CN112056308A - 磁密封式玻璃化组织冷冻保存管 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，属于玻璃化组织保存技术领域，包括管体以及与管体可拆卸连接的盖体；管体内设有永磁体；盖体上设有中空腔体，中空腔体的一端封闭，另一端为喇叭状开口；中空腔体内放置有可与永磁体间产生吸力的球体；球体在永磁体的吸力作用下将喇叭状开口堵住，使中空腔体与管体不连通；当球体克服吸力离开喇叭状开口，中空腔体与管体连通，中空腔体上设有与外界相通的泄压孔。本发明利用磁性吸引控制为玻璃化组织提供安全而稳定的密闭空间，保证管内组织与液氮在低温环境下的密封的同时，又可保证管内汽化氮的及时释放，实现了管内样本与外界环境的有效隔离，避免了管内气压升高造成的样本保存安全事故的发生。

Description

磁密封式玻璃化组织冷冻保存管

技术领域

本发明涉及玻璃化组织保存技术领域，具体涉及一种磁密封式玻璃化组 织冷冻保存管。

背景技术

在生物医学领域，对细胞等生物材料进行保存的重要方式是低温冷冻， 通常将细胞或组织冻存于-196℃的液氮罐中。

玻璃化作为近年来生物低温保存技术发展最快的研究方向之一，它克服 了常规冷冻过程中所采用的逐渐降温和长时间平衡的缺点，具有操作时间 短、过程较简单、不需要专门的程序降温仪、冻存效果好等优点。玻璃化又 称之为无冰晶技术，冷冻过程采用急速降温，理论上降温速度＞- 1500℃/min，最大限度地避免了冰晶形成，使溶液直接进入玻璃态，玻璃态 固体分子之间的关系与液态相比无明显改变，因而可以避免冰晶所造成的挤压损伤和冻融效应；同时也减少了细胞和冷冻保护剂之间的接触时间，降低 了冷冻保护剂对细胞的毒性，因此，玻璃化冻存的细胞复苏效率很高。

玻璃化冻存技术是目前保存细胞、动植物组织、胚胎及卵细胞等的重要 方法，提供了更快速和高效的冷冻方式，但是玻璃化冷冻也有缺陷，为避免 管体内密闭环境中，因液氮蒸发所引起管内压强增大、无法释放压力而导致 的组织存放安全事故，传统的玻璃化组织冷冻冻存管普遍为开放式设计，无 法满足独立密封保存样本的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对玻璃化组织快速高效冷冻，且能够实现管 内泄压和隔离转换的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，以解决上述背景技术 中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明提供一种磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，该磁密封式玻璃化组 织冷冻保存管包括：

管体以及与所述管体可拆卸连接的盖体；

所述管体内设有永磁体；

所述盖体上设有中空腔体，所述中空腔体的一端封闭，所述中空腔体的 另一端为喇叭状开口；

所述中空腔体内放置有可与所述永磁体间产生吸力的独立的球体；

所述球体在所述永磁体的吸力作用下将所述喇叭状开口堵住，使所述中 空腔体与所述管体不再相通；当所述球体克服所述吸力离开所述喇叭状开 口，所述中空腔体与所述管体连通；

所述中空腔体上设有与外界相通的泄压孔。

优选的，所述中空腔体设于所述盖体的外表面上。

优选的，所述盖体的厚度由四周向中心处逐渐减小，在所述盖体的内表 面形成弧形凹陷，所述弧形凹陷与所述喇叭状开口相通。如此，在盖体下表 面形成的弧形凹陷便于管体内的气体汇集并通过喇叭状开口进入中空腔体。

优选的，所述永磁体设于所述管体的底部。

优选的，所述管体的底部设有盲孔，所述永磁体内嵌于所述盲孔内。

优选的，所述球体的直径大于所述泄压孔的直径。

优选的，所述中空腔体的直径大于所述球体的直径，所述喇叭状开口的 口部直径小于所述球体的直径。

优选的，所述管体的开口一端的内壁设有内螺纹，所述盖体的外壁上设 有外螺纹，所述管体和所述盖体通过所述内螺纹和所述外螺纹的配合实现可 拆卸连接。

优选的，所述管体的外表面设有圆周凹陷。

优选的，所述球体由磁性材料制成。

本发明有益效果：永磁体吸引球体堵住喇叭状开口，实现了管体内玻璃 化组织的密封隔离，管体内液化氮汽化使管体内气压升高，气压使球体克服 吸引力离开喇叭状开口，管体内的气态氮通过泄压孔流出，实现管体的泄 压。利用磁性吸引控制为玻璃化组织提供一个安全而稳定的有条件的密闭空 间，保证管内组织与液氮在低温环境下的密封的同时，又可保证管内汽化氮 的及时释放泄压，实现了管内样本与外界环境的有效隔离，避免了管内气压 升高造成的样本保存安全事故的发生。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的 描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管的主视结构 图。

