CN215954172U - 带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐 - Google Patents

Abstract

本申请涉及干细胞存储领域，具体公开了带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐，其包括带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐，包括：罐体、控制器和自动充氮装置；罐体包括内胆和外胆，所述内胆通过层间隔板分为储液上胆和储物下胆，所述储液上胆用于储存液氮，所述储物下胆充满液氮用于储存干细胞；所述储物下胆设有可旋转的多层置物板，置物板上设置通口区；储液上胆和储物下胆分别设置温度传感器，内胆外壁底端设置压力传感器，所述控制器接入温度传感器和压力传感器中的数据，并将数据处理后接入自动充氮装置并可控制自动充氮装置对储液上胆进行充氮，控制器可以控制打开所述层间隔板。

Description

带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐

技术领域

本实用新型涉及干细胞存储领域，具体涉及带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐。

背景技术

干细胞是一种未充分分化尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在细胞。干细胞需要进行超低温深冷进行存储，以减少代谢。通常使用超低温液氮-196℃存储，例如，脐带间充质干细胞，理论上可以长期存储，超过22年之后的冷冻干细胞需要进行复苏后根据实际检测结果判定是否符合继续储存的标准，国外已有保存23.5年的脐带血解冻复苏后，其活性仍保持正常。

因此，这对存储的温度条件要求非常高，而且要求罐体使用寿命长，超低温环境下的人工操作安全隐患大，需要进行自动化操作，以及-196℃的液氮易挥发，需要防止挥发，充分利用能源以及充分利用储存罐的空间。

现有技术中提到的干细胞储存罐，内胆没有设置隔板，存取干细胞的过程中液氮挥发会造成温度上升，频繁的温度变化会对已经存放的其他干细胞样本的数量和质量造成影响，以及没有对内胆的置物区进行分区分类，容纳物品数量少，使储存罐未达到充分利用。

针对现有技术点不足，本实用新型提供一种带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐，减少液氮挥发带来的温度波动对干细胞的影响，充分利用储存罐空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐，以解决现有技术存在的问题。

带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐，包括：罐体、控制器和自动充氮装置；罐体包括内胆和外胆，所述内胆通过层间隔板分为储液上胆和储物下胆，所述储液上胆用于储存液氮，所述储物下胆充满液氮用于储存干细胞；所述储物下胆设有可旋转的多层置物板，置物板上设置通口区，多层置物板的通口区重合形成开口以实现对底层置物板干细胞的存取；储液上胆和储物下胆分别设置温度传感器，内胆外壁底端设置压力传感器，所述控制器接入温度传感器和压力传感器中的数据，并将数据处理后接入自动充氮装置并可控制自动充氮装置对储液上胆进行充氮，控制器可以控制打开所述层间隔板；所述自动充氮装置根据控制器传输数据自动开闭自动阀门向内胆进行充氮。层间隔板的可以减小存取时的温度波动对已储存样本带来的不利影响，压力传感器和温度传感器可以实时监控胆内温度和液位，多层置物架能够充分利用内胆存储空间。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，层间隔板包括固定于内胆上的定板和可以旋转的动板，动板由连接于内胆内壁底端的支撑轴支撑，旋转动板以打开储物下胆。层间隔板闭合能够减少液氮挥发，层间隔板打开能够进行存取物质以及进行热量交换控制温度。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，下所述置物板通过电机转子与所述支撑轴转动连接，所述电机驱动置物板转动。转动置物板能将对应的存储分区转动到动板下端，方便伸缩存取夹具进行取物。

优选方案三：作为对优选方案二的进一步优化，储液上胆设置伸缩存取夹具，伸缩存取夹具可伸长至置物板夹取存储的干细胞。伸缩存取夹具设置于内胆可以在夹取干细胞的过程中避免打开内胆减少液氮挥发的温度变化对干细胞造成影响。

优选方案四：作为对优选方案三的进一步优化，通口区存储状态时处于定板开口下方，所述伸缩存取夹具伸入通口区进行取物。设置通口区能够让伸缩存取夹具伸入最底层的置物板进行取物。

