CN108347917B - 低温贮藏装置 - Google Patents

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Abstract

本文描述了瓶组件，其包括管状主体和挠性底部或挠性衬垫，其中，挠性底部或衬垫被构造成在施加力时至少部分压缩。本文还描述了贮藏以及从所述瓶组件中取出冷冻样品的方法。

Description

低温贮藏装置
本申请依据35U.S.C.§119要求于2015年11月16日提交的系列号为62/255,627的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文。
技术领域
本公开一般性涉及低温贮藏装置，更具体地，涉及用于制备和贮藏冷冻样品的低温用瓶组件，以及用于从所述瓶组件中取出冷冻样品的方法。
背景技术
通常对生物样品(例如细胞和组织)进行低温贮藏以延长它们在各种应用中的生存力和有用性。例如，低温贮藏工艺可涉及将生物样品放置到含有电解质和/或防冻剂的水溶液中，以及将溶液的温度降到低于其凝固点。通常将生物样品贮藏在可密封和冷冻的瓶中，例如通过浸没在液氮中冷冻。在填充、贮藏和回收阶段保持样品完整性可以是很重要的，因为污染可使生物样品无法用于科学研究或其他应用。
瓶与盖之间的密封失效可造成瓶泄漏，这可能是样品污染的一个影响因素。样品污染也可能在从瓶中取出样品之前的样品解冻期间发生。例如，常将冷冻用瓶放置在温浴或加热块中以部分或完全地解冻样品而便于取出。然而，在这一过程中，由于液体浸入和/或温度升高，样品可能被污染或失去其部分生存力。由于在瓶壁表面过度加热，样品还可承受过分应力，这可进一步损坏样品。
不解冻而取出冷冻状态的样品可以降低样品污染和/或损坏的风险。然而，由于样品与瓶壁的粘附和/或不能抓握样品和/或将力施加在样品上，因此，可能难以从瓶中取出冷冻团块。因此，将有利的是，提供瓶组件，使得冷冻样品可以更容易地从中取出，同时还保持防止样品污染的可接受的密封完整性。还将有利的是，提供用于制备冷冻样品，并且该冷冻样品可更容易地从瓶中取出的方法，以及从瓶中取出冷冻样品而无需在取出前解冻的方法。
发明内容
在各个实施方式中，本公开涉及瓶组件，所述瓶组件包含管状主体和挠性底部，所述管状主体包含腔体、第一端部、用于分配样品的第二端部和包含第一材料的管壁；所述挠性底部包含第二弹性材料，所述第二弹性材料被重叠模塑到邻近第一端部的管壁的内表面上。本文还公开了瓶组件，所述瓶组件包含管状主体和挠性底部，所述管状主体包含腔体、第一端部、第二端部和包含第一材料的管壁；所述挠性底部包含第二弹性材料，所述第二弹性材料被重叠模塑在管状主体的第一端部上，其中，挠性底部还包括至少两个凸缘，其附接于管壁并且被构造成向内铰接并向挠性底部的表面施加力。
本文还公开了瓶组件，所述瓶组件包含基本上刚性的管状主体和挠性衬垫，所述基本上刚性的管状主体包含腔体、第一端部、第二端部和包含第一材料的管壁；所述挠性衬垫包含第二弹性材料，所述挠性衬垫位于管状主体的腔体中，其中，挠性衬垫还包括至少两个凸缘，并且其中，所述凸缘被构造成向内铰接并向挠性衬垫的表面施加力。本文还公开了瓶组件，其包含管状主体，所述管状主体包含腔体，第一端部，用于分配样品的第二端部，管壁，以及挠性底部，所述挠性底部被设置在邻近第一端部的管壁的内表面上，其中，管壁和挠性底部包含第一材料，其中，挠性底部具有较小的第一厚度，该第一厚度小于管壁的第二厚度，并且其中，挠性底部不延伸超过管状主体的第一端部。
本文还公开了在瓶组件中制备和/或贮藏冷冻样品的方法，以及从该瓶组件中取出所述样品的方法。所述方法可包括通过向至少一部分的重叠模塑的挠性底部施加力而从瓶组件中取出冷冻样品，所述瓶组件包含具有第一端部的管状主体以及邻近第一端部的重叠模塑的挠性底部，其中，挠性底部被构造成在施加力时至少部分压缩。从瓶组件中取出冷冻样品，并且所述瓶组件包含管状主体和插入到管状主体的腔体中的挠性衬垫，这样的步骤还可包括压下挠性衬垫的两个或更多个凸缘以向至少一部分的挠性衬垫施加力，其中，挠性衬垫被构造成在施加力时至少部分压缩。最后，从瓶组件中取出冷冻样品，所述瓶组件包含管状主体，所述管状主体包含管壁，第一端部，以及挠性底部，所述挠性底部邻近第一端部，这样的步骤可包括向至少一部分的挠性底部施加力，其中，挠性底部被构造成在施加力时至少部分压缩，并且其中，挠性底部具有第一厚度，该第一厚度小于管壁的第二厚度。
本文公开的瓶组件可以使用户能够在事先不解冻样品的情况下从瓶中松开和/或取出冷冻样品。所述瓶组件还可以在用户操作冷冻样品时向用户提供增强的抓力。本文公开的从瓶组件中取出冷冻样品的方法可以具有改进的一致性和/或可重复性，从而节约了用户时间和/或减少了由于改变样品取出条件(例如用于解冻样品的不同时间和/或温度)而导致的样品间的变化性。然而，应注意，根据本公开的各个实施方式，这些益处中的一个或多个益处可能并不存在，但是这样的实施方式仍然旨在落入本公开的范围内。
在方面(1)中，本公开提供了一种瓶组件，所述瓶组件包含管状主体和挠性底部，所述管状主体包含腔体、第一端部、用于分配样品的第二端部和包含第一材料的管壁；所述挠性底部包含第二弹性材料，所述第二弹性材料被重叠模塑到邻近第一端部的管壁的内表面上，其中，挠性底部不延伸超过管状主体的第一端部。在方面(2)中，本公开还提供了如方面(1)所述的瓶组件，其中，邻近挠性底部的管壁的内表面包含被构造成保持一体式排出器(ejector)的一个或多个特征。在方面(3)中，本公开提供了如方面1或2所述的瓶组件，其中，管壁包含邻近挠性底部的至少两个凸缘，其中，所述凸缘被构造成向内铰接并且向挠性底部施加力。在方面(4)中，本公开提供了如方面1-3中任一个方面所述的瓶组件，其中，所述凸缘还包括至少一个角板，所述角板被构造成向挠性底部施加力。
