CN110392527B - 生物物质的玻璃化系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物质低温玻璃化系统(1)，物质具有保存在薄管(8)的接纳区域中的生物材料，物质低温玻璃化系统具有装有制冷剂浴(11)的容器(10)和在所述容器上安装在第一预定位置的支承构件(80)，在所述第一预定位置，所述薄管直立定向，接纳区域浸没在所述浴的液态区域(17)中，所述薄管的开口位于所述浴之上，处于所述浴上面的环境空气区域中，以便所述物质输入到所述薄管中，所述支承构件在所述容器上安装在第二预定位置，在该位置，所述接纳区域浸没在所述液态区域中，所述开口紧靠地位于所述液态区域之上，处于所述液态区域上面的所述浴的气态区域(18)中，所述环境空气区域之下，从所述第二位置向所述第一位置升高。

Description

生物物质的玻璃化系统和方法

技术领域

本发明一般涉及具有生物材料例如胚胎或者卵母细胞的物质的低温玻璃化保存。

本发明尤其涉及浸入在包装壳的低温液剂中的玻璃化系统，一定量的这种生物物质预先输入到包装壳中。

本发明也涉及这种生物物质借助于这种系统的玻璃化方法。

背景技术

用于浸入在低温液剂中的生物材料包装壳，通常是包装装置的组成部分，除了包装壳以外，其还具有一个支承件，其具有一个接纳具有生物材料例如胚胎或者卵母细胞的一定量物质的区域。

包装壳具有一个薄管，其具有预定的内径，支承件配置成插入在其中。薄管一般用聚合物材料制成，其具有容易熔接的性能，同时确保良好的密封性。薄管在第一端部具有一个开口，而在相对端部附近进行熔接。

公知的第一种玻璃化系统具有一个容器，其配置成装有一定量的液氮。

为了包装预定量的生物物质，其预先放置在支承件上，然后，支承件由其开口插入在薄管中。接着，在薄管的第一端部附近进行熔接，密封封闭包装壳。最后，在两个端部熔接的包装壳完全浸入即浸没在液氮中，使生物物质玻璃化。

公知的第二种玻璃化系统具有一个容器和一个盖，所述容器也配置成装入一定量的液氮，所述盖配置成盖在容器上，其壁在液氮之上延伸。盖具有凹槽，其布置在壁上，每个凹槽配置成保持按照基本上竖直的定向插入在凹槽中的包装壳的管。

该第二种系统例如在美国USD642697S“设计专利”中述及。

生物物质的包装按下述方法进行。包装壳的薄管插入在盖的凹槽中，以致薄管接纳待玻璃化生物物质的部分浸没在液氮中，而薄管具有开口的端部部分不浸没在液氮中，而在盖的上边处于环境空气中。

生物物质置于支承件上，支承件由其处于环境空气中的开口插入在薄管中。接着，在薄管的第一端部附近进行熔接，密封封闭包装壳。如果需要，在两个端部熔接的包装壳可完全浸入即浸没在液氮中，使生物物质玻璃化。

发明内容

本发明旨在提供一种玻璃化系统，其与上述玻璃化系统为相同类型，但是，性能更好，同时简单，便于使用。

为此，首先，本发明提出物质低温玻璃化系统，所述物质具有待保存生物材料，例如胚胎或者卵母细胞，物质接纳在包装壳中，所述包装壳具有预定尺寸的薄管，薄管在第一端部具有开口，在与所述第一端部相对的第二端部附近予以封闭，所述包装壳是所述物质的包装装置的组成部分，除了所述包装壳以外，包装装置还具有接纳支承件，接纳支承件配置成接纳预定量的所述物质以及用于插入在所述薄管内，以致所述预定量的所述物质处于所述薄管的接纳区域中，接纳区域与所述薄管的所述开口保持一定距离；所述物质低温玻璃化系统具有容器和至少一个支承构件，所述容器配置成装入制冷剂浴，所述支承构件配置成按照预定定向保持所述薄管和用于在所述容器上安装在第一预定位置，在该第一预定位置中，所述薄管直立定向在所述容器中，所述薄管的所述接纳区域浸没在所述制冷剂浴的液态区域中，所述制冷剂在液态区域呈液态，所述薄管的所述开口位于所述制冷剂浴之上，处于所述制冷剂浴上面的环境空气区域，以使所述物质的所述接纳支承件插入在所述薄管中；所述物质低温玻璃化系统的特征在于，所述支承构件配置成在所述容器上安装在低于所述第一预定位置的至少一个第二预定位置，在所述第二预定位置中，所述薄管直立定向在所述容器中，所述薄管的所述接纳区域浸没在所述液态区域中，薄管的所述开口紧靠地位于所述液态区域之上，处于所述液态区域上面的所述制冷剂浴的所述制冷剂呈气态的气态区域中，位于所述制冷剂浴上面的所述环境空气区域之下，以及所述支承构件配置成从所述第二预定位置向所述第一预定位置升高。

在本发明的玻璃化系统中，支承构件活动地安装在容器上，可使包装壳的薄管在容器上相对于制冷剂浴布置在两个不同的位置，确保薄管和包装在薄管中的物质同时获得保存该物质的性能特别良好的冷却。

特别是，支承构件首先配置成使没有物质的薄管定位在其第二预定位置，在该位置，薄管完全与制冷剂接触，部分地处于制冷剂浴的液态区域，部分地处于制冷剂浴的气态区域。

因此，薄管在其整个长度上，从物质接纳区域直至其开口，得到冷却。

薄管的开口处于制冷剂浴的气态区域，不能使薄管的内部容积(至少部分地专用于物质)注以液态制冷剂。相反，比环境空气冷的气态制冷剂通过对流使环境空气排出到薄管外。

因此，薄管不仅通过薄管外端面与液态和气态制冷剂直接接触，而且也通过薄管内端面与气态制冷剂直接接触，由制冷剂进行冷却。

当冷却动态特性的梯度的绝对值大于约每分钟200℃、乃至每分钟500℃时，可考虑具有物质玻璃化作用，本发明的玻璃化系统的冷却动态特性例如可达约每分钟2000至3000℃，例如在10℃的初始温度至-150℃的最终温度之间。

