CN113907065A - 换液处理芯片和冷冻载杆 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种换液处理芯片，换液处理芯片包括基板、过滤环、吸液件和盖板。基板具有加样槽、排液流道和吸液槽，排液流道为毛细流道，排液流道位于加样槽与吸液槽之间连通加样槽和吸液槽。过滤环位于加样槽内，过滤环仅允许冷冻保护剂的分子通过，细胞无法通过。吸液件位于吸液槽内，用于吸收冷冻保护剂。盖板与基板固定安装，覆盖吸液槽以及排液流道的至少一部分。本申请还提供了一种冷冻载杆，冷栋载杆包括手柄以及上述的换液处理芯片。手柄与换液处理芯片固定连接。本申请方案中能够实现玻璃化冷冻预处理和冷冻处理的过程中只移动一次细胞用于放入加样槽，能够减少细胞转移次数，可以有效地降低人工手动转移细胞的次数和人工操作强度。

Description

换液处理芯片和冷冻载杆

技术领域

本申请涉及辅助生殖技术领域，尤其涉及一种换液处理芯片和冷冻载杆。

背景技术

在辅助生殖领域中，玻璃化冷冻处理在人卵细胞和胚胎的冷冻存储中应用越来越多。玻璃化冷冻处理主要是根据不同的细胞类型，将细胞分次浸泡不同浓度梯度的冷冻保护剂，在渗透压作用条件下，去除细胞体内和细胞外壁的水分，将细胞水分置换成一种可以抗冷冻的冷冻保护剂，然后将细胞快速放置于液氮中进行冷冻存储。在玻璃化冷冻处理过程中，需要多次转移细胞，可能会造成细胞的损伤和丢失，操作强度大，对操作人员的工艺要求较高。

发明内容

本申请提供了一种换液处理芯片和冷冻载杆，用于进行细胞的玻璃化冷冻处理，能够减细胞玻璃化冷冻处理过程中的细胞转移次数。

换液处理芯片包括基板、过滤环、吸液件和盖板。基板具有加样槽、排液流道和吸液槽，排液流道位于加样槽与吸液槽之间，且排液流道连通加样槽和吸液槽。排液流道为毛细流道，吸液槽中的靠近排液流道的相邻侧壁形成夹角。相邻侧壁所围空间属于吸液槽的一部分，排液流道与吸液槽连通的一端位于夹角的顶端。过滤环位于加样槽内，并与加样槽的底面连接；过滤环仅允许冷冻保护剂的分子透过，使得细胞无法透过。吸液件位于吸液槽内，且与夹角的顶端具有间距。吸液件用于吸收冷冻保护剂。盖板与基板固定安装，盖板覆盖吸液槽以及排液流道的至少一部分。

本申请方案中，换液处理芯片内的各部件相互配合作用，使得换液过程中不移动细胞，只需更换加样槽内的冷冻保护剂。冷冻处理过程中也不转移细胞，而是将细胞连同换液处理芯片共同送入液氮中冷冻。实现玻璃化冷冻预处理和冷冻处理的过程中只移动一次细胞放入加样槽，能够减少细胞转移次数，可以有效地降低人工手动转移细胞的次数和人工操作强度，也降低丢失细胞以及对细胞造成损伤的风险。

其中，夹角为优角。

其中，吸液槽中的靠近排液流道的相邻侧壁为平整壁。

其中，排液流道的宽度与吸液槽的宽度的比值范围为1/10-1/5。

其中加样槽为阶梯槽，阶梯槽包括第一槽和第二槽，所示第一槽的开口直径大于第二槽的开口直径；过滤环设于第一槽内，并与第一槽的底面连接，排液流道的一端与第一槽连通。

其中，过滤环的内径大于或等于第二槽的开口直径。

其中，过滤环为中空的环状结构。

其中，过滤环为由若干微柱围绕第二槽围成的栏栅结构，过滤环的微柱凸设于第一槽的底面，过滤环的相邻微柱之间具有间隙，间隙仅允许冷冻保护剂的分子通过，使得细胞无法通过。

其中，过滤环为由多孔质的材料制成的一体式环状结构，过滤环内具有微孔，微孔仅允许冷冻保护剂的分子通过，使得细胞无法通过。

其中，多孔质的材料为多孔质陶瓷或多孔质吸水棉。

其中，过滤环具有锥孔和通孔，锥孔的小径端与通孔连通，锥孔与通孔共同将过滤环贯穿；通孔靠近加样槽的底面，锥孔远离加样槽的底面。

其中，吸液件的高度不超过吸液槽的槽深，和/或，吸液件与夹角的顶端的间距为1mm-3mm。

其中，吸液件包括阵列分布的若干微柱，每个微柱均凸设于吸液槽的底面，相邻的微柱之间形成毛细通道，毛细通道能够吸收冷冻保护剂。

其中，吸液件为由多孔质的材料制成的一体式结构，吸液件的内部具有微孔，微孔能够吸收冷冻保护剂。

冷栋载杆包括手柄以及上述的换液处理芯片；手柄与换液处理芯片的基板远离吸液槽的一端固定连接。

其中，手柄包括第一杆、第二杆和第三杆；第一杆与第二杆和第三杆依次相连；第二杆与第一杆形成夹角，第二杆与第三杆形成夹角，第三杆与第一杆平行，第二杆与第三杆围成倒钩结构；第一杆远离第二杆的一端与换液处理芯片固定连接。

本申请中，手柄用于供操作人员手动操作。其中，该倒钩结构可以用于方便操作人员将冷冻载杆固定于显微镜下面，并且在其上面粘贴和书写样本信息标示。换液处理芯片内的各部件相互配合作用，使得换液过程中不移动细胞，只需更换加样槽内的冷冻保护剂。冷冻处理过程中也不转移细胞，而是将细胞连同换液处理芯片共同送入液氮中冷冻。实现玻璃化冷冻预处理和冷冻处理的过程中只移动一次细胞放入加样槽，能够减少细胞转移次数，可以有效地降低人工手动转移细胞的次数和人工操作强度，也降低丢失细胞以及对细胞造成损伤的风险。

