CN215884720U - 液氮库对接装置和液氮库系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及生物样本存取技术领域，公开一种液氮库对接装置和液氮库系统。本申请提供的液氮库对接装置包括平台和筒体。平台设置有对接盖，筒体包括第一端口和第二端口，第一端口用于与液氮罐的罐体开口对接，第二端口与对接盖相匹配，其中，平台、筒体与液氮罐的罐体可围合出密闭空间。在对接过程中，对接装置与液氮罐的罐体之间形成密封的环境，从而避免存取过程中生物样本表面结霜的问题。本申请同时提供了一种液氮库系统。

Description

液氮库对接装置和液氮库系统

技术领域

本申请涉及生物样本存取技术领域，例如涉及一种液氮库对接装置和液氮库系统。

背景技术

生物样本库是生物医药领域开展研究性工作的基础设施，通过液氮的低温保存可以使干细胞、血液等生物样本长期处于活性状态。大型生物样本库通常采用含有多个液氮罐的液氮库进行低温存储。

在实际使用过程中，通常配合平台实现生物样本的存取。平台内部充满液氮，生物样本在平台和液氮罐间进行存取操作，期间，要在外部环境下进行转运处理。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

当需要对液氮罐内的生物样本进行转运时，会使样生物样本暴露在-130℃温度以上的环境中，容易使生物样本表面结霜，且多次操作会破环生物样本的活性，因此需要人工参与进行读码及存取。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种液氮库对接装置和液氮库系统，以解决存取过程中生物样本表面结霜的问题。

在一些实施例中，液氮库对接装置包括平台和筒体。平台设置有对接盖，筒体包括第一端口和第二端口，第一端口用于与液氮罐的罐体开口对接，第二端口与对接盖相匹配，其中，平台、筒体与液氮罐的罐体可围合出密闭空间。

在一些可选实施例中，平台内部设置有容腔。

在一些可选实施例中，筒体包括第一筒体和第二筒体。第一筒体包括第一端口和第一连接口，第二筒体包括第二端口和第二连接口。其中，第一筒体的第一连接口与第二筒体的第二连接口相套接。

在一些可选实施例中，还包括升降模块，连接于第一筒体和第二筒体，用于带动第一筒体相对第二筒体上下移动。

在一些可选实施例中，升降模块包括导轨和齿轮，导轨设置有齿条。导轨位于第一筒体，齿轮位于第二筒体。其中，齿轮与齿条相啮合，带动第一筒体移动。

在一些可选实施例中，升降模块还包括驱动电机。驱动电机与齿轮电连接，驱动电机用于驱动齿轮沿齿条移动。

在一些可选实施例中，还包括第一控制单元，用于控制对接盖打开或关闭。

在一些可选实施例中，还包括第二控制单元，用于控制平台水平移动。

在一些可选实施例中，还包括第三控制单元，用于控制筒体的第一端口与目标液氮罐对接。

在一些实施例中，液氮库系统包括如前述的液氮库对接装置，和，一个或多个液氮罐。

本公开实施例提供的液氮库对接装置和液氮库系统，可以实现以下技术效果：

液氮库对接装置包括平台和筒体。平台设置有对接盖，筒体包括第一端口和第二端口，第一端口用于与液氮罐的罐体开口对接，第二端口与对接盖相匹配，其中，平台、筒体与液氮罐的罐体可围合出密闭空间。在存取过程中，对接装置与液氮罐的罐体之间形成密封的环境，从而避免存取过程中生物样本表面结霜的问题。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个液氮库对接装置的整体示意图；

图2是本公开实施例提供的平台的局部结构示意图；

图3是本公开实施例提供的筒体的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的升降模块的局部结构示意图。

附图标记：

1：平台；2：对接盖；3：第一筒体；4：第二筒体；5：液氮罐；6：第一端口；7：第二端口；8：导轨；9：驱动电机；10：齿条。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图1至4所示，本公开实施例提供一种液氮库对接装置。

本公开实施例提供的液氮库对接装置包括平台1和筒体。平台1设置有对接盖2，筒体包括第一端口6和第二端口7，第一端口6用于与液氮罐5的罐体开口对接，第二端口7与对接盖2相匹配，其中，平台1、筒体与液氮罐5的罐体可围合出密闭空间。在存取过程中，对接装置与罐体之间形成密封的低温环境，能够对生物样本进行低温保护，从而避免因温度过高导致生物样本表面结霜的问题。

