CN109313109A - 一种低温生物保存容器 - Google Patents

Abstract

在本文件中公开了一种容器设计。所述容器包括至少一个外壁，所述外壁由耐低温材料制成。其中，所述至少一个外壁形成具有开口端的容器。管位于所述至少一个外壁内，所述管和所述至少一个外壁是隔热的。并且，所述管在一端开口，这一端位于所述容器的开口端的同一侧。容器盖的形状基本上与所述至少一个外壁相匹配，其中所述容盖能够覆盖所述容器的开口端。

Description

一种低温生物保存容器

技术领域

本文档涉及生物材料保存领域，更具体地说，本发明涉及用于储存和保存病毒，核酸，蛋白质，细胞和组织材料等生物样本的容器。

背景技术

生物材料/样本可以在低温下储存以保持其性质和功能以供未来使用。这种储存系统的温度可以低至-80C或甚至低至-196℃。当生物材料/样本从较高温度环境中转入那些低温环境时，由于突然的温度下降而可能对存储物造成严重且不可逆转的破坏。因此，在这些操作期间需要特殊操作流程以保持存储物的特性和功能。

发明内容

本文件提供了一种容器和一种制造容器的方法。

本文件提供了一种容器发明。所述容器可包括至少一个外壁。所述外壁由耐低温材料制成，其中所述至少一个外壁形成具有开口端的容器；包括一个容器(如，管，下称管以代称此容器)于所述至少一个外壁内，所述管和所述至少一个外壁是基本上隔热的，并且所述管在一端开口，所述一端位于所述容器的开口端的同一侧；包括容器盖，容器盖形状基本上与所述至少一个外壁相匹配，其中所述容器盖能够覆盖所述容器的开口端，并且当所述容器的开口端被所述容器盖覆盖时，所述容器盖基本上密封管并使管基本上热绝缘，使得容器能够置于低温环境中。

本文件还提供了一种制造容器的方法。该方法中，包括至少一个由耐低温材料制成的外壁，其中至少一个外壁形成具有开口端的容器；包括位于所述至少一个外壁内有一个容器(如，管，下以“管”代称此容器)，其中所述管和所述至少一个外壁基本上是隔热的，并且所述管在一端开口，所述一端位于所述容器的开口端的同一侧上；包括一个容器盖，其形状基本上与所述至少一个外壁相匹配，其中容器盖能够覆盖容器的开口端，并且当容器的开口端被容器盖覆盖时，容器盖基本上密封管并使管基本上绝热，使得容器能够置于低温环境中，其中低温环境的温度低于或等于-80℃。

应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都仅是示例性和说明性的，并不是对本公开的限制。

附图说明

参考以下附图和描述可以更好地理解该系统和/或方法。参考以下附图描述非限制性和非穷举性描述。图中的组件不一定按比例绘制，而是将重点放在说明原理上。在附图中，除非另有说明，否则相同的附图标记在不同的附图中可以指代相同的部件。

图1描述了可以在本文件中使用的管的一个示例。

图2描述了图1中所示的管的大多数变体共有的一些特征。

图3是图2中所示的双层管的设计图示。

图4描述图2所示塞的详细设计的示意图，具有剖视图。

图5描述图2所示盖的详细设计的说明图，具有剖视图。

图6描述图3中所示的每个部件的组件的横截面图示。

图7是一个样本转移装置的说明性概述。

图8是图7中所示导液器设计的横截面图示。

图9描述样本转移装置的拼装过程。

图10是图7中描述的按拼装过程组装的样本转移装置的横截面图示。

图11是图7所描述的样本转移装置的可能变体。

图12是一个本文件中描述的容器/盒的说明性概述。该容器可用于控制样品的储存过程期间的温度变化率。

图13描述了图1中所示的容器/盒的基本部分。

图14是图12中所示的容器/盒处于“关闭”状态的横截面图。

图15是图12中所示的容器/盒处于“打开”状态的横截面图示，里面有一支图1中所示的管。

图16描述了图12中所示的多个相同的容器/盒密铺2D平面的效果。

图17描述了图12中所示的多个相同的容器/盒三维密铺的效果。

图18描述了图12中所示的容器/盒的变型的三维密铺效果。

图19简要描述了本文件的一组标准操作程序。

图20描述本文件中公开的容器/腔室/瓶体的一种设计的详细图示，以及可能包含的一些组件。

图21是图20中所示的容器/腔室/瓶体的详细图示，以及多个横截面视图。

图22图20中所示盖的详细图示，并附有剖视图。

图23是盖和容器/腔室/瓶的组合横截面图示。

图24是图20所示容器/腔室/瓶的图示。一个容器位于另一个包括两个部分的容器内(类似于容器/腔室/瓶的结构)形成“容器内部有容器”的多层构造。

图25描述了又一个在图24中提及过的“容器内部有容器”的多层容器结构样例，附有横截面图。

图26是图24和图25中描述的“容器内部有容器”多层容器配置的基本特征的图示。

图27描绘又一个使用真空容器/腔室/瓶组装的多层容器的另一个例子，附有横截面视图。

图28描绘了又一个使用真空容器/腔室/瓶组装的多层容器示例，附有横截面视图。

图29描绘了又一个使用单独容器/腔室/瓶组装成的多层容器结构示例，附有横截面视图。

图30描述了一些在图29和图20中提及到的单独真空容器/腔室/瓶可以被密封的方法。

图31描述了一种本文件包括的管的例子，包括瓶装后管的概述图示与组件的展开图。

图32是图31中所示的外瓶的一种设计的详细说明，附有剖视图。

图33是图31中所示的内瓶的一种设计的详细图示，附有剖视图。

图34是图32与图33中所示的外瓶与内瓶组装的横截面图示，以及详细视图。

图35是在图31中内盖的一种设计的详细图示。

图36是图31中的内盖，外盖和密封圈的拼装示意图，附有展开剖面图。

图37是图36中所示组件中的部件之间详细关系的剖视图。

图38是图36中的盖拼装剖视图，以及图34所示的组装后的瓶身。

图39是图38中所示的密封区域的两种可能的替代设计的横截面图示。

图40是本文件中使用的容器可能的横截面几何形状的图示。

图41描述了图31中所示、处理容器的工具的一个示例，附有多个所述工具拼接的剖视图。

图42描绘了图41中所示的工具与图31中所示的容器的互动。

图43描绘了一个可能替代的、在图41中的工具的设计。

图44描绘了另一个本文件中包含的管设计，包括一个关于拼装管的概述图示以及零件的展开图。

图45是图44中所示的内盖和内瓶的横截面图。

图46描绘了图44中所示的所有组件之间的交互。

图47简要描述了在本文件中在容器内产生涂层/镀层的一组程序。

技术人员应理解，附图中的元件是为了简单和清楚而展示出的，并且不一定按比例绘制。例如，图中的一些元件的尺寸和/或相对定位可能相对于其他元件被夸大，以帮助改进对本文件的各种示例的理解。此外，图中通常没有描绘在商业上中有用或必要的常见但易于理解的元件，以减低对这些各种示例观察的阻碍。还应当理解，这里以特定的发生顺序描述或描绘某些动作和/或步骤，实际上不需要关于序列的这种特异性。还应理解，除非本文另有说明，否则本文使用的术语和表达具有如上所述的技术领域的技术人员对这些术语和表达所赋予的普通技术含义。

具体实施方式

本申请描述的原理可以以许多不同的形式体现。然而，并非所有描述的组件都是必需的，并且一些实现可以包括额外的组件。在不脱离本申请所述的权利要求的精神或范围的情况下，可以对组件的布置和类型进行变化。可以提供额外的，不同的或更少的组件。

贯穿本说明书涉及单数或复数的“实施例”，“示例”等，意味着结合实施例或示例描述的一个或多个特定特点，结构或特性包括在本公开的至少一个实施例或一个示例中。因此，以单数或者复数出现的诸如“实施例中”，“示例中”等不一定都指同一实施例或示例。此外，特定特点，结构或特征可以在一个或多个实施例或示例中以任何合适的方式组合。

在此说明书中使用的术语仅用于描述特定示例的目的，而不是限制性的。如这里所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。此外，如本文的描述和随后的权利要求中所使用的，除非上下文另有明确规定，否则“在。。。中”的含义包括“在。。。中”和“在。。。上”。还应理解，本文所用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关所列项目的任何和所有可能的组合。进一步可以理解，术语“可包括”，“包括”和/或“包含”，当在本说明书中使用时，列举了阐述的特征，操作，原件和/或组件，但不排除一个或多个其他特征，操作，元件，组件和/或组件的存在或添加。