附图说明

为更清楚地阐述本申请的构造特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

图1是本申请的冷冻载杆的整体结构示意图；

图2是图1中的冷冻载杆的手柄结构示意图；

图3是本申请实施例一的换液处理芯片结构示意图；

图4是本申请实施例一的换液处理芯片的分解结构示意图；

图5是本申请实施例一的换液处理芯片的基板结构示意图；

图6是本申请实施例一的过滤环的结构示意图；

图7是本申请实施例一的过滤环的A-A剖视图；

图8是本申请实施例一的换液处理芯片的部分组装示意图；

图9是本申请实施例一的换液处理芯片的部分组装示意图；

图10是图9的换液处理芯片的K处局部放大示意图；

图11是本申请实施例二的换液处理芯片结构示意图；

图12是本申请实施例二的换液处理芯片的分解结构示意图；

图13是本申请实施例二的换液处理芯片的基板结构示意图；

图14是本申请实施例三的换液处理芯片结构示意图；

图15是本申请实施例三的换液处理芯片的分解结构示意图；

图16是本申请实施例三的换液处理芯片的部分结构示意图；

图17是本申请实施例四的换液处理芯片结构示意图；

图18是本申请实施例四的换液处理芯片的分解结构示意图；

图19是本申请实施例四的换液处理芯片的部分结构示意图；

图20是本申请实施例的细胞的玻璃化冷冻处理方法的步骤一的示意图；

图21是本申请实施例的细胞的玻璃化冷冻处理方法的步骤二的示意图；

图22是本申请实施例的细胞的玻璃化冷冻处理方法的步骤三的示意图；

图23是本申请实施例的细胞的玻璃化冷冻处理方法的步骤四的示意图；

图24是本申请实施例的细胞的玻璃化冷冻处理方法的步骤五的示意图；

图25是本申请实施例的细胞的玻璃化冷冻处理方法的步骤六的示意图；

图26是本申请实施例的细胞的玻璃化冷冻处理方法的步骤七的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本申请保护的范围。

实施例一

本实施例提供了一种换液处理芯片，能够在其上对细胞进行多次换液处理，可以有效地降低玻璃化冷冻处理中的人工手动转移细胞的次数和人工操作强度，也能降低丢失细胞和对细胞造成损伤的风险。下面将对该冷冻载杆进行详细说明。

如图1所示，冷冻载杆10包括手柄1和换液处理芯片2。手柄1可为长条状，换液处理芯片2固定连接于手柄1的一端。示意性的，手柄1与换液处理芯片2可以通过耐低温胶粘接、超声波焊接或者过盈配合等方式连接。冷冻载杆10能够承受液氮的超低温环境。

如图2所示，手柄1包括第一杆11、第二杆12和第三杆13。第一杆11与第二杆12和第三杆13依次相连。第二杆12与第一杆11及第二杆12与第三杆13均可以形成近似90度的夹角，第三杆13与第一杆11可以近似平行，第二杆12和第三杆13可以围成倒钩结构。

结合图1和图2所示，第一杆11远离第二杆12的一端与换液处理芯片2固定连接。

示意性的，手柄1的材料可以是环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)或聚醚醚酮(Polyether ether ketone，PEEK)。

本实施例中，手柄1用于供操作人员手动操作。其中，该倒钩结构可以用于方便操作人员将冷冻载杆10固定于显微镜下面，并且在其上面粘贴和书写样本信息标示。在其他实施例中，手柄1的结构可以根据需要灵活设计，不限于上文所述。

如图3和图4所示，换液处理芯片2包括基板21、过滤环22、吸液件24和盖板23。

如图5所示，基板21可以基本呈平板状结构。基板21包括加样槽21c、排液流道21d和吸液槽21e。

如图5所示，加样槽21c为阶梯槽，加样槽21c可以包括第一槽21a和第二槽21b。第一槽21a的开口直径可以大于第二槽21b的开口直径。

如图5和图8所示，吸液槽21e可基本为长条状。吸液槽21e位于加样槽21c的一侧。示意性的，一种实施方式中，吸液槽21e靠近加样槽21c的一端的两个侧壁可以为平整壁，该平整壁的表面基本为平面。吸液槽21e靠近加样槽21c的一端的两个侧壁形成夹角B，夹角B的顶端朝向吸液槽21e远离加样槽21c的一侧,且夹角B的两“边”之间的内部空间属于吸液槽21e的一部分。夹角B为优角，示意性的，夹角B≥240°，例如240°、260°、300°等。

示意性的，另一种实施方式中，吸液槽21e靠近加样槽21c的一端的两个侧壁可以为曲面，例如可以为椭圆柱面或双曲柱面，本实施例以椭圆柱面为例，如图9和图10所示，图9为部分组装的换液处理芯片2的俯视图，其中图10为图9的K处局部放大示意图。

如图9和图10所示，吸液槽21e靠近加样槽21c的一端的两个侧壁的俯视图投影为曲线N和曲线Q，曲线N和曲线Q与排液流道21d的的俯视图投影线的交点分别为点M和点P。曲线N在点M在处切线为切线X，曲线Q在点P处的切线为切线Y。切线X和切线Y形成夹角B，夹角B的顶端朝向吸液槽21e远离加样槽21c的一侧,且夹角B的两“边”之间的内部空间属于吸液槽21e的一部分。夹角B为优角，示意性的，夹角B≥240°，例如240°、260°、300°等。

如图5和图8所示，排液流道21d可基本为长条状，其为毛细流道，其具有毛细作用。排液流道21d位于吸液槽21e与加样槽21c之间，并连通吸液槽21e与加样槽21c。排液流道21d的一端贯穿第一槽21a的侧壁，另一端贯穿夹角B的顶端。

排液流道21d的宽度与吸液槽21e的宽度的比值范围可以为1:10-1:5，例如可以为1:10、3:20、1:5等。排液流道21d连接吸液槽21e的一端可以形成毛细壁垒结构，该毛细壁垒结构等同于微阀。排液流道21d的此种设计便于冷冻保护剂在该毛细壁垒结构处形成毛细壁垒，使得冷冻保护剂停顿而不溢出排液流道21d。

示意性的，基板21的尺寸范围可以为：长度为10mm-30mm，宽度为2mm-4mm，厚度为0.05mm-0.3mm。加样槽21c的深度范围为0.03mm-0.1mm。基板21的材料可以是耐低温、具有生物兼容性的高分子材料，例如可以是COP或环烯烃共聚物(Copolymers Of Cycloolefin，COC)。

