可防细胞污染的细胞保藏装置的制作方法

本发明涉及医疗运输保藏技术领域，具体涉及一种可防细胞污染的细胞保藏装置。

背景技术：

干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。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功能，医学界称为“万用细胞”。

干细胞的运输及保藏有着非常严格的要求，通常情况需要将其放入-80℃的低温冰箱中对其进行降温；因此，需要研发一种便于操作且易于细胞保藏的装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可防细胞污染的细胞保藏装置，该装置对细胞保藏过程中能够有效防止细胞污染，提升氮气利用率，延长氮气冷冻时间的同时降低细胞损伤率，使细胞保持较高活性，延长细胞保藏时间。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：可防细胞污染的细胞保藏装置,包括箱体，箱体内分别设有容纳室、储藏室、存放室，箱体顶部设有存放室，存放室底部左右两侧分别设有容纳室、储藏室；储藏室通过分隔板均分出至少三个保藏室，保藏室内外壁均匀开设有通孔，且内壁孔径小于外壁孔径，保藏室内设有隔空层，隔空层内等间隔排布有腰形导流孔。装置工作时，将需要保藏的干细胞注射液放入保藏室后，关闭箱门，同时，使控制面板处于工作状态，压力监测器和温度检测器开始工作，实时检测装置内的压力及温度，当温度达到限定值时，控制面板打开制冷管上的电磁阀，氮气由储液罐喷出，通过制冷管到达指定保藏室外周，做降温处理，当温度达到限定值以下时，制冷管上的电磁阀关闭，停止氮气供应，降温工作结束；当压力监测器检测压力达到限定值时，控制面板控制增压泵工作，同时开启通气管上的电磁阀，气体通过通气管进入储气罐，达到降压目的，当压力到达限定值以下时，通气管上的电磁阀关闭，降压工作结束，其中，保藏室多层的设计有益于保藏不同数量细胞，保证细胞有足够的储藏空间，同时可避免保藏过程中细胞数量过多而造成细胞污染情况，影响细胞保藏效果，保藏室表面开设有的若干通孔，有益于氮气进入，且其均匀排布的设置能够保证保藏室均匀与氮气接触，避免出现氮气分布不均匀影响细胞保藏效果，保藏室外壁的大孔径通孔有益于氮气进入，进入后的氮气通过内壁小孔径通孔，由于孔径较小，使得氮气通过过程中产生较强的气流，加快了氮气的流动速度的同时有益于适当提高氮气冷却速率，避免冷却过慢对细胞造成破坏，有益于提高细胞存活率和氮气利用率，隔空层配合导流孔作用可进一步提高氮气利用率，其中，隔空层起到储藏氮气隔绝外部空气作用，而腰形流通孔相互间形成的弧形空间能够使部分氮气滞留，延长氮气冷却时间，该结构设计能够实时监控装置，有效避免外界环境对细胞保藏造成损伤，且监控过程连贯，能够有效防止氮气浪费，且监控过程中，若压力监测器和温度检测器检测结果与设定值不符，控制面板开始调控，与此同时，警报器发出报警指令，有益于工作人员实时掌握装置的运行状况，协助工作人员高效完成细胞的保藏工作，避免安全隐患的发生。

优选的，容纳室包括储气罐、液氮管，储气罐、液氮管均通过固定板与容纳室内壁连接，储气罐通过通气管与保藏室连接，液氮罐通过制冷管与保藏室连接。储气罐与液氮罐相互配合，通过控制面板对装置内的压力、温度进行调节，为细胞的保藏提供有利于保障。

优选的，通气管一端与储气罐连接，另一端延伸至保藏室外周方向，通气管靠近储藏室一侧设有电磁阀，通气管靠近储气罐一侧设有增压泵。当压力监测器检测压力达到限定值时，控制面板控制增压泵工作，同时开启通气管上的电磁阀，气体通过通气管进入储气罐，达到降压目的，当压力到达限定值以下时，通气管上的电磁阀关闭，降压工作结束。

优选的，通气管包括通气管体，通气管体内等间隔排布有助流件，助流件两端通过吸附球与管体内壁连接。气体通过通气管时，助流件引导空气流动的同时降低空气流动阻力，有益于气体快速通过，且吸附球可吸附气体颗粒中的细小杂质，避免杂质进入保藏室对细胞造成污染，影响细胞保藏，此外，助流件还具有加强通气管体的作用，避免管体变形，有益于延长管体使用寿命。

