一種全自動多步程序冷凍儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種細(xì)胞樣品冷凍裝置，具體為一種全自動多步程序冷凍儀。
【背景技術(shù)】
[0002]自20世紀(jì)末起，發(fā)達(dá)國家加緊對生物物種資源的爭奪，該領(lǐng)域已經(jīng)成為無硝煙的戰(zhàn)場。建立生物細(xì)胞資源庫，保存生物細(xì)胞(目前多為精細(xì)胞、胚胎或卵細(xì)胞)，能在多年后恢復(fù)動物活體，對于物種資源保存、育種與繁殖等領(lǐng)域具有重要的意義。
[0003]現(xiàn)有冷凍儀按自動化程度分為兩類，一是全自動型，二是手動。全自動型，依賴進(jìn)口，同冷凍室樣品執(zhí)行一套程序所有樣品只能獲得相同效果，且便攜式的降溫速率沒有超過-70°C /min。手動型主觀性強，精度差，整個冷凍過程需人小心觀察守候并據(jù)程序及時調(diào)整，這在勞動力成本日益增加的時代是致命缺限；而無論是全自動型還是手動型冷凍儀，在每次冷凍程序執(zhí)行完畢后，都需要取出樣品，才能執(zhí)行下一次冷凍程序，不具備冷凍保存的功能，使得多次冷凍的操作相當(dāng)復(fù)雜。
[0004]目前，細(xì)胞的保存多采用細(xì)胞冷凍技術(shù)，但冷凍的精細(xì)胞受精率不高，其它細(xì)胞冷凍效果也不穩(wěn)定，提高細(xì)胞的冷凍技術(shù)水平已經(jīng)迫在眉睫?，F(xiàn)今廣泛使用的冷凍儀，普遍存在以下缺陷:
[0005]I)冷凍速度較低，檢索到的最高冷凍速率只有8°C /min，難以滿足已知最佳保存冷凍速率的細(xì)胞的冷凍要求，同時對于未知最佳保存冷凍速率的細(xì)胞，研宄其最佳保存冷凍速率十分困難。
[0006]2)執(zhí)行同一冷凍程序，樣品室里所有樣品，都只能是一套冷凍程序，冷凍效果很單一，尤其不適合研宄單位使用。
[0007]3)恒溫控制大多采用液氮濃度來控制，冷凍過程中需要不斷補充液氮(多采用噴入方式)，工藝復(fù)雜且難以混合均勻。
[0008]3)缺少國產(chǎn)自主研發(fā)的產(chǎn)品，對進(jìn)口產(chǎn)品的依賴程度非常高，而進(jìn)口產(chǎn)品價格昂蟲貝ο
[0009]4)對于現(xiàn)有簡易裝置，則需要人工操作和控制，全自動設(shè)備則由于容器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，實驗完畢后取樣品、清潔儀器工作復(fù)雜。
[0010]5)每次冷凍程序執(zhí)行完畢后，必須取出樣品室中的樣品，才能進(jìn)行下次冷凍程序，不具有冷凍保存的功能，多次冷凍操作復(fù)雜，且液氮的損耗大。
[0011]解決以上問題，將對冷凍技術(shù)水平的提高，具有重大意義。
[0012]通過專利檢索，存在以下已知的現(xiàn)有技術(shù)方案:
[0013]專利1:
[0014]申請?zhí)?CN201310576212.X，申請日:2013.11.18，授權(quán)公告日:2014.02.05，本實用新型涉及一種液氮直入式細(xì)胞程序降溫盒，屬于生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括盒身和盒蓋，盒身內(nèi)設(shè)置有多個管槽，盒體外層主體材料采用304不銹鋼，盒體內(nèi)密封件采用硅膠，管槽采用白色高密度聚乙烯材料；管槽內(nèi)部填充物采用泡沫塑料。具體制作工藝為，盒體外層為不銹鋼無尾真空主體，在近KKKTC條件下對304不銹鋼進(jìn)行抽真空和封焊而制成，盒身與盒蓋通過螺紋密合，并在盒蓋上加了硅膠密封圈，防止液氮的滲入。本實用新型具有三大優(yōu)勢:(I)可以直接降溫到_196°C，不用轉(zhuǎn)移細(xì)胞，適合長期凍存細(xì)胞；(2)無需異丙醇，屬于無損耗永久使用品；(3)分層設(shè)計，即使短暫取(30min)出都可以保證細(xì)胞溫度低于-80°C。
[0015]專利2:
[0016]申請?zhí)?CN201010189738.9，申請日:2010.05.24，授權(quán)公告日:2010.10.06，一種便攜式魚類精子冷凍降溫儀，它的結(jié)構(gòu)是由螺軸、殼體、浮塊、提手、蓋板、螺塊構(gòu)成；殼體系圓筒杯形，內(nèi)壁下方標(biāo)有裝液氮的最低和最高液面線；殼體內(nèi)中下部設(shè)有圓柱體浮塊；浮塊的頂部設(shè)有由支腿支撐的提手，上部配裝可使精子凍存管位置固定的蓋板；螺軸通過提手、蓋板和浮塊的中心孔垂直位于殼體內(nèi)，下端固定于殼體的底部；螺塊配裝于螺軸上端螺桿上，左右兩側(cè)各設(shè)有一個鎖定螺釘。本實用新型構(gòu)思合理，結(jié)構(gòu)精巧，操作簡便，便于攜帶和使用，可有效地克服根據(jù)液氮液面目測冷凍誤差大、重復(fù)性差的缺點，適合于野外魚類精子取樣兩步法冷凍，也適用于研宄人員對魚類精子或其它材料進(jìn)行程序降溫冷凍保存的實驗室精密研宄。