如图6和图7所示，过滤环22可以是中空的环状结构，过滤环22内部形成锥孔22a和通孔22b。锥孔22a的小径端与通孔22b连通，锥孔22a的轴线与通孔22b的轴线基本重合。锥孔22a与通孔22b共同贯穿过滤环22。

过滤环22的材料可以是多孔质的高分子材料，示意性的，可以是多孔质陶瓷或多孔质吸水棉。

如图4和图5所示，过滤环22可以安装在加样槽21c的第一槽21a内。过滤环22的高度可以等于或高于第一槽21a的槽深。例如可以为过滤环22的高度与第一槽21a的槽深近似相等。过滤环通孔22b直径起码可以允许细胞通过，从而进入第二槽21b。例如，通孔22b的直径可以大于或等于第二槽21b的直径。

如图4所示，吸液件24可基本呈长条状。吸液件24的结构可与基板21的吸液槽21e的结构匹配，例如吸液件24可以基本为长方形，吸液件24的宽度可与吸液槽21e的宽度基本一致，吸液件24的厚度可小于或等于吸液槽21e的槽深，吸液件24长度可小于吸液槽21e的长度。吸液件24可以安装在吸液槽21e内。

吸液件24的材料例如可以是吸水纤维棉，能够实现快速均匀的吸走液体。

如图8所示，吸液件24安装在吸液槽21e内，吸液件24的一端与吸液槽21e远离加样槽21c的一端接触，另一端与位于夹角B的顶端的排液流道21d的出口具有一定距离C，该距离C例如为1mm-3mm。

如图3-图5所示，盖板23可以基本呈平板状。盖板23可以覆盖于基板21上，并封盖吸液槽21e的全部区域以及排液流道21d的至少一部分区域。盖板23将吸液件24封装在吸液槽21e内，盖板23和基板21围成以排液流道21d为出口的腔体。示意性的，可以使用等离子方法、超声波、热压或化学处理的方式将盖板23与基板21密封键合连接。

盖板23的材料可以是有较好的弹性变形和恢复形变的能力的弹性材料，还可以具有较高的透明度。示意性的，盖板23的材料可以是具有生物兼容性的橡胶类材料。

上文详细描述了冷冻载杆10的结构，下面将说明换液处理芯片2的工作原理。下文将以对细胞进行玻璃化冷冻处理为例说明。

本实施例中，换液处理芯片2用于对细胞进行玻璃化冷冻处理，玻璃化冷冻处理包括玻璃化冷冻预处理和冷冻处理。玻璃化冷冻预处理可以分为第一次换液过程和第二次换液过程，两次换液过程的区别是分别使用第一冷冻保护剂和第二冷冻保护剂，两种冷冻保护剂浓度不同。其中第一冷冻保护剂可以是平衡液(Equilibration Solution，ES)，第二冷冻保护剂可以是玻化液(Vitrification Solution，VS)。冷冻处理是将经过玻璃化冷冻预处理过的细胞放入液氮进行快速的冷冻处理。

玻璃化冷冻预处理的原理为：

用户将第一冷冻保护剂添加至加样槽21c的过滤环22内，再将细胞添加至过滤环22内，大部分细胞会沉淀至加样槽21c的第二槽21b的槽底。在渗透压的作用下，细胞体内和细胞外壁的水分被置换成可以抗冷冻的第一冷冻保护剂。由于毛细原理，第一冷冻保护剂在排液流道21d内沿排液流道21d流至夹角B的顶端，在夹角B的顶端形成稳定的毛细壁垒，毛细壁垒为凸液面，液面凸出方向指向吸液槽21e。由于该毛细壁垒，第一冷冻保护剂将停止流动，处于平衡态。经过一定时长后，用户可以挤压换液处理芯片2的夹角B的顶端，盖板23发生形变，使得第一冷冻保护剂在夹角B的顶端形成的毛细壁垒的内外平衡被打破，液面向前突出，最终突破毛细壁垒。由此，第一冷冻保护剂将突破毛细壁垒进入吸液槽21e。吸液槽21e中的吸液件24将连续地吸收由加样槽21c内流向吸液槽21e的第一冷冻保护剂。本实施例中，对夹角B的顶端施加压力可以是由机器压头自动施压，也可以是人为施加压力。

用户挤压一定时间后，可以停止挤压。加样槽21c内的第一冷冻保护剂基本被排净，流入吸液槽21e，吸液件24停止吸液。由此，可以完成第一次换液过程。

然后，可以将第二冷冻保护剂添加至过滤环22内，并重复上述的置换和挤压过程，以完成第二次换液过程，从而完成对于细胞的玻璃化冷冻预处理过程。

冷冻处理过程：

将已经经过玻璃化冷冻预处理的细胞保留在加样槽21c内，裁剪掉吸液槽21e、盖板23和部分排液流道21d，将换液处理芯片2的其余部分连同已经完成玻璃化冷冻预处理的细胞快速转移至液氮中，完成冷冻处理，同时也实现细胞的玻璃化冷冻处理过程。

本实施例中，由于过滤环22的过滤作用，在吸液过程中细胞无法通过过滤环22的孔隙，只有冷冻保护剂通过过滤环22。过滤环22的高度与第一槽21a的槽深近似相等，细胞无法从过滤环22上方漂浮流出，因此可以使细胞留滞在加样槽21c内，从而避免细胞丢失。

本实施例中，盖板23为透明的橡胶材料，可以方便用户进行可视化操作，确定夹角B的顶端的位置。

本实施例中，吸液件24距离夹角B的顶端的排液流道21d的距离为1mm-3mm，能够防止吸液件24与夹角B的顶端的毛细壁垒发生误触导致提前吸液，从而能够更准确的控制吸液的起始时刻和吸液时长。

本实施例中，限制夹角B为优角，例如夹角B≥240°，排液流道21d与吸液槽21e宽度的比值为1:10-1:15，能够形成满足玻璃化冷冻预处理要求的毛细壁垒结构。在其他实施例中，夹角B、排液流道21d与吸液槽21e宽度的比值可以为其他数值。

本申请实施例一的方案，换液处理芯片2包括基板21、过滤环22、吸液件24和盖板23，基板21集成了加样槽21c、排液流道21d和吸液槽21e。换液处理芯片2内的各部件相互配合作用，使得换液过程中不移动细胞，只需更换加样槽21c内的冷冻保护剂。冷冻处理过程中也不转移细胞，而是将细胞连同换液处理芯片共同送入液氮中冷冻。实现玻璃化冷冻预处理和冷冻处理的过程中只移动一次细胞放入加样槽21c，能够减少细胞转移次数，可以有效地降低人工手动转移细胞的次数和人工操作强度，也降低丢失细胞以及对细胞造成损伤的风险。

