CN108925549B - 一种细胞冻存载杆及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种细胞冻存载杆，包括杆柄部和与所述杆柄部相连的细胞附着部，所述细胞附着部包括第一表面，所述第一表面上设有至少一个囚禁凹槽，且所述第一表面上围绕所述囚禁凹槽设有疏水区。所述细胞冻存载杆可以有效避免生物样品的丢失，有效保护生物样品不被残留液体的冰晶损伤，提高生物样品存活率及活性。本发明还提供了一种细胞冻存载杆的制备方法和应用。

Description

一种细胞冻存载杆及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及生物材料冻存技术领域，特别是涉及一种细胞冻存载杆及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，不孕不育症者发病率呈上升趋势，体外辅助生殖技术显得尤为重要。体外生殖技术最重要的环节是胚胎或卵细胞冻存。目前广泛采用的是玻璃化冷冻技术，该项技术具有冷冻速度快，避免冰晶形成、减少冷融损伤并且操作简单等优点，且有较高的复苏后的存活率和妊娠成功率。目前玻璃化冷冻技术中使用的玻璃化冷冻液主要由基础液，平衡液和玻璃化液组成，胚胎生物样品需依次通过以上液体进行玻璃化冷冻保护之后才可进入液氮中，进行快速冷冻并长期保持。迄今为止，玻璃化冷冻技术中常采用的载体包括冷冻管、开放式拉长细管、电镜用铜网、冷冻环(Cryoloop)、铝箔片和载杆等。其中，载杆常用于开放性冻存，即将胚胎等样品直接接触液氮的冻存，具有降温快、冷冻保护效果显著等优势；同时，在解冻复苏时，只需将载杆从液氮中取出，便可立即进行解冻操作，相比于其他载体更加便捷。

然而，现有的载杆的表面光滑，在进行冻存时，将胚胎或卵细胞等生物样品小液滴滴在载杆上时，会存在生物样品吸附不稳，操作过程中容易造成生物样品丢失情形。同时，现有载杆容易残留过多的液体(例如玻璃化液)，以致后续的冻存过程中，所述液体容易影响生物样品的降温速率，对生物样品解冻复苏生物活性存在巨大影响；并且液体形成的冰晶容易对生物样品存在物理伤害。因此，有必要开发一种能够有效避免生物样品丢失，提高生物样品存活率且方便实用的载杆。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种细胞冻存载杆及其制备方法和应用，其中，所述细胞冻存载杆可以有效避免生物样品的丢失，有效保护生物样品不被残留液体的冰晶损伤，提高生物样品复苏存活率。

第一方面，本发明提供了一种细胞冻存载杆，包括杆柄部和与所述杆柄部相连的细胞附着部，所述细胞附着部包括第一表面，所述第一表面上设有至少一个囚禁凹槽，且所述第一表面上围绕所述囚禁凹槽设有疏水区。

可选地，所述疏水区包括阵列排布在所述第一表面上的多个凸起。

可选地，相邻两个所述凸起的中心间距为40-80μm；每个所述凸起的截面直径为10-40μm。

可选地，所述囚禁凹槽的截面直径为100-230μm；所述囚禁凹槽的深度为100-200μm。本发明所述囚禁凹槽可用于囚禁胚胎细胞、卵细胞或其他细胞等生物样品，可以有效防止所述生物样品的丢失；同时，囚禁在所述囚禁凹槽内的生物样品避免了整个冻存过程中反复经转移的过程，大大减少冻存操作的时间，提高冻存操作的效率。

可选地，所述凸起包括圆柱形和棱柱形中的一种或两种。

可选地，所述疏水区包括涂布在所述第一表面的疏水材料层。

可选地，所述生物样品包括胚胎和卵细胞中的一种或多种。所述生物样品还包括组织细细胞或组织。优选地，所述生物样品包括胚胎和卵细胞中的一种或多种。

本发明第一方面所述的细胞冻存载杆，设有囚禁凹槽可以有效囚禁并锁定目的生物样品；设有具有良好作用的疏水区，所述疏水区可以有效减少在所述细胞冻存载杆的细胞附着部上生物样品的多余液体，使所述囚禁凹槽内的生物样品尽可能避免多余液体对自身的损害，并且在整个细胞冷冻过程中维持一个较快的降温速率，大大提高生物样品的复苏存活率及生物活性。