优选的，制冷管一端与液氮罐连接，另一端延伸至保藏室外周方向，制冷管靠近储藏室一侧设有电磁阀，电磁阀右侧设有压力检测器。当温度达到限定值时，控制面板打开制冷管上的电磁阀，氮气由储液罐喷出，通过制冷管到达指定保藏室外周，做降温处理，当温度达到限定值以下时，制冷管上的电磁阀关闭，停止氮气供应，降温工作结束。

优选的，制冷管包括制冷管体，制冷管体外围设有真空隔热层，制冷管体内部设有螺旋叶片，螺旋叶片表面开设有x状流通孔，流通孔中部设有辅助流通孔，辅助流通孔内排布有十字型分流件。氮气由储液罐喷出，通过制冷管到达指定保藏室外周，对保藏室做降温处理，制冷管体外围设置的真空隔热层能够有效隔绝外界热量，减缓氮气温度上升时间的同时延长氮气冷却时间，提高氮气利用率，氮气通过制冷管体时，与制冷管体内的螺旋叶片接触作用，使氮气分子形成涡流，加快氮气分子流动速度，避免氮气冷却过慢，对细胞造成损伤，其中，氮气与螺旋叶片接触时，部分氮气经流通孔流出，使空气沿其x状外形流出并向x状外形两端四个角方向分散，可起到减缓部分氮气流动速度的作用，避免因螺旋叶片使氮气分子流动速度过快，致使冷却过快，使蛋白质失去原有的结构和功能，导致细胞死亡，螺旋叶片配合流通孔的结构设置，能够使氮气保持理想的冷却速率，降低细胞损伤率的同时使细胞保持较高的活性，使细胞的保藏效果达到最佳状态；此外，辅助流通孔两侧为弧形，有益于氮气聚集，聚集的氮气通过辅助流通孔时，十字型分流件将氮气分流的同时与氮气分子接触碰撞，有益于增大带正电的氮离子进入保藏室内与细胞的粘附几率，进而促进细胞的增殖、分化，维持个体细胞数量的相对平衡，使细胞保持较高活性的同时延长细胞保存时间；液氮罐配合储气罐可快速对保藏室进行调控，避免处理不及时而造成细胞污染的情况，且保藏室多层的设计有益于保藏不同数量细胞，保证细胞有足够的储藏空间，同时可避免保藏过程中细胞数量过多而造成细胞污染情况，影响细胞保藏效果。

优选的，箱体后侧通过推杆连接有扶手，箱体底部安装有滚轮，且滚轮上安装有制动踏板。扶手配合滚轮有益于工作人员对整个装置进行控制，便于装置移动，使得整个装置的稳定性较高，制动踏板有益于工作人员掌握装置运动状况，便于遇到紧急情况及时阻止装置运动，将损失将至最低。

优选的，箱体顶部安装有报警器，且箱体前侧壁安装有与保藏室配合连接的箱门，箱门上开设有观察窗，箱体前侧壁远离箱门方向设有控制面板，控制面板上安装温度监测器。监控过程中，若压力监测器和温度检测器检测结果与设定值不符，控制面板开始调控，与此同时，警报器发出报警指令，有益于工作人员实时掌握装置的运行状况，协助工作人员高效完成细胞的保藏工作，避免安全隐患的发生，箱门便于工作人员对保藏室进行操作控制，此外，箱门上的观察窗有益于人员观察储藏室内的状况，降低对意外情况发生概率。

与现有技术相比，本发明的可防细胞污染的细胞保藏装置具有以下优点：1）保藏室多层的设计有益于保藏不同数量细胞，保证细胞有足够的储藏空间，同时可避免保藏过程中细胞数量过多而造成细胞污染情况，影响细胞保藏效果；2）警报器能够及时发出报警指令，有益于工作人员实时掌握装置的运行状况，协助工作人员高效完成细胞的保藏工作，避免安全隐患的发生；3）保藏室内外壁均匀开设不同孔径的通孔，使得氮气通过过程中产生较强的气流，加快了氮气的流动速度的同时有益于适当提高氮气冷却速率，避免冷却过慢对细胞造成破坏；4）制冷管体外围设置的真空隔热层能够有效隔绝外界热量，减缓氮气温度上升时间的同时延长氮气冷却时间，提高氮气利用率。

附图说明

图1为可防细胞污染的细胞保藏装置结构示意图；

图2为可防细胞污染的细胞保藏装置右视图；

图3为保藏室结构示意图；

图4为通气管内部结构示意图；

图5为制冷管内部结构示意图；

图6为螺旋叶片结构示意图；

图7为流通孔结构示意图。

图中标号：1-推杆；2-连接杆；3-箱体；4-增压泵；5-通气管；501-通气管体；502-吸附球；503-助流件；6-制冷管；601-制冷管体；602-螺旋叶片；603-流通孔；6031-辅助流通孔；6032-分流件；604-真空隔热层；7-电磁阀；8-报警器；9-存放室；10-储藏室，11-保藏室；111-隔空层；112-通孔；113-导流孔；12-箱门；13-压力检测器；14-滚轮；15-液氮罐；16-储气罐；17-容纳室；18-观察窗；19-控制面板，20-温度检测器。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