根据本发明的系统的简单、方便和经济的特征：

-物质低温玻璃化系统具有至少一个用机械方法固定于所述容器的导轨，所述支承构件沿基本上竖直的方向活动地安装在所述导轨上，以便从所述第二预定位置进入所述第一预定位置，反之亦然；

-所述支承构件具有至少一个定位凸起，所述导轨具有第一定位凹槽和第二定位凹槽，第一定位凹槽和第二定位凹槽每个都配置成接纳所述至少一个第一凸起并分别限定所述第一预定位置和第二预定位置；

-所述支承构件滑动地安装在所述导轨上；

-所述支承构件具有至少一个导向凸起，所述导轨具有至少一个导向凹槽，导向凹槽大致竖直地并至少部分地沿所述导轨延伸，并且导向凹槽配置成当所述支承构件从其第二预定位置向其第一预定位置移动时，滑动地接纳所述至少一个导向凸起；

-支承构件具有U形主体，U形主体具有底部和相对的侧翼，底部和侧翼一起限定用于所述包装壳的所述薄管的槽座，所述槽座通过侧开口纵向通到所述底部的相对侧，所述侧开口配置成接纳直立定向的薄管，以便其插入在所述槽座中；

-所述支承构件在下端部一侧配有固定所述薄管的至少一个固定件，在与其下端部相对的上端部一侧配有保持所述薄管的保持钩；

-所述支承构件配置成所述薄管锁定就位在所述支承构件上，在所述至少一个固定件与所述保持钩之间至少部分地纵向弯曲；

-所述物质低温玻璃化系统具有盖，盖安装在所述容器的凸缘上，并从所述液态区域悬伸，所述支承构件活动地安装在所述盖上，且穿过所述盖；

-所述盖定位在所述制冷剂浴的所述气态区域；

-所述容器具有隔热外壁和密封内壁，隔热外壁和密封内壁至少部分地限定接纳制冷剂浴的内部空间，所述隔热外壁具有内凸肩，内凸肩布置在所述容器的上部，所述密封内壁具有外延伸段，外延伸段布置在所述容器的上部，支承在所述外壁的所述内凸肩上，所述外延伸段形成所述容器的所述凸缘，所述盖定位在所述凸缘上；

-物质低温玻璃化系统具有多隔间杯形件和接纳支承件，多隔间杯形件配置成输送多个所述包装壳，该接纳支承件至少部分地接纳在所述容器中并配置成可拆卸地接纳所述多隔间杯形件，以致多个所述包装壳中每个的薄管的至少接纳区域浸没在所述制冷剂浴的所述液态区域中；

-所述多隔间杯形件的所述接纳支承件在贮存位置与装载/卸载位置之间是能转动活动的，在贮存位置，所述多隔间杯形件基本上竖直，在装载/卸载位置，所述多隔间杯形件倾斜并至少部分地浸入在所述制冷剂浴的所述液态区域中；借助于此，所述物质低温玻璃化系统配置成，使在第一端部和第二端部每个端部处封闭的一所述包装壳至少从所述支承构件进入到所述多隔间杯形件，同时保持大部分浸没在所述制冷剂浴中；

-物质低温玻璃化系统具有开启装置，开启装置配置成在所述第一端部和第二端部之一处切开所述包装壳的所述薄管，并且开启装置在所述多隔间杯形件附近安装在所述容器上；

-物质低温玻璃化系统具有支架，支架在所述开启装置附近安装在所述容器上，且具有多个凹槽，支架的每个凹槽都配置成使包装壳的薄管保持在直立位置，薄管在所述第一端部和第二端部之一处开口，所述支架配置成使所述薄管的接纳区域浸没在所述制冷剂浴的液态区域中；和/或

-物质低温玻璃化系统具有控制所述容器中所述制冷剂浴的所述液态区域的液位的控制装置。

其次，本发明也涉及借助物质低温玻璃化系统的物质玻璃化方法，所述物质具有待保存生物材料，例如胚胎或者卵母细胞，其特征在于，所述物质玻璃化方法包括下述步骤：

-提供包装物质的包装装置，包装装置具有包装壳和接纳支承件，所述包装壳具有薄管，所述薄管具有预定尺寸，薄管在第一端部具有开口，在与所述第一端部相对的第二端部附近予以封闭，所述接纳支承件配置成接纳预定量的所述物质以及用于插入在所述薄管内，以致所述预定量的所述物质处于所述薄管的接纳区域，接纳区域与所述薄管的所述开口保持一定距离；

-提供装有制冷剂浴的容器；

-提供至少一个支承构件，接纳支承件配置成安装在所述容器上并且按照预定定向保持所述薄管；

-按照所述预定定向，将所述薄管布置在所述接纳支承件中；

-使所述接纳支承件在所述容器上安装在至少一个第二预定位置，在该第二预定位置，所述薄管在所述容器中直立定向，所述薄管的所述接纳区域浸没在所述制冷剂浴的液态区域中，制冷剂在液态区域呈液态，所述薄管的所述开口紧靠所述液态区域之上，位于所述液态区域上面，在所述制冷剂浴的气态区域中，并在所述制冷剂浴之上的环境空气区域之下，气态区域在所述液态区域上面并且所述制冷剂在气态区域呈气态；

-使所述接纳支承件从所述第二预定位置上升到比所述第二预定位置高的第一预定位置，在该第一预定位置，所述薄管在所述容器中直立定向，所述薄管的所述接纳区域浸没在所述制冷剂浴的所述液态区域中，所述薄管的所述开口在所述制冷剂浴之上，位于所述制冷剂浴上面的环境空气区域中，以便能使所述物质的所述接纳支承件插入在所述薄管中；