第二方面，本发明提供了一种细胞冻存载杆的制备方法，包括采用热压印法或浇铸成型法制备得到所述细胞冻存载杆。

可选地，所述采用热压印法制备得到所述细胞冻存载杆的过程包括：

提供一硬质基板，在所述硬质基板一侧表面形成至少一个所述囚禁凹槽和围绕所述囚禁凹槽设置的多个所述凸起，得到具有所述囚禁凹槽和所述凸起的硬质模板；

对所述硬质模板进行表面处理后，用模型胶浇注所述硬质模板，经过真空干燥、固化处理后，揭膜，得到的压印模板，所述压印模板包括与所述囚禁凹槽和所述凸起相匹配的图案结构；

提供一载杆，所述载杆包括杆柄部和与所述杆柄部相连的延伸部，使用所述压印模板进行热压印，得到所述细胞冻存载杆。

可选地，所述真空干燥的干燥时间为5-30分钟；所述固化处理的固化温度为75-90℃，固化时间为1-5小时。

可选地，采用电子束刻蚀法、光刻法和湿法刻蚀法中的任意一种对所述硬质基板进行刻蚀，得到所述囚禁凹槽和所述疏水区的硬质模板。

可选地，所述模型胶包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)和聚胺脂(PUA)中的一种。优选地，所述模型胶包括聚二甲基硅氧烷。可选地，所述聚二甲基硅氧烷的制备包括：取硅树脂和固化剂按质量比(8-15):1的比例混合，搅拌均匀得到所述聚二甲基硅氧烷。

本发明第二方面所述细胞冻存载杆的制备方法，工艺简单，成本低，可用于大规模工业化生产；由所述制备方法制备得到的细胞冻存载杆可以有效避免生物样品的丢失，有效保护生物样品不被残留液体的冰晶损伤，提高生物样品复苏后的存活率及生物活性。

第三方面，本发明还提供了一种冻存设备，包括如本发明第一方面所述的细胞冻存载杆或如本发明第二方面所述的制备方法制得的细胞冻存载杆。

可选地，所述冻存设备还包括载杆支架或智能信息处理器。所述载杆支架与细胞冻存载杆的所述杆柄部可拆卸连接。所述载杆支架可用以固定及整齐排布多个所述细胞冻存载杆。可选地，所述智能信息处理器可用于时刻记载整个所述冻存设备中的每个所述细胞冻存载杆的生物样品信息以及每个细胞冻存载杆的位置信息。所述智能信息处理器可用于方便生物样品的管理。

本发明第三方面的冻存设备可用于高效、安全地对生物样品的进行冻存及管理。例如，所述冻存设备可以为一种胚胎玻璃化冻存设备。

本发明的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本发明实施例的实施而获知。

附图说明

为更清楚地阐述本发明的内容，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

图1为本发明一实施例提供的细胞冻存载杆100的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的细胞冻存载杆的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的细胞冻存载杆的细胞附着部的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的细胞冻存载杆的细胞附着部的侧视结构意图。

图5为本发明一实施例提供的疏水区的实际效果测试图；

图6为本发明一实施例提供的细胞冻存载杆的制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。

本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

若无特别说明，本发明实施例所采用的原料及其它化学试剂皆为市售商品。

如图1所示，本发明一实施例提供了一种细胞冻存载杆100，包括杆柄部10和与所述杆柄部10相连的细胞附着部20，所述细胞附着部20包括第一表面21，所述第一表面21上设有至少一个囚禁凹槽201，且所述第一表面21上围绕所述囚禁凹槽201设有疏水区202。

本实施方式中，参见图1，所述细胞冻存载杆100中，所述杆柄部10和所述细胞附着部20均为四棱柱状，图中虚线框内的结构为所述细胞冻存载杆100的细胞附着部20；所述细胞附着部20包括至少一个表面—即第一表面；其中，所述第一表面21为平面矩形形状。