图2为本发明实施例所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管的剖视结构 图。

图3为本发明实施例所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管的配套工具结 构图。

其中：1-管体；2-盖体；3-永磁体；4-中空腔体；5-喇叭状开口；6-球 体；7-泄压孔；8-弧形凹陷；9-盲孔；11-圆周凹陷；12-支脉状载体；13-卡 块；14-横杆；15-连接柱；16-底座；17-容纳腔；18-磁极；19-卡槽。

具体实施方式

下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出， 其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功 能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明， 而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语 (包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一 般理解相同的意义。

还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与 现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用 理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式 “一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发 明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元 件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、 操作、元件和/或它们的组。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、 “具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特 征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且， 描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中 以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以 将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不 能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由 此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特 征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确 具体的限定。

在本说明书的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或 元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本 技术的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、 “设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连 接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根 据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。

为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释 说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并 不一定是实施本发明所必须的。

实施例

为了实现玻璃化组织冷冻过程中保存环境的密封以及泄压，本实施例提 供了一种磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，永磁体吸引球体堵住喇叭状开 口，实现了管体内玻璃化组织的密封隔离，管体内液化氮汽化使管体内气压 升高，气压使球体克服吸引力离开喇叭状开口，管体内的气态氮通过泄压孔 流出，实现管体的泄压。

图1为本实施例中玻璃化组织冷冻保存管的主视结构图。如图1所示，磁 密封式玻璃化组织冷冻保存管包括管体1以及与所述管体1可拆卸连接的盖体 2，管体1内以液化氮作为冷冻保存介质，玻璃化组织冷冻保存在管体1内。 如，将盖体2和管体1拆卸分离，将液化氮装满管体1内，将玻璃化组织放入， 将盖体2在连接在管体1上，即可实现玻璃化组织的冷冻保存。

图2为本实施例中玻璃化组织冷冻保存管的剖视结构图。如图2所示，为 了能够实现该保存管内部气态氮的泄压，在盖体2上设置连通外界的泄压孔 7，该泄压孔7连通管体，管体内的液态氮汽化使管体1内气压升高时，气态氮 可通过泄压孔7流出外界，实现管体1内部环境的泄压。

而为了保证泄压完成的管体1内玻璃化组织的密封保存环境，使泄压完成 的管体1不再与泄压孔7连通，在本实施例中，将该泄压孔7设于盖体2上表面 的中空腔体4上，该泄压孔7通过中空腔体4连通管体1的内部。同时在管体1上 设有永磁体3，中空腔体4内放置有可与所述永磁体3间产生吸力的独立的球体 6，中空腔体4的一端封闭，另一端为喇叭状开口5。在不需要泄压时，中空腔 体4内的球体6在永磁体3的吸引力作用下堵住喇叭状开口5，即使管体1不再与 泄压孔7相连通，保证了玻璃化组织在管体1内的密封保存环境。

如图2所示，在本实施例中，为了实现中空腔体4通过喇叭状开口5与管体 1的内部的连通，在所述盖体2的下表面设置弧形凹陷8，该弧形凹陷8为所述 盖体2的厚度由四周向中心处逐渐减小形成，在弧形凹陷8的中心处与所述喇 叭状开口5相通。喇叭状开口5的开口方向朝向管体1的内部，即，该喇叭状开 口5的上部直径大于下部开口的直径。在盖体下表面形成的弧形凹陷便于管体 内的气体汇集并通过喇叭状开口进入中空腔体。

在本实施例中，为了使球体6在中空腔体4内移动顺畅，将所述中空腔体4 的直径设置为大于所述球体6的直径，而为了能够使球体堵住喇叭状开口5并 防止球体6落入管体1内，将所述喇叭状开口5的口部直径设置为小于所述球体 6的直径。

如图2所示，为了使永磁体3稳定的提供对球体6的吸引力，将所述永磁体 3设于所述管体1的底部，使永磁体3正对管体1顶部的盖体2上的中空腔体4， 中空腔体4为圆柱形，管体1也为圆柱形，中空腔体4处于盖体2的中心处，与 管体1同轴。

在本实施例1中，永磁体3为薄片状，球体6由磁性材料制成，或由铁制 成。薄片状永磁体可对由磁性材料制作的球体6或由铁制成的球体6产生吸引 力。

薄片状永磁体嵌于管体1的底部管壁内的盲孔9内。本实施例中，为了实 现管体1和盖体2的可拆卸连接，在所述管体1的开口一端的内壁设有内螺纹， 所述盖体2的外壁上设有外螺纹，所述管体1和所述盖体2通过所述内螺纹和所 述外螺纹的配合实现可拆卸连接。

如图2所示，在盖体2的弧形凹陷8上设置螺纹孔，玻璃化组织的支脉状载 体12可通过螺纹孔连接在盖体2上，所述管体1的外表面设有圆周凹陷11。该 圆周凹陷11可用于利用夹持工具夹持管体1。