目前，细胞的玻璃化冷冻处理的工艺通常采用手动方法：在显微镜的条件下，使用已经拉丝成合适管径的巴氏玻璃管将待处理细胞分别依次转移到装有平衡液、玻化液的培养皿中，将换液完成的细胞转移到冷冻载杆，吸取细胞周围剩余的液体，并迅速投入到液氮中进行冷冻，装管，记录，完成操作。此过程中，需要使用的冷冻试剂用量较多，大约为200uL-300uL，实验耗材需要培养皿和冷冻载杆。同时需要多次转移细胞，可能导致细胞损伤和丢失。且此工艺过程工程对操作者的劳动强度要求较大，且要较高的专业技能。

本申请实施例集成换液与吸液功能，且由于加样槽21c的尺寸比培养皿的尺寸小，可以有效地减少冷冻保护剂的用量，由原来的200μL-300μL减少至10μL-30μL，降低处理成本。

同时本申请实施例通过单个换液处理芯片2就能完成细胞的玻璃化冷冻预处理过程和冷冻处理过程，能够有效地降低相应耗材的使用成本。基于本申请实施例的换液处理芯片2的换液处理方法可以实现大批量的自动化操作，能够更加提高处理效率。

实施例二

实施例二中的冷冻载杆10与实施例一的冷冻载杆10不同的是换液处理芯片，下面将重点描述实施例二的的换液处理芯片3。

如图11和图12所示，换液处理芯片3包括基板31、过滤环32、吸液件33、吸液件34和盖板35。

如图13所示，基板31可以基本呈平板状结构。基板31包括加样槽31c、排液流道31d、排液流道31f、吸液槽31g和吸液槽31e。

如图13所示，加样槽31c为阶梯槽，加样槽31c可以包括第一槽31a和第二槽31b。第一槽31a的开口直径可以大于第二槽31b的开口直径。

如图13所示，吸液槽31g和吸液槽31e可基本为长条状。吸液槽31g和吸液槽31e位于加样槽31c的一侧。

示意性的，一种实施方式中，吸液槽31g靠近加样槽31c的一端的两个侧壁形成夹角E，两侧壁可以为平整壁，该平整壁的表面基本为平面。夹角E的顶端朝向吸液槽31g远离加样槽31c的一侧,且夹角E的两“边”之间的内部空间属于吸液槽31g的一部分。夹角E为优角，示意性的，夹角E≥240°，例如240°、260°、300°等。

同理，示意性的，一种实施方式中，吸液槽31e靠近加样槽31c的一端的两个侧壁形成夹角D，两侧壁可以为平整壁，该平整壁的表面基本为平面。夹角D的顶端朝向吸液槽31e远离加样槽31c的一侧,且夹角D的两“边”之间的内部空间属于吸液槽31e的一部分。夹角D为优角，示意性的，夹角D≥240°，例如240°、260°、300°等。

示意性的，本实施例仅以吸液槽31g和吸液槽31e靠近加样槽31c的一端的两个侧壁为平整壁举例，实际可以与实施例一相似，吸液槽31g和吸液槽31e靠近加样槽31c的一端的两个侧壁也可以为曲面，在此不做过多的描述。

排液流道31d和排液流道31f的结构可以与实施例一中的排液流道21d基本一致。

如图13所示，排液流道31d可基本为长条状，其为毛细流道，其具有毛细作用。排液流道31d位于吸液槽31e与加样槽31c之间，并连通吸液槽31e与加样槽31c。排液流道31d的一端贯穿第一槽31a的侧壁，另一端贯穿夹角D的顶端。

如图13所示，排液流道31f可基本为长条状，其为毛细流道，其具有毛细作用。排液流道31f位于吸液槽31g与加样槽31c之间，并连通吸液槽31g与加样槽31c。排液流道31f的一端贯穿第一槽31a的侧壁，另一端贯穿夹角E的顶端。

排液流道31d的宽度与吸液槽31e的宽度的比值范围可以为1:10-1:5，例如可以为1:10、3:20、1:5等。排液流道31d连接吸液槽31e的一端可以形成毛细壁垒结构，该毛细壁垒结构等同于微阀。排液流道31d的此种设计便于冷冻保护剂在该毛细壁垒结构处形成毛细壁垒，使得冷冻保护剂停顿而不溢出排液流道31d。

排液流道31f的宽度与吸液槽31g的宽度的比值范围可以为1:10-1:5，例如可以为1:10、3:20、1:5等。排液流道31f连接吸液槽31g的一端可以形成毛细壁垒结构，该毛细壁垒结构等同于微阀。排液流道31f的此种设计便于冷冻保护剂在该毛细壁垒结构处形成毛细壁垒，使得冷冻保护剂停顿而不溢出排液流道31f。

基板31的尺寸范围和材料均可以同实施例一中的基板21，因而此处不再重复说明。

过滤环32的结构、材料以及安装，均可以同实施例一中的过滤环22，因而此处不再重复说明。

吸液件33和吸液件34的结构、材料与实施例一中的吸液件24基本一致。

如图11-图13所示，吸液件33安装在吸液槽31g内，吸液件33的一端与吸液槽31g远离加样槽31c的一端接触，另一端与位于夹角E的顶端的排液流道31f的出口具有一定距离，该距离例如为1mm-3mm。

如图11-图13所示，吸液件34安装在吸液槽31e内，吸液件34的一端与吸液槽31e远离加样槽31c的一端接触，另一端与位于夹角D的顶端的排液流道31d的出口具有一定距离，该距离例如为1mm-3mm。

如图11-图13所示，盖板35结构、材料和封盖方法均可以同实施例一中的盖板23，盖板35封盖吸液槽31g和吸液槽31e的全部区域以及排液流道31d和排液流道31f的至少一部分区域。将吸液件33和吸液件34分别封装在吸液槽31g和吸液槽31e内，形成以排液流道31d和排液流道31f为出口的腔体。

