CN101225923A - 一种用于存放液氮冷冻材料的冻存袋 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于存放液氮冷冻材料的冻存袋，属于低温冷冻保存技术领域。该袋包括袋体(1)和袋口(2)，袋体(1)以耐－196℃超低温和耐120℃高温的锦纶或涤纶筛绢为材料；在袋体(1)任一面距离顶边0.5～1.0厘米处，设置一锁眼口(3)；袋口(2)由袋体(1)上端边沿向外朝下翻拆，缝制成一带有锁眼口(3)的环形孔道(4)后所形成；在该环形孔道(4)内设置可抽拉的绳子(5)即成。该冻存袋既能耐超低温，又可耐高温消毒；渗透性强、透气性好，提高了样品的冰冻速度，避免了袋体胀裂的问题；提高了液氮冷冻工作的操作效率与安全性。可用于涉及有关材料需液氮存放的科研或生产领域。

Description

一种用于存放液氮冷冻材料的冻存袋

                          技术领域

本发明属于低温冷冻保存技术领域，涉及存放液氮冷冻材料的冻存容器。

                          背景技术

在植物和动物科学实验研究中，一些特殊材料常常需要进行快速冷冻予以保存和使用。因为液氮的液相温度可达-196℃，而且快速气化过程中可以吸收大量的热量，使需冷冻材料在极短时间内能够迅速降温，所以，液氮冷冻保存是科学研究中最常用的快速冷冻和保存特殊材料的方法。

在快速冷冻过程中，为了避免不同材料之间的污染或机械混杂，就需要采取一定的隔离措施。现在主要使用的隔离措施有冻存管(塑料螺口专用冻存管或安瓿瓶)、袋子(包括纸袋、食品冷冻袋、食品保鲜袋等)和冻存罐三种类型。其中，冻存管一般体积只有1～5ml，不能用于体积较大的材料。当需冷冻材料的体积较大时，虽然可以选择体积较大的冻存罐(40～172L)，但是不同材料间仍需进行分装与严格隔离。目前，冷冻材料间的隔离措施使用最多的是普通纸袋、食品冷冻袋或保鲜袋等，这些袋子虽然价格低廉、体积大小可随意选择，并可经受-70℃甚至-196℃的低温环境，但是尚存在以下诸多弊端：第一，在-196℃液氮液相环境中这些袋体会变硬、变脆而易破损，也容易被袋内的经液氮冷冻后变硬的材料所割裂或刺破；第二，这些材料的通透性较差，一方面导致气相以及液相的液氮向袋体内渗透较慢，降低了材料的冷冻速度，另一方面，冷冻时间越长，液相液氮的气化损耗越大，液氮的使用效率就越低；第三，因为液氮是反复高压冷却形成的，温度上升15℃时液氮由液相转化为气相的同时体积将膨胀680倍，有巨大的膨胀性，所以，当冷冻结束后，在袋体离开液氮液相面的瞬间，袋体内残留的液氮随着环境温度的升高会快速气化致使袋体迅速鼓胀而破裂，进而造成材料浪费和液氮污染；为避免上述情况的出现，通常采用袋口松扎，有意留些空隙利于排气，但是这样的措施也同时容易使液氮冷冻后破碎的材料从松扎的袋口漏出，同样易发生材料浪费和液氮污染的危险；第四，以往冷冻开始和结束时均需用长臂镊子把袋体浸入或夹离液相液氮，既操作不便，又易发生冻伤危险而不安全。因此，寻找一种适宜的液氮冻存所需的隔离措施，使得各类固态材料能够快速、高效、安全的进行液氮冷冻，是低温冷冻保存技术领域急需解决的一个难题。

                          发明内容

本发明目的是，针对上述目前液氮冻存过程中各种类型的袋子所存在的袋体在低温下易变硬、变脆而破损；通透性较差导致冷冻速度较慢、袋内残留液相液氮气化后易胀裂袋体；及操作不便、存在不安全隐患等缺陷，提出一种具有良好的耐低温与耐高温性能，可用于存放各种形状与大小的固体材料、袋体不易破损、液氮通透性好、冷冻速度快、无残留液相液氮气化鼓气、存入或取出液氮罐方便、热导率低、操作安全、能有效减少液相液氮气化损耗和提高液氮使用效率、抗菌和抗微生物、不易发生霉变和虫蛀的用于存放液氮冷冻材料的冻存袋。