如图1-7所示，可防细胞污染的细胞保藏装置,包括箱体3，箱体3内分别设有容纳室17、储藏室10、存放室9，箱体3顶部设有存放室9，存放室9底部左右两侧分别设有容纳室17、储藏室10；储藏室10通过分隔板均分出至少三个保藏室11，保藏室11内外壁均匀开设有通孔112，且内壁孔径小于外壁孔径，保藏室11内设有隔空层111，隔空层111内等间隔排布有腰形导流孔113。装置工作时，将需要保藏的干细胞注射液放入保藏室11后，关闭箱门12，同时，使控制面板19处于工作状态，压力监测器13和温度检测器20开始工作，实时检测装置内的压力及温度，当温度达到限定值时，控制面板19打开制冷管6上的电磁阀7，氮气由储液罐15喷出，通过制冷管6到达指定保藏室11外周，做降温处理，当温度达到限定值以下时，制冷管6上的电磁阀7关闭，停止氮气供应，降温工作结束；当压力监测器13检测压力达到限定值时，控制面板19控制增压泵4工作，同时开启通气管5上的电磁阀7，气体通过通气管5进入储气罐16，达到降压目的，当压力到达限定值以下时，通气管5上的电磁阀7关闭，降压工作结束，其中，保藏室11多层的设计有益于保藏不同数量细胞，保证细胞有足够的储藏空间，同时可避免保藏过程中细胞数量过多而造成细胞污染情况，影响细胞保藏效果，保藏室11表面开设有的若干通孔112，有益于氮气进入，且其均匀排布的设置能够保证保藏室11均匀与氮气接触，避免出现氮气分布不均匀影响细胞保藏效果，保藏室11外壁的大孔径通孔112有益于氮气进入，进入后的氮气通过内壁小孔径通孔112，由于孔径较小，使得氮气通过过程中产生较强的气流，加快了氮气的流动速度的同时有益于适当提高氮气冷却速率，避免冷却过慢对细胞造成破坏，有益于提高细胞存活率和氮气利用率，隔空层111配合导流孔113作用可进一步提高氮气利用率，其中，隔空层11起到储藏氮气隔绝外部空气作用，而腰形流通孔113相互间形成的弧形空间能够使部分氮气滞留，延长氮气冷却时间，该结构设计能够实时监控装置，有效避免外界环境对细胞保藏造成损伤，且监控过程连贯，能够有效防止氮气浪费，且监控过程中，若压力监测器13和温度检测器20检测结果与设定值不符，控制面板开始调控，与此同时，警报器8发出报警指令，有益于工作人员实时掌握装置的运行状况，协助工作人员高效完成细胞的保藏工作，避免安全隐患的发生。

容纳室17包括储气罐16、液氮管15，储气罐16、液氮管15均通过固定板与容纳室17内壁连接，储气罐16通过通气管5与保藏室11连接，液氮罐15通过制冷管6与保藏室11连接。储气罐16与液氮罐15相互配合，通过控制面板19对装置内的压力、温度进行调节，为细胞的保藏提供有利于保障。

通气管5一端与储气罐16连接，另一端延伸至保藏室11外周方向，通气管5靠近储藏室10一侧设有电磁阀7，通气管5靠近储气罐16一侧设有增压泵4。当压力监测器13检测压力达到限定值时，控制面板19控制增压泵4工作，同时开启通气管5上的电磁阀7，气体通过通气管5进入储气罐16，达到降压目的，当压力到达限定值以下时，通气管5上的电磁阀7关闭，降压工作结束。

通气管5包括通气管体501，通气管体501内等间隔排布有助流件503，助流件503两端通过吸附球502与管体501内壁连接。气体通过通气管5时，助流件503引导空气流动的同时降低空气流动阻力，有益于气体快速通过，且吸附球502可吸附气体颗粒中的细小杂质，避免杂质进入保藏室11对细胞造成污染，影响细胞保藏，此外，助流件503还具有加强通气管体501的作用，避免管体变形，有益于延长管体使用寿命。

