伸穿过外部腔室14的至少一部分的储存器或生物样品接收区域20。在本文所讨论的装置中，共同的附图标记将指跨越不同实施方案的基本相似的元件，例如外部腔室14、114、214。除了所讨论的内容，关于任何单个实施方案所讨论的特征将基本上类似于另一个实施方案，无论是否直接引用。

加热器12在外表面16处操作性地接触、耦合到或以其它方式接合外部腔室14，并且可以部分地或完全地包围和围绕外部腔室。加热器可以是能够耦合到外部腔室并且在其上产生和赋予热量的任何装置。例如，加热器12可以是由于放热反应而产生热量的加热器，就像例如氧激活加热器。当使用氧激活加热器时，加热器可以包括拉片122(参见图2)或类似的元件以激活加热器。可选地，加热器12可以是，例如，由电池供电或者包括用于连接到电源的电缆的电气缠绕物或套筒(electric wrap or sleeve)。当然，如本领域普通技术人员将认识到的，也可以考虑其它类型的加热器。

此外，本发明也预期该装置可以不包括集成的或连接的加热器。如图3所示，例如，装置210包括具有外表面216和内表面218的外部腔室214，并且以与图1中的装置10基本相同的方式构造，上述内表面218限定了储存器或生物样品接收区域220。当最初没有设置(或者与外部腔室一体化或接合在一起，作为装置的整体构造的一部分)加热器时，为了操作该装置，使用者可以将加热器物理耦合到外部腔室214的外表面216，以便利用和操作该装置。

为了确保在基本上恒定的温度下均匀加热生物样品，外部腔室14可以包括热调节材料或基本上由热调节材料制成。热调节材料可以形成外部腔室14本身，或者可选地容纳在至少形成外部腔室14的内表面和外表面的导热壳体或外壳内。赋予外部腔室的热量将通过外表面16并由热调节材料通过内表面18传输到在生物样品接收区域20中所接收的生物样品。

为了在整个解冻和/或加温工艺中确保相对恒定的预定温度，热调节材料应为固体材料，该固体材料具有低于一旦加热器12或一些其它接合的加热器被激活且向外部腔室提供热量时将导致损害所存放的生物材料的熔点。在经历从固体到液体的相变时，热调节材料的温度在熔点温度附近保持基本恒定，直到所有的固体材料已经熔化并且热调节材料已经完全液化。此外，在激活加热阶段结束之后，热调节材料的温度将保持基本上恒定，同时热调节材料再固化。在这个意义上，可以选择用于特定装置10中的材料，以便基于样品要解冻的速度和特定样品将被损害的温度来提供期望的输出温度。当热调节材料再固化时，只要相变持续，其也可以在基本恒定的温度下将潜热传递到内表面到生物接收区域和生物样品以及存放在其中的任何中间体(就像例如容器和/或包围液体)的内表面。

可用于热调节材料的材料包括但不限于棕榈油、棕榈仁油、椰子油、氢化棕榈油、氢化棕榈仁油、氢化椰子油、氢化豆油、氢化棉籽油、聚乙二醇的二硬脂酸酯、或其混合物。该热调节剂也可以含有1-十六醇。可以使用任何数量的材料，这取决于样品将要被加热到的所需温度。例如，如果样品的所需温度为37℃，则可以使用约400g/mol的乙二醇链或棕榈油。所得到的用于热调节材料的材料的潜热应为至少20cal/g，且更优选将为30cal/g或甚至40cal/g，以确保快速和完全解冻。除了所使用的材料类型之外，如本文中进一步讨论的，所用材料的量也可以控制提供给生物接收区域以及最终其中的任何样品的温度。

