CN115226705B - 细胞冻存复苏一体式设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种细胞冻存复苏一体式设备，其包括：设备本体及冻存管，所述设备本体内设有：程序降温室，其内存放有对冻存管进行程序降温的程序降温盒，以及用于转移冻存管的第一移管机构；液氮冷藏室，其与程序降温室之间设有可启闭的第一通道；液氮冷藏室内部还设有第二移管机构，第二移管机构上设有多个用于装载冻存管的装载位；细胞复苏室，其与液氮冷藏室之间设有可启闭的第二通道，细胞复苏室内部设有第三移管机构；所述第一通道与第二通道均开设在装置本体内部，与外界环境隔绝。本设备集程序降温室、液氮冷藏室、和细胞复苏室于一体，其能够在一密闭空间对细胞样本实现冻存复苏，保障了样品品质和细胞存活率，使用便捷。

Description

细胞冻存复苏一体式设备

技术领域

本发明属于细胞冻存技术领域，具体涉及一种细胞冻存复苏一体式设备。

背景技术

随着生命科学的进步，细胞冻存技术已经成为了细胞保存的主要方法之一，也是科研实验中及其重要的一环。

但是现有的细胞冻存设备存在以下弊端：目前的装置只包含降温室，并不包括液氮保存和干细胞复苏功能，利用程序降温仪使细胞降温后，需人为检测干细胞数据并转移至液氮管中冻存细胞，降温后的一系列过程脱离机械装置，无法实现低温保护，容易导致温度频繁变化，致使样本反复冻融，从而降低产品质量和细胞存活率，增加成本的耗损，其次频繁的人工操作易破坏无菌冻存环境，会引起实验环境受污染，不利于干细胞冻存；现存装置将慢速降温、液氮保存和细胞复苏等步骤拆分，全自动一体化冻存设备缺失，意味着多数操作需工作人员进行，然而冻存数据检测、无菌操作、液氮添加等需人工进行的步骤对产品质量影响大，工作实施要求高，对操作人员的专业性要求严格，导致技术人员成本高昂且难以向全社会普及，因此市场急需自动化程度高、操作简单的冻存设备。

发明内容

本发明针对现有技术中细胞冻存复设备一体化、自动化程度不高的问题，提供一种细胞冻存复苏一体式设备。

本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种细胞冻存复苏一体式设备，其包括：设备本体及用于盛装细胞样本的冻存管，所述设备本体内设有：

程序降温室，其为冻存管提供降温环境，其内存放有对冻存管进行程序降温的程序降温盒，以及用于转移冻存管的第一移管机构。

液氮冷藏室，其为冻存管提供冷藏环境，并与程序降温室之间设有可启闭的第一通道；液氮冷藏室内部还设有第二移管机构，第二移管机构上设有多个用于装载冻存管的装载位；第二移管机构与第一移动机构配合能够将程序降温室内的冻存管由第一通道转移至液氮冷藏室内，所述第一通道开设在设备本体内部，与外界环境隔绝；

细胞复苏室，其为冻存管提供复苏环境，并与液氮冷藏室之间设有可启闭的第二通道；细胞复苏室内部设有第三移管机构，第三移管机构与第二移管机构配合能够将液氮冷藏室内的冻存管由第二通道转移至细胞复苏室，所述第二通道开设在设备本体内部，与外界环境隔绝。

作为优选，所述程序降温室与液氮冷藏室相邻设置，液氮冷藏室与细胞复苏室相邻设置；第一通道与第二通道均为单管式通道，仅供一个冻存管通过。

作为优选，所述第一移管机构及第三移管机构均为至少具有一个夹取位的夹取机构；所述第二移管机构为螺旋式传送机构，所述螺旋式传送机构上间隔设有多个冻存管装载位。

作为优选，所述螺旋式传送机构包括支撑管架，以及绕设在支撑管架上的螺旋传送带，所述螺旋传送带为双层结构，包括套叠设置的上旋段和下旋段。

作为优选，所述液氮冷藏室为双层结构，包括绝热层和内存储室，绝热外层与内存储室之间设有环状液氮流通空间；所述螺旋式传送机构设置在内储存室内，所述支撑管架为中空结构，其内设有液氮通道。