-使所述物质置于所述接纳支承件上，将所述接纳支承件插入在所述薄管中；以及

-在薄管的第二端部处封闭所述薄管。

根据本发明的方法的简单、方便和经济的特征：

-所述方法还包括提供一个多隔间杯形件的步骤，其配置成输送多个所述包装壳，将所述多隔间杯形件可拆卸地安装在一个贮存位置，在该位置，所述多隔间杯形件在一个接纳支承件上基本上竖直，所述接纳支承件至少部分地接纳在所述容器中，以致至少所述多个包装壳中每个包装壳的薄管的接纳区域浸没在所述制冷剂浴的所述液态区域中，使所述多隔间杯形件在所述接纳支承件上从所述贮存位置向一个装载/卸载位置转动，在装载/卸载位置，所述多隔间杯形件倾斜，至少部分地浸入在所述制冷剂浴的所述液态区域中，使在其第一和第二端部处都封闭的一个包装壳至少从所述支承件进入所述多隔间杯形件，大部分保持浸没在所述制冷剂浴中；和/或

-所述方法还包括提供一个开启装置的步骤，其在所述容器上安装在所述多隔间杯形件附近，配置成在所述第一和第二端部之一处切开所述包装壳的所述薄管，提供一个支架，其在所述容器上安装在所述开启装置附近，具有多个凹槽，每个凹槽配置成使一个包装壳的一个薄管保持在竖直位置，其在所述处第一和第二端部之一处开口，所述支架配置成所述薄管的的接纳区域浸入在所述制冷剂浴的液态区域中，使所述切开的薄管安装在所述支架的一个凹槽中。

附图说明

现在，通过下面参照附图对作为说明问题给出的非限制性实施例的详细说明，来说明本发明。附图如下：

-图1这里以纵剖视图示出具有待玻璃化生物材料的物质的包装壳；

-图2以透视图示意地示出本发明的玻璃化系统，其配置成使图1所示包装壳中装有的物质玻璃化，这里，处于称为玻璃化/反玻璃化的第一配置；

-图3类似于图2，这里，玻璃化系统处于称为装载/卸载的第二配置；

-图4沿图2上的IV-IV剖面示出玻璃化系统；

-图5至7从不同的视角以透视图分立地示意地示出图2至4所示的玻璃化系统的支承件；

-图8这里以纵剖视图示出图5至7所示支承件的一个实施变型；

-图9以俯视图示意地部分地示出图2至4所示的玻璃化系统；

-图10至13分别是图9上X-X、XI-XI、XII-XII和XIII-XIII的剖视图。

具体实施方式

图1示出包装装置，包装装置具有包装待低温玻璃化保存的生物材料的物质的包装壳，以及一个配置成插入在该包装壳中的物质接纳支承件。

所述物质中具有的生物材料例如是希望贮存和保存的胚胎或者卵母细胞。

这里，除了生物材料以外，待玻璃化物质还具有低温保护剂，生物材料预先与低温保护剂混合。低温保护剂可在低温保存期间，尤其通过形成玻璃晶体，避免生物材料变质。

这里，包装壳是玻璃化管件9，其配置成在一定量的所述物质输入到管件9中之后，浸入在制冷剂浴例如液氮中。

这里，液体制冷剂是液氮。

管件9具有一个薄管8，薄管具有预定尺寸。薄管8尤其具有预定的外径、内径和长度。薄管8在第一端部13具有开口14，在与第一端部13相对的第二端部15附近具有封闭薄管8的熔接部位16。

这里，薄管8用聚合物材料制成，其例如选自离子键树脂，因为它们良好的机械性能，良好的冷却性能，以及易于熔接同时确保良好密封性的性能。

这里，接纳支承件具有卡环7，卡环的一个端部部分形成槽6，配置成接纳预定量的待玻璃化物质。

卡环7配置成插入在管件9的薄管8中，以处于预定位置，在该预定位置，槽6因而接纳在槽6中的物质量处于薄管8的与其开口14相距一定距离的接纳区域12中。

接纳区域12位于开口14与熔接部位16之间，这里，位于管8的第二端部15附近。

应当指出，如图1所示，管件9的装置示出处于竖直位置，开口14位于管件9的上部处，而接纳区域12位于管件9的下部处。

现在，参照图2至13说明玻璃化系统，其配置成使这种管件9进行玻璃化和反玻璃化。

玻璃化系统1具有容器10，其配置成容纳制冷剂浴11，即一定量的制冷剂。

这里，容器10基本上呈平行六面体形，并具有一个底壁19、两个从底壁19彼此相对延伸的横壁20、以及两个彼此相对延伸的连接底壁19与每个横壁20的纵壁21。

底壁19、横壁20和纵壁21一起限定容器10的用于接纳氮浴11的内部空间22。

容器10还具有上边缘24，其相对于底壁19，并限定与内部空间22连通的开口23。

氮浴11具有液态区域17和气态区域18，在所述液态区域17，氮呈液态，气态区域18在液态区域17的上面，在所述气态区域18，氮呈气态。

容器10中液态区域17和气态区域18可达到的上部部位在图4和图10至13上以点划线示出。

气态区域18中的气态氮来自在玻璃化系统1的使用环境中产生的液氮的气化，所述使用环境中，环境温度大不同于氮的液态区域的温度。该环境温度例如可为约10℃至约25℃。

在气态区域18，来自液氮的气态氮量挤出环境空气，然后，由于气态氮具有负温度，因而重于环境空气，趋向于逸出容器10，从其上边缘24流向容器10的下部。

换句话说，容器10中气态氮的部位，尤其是气态区域18的上部部位和上下部位，分别取决于上边缘24的位置和液态区域17的上部液面。

另外，应当指出，鉴于液氮的气化，液态区域17的氮量趋向于随时间而减少，液态区域17的上部液面在这种操作过程中在容器10中趋向于降低。

容器10配有隔热外壁25和密封内壁26，它们至少部分地限定内部空间22。这里，密封内壁26嵌入在隔热外壁25中。

在容器10的上部，隔热外壁25具有内凸肩27，而密封内壁26具有外延伸段28。这里，外延伸段28布置成支承在隔热外壁25的内凸肩27上。

容器10的底壁19、横壁20和纵壁21每个都由彼此延伸的密封内壁26的一个相应部分以及隔热外壁25的一个相应部分形成。

密封内壁26限定内部空间22的用于至少接纳浴11的液态区域17的一个部分。因此，密封内壁26用对液氮密封的耐非常低的温度的材料制成。

隔热外壁25用隔热材料制成，以限制液氮与容器10的外部环境之间通过容器10的底壁19、横壁20和纵壁21的热交换。

容器10具有两个捏手和一个盖30，所述捏手由横壁20上的凹处29形成，所述盖30可拆卸，配置成安装在容器的上边缘24上，以封闭其开口23。这里，盖30示出从上边缘24取下，临时安装在纵壁21之一上。