上文详细描述了实施例二的换液处理芯片3的结构，下面将说明换液处理芯片3的工作原理。

玻璃化冷冻预处理的原理为：

用户将第一冷冻保护剂添加至加样槽31c的过滤环32内，再将细胞添加至过滤环32内，大部分细胞会沉淀至加样槽31c的第二槽31b的槽底。在渗透压的作用下，细胞体内和外壁的水分被置换成可以抗冷冻的第一冷冻保护剂。由于毛细原理，第一冷冻保护剂在排液流道31d和排液流道31f内分别流至夹角D的顶端和夹角E的顶端并形成稳定的毛细壁垒，毛细壁垒为凸液面，液面凸出方向分别指向吸液槽31e和吸液槽31g。由于该毛细壁垒，第一冷冻保护剂将停止流动，处于平衡态。

经过一定时长后，用户可以先挤压换液处理芯片3的夹角D的顶端或先挤压夹角E的顶端。例如，用户可以先挤压换液处理芯片3的夹角D的顶端，盖板35发生形变，使得第一冷冻保护剂在夹角D的顶端形成的毛细壁垒的内外平衡被打破,液面向前突出，最终突破毛细壁垒。由此，第一冷冻保护剂将突破毛细壁垒进入吸液槽31e。吸液槽31e中的吸液件34将连续地吸收由加样槽31c内流向吸液槽31e的第一冷冻保护剂。本实施例中，对夹角D的顶端施加压力可以是由机器压头自动施压，也可以是人为施加压力。

用户挤压一定时间后，可以停止挤压。加样槽31c内的第一冷冻保护剂基本被排净，流入吸液槽31e，吸液件34停止吸液。由此，可以完成第一次换液过程。

然后，可以将第二冷冻保护剂添加至过滤环32内，并重复上述的置换过程，经过一定时长后，用户可以挤压换液处理芯片3的夹角E的顶端，使得第一冷冻保护剂在夹角E的顶端形成的毛细壁垒的内外平衡被打破。由此，排液流道31f残余的第一冷冻保护剂将突破毛细壁垒进入吸液槽31g，第二冷冻保护剂跟随残余的第一冷冻保护剂进入吸液槽31g。吸液槽31g中的吸液件33将连续地吸收由加样槽31c内流向吸液槽31g的第二冷冻保护剂。直到加样槽31c内的第二冷冻保护剂基本被排净，流入吸液槽31g，吸液件33停止吸液，完成第二次换液过程，从而完成对于细胞的玻璃化冷冻预处理过程。

冷冻处理过程：

将已经经过玻璃化冷冻预处理的细胞保留在加样槽31c内，裁剪掉换液处理芯片3中的吸液槽31g和吸液槽31e、盖板35和排液流道31d和排液流道31f的一部分，将换液处理芯片3的其余部分连同已经完成玻璃化冷冻预处理的细胞快速转移至液氮中，完成冷冻处理，同时也实现细胞的快速玻璃化冷冻处理过程。

实施例二的换液处理芯片3包括两个排液通道、吸液槽和吸液件。两次排液过程分别使用一个吸液件，使得第二次吸液的过程中不会因为只有一个吸液件被重复利用而使得第二次的吸液效果降低，分别保障了两次吸液的吸液效果。

两次吸液过程分别使用单独的吸液件还可以更加精准的确定吸液件的起始吸液效果，有利于在批量处理的过程中把控吸液过程中的吸液时间，从而提升吸液的控制精度和处理效率。

实施例三

实施例三与实施例一的不同在于冷冻载杆10的换液处理芯片，下面将重点描述实施例三的换液处理芯片4。

如图14和图15所示，实施例三的换液处理芯片4包括基板41、过滤环42、吸液件43和盖板44。

如图16所示，基板41可以基本呈平板状结构。基板41包括加样槽41c、排液流道41d和吸液槽41e。

如图16所示，加样槽41c为阶梯槽，加样槽41c可以包括第一槽41a和第二槽41b。第一槽41a的开口直径可以大于第二槽41b的开口直径。

如图16所示，吸液槽41e可基本为长条状。吸液槽41e位于加样槽41c的一侧。示意性的，一种实施方式中，吸液槽41e靠近加样槽41c的一端的两个侧壁形成夹角F，两侧壁可以为平整壁，该平整壁的表面基本为平面。夹角F的顶端朝向吸液槽41e远离加样槽41c的一侧,且夹角F的两“边”之间的内部空间属于吸液槽41e的一部分。夹角F为优角，示意性的，夹角F≥240°，例如240°、260°、300°等。

示意性的，本实施例仅以吸液槽41e靠近加样槽41c的一端的两个侧壁为平整壁举例，实际可以与实施例一相似，吸液槽41e靠近加样槽41c的一端的两个侧壁也可以为曲面，在此不做过多的描述。

如图16所示，排液流道41d可基本为长条状，其为毛细流道，其具有毛细作用。排液流道41d位于吸液槽41e与加样槽41c之间，并连通吸液槽41e与加样槽41c。排液流道41d的一端贯穿第一槽41a的侧壁，另一端贯穿夹角F的顶端。

如图16所示，排液流道41d的宽度与吸液槽41e的宽度的比值范围可以为1:10-1:5，例如可以为1:10、3:40、1:5等。排液流道41d连接吸液槽41e的一端可以形成毛细壁垒结构，该毛细壁垒结构等同于微阀。排液流道41d的此种设计便于冷冻保护剂在该毛细壁垒结构处形成毛细壁垒，使得冷冻保护剂停顿而不溢出排液流道41d。

基板41的尺寸范围和材料均可以同实施例一中的基板21，因而此处不再重复说明。

如图16所示，过滤环42设于加样槽41c的第一槽41a内。过滤环42为由若干微柱两两间隔排列并环绕一周形成的栏栅结构。微柱的数量可以根据需要设计，本实施例不做限定。过滤环42的每个微柱与第一槽41a的底面连接，例如可以连为一体。过滤环42的每个微柱的高度不超过第一槽41a的槽深。相邻微柱之间具有间隙，该间隙仅允许冷冻保护剂通过，细胞无法通过。过滤环42的环绕中心可与第二槽41b的中心基本重合。

如图16所示，吸液件43设于吸液槽41e内。吸液件43为由若干微柱相互间隔并阵列分布形成的微柱结构，该微柱结构例如可呈矩阵排布。吸液件43中的每个微柱与吸液槽41e的底面连接，例如可以连为一体。每个微柱的高度不超过吸液槽41e的槽深。任意相邻的微柱之间形成毛细通道。吸液件43的一端分布至吸液槽41e远离加样槽41c的一端，另一端与排液流道41d靠近角F的端点区域的的出口具有间距，该间距可以为1mm-3mm。吸液件43的微柱可以通过做化学表面改性处理，例如等离子体处理或化学试剂处理等方式，使微柱表面亲水D。吸液件43用于快速均匀的吸液。

