本发明涉及一种生物样本保存装置，尤其是一种生物样本玻璃化冻存装置。
背景技术：
目前，在辅助生殖领域，实验室中用来保存冷冻胚胎或卵母细胞的主要为冻存载杆和冻存麦秆。如中国专利文献cn106489914a中所述，冷冻载杆为非等直径的细长形的塑料棒，细端靠近薄片尖端，用来装载样本，粗短为手持端。麦管为长条形的空心塑料棒。一端连接装载样品的载杆，另一端为起过滤作用的含棉线面纱，和防止在液氮中漂浮的钢环。按此种方式，使用冷冻载杆配合冷冻麦秆，由于二者都是细长型塑料棒，只能存放一层样品，占用液氮罐中较大空间。随着近年来不孕不育人群的增加，接受胚胎移植的患者也越来越多，每年新增冻存胚胎数量也增多。许多生殖中心每年新增十几个甚至几十个液氮罐，以满足日益增长的胚胎冻存需要。
此外，现有的冻存载杆处于半封闭状态，存在样品交叉污染的风险。同时，解冻样品时，由于液氮上方蒸汽的影响，载杆支架表面结霜，遮住支架上方的标记，无法从一个提桶迅速找到样品，延长了人工寻找样品的时间。
技术实现要素：
本发明设计了一种生物样本玻璃化冻存装置，其解决的技术问题是现有的冻存装置由于都是细长型塑料棒，只能存放一层样品，因而大量占用液氮罐的存放空间。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种生物样本玻璃化冻存装置，包括样本装载机构和存放机构，所述样本装载机构用于装载生物样本，所述存放机构用于存放多枚所述样本装载机构，多个所述存放机构叠放在所述液氮罐中以增加生物样本的存放量。
进一步，所述存放机构包括冻存盒(7)和盒盖(8)，所述盒盖(8)与所述冻存盒(7)以天地盖的形式匹配，所述冻存盒(7)设置有多个用于固定样本装载机构的孔槽(9)，所述孔槽(9)的大小与所述样本装载机构相匹配，所述样本装载机构的侧面设置有多个凸起(11)，所述孔槽(9)的侧面设置有多个与所述凸起(11)相匹配的卡块(91)，用于卡住所述样本装载机构阻止其旋转。
进一步，所述孔槽(9)的深度为1/2-2/3的所述样本装载机构高度，确保样本装载机构内的生物样品始终浸没在液氮液面以下。
进一步，所述冻存盒(7)上设置有用于卡住提篮的安全栓(71)，和/或所述冻存盒(7)上设置有标识件便于操作者能够快速找到生物样品。
进一步，所述样本装载机构包括冻存管(1)、冻存载杆(2)和管盖(3)，所述冻存载杆(2)的一端与所述管盖(3)的底部嵌合连接，所述冻存载杆(2)的另一端为装载样本的薄片尖端(21)，所述冻存管(1)与所述管盖(3)螺接，使得所述冻存载杆(2)固定于所述冻存管(1)内，所述冻存管(1)侧面或者所述管盖(3)上设置有贯穿的通孔(5)用于液氮的进入或空气的排出。
进一步，还包括能够使生物样本处于封闭空间的载杆保护套(41，42)，所述载杆保护套(41，42)为一端开口，另一端封闭的空心管套；所述冻存载杆(2)位于所述载杆保护套(41，42)中，所述载杆保护套(41，42)位于所述冻存管(1)中。
进一步，所述载杆保护套为开口端大封闭端小的漏斗型保护套(41)，所述漏斗型保护套(41)的开口端与所述冻存管(1)的顶部开口连接，使得所述漏斗型保护套(41)设置于所述冻存管(1)内，所述通孔(5)设置在所述冻存管(1)的侧面；
或者，所述载杆保护套为等径结构的管状保护套(42)，所述管状保护套(42)的开口端与所述冻存载杆(2)的顶部连接使得所述冻存载杆(2)设置在所述管状保护套(42)内，所述通孔(5)设置在所述管盖(3)上。
进一步，所述冻存载杆(2)其长度应接近所述冻存管(1)管身高度，同时又不碰触所述冻存管(1)的管底；或者/和薄片尖端(21)的厚度为0.1-0.3mm，其采用高度透明的聚丙烯或丁二烯-苯乙烯材质，并且在显微镜下为透明有助于在镜下的操作和观察。
进一步，所述冻存管(1)底部设计有在液氮环境下不受影响的二维码。