容器10还具有一个凹处33和一个固定架34，所述凹处33布置在横壁20之一上，从上边缘24向底壁19延伸，所述固定架34安装在横壁20上，在所述凹处33中延伸。

固定架34具有多个孔35，其配置成支承工作部件，例如试管、烧瓶或者吸管。

玻璃化系统1还包括多个具有管件9的独立支架36，其每个都配置成可拆卸地固定在容器10的上边缘24上。

每个独立支架36具有保持管件9的保持部分37、和钩38，所述钩38从保持部分37突出，配置成固定在上边缘24上。

保持部分37形如半盘形件，在周边具有曲面，曲面中布置多个凹槽40。每个凹槽40配置成使管件9的薄管8保持在竖直位置，强制嵌在凹槽40中。

玻璃化系统1还具有盖41，这里，为金属盖，安装在容器10的凸缘44上，这里，盖41由密封内壁26的外延伸段28形成。

盖41呈矩形板的基本形状，具有中心板42和下降边缘43，所述下降边缘43横向于中心板42从该中心板42的外侧延伸。

下降边缘43支承在外延伸段28的一个终端部分45上，所述终端部分45支承在隔热外壁25的内凸肩27上。

盖41的中心板42大部分至少部分地相对于底壁19延伸，因此，当容器装有氮浴11时，位于液态区域17之上。

这里，盖41定位在氮浴11的气态区域18中。

也可以考虑使盖安装在容器的凸缘上，在制冷剂浴的上面、在气态区域之上、在环境空气区域之下延伸，在制冷剂浴的气态区域与环境空气区域之间基本上形成一道屏障。

盖41还具有开口46，其布置在中心板42上，通到中心板两侧。

这里，开口46具有过渡部分47、贮存部分48、切割部分49、取出部分50和四个玻璃化部分51。

开口46还具有形成通道52的一个部分，通道52通到过渡部分47、切割部分49和取出部分50。

过渡部分47在第一边53和与第一边53相对的第二边54之间纵向延伸。

这里，盖41安装在容器10上，第一边53朝向容器10的横壁20之一，而第二边54朝向容器10的另一个横壁20。

贮存部分48从第二边54延长过渡部分47。

每个玻璃化部分51从过渡部分47起横向于过渡部分进行延伸。每个玻璃化部分51通到过渡部分47，与贮存部分48保持一定距离。

盖41具有爪104，其在每个玻璃化部分51中从相应玻璃化部分51的与过渡部分47相对的一个端部朝过渡部分47的方向延伸。

这里，每个玻璃化部分51朝容器10的纵壁之一的方向延伸。这里，玻璃化部分51都在过渡部分47的同一侧延伸。

玻璃化部分51纵向对齐，彼此匀称地间隔开。

取出部分50和切割部分49布置成对齐玻璃化部分51，位于贮存部分48的一侧。因此，玻璃化部分51、切割部分49和取出部分50这里相对于过渡部分47全都位于同一侧。

切割部分49基本上呈圆形。

取出部分50基本上呈矩形。

盖41还具有隔壁55，其自中心板42延伸在内部空间22中，以在容器10的内部空间中，在切割部分49、取出部分50和布置在开口46中的通道部分52之下，形成一个基本上在侧面封闭的空间。

隔壁55具有薄带形开口56，薄带形开口基本上竖直定向，以使管件进入容器10的由该隔壁55限定的空间。

玻璃化系统1还具有多隔间杯形件60和接纳支承件57，所述多隔间杯形件60配置成输送多个管件9，所述接纳支承件57安装在盖41上，配置成按照预定定向保持杯形件60。

接纳支承件57在开口46的贮存部分48处安装在盖41上，至少部分地接纳在容器10中。

多隔间杯形件60呈圆柱形，其内具有多个短管61，每个短管61限定管件9的一个接纳槽座。

接纳支承件57具有一个圆柱形的套筒58和两个导轨59，所述圆柱形的套筒58配置成通过一个由套筒58的上部连通的开口63可拆卸地接纳杯形件60，所述套筒58转动地安装在所述两个导轨59上。

每个导轨59由一个端部固定于盖的中心板42，在容器10的内部空间22中基本上竖直地纵向延伸。

接纳支承件57还具有一个操纵杆62，其固定在圆柱形的套筒58上。

如图2所示，接纳支承件57处于贮存位置，在该位置，多隔间杯形件60基本上竖直。在这种情况下，系统处于管件的称为玻璃化或者反玻璃化的第一种配置。

如图3所示，接纳支承件57处于装载/卸载位置，在该位置，多隔间杯形件60倾斜，至少部分地浸入在氮浴11的液态区域17中。在该位置，套筒58的开口63至少部分地通到容器10的内部空间22中。在这种情况下，系统处于管件的称为装载或者卸载的第二种配置。

接纳支承件57配置成，使用者握持操纵杆62，可使套筒58在导轨59上枢转，从装载/卸载位置进入贮存位置，反之亦然。

换句话说，接纳支承件57在装载/卸载位置与贮存位置之间是可转动活动的。

应当指出，在装载/卸载位置和贮存位置的每个位置，接纳在多隔间杯形件中的管件9的薄管8的接纳区域12浸没在氮浴11的液态区域17中。

系统1还具有开启装置64，其在多隔间杯形件60附近安装在盖上。更准确地说，开启装置64在开口46的切割部分49处安装在盖上。

开启装置64具有主体65和切割件或者剪切件67，这里，所述主体65基本上呈平行六面体形，在第一侧具有铰链，主体65由所述铰链枢转地安装在盖41上，所述切割件67位于与第一侧因而与铰链66相对的第二侧。