采用本公开实施例提供的液氮库对接装置，通过移动筒体使第二端口7与液氮罐5的罐体开口对接，对接后打开平台1的对接盖2，使平台1、筒体和液氮罐5罐体围合成密闭空间，液氮罐5的罐体内和平台1内部空间均充有液氮，通过设置筒体和对接盖2，能够减少存取过程中液氮的消耗量，并且能够防止生物样本表面结霜。

可选地，平台1内部设置有容腔，容腔中充有液氮。平台1内的液氮通过自增压液氮补给罐经液氮软管输送到平台1内部，使平台1始终维持在-130℃温度以下的低温环境中，更好的维持生物样本活性。

可选地，液氮罐的罐口设置有可开关的罐盖，平台设置有连接件，如可翻转的连接臂，连接件与罐盖连接。当需要存取生物样本时，连接件转动，以自动打开罐盖，筒体便可以与液氮罐罐口对接，进行生物样本的存取。在完成存取生物样本后，连接件反向转动，使罐盖自动关闭液氮罐罐口。连接件可以采用驱动电机驱动，无需人员操作罐盖的开启和关闭，避免受到低温伤害。

可选地，液氮库对接装置还包括挑样组件。挑样组件设置在平台1容腔内，用于将生物样本从液氮罐5罐体内提取到平台1容腔内，或从平台1容腔内存入到液氮罐5罐体内。具体实施步骤为：在进行存取生物样本之前，开启液氮罐5的罐盖，移动筒体，使筒体的第一端口6与液氮罐5的罐口对接，之后，开启平台1的对接盖2，挑样组件向下移动到液氮罐5内，将生物样本提取到平台1内进行挑选；在存取生物样本结束以后，关闭平台1的对接盖2，以防止平台内液氮因暴露于开放空间中导致液氮消耗，然后移动筒体，使筒体的第一端口6与液氮罐5的罐口分离，当筒体的第一端口6向上移动位移超过液氮罐罐盖的直径时，立即关闭液氮罐5的罐盖，减少液氮罐内液氮的消耗。

可选地，对接盖2的尺寸与筒体相一致。对接盖2由保温材料和圆形框组成，圆形框设有密封圈，在具有一定的机械结构强度的同时具有良好的保温性能。

可选地，对接盖2与平台1相连接，连接方式可以选用锁块、扭簧通过转轴活动连接。通过这种连接方式能够更简便快捷地控制对接盖2的开启和关闭。

可选地，第二筒体4与对接盖2匹配连接，连接方式可以为螺纹锁紧，也可以是竖直方向的限位配接关系，例如夹爪和卡钩等方式。其中，通过焊接的连接方式，可以使液氮库对接装置的稳定性和密封性更好。

可选地，筒体包括第一筒体3和第二筒体4。第一筒体3包括第一端口6和第一连接口，第二筒体4包括第二端口7和第二连接口。其中，第一筒体3的第一连接口与第二筒体4的第二连接口相套接。第一筒体3和第二筒体4为上下连通的圆筒，其中，第一筒体3套接在第二筒体4内。第一筒体3的第一连接口和第二筒体4的的第二连接口套接方式为活性套接，第一筒体3在第二筒体4长度方向相对滑动，通过调节筒体长度以便更好地与目标液氮罐5的罐体开口紧密对接，从而减少液氮的消耗，防止生物样本表面结霜。

可选地，还包括升降模块，连接于第一筒体3和第二筒体4，用于带动第一筒体3相对第二筒体4上下移动。升降模块可以采用齿轮齿条、滚珠丝杠等方式。通过升降模块的动作，使第一筒体3沿着第二筒体4长度方向向下移动，实现第一筒体3与目标液氮罐5罐体开口对接，对接后，目标液氮罐5罐体、筒体和对接盖2之间形成密封的环境。目标液氮罐5罐体内和平台1内均是氮气环境，对接后开启对接盖2，使液氮库对接装置与目标液氮罐5罐体整体为氮气环境，避免生物样本表面结霜的问题，实现存取无需人员参与，防止人员受低温伤害。

可选地，升降模块包括导轨8和齿轮，导轨8设置有齿条10。导轨8位于第一筒体3，齿轮位于第二筒体4。其中，齿轮与齿条10相啮合，带动第一筒体3移动。具体的，导轨8设置有导向凹槽，导向凹槽沿筒体长度方向位于第一筒体3的外表面，导向凹槽内设置有齿条10，使第二筒体4的内表面的齿轮在齿条10上转动。当需要进行存取生物样本时，控制齿轮转动，从而带动齿条10所在的第一筒体3向下移动。通过设置齿轮和齿条，使第一筒体3相对第二筒体4的位移更加准确，使第一筒体3与液氮罐5的罐口对接更加准确，移动速率更快，进而减少了液氮罐5罐内液氮的消耗。