进一步，还包括手持杆(6)，所述手持杆(6)的底部设置有多个小孔(61)，所述手持杆(6)的顶部设置有按压按钮(62)，所述按压按钮(62)通过弹簧和限位结构的作用使得所述手持杆(6)底部的弹片通过所述小孔(61)伸出或缩回；当按下所述按压按钮(62)时，所述弹片从所述小孔(61)中弹出，再次按下所述按压按钮(62)时，所述弹片缩回到所述小孔(61)中；所述管盖(3)顶部设置有一立体空腔(31)，所述手持杆(6)的下部能够匹配插入所述立体空腔(31)，所述立体空腔(31)内设置有卡槽(32)，所述弹片从所述小孔(61)弹出时能够与所述卡槽(32)固定锁住。
该生物样本玻璃化冻存装置具有以下有益效果：
(1)本发明生物样本玻璃化冻存装置解决了现有的冻存装置只能存放一层样品，大量占用液氮罐存放空间的问题，本发明的存放机构可以叠加放置增加了样品的存放量。
(2)本发明生物样本玻璃化冻存装置的孔槽的深度为1/2-2/3的样本装载机构高度，确保冻存管内样品始终浸没在液氮液面以下，在取出某一管样本时，从液氮罐转移到液氮槽的过程中，其它冻存管中的样本也一直浸润在液氮中，从而降低样本暴露，保证其临床使用。
(3)本发明生物样本玻璃化冻存装置在存放机构和样本装载机构上增加了标识件或二维码标识件，在液氮蒸汽存在时也能迅速定位样品，减少人工寻找样品的时间，而且二维码标识件不会受到液氮环境的影响，能够防止条码纸在液氮中脱落后，无法溯源其胚胎信息，对胚胎信息起到双重确认作用。
(4)本发明生物样本玻璃化冻存装置设置了载杆保护套，使样本处在一个相对封闭的空间，在不影响传热效率的同时，减少了液氮储存系统中通过液氮潜在交叉污染的可能。
(5)本发明生物样本玻璃化冻存装置在冻存盒上设置有安全栓，装载样品后，放入液氮提篮的冻存盒能够卡住液氮罐提篮，防止冻存盒滑落。
(6)本发明由于在冻存管侧面或者管盖上设置有贯穿的通孔，使得样品放入液氮时，液氮能够快速通过通孔进入冻存管对样本进行冷冻，而又不影响空气排出；样本取出液氮时，液氮受热挥发能从通孔中快速排出，防止冻存管内压力急剧增大而炸裂。
(7)本发明手持杆与冻存管的管盖连接和分离方式简单，并且固定时可用手持载杆进行显微镜镜下操作，手持杆旋转时可用于将管盖与冻存管拧开或拧紧。
附图说明
图1：本发明生物样本玻璃化冻存装置的漏斗型保护套样本装载机构的示意图；
图2：本发明生物样本玻璃化冻存装置的管状保护套样本装载机构的示意图；
图3：本发明生物样本玻璃化冻存装置的管盖立体图；
图4：本发明生物样本玻璃化冻存装置的管盖俯视图；
图5：本发明生物样本玻璃化冻存装置的手持杆示意图；
图6：本发明生物样本玻璃化冻存装置的存放机构示意图；
图7：本发明生物样本玻璃化冻存装置的孔槽俯视图。
附图标记说明：
1-冻存管；11-凸起；2-冻存载杆；21-薄片尖端；3-管盖；31-立体空腔；32-卡槽；41-漏斗型保护套；42-管状保护套；5-通孔；6-手持杆；61-小孔；62-按压按钮；7-冻存盒；71一安全栓；8-盒盖；81-标识件；9-孔槽；91-卡块。
具体实施方式
下面结合图1至图7，对本发明做进一步说明：
本发明生物样本玻璃化冻存装置，包括样本装载机构和存放机构，所述样本装载机构用于装载生物样本，所述存放机构用于存放多枚所述样本装载机构，多个所述存放机构叠放在所述液氮罐中以增加生物样本的存放量。
具体来说，如图1和图2所示，样本装载机构包括冻存管1、冻存载杆2和管盖3；冻存载杆2的一端与管盖3的底部嵌合连接，冻存载杆2的另一端为装载样本的薄片尖端21，冻存管1与管盖3螺接，使得冻存载杆2固定于冻存管1内；冻存载杆2的长度应接近冻存管1管身高度，同时又不碰触冻存管1的管底，薄片尖端21的厚度为0.1-0.3mm，其采用高度透明的聚丙烯或丁二烯-苯乙烯材质，并且在显微镜下为透明有助于在镜下的操作和观察；冻存管1侧面或者管盖3上设置有贯穿的通孔5用于液氮的进入或空气的排出。