在方面(5)中，本公开提供了一种瓶组件，所述瓶组件包括：管状主体和挠性底部，所述管状主体包含腔体、第一端部、第二端部和包含第一材料的管壁；所述挠性底部包含第二弹性材料，所述第二弹性材料被重叠模塑在管状主体的第一端部上，其中，挠性底部还包括至少两个凸缘，其附接于管壁并且被构造成向内铰接并向挠性底部的表面施加力。
在方面(6)中，本公开提供了一种瓶组件，所述瓶组件包括：基本上刚性的管状主体和挠性衬垫，所述基本上刚性的管状主体包含腔体、第一端部、第二端部和包含第一材料的管壁；所述挠性衬垫包含第二弹性材料，所述挠性衬垫位于管状主体的腔体中并且延伸超过基本上刚性的管状主体的第一端部，其中，挠性衬垫还包括至少两个凸缘，并且其中，所述凸缘被构造成向内铰接并向挠性衬垫的表面施加力。在方面(7)中，本公开提供了如方面6所述的瓶组件，其中，第二端部包含缘，并且其中，挠性衬垫覆盖至少一部分的缘。在方面(8)中，本公开提供了如方面6或7中所述的瓶组件，其还包括盖，其中，所述挠性衬垫被构造成在关闭位置时，在缘与盖之间形成密封件。在方面(9)中，本公开提供了如方面6-8中任一方面所述的瓶组件，其中，在管壁的内表面或外表面上重叠模塑挠性衬垫。
在另一个方面(10)中，本公开提供了一种瓶组件，所述瓶组件包括：管状主体，所述管状主体包含腔体，第一端部，用于分配样品的第二端部，管壁，以及挠性底部，所述挠性底部被设置在邻近第一端部的管壁的内表面上，其中，管壁和挠性底部包含第一材料，其中，挠性底部具有较小的第一厚度，该第一厚度小于管壁的第二厚度，并且其中，挠性底部不延伸超过管状主体的第一端部。在方面(11)中，本公开提供了如方面10所述的瓶组件，其中，使用第三弹性材料对至少一部分的第二端部或至少一部分的管壁进行重叠模塑。在方面(12)中，本公开提供了如方面11所述的瓶组件，其中，在管壁的外表面上对第三弹性材料进行图案化并且该第三弹性材料包含至少一个织构化表面。在方面(13)中，本公开提供了如方面11所述的瓶组件，其中，围绕第二端部的周边以及在管壁的外表面上对第三弹性材料进行重叠模塑。在方面(14)中，本公开提供了如方面13所述的瓶组件，其中，管壁的外表面包含至少一个第三弹性材料带，所述带沿着管壁的整个长度或一部分长度从第二开口延伸。在方面(15)中，本公开提供了如方面11所述的瓶组件，其中，第三弹性材料与第二弹性材料相同或不同。在方面(16)中，本公开提供了如方面10或11所述的瓶组件，其中，管壁包含邻近挠性底部的至少两个凸缘，其中，所述凸缘被构造成向内铰接并且向挠性底部施加力。
在方面(17)中，本公开提供了一种从瓶组件中取出冷冻样品的方法，所述瓶组件包含管状主体，所述管状主体具有第一端部，用于分配冷冻样品的第二端部，以及挠性底部，所述挠性底部被重叠模塑在邻近第一端部的管状主体的内表面上，所述方法包括：向至少一部分的重叠模塑的挠性底部施加力，其中，所述挠性底部被构造成在施加力时至少部分压缩。在另一个方面(18)中，本公开提供了如方面17所述的方法，其中，向至少一部分的重叠模塑的挠性底部施加力包括压下邻近第一端部的两个或更多个凸缘。在方面(18)中，本公开提供了如方面17所述的方法，其中，向至少一部分的重叠模塑的挠性底部施加力包括手动压下重叠模塑的挠性底部。在方面(20)中，本公开提供了如方面17所述的方法，其中，向至少一部分的重叠模塑的挠性底部施加力包括使一体式排出器与重叠模塑的挠性底部接触。在方面(21)中，本公开提供了一种从瓶组件中取出冷冻样品的方法，所述瓶组件包含管状主体和插入到管状主体的腔体中的挠性衬垫，所述方法包括：压下挠性衬垫的两个或更多个凸缘，以向至少一部分的挠性衬垫施加力，其中，所述挠性衬垫被构造成在施加力时至少部分压缩。在方面(22)中，本公开提供了一种从瓶组件中取出冷冻样品的方法，所述瓶组件包含管状主体，所述管状主体包含管壁，第一端部，以及挠性底部，所述挠性底部邻近第一端部设置，所述方法包括：向至少一部分的挠性底部施加力，其中，挠性底部被构造成在施加力时至少部分压缩，其中，管壁和挠性底部包含第一材料，并且其中，挠性底部具有第一厚度，该第一厚度小于管壁的第二厚度。在方面(23)中，本公开提供了如方面22所述的方法，其中，向至少一部分的挠性底部施加力包括压下邻近第一端部的两个或更多个凸缘。在方面(24)中，本公开提供了如方面22所述的方法，其中，向至少一部分的挠性底部施加力包括手动压下挠性底部。
在以下的具体实施方式中给出了本发明的其他特征和优点，对本领域的技术人员而言，其中的部分特征和优点根据所作描述就可以容易地看出，或者通过实施包括以下具体实施方式、权利要求书和附图在内的本文所述的本发明而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的具体实施方式都显示了本公开的各个实施方式，并旨在提供用于理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对本公开的进一步的理解，附图结合于本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本公开的各种实施方式，并与说明书一起用来解释本发明的原理和操作。