本文件中提及的一些术语可以解释如下：

生物材料：形成生物体或由生物体产生的材料和生物体，主要但不限于病毒，细胞，组织，蛋白质和核酸。生物样品可以是生物材料。

低温：低于生物材料自然存在的温度，或低于生物材料通常起作用的温度的温度。有时候，低温可能指的是低于或等于-80℃的温度。

蛋白质：在生物体内发挥多种功能的大生物分子。蛋白质包括但不限于酶，抗体和膜蛋白。

细胞：生物体的基本结构，功能和生物单元。在下文中，术语“细胞”和“细胞”是指但不限于：直接从活生物体收集的细胞；在生物体外生成，操作和复制的细胞；生活在生物体内部或外部的细菌等。

组织：来自相同来源的类似细胞的集合，其执行特定功能。组织可以直接从生物体获得，从个体细胞生长成、处于生物体外部或内部，或者使用细胞和其他材料人工合成或组装。

培养基：一种用于储存生物样品的液体或凝胶状混合物。它可能含有促进细胞生长或繁殖的营养素和其他化学物质。

培养：细胞和组织在受控条件下生长的过程。

解冻：解冻样品的过程，其中可包括细胞和组织。

冷冻保护剂：液体或凝胶状混合物，其可用于在温度下降期间(例如，冷冻过程)，保护样本(如细胞或组织)。冷冻保护剂可以滋养或保护样品，使其能够在冷冻过程和/或之后的解冻过程中存活。

操作流程：完成任务的标准操作过程。

真空：本文中的术语“真空”是指具有低气压的区域。

密铺：通过重复使用单一形状来覆盖表面。

本文件内容公开了一种容器，其可能具有容器/腔室/瓶，其能够使容器内部与容器外部隔热。容器可包括一个或以上的容器/腔室/瓶。容器可具有各种形状，并且容器的至少一部分是容器/腔室/瓶。而且，可以组装多个容器以形成一个大容器，用于保存生物物质，包括但不限于保存蛋白质，细胞和组织样品。

图1描述了适用于本文件的一个示例100，其中以不同角度观察瓶110。例如，从顶部，瓶110可以显示为顶视图120；从底部，瓶110可以显示为图1中的130。如图1所示，瓶110内部可置有容器(如，瓶)，其内部可具有低气压(真空)。瓶110可具有一个可被针状结构刺穿的盖区域(120中的十字区域)，因此内部的真空能够将样品吸入瓶110中。盖子可以是可移除的，因此样品可以被取出。另外一种方案可以是，利用瓶110上的不可移除的盖子，可以使用另一个针状结构刺穿该区域，从瓶110取出样品。图1中所示的是瓶110可能一种形式。图1中所示的例子是圆柱形的，但是管110的形状不限于圆柱形。瓶可以是其他形状，例如管。

为了分类和管理的目的，每个瓶110可以用唯一标识标记。图1中的瓶110侧的带状部分111在图1中示出，可以是放置标识的位置。标识包括但不限于条形码，QR码(快速响应码，二维条码)和RFID(射频识别)芯片。标识也可以雕刻在瓶110上。

瓶110可以在预先加载真空的情况下制造。瓶110可以紧密密封，如图1所示，内置真空。基于内部预加真空的压力，每个瓶110可以吸取指定量的液体。

瓶110可以预先加载化学品(例如，冷冻保护剂)，可以在储存过程中保护样品。为了其他特定目的，也可以将特殊气体预加载到小瓶110中(例如，氮气)，以防止样品氧化。

瓶110可以离心，因为它具有加强的底部。有时，瓶110可以具有或不具有加强结构，这取决于其底部的设计，如底视图130中所示。

瓶110可以在低至-80℃或-196℃(1atm的液氮)的温度下储存。瓶110的内部可以与样品接触，因此瓶110的内表面可以是化学惰性的，使得它不能与包含在内部的样品反应或相溶解。同时，瓶110的结构可以至少一次在突然的温度变化期间保持完整。温度变化可以通过从室温直接淬火到液氮中或通过从液氮中放入热水浴中引起。而且，用于瓶110的材料可以是不透气的，因此它具有更长的保质期，并且内部的真空在制造后可以持续足够长的时间。瓶110可以由能够耐受快速温度变化的材料制成，例如从室温到-80℃或-196℃。

图2中示出了瓶110的两种可能设计。基于材料选择。可以实现双层瓶210，而内瓶211由化学惰性材料(如聚丙烯，也称PP)制成，外瓶212由气密材料(如聚对苯二甲酸乙二醇酯，也称PET)制成。两个小瓶可能需要在极端温度变化下保持完整不变质，不会破裂，破碎以及影响存储在内部的样本的其他结构或化学变化。瓶的设计如220可以是内外使用单一材料(如聚萘二甲酸乙二醇酯，也称PEN)，其满足所有标准，包括但不限于先前描述的标准。

图2描绘了瓶200的大多数变体共有的一些特征，包括，如由内瓶211和外瓶212组成，或如一体化设计的瓶221；如盖213和外瓶212之间、盖213与瓶221之间的螺纹；如盖213上的凹槽；如图2中的塞214。塞214可以嵌入盖213内，并且塞214可以与盖213一起被移开，而盖213可以从瓶210(或瓶220)顺螺纹拧开。

图2中所示的双层瓶210。图2示出了双层瓶瓶110的基本组件：内瓶211，外瓶212，帽213和塞214。在内瓶211与外瓶212之间可以有左旋螺纹(显示为215和216)，用于当盖213从瓶212旋出时，防止内瓶211和外瓶212脱离。

图2所示的一体化设计220描绘了核心零件，包括瓶221，盖213和塞214。

图3描绘出了图2中所示的瓶210的双层瓶设计300。内瓶310可以嵌入外瓶320中，并且在内瓶310和外瓶320之间可以存在间隙333。间隙333可以被抽空负压到真空，因此它可以有效地抑制内瓶与外瓶之间的热传递。

与内瓶310的下部的外周边相比，内瓶310的开口附近的外周边331具有更大的直径，并且外周边331经由接口332连接到外部瓶330。接口332可以使用胶合，退火，熔化或焊接，使得间隙333可以变成封装(隔离)的真空区，并且可以提供绝热。支撑结构312的阵列可以分布在内瓶310和外瓶320之间，使得间隙333不可能由于内部真空和外部大气压力之间的压力差，或由于外部机械负载而塌陷。

内瓶310和外瓶320的底部可以是圆形的，分别如底部311和321所示，或者是锥形的，因此它们足够坚固以在瓶110置于离心机下时不受损。如示例性设计340中所示，可以将腿341附接到外瓶321的底部，使得内瓶110可以能够站立在平坦表面上。加强梁342可用于加强圆形底部321和腿部341之间的连接。右旋螺纹位于外部瓶320的上周边上，使得瓶320可与盖213拧在一起。

图4是图2所示的塞214的图示400，以不同的角度410和420观察，并附有有横截面视图430。塞214在瓶210(或瓶220)和盖213之间提供密封，使得瓶210(或瓶220)内的真空可以能够持续很长一段时间。塞214可以被针状结构刺穿以加载样品，并且塞214应该自我修复孔以保持密封。塞214的自我修复功能使样本装载后样本瓶210(或瓶220)内的样品上的外部环境污染的可能性最小化。

塞子214的材料可以是化学惰性的，使得它可以不与样品反应。另一方面，塞子214的材料可以是自我修复的并且对空气是不可渗透的。塞子214的材料可以是丁基橡胶或硅橡胶。

塞214的上边缘431可以高于塞214的上表面，这提供了塞214和盖213之间的更多接触区域，同时防止盖213从瓶210或瓶220拧出时的脱离。

塞214可以盖在瓶210(或瓶220)上，环槽432夹在瓶210(或瓶220)的开口上。环形凹槽432可以具有锥形外侧壁，这可以减少卡在瓶210(或瓶220)的开口的机会。环槽432可以具有垂直的内侧壁，其可以比外侧壁长。内侧壁可以与内瓶310接触以形成更大的密封接触区域。倒角边缘435可以使塞214插入到瓶210(或瓶220)上更容易。

塞214的环槽433可以与在盖213上的图5所示的环状突起533匹配，以便提供更多的接触区域，防止塞214在区域434处被刺穿时产生严重变形。

如区域434中所示的半球形凹痕以及十字槽可以使塞214容易被针状结构刺穿。

图5是如图2所示盖213的图示500，以不同角度(510和520)观察，附有横截面视图530。盖213可以在周边511上具有凹槽，以在旋开盖时提供摩擦。

孔531可以位于盖213的顶表面上，因此针状结构可以穿过其刺穿塞214。塞214可以位于盖213内。

U形凹槽532可以匹配塞214的边缘431以提供摩擦，加强盖213和塞214之间的连接。凹槽532的壁还可以为盖213提供额外的强度。

由凹槽532的侧壁形成的圆柱形凹进体积(由区域512圈出)可在储存期间塞入标记塞以帮助标记样品。在将样品装载到瓶110之后插入标记塞，标记塞还可以防止孔531和凹痕434暴露于低温环境，特别是在凹痕434被刺穿之后能帮助增强密封性能。