作为优选，所述螺旋传送带的两侧分设有第一限位带与第二限位带，第一限位带与第二限位带依据螺旋传送带的走势延伸，且两个限位带之间的间距与冻存管的外径相适应。

作为优选，所述程序降温盒内至少设置有一个冻存区，每个冻存区上均设有多个用于存放冻存管的样品槽，多个所述样品槽呈圆周排布；所述第一移管机构为具有多个夹取位的机械抓臂，所述夹取位与样品槽一一对应。

作为优选，所述机械抓臂设于程序降温盒上方；机械抓臂包括可多轴联动的联动座，以及多个设置在联动座下方的抓取组件，每组抓取组件对应一个抓取位。

作为优选，所述抓取组件包括支臂以及抓夹，每个抓夹在各自支臂的驱动下能够独立运动。

作为优选，所述联动座包括X轴滑块、Y轴滑块以及Z轴转盘，所述X轴滑块具有两块，分别与程序降温室室壁上的两个X轴滑轨进行滑动配合；两个所述X轴滑块之间连接有Y轴滑轨，所述Y轴滑块与Y轴滑轨进行滑动配合；所述Z轴转盘转动设置在Y轴滑块的下方，多组抓取组件连接在Z轴转盘上，并沿Z轴转盘的周向均匀分布。

作为优选，所述Y轴滑轨具有三条，分别为第一Y轴滑轨、第二Y轴滑轨、第三Y轴滑轨，其中第一Y轴滑轨与第二Y轴滑轨位于同一水平面，第三Y轴滑轨位于第一Y轴滑轨与第二Y轴滑轨位所在平面的上方，三条滑轨相互平行，并呈等腰三角分布；所述Y轴滑块具有滑孔，第一Y轴滑轨与第二Y轴滑轨分别穿设在两个滑孔中，滑孔均设有与两条Y轴滑轨配合的滑动件；Y轴滑块的上端面与第三Y轴滑轨始终接触。

作为优选，所述设备本体内还设有恒温静置室，所述恒温静置室与程序降温室相邻设置，并通过一隔断壁隔开，所隔断壁的低部开设有可启闭的第三通道，第三通道内穿设有水平滑轨，该滑轨的一端延伸至恒温静置室内，另一端延伸至程序降温室内，程序降温盒可滑动地设置在水平滑轨上，已完成冻存管转移的程序降温盒由滑轨滑入恒温静置室内进行回温。

作为优选，所述恒温静置室内设有异丙醇添加装置和感应装置，所述感应装置临近第三通道设置，用于感应程序降温盒的进入恒温静置室内的次数，当程序降温盒的进入次数达到预设次数，异丙醇添加装置启动对程序降温盒进行异丙醇添加或更换。

作为优选，所述设备还包括控制系统，所述控制系统包括微控制器、设备端点、信息获取装置，三者通信连接，微控制器及设备端点获取分析数据获取装置所获取的特征信息并输出控制信号；所述信息获取装置包括温度传感器、液位传感器以及红外线感应器，所述特征信息包括温度信息、液位信息以及位姿信息。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本设备集程序降温室、液氮冷藏室、和细胞复苏室于一体，其能够在一密闭空间对细胞样本实现程序降温、深低温保存以及细胞复苏，通过各移管机构的配合，冻存管能够按需在各功能室内实现自动转移，使用便捷，自动化程度高；

2、程序降温、液氮保存及细胞复苏等一系列过程皆在设备内完成，装置内配备温度检测并通入液氮实现全程低温，防止温度频繁变化而导致样本反复冻融，优化冻存效果，保障样本品质与安全。

3、本设备设置了恒温静置室，使用过的程序程序降温盒能够自动转移至恒温静置室进行回温及完成异丙醇的自动添加更换，实现程序降温盒的重复利用，降低细胞冻存成本；

4、在感应装置的配合下，异丙醇添加装置能够按需对异丙醇进行定期添加更换，降低了人工资源成本，保证了添加过程的无菌要求，提高了添加异丙醇的精确性。

5、多个移管机构设结构设置合理，配合可靠，能够对冻存管进行平稳转移，以提高样本位置信息的准确性和转移的安全性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明另一角度结构示意图；