附图说明
结合以下附图阅读可以最佳地理解下文中的具体实施方式，其中，只要可能，相同的数字用于表示相同的元件，并且：
图1A-B为根据本公开的实施方式所述的瓶组件的截面图；
图2A-C为根据各个公开的实施方式所述的瓶组件的截面图；
图3A-B为根据本公开的某些实施方式所述的瓶组件的截面图；
图4A-B为根据另外的公开的实施方式所述的瓶组件的截面图；
图5A为根据本文公开的某些实施方式所述的瓶组件的底部的截面图；
图5B为根据本文公开的实施方式所述的瓶组件的透视图；
图6A为根据本公开的其他实施方式所述的瓶组件的透视图；
图6B为根据各个公开的实施方式所述的瓶组件的截面图；
图7A为根据另外的公开的实施方式所述的瓶组件的透视图；
图7B为根据某些公开的实施方式所述的瓶组件的截面图。
具体实施方式
瓶组件
本文公开了瓶组件，其包含管状主体和挠性底部，所述管状主体包含腔体、第一端部、用于分配样品的第二端部和包含第一材料的管壁；所述挠性底部包含第二弹性材料，所述第二弹性材料被重叠模塑在邻近第一端部的管壁的内表面上，其中，挠性底部不延伸超过管状主体的第一端部。本文还公开了瓶组件，其包含管状主体和挠性底部，所述管状主体包含腔体、第一端部、第二端部和包含第一材料的管壁；所述挠性底部包含第二弹性材料，所述第二弹性材料被重叠模塑在管状主体的第一端部上，其中，挠性底部还包括至少两个凸缘，其附接于管壁并且被构造成向内铰接并向挠性底部的表面施加力。
本文还公开了瓶组件，其包含基本上刚性的管状主体和挠性衬垫，所述基本上刚性的管状主体包含腔体、第一端部、第二端部和包含第一材料的管壁；所述挠性衬垫包含第二弹性材料，所述挠性衬垫位于管状主体的腔体中并且延伸超过基本上刚性的管状主体的第一端部，其中，挠性衬垫还包括至少两个凸缘，并且其中，所述凸缘被构造成向内铰接并向挠性衬垫的表面施加力。本文还公开了瓶组件，其包含管状主体，所述管状主体包含腔体，第一端部，用于分配样品的第二端部，管壁，以及挠性底部，所述挠性底部被设置在邻近第一端部的管壁的内表面上，其中，管壁和挠性底部包含第一材料，其中，挠性底部具有较小的第一厚度，该第一厚度小于管壁的第二厚度，并且其中，挠性底部不延伸超过管状主体的第一端部。
将参考图1-7来论述本公开的实施方式，图1-7例示了根据本公开所述的瓶组件的各个非限制性方面。当然，应理解，瓶组件未按比例绘制，并且整个组件和/或组件的某些部分相对于组件的其他部分的相对尺寸和/或比例可以比所描绘的更小或更大。以下的一般说明旨在提供所要求保护的装置的总体评述，并且将参考非限制性实施方式在整个公开中对各个方面进行更具体的论述，这些实施方式在本公开的上下文中可彼此互换。
图1A-B是根据本公开的各个实施方式所述的瓶组件的截面图，如图1A-B所示，瓶组件可包括管状主体100，所述管状主体100包括腔体101、第一端部103、第二端部105和管壁107。挠性底部109可重叠模塑在邻近第一端部103的管壁107的内表面111上。在一些情况中，并且如图所例示的，挠性底部109可重叠模塑到在管壁107的内表面111上的内部特征113上。在一些实施方式中，在邻近第二端部105的管壁107的外表面或内表面上可以存在螺纹115，以用于使盖(未例示出)与之固定。如图1A所例示的，腔体101可含有冷冻的样品或团块117。如图1B所例示的，可通过向挠性底部109施加力F至少部分地移除样品117，所述力F可以方向E移除和/或排出冷冻样品，以可以例如通过第二端部105来分配冷冻样品。
管状主体100可包括，例如，基本上是圆柱形或截头圆锥形的腔体101，所述腔体101可通过管壁107和挠性底部109来划定。管壁107可由适用于瓶组件(例如冷冻管)的任意材料构建。例如，管壁可以由第一材料构建，所述第一材料选自聚烯烃(如聚乙烯或聚丙烯)、含氟聚合物(如聚四氟乙烯)、聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯和其他类似的聚合物或其掺混物。在一些实施方式中，第一材料可包括基本上刚性或不可变形的材料，例如基本上刚性的塑料材料。
可使用第二材料来重叠模塑邻近第一端部103的管壁107的内表面111以形成挠性底部109，所述第二材料可以选自挠性弹性材料。合适的挠性或不可变形的弹性材料的实例包括但不限于热塑性和热固性弹性体，举例来说，例如硅基聚合物(如聚二甲基硅氧烷)或多嵌段弹性体合金[例如来自普立万(PolyOne)的VersaflexTM产品，如CL2250或HC MT222]。根据各个实施方式，第一材料比第二材料可以具有更高的刚性，例如管状主体107可以基本上是刚性的，而底部109可以基本上是挠性和/或可变形的。
如本文所使用的，术语“端部”旨在指可以开启或关闭的管状主体的边缘或边界。例如，第二端部可通过盖子打开或关闭。类似地，第一端部可通过挠性底部或其他特征来关闭。挠性底部可凹入管状主体内部或可突出超过第一端部。参考图1A-B，管状主体可通过在第一端部附近凹入管状主体内部的重叠模塑的挠性底部而“关闭”，而第一端部可保持“开启”以使用户可接触挠性底部来排出冷冻样品。参考图2A-C，管状主体可通过在第一端部附近凹入管状主体内部的重叠模塑的挠性底部而“关闭”，并且第一端部也可通过一体式排出器特征而“关闭”。
