CN113016776A - 载体、抽真空装置与组织冻存系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种载体、抽真空装置与组织冻存系统，所述载体具有至少一个用于装载组织的冷冻腔，所述冷冻腔与组织接触的接触面具有多个导流孔。所述载体可与抽真空装置配合，利用真空抽吸组织表面的多余液体，例如保护剂，并使液体沿导流孔排出所述冷冻腔，从而减少组织与高浓度保护剂长时间接触可能带来的毒性损伤。此外，将多余液体排出还可降低组织的冻存体积，提高冷冻时的降温速率。特别地，所述抽真空装置还能够对所述载体进行真空封装，使密封用的覆膜贴紧组织，从而减少液氮和组织之间的热阻，同样可提高冷冻时的降温速率，防止组织内形成冰晶对组织造成不可逆损伤。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种载体、抽真空装置与组织冻存系统。
背景技术
卵巢组织冻存是辅助生殖及肿瘤领域备受关注的话题，对于青春期前的女性，无法产生成熟卵母细胞进行放化疗前的生殖力保存，卵巢组织冻存是其保存生育能力的重要途径之一。卵巢组织的低温保存方法主要有慢速冻存和玻璃化冻存。其中慢速冻存需要运用专有的程序降温设备，降温所需时间较长，操作复杂，且在降温过程中容易形成细胞内部冰晶对卵巢组织造成不可逆的损伤，因此在临床上限制了卵巢组织慢速冻存的应用推广。相较之下，玻璃化冻存将卵巢组织放入高浓度保护剂中，然后运用载体装载放入液氮中降温保存，可实现组织快速冷却并形成玻璃态，避免了细胞内部冰晶形成。研究表明，玻璃化冻存卵巢组织的冻后效果优于慢速冻存，且玻璃化冻存操作简单，耗时短，在临床上有较好的应用前景。
玻璃化冻存需要较快的降温速率及高浓度保护剂，两个因素相互影响，提高降温速率，可减小玻璃化所需保护剂浓度。降温速率与组织残留溶液体积、液氮间的传热热阻、载体材质及厚度等诸多因素相关。现有的卵巢组织玻璃化冻存的载体主要是冷冻麦管、针刺式载体或不锈钢片等。其中冷冻麦管仅能冻存小体积卵巢组织，组织剪碎切割的过程中可能造成卵泡损失，移植后的激素分泌维持时间较短。常用的针刺式冷冻载体将会对卵巢组织造成不可逆的机械损伤，且操作时组织易从钢针脱落。不锈钢片载体加载后难以吸去附着于组织的多余溶液，冻存体积较大，影响冷冻时的降温速率，不利于玻璃化，因此未在加载保护剂之后吸去多余液体对冷冻速率带来了较大的影响。
此外，临床医学上还常用封闭式的冻存载体，以防止液氮中存在的病菌带来交叉感染。现有的封闭方法大多为套管法及覆膜法，但套管及覆膜与组织间缝隙内存在的空气的传热热阻较大，影响组织降温速率，组织内可能形成冰晶，带来较大的冰晶损伤。另外，采集患者卵巢组织后，需要冷冻保存多份样本备用，若使用市面上常用载体，无法实现高通量冻存，一位患者需要多个载体用以保存组织，但载体单价高，导致冻存成本也高。而且，玻璃化后，还需要将带有组织的载体置于液氮统一管理保存，此时，需要手写或打印患者信息贴在载体外部，但取用时难以确认信息，不便于管理。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种载体、抽真空装置与组织冻存系统，以提高组织尤其是卵巢组织玻璃化冻存的降温速率，防止组织内部形成冰晶对组织造成不可逆损伤。
本发明的另一目的是提供一种载体、抽真空装置与组织冻存系统，以解决现有载体价格高昂、无法实现高通量冻存，且不方便管理患者信息的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种载体，用于组织的冻存，所述载体具有至少一个冷冻腔，所述冷冻腔与组织接触的接触面上设置有多个导流孔，多个所述导流孔用于真空抽吸组织表面的液体，并使液体通过多个所述导流孔排出所述冷冻腔。
可选的，所述冷冻腔与组织接触的接触面包括底面及与所述底面邻接的侧面，所述侧面相对于所述底面具有坡度。
可选的，所述冷冻腔的与组织接触的接触面的横截面的形状为U形、半圆形或半椭圆形。
