一種帶有識別碼的生物樣品保存管及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶有識別碼的生物樣品保存管，記載了樣品信息的信息元件在保存管的成型過程中即與底壁和/或側(cè)壁融合成為一個整體，適合于在低溫條件下保存生物樣品使用，能夠確保低溫條件下的有效性和穩(wěn)定性；同時還公開了該生物樣品保存管的制造方法，一次成型，無需額外的二道工序來制作識別碼，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，采用多點對稱進(jìn)料，產(chǎn)品質(zhì)量好穩(wěn)定性佳，為業(yè)內(nèi)生產(chǎn)類似產(chǎn)品尤其是小尺寸的帶標(biāo)識碼的保存管開發(fā)、生產(chǎn)開辟了新思路，意義十分重大。
【專利說明】 一種帶有識別碼的生物樣品保存管及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物樣品保存管及其制造方法，具體涉及一種帶有識別碼的生物樣品保存管及其制造方法，能夠確保生物樣品保存管上的識別碼在低溫條件下的有效性和穩(wěn)定性。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生命科學(xué)的發(fā)展，對于環(huán)境、遺傳及生活習(xí)慣的之間相互影響的研究和關(guān)注成為科學(xué)界的熱點。特別是近年來倡導(dǎo)的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、合成生物學(xué)等新興交叉學(xué)科更關(guān)注大量的采集、保存各種生物遺傳物質(zhì)、代謝產(chǎn)物環(huán)境樣本等用于未來的研究分析。這些樣本經(jīng)適當(dāng)處理后保存在不同規(guī)格的管狀容器中，如小的容量為0.2毫升，大試管的容量為10毫升或更多，在這里我們統(tǒng)稱為樣品保存管。
[0003]用于生命科學(xué)的樣品保存管通常會存放在極端低溫的條件下(如液氮，-196°C )，在這種極端溫度條件下，常規(guī)的記錄樣品信息的標(biāo)簽所使用的粘合劑通常會失效。因此、如何確保標(biāo)簽上的編碼在低溫條件下的穩(wěn)定性成為這類樣品保存管需要解決的重要問題。為了解決這個問題，美國Micronic公司的專利US 6270728 BI，提出了將識別碼制作在某種載體上，并將載體通過卡、粘等方式固定在樣品凍存管的底部。而美國Matrix公司的專利US 6372293 BI提出了直接在底部覆蓋深色和淺色兩層性質(zhì)不同的涂料，然后使用諸如激光蝕刻方式按照預(yù)先設(shè)定的圖形將表層涂料去掉，漏出底層顏色形成深淺反差的識別碼。Nexus Biosystems公司的專利US 20110308335 Al也使用了激光蝕刻方式實現(xiàn)識別碼，與Matrix公司不同的是，其底部的底層使用不透明涂料，表層上覆蓋特殊的透明涂料，在特定波長的激光照射下，頂部透明涂料顏色會發(fā)生變化與底層不透明涂料形成反差，從而制成識別碼。Q.1.S公司的專利提供了一種針對玻璃質(zhì)的樣品保存管標(biāo)記數(shù)據(jù)編碼矩陣的方式，它將陶瓷質(zhì)的涂料直接噴涂在玻璃質(zhì)樣品保存管底部，然后經(jīng)過燒結(jié)固定，形成牢固的識別碼。此外，Wheaton公司的專利US 2012/0048827 Al提出了一種特殊的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以將帶有識別碼的元件固定在樣品保存管底部。類似的做法還有專利US 82827821B2,它提供了一種將識別碼標(biāo)記在一個外套上，并將外套包裹在樣品保存管外側(cè)的方式，這種方式除了可以在樣品保存管底部標(biāo)記二維碼外，還可以在樣品保存管側(cè)壁同時標(biāo)記一維碼和肉眼識別的數(shù)字編號，當(dāng)?shù)撞慷S碼損壞后，側(cè)壁的一維碼和數(shù)字編號依然能提供足夠的編碼識別，提高了樣品保存管編碼的可靠性。
[0004]盡管已有眾多專利提供了多種在樣品保存管外部(底部或外側(cè)壁)標(biāo)記數(shù)據(jù)編碼矩陣的方式，但這些方式均需要在樣品保存管制造過程以外增加一道工序?qū)⒆R別碼固定于保存管本體上，這樣的工藝限制了大規(guī)模生產(chǎn)的效率也增加了生產(chǎn)成本。
[0005]模內(nèi)貼標(biāo)工藝是近十幾年流行起來的新技術(shù)，它將制作好的標(biāo)簽貼放于模內(nèi)，在注塑的過程中將標(biāo)簽與產(chǎn)品結(jié)合成一個整體。相比于傳統(tǒng)的粘貼標(biāo)簽的方式，模內(nèi)貼標(biāo)的黏附方式在低溫苛刻環(huán)境下非常穩(wěn)定。但由于生物樣品保存管的體積很小(甚至小到