可选地，所述杆柄部10和所述细胞附着部20还可以分别为不同的其他形状。例如，所述杆柄部10可以但限于包括圆棒状，或为半圆棒状，多边棱柱状，或其他形状。所述细胞附着部20的界面形状可以但不限于包括平行四边形、梯形或其他形状。例如，所述细胞附着部20的界面形状为四边形，所述四边形中两边平行，所述四边形中的另外两边为曲线。可选地，所述第一表面21的形状可以但不限于为平面矩形形状。所述第一表面21的形状还可以为平面圆形、平面梯形或其他形状。

本实施方式中，所述疏水区202为以所述囚禁凹槽201为中心的圆形区域，见图1。可选地，所述疏水区202还可以为其他形状区域，例如矩形、三角形、五边形、六边形等，也可以是不规则形状。

可选地，所述疏水区202的外侧面边缘可以但不限于与所述囚禁凹槽201的开口边缘的距离的为一固定值；即所述每个所述囚禁凹槽201周围设置的所述疏水区202的区域面积一定。例如，所述疏水区202的外周边缘与所述囚禁凹槽201的开口边缘的距离为500-1500μm。更进一步地，所述疏水区还可以覆盖整个所述第一表面。例如，参见图2，在所述第一表面21上，除在所述囚禁凹槽201之外的其他区域均覆盖有所述疏水区202’。本实施方式中，通过调节所述疏水区的外侧面边缘与所述囚禁凹槽的开口边缘的距离，所述疏水区的区域面积也可以进行变化；不同区域面积的所述疏水区的疏水范围也不同。

本实施方式中，所述疏水区202还可以但不限于包括阵列排布在所述第一表面21上的多个凸起。可选地，所述疏水区202还可以但不限于包括垂直阵列排布在所述第一表面21上的多个凸起203；所述凸起203与所述细胞附着部20一体成型，参见图3。可选地，所述凸起可以但不限于包括圆柱和棱柱中的一种或两种。例如，所述凸起为圆柱形状，或所述三棱柱形状，或所述四棱柱形状，或为五棱柱形状，或为其他多边棱柱形状。可选地，每个所述凸起与所述第一表面之间的夹角还可以为锐角或钝角；即所述凸起非垂直排列在所述第一表面上。可选地，所述凸起与所述细胞附着部一体成型。

进一步地，如图4所示，相邻两个所述凸起203的中心间距为L；每个所述凸起203的截面直径为D。所述中心间距是指相邻两个所述凸起的中心之间的距离。可选地，相邻两个所述凸起之间的中心间距L为40-80μm。进一步地，可选地，相邻两个所述凸起之间的中心间距L为45-70μm。例如，相邻两个所述凸起之间的中心间距L为40μm，或为50μm，为60μm，为70μm，为80μm。可选地，每个所述凸起的截面直径D为10-40μm。进一步地，可选地，每个所述凸起的截面直径D为15-40μm。例如，每个所述凸起的截面直径D为10μm，或为20μm，或为25μm，或为30μm，或为40μm。通过调节所述凸起的中心间距或截面直径，可以调节所述疏水区的疏水效果。

可选地，每个所述凸起的高度h为20-60μm，参见图4。进一步地，可选地，每个所述凸起的高度h为25-50μm。例如，每个所述凸起的高度h为20μm，或为25μm，为30μm，为40μm，为50μm，为60μm。

可选地，所述每个所述凸起上还分别设有多个微凸结构；所述微凸结构包括圆柱形、圆锥形和棱柱形中的一种或多种。可选地，相邻两个所述微凸结构的中心间距为2-5μm。所述微凸结构贴合所述凸起表面的直径为0.1-1μm。进一步地，可选地，当所述微凸结构的截面高度为0.5-2μm。所述微凸结构可以进一步地提升所述疏水区的疏水效果。当所述细胞冻存载杆的所述囚禁凹槽周围包括具有所述微凸结构的疏水区时，所述细胞冻存载杆在进行生物样品冻存的过程中具有更具出色的冻存效果。

可选地，所述囚禁凹槽201的截面形状为圆形，参见图4；所述囚禁凹槽201的截面直径为R；所述囚禁凹槽201的深度为H。可选地，所述囚禁凹槽的截面形状可以但不限于为圆形、矩形或三角形中的一种或多种。进一步地，可选地，所述囚禁凹槽的截面形状还包括其他多边形。例如，所述囚禁凹槽的截面形状或三角形、五边形或六边形。当本实施方式所述的细胞冻存载杆包括多个所述囚禁凹槽时，所述多个囚禁凹槽的截面形状之间可以相同也可以不同。例如，所述多个囚禁凹槽的截面形状可以同时包括圆形、矩形和三角形中的两种以上。