可选的，所述载体具有多个所述冷冻腔，多个所述冷冻腔沿所述载体的轴向间隔分布。
可选的，所述导流孔具有进口和出口，所述进口设置在所述冷冻腔与组织接触的接触面上，所述出口远离所述冷冻腔与组织接触的接触面，且所述进口的横截面积大于所述出口的横截面积。
可选的，所述导流孔的横截面积自所述进口向所述出口方向依次递减。
可选的，所述载体上设置有信息记录体，所述信息记录体记载有能够被外部读取的患者信息，所述信息记录体包括二维码和/或RFID芯片。
根据本发明的第二方面，提供了一种抽真空装置，用于与本发明任一技术方案所述的载体配合，以真空抽吸组织表面的液体，所述抽真空装置包括安装座和真空泵；所述安装座具有用于放置载体的放置腔；所述真空泵通过所述放置腔与所述载体上的多个所述导流孔连通，用于真空抽吸放置在所述载体上的组织表面的液体。
可选的，所述抽真空装置还包括用于真空封装载体的覆膜，所述覆膜上设置有开口，且所述安装座上设置有真空封装口，所述真空封装口分别与所述开口以及所述真空泵连接。
可选的，所述放置腔的形状与所述载体的形状相匹配。
根据本发明的第三方面，提供了一种组织冻存系统，包括本发明任一技术方案所述的载体和本发明任一技术方案所述的抽真空装置。
可选的，所述组织冻存系统还包括吸水结构，设置在所述载体和所述放置腔之间，所述吸水结构用于吸收从所述导流孔排出的液体。
可选的，所述组织为卵巢组织。
与现有技术相比，本发明的载体、抽真空装置与组织冻存系统具有以下优点：
第一、通过将载体与抽真空装置配合，即可利用抽真空装置经由多个导流孔抽吸组织表面的多余液体，例如保护剂，并将多余液体沿导流孔排出冷冻腔。这样做，可防止组织与高浓度保护剂长时间接触所带来的毒性损伤。此外，将多余液体排出冷冻腔还可降低组织的冻存体积，提高冷冻时的降温速率。
第二、通过在载体上设置信息记录体，例如RFID芯片和二维码，不仅可以准确记录患者信息，并且方便在提取时快速进行信息确认，避免在环境温度下长时间停留对组织样品造成潜在损害，还可提供确认患者信息的双重保障，避免信息错误带来的伦理道德问题。
第三、冷冻腔与组织接触的接触面具有底面以及与底面邻接的侧面，且侧面相对于底面具有一定的坡度，即放置组织的表面具有一定的坡度，例如冷冻腔的与组织接触的接触面的横截面的形状可设置为U形、半圆形或半椭圆形，使得组织表面的液体可利用自身重力形成向下的聚集作用，提高液体渗出效率。
第四、在实际使用时，还通过覆膜真空封装载体，使覆膜贴紧组织，极大地减小了液氮与组织之间的传热热阻，能够进一步提高冷冻时的降温速率，有助于减少冰晶形成，提升冷冻效果。
附图说明
图1是本发明一实施例的载体的立体结构示意图；
图2是图1所示实施例的载体的主视结构示意图；
图3是本发明一实施例的抽真空装置的立体结构示意图；
图4是图3所示实施例的抽真空装置的主视结构示意图；
图5是本发明一实施例的组织冻存方法的流程图。
附图标记说明：
100-载体；101-手持部；102-RFID芯片；103-冷冻腔；104-导流孔；105-二维码；
200-抽真空装置；201-安装座；202-放置腔；203-真空封装口；204-真空泵。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图和实施例对本发明作进一步说明。但可以理解，本发明并不局限于下面所描述的具体实施例，本领域的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
应该理解，在以下的描述中，可以基于附图进行关于在各部件“上”和“下”的指代。诸如“在…之下”、“在…下面”、“下面的”、“上面的”等空间术语，目的是容易描述附图中所示的一个部件和另一个部件的位置关系，除图中所示的方位之外，空间关系术语可以包括使用或操作中的装置的各种不同的方位。装置可以以其它方式定位，例如旋转90度或在其它方位，并且通过在此使用的空间关系描述进行相应的解释。