术语“重叠模塑”旨在表示将第二材料施加并结合到第一材料，例如通过熔融加工和随后的结合来进行，或者通过结合和随后的熔融加工来进行。根据各个实施方式，第一材料和第二材料之间的结合可以是机械结合、熔融结合和/或化学结合。机械结合可需要，例如，使第二材料软化或熔融并将第二材料流到包含第一材料的基材(例如管状主体)上，其中，第二材料流到基材表面上的孔、凹陷、通道或其他特征中。固化后，被重叠模塑的第二材料可因此与基材或管状主体机械连接或联锁。在某些情况中，被重叠模塑的材料可形成机械锁，例如联锁舌和槽，其可具有相对较高的强度。另外，使用机械结合可提供关于第一材料和第二材料的更宽的选择范围(例如，就熔融温度、化学组成等而言)。
熔融结合可源自熔点相对近似的两种材料的表面之间的粘合。例如，在给定的重叠模塑温度下，两种材料可以至少部分熔融并且在它们的界面处互相溶剂化以形成结合。某种程度的化学相似性可以增强由此形成的熔融结合，但是这不是必要的。化学结合可发生在，例如两种化学相容的材料的情况中，通过在界面处的化学反应而将各材料结合在一起。相比于机械结合，化学结合和熔融结合可在所述两种材料之间提供相对较强的结合，但是在一些情况中也可能使第一材料和第二材料的选择范围变窄。
重叠模塑可例如通过二次模塑工艺(two-shot molding process)实现。在这种工艺中，可使用第一注塑机器由第一材料模塑基材(例如管状主体)。然后可将基材转移到第二注塑机器，在该第二注塑机器中，将第二材料模塑到基材上。在各个实施方式中，基材可以具有高于室温的高温(从第一步注塑步骤开始)，并且可以处于半固体或凝胶相。因此，使用这种二次模塑工艺可以改进第一材料与第二材料之间的熔融结合和化学结合。当然，还可对基材提供特征以提供一种或多种机械结合或机械锁。
根据各个实施方式，可将挠性底部109重叠模塑到管壁107的内表面111上。在一些实施方式中，可将第二材料直接模塑到内表面上。在其他实施方式中，可将第二材料模塑到内表面的特征113上(如图1A-B所示)。由此，如本文所使用的，术语管壁的“内表面”旨在表示管壁的内表面、内表面上的特征、特征的表面或其组合。
在各个实施方式中，特征113可由与管壁相同的材料构建。特征113可为具有任意所需形状或尺寸的突出或凹陷。例如，特征113可具有楔形截面(如所描绘的)，以使得邻近第一端部103的一部分特征可延伸或伸入腔体101中。当然，任意其他特征形状和/或尺寸是可能的并且被视为落在本公开的范围内。特征113的任意表面可用作第一材料与第二材料之间的结合界面。例如，如图1A-1B所例示的，特征可包括与管壁107形成角(例如直角)的表面119a，并且该表面可包括结合界面121。应注意，与管壁107也形成角的表面119b也可用作结合界面，或者不受限制地用作管壁107的内表面111的任意其他部分。
如图1B所描绘的，可向挠性底部109施加力F以从瓶组件中移除或排出样品117。在某些实施方式中，可使瓶组件外部的部件接触挠性底部来施加力F。例如，用户可利用拇指或手指，或者利用单独的装置(如活塞、排出器或任意其他合适的物体)压下挠性底部。在其他实施方式中，排出器与瓶组件可以是一体的，例如，如图2-4和6所描绘的。排出器可以是安装于瓶组件的独立件(例如图2A-C)或者可以是管状主体的一部分，例如管状壁(例如图5A-B)。在其他实施方式中，排出器可以是挠性底部的部分或以其他方式附接于挠性底部(例如图3A-B和4A-B)。
图2A-C描绘了还配备有盖223和一体式排出器225的图1A-B的瓶组件的截面图。在一些实施方式中，盖223可在内表面或外表面上包括螺纹227，其被构造成与管壁207上的螺纹215相配。还存在密封件229以使管状主体和盖之间的封闭增强和/或变紧。盖223和/或排出器225可由任意合适的材料构建，例如与构建管壁207的材料相似或不同的材料。在非限制性实施方式中，盖和/或排出器可包含第一材料，所述第一材料选自聚烯烃(如聚乙烯或聚丙烯)、含氟聚合物(如聚四氟乙烯)、聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯和其他类似的聚合物或其掺混物。当然，图2A-C中描绘的另外的特征不限于与图1A-B的瓶一起操作，并且本文公开的任意特征可与任意其他瓶组件互换。
瓶组件可以配备有用于追踪样品的条形码，例如，可以将条形码放置在冷冻管的底部上。可将条形码打印在例如条形码盘上，所述条形码盘可位于管基底处。在一些实施方式中，条形码盘可用作一体式排出器225。当然，在存在或不存在条形码的情况下，可使用具有不同形状和/或尺寸的一体式排出器，这些特征可以不受限制地互换。可将一体式排出器225保持在第一位置A中，在该第一位置A中，排出器不将排出力施加在挠性底部上。管壁207的内表面211可例如，配备有一个或多个特征231用于保持排出器225。这些特征可包括在管壁207上或其中的突出或凹陷。如图所例示的，突出从内表面211伸出；然而，还设想了内表面的轮廓形成凹陷的不同构造，以及设想了能够保持排出器225的任意其他特征。一体式排出器225可包括一个或多个对应的特征233，其被构造成将排出器维持或保持在期望的位置中(例如，如图2A所描绘的位置A)。
如图2B所示，可向瓶组件的顶部施加力F，以使得一体式排出器225从第一位置中移除并迫使进入第二位置B中，在该第二位置B中，排出器接触挠性底部，从而以方向E向样品217施加排出力，例如经由第二端部205分配样品。例如，用户可在瓶盖223上下压，或者在排出器225上上压以产生排出力。在一些实施方式中，在内表面211上可包括一个或多个第二特征235，以将排出器225保持在位置B中。如图2C所描绘的，一体式排出器225可被构造成完全嵌套在管壁207内，在这种情况中，可例如通过向内压下或推动排出器而向排出器施加力F。或者，如图2A-B所描绘的，排出器225可被构造成在位置A或B的任意一个或两个位置中，至少部分延伸超过管壁207，在这种情况中，可向瓶组件的顶部或底部施加力F来排出样品。