可选地，所述囚禁凹槽内壁的曲率半径沿所述囚禁凹槽开口至所述囚禁凹槽底部逐渐减小。本实施方式中，所述内壁曲率半径沿所述囚禁凹槽开口至所述囚禁凹槽底部逐渐减小的所述囚禁凹槽一定程度上更加贴合生物样品，在冻存过程中既可以有效囚禁生物样品，又可以更进一步地较少生物样品间周围的多余液体的聚集，整个细胞冷冻过程中维持一个较快的降温速率，大大提高生物样品的复苏存活率及生物活性。

本实施方式中，所述囚禁凹槽的内壁表面还可以但不限于包括一层第二疏水区，所述第二疏水区包括涂布在所述内壁表面的第二疏水材料层或垂直阵列排布在所述内壁表面的多个第二凸起结构。可选地，所述囚禁凹槽的内壁表面的所述第二凸起结构的截面直径为10-40μm。可选地，相邻所述第二凸起结构间的中心间距为30-50μm。所述第二凸起结构的高度为30-50μm。可选地，所述囚禁凹槽的内壁表面对应的第二疏水区与所述囚禁凹槽在所述第一表面周围的疏水区可以相同，也可以不同。可选地，所述多个第二凸起结构可以但不限于与所述囚禁凹槽一体成型。

所述第二疏水材料层和所述第二凸起结构可以使所述囚禁凹槽的内壁也具有良好的疏水性能。当所述囚禁凹槽的内壁表面具有疏水性时，可以大大减少包裹细胞的液体，使液滴的总体积更小，降温更快。进一步地可以所述生物样品在整个细胞冷冻过程中维持一个更加均衡且快速的降温状态，极大程度地提高生物样品的复苏存活率及生物活性，进一步提升所述细胞冻存载杆的冻存效果。

进一步地，可选地，当所述囚禁凹槽201的截面形状为圆形时，所述囚禁凹槽201的截面直径R为所述圆形截面形状的直径；当所述囚禁凹槽201的截面形状为非圆形时，所述囚禁凹槽201的截面直径R为所述非圆形截面形状的内切圆的直径。可选地，所述囚禁凹槽的截面直径为100-230μm。进一步地，可选地，所述囚禁凹槽的截面直径为120-230μm。例如，所述囚禁凹槽的截面直径为100μm，或为120μm，或为150μm，或为180μm，或为200μm，或为230μm。可选地，所述囚禁凹槽的深度H为100-200μm。进一步地，可选地，所述囚禁凹槽的深度H为120-180μm。例如，所述囚禁凹槽的深度H为100μm，或为120μm，或为150μm，或为170μm，或为180μm，或为200μm。本实施方式中，所述深度和/或所述截面直径尺寸大小的囚禁凹槽与包括所述胚胎或卵细胞的生物样品的尺寸大小相比配，可以较好地囚禁像胚胎或卵细胞等生物样品，在防止所述生物样品丢失的同时，可以科学地维持所述生物样品的液体含量，减少在所述生物样品附着多余液体，使所述囚禁凹槽内的生物样品尽可能避免多余液体对自身的损害，并且在整个细胞冷冻过程中维持一个较快的降温速率，大大提高生物样品的复苏存活率及生物活性，节约成本。通过调节所述囚禁凹槽的深度和/或所述截面直径尺寸大小，所述细胞冻存载杆还可以用于冻存包括干细胞等生物样品。

本发明实施例所述的包括多个所述凸起的疏水区结构，具有很好的疏水效果，见图5，所述疏水区可以有效使负载其表面上的液滴与所述疏水区表面之间的接触角变得极大，使液滴与所述疏水区表面之间的滚动角小；有效防止所述细胞冻存载杆在对生物样品进行冻存过程中负载多余液体，有效保证所述生物样品的冻存效果以及提高后续所述生物样品复苏后的生物活性。通过设置围绕在所述囚禁凹槽的疏水区也可以一定程度的调节多余液体的体积大小。