在具体说明本发明之前，在此先说明本发明之主要原理与思想。如背景技术，现有技术在卵巢组织的玻璃化冻存时，降温速度慢，容易产生冰晶，对组织造成不可逆损伤的问题。针对该技术问题，本发明的核心思想是提供一种载体、抽真空装置与组织冻存系统，旨在通过真空吸除组织表面的多余液体，以减少冻存体积，提高降温速率。在去除多余液体后，还可利用覆膜对载体进行真空封装，使密封用的覆膜贴近组织，极大地减小了液氮与组织之间的传热热阻，提高了降温速率，防止内部形成冰晶对组织造成不可逆损伤。
以下结合图1-5对本发明一实施例提供的载体、抽真空装置与组织冻存系统进行说明。
请参考图1和图2，其分别为本发明一实施例的载体100的立体结构示意图和主视结构示意图。如图1和图2所示，载体100具有至少一个冷冻腔103，冷冻腔103可用于装载组织，尤其是卵巢组织。而且冷冻腔103与组织接触的接触面上设置有多个导流孔104。导流孔104具有进口和出口，所述进口设置在冷冻腔103与组织接触的接触面上，所述出口远离冷冻腔103与组织接触的接触面。较佳的，所述进口的横截面积大于所述出口的横截面积，以使导流孔104呈上宽下窄结构，可以理解为，导流孔104靠近组织侧的孔径较大，使得导流孔104与组织接触的进口区段较宽，以便于增大接触面，大面积收集液体，而远离组织的出口区段较窄，有助于提高液体排出效率。可选的，导流孔104的横截面积自所述进口向所述出口方向依次递减。
本实施例还提供一种抽真空装置200，请参考图3和图4，其分别为抽真空装置200的立体结构示意图和主视结构示意图。抽真空装置200用于与载体100相配合，其包括安装座201，安装座201具有放置腔202，放置腔202用于放置载体100。此外，抽真空装置200还包括用于抽真空的动力设备，所述动力设备例如为真空泵204。在载体100定位在放置腔202内后，所述动力设备可通过放置腔202与载体100上的多个导流孔104连通，从而真空抽吸载体上放置的组织表面的液体。以真空泵204为例，所述真空泵204可从载体100的底部进行抽吸，利用载体100的上下侧压差，使空气流动，以带动载体100上方组织表面的多余液体通过导流孔104向下排出。
本实施例中，冷冻腔103与组织接触的接触面包括底面及与所述底面邻接的侧面，可选的，所述侧面相对于底面具有一定的坡度。可选的，所述坡度的坡比范围在1:3到1:1之间。坡度的设置，便于组织表面的液体通过自身重力形成向下的聚集作用，提高液体渗出效率。进一步，冷冻腔103与组织接触的接触面的横截面的形状可设置为U形，从而可利用液体自身重力，使液体在冷冻腔103的中央凹陷处集中，提高液体渗出效率。在另一实施例中，冷冻腔103与组织接触的接触面的横截面的的形状还可设置为半圆形或半椭圆形等规则形状，也可设置为异形等具有坡度的不规则形状。
可选的，冷冻腔103的数目为多个，多个冷冻腔103可沿载体100的轴向间隔分布，且多个冷冻腔103之间彼此独立。进一步的，冷冻腔103例如为三个或四个。因此，一个载体100能够储存多个组织样本，实现高通量存储。而现有的一个载体通常仅能存储一个组织样本，由于每人/次冻存通常需准备3-4个样本备用，为保证样本数，患者需一次性购买多个载体，而每个载体单价较高，总费用较为高昂。但是，本发明实施例提供的载体100实现了高通量存储，有效降低了成本，且方便统一管理患者信息。
可选的，载体100上还设置有信息记录体，所述信息记录体记载有能够被外部读取的患者信息，所述信息记录体包括二维码105和/或RFID芯片102。较佳的，载体100上同时设置有二维码105和RFID芯片102，可提供患者信息确认的双重保障。具体的，RFID芯片包埋在手持部101内部，RFID芯片102用于记录患者信息，无需手写，避免了油墨带来的潜在污染危险，且数据记录更加准确。二维码105用于二次记录患者信息，减少由于操作者失误造成的信息错误，另外可在放入液氮冷冻前扫描读取患者信息，用以记录存放位置，方便医院实现大通量管理。此外，扫描二维码所用时间较短，快速高效，能够减少所述组织在冷冻前与高浓度保护剂接触时间，从而减小组织所受毒性损伤，提高冷冻效果。