盖213的环形突起533可以与塞214的环形槽433匹配，以便提供接触区域，用于防止插头214在区域434穿过孔531处被刺穿时严重变形。

右旋螺纹534可以位于盖213的内侧壁上，使得盖213可以与瓶320拧在一起。

图6描绘了在图3中瓶310在外瓶320中内每个组件的剖视图。内瓶310可以嵌入外瓶320内。在图6中，边缘640，内瓶310的开口处的边缘641和外瓶320的开口处的边缘642可以熔合在一起，并且边缘641和边缘642的上表面形成边缘640的一致锥形表面，并且锥形表面可以由塞214的环形槽432夹紧。内瓶310和塞214形成包含样本的包封空间，因此样本可以不与外瓶320接触。内瓶310和外瓶320之间的真空间隙660可以提供隔热。

塞214可以通过盖213夹紧在内瓶310和外瓶320上，并且夹持力由盖213和外瓶320之间的螺纹650提供。如图6中的边缘640所示，边缘641高于边缘642，因此边缘641可能防止样本在内瓶310中通过塞214和内瓶310之间形成的间隙泄漏。空隙是可能由于温度变化大而造成的。

边缘642也可以由环形槽432夹紧。与外瓶320的材料相比，内瓶310的材料可以更加透气。因此，由塞214和外瓶320形成的密封可以阻止由内瓶310内的真空可能引起的空气泄漏。

由塞214和内瓶310形成的封装可以防止内瓶310内的液体接触外瓶320。由塞214和外瓶320形成的封装可以在样本被吸入内瓶310之前，防止空气泄漏到两个内部小瓶内部的真空区域中。可以通过将塞214夹紧到边缘640上来确保两个封装，这是由螺纹650夹紧的。在温度变化期间，螺纹650可以夹紧并保持，即使塞214可以在低温下硬化，塞214仍然是紧密的。

塞214可以盖213内，盖213可以通过边缘431和凹槽532的匹配来加强，如图6的区域610所示。而且，可以通过突起533和环形槽433的匹配来增强接触，如图6的区域620所示。孔531和凹痕434可以以相同的直径对准在一起，这使得针状结构更容易穿过区域630。

图7是样本转移器的说明性概述700，包括测试管730，导液管720和显示为瓶710的瓶110。在操作期间，导管720可以旋拧到测试管730上。组件可以向上翻转，使得导液管720位于底部。然后，操作者可以使用导管中的针状结构通过其顶部的中心孔531刺穿瓶110，并且瓶110内的真空从测试管730吸取样品。

图8描绘如图7所示的导液管720的剖视面图800。导液管720可以使用具有延展性和化学惰性的单一材料制造，例如聚碳酸酯(PC)。

圆柱形侧壁810可在操作期间接到试管730的开口端。螺纹820可用于固定导液管720和测试管730之间的连接。

中空针860可以实施到导管720的上表面，其可以通过支撑梁870加强。针860可以具有光滑的陡峭锥形外表面，这使得易于刺穿插头214上的凹痕434。与样品接触的导管720的下表面可以是圆锥形的，形成漏斗状结构830。当小瓶110被压靠在导管720上时，梁870还可以提供用于盖213的挡块。

当瓶110被压向针860时，圆柱形外壳840可用于引导瓶110。可以使用附接到具有较宽开口的外壳840的引导件850来引导瓶110，使得当小瓶110被压在针860上时，瓶110能够平滑地定位。针860可被外壳840和导向装置850阻挡，使得操作者不太可能意外地接触针860。

图9描绘出了瓶110(910)，导管720(920)和测试管730(930)的组装过程900。可以通过使用第一部分921和第二部分931将导管920旋拧到测试管930上，并且可以将瓶910压到由壳923引导的导管920上。虚线922可以指示所有三个部件的同心对准。

图10是图7中描述的采样器组装的剖视图示1000，其包括瓶110(1010)，导管720(1020)和测试管730(1030)。复合物的瓶1010侧可以指向下方，使得管1030内的液体的最低点位于导管1020的漏斗结构1031的尖端。使用螺纹1032将导管1020紧紧地固定到试管1030上。瓶1010可以由导管1020的圆柱形壳体1021支撑。瓶1010的塞214可以被针860刺穿，如区域1011所示。

图11描绘出了导管720的另一种设计1100，其可包括两个部分：采样针1111和采样导管1112。组装针1111。导管1112和测试管730(1113)的构造在图11中显示。在操作期间，试管1113可以向上，尖端指向下方。针1111可以被压入导管1112的中心孔中，如图11的设计1140所示。然后可以将瓶110压在针1111的锥形尖端上(如设计1130所示)，并且可以由瓶110内预加载真空驱动样本转移到瓶110中。

如设计1120所示，针1111可包括锥形尖端1121，手柄1122，具有锯齿形表面1123的套环，以及具有锥形尖端1124的长管。尖端1121可在操作期间刺穿插塞214，如图11的区域1153。手柄1122可用于使管1124和套环1123穿过导管1112上的孔，并且倒齿套环1123可将针固定到导管1112上，如图11的区域1146所示。而且，手柄1122可以由狭槽1144引导，而针1111被按压通过导管1112，如图11的设计1140所示。导管1112可以夹在试管1113上，并且半椭圆形突起可以使之与1113固定，如图11的区域1141所示。如图11的设计1150所示，瓶110可由壳体1143引导并由壳体1142支撑，而瓶110在样本转移过程中被压靠在导管1112上。

导管1112可以配合夹具1141的多种变型，使得导管1112能够固定到不同类型的测试管730上。

图12是容器/盒1200的说明性概述，其可用于控制样品的储存过程期间的温度变化率。容器/盒子1200也可以在将样品转移出低温储存器的过程中用作保温容器，因为容器/盒子1200提供隔热，防止内部温度快速上升。容器/盒子1200可包括标记区域1210，开封区域1220和拼装区域1230。标记区域1210可用于雕刻公司徽标或为样本放置标签。标记区1210可以位于容器/盒1200中的任何其他位置。

诸如快速响应代码(QR码)之类的条形码或二维条形码可以放置在容器/盒子1200上。射频识别(RFID)芯片可以嵌入到容器/盒子1200的结构中，也可能在区域1210的表面。在密封容器/盒子1200之后，可以使用切割区域1210来破坏容器/盒子1200。组装区1230可以是磁铁安装的主要指定位置。容器/盒子1200可以用不同的颜色制造，以帮助标记和区分存储位置中的容器/盒子1200的不同个体。每个容器/盒子1200可以存储单个瓶110或瓶110的多种其他变体。

容器/盒子1200可以是长方体的，并且磁铁可以安装到每一侧，如图12所示。容器/盒子1200也可以称为保温盒。

图13显示出了图12所示的容器/盒子1200的基本部分1300。基本部件1300可包括：底座1320，盖子1310和磁铁1330。盖子1310和底座1320可由绝热材料制成，可能是闭孔聚氨酯泡沫。盖子1310和底座1320都可以具有光滑的饰面。磁铁1330可能是圆柱形磁铁，嵌入容器/箱1200的四个侧面。

图14是处于“闭合”状态的容器/盒1200的横截面图1400。盖子1310(图14中也是1410)和基座1320可以通过锥形界面紧密地组装在一起，如图14所示。在操作期间容器/盒1200关闭之后，界面1420可以成为盖子1310和基座1320之间的固定装置，因此容器/盒子1200可以不再从界面1420打开。区域1210可以通过水平V形实现。凹槽1430可以具有尖锐的底部，以便在盖子1310和底座1320转向相反方向时增强应力集中，使得开封区域1210能够被撕开以打开容器/方框1200。

容器/盒1200的壁厚可以变化，以改变瓶110内的温度变化率。可以安装额外的壳以改变容器/盒1200的侧壁厚度。

可以如图14的磁铁1440中所示嵌入磁铁1330。只要组件的外侧是平坦且光滑的，磁铁1330可以由连接到盖子1310或基座1320的侧面的扁平磁铁代替。

图15是处于“打开”状态的容器/盒1200的横截面图示1500，其中存储有内部的瓶110(在图15中也标记为1520)。瓶1520可以放置在基座1320内(在图15中也标记为1530)，彼此之间紧密配合，然后盖子1310可以从顶部1510封闭，接口1420(在图15中也标记为1520)永久密封。

图16描绘了容器/盒子1200的多个个体的2D自组装1600。容器/盒子1200的十六(16)个个体通过磁吸引1610保持在一起，并且可以添加第17个容器/盒子1620。容器/盒子1620可以通过磁吸引连接到组件1610中的容器/盒子1200的任何个体上。