本发明目的通过以下技术方案得以实现：

一种用于存放液氮冷冻材料的冻存袋，该袋包括两侧与下端密封的袋体和上端敞开的袋口，其中，所述袋体以耐-196℃超低温和耐120℃高温的100-500目的锦纶单丝筛绢或100-400目的涤纶单丝筛绢为材料，其两侧与下端经缝制密封而成；在该袋体任一面距离顶边0.5～1.0厘米处，设置一长1～2厘米、宽0.5厘米的锁眼口；所述袋口由袋体上端边沿向外朝下翻拆、并与袋体缝制成一带有锁眼口的环形孔道后所形成；其中，锁眼口位于袋体一面环形孔道外侧的中轴线处；在该环形孔道内设置一根与袋体材料相一致的可抽拉的绳子。

一种用于存放液氮冷冻材料冻存袋的制备方法，按以下步骤进行：

(1)根据固体冷冻材料形状、大小设计各类规格的冻存袋；

(2)以耐-196℃超低温和耐120℃高温的100-500目锦纶单丝筛绢或100-400目涤纶单丝筛绢为材料，裁剪成各类规格冻存袋袋体的毛料；并将每片毛料的四边用锁边机进行锁边；

(3)将两片锁边毛料叠合后，将其两侧与下端缝制成缝边在外、袋内光滑的袋体；并在袋体的任一面距离顶边0.5～1.0厘米处，用锁眼机加工一长1～2厘米、宽0.5厘米的锁眼口；

(4)将袋体上端边沿向外朝下翻拆1.5～2.0厘米，并将该下翻边沿的底边与袋体缝制后形成一带有锁眼口和环形孔道的袋口；其中，锁眼口位于袋体一面环形孔道外侧的中轴线处；

(5)选择直径0.2～0.4厘米，长度100～250厘米的锦纶或涤纶绳子；将该绳子一端通过步骤(3)锁眼口的一侧孔口穿入环形孔道，再从该锁眼口的另一侧孔口穿出，露在锁眼口外的两个绳头打结，即成冻存袋半成品；

(6)将步骤(5)冻存袋半成品经水清洗；再将锦纶冻存袋用碱性清洗剂，涤纶冻存袋用酸性清洗剂清洗5～15分钟后，再用水清洗2-3次；以120℃高压灭菌消毒20分钟、60℃烘箱烘干；

(7)按照袋体不同材料与规格，分别用塑料袋贴标签、包装、抽真空、封口，即成冻存袋产品。

所述碱性清洗剂为decon碱性清洗剂(使用浓度为0.1～0.5％)、SODOSIL^RM 03/003(使用浓度为1～5％)或deconex 12 BASIC(使用浓度为2～3％)、中的任一种；

所述酸性清洗剂为decon酸性清洗剂(使用浓度为0.5～1.0％)、PT-Roclean 121(使用浓度为10～15％)或SODOSIL^ RAM 05(使用浓度为1～5％)中的任一种。

                         附图说明

图1本发明冻存袋结构示意图。

本发明的有益效果是：

一、本发明冻存袋采用了既能耐-196℃的超低温，又可耐120℃高温的锦纶单(长)丝筛绢(网)或涤纶单(长)丝筛绢(网)为材料，故袋体轻薄、柔滑、透明或半透明；在低温下不会变硬、变脆，不易被液氮冻硬的材料刺破，牢固耐用；经高温消毒后可多次、反复利用，提高了冻存袋的利用率，降低了成本；且锦纶与涤纶的质地性能有所区别，能分别用碱性或酸性清洗剂清洗，故能广泛用于含脂肪、油脂、血、糖分或蛋白质等各类动植物组织材料的存放。

二、本发明所选择的袋体材料渗透性强、透气性好，浸入液氮液相后能使袋内样品迅速冷冻；离开液氮液相面时袋内液氮能够快速从袋内流出，少量残留液相液氮气化后也易透出袋体，故既提高了样品的冷冻速度，又避免了袋体因液氮气化而胀裂的问题；通过与普通纸袋、加厚纸袋、食品冷冻袋、食品保鲜袋、棉布袋、纱布袋等比较，本发明的冻存袋能够有效地减少液相液氮气化损耗和提高液氮使用效率，以及其它良好的使用性能(表1)。

三、本发明冻存袋的袋口配有可抽拉的绳子，该绳子除可用于扎紧袋口外，更能方便地将存有样品的冻存袋沉入或离开液氮面，从而提高了液氮冷冻工作的操作效率与安全性。

四、本发明冻存袋可成批地存入装有少量或微量样品的冻存管，扎紧袋口后即能方便液氮冷冻保存，可经济高效地代替冻存管架。

                        具体实施方式

以下通过实施例并结合附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不受这些内容所限制。

实施例1：(锦纶冻存袋的制备)