图3为本发明再一角度结构示意图；

图4为本发明中机械抓臂结构示意图；

图5为本发明中螺旋式传送机构结构示意图；

图6为本发明中程序降温盒结构示意图；

图7为本发明中水浴锅结构示意图；

图8为本发明中异丙醇添加装置结构示意图；

图中标记：程序降温室10；机械抓臂11；X轴滑块111；Y轴滑块112；Z轴转盘113；第一Y轴滑轨114；第二Y轴滑轨115；第三Y轴滑轨116；抓夹117；支臂118；程序降温盒12；第一室门13；液氮冷藏室20；绝热层21；内存储室；螺旋式传送机构23；螺旋传送带231；支撑管架232；第一限位带233；第二限位带234；第二室门24；细胞复苏室30；水浴锅31；第三移管机构32；试管架33；水箱34；第三室门35；恒温静置室40；异丙醇储存箱41；灌装头42；消毒灯43；第四室门44；水平滑轨50；抽屉60；主控面板70。

具体实施方式

下面结合附图所表示的实施例对本发明作进一步描述：

如图1-8所示，本实施例公开一种细胞冻存复苏一体式设备，方便携带，使用便捷，其包括设备本体、控制系统及用于盛装细胞样本的冻存管。

设备本体内设程序降温室10、液氮冷藏室20、恒温静置室40和细胞复苏室30。程序降温室10，其为冻存管提供降温环境，其内存放有对冻存管进行程序降温的程序降温盒12，以及用于转移冻存管的第一移管机构。液氮冷藏室20，其为冻存管提供冷藏环境，并与程序降温室10之间设有可启闭的第一通道；液氮冷藏室20内部还设有第二移管机构，第二移管机构上设有多个用于装载冻存管的装载位；第二移管机构与第一移动机构配合能够将程序降温室10内的冻存管由第一通道转移至液氮冷藏室20内，所述第一通道开设在设备本体内部，与外界环境隔绝；细胞复苏室30，其为冻存管提供复苏环境，并与冷藏室之间设有可启闭的第二通道；细胞复苏室30内部设有第三移管机构32，第三移管机构32与第二移管机构配合能够将冷藏室内的冻存管由第二通道转移至细胞复苏室30，所述第二通道开设在设备本体内部，与外界环境隔绝。

程序降温室10为小型的-80℃的机械冰箱，冰箱顶部为稳定的斯特类型脉管制冷系统，并在箱体内设计内控温测点，利用温度传感器实时传递温度信息。第一移管机构设在程序降温室10顶部，本实施例中第一移管机构为具有十个抓取位的机械抓臂11，所述机械抓臂11位于程序降温盒12的上方，所述程序降温盒12内设置有四个冻存区，每个冻存区上均设有十个用于存放冻存管的样品槽，十个所述样品槽呈圆周排布；所述第一移管机构为具有十个夹取位的机械抓臂11，所述夹取位与样品槽一一对应。

机械抓臂11包括可多轴联动的联动座，以及十个设置在联动座下方的抓取组件，每组抓取组件对应一个抓取位，所述抓取组件包括支臂118以及抓夹117，每个抓夹117在各自支臂118的驱动下能够独立沿水平向运动及竖向运动，本实施例中支臂118采用微气缸；所述联动座包括X轴滑块111、Y轴滑块112以及Z轴转盘113，所述X轴滑块111具有两块，分别与程序降温室10室壁上的两个X轴滑轨进行滑动配合；两个所述X轴滑块111之间连接有Y轴滑轨，所述Y轴滑块112与Y轴滑轨进行滑动配合；所述Z轴转盘113转动设置在Y轴滑块112的下方，多组抓取组件连接在Z轴转盘113上，并沿Z轴转盘113的周向均匀分布；所述Y轴滑轨具有三条，分别为第一Y轴滑轨114、第二Y轴滑轨115、第三Y轴滑轨116，其中第一Y轴滑轨114与第二Y轴滑轨115位于同一水平面，第三Y轴滑轨116位于第一Y轴滑轨114与第二Y轴滑轨115位所在平面的上方，三条滑轨相互平行，并呈等腰三角分布；所述Y轴滑块112具有滑孔，第一Y轴滑轨114与第二Y轴滑轨115分别穿设在两个滑孔中，滑孔均设有与两条Y轴滑轨配合的滑动件；Y轴滑块112的上端面与第三Y轴滑轨116始终接触，滑轨及滑块采用上述结构，能够有效减震，实现程序降温盒12的平稳转运，且为了进一步减小转移过程中样品晃动，本设备采用的抓夹117不受低温干扰，运动惯性小，并引入速率控制，避免冻存管转运过程中的剧烈晃动。可旋转式的十位点圆盘状机械抓臂11，经过精确的定位程序设计可自由移动与垂直升降，降温完成后，抓取组件下降至相应区域，同时夹取十个冻存管，转移至与液氮存储室相连的第一通道口，机械抓臂11旋转，使十个冻存管依次通过第一通道，进入液氮冷藏室20。