如图1、图2所示，在本发明的另一个实施例中，当对玻璃化组织进行保 存时，首先使用配套工具卡持盖体2，该配套工具内部磁极18吸引中空腔体4 内的球体6至中空腔体的顶部，在液氮内固定组织后，中空腔体4及管体1内充 满液氮，使用夹持工具夹持住管体1，使用配套工具旋拧盖体2，拔除配套工 具，受管体1上永磁体的吸引，球体6落至中空腔体4底部，堵住喇叭状开口 5，此时，冻存管密闭环境完成。当管体1内液氮蒸发形成的微正压达到一定 程度，球体被顶起进行泄压。

如图3所示，配套工具可以为如下结构：

横杆14连接有连接柱15，连接柱15连接底座16，底座16上设有可将盖体2 上的中空腔体4插入的容纳腔17；容纳腔17的两侧设有可将盖体2上中空腔体4 两侧的卡块13卡入的卡槽19，容纳腔17的顶端设磁极18。将盖体2上的中空腔 体4以及两侧的卡块13分别插入容纳腔17和卡槽19内，通过旋拧横杆14可将盖 体2与管体1进行旋拧实现螺纹连接。

综上所述，本发明实施例所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，所述 球体6在所述永磁体3的吸力作用下将所述喇叭状开口5堵住，使所述中空腔体4与所述管体1不连通；当所述球体6克服所述吸力离开所述喇叭状开口5，所 述中空腔体4与所述管体1连通。永磁体3吸引球体6堵住喇叭状开口，实现了 管体1内玻璃化组织的密封隔离，管体1内液化氮汽化使管体内气压升高，气 压使球体6克服吸引力离开喇叭状开口5，管体1内的气态氮通过泄压孔7流 出，实现管体的泄压。

上述磁密封式玻璃化组织冷冻保存管利用磁性吸引控制为玻璃化组织提 供一个安全而稳定的有条件的密闭空间，保证管内组织与液氮在低温环境下 的密封的同时，又可保证管内汽化氮的及时释放泄压，实现了管内样本与外 界环境的有效隔离，避免了管内气压升高造成的样本保存安全事故的发生。

在临床应用及封闭样本的保存中，解决了因要求样本隔离和不得不选择 程序化冷冻的窘境，扩展了更多玻璃化冷冻使用场景。解决长久以来玻璃化 冷冻无法满足法律及原则文件的样本隔离要求。在满足封闭保存的要求下， 使用玻璃化冷冻大大压缩样本保存的时间。并可根据支脉状载体的不同，拓 展应用于更多种类样本的玻璃化冷冻密封保存。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本 领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护 范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公 开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明公开的技术方案 的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或 变形，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，其特征在于，包括：

管体(1)以及与所述管体(1)可拆卸连接的盖体(2)；

所述管体(1)上设有永磁体(3)；

所述盖体(2)上设有中空腔体(4)，所述中空腔体(4)的一端封闭，所述中空腔体(4)的另一端为喇叭状开口(5)；

所述中空腔体(4)内放置有可与所述永磁体(3)间产生吸力的独立的球体(6)；

所述球体(6)在所述永磁体(3)的吸力作用下将所述喇叭状开口(5)堵住，使所述中空腔体(4)与所述管体(1)不连通；当所述球体(6)克服所述吸力离开所述喇叭状开口(5)，所述中空腔体(4)与所述管体(1)连通；

所述中空腔体(4)上设有与外界相通的泄压孔(7)。

2.根据权利要求1所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，其特征在于：所述中空腔体(4)设于所述盖体(2)的外表面上。

3.根据权利要求2所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，其特征在于：所述盖体(2)的厚度由四周向中心处逐渐减小，在所述盖体(2)的内表面形成弧形凹陷(8)，所述弧形凹陷(8)与所述喇叭状开口(5)相通。

4.根据权利要求1所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，其特征在于：所述永磁体(3)设于所述管体(1)的底部。

5.根据权利要求4所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，其特征在于：所述管体(1)的底部设有盲孔(9)，所述永磁体(3)内嵌于于所述盲孔(9)内。

6.根据权利要求5所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，其特征在于：所述球体(6)的直径大于所述泄压孔(7)的直径。

7.根据权利要求6所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，其特征在于：所述中空腔体(4)的直径大于所述球体(6)的直径，所述喇叭状开口(5)的口部直径小于所述球体(6)的直径。

8.根据权利要求1所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，其特征在于：所述管体(1)的开口一端的内壁设有内螺纹，所述盖体(2)的外壁上设有外螺纹，所述管体(1)和所述盖体(2)通过所述内螺纹和所述外螺纹的配合实现可拆卸连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，其特征在于：所述管体(1)的外表面设有圆周凹陷(11)。

10.根据权利要求1-8任一项所述的磁密封式玻璃化组织冷冻保存管，其特征在于：所述球体(6)由磁性材料制成。

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