生物样品接收区域20被配置为操作性地接受可以是冷冻生物样品的生物样品，并且直接或间接地通过中间介质(类似内部液体等)的使用促进样品和外部腔室14的内表面18之间的密切和紧密接触。预期生物样品接收区域具有至少一个永久地或选择性地打开的部分，并且具有沿外部腔室的长度的至少一部分延伸的基本上中空的部分，以接收和保持任何生物样品、中间介质、液体、套筒、和/或在解冻和/或加温工艺中使用的容器。生物样品接收区域可以根据需要成型，并且如本文所讨论的，可以是可成形的或有延展性的，以提供特定形状或构造来匹配样品或容器。当使用类似液体的中间介质时，确保与样品表面或容纳样品的容器表面的紧密接触，使得热量均匀地传递到生物样品或用于容纳生物样品的容器的整个表面上。如果使用液体，液体应具有与样品相似或更低的冷冻温度，以防止或最小化一旦存放或浸没样品时液体的冷冻。

要存放到生物接收区域20中的任何液体和/或生物样品可以直接存放在其中。在将样品直接存放在包含在生物样品接收区域内的液体中的实施方案中，例如，接收区域可以在一端或两端至少选择性地可开启和闭合，以防止液体逸出生物样品接收区域。优选，如作为图1和2的前剖面的图5所示，例如，生物接收区域的至少一端将被永久地密封或封闭，以便更好地防止液体从区域34泄漏，区域34可以包括生物样品接收区域20内包围容器124的液体。如果样品和/或保持样品的容器将被存放在接收区域中而没有液体在接收区域中，就像例如如作为图1和2的前剖面的图6和7所示，接收区域可以与特定的小瓶或容器匹配，和/或接收区域的一端或两端可以选择性地或永久地打开。

装置10或110可以包括容器，该容器可以是可移出的，就像例如图2和图4所示的容器124。容器124包括外表面126，当将容器存放进生物样品接收区域20、120时，该外表面被直接置于与内表面18、118操作性地接触或可以被直接置于与内表面18、118操作性地接触，从而从内表面18、118向容器124直接且有效地传递热量(例如如图6所示)。或者，当液体存放在生物样品接收区域20、120的区域或部分(就像例如，图5中的生物样品接收区域20中的区域34)内时，液体可以被置于密切和紧密地接触液体，而非内表面18、118。

容器124还包括内表面或区域128，其随后保持生物样品并且可以保持用作其中中间介质的任何其它液体。内表面将操作性地接触生物样品或其中的任何液体中间介质，以便于从外部腔室向生物样品的热量传递。在容器的内表面和外表面将作为用于热量的导管的情况下，容器应优选由具有可接受的传热系数的材料制成-可接受的传热系数是允许足够的热量通过而不允许会损害容纳在容器中的任何样品或损害容器本身的传热系数。例如，容器可以由玻璃、塑料或陶瓷构成，并且可以是玻璃小瓶或试管。

可以在图4中看到保持另外的液体和生物样品的可移出的容器的实例。如图4所示，容器124具有外表面126、内部区域/表面128并且保持液体130与内表面128和生物样品132两者直接地、操作性地和紧密地接触。当在相关联的生物样品接收区域中使用液体时，可以包括套筒125以包围容器124，从而保护小瓶。从作为图1和2的前剖面的图5中可以看出，容器124的外表面(在图5中以虚线示出)将直接接触外部腔室14或114的内表面18或118。如图5所示，当不使用容器时，液体30可以直接放置在生物样品接收区域20中，并将生物样品32存放进液体30中。应当理解，在装置没有设置加热器的实施方案中，就像例如图3，装置的内部将保持基本相同(将简单地移出且不设置包围外表面16的加热器12)。