开启装置64配置成处于两个稳定位置，即抬起位置和平放位置，在抬起位置，主体65基本上竖直定向，切割件67与切割部分49保持一定距离，在平放位置，主体65基本上水平定向，切割件67垂直于切割部分49。

开启装置64配置成将接纳在切割部分49中的管件9的薄管8在薄管的第一端部13处切开。

系统1还具有支架68，支架68在盖41上安装在开启装置64的附近。支架68具有多个凹槽69，每个凹槽都配置成使一个管件9的薄管8保持在竖直位置，可选地，薄管在其第一端部13处开口，同时保持薄管8的接纳区域12浸没在氮浴11的液态区域17中。

系统1还具有控制氮浴11的液态区域17的液位的控制装置70。控制装置70具有浮杆71和导管，所述浮杆71配置成部分地浸入在液氮中，所述导管(未示出)安装在盖41上，浮杆71沿基本上竖直的方向滑动地接纳在其中。浮杆71配有指示器72，可使使用者得出容器10中液氮的液位。

系统1还具有多个支承构件80，这里是四个，每个都配置成按照预定定向保持一个管件9的薄管8，以及配置成安装在容器10上。

这里，支承构件80通过盖41安装在容器10上，为此，其配有四个导轨81。

每个导轨81在开口46的一个玻璃化部分51处由一端部固定于中心板42，在容器10的内部空间22中基本上竖直或者略微倾斜地纵向延伸。

应当指出，每个导轨因此用机械方法，这里通过盖41，固定于容器10。

每个支承构件80配置成在一个导轨81上安装在不同的两个预定位置，分别是第一预定位置即高位和第二预定位置即低位，第二预定位置低于或不高于第一预定位置。

每个支承构件80配置成从低位向高位被抬起。

支承构件80配置成滑动地安装在导轨81上。

因此，每个支承构件80活动地安装在盖41上，且穿过所述盖41。

更准确地说，每个支承构件80沿基本上竖直的方向活动地安装在一个导轨81上，以从低位进入高位，反之亦然。

如图5至8所示，每个支承构件80具有主体79，这里，主体为金属的，呈U形并具有底壁78和相对的侧翼77，它们一起限定管件9的薄管8的槽座83。

主体79在上端84和与上端84相对的下端85之间纵向延伸。

槽座83由配置成接纳薄管8的侧开口88在底壁78的相对侧纵向同开，以便薄管插入在槽座83中。

当支承构件80安装在导轨81上时，主体79，因而开口88，基本上直立定向，以致薄管8在这里直立定向地插入到槽座83中，和/或从槽座83中取出。

主体79还具有上端壁86和下端壁87，其每个都横向延伸，连接底壁78和每个侧翼77，上端壁86和下端壁87分别位于上端部84和下端部85处。

每个支承构件80还具有保持钩90，这里，由主体79的上端壁86上的L形凹槽形成。

在主体79的下端部85处，主体79还具有封闭壁89，其相对于底壁78延伸，连接每个侧翼77，以限定一部分槽座83。

主体79还具有第一凸缘91和第二凸缘92，所述第一凸缘91布置在封闭壁89上，突出在槽座83中，所述第二凸缘92布置在底壁78上，突出在槽座83中，与主体79的上下端部之一一侧的第一凸缘91有一段距离。

在图5至7所示的支承构件80中，第二凸缘92位于主体79的上端部84一侧。

在图8所示的支承构件的一个实施例中，第二凸缘92A位于主体79的下端部85一侧。

当管件9插入在支承构件80中时，薄管8的下部部分插入在凸缘91和92之间，而薄管8的上部部分插入在保持钩90中。

因此，薄管8锁定就位在支承构件80上，在凸缘91和92的一个和/或另一个与保持钩90之间至少部分地纵向弯曲。

因此，凸缘91和92形成薄管8的两个固定件，其位于管8的下端部一侧和与管8的下端部相对的上端部一侧。

每个支承构件80还具有上凸起93和下凸起94，所述上凸起93位于主体79的上端部84附近，所述下凸起94位于主体79的下端部85附近。

上下凸起93和94全都布置在主体79的外侧。

这里，上凸起93和下凸起94布置在侧翼77上，布置在主体79的两侧。

这里，上下凸起93和94全都呈圆柱形。

每个支承构件80还具有一个操纵杆95，其固定于主体79，配置成可使使用者操作支承构件80。

这里，操纵杆95由U形金属杆形成，具有两个相对延伸的臂102和一个连接两个爪的接合部分103。

这里，操纵杆95的型面具有第一L形部分96和第二L形部分97，所述第一L形部分96固定在底壁78的外侧上，所述第二L形部分97延长主体79的上端部84一侧的第一部分96。

第一L形部分96具有第一分支部98和第二分支部99，所述第一分支部98例如焊接固定于底壁78，并沿其延伸，所述第二分支部99在与底壁78相对的一侧延长第一分支部98。

第二L形部分97具有第一分支部100和第二分支部101，所述第一分支部100横向延长第一L形部分96的第二分支部99，所述第二分支部101在与底壁78相对的一侧横向延长第一分支部100。

如图9至13所示，导轨81这里全相同，下面对一个导轨81的说明适用于其他导轨81。

导轨81在上端部107与下端部108之间纵向延伸，由上端部107固定于盖41的中心板42，下端部108布置成相对于容器10的底壁19。

这里，导轨81是金属导轨，焊接于中心板42。

导轨81由两个安装壁105形成，其彼此相对地纵向延伸。安装壁105每个都在该导轨81固定在其下的玻璃化部分51的两侧固定在中心板42上。

这里，盖41具有一个刚性固定杆106，其用机械方法固定于每个安装壁105，加固由该刚性固定杆106和安装壁105形成的装置。

这里，安装壁105布置成彼此镜像。

导轨81具有下凹槽109，其每个都布置在导轨81的从其下端108延伸的下部部分117中。

每个下凹槽109布置在相应的安装壁105上，基本上竖直延伸，相对于另一个安装壁105的下凹槽109。

每个下凹槽109通到导轨81的下端部108附近。

当支承构件80安装在导轨81上时，每个下凹槽109配置成滑动地接纳支承构件80的下凸起94。

导轨81还具有上凹槽110，其每个都布置在导轨81的上部部分118，从其上端107延伸到下部部分117。

每个上凹槽110布置在相应的安装壁105上，相对于另一个上凹槽110进行延伸。

每个上凹槽110具有第一部分113和第二部分114，所述第一部分113基本上竖直延伸，所述第二部分114基本上水平延伸，在导轨81的上端部107附近通到第一部分113中。