图3A-B描绘了另外的示例性瓶组件。在所例示的实施方式中，瓶组件包括管状主体300，所述管状主体300包含第一端部303、第二端部305(图3B中标记出，在图3A中通过盖323关闭)和管壁307。挠性底部309被重叠模塑在第一端部303上(边界用虚线指示)，例如在管壁上延伸并使管状主体300的第一端部闭合。挠性底部309可配备有两个或更多个凸缘337，凸缘337可被构造成用于多种功能，例如，为瓶提供支架和/或将瓶贮藏在架或支架内的装置。如图3B所示，凸缘337可被构造成当施加力F时其向内弯曲以向挠性底部309施加压力。例如，凸缘337可用作铰链来挤压或以其他方式冲击在挠性底部309上，从而使冷冻样品317以方向E从瓶中移除或排出，例如从第二端305分配样品。
如上所述，管状主体可包含第一材料，并且挠性底部可包含重叠模塑在管状主体的第一开口上的第二弹性材料。在一些实施方式中，管壁307的底部外表面339(参见图3B)可用作结合界面(未标记)，但是挠性底部也可被重叠模塑到其他表面上，例如管壁307的内表面或外表面。挠性底部309可例如跨越管状主体的第一端部303的整个周边。在一些实施方式中，如图所例示的，挠性底部309和凸缘337可形成整体式重叠模塑件。凸缘337可延伸自例如管壁307的底表面339，并且在一些情况中，可形成管壁307的完全或部分延伸。例如，每个凸缘可以是半圆形或拱形，例如大致是管壁307的外周轮廓，并且可对瓶组件提供支架以使得当瓶处于直立位置时，其上具有瓶的表面不会冲击在挠性底部309上。
在另外的实施方式中，如图4A-B所例示的，瓶组件可包括管状主体400，所述管状主体400包含第一端部403、第二端部305(未标记出，通过盖423关闭)和管壁407。可以将挠性衬垫441插入到管状主体的腔体(未标记出)中或以其他方式使其位于管状主体的腔体中。在一些非限制性实施方式中，衬垫441可重叠模塑到管壁407的内表面和/或外表面上。挠性衬垫441可延伸超过管状主体400的第一端部403(用虚线指示的边界)，从而例如提供使管状主体400的第一端部关闭的挠性底部409。
与图3A-B中一样，挠性底部409可配备有两个或更多个凸缘437，凸缘437可被构造成用于多种功能，例如，为瓶提供支架和/或将瓶贮藏在架或支架内的装置。如图4B所示，凸缘437可被构造成当施加力F时其向内弯曲以向挠性底部409施加压力。例如，凸缘437可用作铰链来挤压或以其他方式冲击在挠性底部409上，从而使冷冻样品417以方向E从瓶中移除或排出。另外，如图4B所例示的，不需要移除盖来将力施加到挠性底部上，以至少部分地移除冷冻样品或团块。由此，对于本文公开的任意瓶组件来说，可先移除盖再向挠性底部施加力，或者在向挠性底部施加力之后移除盖。
管状主体可包含第一材料，并且挠性衬垫可包含插入到管状主体的腔体中的第二弹性材料。在一些实施方式中，挠性衬垫441还可用作在管状主体的顶表面(未标记出)与盖423之间的密封件429。例如，第二端部(未标记出)可包含缘，所述缘可接合挠性衬垫441，以使得例如衬垫位于缘的顶部、在缘上或毗邻缘。在关闭位置中，例如，当盖423通过螺纹或另一种关闭特征与管状主体接合时，至少一部分的挠性衬垫441可位于盖423与管状主体400之间，从而增强瓶组件的一体性。合适的弹性材料可包括，例如，热塑性和热固性弹性体，举例来说，例如硅基聚合物(如聚二甲基硅氧烷)或多嵌段弹性体合金(例如来自普立万的VersaflexTM产品，如CL2250或HC MT222)。
在一些实施方式中，如图所例示的，挠性衬垫441、底部409和凸缘437可形成整体件。凸缘437可延伸自例如管壁407的底表面439，并且在一些情况中，可形成管壁407的完全或部分延伸。例如，每个凸缘可以是半圆形或拱形，例如大致是管壁407的外周轮廓，并且可对瓶组件提供支架以使得当瓶处于直立位置时，其上具有瓶的表面不会冲击在挠性底部409上。
在替换性的实施方式中，如图5A-B所例示的，瓶组件可包括由单一(例如第一)材料构建的整体件。与其他瓶组件类似，管状主体500可包括第一端部503、第二端部505、管壁507和挠性底部509。如图5B所描绘的，可向挠性底部509施加力F，以从瓶组件中移除或排出样品517。在某些实施方式中，可使瓶组件外部的部件接触挠性底部来施加力F。例如，用户可利用拇指或手指，或者利用单独的装置(如活塞、排出器或任意其他合适的物体)压下挠性底部。在其他实施方式中，排出器可与瓶组件形成一体。
在非限制性实施方式中，管状主体500，例如挠性底部509和管壁507，可包含第一材料，所述第一材料选自聚烯烃(如聚乙烯或聚丙烯)、含氟聚合物(如聚四氟乙烯)、聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯和其他类似的聚合物或其掺混物。在某些实施方式中，管状主体500可包含一种材料，该材料在足够高的厚度时可提供刚性(例如向管壁507提供刚性)，但是在足够低的厚度时可提供挠性(例如向底部509提供挠性)。例如，管状主体500的多个部分可具有减小的壁厚度，以增强管在这些位置(例如在底部处)的展性。尽管管壁507可具有较厚的侧壁，但是底部509可以具有减小的壁厚度，这可以有助于管在这些位置时的弯曲、挠曲和/或挤压，以促进从管中移除冷冻样品。
