一种低温保护生物组织的液氮生物容器的制作方法

本发明属于低温生物技术领域，具体涉及到一种液氮生物容器保护生物组织的方法。

背景技术：

玻璃化法是生物体超低温保存的方法之一，这种方法由于能够避免冰晶对细胞或组织的机械损伤，近年来越来越受到重视。然而，玻璃化法也有着一定的劣势，除了高浓度的冷冻保护剂带来的毒性损伤和渗透损伤外，由于某些原因引起的热应力以及当热应力达到某种程度而导致的低温断裂现象，对成功实现细胞和组织的低温保存构成了极大的障碍。玻璃化法保存中，引起热应力的因素主要有以下两个方面。一是组织和玻璃化溶液的盛载容。

一般地说，组织和玻璃化溶液的盛载容器所用材料的热膨胀系数小于玻璃化溶液的热膨胀系数，因此，在温度变化时，容器和玻璃化态固体的热应变不同，因而会产生机械应力。除了容器的影响，较高的温度变化速率也是热应力和断裂的产生的重要因素。对于常用的将冻存管直接投入液氮的方式，会由于降温速率过快使得冻存体系内温度梯度较大，进而导致样品内体积变化不均匀，产生热应力。热应力超过组织承受的极限就会引发断裂现象。目前，关于如何消除组织玻璃化法保存中的低温断裂的报道很少。song等采用以下方法，即-100℃以上的温度范围采用较快速率，而在-100℃以下的温度范围采用较慢速率，以避免玻璃体断裂。具体地，首先以43±2℃/min快速降温至-100℃，以避免降温过程产生冰晶，然后以3±0.2℃/min慢速降温到-135℃以避免断裂，之后转移到-135℃的低温冰箱里储存；在复苏时，首先以30±2℃/min慢速复温至-100℃以避免断裂，然后以225±15℃/min快速复温直至融化以避免反玻璃化和重结晶。还有学者建议，可在玻璃化转变温度和低温断裂温度之间保存组织。然而，以上方法只能在高于液氮温度下储存组织，而不能继续降温至液氮温度同时避免断裂。而在高于液氮温度下储存组织，就存在使用何种廉价的介质和设备以实现长期储存的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于：解决传统的冷冻方法即一步法导致的低温断裂问题，提供一种低温保护生物组织的液氮生物容器。

本发明采用的技术方案如下：

一种低温保护生物组织的液氮生物容器，包括杜瓦瓶罐体，所述罐体顶部设置有保温盖，所述罐体底部设置有液氮室，所述液氮室上设置有支撑板，所述支撑板中间设置有一字孔，所述一字孔的一端铰接有冻存管支臂，所述冻存管支臂上设置有冻存管，所述冻存管连接有耐低温管。

进一步地，所述液氮室的高度不小于40mm。

进一步地，所述保温盖上设置有卡槽，所述耐低温管穿过所述卡槽。

进一步地，所述支撑板的厚度为5-46mm。

进一步地，所述支撑板的材料为能漂浮在液氮上的材料。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，将液氮生物容器设置为两层，通过两步降温方法，可以减小样品的降温速率进而削弱样品内的热应力集聚现象，避免组织断裂，从而实现生物组织在液氮温度下的高效的玻璃化法保存；解决了传统的冷冻方法即一步法导致的低温断裂问题；还解决了现有的断裂消除方法中只能在高于液氮温度下储存组织，而不能继续降温至液氮温度同时避免断裂的问题。该设备易操作，适合大规模推广使用。

2、本发明中，液氮室的高度不小于40mm，即液氮的高度不小于40mm，对于此高度的液氮气相中-19-196～-135℃温度范围对应的样品位置(又称为气相距离，即样品的中心与液氮的距离)为0～47.5mm，可以覆盖现有技术所需的高度。

3.本发明中，保温盖上设置有卡槽，耐低温管穿过所述卡槽。当冻存管待温度降至所需温度以下，拉动耐低温管使冻存管与冻存管支臂一起沿一字孔翻转，冻存管浸入液氮。待相应时间后，拉动耐低温管将冻存管快速取出，即立即观察其断裂情况。