在第一部分113，上凹槽110具有下底部115，其与上端部107保持一定距离。

在第二部分114，上凹槽110具有上底部116，其位于上端部107附近。这里，第二部分114具有向下弯曲的形状。

每个上凹槽110还具有插入部分111，其位于导轨81的上端部107附近，横向延长第一部分113，在正面通到内部空间22中。

当支承构件80安装在导轨81上时，每个上凹槽110配置成滑动地接纳支承构件80的上凸起93。

该上凸起93经过插入部分111，插入在上凹槽110中。

每个支承构件80配置成安装在导轨81上，主体79接纳在安装壁105之间，下凸起94接纳在下凹槽109中，上凸起93接纳在上凹槽110中。

应当指出，盖41的爪104接纳在操纵杆95的臂102之间。

在图10和11上，支承构件80在低位或者第二位置安装在导轨81上，管件9接纳在该支承构件80中。

在该低位，上凸起93均支承在上凹槽110的下底部115上，以致下底部115限定支承构件80的低位。

换句话说，每个上凸起93形成下定位凸起，而上凹槽110的每个第一部分113形成第一下定位凹槽或者止动件，其配置成接纳上定位凸起，限定第二预定位置。

在该低位，薄管8一般直立定向在容器10中，薄管8的接纳区域12浸没在液态区域17中，薄管8的开口14紧靠地位于液态区域17之上，处于氮浴11的气态区域18，位于氮浴11上面的环境空气区域82之下。

在该低位，薄管8一般直立定向，但是，相对于垂直线略微倾斜。

在该低位，薄管8完全与氮接触，部分地处于浴11的液态区域17，部分地处于浴11的气态区域18。

因此，薄管8在其整个长度上，从接纳物质的接纳区域12直至薄管的开口14，得到冷却。

薄管8的开口14位于氮浴11的气态区域18，可使薄管8的内部容积(至少部分地专用于物质)不注以液态氮，而是注以气态氮，其比环境空气冷，因此，通过对流将环境空气逐出薄管8。

因此，薄管8由氮冷却，不仅通过薄管8的外端面与液态氮和气态氮的直接接触进行冷却，而且也通过薄管8的内端面与气态氮的直接接触进行冷却。

在图12和13上，支承构件80由使用者从低位(第二位置)升高，处于高位或者第一位置。

在该高位，上凸起93支承在上凹槽110的上底部116上，以致上底部116限定支承构件80的高位。

换句话说，每个上凸起93这里也形成上定位凸起，而上凹槽110的每个第二部分114形成第二上定位凹槽，其配置成接纳上定位凸起，限定第一预定位置。

在该高位，接纳在支承构件80中的管件9的薄管8在容器10中直立定向，薄管8的接纳区域12浸没在氮浴11的液态区域17中，薄管8的开口14位于氮浴11之上，处于氮浴11上面的环境空气区域82。

因此，开口14位于气态区域18之上，这里，该区域18之上约20毫米。

在该高位，可以通过其开口14插入卡环7，其在薄管8中具有待玻璃化物质，其易于操作，因为其位于盖的上边。

应当指出，为使支承构件80从低位进入高位，使用者这里握持操纵杆95，向上提拉，直至每个上凸起93相对于上凹槽110的第二部分114，然后平拉，使上凸起93插入在该第二部分114中。

应当指出，在这种移动过程中，每个上凸起93和每个下凸起94，分别由上凸起93插入在其中的上凹槽110的第一部分113和由下凸起94插入在其中的下凹槽109，进行滑动导向。

因此，上凸起93和下凸起94形成导向凸起，而上凹槽110的第一部分113和导轨81的下凹槽109形成导向凹槽，其基本上竖直地、至少部分地沿导轨81延伸，另外，配置成当支承构件80从其第二预定位置向其第一预定位置移动时，滑动地接纳导向凸起。

现在来说明具有待保存生物材料的物质借助于上述系统1的玻璃化方法，然后说明反玻璃化方法。

管件9的薄管8布置在支承构件80中，然后，支承构件80在容器10的盖41上安装在低位，以致薄管8在容器10中直立定向，其接纳区域12浸没在氮浴11的液态区域17中，其开口14紧靠地位于液态区域17之上，处于氮浴11的气态区域18。

薄管8在预定时间期间处于该位置，以便冷却到所需温度。

一旦薄管8达到所需温度，支承构件80就从低位向高位升高，以致薄管8在容器中直立定向，其接纳区域12始终浸没在氮浴的液态区域17中，其开口14位于氮浴11之上，处于氮浴11上面的环境空气区域。

因此，在预先放置一定量待玻璃化物质的槽6上，管件9的卡环7由开口14插入在薄管8中，以致槽6和接纳在槽6中的物质量处于薄管8的接纳区域12。

在这种情况下，薄管8在其第一端部13处由一个熔接装置进行密封，而其始终在支承构件80中保持在高位，因此，管8的接纳区域12始终浸没在液氮中。

一旦薄管8予以密封，支承构件80就向其低位移动，以致薄管8重新完全浸入在氮浴11中，部分地处于液态区域17，部分地处于气态区域18。

在这种情况下，多隔间杯形件60插入在接纳支承件57的套筒58中，而接纳支承件57处于贮存位置。因此，多隔间杯形件60基本上竖直，至少部分地接纳在容器10中，即至少部分地浸入在氮浴11中。

在这种情况下，接纳支承件57从其贮存位置向其装载/卸载位置转动移动，以致多隔间杯形件60倾斜，至少部分地浸入在液氮浴11的液态区域17中。特别是，在该装载/卸载位置，套筒58的开口63至少部分地浸没在浴11的液态区域17中。

