本发明涉及一种低温冷冻设备，尤其是一种机械式超低温冷冻设备，属于低温冷冻技术领域。
背景技术：
临床研究需要大量与合格的生物资源，合理完整地保存生物样本意义是十分重大的。美国、欧洲多国以及国际卫生组织都投入了几亿到几百亿美元建立大型生物样本库。自2009年以来，我国以医院为单位的方式纷纷建立了生物样本库。2015年，精准医学的发展又再一次推动我国生物样本库发展。但是，现阶段生物样本库的保存仍然存在许多问题，例如：前期人们对于样本库的保存并没有考虑样本库信息的流失，并没有冷冻保存。今年开始冷冻保存样本库，但是一般医院的保存冷冻温度不够低，也会导致后期保存过程中生物样本丢失过多的生物信息，除此之外，医院样本库的采集过程也不够标准，在保存期间，还会出现交叉污染的情况。
现阶段，医院的保存方法一般是加入防腐剂或者使用冰箱保存样品，市场最高级的保存方法是在-80℃低温冰箱保存，有效信息的保存时间相对于医院器官组织的研究时间并不足够长。于此同时，当样本在野外等不良条件下采集时，低温冰箱并不能随身携带，也不能及时保存样本组织信息。
医院在保存器官组织若干年之后，对于器官组织进行常规检验，一般将检验的指标进行分析，分析方法一般为人为的数据分析，在分析过程中，得出相关结论。这导致于，数据的保存非常不方便，在经历很长时间之后，存在极大的丢失的可能性，而且人为分析可能会存在误差而且不能够及时处理相关信息，处理之后也不能及时反馈给病人。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提出一种机械式超低温冷冻设备及应用方法，采用斯特林制冷机制冷，制冷迅速；机械式超低温组织样本冷冻设备带有控制系统，可以设置冻结温度和冻结时间，操作简单；采用聚苯乙烯作为保温材料，保温性能稳定；降温迅速，生物信息保存得更加完整，保存时间更长，同时设备配备激光二维码打印功能，将样本信息通过二维码保存，再将二维码信息输入电脑，实现样本与生物样本库信息快速准确共享。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种机械式超低温冷冻设备，包括斯特林制冷机、电脑，所述主控制电路通过温度控制器连接斯特林制冷机，用于根据不同的样本，调节斯特林制冷机的制冷温度，使采集到的样本保存的温度最低调节至-150℃，方便迅速冷冻所采集的样本组织。
所述机械式超低温冷冻设备采用斯特林循环引擎作为制冷元件，其制冷达到的超低温度超过二级蒸汽压缩式制冷的温度，且体积小于二级蒸汽压缩式制冷的低温冰箱，相对于液氮制冷更安全、更有效，适用范围更广泛。
所述主控制电路连接二维码打印机，通过二维码打印机将样本信息打印至样本保存管上；由电脑直接扫描保存管上二维码得到样本有相关信息，并分类储存在电脑对应相关数据库内，用于数据分析和保存。
所述电脑储存若干年样本数据，建立大数据库，通过程序进行大数据趋势分析，并将大数据趋势分析所得信息通过移动终端输出给用户，使用户结合自己的个体信息，与可穿戴设备或智能家庭机器人结合，制定一套能有效控制病情趋势的食疗方案或者运动方案。
一种机械式超低温冷冻设备的应用方法，其步骤为：
1）将采集到的样本迅速放入机械式超低温样品冷冻设备中保存，并根据样本不同，调节不同的温度，使采集的样本组织迅速冷冻所需要的温度；
2）建立样本的大数据库
将样本检测之后的的所得信息直接输入电脑中，同时建立对应的大数据库，在数据库中每一个二维码对应一个样本及样本信息；数据库根据所编写的程序进行数据分析，分析结果显示样本的趋势以及样本所对应的个体的身体状况和未来犯病的可能性；
3）信息反馈
将大数据库分析所得信息通过移动终端输出给用户，同时结合用户的个体信息，以及与可穿戴设备或智能家庭机器人结合，制定一套有效控制病情趋势的食疗方案或者运动方案的建议，通过移动终端反馈给用户。
本发明的有益效果是：
本发明将采集来的生物样本放入机械式超低温组织样本冷冻设备，设备采用斯特林制冷机制冷，制冷迅速；机械式超低温组织样本冷冻设备带有控制系统，可以设置冻结温度和冻结时间，操作简单；采用聚苯乙烯作为保温材料，保温性能稳定；降温迅速，生物信息保存得更加完整，保存时间更长，同时设备配备激光二维码打印功能，将样本信息通过二维码保存，再将二维码信息输入电脑，实现样本与生物样本库信息快速准确共享。
