一种低温生物样本自动化存取设备及利用其的存取方法

：本发明涉及一种低温生物样本自动化存取设备及利用其的存取方法，属于生物样本存储领域。

背景技术

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背景技术：

1、随着生物技术的发展，生物样本的存储成为不可或缺的一环。目前一些有关的生物样本低温存储技术中，通常是采用液氮罐体配合特定的机械结构进行生物样本的存取，其存储性能受结构设计的影响较大。而因为设计结构的不同，目前生物样本的低温存储主要面临以下几个问题：首先是存储性能问题，一些存取结构的开口因设计过大导致液氮泄露，导致装置本身的保温性能下降，情况较严重的，对生物样本造成了不同程度的损伤；其次是一些生物样本的存储装置为了追求功能的复杂度，导致机械结构设计冗余，这就使得推广难度加大，同时结构的复杂度也牺牲了样本存储的效率。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本申请提供了一种低温生物样本自动化存取设备，在实现生物样本的自动存取的同时，通过传动结构、存取结构等创新型结构设计实现自动化存取，提高装置的存储效率，同时解决复杂结构无法进行推广问题。

2、本发明提供的一种低温生物样本自动化存取设备，包括外壳组件、液氮罐组件、存取组件、定位传动组件及中枢控制组件。

3、上述外壳组件包括装置底板、底部车轮、型材骨架、装置侧板、装置上部前盖板、装置上部后盖板、电机座底板、电机座侧板、牵引电机保护罩、生物样本存取保护罩，上述装置底板下部设置四个车轮，上述装置侧板设置于液氮罐体四周，并通过型材骨架相连，上述装置上部前盖板设置于液氮罐体上部，上述电机座侧板设置于装置上部后盖板，并通过型材骨架相连，上述电机座底板设置于电机座侧板上，通过型材骨架与其连接，上述牵引电机保护罩设置于装置上部后盖板，前部设置有生物样本存取保护罩，其与装置上部前盖板相连；

4、上述液氮罐组件部分包括液氮罐体、生物样本存取口，上述液氮罐体上端设置有生物样本存取口，上述液氮罐体中部设置有转筒托架，上述罐体下部设置有罐体支撑；

5、上述存取组件包括液氮罐盖、提拉板、生物样本存取板、生物样本存储仓、生物样本存储盘，上述液氮盖部分下部设置有提拉板，上述生物样本存储仓设置有多个样本存储盘，并按同间隔自上而下排列，样本仓中部设置有多个凸起支撑，用于支撑生物样本存储盘，上述生物样本存储盘上设置有生物样本存储井，下部设置有四个凹槽，上述生物样本存储盘上部设置有四个凸起，与存储盘中凹槽对应；

6、上述定位传动组件包括液氮罐盖提绳、滑轮、牵引线圈、牵引电机、转筒托架电机、生物样本存取板电机、存取板齿轮、转筒齿轮、霍尔传感器，上述液氮罐盖提绳下端与液氮罐盖相连，中部设置有三个滑轮，液氮罐盖提绳与牵引线圈相连，上述牵引线圈右端设置有提升牵引电机，用于控制整个生物样本存储仓的上升与下降，上述液氮罐转筒托架上部设置有四个霍尔感应元件，在感应元件下部设有转筒从动齿轮，上述液氮罐转筒托架电机与转筒主动齿轮与传动齿轮相连，上述生物样本存取板电机下部设置有存取板齿轮并与存取板连接，上述霍尔传感器设置在上侧板并与转筒上端所设置的霍尔感应元件平行，构成旋转定位装置；

7、上述中枢控制组件包括plc控制器及显示屏。

8、上述牵引电机、上述液氮罐转筒托架电机、上述生物样本存取板电机、上述霍尔传感器与上述plc控制器相连，由上述plc控制器控制运行。

9、与现有技术相比，本发明所采用的技术方案至少具备以下优点：装备外围采用密封板连接，且采用更小的开口设计可有效减少液氮的泄露，有效地进行生物样本周围环境的保温作用，采用旋转机构存取，并设置卡口结构有效防止在生物样本存取过程中出现生物样本存储盘出现倾斜甚至脱落的风险，采用更少的轴的设计，有效提高存取效率、减少存储时间，并且适用于对现有液氮罐进行改装推广，将电机、霍尔传感器等电子元件放在常温区，通过轴传动，有效降低电子元件出现失灵等不可控情况。

技术特征：

1.一种低温生物样本自动化存取设备，其特征在于：包括外壳组件、液氮罐组件、存取组件、定位传动组件及中枢控制组件。

2.根据权利要求1所述的低温生物样本自动化存取设备，其特征在于：所述的生物样本存储盘、转筒托架均通过自身电机驱动，且均置于电机座底板处即常温环境下，其中控制液氮罐盖提绳运动的牵引电机、牵引线圈设置于装置上部后盖板，且被牵引电机保护罩保护。

3.根据权利要求1所述的低温生物样本自动化存取设备，其特征在于：所述的提拉板与存储仓提升卡扣，生物样本存取板与生物样本存取盘均通过卡扣连接的方式进行运动和样本存取。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的低温生物样本自动化存取设备，其特征在于：所述转筒立柱上部设置的霍尔感应元件与装置上部后盖板的霍尔传感器判断生物样本存储是否到达指定位置。

5.根据权利要求4所述的低温生物样本自动化存取设备，其征在于：生物样本存储盘上表面设置有多个生物样本存储井，用于存储生物样本冻存管。

6.根据权利要求5所述的低温生物样本自动化存取设备，其特征在于：所述牵引电机、所述转筒托架电机、所述生物样本存取板电机与所述plc控制器的输出端相连，所述霍尔传感器的输出端与plc控制器输入端相连，由所述plc控制器控制运行。

7.一种利用根据权利要求1-6中任一项所述的低温生物样本自动化存取设备的存取方法,其特征在于：存储样本流程为：

8.根据权利要求7所述的存取方法，其特征在于：提取样本流程为：

技术总结
本发明涉及一种低温生物样本自动化存取设备及利用其的存取方法，属于生物样本存储领域。其包括外壳组件、液氮罐组件、存取组件、定位传动组件及中枢控制组件。所述液氮罐组件包括液氮罐体、生物样本仓存取口等结构，可提供生物样本存储的环境，所述存取组件包括生物样本存取板、生物样本储存盘等结构，可进行生物样本的存取，所述定位传动组件包括牵引电机、转筒托架电机等结构，可为装置提供动力。本发明通过对存取口尺寸的设计，有效减少液氮的泄露、实现较好的保温作用；通过生物样本存储盘与存取板的卡扣结构设计，有效降低了发生样本颠簸、脱落的风险。通过整体结构的简化，使得该装置可适合直接在现有液氮罐的基础上进行改装推广。

技术研发人员：陈亚东,张广腾,王美晨,葛达,柯丽,杜强,巩天星
受保护的技术使用者：沈阳工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5