液氮冷藏室20为双层结构，包括绝热层21和内存储室，绝热外层与内存储室之间为环状液氮流通空间，第一通道连通程序降温室10与内储存室22，且第一通道与环状液氮流通空间不连通；第二移管机构设置在内储存室22内，本实施例中第二移管机构为螺旋式传送机构23，所述螺旋式传动机构上间隔设有多个冻存管装载位，所述螺旋式传送机构23包括支撑管架232，以及绕设在支撑管架232上的螺旋传送带231，所述螺旋传送带231为双层结构，包括套叠设置的上旋段和下旋段；支撑管架232为中空结构，其内设有液氮通道，因此液氮冷藏室20采用双层中空结构即“液氮—干细胞—液氮”模式保证室内低温，并包含温度和液面检测功能，结合物联网技术实时监测液氮余量，并配合电磁阀与外接管道进行液氮溶液的自动增补。

所述螺旋传送带231的两侧分设有第一限位带233与第二限位带234，第一限位带233与第二限位带234依据螺旋传送带231的走势延伸，且两个限位带之间的间距与冻存管的外径相适应，从而形成与冻存管大小相匹配的凹槽以固定降温完成的冻存管，大大增加了存储容量的同时保证了冻存管瓶身的直立性，减小因瓶身倾斜造成的污染风险。其中螺旋传输带采用的是在-196℃不发生韧脆转变的奥氏体不锈钢，保证了传输带在运动过程中的流畅性与安全性。

液氮冷藏室20内设有液位传感器，实时检测液氮余量，以电信号为基础完成对电磁阀的控制。在冻存过程中，当液面降低时，传感器传递液位信号，使控制器闭合继电器，打开阀门，输入液氮；反之则停止液氮输入，从而确保液氮维持在一定液位，稳定冻存温度，保证冻存效果。自动化输入液氮的设计，减少了人工添加的不确定性以及箱体开关导致的液氮消耗，大大降低了成本的同时也解放了劳动力。

程序降温室10与液氮冷藏室20相邻设置，冷藏室与细胞复苏室30相邻设置；第一通道与第二通道均为单管式通道，仅供一个冻存管通过。当螺旋传送带231上一个装载位精准运动至与降温室相连的第一通道时，第一通道口开启，程序降温室10的一个抓夹117伸长，将冻存管精准安放在装载位上。随着传送带的移动以及圆盘状机械抓臂11的旋转，传送带上新的空载装载位运动至第一通道，第一通道口开启，接受另一冻存管的安放，螺旋状的限位带相邻层之间具有能够供抓夹117伸入的间隙。同理，当需要复苏的冻存管运动至第二通道时，第二通道口开启，位于细胞复苏室30内的一个抓夹117伸长，抓取位于第二通道的冻存管，且随着螺旋传送带231的运动以及机械抓臂11的旋转，多个冻存管可依次迅速取出，同时进入细胞复苏室30完成复苏过程。

细胞复苏室30内安装有水箱34和水浴锅31，水箱34安装在室顶，并与水浴锅31的进水管道和排水管道相连，实现水浴锅31内进水排水的自动化。水箱34下滑动安装有第三移管机构32，本实施中，第三移管机构32与第一移管机构结构相同，均为机械抓臂11，尺寸根据需求设定。机械抓臂11移动至与液氮冷藏室20相连的第三通道口，第三通道口打开，机械抓臂11的其中一抓取组件伸长抓取冻存管后，Z轴转盘113转动使空的抓夹117移动至通道口，抓取新的冻存管，从而源源不断地完成冻存管的转移。其底部的内置恒温水浴锅31设有液位传感器，以液面高度为基础自动控制水浴锅31的进水与排水。当程序指令执行细胞复苏时，进水口打开，注水至液面上升到相应高度后进水口关闭，加热器开始工作，将水温维持在37。℃而后夹取有冻存管机械抓臂11快速下降，使冻存管浸入37℃水浴中，并轻微晃动，使冻存管受热均匀。复苏完成后，排水口打开，将水浴锅31内的水迅速排出，机械抓臂11继续下降，将复苏完成的冻存管放进水浴锅31底部的试管架33的凹槽内固定。此外，试管架33上设有提手，可整盘提起，便于操作人员安全取得复苏完成的冻存管而进行下一步操作。