图17示出了七(7)个改进的容器/盒1200实例的3D自组装1700。改进的容器/盒1710可以在每对相对的侧面上具有任意数量的圆柱形磁体，包括顶部和底部，如图17中容器/盒1710所示。单个容器/盒1710和单独的容器/盒子1740可以从任何方向连接到现有组件1720。而且，两个单独的容器/盒的较小组件可以组装到现有组件1730。

图18描绘了从组件1700拓展的多个改进容器/盒1700的个体3D自组装1800。在1820中展示的单个容器/盒的顶视图是六边形，而不是正方形或矩形。六边形横截面使得单个容器/盒能够平铺为立方体容器/盒1810。类似地，单个容器/盒1820的多个个体可以在多个方向1830上自组装。此外，包括三角形等其他形状也是适用于与其自身相同的个体进行密铺自组装，因此，可以按此形状改进容器/盒子1200。

图19简要描述了与瓶110，导液管720，容器/盒1200和测试管730一起工作的示例操作程序1900。

在步骤1910中，可以从外界收获或收集生物样品，并将其转移至试管730。可以根据样品的性质进行所有相关的预处理过程。在该步骤中可以将冷冻保护剂添加到样品中。瓶110还可预装有冷冻保护剂。

在步骤1920中，导管720可以紧密地拧到测试管730上。如果使用针1111和导管1112代替导管720，则可以首先将导管1112夹紧到测试管730。然后可以将针1111压过导管1112上的孔，使管1124侧面粘到试管730中，直到管1124的尖端到达试管730的底部。针1111可以通过套管1123和导管固定到导管1112上。可以通过夹具1141将1112固定到试管730上。

在步骤1940中，可以保持瓶110并且可以将瓶110压入导向装置840中，使得瓶110最终可以通过针860刺穿塞子214来击打针860。测试管730内的样本可以通过导管860被转移到瓶110中。通过导管720内的漏斗状结构(830)将瓶110内的真空预加载。步骤1930可以包括翻转并保持测试管730和导管720的组件。如果使用针1111和导管1112代替导液管720，则可以跳过翻转和保持的步骤。

在步骤1940中，如果使用针1111和导管1112代替导管720，则可以将瓶110保持并压入导向装置1143中，使得瓶110最终可以被尖端1121刺穿塞214。试管730内的样本可以通过瓶110内的预加载真空、经过针1111转移到瓶110中。

在步骤1950中，可以从导液管720或针1111移除瓶110。可以将瓶110放入容器/盒1200中，并且可以使用包括但不限于用实验室人工标记、或扫描条形码、或RFID感应的方法来标记瓶110。将瓶110放入容器/盒子1200中的步骤也可以是在容器/盒子内部放置管子。

在步骤1950中，该步骤还可包括使用本文公开的任何方法闭合容器/盒的盖子1310和密封界面1420。然后可以使用包括但不限于用实验室标记，扫描条形码，扫描QR码或扫描RFID的方法来标记容器/盒1200。

在步骤1960中，可以将容器/盒子1200放入并放入指定的冷冻器中。可以根据样本的分组来组装容器/盒1200的多个实例。容器/盒子1200或容器/盒子1200的多个实例的组装可最终移动到填充有液氮的容器/盒子中，用于长期存储，范围从数月到超过20年。

瓶110，导液管720和容器/盒1200可以与其他补充材料一起包装到包装中以制备用于生物样品保存的试剂盒。该套件可以使用图19中描述的标准操作流程提供有效的操作。

本文件内容提供了保存生物材料的方法。该方法可包括将生物材料放置到容器中，将生物材料连接到导管，其中导管可包括第一端和第二端，并且其中第一端可将生物材料转移出容器，第二端可将生物材料转移到管中，并且容纳管在生物材料转移到管中之前可以在内部具有真空。

该方法还包括，当导液管夹住管的一端时，将生物材料转移到管中，同时将管固定在保温盒内。该保温盒包括保温盒内部的存储空间和开口端两部分。其中，在开口端打开时，管可以被放置在存储空间中。并且，当开口端关闭时，保温盒可以达到基本密封，并，此时，将具有管的保温盒放入低温环境中，以保存生物材料。生物材料缓慢降温，最终在低温中保存。

在该方法中，转移生物材料可以进一步包括：在导液管夹紧样本管的一端之前，使导管与具有生物材料的容器一起反转，样本管处于上方。

在此方法中，环境可以包括第一环境和第二环境，并且低温包括至少第一低温和第二低温，并且，保温盒可以放置在第一环境中，然后可以转移第二温度的第二环境中，并且生物材料可以在第一环境中的第一低温下保存，并且可以在第二环境中保持第二低温，其中第二低温低温可能低于第一低温。

本文件还提供了一种保温盒。保温盒可以包括一个以上的侧壁，该侧壁可以由耐低温材料制成。保温盒内部形成至少一个内部空间，可以将至少一个管保持在保温盒内。当保温盒放置在低温环境中，至少一个管可以在低温下保存。当开口端打开时，至少一个管可以放置在保温盒内。并且当开口端关闭时，盒子可以基本上密封。磁性部件可以附接到多于一个侧壁，其中当两个或更多个保温盒被固定、彼此贴合时，磁性部件可以提供力以连接两个或更多个保温盒。

对于保温盒，磁性部件可以基本上将两个或更多个保温盒紧密地连接，使得两个或更多个保温盒可以一起放置在具有低温的环境中。

本文件还提供了一种导液管。导液管可包括由硬质材料制成的外壁，其中外壁可形成内部空间以允许流体穿过内部空间。导液管有至少两个开口端，其中至少两个开口端相通，以允许流体从一个开口端流出，穿过内部空间，并到达另一个开口端。安装在外壁上的稳定架可以将外壁稳定在装有流体的容器上。

对于导管，稳定器可以包括夹子，并且导管可以基本上放置在夹子的中间，其中当夹子连接到容器的开口端时，导管可以基本稳定地连接到容器。

对于导液管，稳定架和管外壁可以防水连接，并且稳定架还可以包括卡扣结构，以在夹子与容器的开口端连接在一起时实现防水连接。

对于导液管，管外壁和稳定架可以包括可调节匹配结构，其中稳定架可以通过可调节匹配结构附接到管外壁，使得管外壁可以相对于可调节匹配结构向上和向下调节。稳定器和管外壁通过可调节匹配结构紧密连接在一起。

此外，本文件提供了一种管。该管可以包括外壁，该外壁可以由第一材料制成，该第一材料是坚硬的，并且能够耐受低温；可以由第二材料制成的可密封端，其中可密封端和外壁可以形成相对独立的内部空间以存储待保持在低温的流体。并且，当可密封端被针形结构刺穿后，管可以填充流体，流体通过内部导液管流入该管。

对于管，在管充满流体之前，管的内部空间可以是基本的真空空间，当内部导管与储存在管外容器中的流体连接时，在密封端被针形结构刺穿后，管可以自动地通过内部导管吸入流体。

对于管，外壁可以包括内层和外层。其中内层可以形成内部空间，以存储流体；外层可以与较低温度相接。内层和外层之间可能存在间隙。间隙可以用液体填充或者可以是真空。

对于管，在内层和外层之间可以存在间隙，并且间隙可以是基本真空或可以用预定材料填充。预定材料可以是液体或是绝缘材料。

对于管，外壁可以包括标签，并且标签可以放置在外壁的外部并且可以包含用于识别管的信息。

图20描绘了容器/腔室/瓶2010的一个设计示例2000，包括容器/腔室/瓶2020和盖子2030的组件。容器/腔室/瓶2020和盖2030可组装成单个容器/腔室/瓶。杯形空间2021的内部可用于储存样品。盖2030可以拧入容器/腔室/瓶2020的上部开口中，以形成与周围环境隔热的空间。

容器/腔室/瓶2020可包括具有M形横截面的圆柱形杯2021、和底部塞2022。从杯2021顶部向内凹入的开口可由盖2030覆盖，并且外环形空心、开口朝下的隔层可以填充任何种类的物质(包括但不限于聚合物泡沫，固体金属，液态金属，各种压力的气体等)以调节整体传热性能。杯形结构2021的底部开口可以由底座塞2022覆盖或密封。

盖2030可包括环形底座杯2033，帽塞2032，帽2031和可选的O形环2034。帽2031的上述四个部件可以是同心的并且堆叠成单个部件。

图21示出了容器/腔室/瓶2020的细节2100。横截面2110示出了容器/腔室/瓶2020的上部的结构，而横截面2120示出了容器/腔室/瓶2020的下部结构。在图示的非限制性设计中，凸块2111可以从杯2021的顶表面突出以与盖2030的下环表面上的凹痕匹配，使得容器/腔室/瓶2020和盖2030在其螺纹互锁，完全固定。

内螺纹2112可用于将盖2030紧固到位。杯2021的M形横截面可以具有内壳2114和外壳2115，如在区域2113中所示在顶部连接。区域2113中的连接点可以具有不同的形状(当前使用的半圆是一种可能的例)。壳体2114和壳体2115之间的间隙2121可以跨越杯子2021的高度的大部分。圆底2123可以是内壳2114的底部。