在这种情况下，管件9的薄管8在其第一端部13和第二端部15处均予以封闭，管件9从其接纳在其中的、处于低位的支承构件80进入到多隔间杯形件60，同时大部分保持浸没在氮浴11中，特别是液态区域17中。

在这种情况下，接纳支承件57前进到贮存位置，在该位置，杯形件60基本上竖直。

接纳支承件57和杯多隔间形件60配置成，在该贮存位置，至少接纳在多隔间杯形件60中的每个管件9的薄管8的接纳区域12浸没在氮浴11的液态区域17中。

因此，具有已玻璃化物质的管件9可以与多隔间杯形件60一起输送到容器10外，贮存在专用场所。

为了进行反玻璃化，已玻璃化的管件9从其贮存地取出，然后布置在多隔间杯形件60中。

多隔间杯形件60送到系统1前，插入容器10中在其接纳支承件57中。

接纳支承件57枢转至其装载/卸载位置，在该位置，多隔间杯形件60倾斜。

因此，管件9从多隔间杯形件60取出，然后经过薄带形开口56，送到容器10的内部空间22的由隔壁55限定的部分中。

管件9由处于抬起位置的开启装置64经通道52输送到切割部分49。

开启装置64从其抬起位置进入其平放位置，以便借助于切割件67在其第一端部13处切开薄管8，以便操作卡环7。

开启装置64从其平放位置进入其抬起位置，因此，具有切开管8的管件9从切割部分49输送到取出部分50，薄管8在此插入在支架68的一个接纳凹槽69中予以保持。在这种情况下，可以从管8取出卡环7，回收待反玻璃化物质。

在未示出的实施例中：

-系统或多或少具有玻璃化部分，这些部分可以不同地定位在盖中，通常定位在容器中；例如，其可位于过渡部分的两侧；

-系统可配置成使支承构件因而使管件定位在预定定位的另一个中，其例如位于上述第一和第二预定位置之间，乃至高于第一位置，其中，管件不浸入或者差不多不浸入在浴的液态区域中，甚至相反，低于第二位置，其中，管件完全或者差不多完全浸入在浴的液态区域中；

-开启装置和/或支架不通过盖安装在容器上，而是直接安装在容器上；

-支承构件主体的侧翼之一没有凸起；

-导轨仅具有一个安装壁；

-定位凸起布置在导轨的侧翼上，而不是支承构件主体上，而凹槽布置在支承构件主体上，而不是导轨的侧翼上；

-支承构件不滑动地安装在导轨上，而是通过一个铰接件安装在导轨上，所述铰接件配置成支承构件例如通过一个导向机构进行活动和可拆卸；

-容器不呈平行六面体形，而是具有另一种形状，例如圆柱形；

-盖可以不同地布置在容器上，玻璃化部分、过渡部分、取出部分、切割部分和贮存部分也可以彼此不同地加以布置；和/或

-系统的使用环境可以是其环境空气类似于大气的厅室，或者是其温度和/或压力可控的厅室。

许多其他实施例可以视具体情况而定，在这方面，应当指出，本发明不局限于所述和所示的实施例。

Claims (17)

1.物质低温玻璃化系统，所述物质具有待保存生物材料，物质接纳在包装壳(9)中，所述包装壳具有预定尺寸的薄管(8)，薄管在第一端部(13)具有开口(14)，在与所述第一端部(13)相对的第二端部(15)附近予以封闭，所述包装壳(9)是所述物质的包装装置的组成部分，除了所述包装壳(9)以外，包装装置还具有接纳支承件(7)，接纳支承件配置成接纳预定量的所述物质以及用于插入在所述薄管(8)内，以致所述预定量的所述物质处于所述薄管(8)的接纳区域(12)中，接纳区域与所述薄管(8)的所述开口(14)保持一定距离；

所述物质低温玻璃化系统(1)具有容器(10)和至少一个支承构件(80)，所述容器配置成装入制冷剂浴(11)，所述支承构件(80)配置成按照预定定向保持所述薄管(8)和用于在所述容器(10)上安装在第一预定位置，在该第一预定位置中，所述薄管(8)直立在所述容器(10)中定向，所述薄管(8)的所述接纳区域(12)浸没在所述制冷剂浴(11)的液态区域(17)中，所述制冷剂在液态区域呈液态，所述薄管(8)的所述开口(14)位于所述制冷剂浴(11)上方，处于所述制冷剂浴(11)上面的环境空气区域(82)，以使所述物质的所述接纳支承件(7)插入在所述薄管(8)中；

所述物质低温玻璃化系统的特征在于，所述支承构件(80)配置成在所述容器(10)上安装在低于所述第一预定位置的至少一个第二预定位置，在所述第二预定位置中，所述薄管(8)直立在所述容器(10)中定向，所述薄管(8)的所述接纳区域(12)浸没在所述液态区域(17)中，薄管(8)的所述开口(14)紧靠地位于所述液态区域(17)上方，处于所述液态区域(17)上面的所述制冷剂浴(11)的所述制冷剂呈气态的气态区域(18)中，位于所述制冷剂浴(11)上面的所述环境空气区域(82)下方，以及所述支承构件配置成从所述第二预定位置向所述第一预定位置升高。

2.根据权利要求1所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，物质低温玻璃化系统具有至少一个用机械方法固定于所述容器(10)的导轨(81)，所述支承构件(80)沿基本上竖直的方向活动地安装在所述导轨上，以便从所述第二预定位置进入所述第一预定位置，反之亦然，即从所述第一预定位置进入所述第二预定位置。

3.根据权利要求2所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，所述支承构件(80)具有至少一个定位凸起(93)，所述导轨(81)具有第一定位凹槽(113)和第二定位凹槽(114)，第一定位凹槽和第二定位凹槽每个都配置成接纳所述至少一个定位凸起并分别限定所述第一预定位置和第二预定位置。

4.根据权利要求2所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，所述支承构件(80)滑动地安装在所述导轨(81)上。