根据各个实施方式，管壁507的厚度可在约0.05cm至约0.2cm的范围内，例如约0.06cm至约0.15cm、或约0.075cm至约0.125cm，包括其间的所有范围和子范围；而底部509的厚度可在约0.025cm至约0.1cm的范围内，例如约0.03cm至约0.075cm、约0.04cm至约0.07cm或约0.05cm至约0.06cm，包括其间的所有范围和子范围。在某些实施方式中，管壁厚度对底部厚度的比值可在约2:1至约20:1的范围内，例如约3:1至约15:1、约4:1至约12:1、约5:1至约10:1或约6:1至约8:1，包括其间的所有范围和子范围。
无论管状主体是包含一种材料(例如图5A-B中所例示的)还是多于一种材料(例如图1A-B中所例示的)，管状主体的第一端部可配备有促进冷冻样品与瓶组件脱离的一个或多个特征。管状主体600的第一端部将参考图6A所描绘的截面图进行更具体的论述。在一些实施方式中，瓶组件可在第一端部603附近装备有凸缘637。如图6A所例示的，底部609可以基本上是圆形的，但是其他形状也是可能的并且被视为落入本公开的范围内。凸缘637可以是管状主体的部分(如图所例示的)，例如其由相同材料构建，或者与管状主体分开，例如其由不同材料构建。根据各个实施方式，凸缘637可被构造成当施加力时其向内弯曲以向底部609施加压力。例如，凸缘637可以用作铰链以挤压底部609或以其他方式冲击在底部609上。
可以将其他特征增加到凸缘637中以增强其使冷冻样品从瓶中移除的能力。在一些实施方式中，瓶的管壁607可在邻近底部609的区域643中变薄。在该位置中的管壁607变薄可以增强凸缘637向内铰接的能力。另外，凸缘637可配备有角板或向内的突出645，其可增加施加于底部609的力。可通过角板645将施加于凸缘637的横向或垂直力重定向到底部，从而例如提供推动底部609的垂直或平行力以移除团块。
图6B例示了根据本公开的各个方面所述的瓶组件的外部的透视图。在关闭位置时，盖623可通过密封件629与管状主体600接合。管状主体600的第一端部603任选地配备有凸缘637用于使瓶直立和/或使冷冻样品与瓶脱离。在一些实施方式中，凸缘637可包括织构化区域647，其可以是凸出(raise)的，以在使用期间增强用户的抓握(例如手指抓握)和/或用于插入到贮藏架或座中，或者是凹入的以放入标准试管架中。
在一些实施方式中，抓握特征可有利地使用户在操作和/或打开期间能够抓紧瓶组件。例如，冷冻瓶上的湿滑冷凝物和/或由于用户佩戴的个人防护设备导致的灵活性丧失可能难以操作和/或打开瓶组件。根据各个实施方式，可以有利的是，如图7A-B所示在管状主体的外部上提供抓握或织构化特征。
另外，如上所述，常包含密封件以改善瓶在管状主体与盖之间的闭合。目前，使用二次工艺来将密封件或垫圈添加到瓶组件中。然而，当暴露于低温条件(如液氮)时，这样的二次密封件往往变脆。此外，额外的加工步骤可使工艺变复杂和/或增加最终产品的费用。因此，另外有利的是，在重叠模塑步骤期间，例如在形成挠性底部和/或在瓶组件上形成抓握特征期间，使用延性增强和/或脆性降低的材料来提供密封特征。
这样的抓握和密封特征将参考图7A-B来论述，所述图7A-B描绘了根据各个非限制性实施方式所述的瓶组件的透视图和截面图。根据一些实施方式，例如图1-3描绘的包括重叠模塑的挠性底部的瓶组件，重叠模塑工艺还可用于在管状主体的外部上提供抓握和/或密封特征。例如，如图7A-B所例示的，在用于使挠性底部709与管壁707结合的重叠模塑工艺期间，还可在管壁外部的一个或多个部分上重叠模塑第二材料，例如抓握特征749和/或密封特征729。
密封特征729和/或抓握特征749可通过机械结合、化学结合和/或熔融结合与管状主体700结合。在一些实施方式中，抓握特征749可通过第二材料在熔融或软化后可流入其中的一个或多个通道、槽或凹槽(未例示出)与管壁707至少部分地机械结合。例如，在重叠模塑工艺期间，可先在第一端部处形成挠性底部，然后可使第二材料沿着在管状主体表面上形成的一个或多个凹槽或通道流动。根据各个实施方式，在第一端部处形成挠性底部后，可沿着管壁的内周边或外周边形成带751，例如，通过使第二材料流到在管壁表面(例示了内表面)上形成的凹槽中来形成带751。接着，可通过使第二材料流入沿管壁的外表面的长度或一部分长度延伸的一个或多个槽或通道中，来形成可以任选被织构化的一个或多个抓握特征749。最后，可通过使第二材料流过第二端部的外周边或缘来形成密封特征或垫圈729。在该非限制性实施方式中，附接的表面区域和由通道、凹槽和/或垫圈形成的各种机械联锁接头可以在第一材料与第二材料之间产生非常强的结合。
虽然图7A-B例示了基本上间隔开并且具有基本相同形状的三个抓握特征749，但是应理解的是，可使用不同的通道、槽和/或凹槽来提供任意形状和/或数目的特征。在一些实施方式中，可包括一个或两个抓握特征，或者可包括多于三个抓握特征，例如四个、五个、六个或更多个特征。另外，虽然抓握特征749以沿着管状主体的整个长度沿伸来例示出，但是应理解的是，所述特征可具有任意所需长度。此外，虽然图7A-B例示了所述特征与包含重叠模塑的挠性底部的瓶组件组合，但是这些特征也可与本文公开的其他瓶组件组合，例如图4A-B或5A-B例示的实施方式。