本实施方式中，所述囚禁凹槽可以设置在所述第一表面上的任意位置处。可选地，所述囚禁凹槽可以但不限于设置在所述细胞附着部上的中间部位。可选地，所述囚禁凹槽还可以设置在所述细胞附着部上的靠近所述细胞附着部四周边缘的位置。可选地，所述细胞附着部上可以但不限于设有两个或两个以上的囚禁凹槽；所述两个或两个以上的所述囚禁凹槽在所述细胞附着部上同一侧表面上的任意位置。例如，当所述细胞附着部上设有多个所述囚禁凹槽时，多个所述囚禁凹槽可以均匀分布在所述细胞附着部的同一侧表面。

本实施方式中，当所述疏水区为包括多个凸起的结构时，由于所述囚禁凹槽和所述疏水区的均分别设置在所述第一平面上；因此，所述囚禁凹槽的开口所在的平面与所述疏水区远离所述第一表面的一侧表面不处于同一界面上。

本发明另一实施方式中，所述第一表面上围绕所述囚禁凹槽的所述疏水区可以但不能限于包括涂布在所述第一表面的疏水材料层。所述疏水材料层具有良好的疏水能力。可选地，所述疏水材料层的材质可以但不限于包括具有耐低温、结构稳定的疏水性涂料。

本实施方式中，所述细胞附着部和所述杆柄部的截面厚度可以相同，也可以不同；所述细胞附着部和所述杆柄部为一体结构。

本实施方式中，所述细胞冻存载杆的杆柄部远离所述细胞附着部的一侧端口的顶面或侧面还可以设置标记区，所述标记区可用于填写冻存信息。例如在所述标记区上可以填写冻存时间、生物样品信息等。所述标记区在一定程度上也可用于区分每个所述细胞冻存载杆。

现有技术中，通常利用将胚胎或者其他生物样品直接放置在冻存载杆上，由于胚胎较小且冻存过程比较迅速，因此生物样品在进入液氮后能快速冷却凝冻在冻存载杆上。然而该方法时常会伴随有大量液体一并冷却凝冻在冻存载杆上，且该冷却凝冻的方法并不牢固，当生物样品的尺寸较大时，更容易出现脱落丢失情形，也会造成液体的浪费。本发明实施例提供的细胞冻存载杆设有囚禁凹槽可以有效囚禁并锁定目的生物样品；设有具有良好作用的疏水区，所述疏水区可以有效减少在所述细胞冻存载杆的细胞附着部上的多余液体，使所述囚禁凹槽内的生物样品尽可能避免多余液体对自身的损害，并且在整个细胞冷冻过程中维持一个较快的降温速率，大大提高生物样品的复苏存活率及生物活性。

本发明一实施例提供了一种细胞冻存载杆的制备方法，包括采用热压印法或浇铸成型法制备得到所述细胞冻存载杆。

可选地，如图6所示，本发明一实施例提供了一种采用热压印法制备得到所述细胞冻存载杆的方法，包括

S10、提供一硬质基板，在所述硬质基板一侧表面形成至少一个所述囚禁凹槽和围绕所述囚禁凹槽设置的多个所述凸起，得到具有所述囚禁凹槽和所述凸起的硬质模板；

S20、对所述硬质模板进行表面处理后，用模型胶浇注所述硬质模板，经过真空干燥、固化处理后，揭膜，得到的压印模板，所述压印模板包括与所述囚禁凹槽和所述凸起相匹配的图案结构；

S30、提供一载杆，所述载杆包括杆柄部和与所述杆柄部相连的延伸部，使用所述压印模板进行热压印，得到所述细胞冻存载杆。

具体地，步骤S10中，所述硬质基板的材质包括硬质金属或硬质高分子聚合物。可选地，所述硬质金属可以但不限于包括钨、钼、铁、镍、钒、钛和铜中的一种或多种。进一步地，可选地，所述硬质金属还包括含钨、钼、铁、镍、钒、钛和铜中的一种或多种的硬质合金。例如，所述硬质金属为镍铁合金，或钼镍铁合金，或钨铁合金，或钛铜合金等。所述硬质高分子聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃类共聚物(COC)、聚苯乙烯(PS)、聚氧化聚甲醛(POM)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中的一种或多种。