优选方案五：作为对优选方案四的进一步优化，控制器监控安全温度并自动打开自动阀门进行充氮以及打开层间隔板进行热量交换。控制器控制充氮以保证内胆处于安全温度，控制层间隔板开闭以避免进行频繁充氮，保护内胆以及充分利用液氮降低能耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例的示意图；

图2为本实用新型置物板的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：外胆10、内胆20、储液上胆21、储物下胆 22、细口盖11、控制器30、压力传感器31、上温度传感器32、下温度传感器 33、液氮传输管40、自动阀门41、伸缩存取夹具50、末端机械手51、层间隔板 60、定板61、动板62、置物板70、存储分区71、通口区72、支撑轴80。

实施例一：

实施例基本如附图1、附图2所示：

带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐由罐体、控制器30、和自动充氮装置构成，罐体包括内胆20和外胆10；控制器30根据温度传感器和压力传感器31传入的数据控制自动充氮装置中自动阀门41的开闭；自动充氮装置包括自动阀门41和液氮传输管40，可对内胆20进行自动充氮。

具体实施过程如下：

外胆10包覆内胆20，内胆20和外胆10之间为真空。内胆20通过层间隔板60将其分为储液上胆21和储物下胆22。使用过程中，储液上胆21储蓄液氮，储液下胆用于存放干细胞并充满液氮。

内胆内设置支撑轴80，支撑轴80底端固定于储物下胆22底端，支撑轴顶端连接层间隔板60，中间部分通过三个电机转子分别连接三个置物板(电机的定子固定于支撑轴80，转子与置物板70固定连接，转子套设于定子外周并与支撑轴转动连接，通过转子旋转带动置物板旋转)，电机独立驱动动板和三个置物板分别转动。

层间隔板60分为动板62和定板61，定板61为圆形板切开一半的结构，切开部分作为开口，定板固定于内胆20上，动板62上设置开口，使用上述的电机连接旋转可以实现开闭，其结构类似可以旋盖的胡椒粉罐；动板62和定板61 同时连接支撑轴层间隔板60的作用在于将储液上胆21和储物下胆22隔开，利用储液上胆21的液氮对储物下胆22进行液封，避免液氮的挥发影响储存。控制器30对层间隔板60进行控制。

内胆20上设置细口盖11，细口盖11位于动板62上方，以方便存取干细胞以及减少液氮挥发；细口盖11下方储液上胆21内设置伸缩存取夹具50，用于将干细胞存入不同的存储分区71以及将不同存储分区71上的干细胞取出；储液上胆21内设置上温度传感器32，可以随时感应胆内温度，并将数据传入感应器。

储液下胆对应的内胆20内壁上设置下温度传感器33，并将数据传入感应器；内胆20外壁底端设置压力传感器31，通过压力传感器31感知内胆20的质量变化来测量内胆20液位，并将数据传入控制器30；储物下胆22通过支撑轴80连接置物板70，置物板70分为三个，每块置物板70上可分三个存储分区71。置物板70呈圆盘形，位于动板62下方的置物板70去除四分之一形成通口区72，每个置物板70通过支撑轴80上设置的电机实现分别旋转，进行取物时，将对应的储物分区旋转至定板开口的下方，打开层间隔板60，控制伸缩存取夹具50上的伸缩轴，将需要的干细胞取出。不进行存取时操作时，旋转所有置物板70使得通口区72位于动板62下端。

伸缩存取夹具50包括伸缩杆与连接与伸缩杆下端的末端机械手51，通过伸缩杆末端机械手51可以伸缩至最底层的置物板70。利用伸缩存取夹具50进行存取干细胞，取出干细胞时，细口盖11处于闭合状态，将层间隔板60打开，转动置物板70使得需要提取的干细胞位于定板61开口下方，伸缩杆下移进行抓取，然后上移至细口盖11下方，关闭层间隔板60，打开细口盖11，然后利用储存罐外部机械臂对干细胞进行抓取。在打开细口盖11液氮易于挥发的过程中，层间隔板60始终处于闭合状态，减少液氮挥发同时也减少热量交换；存入干细胞时，储存罐外部机械臂夹持干细胞伸入胆内，与伸缩存取夹具50进行对接，后关闭细口盖11，打开层间隔板60，控制旋转对应存储的置物板70至相应的存储分区 71，伸缩杆伸缩将干细胞放入即可。打开层间隔板60的过程中储液上胆21和储物下胆22之间的液氮能够进行能量交换。