包含管状主体、盖、衬垫、底部、抓握部等的瓶组件可由适于低温贮藏应用的任意材料制造，例如本文公开的第一材料和第二材料。在一些实施方式中，第一材料和/或第二材料可以为导热材料，例如，能够将热从用户的手或另一种热源传递给冷冻样品以进一步促进从瓶组件中取出样品的材料。根据各个实施方式，瓶组件的管状主体和盖可包含相同或不同的材料。在另外的实施方式中，管状主体的管壁和挠性底部可包含相同或不同的材料。盖可以包含基本上刚性的材料，而管壁可包含刚性近似或刚性相对较小的材料。同样地，挠性底部可包含刚性比管壁和/或盖的刚性更小的材料。
本文公开的瓶组件可包括另外任选的特征，例如用于使瓶的易于操作性、热传递和/或密封得到改进。记载了一些示例的非限制性特征，例如在2015年11月16日提交的题为“CRYOGENIC VIAL ASSEMBLIES”(《低温瓶组件》)的第62/255,633号美国临时申请中公开的盖，所述申请的全部内容通过引用纳入本文。
方法
本文公开的方法可包括在瓶组件中制备冷冻样品的方法以及从瓶组件中取出冷冻样品的方法。制备和/或贮藏冷冻样品的方法可包括将液体样品引入到管状主体的腔体中；使管状主体的开启端与盖接合以形成密封的瓶组件；以及冷冻密封的瓶组件。从瓶组件中取出冷冻样品的方法可包括向瓶组件的挠性底部施加力以从管中松开和/或移除冷冻样品。可例如使用外部排出器，例如用户的拇指或手指或任意其他部件(如活塞或其他类似的工具)来施加力。还可使用一体式排出器来施加力，所述一体式排出器例如是瓶组件的部分，如通过瓶组件的一个或多个特征来保持的排出器和/或构成组件的一个或多个部分的凸缘。当然，应理解的是，本文公开的关于瓶组件的特征旨在类似地适用于本文公开的方法，以使得用于制备或取出样品的方法可使用或利用关于瓶组件所述的一个或多个特征。
根据各个实施方式，可将例如包含生物样品(如细胞或组织)的冷冻样品引入到本文公开的瓶组件中。例如，可将预定量的液体样品倒入管状主体的第二端部中。在各个实施方式中，可以加入任意所需量的液体样品。作为非限制性实例，液体样品可至少部分地填充管状主体的腔体，例如至少约10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或者甚至是100％的腔体可以用液体样品填充。
然后可将盖连接到管状主体的第二端部，例如通过旋转盖，以通过卡扣或通过类似机制使盖上的螺纹接合管状主体上的至少一部分螺纹。可进行通过例如旋转来使盖连接到管状主体，直到盖与管状主体紧密装配，例如，直到盖的底表面毗邻管状主体的顶表面或缘，或者直到盖毗邻设置在盖与管状主体的缘之间的密封件。在关闭位置中密封瓶组件后，可在例如低于样品凝固点的温度下冷冻瓶组件和包含在其中的样品。可使瓶组件处于例如直立位置冷冻，从而使液体接触腔体的底部内表面。也可使瓶组件处于任意其他位置冷冻，例如水平或倒置位置，从而使液体接触腔体的顶部内表面和/或底部内表面。无论何种取向，均可对样品进行冷冻，以使得向挠性底部施加力至少部分地从瓶组件中移除了样品。
从瓶组件中取出冷冻样品可通过在向挠性底部施加力以从瓶组件的内表面移除出冷冻样品之前或之后，使盖与管状主体脱离来实现。根据各个实施方式，可通过挤压邻近关闭的端部的两个或更多个凸缘来压缩挠性底部。凸缘可向管状主体的底部施加横向和/或垂直(例如向内和/或向上)力，以将冷冻样品推出瓶。还可将一体式或外部排出器压向挠性底部以将冷冻样品推出瓶，这通过将排出器推到挠性底部中或将挠性底部压到排出器中进行。施加垂直和/或横向力可起到使冷冻样品与管状主体的内表面松开的作用，从而可使样品更加容易地从瓶组件中排出。
应理解，各个公开的实施方式可以涉及与特定实施方式一起描述的特定特征、元素或步骤。还应理解，虽然以涉及一个特定实施方式的形式进行描述，但是特定特征、元素或步骤可以多种未例示的组合或排列方式与替代性的实施方式互换或组合。
还应理解的是，本文所用术语“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”，而不应局限为“仅一个(一种)”，除非有明确相反的说明。因此，例如，提到的“一个开口”包括具有两个或更多个这类“开口”的实例，除非文中另行明确指明。
虽然在本文中使用例如“第一”和“第二”或“顶部”和“底部”的标记以便于区分相似特征，但应当理解的是，这些标记不限制本公开或所附权利要求，并且这样的标记可不受限制地转换以指代其他类似的特征，上下文有明确指示的除外。
本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这种范围时，实例包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地，当使用先行词“约”表示数值为近似值时，应理解，具体数值构成了另一个方面。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值相结合以及独立于另一个端点值的情况下都是有意义的。
本文表示的所有数值应理解为包括“约”，无论是否如此陈述，除非另有明确指明。然而，还应当理解的是，所述的每个数值也可以考虑是精确值，无论其是否以“约”该数值表示。因此，“小于10mm的尺寸”和“小于约10mm的尺寸”都包括“小于约10mm的尺寸”和“小于10mm的尺寸”的实施方式。