可选地，升降模块还包括驱动电机9。驱动电机9与齿轮电连接，驱动电机9用于驱动齿轮沿齿条10移动。驱动电机9位于第二筒体4外表面，在存入或取出生物样本之前，被配置为控制齿轮顺时针转动，使第一筒体3向下移动，与液氮罐5罐体开口对接；在存入或取出生物样本之后，被配置为控制齿轮逆时针转动，使第一筒体3向上移动，套接在第二筒体4内。通过配置驱动电机9，实现液氮库对接装置的升降自动化操作，避免人员受到低温伤害。

可选地，第一筒体3的筒体高度高于液氮罐5的罐盖直径，以避免在开关液氮罐5罐盖的过程中筒体与罐盖相互干扰。

可选地，还包括第一控制单元，用于控制对接盖2打开或关闭。平台1内为液氮环境，对接盖2处于关闭状态，在筒体与液氮罐5罐体开口对接后，第一控制单元被配置为控制对接盖2开启；当存入或取出生物样本后，第一控制被配置为控制对接盖2关闭。通过配置第一控制单元，实现对接盖2的自动化操作，避免人员受到低温伤害。并且能够减少液氮罐5罐体和平台1的液氮消耗量，节省成本。

可选地，还包括第二控制单元，用于控制平台1水平移动。在实际操作过程中，生物样本量较大，通常需要多个液氮罐5进行生物样本的存储。通过配置第二控制单元控制平台1水平移动，使对接盖2位于目标液氮罐5罐体的正上方，再通过升降模块使第一筒体3下降，进而与目标液氮罐5罐体准确对接。通过配置第二控制单元，实现平台1自动化水平移动，无需人员参与，操作更加便捷，并且使液氮库对接装置与目标液氮罐5罐体对接更准确，密封效果更好。

可选地，还包括第三控制单元，用于控制筒体的第一端口6与目标液氮罐5的对接。第三控制单元被配置为控制第一筒体3内表面的齿轮快速转动。在进行生物样本存入或取出之前，第三控制单元被配置为控制齿轮顺时针方向转动，进而驱动第一筒体3向下移动，直到第一筒体3的第一端口6与液氮罐5罐体开口完全对接为止；在存入或取出生物样本之后，被配置为控制齿轮逆时针方向转动，进而驱动第一筒体3向上移动，直到第一筒体3套接在第二筒体4内为止。通过配置第三控制单元，使升降过程更准确、高效，实现升降模块的自动化操作，避免人员受到低温伤害，并且快速准确的对接能够减少液氮罐5罐体内的液氮消耗量，避免生物样本表面结霜的问题。

可选地，还包括第四控制单元，用于控制液氮罐5罐盖的开启或关闭。以防止人为操作受到低温伤害。

当需要存取生物样本时，首先，第四控制单元控制液氮罐5罐盖开启；然后，第三控制单元控制第二筒体4的齿轮顺时针转动，驱动第一筒体3向下移动，直到第一筒体3的第一端口6与液氮罐5罐体开口完全对接为止；最后，第一控制单元控制对接盖2开启，使液氮罐5罐体、筒体和平台1围合成密闭的液氮空间，进而，通过挑样组件实现对生物样本的存取。液氮库对接装置在存取的整个流程中无需人员参与，避免人员受到低温伤害，且避免了存取过程中生物样本表面结霜。

可选地，第一筒体3与液氮罐5罐口对接方式为磁性对接。磁性对接使第一筒体3与液氮罐5罐口无缝对接，提高密封性。

可选地，平台1的容腔内设置有液氮补给罐，液氮软管与液氮补给罐连接。通过液氮补给管可以向挑样组件和筒体输送液氮，实现液氮的持续供给。避免因对接过程中部分液氮的消耗导致筒体内环境温度过高，进而影响生物样本的活性问题。

可选地，平台1的容腔内设置有扫码器。扫码器用于对都盒码和管码进行信息读取，实现自动化生物样本信息的识别和记录。

可选地，平台1和筒体为保温材料，如采用双层真空结构，减少与外界常温环境的热传导，起到良好的隔温效果，同时也防止平台1和筒体出现结霜的问题。

结合图1至4所示，本公开实施例提供一种液氮库系统，包括如前述的液氮库对接装置，和，一个或多个液氮罐5。液氮库内的多个液氮罐5共用液氮库对接装置。在具有多个液氮罐5的液氮库系统中，液氮库对接装置能够通过平台水平移动和升降组件的升降操作实现与目标液氮罐的准确对接，不仅满足了大型生物样本量的存储需求，并且整个液氮库系统全流程无需人员参与，避免人员受到低温伤害，且避免了存取过程中生物样本表面结霜的问题。