上温度传感器32和下温度传感器33同时将温度传入控制器30，并分别设置不同的安全温度，下温度传感器33安全温度不高于上温度传感器32安全温度，例如，下温度传感器33的安全温度T1为-197℃、安全温度T2为-196.5℃，安全温度T2为警戒温度，上温度传感器32的安全温度T3为-196.5℃。当安全温度T3突破-196.5℃而安全温度T1未突破时，控制器30发送温度警告信息并控制进行自动充氮；当下胆温度突破安全温度T1时，自动控制充氮向上胆中充入液氮，使得上胆温度低于-197℃，并打开层间隔板60进行热量交换；控制器30同时监控上胆和下胆之间的温差，干细胞在超低温环境下仅能几乎没有代谢，通常下胆温度低于上胆温度，异常情况下，若极其微小的代谢引起温度变化时，下胆温度高于上胆温度时，控制器30打开层间隔板60使上下胆进行热量交换，直至温度相等或下胆温度低于上胆温度；此种情况下上胆与下胆之间温度差较小，热量交换也较小。干细胞存储需要在相对稳定的低温温度下，频繁的较大的温度波动会对干细胞活性造成影响，层间隔板60的作用在于降低液氮挥发造成的温度波动。

压力传感器31用于感应内胆20的液面高度，此高度为储液上胆21的液面高度，安全高度为H1，当液面低于H1时，同样进行自动充氮。所述控制器30 连接操作端，以上安全温度和安全高度突破时，控制器30自动操作且都会向监管人员发出告警提示，当回复安全温度及安全高度后，同时向监管人员发出安全提示。

实施例二：

实施例二与实施例一的区别在于，可以根据储存干细胞的数量增加置物板 70层数和存储分区71数量。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐，其特征在于：包括罐体、控制器和自动充氮装置；罐体包括内胆和外胆，所述内胆通过层间隔板分为储液上胆和储物下胆，所述储液上胆用于储存液氮，所述储物下胆充满液氮用于储存干细胞；所述储物下胆设有可旋转的多层置物板，置物板上设置通口区，多层置物板的通口区重合形成开口以实现对底层置物板干细胞的存取；储液上胆和储物下胆分别设置温度传感器，内胆外壁底端设置压力传感器，所述控制器接入温度传感器和压力传感器中的数据，并将数据处理后接入自动充氮装置并可控制自动充氮装置对储液上胆进行充氮，控制器可以控制打开所述层间隔板；所述自动充氮装置根据控制器传输数据自动开闭自动阀门向内胆进行充氮。

2.根据权利要求1所述的带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐，其特征在于：所述层间隔板包括固定于内胆上的定板和可以旋转的动板，所述动板由连接于内胆内壁底端的支撑轴支撑，旋转动板以打开储物下胆。

3.根据权利要求2所述的带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐，其特征在于：所述置物板通过电机转子与所述支撑轴转动连接，电机驱动置物板转动。

4.根据权利要求3所述的带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐，其特征在于：所述储液上胆设置伸缩存取夹具，伸缩存取夹具可伸长至置物板并夹取存储的干细胞。

5.根据权利要求4所述的带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐，其特征在于：所述通口区存储状态时处于定板开口下方，所述伸缩存取夹具伸入通口区进行取物。

6.根据权利要求5所述的带有液位及温度监控装置的干细胞储存罐，其特征在于：所述控制器监控安全温度并自动打开自动阀门进行充氮以及打开层间隔板进行热量交换。

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