一种用于存放液氮冷冻材料的冻存袋，该袋包括两侧与下端密封的袋体1和上端敞开的袋口2，其中，所述袋体1以耐-196℃超低温和耐120℃高温的100-500目的锦纶单(长)丝筛绢(网)为材料，其两侧与下端经缝制密封而成；在该袋体1任一面距离顶边0.8厘米处，设置一长1.5厘米、宽0.5厘米的锁眼口3；所述袋口2由袋体1上端边沿向外朝下翻拆、并与袋体1缝制成一带有锁眼口3并上端敞开的环形孔道4后所形成；其中，锁眼口3位于袋体一面环形孔道4外侧的中轴线处；在该环形孔道4内设置一根与袋体1材料相一致的可抽拉的绳子5。

该冻存袋的制备方法，按以下步骤进行：

(1)根据固体冷冻材料形状、大小设计各类规格的冻存袋；

(2)以耐-196℃超低温和耐120℃高温的100-500目锦纶单(长)丝筛绢(网)为材料，裁剪成各类规格冻存袋袋体的毛料；并将每片毛料的四边用锁边机进行锁边；

(3)将两片锁边毛料叠合后，将其两侧与下端缝制成缝边在外、袋内光滑的袋体1；并在袋体1的任一面距离顶边0.6厘米处，用锁眼机加工一长1.5厘米、宽0.5厘米的锁眼口3；

(4)将袋体1上端边沿向外朝下翻拆1.6厘米，并将该下翻边沿的底边与袋体缝制后形成一带有锁眼口3和环形孔道4的袋口2；其中，锁眼口3位于袋体1一面环形孔道4外侧的中轴线处；

(5)选择直径0.3厘米，长度150厘米的锦纶绳子；将该绳子5一端通过步骤(3)锁眼口3的一侧孔口穿入环形孔道4，再从该锁眼口3的另一侧孔口穿出，露在锁眼口3外的两个绳头打结，即成冻存袋半成品；

(6)将步骤(5)冻存袋半成品经水清洗；再将锦纶冻存袋在超声波清洗机中用2.0％deconex 12 BASIC清洗剂水溶液超声波浸泡5分钟并清水清洗3次；以120℃高压灭菌消毒20分钟、60℃烘箱烘干；

(7)按照袋体不同规格，分别用塑料袋贴标签、包装、抽真空、封口，即成冻存袋产品。

实施例2：(涤纶冻存袋的制备)

本例以100-400目涤纶单(长)丝筛绢(网)为材料；在袋体的任一面距离顶边0.8厘米处，用锁眼机加工一长2厘米、宽0.5厘米的锁眼口；将袋体上端边沿向外朝下翻拆2.0厘米；选择直径0.4厘米，长度200厘米的涤纶为绳子；冻存袋半成品采用1.0％SODOSIL^ RAM 05清洗剂水溶液超声波浸泡8分钟并清水清洗3次；其余工艺、步骤同于实施例1。

实施例3：(新鲜大白菜叶片的液氮冷冻)

冷冻材料：选择完整无损的新鲜大白菜叶片；

检测指标：硫代葡萄糖苷组分与含量；

冷冻目的：避免组织失水和破损导致硫代葡萄糖苷发生降解；

冻存袋：选用实施例1或2的200目锦纶冻存袋或涤纶冻存袋；；

冷冻步骤及冻存袋具体使用方法：

(1)选取32×23cm²的冻存袋；

(2)准备好标签(带挂绳)、铝箔、液氮(罐)、冷冻手套、护目镜、聚乙烯泡沫板、一个500目锦纶冻存袋、保温罐(冷冻材料较少)或高密度聚乙烯泡沫保温箱(冷冻材料较多)；

(3)将大白菜叶片用铝箔包好；

(4)放入冻存袋后，袋口绳子一端系上标签，抽紧袋口绳子，扎紧袋口；通过绳子将该冻存袋放入保温罐(箱)中；

(5)带上冷冻手套、护目镜，轻轻把液氮罐中的液氮倒入保温罐(箱)中，至液氮液相面淹没冻存袋，盖上保温罐(箱)盖子(留有一定的空隙)，袋口绳子系标签的一端留在罐(箱)盖外；

(6)当保温罐(箱)中不再吱吱响时，打开盖子，用绝热板或聚乙烯泡沫板轻压冻存袋以检测大白菜叶片的冷冻效果；当大白菜叶帮部位轻压即碎时，牵拉冻存袋口绳子拉出冻存袋，要求冻存袋在离开液氮液相面后停顿5秒，让袋内多余液相液氮流回保温罐(箱)中，冷冻处理结束；