4、本发明中，支撑板的厚度为5-46mm，其厚度与液氮高度以及生物组织的气相距离相适配。

5、本发明中，所述支撑板的材料为能漂浮在液氮上的材料。便于冻存管翻转后直接浸入液氮中。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中标记：1-罐体，2-保温盖，3-液氮室，4-支撑板，5-一字孔，6-冻存管支臂，7-冻存管，8-耐低温管，9-卡槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种低温保护生物组织的液氮生物容器，包括杜瓦瓶罐体1，罐体1顶部设置有保温盖2，罐体1底部设置有液氮室3，液氮室3上设置有支撑板4，支撑板4中间设置有一字孔5，一字孔5的一端铰接有冻存管支臂6，冻存管支臂6上设置有冻存管7，冻存管7连接有耐低温管8。

进一步地，液氮室3的高度不小于40mm。

进一步地，保温盖2上设置有卡槽9，耐低温管8穿过卡槽9。

进一步地，支撑板4的厚度为5-46mm。

进一步地，支撑板4的材料为能漂浮在液氮上的材料。

本发明中，将液氮生物容器设置为两层，通过两步降温方法，可以减小样品的降温速率进而削弱样品内的热应力集聚现象，避免组织断裂，从而实现生物组织在液氮温度下的高效的玻璃化法保存；解决了传统的冷冻方法即一步法导致的低温断裂问题；还解决了现有的断裂消除方法中只能在高于液氮温度下储存组织，而不能继续降温至液氮温度同时避免断裂的问题。该设备易操作，适合大规模推广使用。

实施例1

一种低温保护生物组织的液氮生物容器，包括杜瓦瓶罐体1，罐体1顶部设置有保温盖2，罐体1底部设置有液氮室3，液氮室3上设置有支撑板4，支撑板4中间设置有一字孔5，一字孔5的一端铰接有冻存管支臂6，冻存管支臂6上设置有冻存管7，冻存管7连接有耐低温管8。

本发明中，将液氮生物容器设置为两层，下层的液氮室3，上层的冻存管7，将冻存管7与冻存管支臂6一起绕其铰接点穿过一字孔5浸入液氮室3中的液氮，经过一定时间后，再将冻存管7拉出液氮室3。通过两步降温方法，可以减小样品的降温速率进而削弱样品内的热应力集聚现象，避免组织断裂，从而实现生物组织在液氮温度下的高效的玻璃化法保存；解决了传统的冷冻方法即一步法导致的低温断裂问题；还解决了现有的断裂消除方法中只能在高于液氮温度下储存组织，而不能继续降温至液氮温度同时避免断裂的问题。该设备易操作，适合大规模推广使用。

实施例2

在实施例一的基础上，进一步地，液氮室3的高度不小于40mm。

本实施例中，液氮室的高度不小于40mm，即液氮的高度不小于40mm，对于此高度的液氮气相中-19-196～-135℃温度范围对应的样品位置(又称为气相距离，即样品的中心与液氮的距离)为0～47.5mm，可以覆盖现有技术所需的高度。

实施例3

在实施例二的基础上，进一步地，保温盖2上设置有卡槽9，耐低温管8穿过卡槽9。

本实施例中，保温盖1上设置有卡槽9，耐低温管8穿过所述卡槽9。当冻存管7待温度降至所需温度以下，拉动耐低温管8使冻存管7与冻存管支臂6一起绕其铰接点穿过一字孔5翻转，冻存管7浸入液氮。等待相应时间后，拉动耐低温管8将冻存管7快速取出，即立即观察其断裂情况。

实施例4

在实施例三的基础上，支撑板4的厚度为5-46mm。

本实施例中，支撑板的厚度为5-46mm，其厚度与液氮高度以及生物组织的气相距离相适配。

实施例5

在实施例四的基础上，支撑板4的材料为能漂浮在液氮上的材料。

本实施例中，所述支撑板4的材料为能漂浮在液氮上的材料，便于冻存管7翻转后直接浸入液氮中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。