0.2ml)，在模具制作及模內(nèi)貼標(biāo)實現(xiàn)方式上一直沒有找到很好的契合方式，限制了模內(nèi)貼 標(biāo)技術(shù)在生物樣品保存管標(biāo)記領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供了一種使用模內(nèi)貼標(biāo)技術(shù)標(biāo)記識別碼的生物樣品保存管，并且提供了制造該生物樣品保存管的同時將識別碼融合在樣品保存管上的方法，這種方法無需額外的二道工序?qū)⑿畔⒃潭ㄓ跇悠繁４婀鼙倔w，在提供了高質(zhì)量穩(wěn)定性好的樣品保存管的同時降低了樣品保存管的生產(chǎn)成本，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因樣品保存管過小而無法準(zhǔn)確、高質(zhì)量地實現(xiàn)模內(nèi)貼標(biāo)的難題。
[0007]為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:一種帶有識別碼的生物樣品保存管，包括本體，所述本體包括一體注塑成型的底壁和側(cè)壁，所述底壁和/或側(cè)壁在注塑成型過程中與信息元件融合成為一個整體，所述信息元件包括核心層和熱封層，所述核心層設(shè)有識別碼，所述熱封層為透明的并且覆蓋于識別碼上從而起到保護(hù)作用。核心層與熱封層優(yōu)選采用涂布或共擠出的方式形成一個整體。
[0008]前述本體由PP、ABS、PE或PC制成，材料選自但不限于以上四種。
[0009]前述本體與核心層采用相同的材料制作，有利于提高本體與核心層的融合的牢固度。
[0010]前述識別碼為光學(xué)數(shù)據(jù)編碼矩陣，能夠被光學(xué)讀取裝置或肉眼讀取。優(yōu)選開放式數(shù)據(jù)編碼矩陣，譬如:一維條碼Code39、Codel28或二維條碼Datamatrix以及人肉眼可識別的數(shù)字或字母。
[0011]前述核心層為薄膜層狀結(jié)構(gòu)，厚度為70-90微米，優(yōu)選通過擠壓，拉伸等方式制作成符合要求的形狀和厚度。
[0012]作為一種具體結(jié)構(gòu)，前述底壁融合有信息元件，所述信息元件上的識別碼為設(shè)置于核心層上的黑底白點的二維碼。
[0013]作為另一種具體結(jié)構(gòu)，前述底壁和側(cè)壁均融合有信息元件，所述信息元件上的識別碼包括與底壁融合的二維碼和與側(cè)壁融合的一維碼，二維碼和一維碼通過一個連接結(jié)構(gòu)連接在一起。
[0014]為了更好地理解本發(fā)明，下面我們對制造前述的一種帶有識別碼的生物樣品保存管的方法做詳細(xì)說明，具體包括如下步驟:
51、制作信息元件:將識別碼印刷于核心層上，然后將熱封層的內(nèi)表面覆蓋在核心層上，核心層與熱封層形成一個整體構(gòu)成了信息兀件；
52、切割信息元件:步驟SI制作好的信息元件切割成不超出待融合位置大小的尺寸，切割后的信息元件去除靜電，以避免彼此相互吸附，然后放置于與模具相同的支撐架上，供機械手取用；
53、取放信息元件:通過機械手將步驟S2切割好的信息元件放置于模具內(nèi)的預(yù)定位置，放置時，有識別碼的一面背向內(nèi)芯，然后給模具施加靜電，由于信息元件自身特性，在靜電場的作用下吸附在模具上起到臨時固定的作用；
54、合模、注塑成型:閉合模具與內(nèi)芯，將熔融的塑料原料自進(jìn)料通道注入模具內(nèi)，進(jìn)料通道到接近進(jìn)料口處反折，進(jìn)料口指向底壁的中心位置，生產(chǎn)出帶有識別碼的生物樣品保存管。這樣設(shè)計是為了保證所生產(chǎn)的生物樣品保存管厚度均勻，且避免熔融塑料高速沖入CN 103521278 A
書
明
說
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模具內(nèi)，導(dǎo)致信息元件的位置被移動，或產(chǎn)生卷曲，變形，進(jìn)而保證產(chǎn)品的高質(zhì)量要求。
[0015]其中，前述進(jìn)料口為偶數(shù)個，對稱分布于模具內(nèi)。優(yōu)選的設(shè)計方式是：進(jìn)料口為兩 個，一個進(jìn)料口對應(yīng)一個進(jìn)料管道，進(jìn)料口和進(jìn)料管道對稱設(shè)置；進(jìn)料口對稱分布于接近模 具底面處，且指向待成型的生物樣品保存管的底部中心，這樣設(shè)計可以防止在注塑過程中 高壓的原料將信息元件沖離預(yù)定位置。