当需要存取生物样本时，具体操作步骤为：首先，第二控制单元控制平台1水平移动，使对接盖2位于目标液氮罐5罐盖的正上方；然后，第四控制单元控制目标液氮罐5罐盖开启；之后，第三控制单元控制第二筒体4的齿轮顺时针方向转动，驱动第一筒体3向下移动，直到第一筒体3的第一端口6与液氮罐5罐体开口完全对接为止；最后，第一控制单元控制对接盖2开启，使目标液氮罐5罐体、筒体和平台1围合成密闭的液氮空间，通过挑样组件实现对生物样本的存取。在生物样本存取后，第一控制单元控制对接盖2关闭；第三控制单元控制第二筒体4的齿轮逆时针方向转动，驱动第一筒体3向上移动，直到第一筒体3套接在第二筒体4内；然后，第四控制单元控制目标液氮罐5罐盖关闭。液氮库系统实现存取全流程无需人员参与，避免人员受到低温伤害，且避免了存取过程中生物样本表面结霜的问题。

可选地，多个液氮罐5呈阵列排布。控制单元通过控制平台1横向或纵向的水平移动，使平台1移动到目标液氮罐5上方。阵列设置便于定位目标液氮罐5罐体位置，使对接更高效，避免因路线和确定定位使目标液氮罐5罐内液氮产生消耗。

可选地，平台连接有一个或多个筒体。多个筒体的直径不同，以满足对不同尺寸的液氮罐罐口对接。

可选地，液氮罐5罐体、筒体和平台1内部设有1个或多个温度传感器。多个温度传感器用于监测不同位置的温度情况，通过补充液氮及时调整生物样本所处环境的温度，在存取生物样本过程中，使生物样本始终维持在干燥的环境，避免存取过程中生物样本表面结霜影响读码。通过各温度传感器的监测，实现对生物样本挑选过程中温度环境的严格控制，使生物样本的挑选更高效、安全，保证了生物样本的活性。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种液氮库对接装置，其特征在于，包括：

平台(1)，设置有对接盖(2)；

筒体，包括第一端口(6)和第二端口(7)，所述第一端口(6)用于与液氮罐(5)的罐体开口对接，所述第二端口(7)与所述对接盖(2)相匹配；

其中，所述平台(1)、筒体与液氮罐(5)的罐体可围合出密闭空间。

2.根据权利要求1所述的液氮库对接装置，其特征在于，

所述平台内部设置有容腔。

3.根据权利要求1所述的液氮库对接装置，其特征在于，所述筒体包括：

第一筒体(3)，包括所述第一端口(6)，和第一连接口；和，

第二筒体(4)，包括所述第二端口(7)，和第二连接口；

其中，所述第一筒体(3)的第一连接口与第二筒体(4)的第二连接口相套接。

4.根据权利要求3所述的液氮库对接装置，其特征在于，还包括：

升降模块，连接于所述第一筒体(3)和第二筒体(4)，用于带动所述第一筒体(3)相对第二筒体(4)上下移动。

5.根据权利要求4所述的液氮库对接装置，其特征在于，所述升降模块包括：

导轨(8)，设置有齿条(10)，所述导轨(8)位于所述第一筒体(3)；和，

齿轮，所述齿轮位于所述第二筒体(4)；

其中，所述齿轮与所述齿条(10)相啮合，带动所述第一筒体(3)移动。

6.根据权利要求5所述的液氮库对接装置，其特征在于，所述升降模块还包括：

驱动电机，与所述齿轮电连接，所述驱动电机用于驱动所述齿轮沿所述齿条(10)移动。

7.根据权利要求1所述的液氮库对接装置，其特征在于，还包括：

第一控制单元，用于控制所述对接盖(2)打开或关闭。

8.根据权利要求1所述的液氮库对接装置，其特征在于，还包括：

第二控制单元，用于控制所述平台(1)水平移动。

9.根据权利要求1所述的液氮库对接装置，其特征在于，还包括：

第三控制单元，用于控制所述筒体的第一端口(6)与目标液氮罐(5)对接。

10.一种液氮库系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的液氮库对接装置，和，一个或多个液氮罐(5)。

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