CN115777684A - 用于生物组织冷冻保存或解冻复苏的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于生物组织冷冻保存或解冻复苏的装置，其包括：生物芯片，所述生物芯片具有供溶液流动的第一微通道，所述第一微通道包括第一溶液入口和第一溶液出口；载体，所述载体包括设有第二溶液入口和第二溶液出口的第二微通道，所述第二溶液出口的上下两端开口处分别设置有栅状结构，所述栅状结构将所述生物组织限制在所述第二微通道中；其中，所述载体的所述第二溶液入口与所述生物芯片的所述第一溶液出口对接。通过本发明能够有序进行冷冻保护剂的投送或移除，有效提高了胚胎/卵子冷冻保存或解冻复苏操作的效率。
Description
技术领域
本发明涉及生物工程技术领域，尤其涉及一种用于生物组织冷冻保存或解冻复苏的装置
背景技术
细胞冷冻保存技术在很多生物领域是一项重要的技术，将细胞从低温冷冻状态恢复到正常代谢状态也同样重要，解冻复苏的过程包含了把冷冻保护剂移除替换成正常培养基的过程。
现有技术在胚胎冷冻或解冻时使用的装置具有操作复杂，效率较低等问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于生物组织冷冻保存或解冻复苏的装置，以解决现有技术的装置在进行胚胎冷冻或解冻时存在的操作复杂、效率较低等问题。
根据本发明实施例的用于生物组织冷冻保存或解冻复苏的装置，其包括：生物芯片，所述生物芯片具有供溶液流动的第一微通道，所述第一微通道包括第一溶液入口和第一溶液出口；载体，所述载体包括设有第二溶液入口和第二溶液出口的第二微通道，所述第二溶液出口的上下两端开口处分别设置有栅状结构，所述栅状结构将所述生物组织限制在所述第二微通道中；其中，所述载体的所述第二溶液入口与所述生物芯片的所述第一溶液出口对接。
其中，所述第一溶液入口设置在所述生物芯片的上表面，所述第一溶液出口设置在所述生物芯片的下表面。
其中，所述第一溶液入口的数量是两个。
其中，所述第一微通道呈蛇形。
其中，所述栅状结构包括多个栅条，每两个栅条之间的距离小于所述生物组织的直径且大于溶液分子的直径。
其中，所述载体紧密贴合在所述生物芯片的下方，所述生物芯片的第一溶液出口覆盖所述载体的第二溶液入口。
其中，所述生物芯片未覆盖所述载体的第二溶液出口。
根据本发明的技术方案，在进行冷冻保存或解冻复苏操作时，生物芯片的微通道与载体的微通道对接以供溶液通过，胚胎被栅状结构限制在载体的微通道内不会飘出，这样能够有序进行冷冻保护剂的投送或移除，有效提高了胚胎/卵子冷冻保存或解冻复苏操作的效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的装置的立体示意图；
图2是根据本发明实施例的装置的俯视图；
图3是图2中A-A线的剖面示意图；
图4是根据本发明实施例的芯片的俯视图；
图5是图4中B-B线的剖面示意图；
图6是图5中C的局部放大图；
图7是图6中D的局部放大图；
图8是根据本发明实施例的玻璃毛细管穿过栅状结构的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
根据本发明实施例提供一种用于生物组织冷冻保存或解冻复苏的装置，参考图1，该装置包括生物芯片1和载体2。其中，生物芯片1大体呈长方体结构，在生物芯片1的内部具有微通道11(第一微通道)，微通道11的两端分别设有与其相连通的溶液入口12和溶液出口13，溶液入口12设置在生物芯片1的上表面，溶液出口13设置在生物芯片1的下表面，溶液可通过溶液入口12进入微通道11并通过溶液出口13离开微通道11。根据本申请实施例，生物芯片1设置有二个溶液入口12，其中一个溶液入口可灌入平衡液、玻璃化冷冻液(冷冻应用)、解冻液、稀释液、清洗液(解冻应用)，另外一个溶液入口可灌入基本培养液(BS)，通过控制二个溶液入口的压力比，就可以控制流入微通道11的溶液的浓度。举例来说，如果平衡液和基本培养液的压力比是50:50的话，那么流入微通道11和接触胚胎的溶液浓度就是50％的平衡液。在本申请的一些实施例中，微通道11呈蛇形设置在生物芯片1内，在生物芯片1有限的内部空间内，蛇形设置可尽量增加微通道11的长度，可使通过二个溶液入口灌入的溶液在微通道11内充分进行混合。
载体2大体为长条状结构，其包括前端薄片和后端载杆。载体2的前端薄片可采用厚度均匀、材质透明、生物兼容且拥有良好传热性的塑料材料制成，保证对盛放胚胎的适用性以及后续冷冻时的热传递速度。载体2的后端载杆也可称为手柄或手持部，是操作者的手直接接触操作的位置。在本申请中的附图中仅示出了载体的前端薄片部分，载体2的后端载杆部分不作为重点部分而未示出。
载体2的内部具有微通道21(第二微通道)，其中微通道21的宽度为0.5毫米、高度为0.2-0.5毫米、长度为20毫米。微通道21的两端分别设有与其连通的溶液入口22和溶液出口23，溶液入口22具有平整或平滑的开孔，以方便与生物芯片1贴合，开孔的宽度可为1毫米。溶液出口23的上下两端开口处分别设置有栅状结构25，或者可以说，溶液出口23具有一通孔，通孔的直径可为0.5-1毫米。栅状结构25包括多个栅条，这些多个栅条中的每两个栅条之间的细缝间距小于生物组织的直径且大于溶液分子的直径，其中所述细缝间距可为0.05-0.08毫米。这样，栅状结构25可将生物组织限制在微通道21中，避免所述生物组织从溶液出口23飘出。其中，所述生物组织可以是胚胎、卵子、细胞等生物材料，本申请对此不进行限制。