本实施例中，载体100整体呈杆状。载体100包括相对设置的头部和尾部，所述头部设置有二维码105，可以直接印刷，也可以打印在标签上然后粘贴在载体100的头部，所述尾部为手持部101，可用于握持。手持部101设置有RFID芯片102，而冷冻腔103位于二维码105和RFID芯片102之间。较佳的，载体100的长度足够长，以便设置多个冷冻腔103，多个冷冻腔103沿载体100的轴向依次间隔排布，并彼此独立。较佳的，载体100上用于设置冷冻腔103的区段为薄壁结构，例如多个冷冻腔103可依次设置为U形、半圆形及半椭圆形薄壁结构。应理解，本发明的载体100不限于杆状这一形状，该设置方式仅为本发明一较佳的实施例，例如载体100还可呈方块状或圆块状等规则形状或不规则形状。
放置腔202的形状与载体100的形状优选相匹配，便于准确定位载体100，使用更方便。本实施例中，载体100的横截面呈U形，因此，放置腔202的横截面呈与之对应的U形，在另一实施例中，载体100的横截面可呈半圆形或半椭圆形等规则形状，也可设置为异形等具有坡度的不规则形状，相应的，放置腔202的横截面可依次对应设置为半圆形或半椭圆形等规则形状，也可设置为异形等具有坡度的不规则形状。
进一步的，优选载体100和放置腔202之间设置有吸水结构，所述吸水结构用于吸收从导流孔104排出的液体。可选的，所述吸水结构包括纱布和/或泡棉。实际操作时，载体100的大小略小于放置腔202，具体为，放置腔202放置所述吸水结构后的内径等于载体100的外径，以保证所述吸水结构与载体100贴合，提高吸水效果。可选的，放置腔202的边缘还设有凸台结构，用于固定吸水结构，防止吸水结构移动到放置腔外。垫置所述吸水结构后，所述吸水结构可吸取从导流孔104排出的液体，防止液体在抽真空装置200内堆积，且所述吸水结构可在放置载体100前更换，避免对组织带来污染。
进一步的，抽真空装置200还设置有覆膜，所述覆膜用于对载体100进行封装，可避免多份组织样本在液氮中发生交叉感染。进一步的，覆膜为塑料膜，且覆膜上形成有开口。进一步的，抽真空装置200的安装座201上设置有真空封装口203，真空封装口203分别与覆膜的开口以及真空泵204连接。使用时，在将覆膜套设于载体100后，将所述覆膜的开口与真空封装口203连接，可去除多余空气，使覆膜贴近组织表面，抽真空后可采用热封等手段将所述覆膜的开口密封封装，密封好后将载体100放入液氮中降温保存。本发明通过真空封装可以去除组织与液氮之间的空气热阻，提高降温速率以提高玻璃化效果。
本发明实施例还提供了一种组织冻存系统，包括本实施例的载体100和抽真空装置200。采用本发明的组织冻存系统，通过载体100和抽真空装置200的配合，能够去除载体100装载的组织表面的多余液体，例如卵巢组织上的保护剂，以降低冻存体积。而且利用抽真空装置200对去除保护剂的载体100进行真空封装，可减少液氮和组织之间的热阻。可见，本发明的组织冻存系统减小了冻存体积、降低了传热热阻、提高了降温速率，从而减少冰晶形成，增加玻璃化冻存效果。
相应的，本发明实施例还提供了一种组织冻存方法，可用于冻存组织，例如卵巢组织。请参考图5，其为本发明一实施例的组织冻存方法的流程图。以下以图1-2所示的载体100和图3-4所示的抽真空装置200为例，对本发明的组织冻存方法进行详细说明。应理解，此处仅以载体100和抽真空装置200为一较佳实施例进行说明，实际上，实施本发明的组织冻存方法的装置不限于载体100和抽真空装置200。所述组织冻存方法包括：
首先，执行步骤S1，提供具有冷冻腔103的载体100，且在所述冷冻腔103的接触面上设置多个导流孔104；
接着，执行步骤S2，将组织放置于冷冻腔103，并执行抽真空步骤：
利用抽真空装置200经由多个导流孔104真空抽吸组织表面的液体，使液体通过多个导流孔104排出冷冻腔103。
可选的，在抽真空之后，还包括：封装载体100，并将载体100放入液氮降温储存。