容器/腔室/瓶2020，杯形结构2030和其他结构的表面可以具有表面处理，包括但不限于退火，涂覆，雕刻，以改变表面性质。

底座塞2022在2130中示出，其可具有锥形圆柱形侧壁，顶部具有向下凹入表面2132以加强该结构。锥形/倒角2131可以设计成在双环2122的帮助下改善底座塞2022和杯2021之间的配合，如图21的区域2141所示。底座塞2022的底表面具有环形挤压件2133以升高底座塞2022的底表面，而底座塞2022(也标记为2142)可压配合到杯子2021(也标记为2140)中，使容器/腔室/瓶120的底部与下面的支撑结构之间的接触面积最小化。

间隙2121和由杯2021和底座塞2122包围的空间可以填充多种物质，包括但不限于聚合物泡沫，固体金属，液态金属，各种压力的气体等。间隙2121可以用于调节容器/腔室/瓶2020的整体传热性质。间隙2121也可以用除底座塞2022之外的方法密封。

图22示出了底部杯形结构2033的细节2200。横截面2210示出了特征的组合，而设计2220和设计2230分别示出了从上方和下方的透视图。环形夹2211可以提供具有帽2031的互锁机构，因为环形夹2211的倾斜上表面可以允许帽2031被按压并固定。环形夹2211的水平下表面可以防止盖2031滑出。环形台阶2212可以为盖形塞2032提供相对大的接触区域。环形槽2213可以用作可选的O形环2034的容纳空间。螺纹2214可以用于匹配杯形件2021内的内螺纹2112，以在容器/腔室/瓶2020和盖2030之间提供牢固的连接。当帽2030被紧固到容器/腔室/瓶2020中时，2215可用于匹配凸起2111以提供机械互锁。

区域2216可以是基座杯2033内的中空体积，其可以填充有任何种类的物质(包括但不限于聚合物泡沫，固体金属，液态金属，各种压力的气体等)以调节帽2030的整体传热性能。区域2216还可包含有源装置。区域2216可以用盖2032密封。支撑2217可以用于加杯状2033的底部的结构。

图23描绘了容器/腔室/瓶2020和盖2030的组件2300。盖塞2032可以压配合环形台阶2212，如图23的区域2320所示。盖塞2032可以由盖2031和环形夹2011按压和锁定，如图23的区域2310所示。区域2216可以由底杯2033和盖塞2032包围，并且可以填充有上述选择的物质。盖2030可以通过螺纹2350旋入容器/腔室/瓶2020，并且可以通过凸起2111和凹痕2215互锁，如图23的区域2360所示。容器/腔室/瓶2020和帽2030之间的界面可以通过螺纹2350提供的力来闭合，如图23的区域2330所示。而且，O形环2034可以在容器/腔室/瓶2020和盖2030之间被挤压或压缩，如图23的区域2370所示。

图24描绘了容器/腔室/瓶2010的拓展2400，是类似的M形横截面装置，其具有矩形水平横截面，在中间具有中空区域。框2410可以是装置的闭合状态，而框2410的横截面图2420在图24中以打开状态示出。

盒2410可包括上盖2421和下杯2422，其具有可选的互锁结构2422，以将它们固定在一起。盖子2421和杯子2422都具有类M形横截面，如图24中的区域2424所示。区域2424的间隙可以填充有上述选择的物质。由盖2421和杯2422限定的内部容积可以用于存储类似于盒子2410本身的装置，并且容器/腔室/小瓶110的实例(标记为2425)可以用作说明性示例。

侧壁和/或侧边缘可以具有嵌入的磁性部件，使得盒子2410的多个个体或变体可以组装成复杂的结构。这样，多个实例可以一起存储。

图25描绘了盒2410相同作用的替代设计2500。具有M形横截面的圆柱形罐包括上杯2511和下杯2512，如图25中容器2510所示。杯2511和杯2512可以是相反方向的类似部分。横截面图2520展示了罐2510的内部结构。杯2511和2512可各自具有间隙2523以存储任何种类的物质(包括但不限于聚合物泡沫，固体金属，液态金属，各种压力的气体)，以调节罐2510的整体传热性能。间隙2523可具有一个(或多个)开口2522以添加或移除填充材料，并且间隙2523可通过插入塞子或软木塞2521来密封。区域2524可以用于存储类似于容器2510本身的一个或多个设备，类似于“多层套娃”结构。

图26展示了盒2410和盒2510的更广义的设计。设计2610展示了具有两层隔热装置的四件式组件的闭合状态。设计2620可以是组件2610的打开状态。盖2621和杯2622可以形成外瓶，而盖2623和杯2624可以形成内瓶。由盖2623和杯2624包围的体积可用于存储较小版本的2610或样品。虽然这里仅示出了两层隔热结构，但是可以存在多层相似的结构，这些结构彼此封装以增强隔热性能。

图27示出了基本隔热结构(2010，2410，2510和2621-2624)的替代组件2700，其延伸了受限空间的空间容量。在2710中的装置的打开状态下，装置2711，2712和2713可以是同心的并且堆叠以形成中央受限空间2714。可以安装相邻装置2721之间的可选互锁结构，如闭合状态视图2720所示。

装置2711，2712和2713不限于圆柱形，并且机械固定部分2721可以用磁铁，粘合剂代替，或完全去除。

图28描绘了装置2710的两个可能的简化示例2800，双杯闭合型2810和凹凸配置型2820。双杯型2810可包括上杯2811，中间隔片2816和下杯2812，而装置2820可包括塞2821和下杯2822。每个单独装置内的空间2815可以填充有任何种类的物质(包括但不限于聚合物泡沫，固体金属，液态金属，各种压力的气体等)。可选的间隔器2816可以用作由橡胶制成的O形环，并且根据应用，间隔件2816也可以是有源器件或金属。在插头配置中，虚线圆圈部分可以是互锁结构。

图29示出了模块化隔热设计的另一个示例2900，附有立方体容器/腔室/瓶2910。如图29中2911所示，容器/腔室/瓶具有壳体和内部容积2912，并且容积2912可以填充有任何种类的物质(包括但不限于聚合物泡沫，固体金属，液态金属，各种压力的气体)以调节容器/腔室/瓶2910的整体传热性能。

容器/腔室/瓶2910的多个个体或变型可细分表面或填充体积，如实例2920中所示。上述组件可形成隔热层2020，或产生隔热限制空间，例如组件2930中的区域2931。

图30展示了间隙2113，空间2216，空间2340，间隙2424，间隙2523，容积2815，容积2912和其他几何形状的容器/腔室/瓶的其他可能的密封可能方法3000。隔热装置的一个个体可以具有任何数量的开口和不同的密封结构。

使用容器/腔室/砖块2910作为说明性示例，容器/腔室/砖块2910的容积2912可使用螺纹或非螺纹配件3020通过容器/腔室/砖块2910的壳体上的孔来密封。可选的环3021可以安装在孔3022和配件3020之间，以调节界面的相对位置。环3021可以由橡胶材料，金属，电子器件等制成。容器/腔室/砖块2910的开口也可以是有方向性的(如区域3031中所示)，使得盖3030的可以切合并固定，并且两个部分3030和3031可以连接在一起。而且，容器/腔室/砖块2910本身的一部分可用于密封的目的。如区域3041所示，容器/腔室/块2910的侧壁3040也可用作密封结构。

图31展示了诸如瓶的容器的一个示例3100。瓶3110展示完全组装和封闭的形态，并且组件以分解视图3120展示出。分解视图3120中的组件可包括外盖3121，内盖3122，垫圈3123，内瓶3124和外瓶3125。瓶可以是管状。

瓶3110可包括瓶主体和盖，其中主体可包括内瓶3124和外瓶3125。盖可包括外盖3121，内盖3122，并且还可任选地包括垫圈3123。

图32展示了外瓶3125的一个示例3200。等轴测视图3210示出了图31中外瓶3125的外部特征，而横截面视图3220示出了内部特征。

如图3210所示，外瓶3125可以是方形的，四(4)个垂直侧壁，在每对相邻侧壁的交叉点上具有倒角，由3211框出。外瓶3125可以具有圆形开口，由区域3212圈出。外瓶3125的水平横截面可以是由正方形围绕的圆形，并且圆柱形内表面3212和方形侧壁3211之间的角部容积3226可以是实心的。用于调节瓶3110的热质量。外瓶3125可具有其他形状的水平横截面，而内表面3212不一定是圆形的，只要由内表面3212包围的内部容积3223能够包含内瓶3124即可。外瓶3125的横截面的周长也可以是其他多边形。外瓶3125的其他可能的几何形状设计在图40中示出。