在进行冷冻保存或解冻复苏操作时，载体2紧密贴合在生物芯片1的下方，生物芯片1的溶液出口13可与载体2的溶液入口22对接，即溶液出口13覆盖溶液入口22，通过溶液出口13流出的溶液可通过溶液入口22进入微通道21。
在本申请实施例中，栅状结构25的栅条具有弹性，栅状结构25可在与外物(例如玻璃毛细管)接触时发生形变从而使外物由两个栅条之间的细缝穿过栅状结构。在使用玻璃毛细管3向载体2投放胚胎时，结合参考图8，玻璃毛细管5触碰到栅状结构25后，栅状结构25会发生形变，继续向下***玻璃毛细管，则玻璃毛细管5就能够穿过栅状结构25进入微通道21中，将玻璃毛细管5内的胚胎投入到微通道21中。待胚胎投放后，玻璃毛细管5离开微通道21后栅状结构25就恢复到原来的状态，由于栅状结构25的细缝间距小于胚胎的直径，胚胎可以被限位在微通道21中，并不会随着液体的流动离开载体2。
当进行冷冻应用操作流程时，首先把生物芯片放置在载体的上方并压紧，需要注意芯片的下表面的溶液出口13需要对接载体微通道的溶液入口22，然后利用玻璃毛细管穿过载体的栅状结构将胚胎放到载体的凹槽内，再使用生物芯片溶液推动仪器(例如注射泵或者气压泵)，将平衡液慢慢从溶液入口灌入生物芯片内部，通过控制平衡液和基本培养液的压力比，可以让流通到胚胎的平衡液内的冷冻保护剂浓度缓慢有序升高，减少胚胎受到的渗透压伤害，10分钟后，玻璃化冷冻液被灌入芯片内部。在到达载体的微通道出口时，溶液内的冷冻保护剂就可以扩散到胚胎内部，达到冷冻保护剂投送的目的，替代现有的人工操作的方案。由于出口设有栅状结构，使流入载体微通道的溶液最后从出口流出时，胚胎不会随着液流离开载体。完成处理后，可选择将芯片和载体直接投入液氮冷冻；或者为了节省液氮罐内的空间，可以选择先将载体和芯片分开，再将载体投入液氮冷冻。
当进行解冻应用操作时，先准备一盘已经预热到37度的解冻液，然后把载体从液氮取出，把载体前端的透明薄片部分浸入已经预热到37度的解冻液里，3-5秒后，使用者将芯片放置在载体的上方压紧，需要注意芯片的下表面出口需要对接载体微通道的入口，再使用生物芯片溶液推动仪器(例如注射泵或者气压泵)，把解冻液慢慢从溶液入口灌入芯片内部，通过控制解冻液和清洗液的压力比，可以让流通到胚胎的解冻液内的冷冻保护剂浓度缓慢有序降低，减少胚胎受到的渗透压伤害。由于稀释液可以通过混合解冻液和清洗液获得，所以整个解冻过程可以通过只调教解冻液和清洗液的压力比来完成。大概10分钟后，解冻液与清洗液压力比降到0，胚胎体内和胚胎附近的冷冻保护剂被解冻液带走移除，达到解冻复苏的目的，替代现有的人工操作的方案。由于出口设有栅状结构，让流入载体微通道的溶液最后从出口流出时，胚胎不会随着液流离开载体。最后使用者利用玻璃毛细管穿过载体的栅状结构把胚胎从微通道内回收，并放到培养皿内继续培养。
通过本申请的上述实施例，在进行冷冻保存或解冻复苏操作时，栅状结构将胚胎限制在载体的微通道内而不能够飘出，从而能够有序进行冷冻保护剂的投送或移除，有效提高了胚胎冷冻保存或解冻复苏操作的效率。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种用于生物组织冷冻保存或解冻复苏的装置，其特征在于，包括：
生物芯片，所述生物芯片具有供溶液流动的第一微通道，所述第一微通道包括第一溶液入口和第一溶液出口；
载体，所述载体包括设有第二溶液入口和第二溶液出口的第二微通道，所述第二溶液出口的上下两端开口处分别设置有栅状结构，所述栅状结构将所述生物组织限制在所述第二微通道中；
其中，所述载体的所述第二溶液入口与所述生物芯片的所述第一溶液出口对接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一溶液入口设置在所述生物芯片的上表面，所述第一溶液出口设置在所述生物芯片的下表面。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一溶液入口的数量是两个。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一微通道呈蛇形。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述栅状结构包括多个栅条，每两个所述栅条之间的距离小于所述生物组织的直径且大于溶液分子的直径。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述载体紧密贴合在所述生物芯片的下方，所述生物芯片的第一溶液出口覆盖所述载体的第二溶液入口。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述生物芯片未覆盖所述载体的第二溶液出口。
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