[0017]專利3:
[0018]申請?zhí)?CN00218101.0，申請日:2000.06.20，授權(quán)公告 H:2001.05.30，本實用新型涉及一種用于生物、醫(yī)療、畜牧、水產(chǎn)、食品等領(lǐng)域的內(nèi)加熱加壓噴射式液氮程序降溫儀，特點是它由數(shù)據(jù)采集和控制裝置、旋流器、熱電偶、絕熱箱、支架、輸液氮管、加熱絲及液氮容器構(gòu)成，加熱絲與輸液氮管固定置于液氮容器中，加熱絲與數(shù)據(jù)采集和控制裝置連接，輸液氮管口從絕熱箱頂部進(jìn)入，并置有旋流器，絕熱箱內(nèi)置有支架，熱電偶與數(shù)據(jù)采集和控制裝置連接，優(yōu)點是無低溫電磁閥以及高壓氮氣的液氮輸送管路，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，性能可靠。
[0019]通過以上的檢索發(fā)現(xiàn)，以上技術(shù)方案沒有影響本實用新型的新穎性；并且以上專利文件的相互組合沒有破壞本實用新型的創(chuàng)造性。
【實用新型內(nèi)容】
[0020]本實用新型的目的是提供一種全自動多步程序冷凍儀，以解決現(xiàn)有設(shè)備細(xì)胞冷凍保存過程中，冷凍室的所有樣品只能執(zhí)行同一套冷凍程序，要么依賴進(jìn)口，要么需要人工操作，主觀性強、精度低、勞動力成本高，設(shè)備容器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于取樣和清潔儀器，試驗完成取出樣品才能進(jìn)行下次試驗等問題，提供一種冷凍速率達(dá)到甚至高于-70°C /min，冷凍室中同批樣品有多套冷凍速率，精度高，全自動，自主研發(fā)生產(chǎn)、成本較低，容器結(jié)構(gòu)簡單，利于取出樣品、清潔儀器，可多次試驗后統(tǒng)一取出樣品的細(xì)胞冷凍裝置。
[0021]為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種全自動多步程序冷凍儀，它包括箱體(6)，箱蓋(5)，動力裝置(1)，所述箱體(6)與箱蓋(5)配合，所述箱體(6)內(nèi)部為空腔無蓋結(jié)構(gòu)，其底部設(shè)置有頂出斜塊(602 );所述箱蓋(5 )上設(shè)置有主桿導(dǎo)孔(501)，下表面設(shè)置有支架(502);所述箱蓋(5)上安裝有動力裝置(I)和溫控裝置(2);所述動力裝置
(I)和溫控裝置(2)外側(cè)設(shè)置有密封殼(4)，所述密封殼(4)與所述箱蓋(5)連接；所述動力裝置(I)包括控制電機(jī)(101 )、傳動齒輪(102)、主桿(103)、傳動桿(104)、齒條(105)、報警裝置(106)、行程控制塊(1071)和行程開關(guān)(1072);所述控制電機(jī)(101)與箱蓋(5)固定連接，其上設(shè)置有傳動桿(104)，側(cè)面設(shè)置有報警裝置(106);所述傳動桿(104)上安裝有所述傳動齒輪(102);所述主桿導(dǎo)孔(501)中安裝有主桿(103)，所述主桿(103)上設(shè)置有齒條(105)，所述齒條(105)與所述傳動齒輪(102)嚙合；所述主桿(103)側(cè)面設(shè)置有行程控制塊(1071)，底端連接有樣品臺裝置(3)。所述行程控制塊(1071)正下方設(shè)置有行程開關(guān)(1072)，所述行程開關(guān)(1072)與箱蓋(5)連接。
[0022]進(jìn)一步的，所述箱體(6 )上設(shè)置有密封邊(601)，所述箱體(6 )上密封邊(601)外側(cè)位置處設(shè)置有防護(hù)開關(guān)(603)。
[0023]進(jìn)一步的，所述樣品臺裝置(3)上安裝有樣品架裝置(7)或支撐網(wǎng)。
[0024]進(jìn)一步的，所述溫控裝置(2)包括溫度表(201)、溫度探頭(202)和測溫引線(203)；所述溫度表(201)固定連接于箱蓋(5)上，其讀數(shù)表盤嵌在所述密封殼(4)上，讀數(shù)部分露出密封殼(4)外；所述溫度探頭(202)固定連接于所述主桿(103)底端側(cè)面；所述溫度表(201)上設(shè)置有控制按鈕組(401)。
[0025]進(jìn)一步的，所述主桿(103)為空心柱體，其內(nèi)部設(shè)置有所述測溫引線(203)。
[0026]進(jìn)一步的，所述樣品臺裝置(3 )包括支撐框(301)和擋框(302 );所述支撐框(301)和擋框(302)固定連接為一個整體，整體連接于