[0016]本發(fā)明的有益之處在于：本發(fā)明的生物樣品保存管，記載了樣品信息的信息元件 在保存管的成型過程中即與底壁和/或側(cè)壁融合成為一個整體，適合于在低溫條件下保存 生物樣品使用，能夠確保低溫條件下的有效性和穩(wěn)定性；該保存管無需額外的二道工序來 制作識別碼，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，而且質(zhì)量好穩(wěn)定性佳；本發(fā)明的生物樣品 保存管的制造方法采用多點對稱進(jìn)料，進(jìn)料口指向底壁的中心位置，為業(yè)內(nèi)生產(chǎn)類似產(chǎn)品 尤其是小尺寸的帶標(biāo)識碼的保存管開辟了新思路，意義十分重大。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖I是本發(fā)明的生物樣品保存管的第一個實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖I所示實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖I所示實施例中所采用的信息元件的示意圖；
圖4是本發(fā)明的生物樣品保存管的第二個實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖4所示實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是圖4所示實施例中所采用的信息元件的示意圖；
圖7是制造本發(fā)明的生物樣品保存管的模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標(biāo)記含義：1、信息元件，2、保存管，3、模具，4、進(jìn)料管道，5、進(jìn)料口，6、內(nèi)芯，7、 連接結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0020]實施例I
本實施例生產(chǎn)的生物樣品保存管2采用聚丙烯（Polypropylene, PP)材料制作，以具有 耐受極低溫度的性能，信息元件I的核心層也為同樣的PP材料制作，僅在生物樣品保存管 2的底壁具有信息元件1，如圖I-圖3所示。
[0021]首先，將PP材料通過擠壓、拉伸等方式制作成核心層薄膜，薄膜厚度為7(T90微 米。在核心層上印刷黑底白點的二維條碼，覆蓋透明的熱封層從而保護(hù)二維條碼，然后將制 作好的信息元件I進(jìn)行切割，大小不超過管底，形狀與管底相同的圓形信息元件1，如圖3所 示，待用。
[0022]生產(chǎn)時，使用專用夾具夾起信息元件I，放入模具3內(nèi)的底壁上，有編碼一側(cè)面向 模腔外壁，背向內(nèi)芯，如圖7所示，并對信息元件I施加靜電，帶有靜電的信息元件I與模具 3吸附，以防止在合模過程中位置偏移。閉合模具3與內(nèi)芯6，熔融的PP原料通過對稱設(shè)置 的進(jìn)料管道4進(jìn)入模具3內(nèi)，在即將到達(dá)進(jìn)料口 5處時，進(jìn)料管道4反折，反折的進(jìn)料管道 4與進(jìn)料口 5連線延伸后指向模具3底部中心，即信息元件I中心位置，也就是待成型的生 物樣品保存管2的底壁的中心位置，這樣的設(shè)計使融熔的原料進(jìn)入模具腔體后第一時間壓
5緊信息元件1，確保信息元件I不會偏離原有位置。對稱設(shè)計的多個進(jìn)料口 5是為了保證所生產(chǎn)的生物樣品保存管2厚度均勻，且信息元件I不會在生產(chǎn)中被沖入的熔融塑料移動位置，或產(chǎn)生卷曲，變形，進(jìn)而保證產(chǎn)品的高質(zhì)量要求。
[0023]實施例2
本實施例的生物樣品保存管2采用聚丙烯材料制成，底壁帶有二維碼，側(cè)壁帶有一維碼。首先制作如圖6所示的信息元件1，核心層采用聚丙烯材料制成，二維碼為圓形，一維碼為矩形，兩者表示相同的信息，通過一個連接結(jié)構(gòu)7連接在一起。生產(chǎn)時，方法基本同實施例1，不同的是，將一維碼部分通過靜電吸附在模具3的側(cè)壁上，進(jìn)料，成型底壁和側(cè)壁均帶有識別碼的生物樣品保存管2。
[0024]實施例3
本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于:本實施例的生物樣品保存管2采用聚乙烯(PE)材料制成，信息元件的核心層也采用PE材料制成。
[0025]實施例4
本實施例與實施例2基本相同，不同之處在于:本實施例的生物樣品保存管2采用PC材料制成，信息元件的核心層采用PC材料制成。
[0026]實施例5
