一种玻璃化冷冻载体系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于生物材料冻存的载体系统，尤其涉及一种在辅助生殖医学领域进行人类胚胎或卵子的玻璃化冷冻时使用的玻璃化冷冻载体系统。
【背景技术】
[0002]目前，公知的胚胎玻璃化冷冻载体有许多种，其中开放性冻存，即胚胎直接接触液氮的冻存，因为降温快而成为胚胎玻璃化冷冻的最佳形式。其通常采用的载体是前端有冻存装载片(简称冻存片)的冷冻杆形式，其操作简单快速并高效。
[0003]然而，目前的胚胎玻璃化冷冻杆及其相应的装载系统储存空间应用效率低下。这其中的原因在于:包括载杆(一端有冻存片)、载杆套、载杆筒、载杆筒帽盖及载杆筒架系统。图1为传统载体系统示意图，由载杆I’、载杆套2’、载杆筒3’、载杆筒帽盖4’和载杆筒架5’组成。如图左侧所示，载杆I’前端插入载杆套2’中，再一起被装入载杆筒3’中，而载杆筒3’是被夹固在载杆筒架5’上的，其上部有被载杆筒架5’夹固的载杆筒帽盖4’盖住，防止载杆I’的掉出。其中载杆上的冻存片是用于放置胚胎的，其放置胚胎的一端被套上载杆套，以保护该段不受外力损伤；而载杆筒则是用于装载载杆及其载杆套的；还有一根铝合金架即载杆筒架，用于夹固载杆筒及载杆筒帽盖(载杆筒帽盖用于保护筒内物品不掉出筒外)。载杆上可贴有生物材料信息标签。载杆筒架上端可贴上冻存位置等信息标签，形成一个冻存单兀。一般将来源于同一病人的多个样品载杆装载到同一个或多个冻存单兀内，不同病人来源的胚胎不能混装在同一冻存单元内，以利于身份标记与分辨。
[0004]如上所述的载杆筒架及其夹固的载杆筒和载杆筒帽盖不但有约1-1.5厘米直径的粗细，还有共约29厘米长度。在该套装置中，产生最大空间占用的有两个方面:(I)是载杆筒架，因为它必须比载杆筒大才能包绕夹固载杆筒及与载杆筒等大的载杆筒帽盖，而这种夹固的必要性在于要固定载杆筒帽盖使之处于载杆筒开口端，以保护载杆筒内的载杆不掉出；(2)是载杆套，因为它必须比载杆上放置胚胎的一端大才能套上该端，从而常常产生了比载杆更粗的空间占用。这使得载杆筒为满足通常装载量(6-8个胚胎需3-4根载杆)而必须有较粗(约I厘米)的内径。
[0005]一般来说，一个病人的胚胎至少需用一根载杆筒架，按照移植需要，每根载杆的冻存量为I 一 3枚胚胎，而一个载杆筒装载载杆的数量在I至4根之间，即当一个病人需要冻存约8个及以下胚胎时，其需占用一支载杆筒架，超过8个则需占用2个或以上载杆筒架。这种装载系统能方便冷冻时的装载，也方便解冻时从液氮罐中迅速找到载杆架及从载杆架中抽出载杆。然而，尽管这种系统使用上方便，但却占用了不少空间。以一个47升10吊桶的液氮罐计，每个吊桶仅可放入26-28支载杆筒架，以每个病人至少需一支载杆筒架计算，则每个吊桶最多冻存28个病人的胚胎。则一个47升10吊桶的液氮罐最多可存放280个病人的胚胎。对一个较大型的辅助生殖中心来说，平均每月若超过500个取卵周期，即使考虑算上解冻胚胎所释放的空间，其新增冷冻胚胎所需的液氮罐平均每个月可能需增加一个，几年下来就会造成超大空间的占用。这对一个辅助生殖机构的发展造成限制。因此，目前的微量生物样品冷冻装置及其相应装载技术的空间利用效率相对较低，还无法满足大型规模的样品冻存及其发展。
[0006]另一方面，目前的载杆筒架由于其是铝合金材质，在冷冻或解冻操作中，会因标签部分露出液氮一定时间而产生对空气中水汽的冷凝结冰，遮盖标签，引起操作的不便。
【发明内容】
[0007]为了克服现有的微量生物样品冷冻装置及其相应的装载技术在储存空间利用效率方面的不足，本发明提供一种用于微量生物材料冻存的载体系统及其装载技术，以在保障冷冻装载、标记、存储、分辨及取出和解冻等各操作简单便捷的同时，还能更显著地减少载体装置所占用的空间，使得每个液氮罐存放量(对于辅助生殖的胚胎玻璃化冷冻则指存放样品的病例数)增加约3-4倍。
[0008]本发明提供了一种玻璃化冷冻载体系统，包括冷冻单元，所述冷冻单元包括冷冻杆和冷冻杆套管，其中，
[0009]所述冷冻杆包括杆体，所述杆体包括下部的延伸部和上部的柄部，所述延伸部的下端与冻存片连接；
[0010]所述冷冻杆套管为中空结构，至少上端设有将所述中空结构与外部环境连通的开口 ；所述冷冻杆的延伸部经冷冻杆套管上端的开口插入到冷冻杆套管的中空结构内，形成装载单元；
[0011]所述延伸部的外径小于柄部的外径；所述冷冻杆套管外径构成装载单元最大外径。
[0012]优选地，所述冻存片为长条形小片，其横截面为圆弧凹形。
[0013]优选地，所述延伸部上与柄部连接处设有套固段，所述套固段的最大外径等于冷冻杆套管开口处的内径。。