如图14-图16所示，盖板44结构、材料和组装方式均可以同实施例一中的盖板23。盖板44封盖吸液槽41e的全部区域以及排液流道41d的至少一部分区域。将吸液件43封装在吸液槽41e内，形成以排液流道41d为出口的腔体。

上文详细描述了实施例三的换液处理芯片4的结构，下面将说明冷冻载杆的工作原理。

玻璃化冷冻预处理的原理为：

用户将第一冷冻保护剂添加至加样槽41c的过滤环42内，再将细胞添加至过滤环42内，大部分细胞会沉淀至加样槽41c的第二槽41b的槽底。在渗透压的作用下，细胞体内和细胞外壁的水分被置换成可以抗冷冻的第一冷冻保护剂。由于毛细原理，第一冷冻保护剂在排液流道41d内沿排液流道41d流至夹角F的顶端，在夹角F的顶端形成稳定的毛细壁垒，毛细壁垒为凸液面，液面凸出方向指向吸液槽41e。由于该毛细壁垒，第一冷冻保护剂将停止流动，处于平衡态。经过一定时长后，用户可以挤压换液处理芯片4的夹角F的顶端，盖板44发生形变，使得第一冷冻保护剂在夹角F的顶端形成的毛细壁垒的内外平衡被打破，液面向前突出，最终突破毛细壁垒。由此，第一冷冻保护剂将突破毛细壁垒进入吸液槽41e。吸液槽41e中的吸液件43将连续地吸收由加样槽41c内流向吸液槽41e的第一冷冻保护剂。本实施例中，对夹角F的顶端施加压力可以是由机器压头自动施压，也可以是人为施加压力。

用户挤压一定时间后，可以停止挤压。加样槽41c内的第一冷冻保护剂基本被排净，流入吸液槽41e，吸液件43停止吸液。由此，可以完成第一次换液过程。

然后，可以将第二冷冻保护剂添加至过滤环42内，并重复上述的换液和挤压过程，以完成第二次换液过程，从而完成对于细胞的玻璃化冷冻预处理过程。

冷冻处理过程：

将已经经过玻璃化冷冻预处理的细胞保留在加样槽41c内，裁剪掉吸液槽41e、盖板44和排液流道41d的一部分，将换液处理芯片4的其余部分连同已经完成玻璃化冷冻预处理的细胞快速转移至液氮中，完成冷冻处理，同时也实现细胞的玻璃化冷冻处理过程。

过滤环42的微柱之间具有间隙，仅能够允许冷冻保护剂的液体通过，细胞无法通过过滤环42的间隙，细胞被滞留在加样槽41c内，因此过滤环42的作用与效果与实施例一中的过滤环22的作用基本相同。

由于吸液件43的微柱表面亲水，对于水的吸附作用比较强，因此冷冻保护剂可以在微柱上吸附，又由于微柱之间形成毛细通道，冷冻保护剂随着毛细通道进一步在微柱的阵列结构之间铺展，从而使吸液件43达到吸液作用。

通过制作不同密度的微柱阵列，可以调节吸液件的吸液能力和吸液速度，从而实现细胞的换液功能，减少换液后的残留液量。微柱体积越大，微柱阵列分布的越密集，则吸液速度越快。

实施例四

本实施例四中的冷冻载杆的换液处理芯片10与实施例一中的不同，下面将重点描述实施例四的的换液处理芯片5。

如图17和图18所示，换液处理芯片5包括基板51、过滤环52、吸液件53、吸液件54和盖板55。

如图19所示，基板51可以基本呈平板状结构。基板51包括加样槽51c、排液流道51d、排液流道51e、吸液槽51g和吸液槽51f。

如图19所示，加样槽51c为阶梯槽，加样槽51c可以包括第一槽51a和第二槽51b。第一槽51a的开口直径可以大于第二槽51b的开口直径。

如图19所示，吸液槽51g和吸液槽51f可基本为长条状。吸液槽51g和吸液槽51f位于加样槽51c的一侧。吸液槽51f和吸液槽51g沿换液处理芯片的宽度方向并排分布。

如图19所示，示意性的，一种实施方式中，吸液槽51g靠近加样槽51c的一端的两个侧壁形成夹角H，两侧壁可以为平整壁，该平整壁的表面基本为平面。夹角H的顶端朝向吸液槽51g远离加样槽51c的一侧,且夹角H的两“边”之间的内部空间属于吸液槽51g的一部分。夹角H为优角，示意性的，夹角H≥240°，例如240°、260°、500°等。

同理，示意性的，一种实施方式中，吸液槽51f靠近加样槽51c的一端的两个侧壁形成夹角G，两侧壁可以为平整壁，该平整壁的表面基本为平面。夹角G的顶端朝向吸液槽51f远离加样槽51c的一侧,且夹角G的两“边”之间的内部空间属于吸液槽51f的一部分。夹角G为优角，示意性的，夹角G≥240°，例如240°、260°、500°等。

示意性的，本实施例仅以吸液槽靠近加样槽51c的一端的两个侧壁为平整壁举例，实际可以与实施例一相似，吸液槽靠近加样槽51c的一端的两个侧壁也可以为曲面，在此不做过多的描述。

如图19所示，排液流道51d和排液流道51e的结构可以与实施例一中的排液流道21d基本一致。排液流道51d和排液流道51e为毛细流道，其具有毛细作用。

如图19所示，排液流道51d和排液流道51e位于吸液槽51f和吸液槽51g与加样槽51c之间，并连通吸液槽51f和吸液槽51g与加样槽51c。排液流道51d的一端贯穿第一槽51a的侧壁，另一端贯穿角G端点区域的吸液槽51f侧壁。排液流道51e的一端贯穿第一槽51a的侧壁，另一端贯穿角H端点区域的吸液槽51g侧壁。排液流道51d和排液流道51e的底面与第一槽51a的底面、吸液槽51g和吸液槽51f的底面在同一面上。