本设备运用高精度定位系统对目标样本精准定位，通过机械抓臂11和螺旋传送带231对目标样本进行低晃转移，提高样本位置信息的准确性和转移的安全性。

恒温静置室40与程序降温室10相邻设置，并通过一隔断壁隔开，所隔断壁的低部开设有可启闭的第三通道，第三通道内穿设有水平滑轨50，该滑轨的一端延伸至恒温静置室40内，另一端延伸至程序降温室10内，程序降温盒12可滑动地设置在水平滑轨50上，已完成冻存管转移的程序降温盒12由第三通道进入恒温静置室40，进行回温与异丙醇的自动添加。

恒温静置室40利用室温恢复程序降温盒12的温度，在冻存管经过机械冰箱降温至-80摄氏度后，需要将程序降温盒12与冻存管分离，储存着细胞样本的冻存管经过移管机构的配合进入液氮冷藏室20进行长期冻存。由于梯度降温的起始点是室温20℃左右，所以程序降温盒12在进入下一次循环利用前，需在恒温静置室40中先升温至室温，以保证与降温前的细胞温度一致。

同时恒温静置室40内还设置有异丙醇添加装置和红外线感应装置，异丙醇添加装置包括异丙醇储存箱41、灌装头42和磁力泵，程序降温盒12进入恒温静置室40后，其异丙醇灌装口与异丙醇添加装置的灌装头42对位连通；所述红外线感应装置临近第三通道设置，用于感应程序降温盒12的进入次数，以实现异丙醇的定期反复自动添加及更换。当程序降温盒12进入恒温静置室40次数达到五次后，即程序降温盒12冻存次数达到五次后，红外传感器传送信号到达控制系统，启动电机，电机带动磁力泵外转子运动时，磁场穿过隔离套，使与叶轮连接的内转子也跟着一起转动，叶轮带动异丙醇至灌装头42，开始添加更换异丙醇，当添加量达到预设值时，停止进料，异丙醇添加更换结束。本设备利用磁力泵原理实现了异丙醇的定期反复添加功能，降低了人工资源成本，保证了添加过程的无菌要求，提高了添加异丙醇的精确性。程序降温盒12使用一段时间后需进行异丙醇的更换，因此本团队在恒温静置室40两侧安装有红外感应装置，自动监测程序降温盒12使用次数，使异丙醇在使用5次后完全更换，保证了降温效果，避免了只安装液面感应装置无法检测异丙醇浓度的缺陷。

细胞复苏室30与恒温静置室40内均装有紫外线消毒灯43，保证整体装置的无菌条件。并且为充分利用空间，恒温静置室40与细胞复苏室30一侧中间设计多层牵拉式抽屉60，用于存放与收纳设备的相关附件。

本设备的程序降温室10外壁和液氮冷藏室20绝热层21采用真空多层绝热结构，对其保温性能做了极大地提升，304不锈钢具有极好的耐低温性和耐腐蚀性，并且导热率极低，具有较长的使用寿命，因此有保温需求的程序降温室10和液氮冷藏室20绝热层21均采用不锈钢板，其中，真空多层绝热结构内外壁之间采取抽真空处理，外壁内衬与内壁外衬之间安装平行于内壁的真空绝热板，并在二者之间填充聚氨酯复合发泡材料，极大地降低了与外界的热交换，高效减少漏热。恒温静置室40以及细胞复苏室30的外壁采用轻便且性价比高的冷轧钢板，极大地降低了设备的质量以及成本。程序降温室10、液氮冷藏室20、细胞复苏室30及恒温静置室40分设有能够启闭的第一室门13、第二室门24、第三室门35及第四室门44。