除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，如果方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序，或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，则都不旨在暗示该任意特定顺序。
虽然使用过渡语“包含”可以公开特定实施方式的各个特征、元素或步骤，但是应理解的是，这暗示了包括可采用过渡语“由……构成”或“基本上由……构成”描述在内的替换性实施方式。因此，例如，包含A+B+C的方法的隐含的替代性实施方式包括其中方法由A+B+C组成的实施方式以及其中方法基本上由A+B+C组成的实施方式。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是，可以对本公开进行各种修改和变动而不偏离本公开的范围和精神。因为本领域的技术人员可以想到融合了本公开的精神和实质的所公开的实施方式的各种改进的组合、子项组合和变化，因此，应认为本公开包括所附权利要求书范围内的全部内容及其等同内容。

Claims (19)

1.一种瓶组件，所述瓶组件包括：
管状主体，其包括腔体、第一端部、用于分配样品的第二端部和包含第一材料的管壁；以及
挠性底部，其包含第二弹性材料，所述第二弹性材料重叠模塑在邻近第一端部的管壁的内表面上，
其中，挠性底部不延伸超过管状主体的第一端部，
其中，管壁包含邻近挠性底部的至少两个凸缘，其中，所述凸缘被构造成向内铰接并且向挠性底部施加力。
2.如权利要求1所述的瓶组件，其中，邻近挠性底部的管壁的内表面包含一个或多个特征，所述一个或多个特征被构造用于保持一体式排出器。
3.如权利要求1或2所述的瓶组件，其中，所述凸缘还包括至少一个角板，所述角板被构造成向挠性底部施加力。
4.一种瓶组件，所述瓶组件包括：
管状主体，其包括腔体、第一端部、第二端部和包含第一材料的管壁；以及
挠性底部，其包含第二弹性材料，所述第二弹性材料被重叠模塑在管状主体的第一端部上，
其中，挠性底部还包括至少两个凸缘，其附接于管壁并且被构造成向内铰接并向挠性底部的表面施加力。
5.一种瓶组件，所述瓶组件包括：
基本上刚性的管状主体，其包含腔体、第一端部、第二端部和包含第一材料的管壁；以及
挠性衬垫，其包含第二弹性材料，所述挠性衬垫位于管状主体的腔体中并且延伸超过基本上刚性的管状主体的第一端部，其中，挠性衬垫还包括至少两个凸缘，并且其中，所述凸缘被构造成向内铰接并向挠性衬垫的表面施加力。
6.如权利要求5所述的瓶组件，其中，第二端部包含缘，并且其中，挠性衬垫覆盖至少一部分的缘。
7.如权利要求5或6所述的瓶组件，其还包括盖，其中，所述挠性衬垫被构造成在处于闭合位置时在缘与盖之间形成密封件。
8.如权利要求5或6所述的瓶组件，其中，挠性衬垫被重叠模塑在管壁的内表面或外表面上。
9.一种瓶组件，所述瓶组件包括：
管状主体，其包括腔体、第一端部、用于分配样品的第二端部、管壁；以及
挠性底部，其被设置在邻近第一端部的管壁的内表面上，
其中，管壁和挠性底部包含第一材料，
其中，挠性底部具有较小的第一厚度，所述第一厚度小于管壁的第二厚度，并且
其中，挠性底部不延伸超过管状主体的第一端部，
其中，管壁包含邻近挠性底部的至少两个凸缘，其中，所述凸缘被构造成向内铰接并且向挠性底部施加力。
10.如权利要求9所述的瓶组件，其中，使用第三弹性材料对至少一部分的第二端部或至少一部分的管壁进行重叠模塑。
11.如权利要求10所述的瓶组件，其中，在管壁的外表面上对第三弹性材料进行图案化并且所述第三弹性材料包含至少一个织构化表面。
12.如权利要求10所述的瓶组件，其中，围绕第二端部的周边以及在管壁的外表面上对第三弹性材料进行重叠模塑。
13.如权利要求12所述的瓶组件，其中，管壁的外表面包含至少一个第三弹性材料带，所述带沿着管壁的整个长度或一部分长度从第二开口延伸。
14.一种从瓶组件中取出冷冻样品的方法，所述瓶组件包含管状主体，所述管状主体具有第一端部，用于分配冷冻样品的第二端部，以及挠性底部，所述挠性底部被重叠模塑在邻近第一端部的管状主体的内表面上，所述方法包括：
向至少一部分的重叠模塑的挠性底部施加力，其中，所述挠性底部被构造成在施加力时至少部分压缩，
其中，向至少一部分的重叠模塑的挠性底部施加力包括压下邻近第一端部的两个或更多个凸缘。
15.如权利要求14所述的方法，其中，向至少一部分的重叠模塑的挠性底部施加力包括手动压下重叠模塑的挠性底部。
16.如权利要求14所述的方法，其中，向至少一部分的重叠模塑的挠性底部施加力包括使一体式排出器与重叠模塑的挠性底部接触。
17.一种从瓶组件中取出冷冻样品的方法，所述瓶组件包含管状主体和插入到管状主体的腔体中的挠性衬垫，所述方法包括：
压下挠性衬垫的两个或更多个凸缘，以向至少一部分的挠性衬垫施加力，其中，所述挠性衬垫被构造成在施加力时至少部分压缩。
18.一种从瓶组件中取出冷冻样品的方法，所述瓶组件包含管状主体，所述管状主体包含管壁，第一端部，以及邻近第一端部设置的挠性底部，所述方法包括：
向至少一部分的挠性底部施加力，
其中，挠性底部被构造成在施加力时至少部分压缩，
其中，管壁和挠性底部包含第一材料，并且
其中，挠性底部具有第一厚度，所述第一厚度小于管壁的第二厚度，
其中，向至少一部分的挠性底部施加力包括压下邻近第一端部的两个或更多个凸缘。
19.如权利要求18所述的方法，其中，向至少一部分的挠性底部施加力包括手动压下挠性底部。
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