本實施例與實施例4基本相同，不同之處在于:樣品保存管2采用ABS材料制成，信息元件的核心層采用ABS材料制成，但僅在底壁上融合有信息元件。
[0027]實施例6
本實施例與實施例3基本相同，不同之處在于:僅在側(cè)壁上融合有信息元件，信息元件為矩形的。
[0028]綜上，使用本發(fā)明的制造方法生產(chǎn)的生物樣品保存管2，信息元件I和本體通過相同材料的高溫熔合方式實現(xiàn)，分子之間交聯(lián)形成一個整體結(jié)構(gòu)，沒有通過粘合劑粘合，因此，即使在低溫條件下也能保持良好的有效性和穩(wěn)定性。相比于現(xiàn)有制作帶有二維碼樣品保存管的工藝，本發(fā)明在生產(chǎn)樣品保存管2的同時就將信息元件I融合，不但節(jié)省了制造工序，提高了效率還降低了生產(chǎn)成本，還保證了產(chǎn)品的高質(zhì)量。
[0029]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，所述實施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有識別碼的生物樣品保存管，包括本體，其特征在于，所述本體包括一體注 塑成型的底壁和側(cè)壁，所述底壁和/或側(cè)壁在注塑成型過程中與信息元件融合成為一個整 體，所述信息元件包括核心層和熱封層，所述核心層設(shè)有識別碼，所述熱封層為透明的并且 覆蓋于識別碼上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶有識別碼的生物樣品保存管，其特征在于，所述本體 由PP、ABS、PE或PC制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶有識別碼的生物樣品保存管，其特征在于，所述本體 與信息元件的核心層采用相同的材料制作。
4.所述根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶有識別碼的生物樣品保存管，其特征在于，所述 識別碼為光學(xué)數(shù)據(jù)編碼矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶有識別碼的生物樣品保存管，其特征在于，所述核心 層為薄膜層狀結(jié)構(gòu)，厚度為70-90微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種帶有識別碼的生物樣品保存管，其特征在于， 所述底壁融合有信息元件，所述信息元件上的識別碼為設(shè)置于核心層上的黑底白點的二維 碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的一種帶有識別碼的生物樣品保存管，其特征在于， 所述底壁和側(cè)壁融合有信息元件，所述信息元件上的識別碼包括與底壁融合的二維碼和與 側(cè)壁融合的一維碼。
8.制造如權(quán)利要求1-7任一項所述的一種帶有識別碼的生物樣品保存管的方法，其特 征在于，包括如下步驟：S1、制作信息元件：將識別碼印刷于核心層上，然后將熱封層的內(nèi)表面覆蓋在核心層的 識別碼上，核心層與熱封層形成一個整體構(gòu)成信息元件；S2、切割信息元件：步驟SI制作好的信息元件切割成不超出待融合位置大小的尺寸， 切割后的信息元件去除靜電，以避免彼此相互吸附，然后放置于與模具相同的支撐架上，供 機械手取用；S3、取放信息元件：通過機械手將步驟S2切割好的信息元件放置于模具內(nèi)的預(yù)定位 置，放置時，有識別碼的一面背向內(nèi)芯貼于模腔外壁，然后給模具施加靜電，由于信息兀件 自身材料特性，在靜電場的作用下吸附在模具上起到臨時固定的作用；S4、合模、注塑成型：閉合模具與內(nèi)芯，將熔融的塑料原料自進(jìn)料通道注入模具內(nèi)，進(jìn)料 通道到接近進(jìn)料口處反折，進(jìn)料口指向底壁的中心位置，生產(chǎn)出帶有識別碼的生物樣品保 存管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種帶有識別碼的生物樣品保存管的方法，其特征在于，所 述進(jìn)料口為偶數(shù)個，且呈對稱分布于模具內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種帶有識別碼的生物樣品保存管的方法，其特征在于，所 述步驟SI中，核心層通過擠壓，拉伸等方式制作成符合要求的厚度，采用涂布或共擠出的 方式將核心層與熱封層形成一個整體。
【文檔編號】G06K19/06GK103521278SQ201310487889
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】張揚 申請人:蘇州百泉信息科技有限公司