冻存管1采用无毒、无味、抗冻、抗辐射的高透明聚丙烯材料注塑成型；冻存管1的侧面贴有生物样本信息的条码纸，冻存管1的底部印有与条码纸上生物样本信息相关联在液氮环境下不受影响的二维码；冻存管1的底部侧面设置有四个凸起11。
样本装载机构还设置有能够使生物样本处于封闭空间的载杆保护套，载杆保护套为一端开口，另一端封闭的空心塑料管套，内径比薄片尖端21的直径稍大，约为3mm，冻存载杆2位于所述载杆保护套中，载杆保护套位于冻存管中；
如图1所示，载杆保护套为开口端大封闭端小的漏斗型保护套41，漏斗型保护套41的开口端与冻存管1的顶部开口连接，使得漏斗型保护套41设置于冻存管1内，冻存管1的侧面设置有两个通孔5。
如图2所示，载杆保护套为等径结构的管状保护套42，管状保护套42的开口端与冻存载杆2的顶部连接，使得冻存载杆2设置在管状保护套42内，管盖3上设置有两个通孔5。
如图5所示，样本装载机构还包括手持杆6，手持杆6是一根带有弹簧的空心按压笔杆，长度为12-15cm，外径为10-12mm；手持杆6的底部设置有多个小孔61，手持杆6的顶部设置有按压按钮62，按压按钮62通过弹簧和限位结构的作用使得手持杆6底部的弹片通过小孔61伸出或缩回；当按下所述按压按钮62时，弹片从小孔61中弹出，再次按下按压按钮6时，弹片缩回到小孔61中。
如图3和图4所示，管盖3顶部设置有一正多边形空腔，手持杆6的下部能够匹配插入该正多边形空腔，该正多边形空腔内设置有卡槽32，当手持杆6的弹片从小孔弹出时能够与卡槽32固定锁住。
如图6所示，存放机构包括冻存盒7和盒盖8，盒盖8与冻存盒7以天地盖的形式匹配，冻存盒7上设置有多个用于固定样本装载机构的孔槽9，孔槽9的大小与所述样本装载机构相匹配，孔槽9的深度为1/2-2/3的样本装载机构高度，确保样本装载机构内的生物样品始终浸没在液氮液面以下；冻存盒7上设置有用于卡住提篮的安全栓71；冻存盒7相邻两面上设置有颜色明显的字母和数字组合标识，盒盖8面对操作者的一面设置有标识件81。
如图7所示，冻存管1的底部侧面设置有四个凸起11，孔槽9的侧面设置有多个与凸起11相匹配的卡块91，用于卡住样本装载机构阻止其旋转。
由此可见，手持杆6的下部匹配插入管盖3顶部的正多边形空腔，按下按压按钮62，弹片从小孔61中弹出，与管盖3顶部正多边形空腔内的卡槽32锁住后，可形成手持杆-管盖-冻存载杆的连接，转动手持杆6带动管盖3与冻存管1旋紧，同时，冻存盒7上孔槽9底部侧面的卡块91与冻存管1底部侧面的凸起11相互配合，在手持杆6带动管盖3旋转时能够固定冻存管1。
本发明生物样本保存装置的工作原理如下：
冷冻：
1、将冻存盒7放置于液氮槽中，使液氮浸满底座中的全部孔槽9。
2、将冻存管1放入冻存盒7的孔槽9中。
3、将管盖3与冻存载杆2嵌合连接后，将已经玻璃化的胚胎或者卵母细胞在显微镜下装载在冻存载杆2的薄片尖端21上。
4、将冻存载杆2放入带有漏斗型载杆保护套41的冻存管1中，或者将冻存载杆2套入管状载杆保护套42中后，再一同放入冻存管1中。
5、将手持杆6下部插入管盖3的正多边形空腔，按下按压按钮62，弹片从底部小孔61中弹出，与管盖3正多边形空腔内的卡槽32锁住，转动手持杆6带动管盖3与冻存管1旋紧，再次按下按压按钮62，弹片缩回到小孔61中，手持杆6与管盖3分离。
6、盖上盒盖8，放入液氮罐提篮中，扣上安全栓71。
解冻：
1、通过标识件81，在液氮罐中找到存放对应样品的冻存盒7。
2、打开安全栓71，取出冻存盒7，置于液氮槽中，取下盒盖8，再通过冻存盒7侧面的字母数字定位到目标样本。
3、与冻存管1侧面的条码纸和冻存管1底部的二维码核对，确认无误后，用手持杆6旋开管盖3。
4、取出样品后根据实验室操作程序，再对样品进行后续的解冻。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。