样本检测之后所得数据传输至电脑以后，在电脑内，进行程序分析，大数据的分析会对于某一病人的检测指标趋势有预测，而且可以对于某一地区或者某一类型的病人进行趋势分析，将电脑大数据分析的结果通过手机端及时传递给病人，并同时手机端可以为病人提供一些日常锻炼和食疗的建议等。
附图说明
图1为本发明的机械式超低温冷冻设备原理图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的机械式超低温冷冻设备，包括斯特林制冷机、温度控制器、电脑、二维码打印机、led显示屏、d/a数模转换器、ram（随机存储器）、eprom（可擦除可编程rom芯片）。
主控制电路通过温度控制器连接斯特林制冷机，用于根据不同的样本，调节斯特林制冷机的制冷温度，使采集到的样本保存的温度最低调节至-150℃，方便迅速冷冻所采集的样本组织。
机械式超低温冷冻设备采用斯特林循环引擎作为制冷元件，其制冷达到的超低温度超过二级蒸汽压缩式制冷的温度，且体积小于二级蒸汽压缩式制冷的低温冰箱，相对于液氮制冷更安全、更有效，适用范围更广泛。
主控制电路连接二维码打印机，通过二维码打印机将样本信息打印至样本保存管上；由电脑直接扫描保存管上二维码得到样本有相关信息，并分类储存在电脑对应相关数据库内，用于数据分析和保存。电脑储至样本若干年的数据，建立大数据库，通过程序进行大数据趋势分析，并将大数据趋势分析所得信息通过移动终端输出给用户，使用户结合自己的个体信息，与可穿戴设备或智能家庭机器人结合，制定一套能有效控制病情趋势的食疗方案或者运动方案。
一种机械式超低温冷冻设备的应用方法，其特征在于，其步骤为：
1）将采集到的样本迅速放入机械式超低温样品冷冻设备中保存，并根据样本不同，调节不同的温度，使采集的样本组织迅速冷冻所需要的温度；
2）建立样本的大数据库
将样本检测之后的的所得信息直接输入电脑中，同时建立对应的大数据库，在数据库中每一个二维码对应一个样本及样本信息。数据库根据所编写的程序进行数据分析，分析结果显示样本的趋势以及样本所对应的个体的身体状况和未来犯病的可能性；
3）信息反馈
将大数据库分析所得信息通过移动终端输出给用户，同时结合用户的个体信息，以及与可穿戴设备或智能家庭机器人结合，制定一套有效控制病情趋势的食疗方案或者运动方案的建议，通过移动终端反馈给用户。
本发明的特点：
1．普通的冰箱冷冻温度为-18℃，超低温冰箱的冷冻温度为-80℃，样品组织样本一般保存在-80℃，机械式超低温冷冻设备可以将温度降至-150℃。生物样本包含多种生物信息，采用超低温来保冷冻组织样本的优势在于，超低温冷冻后的生物样本的保存时间被大大地延长了，保存时间可以达到10-20年，将样品组织内的有效信息可以保存更久。
2．机械式超低温组织样本冷冻设备采用的是先进和高效的斯特林循环引擎作为制冷元件，可以达到二级蒸汽压缩式制冷达不到的超低温度，且体积更小；对比其他样本保存所用的液氮制冷的优点在于更加安全且体积更小，在采集样本时具有便携性的优点。
3．可以实现快速降温，实现样品的玻璃化保存。机械式超低温组织样本冷冻设备可以实现超快的降温速率，进而可以实现样品的玻璃化。由于玻璃化后的样品内部没有形成冰晶，所以避免了冰晶对样品造成的机械损伤。而机械损伤是绝大多数生物样品保存效果不佳的主要原因。同时，玻璃化保存的生物样品可以保留更多的生物信息。
4．机械师超低温冷冻设备内配有激光二维码打印机，每一个样本都有专属的一个二维码，二维码中包含样本的姓名、地点、样本种类（器官、组织、血浆、体液等）、采集环境（温度、湿度等）信息。样本能够分类储存在电脑内，有利于数据分析和保存。
5．大数据分析。将样本若干年的数据统一存储至电脑，编程进行数据分析，大数据分析趋势，随时通过手机端将数据分析结果传递给病人，并且给予病人一些有效建议和运动食疗等改善方法。
6．机械式超低温组织样本冷冻设备可以广泛运用于多种样本的低温保存，如：胚胎、干细胞、哺乳动物细胞、精子、卵细胞、抗体等。且适用于野外生物样本就地采集，方便野外珍稀物种样本的冷冻保存。
7．大健康应用的数据也可以来自于用户，用户可以输入自己的生活习惯，包括职业，生活习惯，日常饮食状况，运动情况及工作压力等，帮助电脑更精确分析数据。
8．未来也可以将可以与可穿戴设备或家庭机器人、智能终端相联系，以此来收集更多的样本信息，实现信息共享，给予个人更精准合理的的建议。未来也可将多种疾病输入数据库，可以通过大数据的处理，观测各种数据之间的相关关系，加以防控。