(7)冷冻好的大白菜叶片连同冻存袋迅速放入超低温冰箱保存或直接放入真空冷冻干燥机上进行冷冻干燥处理；

(8)将保温罐(箱)中剩余液氮流经一个500目锦纶冻存袋(过虑残渣)缓慢倒入液氮罐中；

(9)用完后的冻存袋先用清洗预洗，再根据脏污程度用适合的清洗剂清洗，然后清水漂洗干净后经高压灭菌消毒、烘箱烘干后备下次使用。

实施例4：(新鲜黄瓜功能叶片的液氮冷冻)

冷冻材料：完整无损的新鲜黄瓜功能叶片；

检测指标：酶活性；

冷冻目的：当叶片采后来不及迅速检测时，避免组织失水与破损使组织酶活性发生改变；

冻存袋：选用实施例1或2的300目锦纶冻存袋或涤纶冻存袋；

冷冻步骤以及冻存袋具体使用方法：

(1)根据需冷冻材料的大小和特性，选取20×15cm²的冻存袋；

(2)冷冻好的黄瓜叶片连同冻存袋迅速放入超低温冰箱保存；

(3)其它步骤与实施例3相同。

实施例5：(新鲜小白鼠骨骼肌的液氮冷冻)

冷冻材料：新鲜小白鼠骨骼肌；

检测指标：RNA活性；

冷冻目的：为了彻底破碎组织和避免RNA降解，一般对组织材料进行液氮快速冷冻和超低温保存；

冻存袋：选用实施例1的500目锦纶冻存袋；

冷冻步骤以及冻存袋具体使用方法：

(1)根据需冷冻材料的大小和特性，选取30×30cm²的冻存袋；

(2)在液氮环境中辅助敲击使骨骼肌冻碎；

(3)冷冻好的材料连同冻存袋迅速放入超低温冰箱保存；

(3)其它步骤与实施例3相同。

实施例6：(新鲜甘蓝花粉的液氮冷冻)

冷冻材料：甘蓝花粉；

冷冻目的：处于完全休眠状态，达到长期保存的目的；

冻存袋：实施例1或2的100目锦纶或涤纶冻存袋；

冷冻步骤以及冻存袋具体使用方法：

(1)准备冻存管、体积大小适宜的冻存袋、标签、实心细木棒；

(2)在无菌操作条件下，将准备好的待冻存材料(含保护剂)注入冻存管，立即封口，冻存管上标注材料名称和日期；

(3)冻存管放入冻存袋中，装入冻存管的总体积不能超过冻存袋体积的三分之二，使冻存管容易进出袋体；

(4)袋口绳子一端系上标签，抽紧袋口绳子，再用袋口绳子捆紧袋口；

(5)冻存袋依照4℃、-20℃、-70℃梯度逐渐冷却，每个梯度预冷3小时左右；

(6)一手打开液氮罐的盖子，一手提冻存袋口绳子，轻轻把冻存袋投放到液氮液相中，要求液氮液相面能够淹没冻存袋，袋口绳子系标签的一端留在罐外；

(7)用实心细木棒定期检测液氮罐中的液氮，及时添加液氮，始终保持液氮液相面能够淹没冻存袋；

(8)在使用冷冻材料时，提前准备好保温罐(箱)、冷冻手套、护目镜、长柄镊子；

(9)带上冷冻手套、护目镜，轻轻把液氮罐中的液氮倒入保温罐(箱)中，要求液氮液相面能够淹没冻存袋，盖上保温罐(箱)的盖子，留有一定的空隙；

(10)打开液氮罐盖子，一手打开保温罐(箱)的盖子，一手提冻存袋口绳子，迅速把冻存袋拉出液氮罐，并立即投放到保温罐(箱)的液氮液相中，袋口绳子系标签的一端留在罐(箱)外；

(11)提袋口一端绳子提离液氮液相面(此过程要求保证全部冻存管浸没在液氮液相中)，解开袋口，用长柄镊子夹出需要的冷冻管；

(13)系好冻存袋，顺袋口绳立即投入液氮罐液相中，袋口绳子系标签的一端留在罐(箱)外；

(14)保温罐(箱)中剩余液氮流经一只500目锦纶冻存袋(过滤)缓慢倒入液氮罐中；

(15)用过的冻存袋先洗净、清洗剂清洗、再经高压灭菌消毒、烘箱烘干后备下次使用。

试验例：(不同材料冻存袋冷冻大白菜叶片效率比较)