侧壁3211可以产生内部折射以使瓶3110具有类似晶体的外观，外瓶由透明材料制成，可能是聚碳酸酯，其可以在低温条件下保持机械性能。侧壁3211可以用于标记目的，并且平坦表面使得侧壁3211易于用尖锐物或永久性标记物书写。此外，条形码以及QR码或任何其他标记可以雕刻或印刷到侧壁3211上。因为侧壁3211的平坦度使得代码易于被人和机器读取。

由于瓶3110将以低温条件储存，因此书写或粘贴在侧壁3211上的标签最有可能降解和脱落。可能通过激光雕刻或化学腐蚀来蚀刻侧壁3211，以留下在侧壁3211上持续更长的永久物理凹槽。

外瓶3125可以在顶表面上的拐角区域中具有定位槽3213，并且每个定位槽可以在盖的底表面上具有对应物，即定位块。定位槽3213可以位于底表面上，定位块可以位于顶表面上。或者，顶面可以具有一个或多个定位槽3213和定位块，底面可以有一个或多个匹配的定位块和定位槽3213。当每对定位结构锁定到位时，外瓶的每个侧壁3125应与盖的相应侧壁共面。

如横截面3220所示，外瓶3125可以在内表面3212上具有环形凹槽3221以保持内瓶3124。在内部空间3223上方的开口中的螺纹3222可以用于拧入盖子。外部瓶3125可具有半球形或圆锥形底部/圆顶，并且还可任选地具有可用于制造的凹痕，如圆顶3224所示。外瓶3125的侧壁3211可延伸超过圆顶3224的尖端变为足3225。这可以使瓶3110自身站立在水平表面上。脚3225的底表面可以在边缘上具有倒角，其与瓶3110站立的支撑表面接触，使得外瓶3125和支撑表面之间的接触面积最小化，以便抑制传导热传递。

图33展示图31所示的内瓶3124的一个示例3300。等轴测视图3310示出了内瓶3125的外部特征，并且横截面视图3320示出了内部以及细节。

如图3310所示，内瓶3124可以具有圆柱形几何形状，在尖端处具有半球形或圆锥形圆顶3313，并且在圆顶3313的相对侧上开口圆柱形内表面3311。内瓶3124侧壁上的环形标记3312可以用于由内表面3311限定的内部容积3323内的特定体积的指示器。内部瓶3124可以由透明或半透明材料制成，例如聚丙烯，因此用户可以观察内瓶3124储存物。

如横截面3320所示，内瓶3124的底部拱形3313可具有可用于制造的可选凹部3324。内瓶3124的开口处的边缘3321可用于密封目的，以将内部空间3323与周围环境密封。边缘3322可以通过外瓶3125的环形凹槽3221中来支撑内瓶3124。

图34展示出了外瓶3125和内瓶3124的组件3400。横截面3410展示出了外瓶3125和内瓶3124的相对位置。放大横截面3420示出了细节。

如横截面3410所示，内瓶3124固定到外瓶3125，并且在它们之间可以存在薄的间隙3411。间隙3411可以在指定的压力或应力下填充指定物质，以阻挡穿过内瓶3124和外瓶3125之间的间隙3411的热传递。

如横截面3420所示，内瓶3124安装在外瓶3125上，因为边缘3322可以通过压配合或互锁，在没有粘合剂的情况下定位在环形凹槽3221中，如3422所示。配件3422可具有密封效果，使得在间隙3411与外部环境之间可能存在尽可能少量的气体交换。如区域3421所示，螺纹3222可以不与内瓶3124接触，并且如区域3423所示，标记3312可以不与外瓶3125接触。内瓶3124和外瓶3125之间的唯一接触区域可以是配件3422，使得内瓶3124和外瓶3125之间的热传递被控制在最小水平。

图35展示了图31所示的内盖3122的一个示例设计3500。等轴测视图3510和3520分别示出了从上方和下方观察的内盖3122的细节。

如等轴测图3510所示，内盖3122可包括顶部上的长方体部分和下面的圆柱形部分，以及具有从长方体侧开口的中空部分3511。空心3511可用于存储电子设备或其他设备。内盖3122的下圆柱形部分在外侧具有螺纹3513，螺纹3513可以拧入外瓶3125上的螺纹3222。帽盖3122的每个侧壁上可以有一个或多个槽，以便安装和固定外盖3121，如图35中的3512所示。

如等轴测图3520所示，内盖3122可具有一个或多个定位块3521，其与外瓶3125上的配对定位槽3211匹配。螺纹3513上方的环形槽3522可用作垫圈3123的安装件。在将盖子拧入瓶体中之后，内盖3122底部的环形槽3523可与边缘3321配合。

图36示出了盖的组件3600，其包括外盖3121，内盖3122和垫圈3123。等轴视图3610示出了盖的外观，并且分解的横截面3620示出了上述每个部件之间的组装关系。

如图3610所示，外盖3121可具有与外瓶3125相同的侧壁周边，使得当盖拧入到位的外盖3611的每个侧壁与相应的侧壁3211共面。外盖3121可以具有平坦的顶部，在相邻的侧壁之间的边缘上以及在顶部表面和每个侧壁之间的边缘上具有倒角3611。外盖3121的平坦顶表面可以使用可以用于标记侧壁3211的相同技术来标记。

如图3620所示，内盖3122配合到外盖3121的底部空腔中，并且垫圈3123配合到环形槽3522中。机械卡扣3621可以位于外盖3121的每个内侧壁上，并且机械卡扣3621可以夹住在内盖3122上的槽3512中，以实现永久锁定。机械卡扣3621和狭槽3522的位置可以交换，并且它们可以一起由粘合剂代替。

图37展示了如图36所示的盖3610的组件3700，包括外盖3121，内盖3122和垫圈3123。内盖3122紧密地装配到外盖3121中，以在内盖3122内提供密封空间3740的密封3710。外盖3121和内盖3122的组件可以通过机械锁紧机构3720固定。如3730所示，垫圈3123可以紧密地配合到内盖3122中的环形槽3522中。垫圈3123也可以安装到外瓶3125的边缘以实现如3730的密封。

空间3740可以存储包括但不限于射频(RFID)设备和近场通信设备(NFC)的电子设备，使得每个单独的瓶3110可以由外部设备跟踪。空间3740也可填充有指定物质，例如硅凝胶，以调节瓶3110的物理性质，例如容量的总热量，质量，质心位置，惯性等。

一个或多个磁性材料可以在外盖3121或内盖3122上固定在体积3740内，使得整个瓶3110可以通过外部磁性装置移动，打开或关闭。例如，用户可以使用具有磁性尖端的一块材料，通过将杆的磁性尖端放置在用户可能想要的瓶3110的盖子附近，将小瓶3110从架子中取出。瓶110可以在通过磁性装置从液氮储存中取出后立即移动，并且用户可以不直接接触瓶3110。这防止了可能的冻伤以及样品升温。空间3740内的磁性材料可以是永磁体或可以通过外部磁场磁化(暂时或永久)的材料。可以用于拾取瓶3110的装置的磁性尖端也可以通过内部具有电流的永磁体或线圈来实现。

图38中展示了一些组件之间的交互3800。如图31所示，盖3610(包括外盖3121，内盖122和垫圈3123)紧紧地拧入瓶主体3410(包括外瓶3125和内瓶3124)中。视图3810是瓶3110的横截面视图，视图3820是上述组件接触的区域的近视图。当盖3610沿着由3823指示的螺纹配合拧入小瓶主体3410的开口中时，组件之间的相互作用在下面描述。

如区域3821所示，垫圈3123被内盖3122，外盖3121和外瓶3125挤压，填充内盖3122和外瓶3125之间的环形间隙以形成可防止液体进入瓶3110的内部的密封。垫圈3123的横截面可以是圆形，椭圆形，矩形，菱形或其他形状，只要垫圈3123能够完全密封帽盖3122和外瓶3125之间的间隙足够紧密。该液体不能从外部进入外瓶3125内的空间。而且，区域3821中所示的垫圈3123的变形提供了使螺纹配合3823保持紧密的力。

如区域3822所示，在盖3610被拧到指定位置之后，定位块3541应滑入相应的定位槽中，如配件3811所示。同时，外瓶3125的垂直侧壁3211应与外盖3121的相应侧壁共面，如3822所示。组装的瓶3110整体可具有长方体形状，每个边缘上具有倒角。配件3811中的定位对可以由其他结构代替，例如，在盖3610充分拧紧而侧壁3211与帽壳3121的相应的外侧面共面时阻止盖3610相对于瓶3410的转角运动的一些结构。