图7显示了可以在没有任何液体的情况下使用的装置10'的实例，即允许生物样品或在容器内的生物样品直接存放进生物样品接收区域中使得外部腔室的内表面直接接触样品的装置。如图7所示，装置10'包括加热器12'(再次，任选的，参见图3)，外部腔室14'，该外部腔室14'具有操作性地连接到加热器12'的外表面16'和限定生物接收区域20'的内表面18'。生物样品32'直接存放在生物样品接收区域20'中，且内表面18'被成形或变形，以紧密和直接地接触生物样品32'的整个外表面，从而直接提供对样品的直接加热。在这样的实施方案中，为了确保在样品的整个表面上的均匀加热，外部腔室14'可以是可成形的或有延展性的，以便围绕样品成形。例如，可以使用类似蜡的材料来构造外部腔室14'，该材料将允许围绕样品操作和成形。尽管图6中未示出，但是设想，例如，如图2和6中虚影所示，可以在生物样品接收区域内使用容器。

在操作中，装置如下工作。装置10、110、210将具有与解冻和/或加温工艺期间所利用的任何液体30、130一起存放在生物样品接收区域20、120、220中的生物样品32或容纳生物样品132的容器124。加热器12、112或者在图3的情况下附接到装置210的外部加热器将被激活并开始传输热量至外部腔室14、114、214的外表面16、116、216。一旦加热器被激活，形成外部腔室的热调节材料或者在外部腔室内的热调节材料将开始加热并经历相变，并开始将热量穿过内表面18、118、218传输到生物样品接收区域。然后由热调节材料提供的恒定温度将直接加热任何容器、液体或生物样品，并用于解冻和/或加温生物样品。由于热调节材料在基本恒定的温度(在±2℃的范围内)经历相变，所以提供给接收区域的热量的温度将保持基本恒定，并且可以设定为将解冻和/或加温样品而不损害样品的量。优选，测量和构造热调节材料，使得当样品被完全解冻和/或加温时不超过90％的热调节材料熔化。90％的目的减少任何浪费的未熔化的材料，同时为样品提供一定量的保护，使得赋予生物样品接收区域的温度不会超过会损害样品的阈值。对于意图仅为解冻生物样品的***，热调节材料可以不全部熔化，但可以用作安全特征，以防止意外加温到高于热调节剂的熔化温度的温度。

如本文所讨论的，也应根据液体特性来选择所使用的任何液体。最重要的是，液体应具有接近或低于任何样品的温度的凝固点，并且沸点低于由热调节材料所提供的温度。例如，在操作中，所使用的液体可以具有低于-80℃的凝固点和高于105℃的沸点，以防止冷冻和沸腾。

为了支持上述的方法和装置结构，进行了以下实验。

实验中使用的装置可以如图8和图9所示。装置300包括加热器302、填充有热调节剂的外部腔室304和填充有液体的内部腔室306。为了这个实验的目的，存放在外部腔室中的热调节剂是20g聚乙二醇二硬脂酸酯(“PEG二硬脂酸酯”)，且液体是20g水。为了允许加热器激活，装置300设置有以图案成形的外部开口308，以允许空气进入加热器302从而激活加热器。在这个实验中，选择热源以使用锌-空气反应产生热量。

在加热器激活之后，内部腔室中液体的温度上升到37℃。一旦液体达到37℃，将各自含有1.3mL的冷冻水溶液并已被冷却至-65℃的两个小瓶310和312放入加热的水中。使用小瓶中和内部腔室中的热电偶记录液体和样品的温度。在加热液体中在五分钟内达到小瓶内的30℃。此外，热调节剂成功地防止了温度超过37℃。

图10示出了显示液体内的小瓶的所得加热的特征曲线。如图10所示，小瓶1(310)和小瓶2(312)的加热曲线快速升温至约30℃，即在如上所述的五分钟内，然后根据需要最终在大约37℃下持平。水浴液体曲线同样冷却，最终在约37℃下持平，确保将小瓶及其中的任何内容物加热至所需温度。