本设备还设有控制系统，其包括控制模块、设备端点、信息获取装置等，本设备通过自动化设备实现了细胞冻存及解冻过程的一体化，极大地降低了冻存环节的人力成本；同时，采用低成本高成功率的机械冰箱，并循环使用冻存盒，降低了设备投入成本；并引入物联网技术，增设实时信息获取装置实现自动化采集冻存数据，通过对监控APP设计可以实现参数输入、离线显示、数据的采集与计算分析、对冻存装置命令发送以及状态的实时监测预警等功能，具有性能稳定、传输速度快、远程监控等优点，可有效解决冻存信息交互困难及检测过程中易造成污染的问题，减少人工成本，实用性强。

信息获取装置的硬件电路主要由微控制器、信息采集模块、WiFi模块等组成，其工作原理为由温度传感器对设备内各腔室的温度进行检测，由液位传感器对液氮、异丙醇、水浴锅31等的液位进行检测，并由红外线感应器对冻存管、程序降温盒12以及各移管机构的位姿进行检测，以掌握整个设备的运行状态，并利用微控制器采集相关数据，最后通过无线路由器上传到中国移动设备云服务器上，当数据异常时启动蜂鸣器警报。而手机APP和仪器自带的控制面板可通过访问云端服务器实时实时显示相应数据，以达到监控目的。

本设备端点主要涉及三方：第一方，设备控制面板；第二方，使用者手机中的APP；第三方，远程控制的云平台。产品完整流程以这三方之间信息传递的通路为基础，对设备进行远程或现场操作。所述主控面板70装配在程序降温室10上方，可完成对整个装置整体操作的设定并实时显示装置状况。

本设备进行细胞冻存复苏的流程如下：

在进行设备实际操作前，需采集客户的外周血，经过温控运输至样本制备室进行细胞样品制备。

(1)样本制备

使用高速冷冻离心机对新鲜血液进行离心分离，分离出不同的细胞，得到单细胞悬液。使用流式细胞仪检测分析，确保样本的数量与质量。按特定细胞类型推荐的活细胞密度选择本团队自制的特定细胞冻存液，将细胞悬液分装于装有细胞冻存液的冻存管中。同时，通过冻存管管身的条形码记录对应用户个人信息、细胞类型、冻存日期等信息，所有信息在云端和手机APP中皆可查看。

(2)程序降温

将装有细胞悬液的冻存管放置于程序降温盒12内的样品槽中，关闭程序降温盒12的盖子。将程序降温盒12置于程序降温室10即机械冰箱内，关闭机械冰箱箱门，通过控制面板按下启动键。程序降温盒12内添加有异丙醇使降温速度以达到每分钟1℃左右。

(3)长期冻存

程序降温完毕后，箱顶的机械抓臂11从程序降温盒12中取出冻存管，转移至液氮冷冻室进行长期冷冻保存。程序降温盒12通过传送带转移至恒温静置室40恢复至常温，重复利用。待程序降温盒12使用5次后，恒温静置室40的红外传感器传输信号至异丙醇添加装置，自动更换程序降温盒12内的异丙醇。

(4)细胞复苏

通过控制面板选择所需复苏的冻存管，冻存管经过螺旋传送带231及机械抓臂11精确转移至细胞复苏室30。细胞复苏室30在接收到指令后，开始注水、加热，维持温度在37℃。机械抓臂11快速将冻存管浸在水浴中，并轻微晃动，使冻存管受热均匀。复苏完成后，迅速排出水浴锅31内的水，抓夹117夹取冻存管下降至水浴锅31底部试管架33卡槽，通过试管架33的整架提起，操作人员可得到复苏完成的冻存管。

本发明公开的细胞冻存复苏一体式设备具有以下优势：

冻存一体化，降低细胞冻融率和污染风险。慢速降温、液氮冷藏、细胞复苏等一系列过程皆在设备内完成，装置内配备温度检测并通入液氮实现全程低温，防止温度频繁变化而导致样本反复冻融，优化冻存效果，保障样本品质与安全。温度、液氮系统调节，自动化程度高。

运用高精度定位系统对目标样本精准定位，通过滑轨和抓手对其进行低晃转移，提高样本位置信息的准确性和转移的安全性。

利用以温度传感器、液位传感器、红外线感应器、单片机、压缩机以及阀门为关键部件的循环系统实现对设备内温度、液氮含量的实时自动化调节，检测精度高，调控效率好，大量降低人工成本。