如3824所示，内瓶3124通过盖3610压入外瓶3125中，因此边缘3322和凹槽3221之间的界面处于压缩状态以增强密封功能。内瓶3124和外瓶3125不应具有除配件3824之外的任何接触区域，以最小化内瓶3124和外瓶3125之间的热传递。配件3824还可以为内瓶3124提供机械支撑，使得即使瓶3110与其他物体碰撞时，瓶3124也不会在外瓶3125的内空间3223内倾斜。当盖3610从锁定位置旋开时，配件3824将内瓶3124与外瓶3125保持在适当位置，使得用户不会意外地将内瓶3124拉出。

如区域3825所示，内瓶3124上的边缘3321被环形凹槽3523夹紧以形成密封，该密封可以将内容物封装在内瓶3124内。边缘3321可以被接触区域3826中的凹槽3523向内按压，并且可以通过接触区域3827中的凹槽3523向外挤压，使得边缘3321处于压缩载荷下，形成双重密封，阻止空间3323与外部之间的液体交换。边缘3321的横截面类似于楔形，使得双密封件3825可以在内部小瓶3124上施加向下的力以加强配件3824。

图39展示图38所示的双密封件3825的两个替代设计3900。视图3910和3920可以分别是另一种双密封结构的打开和关闭状态。视图3930和3940也可以分别是基于弹性体的密封件的打开和关闭状态。

如图3910所示，凹槽3911(相当于凹槽3523)具有V形横截面，每侧具有两个环形凸起。与边缘3321相比，边缘3912(相当于边缘3321)具有更平坦的A形横截面，使得与在双密封件825中施加在边缘3312上的夹紧力相比，施加在边缘3912上的夹持力具有更大的向下分量，密封更强。

当密封件3921(相当于双密封件3825)闭合时，如图3920所示，边缘3912可以被凹槽3911夹紧并且可以向下按压。密封件3921与双密封件3825相比，能施加大的向下力，具有相同的螺纹配合3823的旋转，从而与3824产生更强的组合。此外，密封件3921可具有更小的凹槽3911，减少轮缘之间的接触区域。因此，与密封件3825相比，3921导热更弱。

如图3930所示，凹槽3523由弹性体垫圈3931代替，并且边缘3932具有与边缘3321相比的成形尖端。在闭合状态下，边缘3932切入垫圈3931以形成防水密封3941。

图40示出了瓶3125的不同横截面几何形状4000。形状4010可以是用于上述所有相关描述的几何形状。对于所有基本结构，图40中的每个横截面的内边缘都是相同的。瓶的内部空间形状可以是圆形的，或圆形的一部分，使得盖3610可以拧入外瓶3125的开口中。每个几何形状的可以具有不同的横截面积(阴影区域)，导致瓶3125不同的材料量、不同的热质量，而较大的热质量可降低瓶3110的冷却速率。

另一方面，不同的形状设计可以具有不同的散热表面，例如尖角多边形在冷环境中可以比圆形更快地冷却。瓶3125的几何形状的选择主要基于指定的冷却速率，其可以根据要存储在内瓶的容积3323中的样品的要求而变化。

图41展示了工具的一个示例4100，模块化扳手，其可用于将瓶3110从容器中取出，和打开密封瓶3110。视图4110和4120是从上方和下方的扳手4110的等距视图。横截面图4130示出了扳手4110的多个个体的结构。

扳手4110可以是近似立方体，其顶部可以是台面，其几何形状类似于外盖3121的外侧壁和顶表面，如区域4111所示。扳手4110的侧壁4112可以类似于侧壁的周边。外瓶3125的3211包括四(4)个垂直侧壁，在每对相邻侧壁之间具有倒角，用户抓握时有大接触面积。

如图4120所示，扳手4110的底表面具有方形空心，其几何形状与台面4111相对，使得空心4121可以覆盖帽壳3125的顶部，从而在垂直于外盖3121的顶表面的方向上产生重叠区域。磁铁4122可以安装在空心4121中，使得磁铁4122可以吸引磁体材料在体积3740内，而扳手4110靠近盖子。

如横截面4130所示，扳手4110的四(4)个个体堆叠在一起，成为单个超长扳手。区域4131示出了磁体4122的上表面非常靠近扳手4110的上表面，所以扳手4110的相邻实例中的磁体之间很接近，增强磁吸引力。可以基于相邻扳手4110之间的磁吸引所需的指定大小的力来优化距离4131。如组件4132所示，台面4111和中空4121配合在一起并锁定相邻扳手4110的相对位置。所有扳手4110的外侧壁应如侧面4133所示对齐，以使用户容易握住和抓住组件4130。

图42示出了扳手4110和瓶3110之间的相互作用4200。横截面4210示出了一个扳手4110和一个瓶3110之间的相互作用，而视图4220示出了一个瓶3110被扳手4110取出。

如视图4210所示，磁体4211安装在空间3740中到帽壳3121的内表面上。瓶3110中的磁体4211和扳手4110中的磁体4122可以接近，使得磁吸引力能够拉动盖。随后，用户可以提起扳手4110以将连接到扳手4110的瓶3110拉出，如4220所示。反之亦然，用户可以使用扳手4110拾取瓶3110然后将瓶3110放入现有的瓶3110阵列中的空位或容器/架/罐/盒中的空位。此外，扳手4110可用于从小瓶主体3410拧下或拧下帽3610，因为与盖3610相比，扳手4110为使用者提供了更大的抓握区域。磁铁4211可以是永久磁铁或可暂时或永久磁化外部磁场。

使用扳手4110来处理瓶3110的一个显着优点可以是用户在使用瓶3110时不必直接接触瓶3110，而瓶3110通常处于低温。在没有厚手套的情况下在低温下触摸瓶3110不仅可能对用户造成冻伤，而且还会升高瓶3110的温度，瓶3110可能对瓶3110内的样品具有不受控制的影响。另一方面，瓶手套处理瓶3110可能效率不高。由于扳手4110可能由具有低导热率的材料制成，因此它可以避免对用户的伤害，以及在操作期间对样本的伤害，同时保持对瓶3110作用的足够的灵活性。

图43示出了扳手4110的一个替代设计4300。视图4310和4320分别是从上方和下方的扳手4310的等距视图。横截面图4330示出了扳手4310和一个瓶3110的两个(2)实例的组件的构造。

扳手4310可以类似于大多数特征的扳手4110，包括对应于台面4111和扳手4110的凹陷4121的台面4311和凹陷4321。磁铁4322可以放置在扳手4310的中心，使得扳手4310的多个实例可以在侧壁4112中，侧壁4312的周边可以是八角形而不是正方形，使得扳手4310易于被两个手指握住。基本上，周边4312可以制成任何有利于抓握的形状以及使用者想要应用于扳手4310的扭转运动。

如界面4331所示，相邻扳手4310的台面4311和中空4321彼此紧密配合，通过磁体4322之间的磁引力加强开盖力。扳手4310可以使用磁性4322和磁体3121之间的吸引力来拾取瓶3110，并且扳手4310可以使用外盖3121和中空4321之间的精确配合从瓶主体3410拧下或拧下盖3610，如界面4332所示。

图44示出了适用于容器3110的另一可能的设计4400。每个组件具有分解视图。封闭的小瓶在视图4410中展示出。组件可包括外盖4421(相当于3121)，内盖4422(相当于3122)，垫圈4423(相当于3123)，内瓶4424(相当于3124)和外瓶4425(相当于3125)，瓶可以是管状的。

瓶4410可包括瓶主体和盖，其中主体可包括内瓶4424和外瓶4425。盖可包括外盖4421，内盖4422，并且还可任选地包括垫圈4423。

图45中描述的内瓶4424和内帽4422。剖视图4510示出了内盖4422的内部特征，并且剖面图4520示出内瓶4424的特征。

如图4510所示，内帽4422可以包括顶部上的长方体部分和下面的圆柱形部分，以及内帽3122的其他共同特征。当瓶4410被盖上盖时，环形槽4511将被边缘4521夹紧，形成密封。与环形槽3523相比，环形槽4511可以凹入帽中，从而形成从圆柱形侧面开口的中空部分4513。中空4513可以与内瓶4424的上部配合。锥形4512可以是上部表面，其在瓶4410被盖上盖后，帮助夹紧垫圈4423。

如视图4520所示，内瓶4424可以与内瓶3124可以共享一些特征，包括在内瓶4424的开口处的边缘4521，在内瓶4424的侧面上的边缘4522，并且可选地可以包括环形标记3312和凹部3324。在内瓶4424的开口处的、可以用于密封目的边缘4521，将内部容积4523相对于周围环境封装起来。边缘4522可以通过驻留在外瓶3125(外瓶4425)的环形凹槽3221中来支撑内瓶4424。与内瓶3124的边缘3322相比，瓶4424上的边缘4522的位置较低，在边缘4522上方留下空心内盖4422的4513部分。内瓶4424可以由透明或半透明材料制成，例如，聚丙烯。用户可以方便地观察内瓶4424内的存储物。