制冷管6一端与液氮罐15连接，另一端延伸至保藏室11外周方向，制冷管6靠近储藏室10一侧设有电磁阀7，电磁阀7右侧设有压力检测器13。当温度达到限定值时，控制面板19打开制冷管6上的电磁阀7，氮气由储液罐15喷出，通过制冷管6到达指定保藏室11外周，做降温处理，当温度达到限定值以下时，制冷管6上的电磁阀7关闭，停止氮气供应，降温工作结束。

制冷管6包括制冷管体601，制冷管体601外围设有真空隔热层604，制冷管体601内部设有螺旋叶片602，螺旋叶片602表面开设有x状流通孔603，流通孔603中部设有辅助流通孔6031，辅助流通孔6031内排布有十字型分流件6032。氮气由储液罐15喷出，通过制冷管6到达指定保藏室11外周，对保藏室11做降温处理，制冷管体601外围设置的真空隔热层604能够有效隔绝外界热量，减缓氮气温度上升时间的同时延长氮气冷却时间，提高氮气利用率，氮气通过制冷管体601时，与制冷管体601内的螺旋叶片602接触作用，使氮气分子形成涡流，加快氮气分子流动速度，避免氮气冷却过慢，对细胞造成损伤，其中，氮气与螺旋叶片602接触时，部分氮气经流通孔603流出，使空气沿其x状外形流出并向x状外形两端四个角方向分散，可起到减缓部分氮气流动速度的作用，避免因螺旋叶片602使氮气分子流动速度过快，致使冷却过快，使蛋白质失去原有的结构和功能，导致细胞死亡，螺旋叶片602配合流通孔603的结构设置，能够使氮气保持理想的冷却速率，降低细胞损伤率的同时使细胞保持较高的活性，使细胞的保藏效果达到最佳状态；此外，辅助流通孔6031两侧为弧形，有益于氮气聚集，聚集的氮气通过辅助流通孔6031时，十字型分流件6032将氮气分流的同时与氮气分子接触碰撞，有益于增大带正电的氮离子进入保藏室11内与细胞的粘附几率，进而促进细胞的增殖、分化，维持个体细胞数量的相对平衡，使细胞保持较高活性的同时延长细胞保存时间；液氮罐15配合储气罐16可快速对保藏室进行调控，避免处理不及时而造成细胞污染的情况，且保藏室11多层的设计有益于保藏不同数量细胞，保证细胞有足够的储藏空间，同时可避免保藏过程中细胞数量过多而造成细胞污染情况，影响细胞保藏效果。

箱体3后侧通过推杆2连接有扶手1，箱体3底部安装有滚轮14，且滚轮14上安装有制动踏板。扶手1配合滚轮14有益于工作人员对整个装置进行控制，便于装置移动，使得整个装置的稳定性较高，制动踏板有益于工作人员掌握装置运动状况，便于遇到紧急情况及时阻止装置运动，将损失将至最低。

箱体3顶部安装有报警器8，且箱体3前侧壁安装有与保藏室11配合连接的箱门12，箱门12上开设有观察窗18，箱体3前侧壁远离箱门12方向设有控制面板19，控制面板19上安装温度监测器20。监控过程中，若压力监测器13和温度检测器20检测结果与设定值不符，控制面板开始调控，与此同时，警报器8发出报警指令，有益于工作人员实时掌握装置的运行状况，协助工作人员高效完成细胞的保藏工作，避免安全隐患的发生，箱门12便于工作人员对保藏室11进行操作控制，此外，箱门12上的观察窗18有益于人员观察储藏室10内的状况，降低对意外情况发生概率。

实施例2：

本发明的可防细胞污染的细胞保藏装置在实际使用时：将需要保藏的干细胞注射液放入保藏室11后，关闭箱门12，同时，使控制面板19处于工作状态，压力监测器13和温度检测器20开始工作，实时检测装置内的压力及温度，当温度达到限定值时，控制面板19打开制冷管6上的电磁阀7，氮气由储液罐15喷出，通过制冷管6到达指定保藏室11外周，做降温处理，当温度达到限定值以下时，制冷管6上的电磁阀7关闭，停止氮气供应，降温工作结束；当压力监测器13检测压力达到限定值时，控制面板19控制增压泵4工作，同时开启通气管5上的电磁阀7，气体通过通气管5进入储气罐16，达到降压目的，当压力到达限定值以下时，通气管5上的电磁阀7关闭，降压工作结束，该结构设计能够实时监控装置，有效避免外界环境对细胞保藏造成损伤，且监控过程连贯，能够有效防止氮气浪费，且监控过程中，若压力监测器13和温度检测器20检测结果与设定值不符，控制面板开始调控，与此同时，警报器8发出报警指令，有益于工作人员实时掌握装置的运行状况，协助工作人员高效完成细胞的保藏工作，避免安全隐患的发生。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。