可选地，采用电子束刻蚀法、光刻法和湿法刻蚀法中的任意一种对所述硬质基板进行刻蚀，使所述硬质基底一侧表面形成所述囚禁凹槽和和围绕所述囚禁凹槽设置的多个所述凸起。

具体地，步骤S20中，所述表面处理包括硅烷化处理。可选地，所述硅烷化处理过程包括采用硅烷化试剂对所述硬质模板进行表面处理。可选地，所述硅烷化试剂包括氟代烷基硅烷试剂等。进一步地，可选地，在得到具有所述囚禁凹槽和所述凸起的硬质模板之后，所述表面处理之前，还可以对所述硬质模板进行活化处理；所述活化处理的过程包括采用等离子体或电晕技术对所述硬质模板进行活化处理。

可选地，所述模型胶包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)和聚胺脂(PUA)中的一种。优选地，所述模型胶包括聚二甲基硅氧烷。可选地，所述聚二甲基硅氧烷的制备包括：取硅树脂和固化剂按质量比(8-15):1的比例混合，搅拌均匀得到所述聚二甲基硅氧烷。进一步地，可选地，硅树脂和固化剂的质量比为(8-12):1。

可选地，所述真空干燥的干燥时间为5-30分钟。进一步地，可选地，所述真空干燥的干燥时间为10-20分钟。例如，所述真空干燥的干燥时间为5分钟，或10分钟，或为15分钟，或为20分钟。所述真空状态是指为压强低于110Pa的范围内。可选地，所述固化处理的固化温度为75-90℃，固化时间为1-5小时。进一步地，可选地，所述固化处理的固化温度为75-85℃，固化时间为1-3小时。

本实施方式中，真空干燥和所述固化处理的过程可以排除所述模型胶内的气体，有效防止所述模型胶在固化得到的所述压印模板内部产生气泡；同时，促使所述压印模板形成更稳定的结构，使所述压印模板具有更长的使用寿命，具有经久耐用的特性。所述活化处理可以提高所述硬质模板的硅烷化处理等表面处理的处理效果，提高所述硬质模板与所述疏水硅烷化试剂分子间的结合力，促使所述硬质模板可以更好、更全面的完成所述表面处理过程。由于所述囚禁凹槽和所述凸起为较为精细的微型结构；因此，所述表面处理过程，以及后续的压印模板的制备对所述细胞冻存载杆的质量具有重要影响；本实施方式所述的表面处理过程，以及所述压印模板制备过程可以大大提高所述细胞冻存载杆的良品率，使所述细胞冻存载杆具有更好的存在生物样品的能力。

具体地，步骤S30中，使用所述压印模板在所述延伸部上进行热压印，使所述载杆上形成所述囚禁凹槽和所述凸起。所述载杆可以直接通过常规的模具成型方法制备获得。本实施方式中，所述压印模板可以反复使用。

本发明所述实施例所提供的细胞冻存载杆的制备方法，所述工艺简单，成本低，可用于大规模工业化生产；由所述制备方法制备得到的细胞冻存载杆可以有效避免生物样品的丢失，有效保护生物样品不被残留液体的冰晶损伤，提高生物样品的冻存效果，和所述生物样品复苏后的生物活性。

可选地，本发明一实施例还提供了一种采用热压印法制备得到所述细胞冻存载杆的方法，包括

S210、提供一硬质基板，在所述硬质基板一侧表面形成至少一个所述囚禁凹槽结构，得到具有所述囚禁凹槽结构的硬质模板；

S220、对所述硬质模板进行表面处理后，用模型胶浇注所述硬质模板，经过真空干燥、固化处理后，揭膜，得到的压印模板，所述压印模板包括与所述囚禁凹槽结构相匹配的图案结构；