可选的，抽真空装置200包括真空泵204和安装座201，安装座201具有一放置腔202，且在抽真空之前，还包括：在放置腔202内放置吸水结构，并将装载有组织的载体100放置于放置腔202，并在抽真空时，利用真空泵204经由放置腔202和多个导流孔104真空抽吸组织表面的液体。
可见，步骤S2可进一步采用真空泵204作为抽真空装置200的动力设备，可快速除去组织表面的液体且操作简单便捷。实践表明，以真空泵204作为动力设备，抽真空时间在降至10s以内，甚至降至2s时，仍能较好地除去组织表面的液体。随着操作时间的降低，在冷冻前组织与高浓度保护剂的接触时间变少，能够减少组织的毒性损伤。另外，在抽真空之前，于载体100的下方垫置可更换的吸水纱布可以除去从导流孔104排出的液体，防止多余的液体在抽真空装置200内堆积。
可选的，封装载体100的步骤具体为：
将载体100装入覆膜内，并利用抽真空装置200经由所述覆膜的开口抽取覆膜内的空气，且抽取空气之后，密封所述覆膜的开口。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
综上所述，本发明提供的载体、抽真空装置与组织冻存系统可以减少组织冻存体积，提高降温速率，并减少组织由于形成冰晶而造成的不可逆损伤，增加玻璃化冻存效果。此外，利用覆膜还可减少液氮覆膜与组织之间的空气热阻，提高降温速率，可有效减少冰晶形成，减少组织在冻存过程中发生不可逆损伤的几率，并增加玻璃化冻存效果。
上述描述仅是对本发明一些实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (13)
1.一种载体，用于组织的冻存，其特征在于，所述载体具有至少一个冷冻腔，所述冷冻腔与组织接触的接触面上设置有多个导流孔，多个所述导流孔用于真空抽吸组织表面的液体，并使液体通过多个所述导流孔排出所述冷冻腔。
2.如权利要求1所述的载体，其特征在于，所述冷冻腔与组织接触的接触面包括底面及与所述底面邻接的侧面，所述侧面相对于所述底面具有坡度。
3.如权利要求2所述的载体，其特征在于，所述冷冻腔与组织接触的接触面的横截面的形状为U形、半圆形或半椭圆形。
4.如权利要求1所述的载体，其特征在于，所述载体具有多个所述冷冻腔，多个所述冷冻腔沿所述载体的轴向间隔分布。
5.如权利要求1所述的载体，其特征在于，所述导流孔具有进口和出口，所述进口设置在所述冷冻腔与组织接触的接触面上，所述出口远离所述冷冻腔与组织接触的接触面，且所述进口的横截面积大于所述出口的横截面积。
6.如权利要求5所述的载体，其特征在于，所述导流孔的横截面积自所述进口向所述出口方向依次递减。
7.如权利要求1所述的载体，其特征在于，所述载体上设置有信息记录体，所述信息记录体记载有能够被外部读取的患者信息，所述信息记录体包括二维码和/或RFID芯片。
8.一种抽真空装置，用于与如权利要求1-7任一项所述的载体配合，以真空抽吸组织表面的液体，其特征在于，所述抽真空装置包括安装座和真空泵；所述安装座具有用于放置载体的放置腔；所述真空泵通过所述放置腔与所述载体上的多个所述导流孔连通，用于真空抽吸放置在所述载体上的组织表面的液体。
9.如权利要求8所述的抽真空装置，其特征在于，所述抽真空装置还包括用于真空封装载体的覆膜，所述覆膜上设置有开口，且所述安装座上设置有真空封装口，所述真空封装口分别与所述开口以及所述真空泵连接。
10.如权利要求8所述的抽真空装置，其特征在于，所述放置腔的形状与所述载体的形状相匹配。
11.一种组织冻存系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的载体和如权利要求8-10任一项所述的抽真空装置。
12.如权利要求11所述的组织冻存系统，其特征在于，还包括吸水结构，设置在所述载体和所述放置腔之间，所述吸水结构用于吸收从所述导流孔排出的液体。
13.如权利要求11-12中任一项所述的组织冻存系统，其特征在于，所述组织为卵巢组织。
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