                          表1不同包装袋冷冻大白菜叶片效率比较

	袋子规格长×宽(cm)	袋子重量(g)	叶片大小长×宽(cm)	叶片鲜重(g)	冷冻速度(g/秒)	液氮使用效率(g/ml)	补充1	补充2
									薄纸袋厚纸袋食品冷冻袋食品保鲜袋棉布袋纱布袋冻存袋1冻存袋2冻存袋3冻存袋4	32.0×23.032.4×22.932.5×23.040.0×30.032.0×23.032.0×23.032.0×23.032.0×23.032.0×23.032.0×23.0	4.6919.843.411.3276.149.588.376.205.666.64	28.2×17.028.1×18.527.5×16.827.8×16.728.5×19.629.0×22.030.2×18.527.1×18.527.0×15.327.4×20.5	87.8482.4785.2077.0554.8089.5471.4975.2249.5668.39	0.230.140.340.430.050.510.621.250.651.14	0.270.160.230.220.070.240.240.290.250.27	袋体严重破碎，样品掉入液氮袋体严重破碎，样品掉入液氮袋体严重破碎，样品掉入液氮袋体破碎，少量样品掉入液氮袋体完好少量样品掉入液氮袋体完好袋体完好袋体完好袋体完好	无法使用无法使用无法使用无法使用样品取出时有少量样品粘在袋体上样品取出时样品易粘在袋体上样品极易取出，不粘袋体样品极易取出，不粘袋体样品极易取出，不粘袋体样品极易取出，不粘袋体

注：冻存袋1和2的材料分别为涤纶150目和300目，冻存袋3和4的材料为锦纶250目和300目。

Claims (3)

1.一种用于存放液氮冷冻材料的冻存袋，该袋包括两侧与下端密封的袋体(1)和上端敞开的袋口(2)，其中，所述袋体(1)以耐-196℃超低温和耐120℃高温的100-500目的锦纶单丝筛绢或100-400目的涤纶单丝筛绢为材料，其两侧与下端经缝制密封而成；在该袋体(1)任一面距离顶边0.5～1.0厘米处，设置一长1～2厘米、宽0.5厘米的锁眼口(3)；所述袋口(2)由袋体(1)上端边沿向外朝下翻拆、并与袋体(1)缝制成一带有锁眼口(3)的环形孔道(4)后所形成；其中，锁眼口(4)位于袋体(1)一面环形孔道(4)外侧的中轴线处；在该环形孔道(4)内设置一根与袋体材料相一致的可抽拉的绳子(5)。

2.一种制备权利要求1所述冻存袋的方法，其特征在于按以下步骤进行：

(1)根据固体冷冻材料形状、大小设计各类规格的冻存袋；

(2)以耐-196℃超低温和耐120℃高温的100-500目锦纶单丝筛绢或100-400目涤纶单丝筛绢为材料，裁剪成各类规格冻存袋袋体(1)的毛料；并将每片毛料的四边用锁边机进行锁边；

(3)将两片锁边毛料叠合后，将其两侧与下端缝制成缝边在外、袋内光滑的袋体(1)；并在袋体(1)的任一面距离顶边0.5～1.0厘米处，用锁眼机做一长1～2厘米、宽0.5厘米的锁眼口(3)；

(4)将袋体(1)上端边沿向外朝下翻拆1.5～2.0厘米，并将该下翻边沿的底边与袋体(1)缝制后形成一带有锁眼口(3)和环形孔道(4)的袋口(2)；其中，锁眼口(3)位于袋体(1)一面环形孔道(4)外侧的中轴线处；

(5)选择直径0.2～0.4厘米，长度100～250厘米的锦纶或涤纶绳子；将该绳子(5)一端通过步骤(3)锁眼口(3)的一侧孔口穿入环形孔道(4)，再从该锁眼口(3)的另一侧孔口穿出，露在锁眼口(3)外的两个绳头打结，即成冻存袋半成品；

(6)将步骤(5)冻存袋半成品经水清洗；再将锦纶冻存袋用碱性清洗剂，涤纶冻存袋用酸性清洗剂，清洗5～15分钟后，再用水清洗2-3次；以120℃高压灭菌消毒20分钟、60℃烘箱烘干；

(7)按照袋体不同材料与规格，分别用塑料袋贴标签、包装、抽真空、封口，即成冻存袋产品。

3.按权利要求2所述冻存袋的制备方法，其特征在于所述碱性清洗剂为decon碱性清洗剂、SODOSIL^ RM 03/003或deconex 12 BASIC中的任一种；所述酸性清洗剂为decon酸性清洗剂、PT-Roclean 121或SODOSIL^ RAM 05中的任一种。