下表显示了可用于装置中的不同热调节剂的熔点和熔融潜热。

取决于所需的加热温度和解冻小瓶及其内容物所需的热量或时间，可以选择不同的热调节剂来满足要求。

虽然已经始终关于解冻冷冻生物样品周期性地讨论了这个发明，但是应当理解，本文讨论的装置和方法也可以用于均匀加热冷冻或未冷冻或已经解冻的生物材料。如本文所定义，该装置和方法用于均匀加热生物样品，其可以包括或不包括解冻冷冻的生物样品。例如，在一些情况下，可能期望的是，将已经在4℃的温度下冷藏的血浆袋加热至约37℃的体温。例如，无论是冷却的血液还是一些刚刚被冷却或者在室温下的其它生物材料，都可以使用相同的装置和方法来完成这样的加热，唯一的区别在于材料已经被解冻。为了促进这样的生物样品的均匀加热，可以将热容体附着到样品和包含样品的任何容器。

通过考虑详细描述和附图，可以阐述或了解本发明的附加特征、优点和实施方案。此外，应当理解，本发明的前述发明概述及相关的详细说明和附图是示例性的，并且旨在提供进一步的解释而不限制所要求保护的本发明的范围。

Claims (33)

1.一种用于均匀加温生物样品的装置，包括：

加热器；

由热调节材料制造的外部腔室，其中该外部腔室包括外表面和内表面，且其中该加热器操作性地接触该外部腔室的外表面的至少一部分；

由该外部腔室的内表面限定的生物样品接收区域，其中该生物接收区域操作性地接受生物样品，

其中当赋予外部腔室热量时，该热调节材料获得并保持基本恒定的预定温度。

2.根据权利要求1所述的发明，其中该热调节材料是固体材料，该固体材料在暴露于由加热器赋予到其上的预定温度时经历了转变为液态的相变。

3.根据权利要求2所述的发明，其中该热调节材料的温度保持基本恒定，同时由加热器赋予到其上的热量引起该热调节材料从其固态到其液态的至少部分相变。

4.根据权利要求3所述的发明，其中热调节装置在生物接收区域中维持恒定的温度。

5.根据权利要求4所述的发明，其中热调节装置在将加温生物样品而不对其造成损害的温度下赋予生物接收区域热量。

6.根据权利要求1-5任一项所述的发明，进一步包括位于生物样品接收区域内的容器，其中该容器包括外表面，该外表面具有由液体和外部腔室的内表面中的一个或多个包围且与液体和外部腔室的内表面中的一个或多个操作性地接触的至少一部分，该容器包括内表面，和用于操作性地放置该生物样品的内部区域。

7.根据权利要求6所述的发明，其中该容器包括在该生物样品接收区域内的套筒，该套筒容纳该容器且密切和紧密地接触包含在该生物样品接收区域中的液体。

8.根据权利要求6所述的发明，其中该容器由允许来自热调节材料的有效热量传递的材料制成，以便能够对生物样品进行加热、继而加温而不会对其造成损害。

9.根据权利要求8所述的发明，其中该容器包括玻璃或塑料小瓶。

10.根据权利要求1-9任一项所述的发明，其中该加热器包括由放热反应产生热量的加热器。

11.根据权利要求10所述的发明，其中该加热器包括氧激活加热器。

12.根据权利要求1-11任一项所述的发明，其中该热调节材料包括选自棕榈油、棕榈仁油、椰子油、氢化棕榈油、氢化棕榈仁油、氢化椰子油、氢化豆油、氢化棉籽油、聚乙二醇的二硬脂酸酯和1-十六醇中的一种或多种。

13.根据权利要求1-12任一项所述的发明，其中该热调节材料具有约37℃的熔点。

14.根据权利要求1-13任一项所述的发明，其中该热调节材料的熔融潜热是至少20cal/g。

15.根据权利要求14所述的发明，其中该热调节材料的熔融潜热是至少30cal/g。

16.根据权利要求15所述的发明，其中该热调节材料的熔融潜热是至少40cal/g。

17.根据权利要求1所述的发明，其中该生物接收区域包括包围所接收的生物样品且与所接收的生物样品紧密接触的液体，该液体具有接近或低于该所接收的生物样品的凝固点的凝固点。