内瓶4424的内表面4523可以涂覆包含一种或多种化学物质的涂层剂，所述化学物质可以与待添加到内瓶4424中的样本相互作用。

图46展示了图44所示的所有组件之间的交互4600。盖(包括外盖4421，内盖4422)可以紧紧地拧入瓶主体(包括外瓶4425和内瓶4424，以及垫圈4423)中。视图4610是瓶4410的横截面视图，视图4420是上述组件接触的区域的细节图。当盖子(内盖4422)沿着由4623指示的螺纹配合拧入瓶主体(外瓶4425)的开口中时，组件之间的多次相互作用在下面描述。

外盖4421上的槽4611便于用户使用镊子或其他类似工具拾取瓶4410。

如区域4621所示，垫圈4623可以由内盖4422和外瓶4425挤压/压缩，填充内盖4422和外瓶4425之间的环形间隙以形成可以防止液体进入瓶4410内部空间的密封。垫圈4423的横截面可以是圆形，椭圆形，矩形，菱形或其他形状，只要垫圈4423能够紧密地密封内盖4422和外瓶4425之间的间隙，使得液体不能从外部进入外瓶4425内的空间。而且，区域4621中示出的垫圈4423的变形可以提供使螺纹配合4623并保持紧密的力。

如区域4622所示，在内盖4422拧到指定位置之后，外瓶3125的垂直侧壁应与外盖4421的相应侧壁共面，如4622所示。组装的小瓶4410可具有整体长方体形状，每个边缘都有倒角。

如4624所示，内瓶4424通过内盖4422压入外瓶4425中，因此边缘4522和凹槽3221之间的界面可以处于压缩状态以增强密封功能。内瓶4424和外瓶4425可以不具有除配件4624之外的任何接触区域，以便最小化内瓶4424和外瓶4425之间的传导热传递。配件4624还可以为内瓶4424提供机械支撑，使得内瓶4424即使在瓶4425与其他物体碰撞时，瓶4424也不会在外瓶3125(外瓶4425)的空间3223内倾斜。当内盖4422从锁定位置拧下时，配件4624可以将内瓶4424与外瓶4425保持在适当位置，使得用户不会意外地将内瓶4424拉出。

如区域4625所示，内瓶4424上的边缘4521被环形凹槽4511夹紧以形成密封，该密封将内容物封装在内瓶4424内，并且密封结构在视图3825和图39中详细说明。与视图3825相比，区域4625的位置可以在中空4513内，并且内小瓶4424的开口可以在外瓶4425的顶部平面的上方。

图47简要描述了涂层加工的一组程序，该涂层可以施加到可以在本公开4700中使用的容器内的表面4523。

在步骤4710中，可以将一种或多种类型的化学品添加到容器(例如，内瓶4424)中。化学品可以是固体，液体或两者的混合物。

在步骤4720中，可以密封在步骤4710中描述的容器的开口。例如，在步骤4710完成之后，可以通过将内盖4422压到内瓶4424的开口上来密封内瓶4424。也可以施加其他类型的密封，临时或永久性的。步骤4720是可选的。

在步骤4730中，可以将步骤4720中描述的容器离心，其中容器的对称轴线与离心机的旋转轴线共线。在步骤4710中装入容器(例如内瓶4424)的化学品铺展在容器的内侧壁上，形成可能的厚度均匀的层。

在步骤4740中，步骤4730中描述的容器内侧壁上的化学物质层可以固化，以形成可保持相对长时间的结构。化学层的固化可以通过改变化学层的温度，将化学层暴露于辐射，或者将固化剂添加到化学层来完成。其他方法也可用于凝固。步骤4740可以按时间顺序与步骤4730组合，使得步骤4710中加载的化学品可以同时离心和固化。

在步骤4750中，在容器(例如，内瓶4424)内形成结构层是从步骤4710到步骤4740的过程流程的结果。

应当理解，本公开不限于上面已经描述并在附图中示出的精确构造，并且可以在不脱离其范围的情况下进行各种修改和改变。

Claims (20)

1.一种容器，其特征在于，包括：

至少一个外壁，所述外壁由耐低温材料制成，其中所述至少一个外壁形成具有开口端的容器；

一个管于所述至少一个外壁内，所述管和所述至少一个外壁是隔热的，并且所述管在一端开口，所述一端位于所述容器的开口端的同一侧；和

一个容器盖，所述容器盖形状与所述至少一个外壁相匹配，其中所述容器盖能够覆盖所述容器的开口端，并且当所述容器的开口端被所述容器盖覆盖时，所述容器盖密封所述管并使所述管热绝缘，以使所述容器能够置于低温环境中。

2.根据权利要求1所述的容器，其中所述低温环境的温度低于或等于-80℃。

3.根据权利要求1所述的容器，其中所述至少一个外壁由四个侧壁形成正方形，并且所述四个侧壁中的每一个的形状为矩形并且具有相同的尺寸。

4.根据权利要求3所述的容器，其中一个以上的所述容器能够组合在一起以形成方形的存储单元，以放置在低温环境中。

5.根据权利要求1所述的容器，其中所述管是圆形的，并且所述管和所述至少一个外壁之间具有间隙，其中所述管通过连接结构附接到所述至少一个外壁，并且所述连接结构在管的开口端处，位于所述管和至少一个外壁之间，并且管通过链接结构稳定连接到所述至少一个外壁。

6.根据权利要求1所述的容器，其中所述至少一个外壁和所述管是透明的，以允许从所述容器的外部观察放置在所述管内的物质。

7.根据权利要求1所述的容器，其中所述管内部涂覆有涂层，其中所述涂层包含的材料与制成所述管的材料不同。

8.根据权利要求1所述的容器，其中在所述容器的开口端处放置有可压缩的垫圈，并且所述垫圈被压缩以在所述容器盖覆盖所述容器的开口端时密封所述容器的开口端，并使所述管绝热。

9.根据权利要求1所述的容器，其中所述容器的开口端包括顶表面，所述顶表面具有至少一个定位槽和/或至少一个定位块，并且所述容器盖包括底表面，所述底表面具有至少一个定位块和/或至少一个定位槽，其中所述至少一个定位槽和所述至少一个定位块处于锁定位置，以在容器盖扭转以覆盖容器的开口端并且所述顶表面和所述底表面闭合时彼此锁定在一起。

10.如权利要求1所述的容器，还包括能够识别所述容器的标识符。

11.根据权利要求10所述的容器，其中所述标识符刻在以下中的至少一个上：所述管，所述容器盖和所述至少一个外壁。

12.根据权利要求10所述的容器，其中，所述标识符包括射频识别芯片。

13.一种容器的制造方法，其特征在于，包括：

提供至少一个外壁，所述外壁由耐低温材料制成，其中所述至少一个外壁形成具有开口端的容器；

提供一个管于所述至少一个外壁内，所述管和所述至少一个外壁是隔热的，并且所述管在一端开口，所述一端位于所述容器的开口端的同一侧；和

提供一个容器盖，所述容器盖形状与所述至少一个外壁相匹配，其中所述容器盖能够覆盖所述容器的开口端，并且当所述容器的开口端被所述容器盖覆盖时，所述容器盖密封所述管并使所述管热绝缘，以使所述容器能够置于低温环境中，其中所述低温环境的温度低于或等于-80℃。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述至少一个外壁由四个侧壁形成正方形，并且所述四个侧壁中的每一个的形状为矩形并且具有相同的尺寸。

15.根据权利要求14所述的方法，其中一个以上的所述容器能够组合在一起以形成方形的存储单元，以放置在低温环境中。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述管是圆形的，并且所述管和所述至少一个外壁之间具有间隙，其中所述管通过连接结构附接到所述至少一个外壁，并且所述连接结构在管的开口端处，位于所述管和至少一个外壁之间，并且管通过连接结构稳定连接到所述至少一个外壁。

17.根据权利要求13所述的方法，还包括以涂层涂覆所述管，其中涂覆所述管包括：

在管中加入涂层剂；

使用容器盖密封管子；

离心容器以使涂层剂分布到管的内壁；以及

固化涂层剂以在管内形成涂层。

18.根据权利要求13所述的方法，还包括在所述容器的开口端处放置有可压缩的垫圈，并且所述垫圈被压缩以在所述容器盖覆盖所述容器的开口端时密封所述容器的开口端，并使所述管绝热。

19.根据权利要求13所述的方法，其中所述容器的开口端包括顶表面，所述顶表面具有至少一个定位槽和/或至少一个定位块，并且所述容器盖包括底表面，所述底表面具有至少一个定位块和/或至少一个定位槽，其中所述至少一个定位槽和所述至少一个定位块处于锁定位置，以在容器盖扭转以覆盖容器的开口端并且所述顶表面和所述底表面闭合时彼此锁定在一起。

20.如权利要求13所述的方法，还包括将所述容器的标识符刻在以下中的至少一个上：所述管，所述容器盖和所述至少一个外壁。