设备配有Wifi模块和对应的手机APP，可实时查看相关数据，并追溯全过程。其中利用产品编号可高效检索数据，同时APP设有诸多功能键，可人工对各个部件进行远程操作，当部件运作异常时，蜂鸣器报警，并在APP中显示故障位置，实现远程监控，可高效、低成本地完成初步故障排查。

显示屏和手机APP具备菜单化操作页面，且全程自动化管理，对操作人员的专业水平要求低，操作简单极大程度消除该行业的专业壁垒。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少包含……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”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。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种细胞冻存复苏一体式设备，其特征在于，包括设备本体及用于盛装细胞样本的冻存管，所述设备本体内设有：

程序降温室，其为冻存管提供降温环境，其内存放有程序降温盒，并设有用于转移冻存管的第一移管机构；

液氮冷藏室，其为冻存管提供冷藏环境，并与程序降温室之间设有可启闭的第一通道；液氮冷藏室内部设有第二移管机构，第二移管机构上设有多个用于装载冻存管的装载位；第二移管机构与第一移动机构配合能够将程序降温室内的冻存管由第一通道转移至液氮冷藏室内；

细胞复苏室，其为冻存管提供复苏环境，并与液氮冷藏室之间设有可启闭的第二通道；细胞复苏室内部设有第三移管机构，第三移管机构与第二移管机构配合能够将液氮冷藏室内的冻存管由第二通道转移至细胞复苏室；

所述第一通道及第二通道均开设在设备本体内部，并与外界环境隔绝第一通道与第二通道均为单管式通道，仅供一个冻存管通过；所述程序降温室与液氮冷藏室相邻设置，液氮冷藏室与细胞复苏室相邻设置；

所述第一移管机构及第三移管机构均为至少具有一个夹取位的夹取机构；所述第二移管机构为螺旋式传送机构，所述螺旋式传送机构上间隔设有多个冻存管装载位；所述螺旋式传送机构包括支撑管架，以及绕设在支撑管架上的螺旋传送带，所述螺旋传送带为双层结构，包括套叠设置的上旋段和下旋段；所述支撑管架为中空结构，其内设有液氮通道；

所述设备本体内还设有恒温静置室，所述恒温静置室与程序降温室相邻设置，并通过一隔断壁隔开，所隔断壁的底部开设有可启闭的第三通道，第三通道内穿设有水平滑轨，该滑轨的一端延伸至恒温静置室内，另一端延伸至程序降温室内，所述程序降温盒可滑动地设置在水平滑轨上；所述恒温静置室内设有异丙醇添加装置和感应装置，所述感应装置临近第三通道设置，用于感应程序降温盒的进入恒温静置室内的次数，当程序降温盒的进入次数达到预设次数时，异丙醇添加装置启动对程序降温盒进行异丙醇添加或更换。

2.根据权利要求1所述的细胞冻存复苏一体式设备，其特征在于，所述液氮冷藏室为双层结构，包括绝热层和内存储室，绝热外层与内存储室之间设有液氮流通空间；所述螺旋式传送机构设置在内储存室内。

3.根据权利要求1所述的细胞冻存复苏一体式设备，其特征在于，所述程序降温盒内至少设置有一个冻存区，每个冻存区上均设有多个用于存放冻存管的样品槽，多个所述样品槽呈圆周排布；所述第一移管机构为具有多个夹取位的机械抓臂，所述夹取位与样品槽一一对应。

4.根据权利要求3所述的细胞冻存复苏一体式设备，其特征在于，所述机械抓臂设于程序降温盒上方；机械抓臂包括可多轴联动的联动座，以及多个设置在联动座下方的抓取组件，每组抓取组件对应一个抓取位；所述抓取组件包括支臂以及抓夹，每个抓夹在各自支臂的带动下能够独立运动。

5.根据权利要求1所述的细胞冻存复苏一体式设备，其特征在于，所述一体式设备还包括控制系统，所述控制系统包括信号连接的控制模块、设备端点及信息获取装置，控制模块及设备端点采集分析数据获取装置所获取的特征信息并输出控制指令；所述信息获取装置包括温度传感器、液位传感器以及红外线感应器，所述特征信息包括温度信息、液位信息以及位姿信息。