18.根据权利要求1所述的发明，其中该加热器是可移出的片。

19.一种用于加温生物样品的装置，包括：

由热调节材料制造的外部腔室，其中该外部腔室包括外表面和内表面；

由该外部腔室的内表面限定的生物样品接收区域，其中该生物接收区域操作性地接受由液体包围且与该液体紧密接触的冷冻生物样品，该液体具有的凝固点接近或低于该冷冻生物样品的凝固点，该液体被包含在该生物样品接收区域中；且

其中当赋予外部腔室热量时，该热调节材料获得并维持基本恒定的预定温度。

20.根据权利要求19所述的发明，其中该热调节材料是固体材料，该固体材料在暴露于由外部热源赋予到其上的预定温度时经历了转变为液态的相变。

21.根据权利要求20所述的发明，其中当从该加热器赋予到该热调节材料上的热量引起从其固态到其液态、或从液态转变回固态的相变时，该热调节材料的温度保持基本恒定。

22.根据权利要求21所述的发明，其中热调节装置相对于包围冷冻生物样品且与冷冻生物样品紧密接触的液体维持恒定的温度。

23.根据权利要求22所述的发明，其中热调节装置在将解冻生物样品而不对其造成损害的温度下赋予包围冷冻生物样品且与冷冻生物样品紧密接触的液体热量。

24.根据权利要求19所述的发明，进一步包括位于该生物样品接收区域内的可移出的容器，其中该容器包括外表面和内表面，该外表面具有至少一部分被该外部腔室的内表面包围并且操作性地接触该外部腔室的该内表面，和用于操作性地放置该冷冻生物样品以及包围该冷冻生物样品并与该冷冻生物样品紧密接触的液体的内部区域。

25.根据权利要求24所述的发明，其中该可移出的容器由允许来自热调节材料的有效热量传递的材料制成，以便能够对冷冻生物样品进行加热、继而解冻而不会对其造成损害。

26.根据权利要求25所述的发明，其中该容器包括玻璃或塑料小瓶。

27.根据权利要求19-26任一项所述的发明，其中该热调节材料包括选自棕榈油、棕榈仁油、椰子油、氢化棕榈油、氢化棕榈仁油、氢化椰子油、氢化豆油、氢化棉籽油、聚乙二醇的二硬脂酸酯和1-十六醇中的一种或多种。

28.根据权利要求19-27任一项所述的发明，其中该热调节材料具有约37℃的熔点。

29.根据权利要求19-28任一项所述的发明，其中该热调节材料的熔融潜热是至少20cal/g。

30.根据权利要求29所述的发明，其中该热调节材料的熔融潜热是至少30cal/g。

31.根据权利要求29所述的发明，其中该热调节材料的来自熔融的潜热是至少40cal/g。

32.一种用于均匀加热生物样品的方法，该方法包括步骤：

使加热器与具有外部腔室和由该外部腔室的内表面限定的内部腔室的装置的外表面接合，该外部腔室包括热调节材料，且该内部腔室具有用于接收容器的至少部分中空部分；

将生物样品***该内部腔室；

激活该加热器；

将由该加热器产生的热量传输至在该外部腔室中的该热调节材料；

利用来自至少一部分热调节材料的熔化的潜热；

将热量从该热调节材料传输至该内部腔室；以及

使用传输进该内部腔室中的热量加热该生物样品。

33.一种用于均匀加热生物样品的方法，该方法包括步骤：

使加热器与具有外部腔室和由该外部腔室的内表面限定的内部腔室的装置的外表面接合，该外部腔室包括热调节材料，且该内部腔室具有用于接收容器的至少部分中空部分；

将具有与生物样品密切和紧密接触的液体的容器***该内部腔室中；

激活该加热器；

将由该加热器产生的热量传输至在该外部腔室中的第一材料；

利用该热量来引起全部或部分热调节材料的相变；

将该热量从该第一材料传输至该容器中的液体；

将热量从该液体传输至该生物样品；以及

使用由该液体传输的热量加热该生物样品。