排液流道51d的宽度与吸液槽51f的宽度的比值和排液流道51e的宽度与吸液槽51g的比值范围都与实施例一中近似一致，作用也基本相似。

基板51的尺寸范围和材料均可以同实施例一中的基板21，因而此处不再重复说明。

过滤环52的结构以及安装，均可以同实施例三中的过滤环42，因而此处不再重复说明

如图19所示，吸液件53和吸液件54的结构、材料均可以与实施例三中的吸液件43基本一致。吸液件53安装在吸液槽51g内。吸液件54安装在吸液槽51f内。

如图17-图19所示，盖板55结构、材料以及安装，均可以同实施例三中的盖板44，封盖吸液槽51g和吸液槽51f的全部区域以及排液流道51d和排液流道51e的至少一部分区域。将吸液件53和吸液件54分别封装在吸液槽51g和吸液槽51f内，形成以排液流道51d和排液流道51e为出口的腔体。

上文详细描述了实施例四的换液处理芯片5的结构，下面将说明冷冻载杆的工作原理。

本实施例中，细胞的玻璃化冷冻预处理和冷冻处理的原理及效果同实施例三。实施例四与实施例三的区别是两次排液过程有所不同。

第一次排液时，用户可以先按压换液处理芯片5的夹角G的顶端或先挤压夹角H的顶端。例如，可以先按压换液处理芯片5的夹角G的顶端，吸液件54吸收第一冷冻保护剂。停止按压夹角G的顶端，则停止排液；第二次排液时，按压换液处理芯片的夹角H的顶端，吸液件53吸收第二冷冻保护剂。停止按压夹角H的顶端，则停止排液。

实施例四的换液处理芯片5包括两个排液通道、吸液槽和吸液件，从而可以分次控制吸液，提升吸液的控制精度。

在上述四个实施例中，只列出单个吸液槽和两个吸液槽的情形，为本申请的优选方案，实际不限制吸液槽的数量，可以根据实际情况来调整。

在上述四个实施例中，由微柱组成的过滤环和由阵列结构的微柱组成的吸液件可以同时设于同一个基板，便于通过一体成型工艺制造具有该过滤环以及该吸液件的基板。在其他实施例中，可以并不限定于此，两种结构的过滤环和两种结构的吸液件可以在换液处理芯片中任意搭配。例如，换液处理芯片的基板上可以安装单件式的过滤环，且该基板可与由阵列结构的微柱组成的吸液件一体连接。或者，换液处理芯片的基板上可以安装单件式的吸液件，且该基板可与微柱组成的过滤环一体连接。

本申请实施例还提供了一种细胞的玻璃化冷冻处理方法，用于使用以上任一实施例的冷冻载杆进行细胞的玻璃化冷冻处理。以下内容以实施例一的换液处理芯片2为例进行说明。

玻璃化冷冻处理方法包括玻璃化冷冻预处理过程和冷冻过程。该玻璃化冷冻处理方法包括如下步骤：

步骤一：如图20所示，添加第一冷冻保护剂6至换液处理芯片2的加样槽21c，执行第一次细胞的玻璃化冷冻预处理。第一冷冻保护剂6包括但不限于平衡液(EquilibrationSolution，ES)。其中第一冷冻保护剂6的添加量可以为10μL-30μL。

排液流道21d连接吸液槽21e的一端可以形成毛细壁垒结构，该毛细壁垒结构等同于微阀。添加至加样槽21c的第一冷冻保护剂6会透过过滤环22，并在毛细作用下，进入排液流道21d并流动到排液流道21d的夹角B的顶端，进而形成毛细壁垒，使得第一冷冻保护剂6停顿在夹角B的顶端而不溢出排液流道21d。

步骤二：如图21所示，将待冷冻处理的细胞7添加至过滤环22内。

添加至过滤环22内的细胞7大部分会沉至第二槽的底部。在渗透压的作用下，细胞7体内和外壁的水分被置换成可以抗冷冻的第一冷冻保护剂6。

对于实施例一或实施例二的过滤环，过滤环能依靠自身的多孔质材料防止细胞7在换液过程流入排液流道中而出现丢失。对于实施例三或实施例四的过滤环，过滤环能依靠自身微柱之间的间隙防止细胞7在换液过程中流入排液流道而出现丢失。细胞7在第一冷冻保护剂6的换液处理时间可以为5-10分钟。

步骤三：如图22所示，经过设定时长后，按压换液处理芯片2的夹角的顶端，且一定时长后停止按压。其中，该设定时长即细胞7在第一冷冻保护剂6的换液处理时长，例如5-10分钟。“按压”指的是持续不间断施压一定时长。

对于实施例一的换液处理芯片2而言，按压换液处理芯片2的夹角B的顶端。

对于实施例二的换液处理芯片3而言，按压换液处理芯片3的夹角D的顶端或夹角E的顶端。例如，可以是按压换液处理芯3片的夹角D的顶端。

对于实施例三的换液处理芯片4而言，按压换液处理芯片4的夹角F的顶端。

对于实施例四的换液处理芯片5而言，按压换液处理芯片5的夹角G的顶端或夹角H的顶端。例如，可以是按压换液处理芯片5的夹角G的顶端。

经过按压操作后，盖板23发生形变，会减少毛细壁垒的液面凸起方向的曲率半径，增大了拉普拉斯压力，从而使得第一冷冻保护剂6突破排液流道21d的夹角B的顶端的毛细壁垒而进入吸液槽21e。进而使得残留在细胞7周围的第一冷冻保护剂6足够的少。

将压头抬起后，压力撤销，盖板23形变恢复，排液流道21d内重新生成毛细壁垒，排液流道21d关闭。

该按压动作可以采用自动方式实现，例如通过控制丝杆电机带动压头上下运动，精确控制按压位置和移动距离，从而精确控制盖板23的变形量，实现液体通断的准确控制。

步骤四：如图23所示，添加第二冷冻保护剂8至加样槽21c,执行第二次细胞的玻璃化冷冻预处理。第二冷冻保护剂8包括但不限于玻化液(Vitrification Solution，VS)。第二冷冻保护剂8的添加量可以为10μL-30μL。

添加至加样槽21c的第二冷冻保护剂8会透过过滤环22，并在毛细作用下，进入排液流道21d并流动到排液流道21d的夹角B的顶端，进而形成毛细壁垒，使得第一冷冻保护剂6停顿而不溢出排液流道21d。