S230、提供一载杆，所述载杆包括杆柄部和与所述杆柄部相连的延伸部，使用所述压印模板进行热压印后，涂布疏水材料以形成疏水区，得到所述细胞冻存载杆。

本发明所述实施例所述的制备方法中，所述疏水区为一疏水材料层，由所述制备方法值得的所述细胞冻存载杆具有良好的生物样品冻存效果，可高效地用于对生物样品的冻存。

本发明另一实施例还提供了采用浇铸成型法制备得到所述细胞冻存载杆的方法，包括：

S310、提供一基板；

S320、刻蚀所述基板以形成反向模具，所述反向模具包括与所述杆柄部和所述细胞附着部的相反结构；

S330、采用耐冷材料浇注所述反向模具中，经成型处理后，使所述耐冷材料与所述反向模具分离，得到细胞冻存载杆。

具体地，步骤S310中，所述基板的材质可以但不限于包括钨、钼、铁、镍、钒、钛和铜中的一种或多种。进一步地，可选地，所述基板的材质还包括含钨、钼、铁、镍、钒、钛和铜中的一种或多种的硬质合金。例如，所述基板的材质为镍铁合金，或钼镍铁合金，或钨铁合金，或钛铜合金等。

具体地，步骤S320中，所述刻蚀所述基板以形成反向模具的过程包括采用光刻、湿法刻蚀或干法刻蚀中的一种或多种刻蚀所述基板，以形成所述反向模具。例如，通过掩膜法，在所述基板涂布光阻材料，经曝光、显影、刻蚀(Etch)、去胶等图案化操作以所述基板上形成具有所述囚禁凹槽和所述疏水区结构的所述细胞冻存载杆的反向模具。可选地，所述光阻材料包括树脂、感光剂、溶剂。所述光阻材料还包括其他材料，本实施方式中不做过多限定。

具体地，步骤S330中，由于所述细胞冻存载杆是用于生物样品的冻存，因此，所述细胞冻存载杆能够经受液氮的温度。可选地，所述耐冷材料可以为金属、玻璃或有机聚合材料。例如，所述耐冷材料为玻璃，或为钢铁，或四氟乙烯，或为聚三氟氯乙烯，或为超高分子量聚乙烯等。

本发明所述实施例提供的细胞冻存载杆的制备方法，采用模具，进行浇铸成型，可以一体成型的制备得到所述细胞冻存载杆，该制备方法工艺简单，成本低，可用于大规模工业化生产。

本实施方式中，所述细胞冻存载杆的尺寸、形状结构也可以通过调节本发明所述实施例提供的制备方法的工艺参数进行调节。

需要说明的是，根据上述说明书的揭示和阐述，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些等同修改和变更也应当在本发明的权利要求的保护范围之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种细胞冻存载杆，其特征在于，包括杆柄部和与所述杆柄部相连的细胞附着部，所述细胞附着部包括第一表面，所述第一表面上设有至少一个囚禁凹槽，且所述第一表面上围绕所述囚禁凹槽设有疏水区，所述疏水区包括阵列排布在所述第一表面上的多个凸起。

2.如权利要求1所述的细胞冻存载杆，其特征在于，相邻两个所述凸起的中心间距为40-80μm；每个所述凸起的截面直径为10-40μm。

3.如权利要求1所述的细胞冻存载杆，其特征在于，所述囚禁凹槽的截面直径为100-230μm；所述囚禁凹槽的深度为100-200μm。

4.如权利要求1所述的细胞冻存载杆，其特征在于，所述凸起包括圆柱形和棱柱形中的一种或两种。

5.如权利要求1所述的细胞冻存载杆，其特征在于，所述疏水区包括涂布在所述第一表面的疏水材料层。

6.一种如权利要求1所述的细胞冻存载杆的制备方法，其特征在于，包括采用热压印法或浇铸成型法制备得到所述细胞冻存载杆。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述采用热压印法制备得到所述细胞冻存载杆的过程包括：

提供一硬质基板，在所述硬质基板一侧表面形成至少一个所述囚禁凹槽和围绕所述囚禁凹槽设置的多个所述凸起，得到具有所述囚禁凹槽和所述凸起的硬质模板；

对所述硬质模板进行表面处理后，用模型胶浇注所述硬质模板，经过真空干燥、固化处理后，揭膜，得到的压印模板，所述压印模板包括与所述囚禁凹槽和所述凸起相匹配的图案结构；

提供一载杆，所述载杆包括杆柄部和与所述杆柄部相连的延伸部，使用所述压印模板进行热压印，得到所述细胞冻存载杆。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述真空干燥的干燥时间为5-30分钟；所述固化处理的固化温度为75-90℃，固化时间为1-5小时。

9.一种冻存设备，其特征在于，包括如权利要求1-5任意一项所述的细胞冻存载杆。

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