5.根据权利要求4所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，所述支承构件(80)具有至少一个导向凸起(94)，所述导轨(81)具有至少一个导向凹槽(109)，导向凹槽大致竖直地并至少部分地沿所述导轨延伸，并且导向凹槽配置成当所述支承构件从其第二预定位置向其第一预定位置移动时，滑动地接纳所述至少一个导向凸起。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，支承构件(80)具有U形主体(79)，U形主体具有底部(78)和相对的侧翼(77)，底部(78)和侧翼一起限定用于所述包装壳(9)的所述薄管(8)的槽座(83)，所述槽座通过侧开口(88)纵向通到所述底部的相对侧，所述侧开口配置成接纳直立定向的薄管，以便其插入在所述槽座中。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，所述支承构件(80)在下端部(85)一侧配有固定所述薄管(8)的至少一个固定件，在与其下端部相对的上端部(84)一侧配有保持所述薄管的保持钩(90)。

8.根据权利要求7所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，所述支承构件(80)配置成所述薄管(8)锁定就位在所述支承构件上，在所述至少一个固定件与所述保持钩(90)之间至少部分地纵向弯曲。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，所述物质低温玻璃化系统(1)具有盖(41)，盖安装在所述容器(10)的凸缘(44)上，并从所述液态区域(17)悬伸，所述支承构件(80)活动地安装在所述盖上，且穿过所述盖。

10.根据权利要求9所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，所述盖(41)定位在所述制冷剂浴(11)的所述气态区域(18)中。

11.根据权利要求10所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，所述容器(10)具有隔热外壁(25)和密封内壁(26)，隔热外壁和密封内壁至少部分地限定接纳制冷剂浴(11)的内部空间(22)，所述隔热外壁具有内凸肩(27)，内凸肩布置在所述容器的上部，所述密封内壁具有外延伸段(28)，外延伸段布置在所述容器的上部，支承在所述隔热外壁的所述内凸肩上，所述外延伸段形成所述容器的所述凸缘，所述盖定位在所述凸缘上。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，物质低温玻璃化系统具有多隔间杯形件(60)和接收支承部(57)，多隔间杯形件配置成输送多个所述包装壳(9)，该接收支承部至少部分地接纳在所述容器(10)中并配置成可拆卸地接纳所述多隔间杯形件，以致多个所述包装壳中每个的薄管(8)的至少接纳区域(12)浸没在所述制冷剂浴(11)的所述液态区域(17)中。

13.根据权利要求12所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，所述多隔间杯形件(60)的所述接收支承部(57)在贮存位置与装载/卸载位置之间是能转动活动的，在贮存位置，所述多隔间杯形件基本上竖直，在装载/卸载位置，所述多隔间杯形件倾斜并至少部分地浸入在所述制冷剂浴(11)的所述液态区域(17)中；借助于此，所述物质低温玻璃化系统(1)配置成，使在第一端部(13)和第二端部(15)每个端部处封闭的一所述包装壳(9)至少从所述支承构件(80)进入到所述多隔间杯形件，同时保持大部分浸没在所述制冷剂浴中。

14.根据权利要求12所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，物质低温玻璃化系统具有开启装置(64)，开启装置配置成在所述第一端部(13)和第二端部(15)之一处切开所述包装壳(9)的所述薄管(8)，并且开启装置在所述多隔间杯形件(60)附近安装在所述容器(10)上。

15.根据权利要求14所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，物质低温玻璃化系统具有支架(68)，支架在所述开启装置(64)附近安装在所述容器(10)上，且具有多个凹槽(69)，支架的每个凹槽都配置成使包装壳(9)的薄管(8)保持在直立位置，薄管在所述第一端部(13)和第二端部(15)之一处开口，所述支架配置成使所述薄管的接纳区域(12)浸没在所述制冷剂浴(11)的液态区域(17)中。

16.根据权利要求1至5中任一项所述的物质低温玻璃化系统，其特征在于，物质低温玻璃化系统具有控制所述容器(10)中所述制冷剂浴(11)的所述液态区域(17)的液位的控制装置(70)。

17.借助权利要求1至16中任一项所述的物质低温玻璃化系统(1)的物质玻璃化方法，所述物质具有待保存生物材料，其特征在于，所述物质玻璃化方法包括下述步骤：

-提供包装物质的包装装置，包装装置具有包装壳(9)和接纳支承件(7)，所述包装壳具有薄管(8)，所述薄管具有预定尺寸，薄管在第一端部(13)具有开口(14)，在与所述第一端部相对的第二端部(15)附近予以封闭，所述接纳支承件配置成接纳预定量的所述物质以及用于插入在所述薄管内，以致所述预定量的所述物质处于所述薄管的接纳区域(12)，接纳区域与所述薄管的所述开口保持一定距离；

-提供装有制冷剂浴(11)的容器(10)；

-提供至少一个支承构件(80)，支承构件配置成安装在所述容器上并且按照预定定向保持所述薄管；

-按照所述预定定向，将所述薄管布置在所述支承构件中；

-使所述支承构件在所述容器上安装在至少一个第二预定位置，在该第二预定位置，所述薄管在所述容器中直立定向，所述薄管的所述接纳区域浸没在所述制冷剂浴的制冷剂呈液态的液态区域(17)中，所述薄管的所述开口紧靠所述液态区域上方，在所述制冷剂浴的气态区域(18)中，并在所述制冷剂浴上方的环境空气区域(82)下方，气态区域在所述液态区域上面并且所述制冷剂在气态区域呈气态；

-使所述支承构件从所述第二预定位置上升到比所述第二预定位置高的第一预定位置，在该第一预定位置，所述薄管在所述容器中直立定向，所述薄管的所述接纳区域浸没在所述制冷剂浴的所述液态区域中，所述薄管的所述开口在所述制冷剂浴上方，位于所述制冷剂浴上面的环境空气区域中，以便能使所述物质的所述接纳支承件插入在所述薄管中；

-使所述物质置于所述接纳支承件上，将所述接纳支承件插入在所述薄管中；以及

-在薄管的第二端部处封闭所述薄管。

Images