细胞7在第二冷冻保护剂8的换液处理时间可以为30秒-60秒。

步骤五：如图24所示，经过设定时长后，按压换液处理芯片2的夹角B的顶端，且一定时长后停止按压。其中，该设定时长即细胞7在第二冷冻保护剂8的换液处理时长，例如30秒-60秒。“按压”指的是持续不间断施压一定时长。

对于实施例一的换液处理芯片2而言，按压换液处理芯片2的夹角B的顶端。

对于实施例二的换液处理芯片3而言，按压换液处理芯片3的夹角E的顶端或夹角D的顶端。例如，可以是按压换液处理芯片3的夹角E的顶端。

对于实施例三的换液处理芯片4而言，按压换液处理芯片4的夹角F的顶端。

对于实施例四的换液处理芯片5而言，按压换液处理芯片5的夹角H的顶端或夹角G的顶端。例如，可以是按压换液处理芯片5的夹角H的顶端。

经过按压操作后，盖板23发生形变，会减少毛细壁垒的液面凸起方向的曲率半径，增大了拉普拉斯压力，从而使得第二冷冻保护剂8突破排液流道21d的夹角B的顶端的毛细壁垒而进入吸液槽21e。进而使得残留在细胞7周围的第二冷冻保护剂8足够的少。

将压头抬起后，压力撤销，盖板23形变恢复，排液流道21d内重新生成毛细壁垒，排液流道21d关闭。

该按压动作可以采用自动方式实现，例如通过控制丝杆电机带动压头上下运动，精确控制按压位置和移动距离，从而精确控制盖板23的变形量，实现液体通断的准确控制。

经过步骤五，可以完成细胞7的玻璃化冷冻预处理。

步骤六：如图25所示，将换液处理芯片2剪裁断为两部分，换液处理芯片2的一部分包括加样槽21c、过滤环22和排液流道21d的一部分，换液处理芯片2的另一部分包括排液流道21d的另一部分、盖板23和吸液槽21e。只保留包括加样槽21c、过滤环22和排液流道21d的一部分的换液处理芯片2的那一部分。

本实施例中，例如可以使用刀片或自动裁剪机构进行剪断操作。剪断操作可以尽量快速，例如剪断过程的时间可以小于2秒，以避免细胞7过长时间暴露。

步骤七：如图26所示，将保留的换液处理芯片2的那部分置于液氮8中，进行细胞7的冷冻过程。冷冻过程技术后，可以实现完成细胞7的玻璃化冷冻处理过程。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种换液处理芯片,用于进行细胞的玻璃化冷冻处理，其特征在于，

所述换液处理芯片包括基板、过滤环、吸液件和盖板；

所述基板具有加样槽、排液流道和吸液槽，所述排液流道位于所述加样槽与所述吸液槽之间，且所述排液流道连通所述加样槽和所述吸液槽；所述排液流道为毛细流道，所述吸液槽中的靠近所述排液流道的相邻侧壁形成夹角，所述相邻侧壁所围空间属于所述吸液槽的一部分，所述排液流道与所述吸液槽连通的一端位于所述夹角的顶端；

所述过滤环位于所述加样槽内，并与所述加样槽的底面连接；所述过滤环仅允许冷冻保护剂的分子透过，使得细胞无法透过；

所述吸液件位于所述吸液槽内，且与所述夹角的顶端具有间距；所述吸液件用于吸收冷冻保护剂；

所述盖板与所述基板固定安装，所述盖板覆盖所述吸液槽以及所述排液流道的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述夹角为优角。

3.根据权利要求1所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述吸液槽中的靠近所述排液流道的相邻侧壁为平整壁。

4.根据权利要求1所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述排液流道的宽度与所述吸液槽的宽度的比值范围为1/10-1/5。

5.根据权利要求1所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述加样槽为阶梯槽，所述阶梯槽包括第一槽和第二槽，所示第一槽的开口直径大于所述第二槽的开口直径；所述过滤环设于所述第一槽内，并与所述第一槽的底面连接，所述排液流道的一端与所述第一槽连通。

6.根据权利要求5所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述过滤环的内径大于或等于所述第二槽的开口直径。

7.根据权利要求1-6任一项所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述过滤环为中空的环状结构。

8.根据权利要求7所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述过滤环为由若干微柱围绕所述第二槽围成的栏栅结构，所述过滤环的微柱凸设于所述第一槽的底面，所述过滤环的相邻微柱之间具有间隙，所述间隙仅允许冷冻保护剂的分子通过，使得所述细胞无法通过。

9.根据权利要求7所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述过滤环为由多孔质的材料制成的一体式环状结构，所述过滤环内具有微孔，所述微孔仅允许冷冻保护剂的分子通过，使得所述细胞无法通过。

10.根据权利要求9所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述多孔质的材料为多孔质陶瓷或多孔质吸水棉。

11.根据权利要求9或10所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述过滤环具有锥孔和通孔，所述锥孔的小径端与所述通孔连通，所述锥孔与所述通孔共同将所述过滤环贯穿；所述通孔靠近所述加样槽的底面，所述锥孔远离所述加样槽的底面。

12.根据权利要求1-6任一项所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述吸液件的高度不超过所述吸液槽的槽深，和/或，所述吸液件与所述夹角的顶端的间距为1mm-3mm。

13.根据权利要求12所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述吸液件包括阵列分布的若干微柱，每个所述微柱均凸设于所述吸液槽的底面，相邻的所述微柱之间形成毛细通道，所述毛细通道能够吸收所述冷冻保护剂。

14.根据权利要求12所述的换液处理芯片，其特征在于，

所述吸液件为由多孔质的材料制成的一体式结构，所述吸液件的内部具有微孔，所述微孔能够吸收所述冷冻保护剂。

15.一种冷冻载杆，其特征在于，

所述冷栋载杆包括手柄以及权利要求1-14任一项所述的换液处理芯片；

所述手柄与所述换液处理芯片的所述基板远离所述吸液槽的一端固定连接。

16.根据权利要求15所述的冷冻载杆，其特征在于，

所述手柄包括第一杆、第二杆和第三杆；所述第一杆与所述第二杆和所述第三杆依次相连；所述第二杆与所述第一杆形成夹角，所述第二杆与所述第三杆形成夹角，所述第三杆与所述第一杆平行，所述第二杆与所述第三杆围成倒钩结构；

所述第一杆远离所述第二杆的一端与所述换液处理芯片固定连接。

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