[0014]优选地，至少冷冻杆的杆体的延伸部的外表面和加长套的中空结构内表面中的一个或两个为粗糙面，以使冷冻杆的杆体的延伸部和载杆延长套的中空结构内表面之间产生摩擦力。
[0015]进一步优选地，所述延伸部上与柄部连接处设有套固段，所述套固段的最大外径等于冷冻杆套管开口处的内径。
[0016]优选地，所述套固段的长度为0.l-10mm。
[0017]所述套固段和加长套的中空结构内表面中的一个或两个为粗糙面，以使冷冻杆的杆体的柄部和载杆延长套的中空结构内表面之间产生摩擦力。
[0018]所述套固段可以是冷冻杆的杆体的柄部或者延伸部一部分。
[0019]所述套固段优选为由柄部向延伸部的方向逐步缩小，更优选由柄部向延伸部的方向略微逐步缩小。
[0020]在本发明的一个优选的实施例中，所述冷冻杆套管为较为粗大，直接作为保护筒使用。
[0021]优选地，所述冷冻单元只含I个装载单元。
[0022]优选地,所述冷冻杆的延伸部的外径> 3mm,更优选为更优选为4_9mm,更优选为5_8mm,更优选为6_7mm。
[0023]优选地，所述冷冻单元还包括加长套，所述加长套至少部分为中空结构，底端开口，所述加长套的中空结构与加长套的底端开口连通；所述冷冻杆的杆体的柄部的上部或全部从加长套的底端开口插入到加长套的中空结构内。
[0024]优选地，所述冷冻杆的柄部的外径或包绕冷冻杆柄部的加长套的外径与所述冷冻杆套管外径构成的装载单元最大外径一致。
[0025]优选地，所述冷冻杆套管在与所述冷冻杆的延伸部套接的部位的外径缩小，但大于冷冻杆柄部的外径，所述加长套套接在所述冷冻杆套管的缩小的外壁上。
[0026]进一步优选地，所述冷冻杆的杆体为中空，连通冷冻杆套管的内部和加长套的中空结构。
[0027]进一步优选地，所述所述加长套为中空管状，上端封闭，且所述加长套的上段侧壁上和/或顶端设有通气孔。
[0028]优选地，所述冷冻杆套管的底部设有加重块。
[0029]所述加重块优选为金属材质。
[0030]在本发明的一个优选的实施例中，，所述冷冻单元含有I个或多个装载单元，所述冷冻单元还包括底端封闭且上端开口的中空的保护筒，所述保护筒的外径为3-10mm (更优选为4_9mm,更优选为5_8mm,更优选为6_7mm),所述冷冻杆的外径< 3mm,所述保护筒上设有至少一个能够将装载单元放入及取出的窗口。
[0031]在本发明一个优选的实施例中，所述冷冻杆延伸部在柄部处的外表面与柄部外表面之间的距离等于冷冻杆套杆开口处的壁厚；所述冷冻杆的杆体的上端设有标签及取样段，所述标签及取样段为为比杆体细的细杆或者比杆体窄的扁状体。
[0032]所述标签取样段可以用于黏贴标签，便于进行标识辨认。
[0033]所述标签取样段还可以便于夹取。
[0034]所述标签及取样段有管状或尖状，可以被前端尖细的镊子夹取，或设有前端尖形的小杆插入管状末端固定而抽取，或设有前端管形的小杆套入尖状末端固定而抽取。
[0035]所述标签取样段的形状可以为圆管状、扁形管状、条片状或尖片状等。
[0036]优选地，所述保护筒的上端开口直接作为将装载单元放入及取出的窗口，即将所述保护筒的窗口设置在保护筒顶端。
[0037]优选地，所述冷冻单元还包括加长套，所述加长套至少部分为中空结构，底端开口，所述加长套的中空结构与加长套的底端开口连通；所述加长套下端缩小，从保护筒的顶端开口插入到保护筒内，加长套的未缩小部分的外径大于保护筒顶端开口的内径，从而固定加长套。
[0038]优选地，所述装载单元的长度小于加长套固定在保护筒上时保护筒的底部到加长套下端的长度。
[0039]进一步优选地，所述加长套为中空管状，上端封闭，且所述加长套的上段侧壁上或顶端设有通气孔。
[0040]优选地，所述保护筒的底部设有加重块。
[0041]所述加重块优选为金属材质。
[0042]优选地，所述保护筒的窗口设置在保护筒的侧面上，呈直长条形或斜向长条形。
[0043]优选地，所述保护筒内设有横向隔板，将保护筒分成多段，每一段形成保护单元，其中，最上端的保护单元的顶端开口构成窗口，和/或侧壁上设有至少一个窗口 ；其他每个保护单元的侧壁上设有至少一个的窗口。
[0044]本发明的有益效果是，使得在不影响甚至更增加使用方便性的基础上成倍地减少了微量生物样品冷冻所占用的空间，大幅度节约了冷冻储存所需的占地面积。尤其适用于微量生物材料如玻璃化冷冻胚胎等的冻存。
【附图说明】
[0045]图1为为传统载体系统以及装载流程示意图；
[0046]图2为本发明第一种实施例中的玻璃化冷冻载体系统；
[0047]图3为本发明第二种实施例中的玻璃化冷冻载体系统以及装载和取出载杆流程示意图；