一种干细胞冷冻保存方法与流程

1.本发明涉及干细胞技术领域，尤其涉及一种干细胞冷冻保存方法。


背景技术：

2.干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞、能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞，多年来对干细胞的定义不断进行修正，并从不同的层面上来进行定义。目前大多数生物学家和医学家认为干细胞是来自于胚胎、胎儿或成体内具有在一定条件下无限制自我更新与增殖分化能力的一类细胞，能够产生表现型与基因型和自己完全相同的子细胞，也能产生组成机体组织、器官的已特化的细胞，同时还能分化为祖细胞。
3.目前，干细胞一般保存在液氮罐中，这对于干细胞的研究有很关键的作用。然而，在现有技术中，一般先将干细胞收集在塑料采集管中，然后放在冷冻保存箱内封存，最后将冷冻保存箱放入液氮罐中，由于一个液氮罐中需要放置大量的冷冻保存箱，所以不得不对冷冻保存箱堆叠放置，这使得冷冻保存箱放置杂乱无序，在取出时不利于快速精准寻找。另外，由于现有技术中在冷冻保存箱取出时，需要将大量的冷冻保存箱取出后从中寻找所需冷冻保存箱，然后再将其他不需要的冷冻保存箱放回，这种取出方式不仅费时费力，且人工操作会有一定冻伤危险，并且被取出又放回的不必要的冷冻保存箱内部的干细胞温度也会受到影响，不利于对其进行长期的冷冻保存。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明公开了一种干细胞冷冻保存方法，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
5.该干细胞冷冻保存方法，采用干细胞冷冻保存罐对干细胞进行冷冻保存，所述干细胞冷冻保存罐包括罐体、上盖、放置板和提升架，所述上盖安装在所述罐体的灌口位置；所述放置板水平设置在所述罐体的内部，并且能够在所述罐体内部进行水平方向往复转动；所述提升架位于所述罐体的内部与所述灌口沿竖直方向对应的位置，并且能够在所述罐体的内部相对于所述放置板进行竖直方向的往复移动；所述放置板上设有放置位，所述放置位具有沿竖直方向的穿过孔，所述提升架在水平面的形状与所述穿过孔在水平面的形状相对应而能够穿过所述穿过孔；该干细胞冷冻保存方法包括以下步骤：
6.步骤s1，准备工作：通过所述上盖向所述罐体的内部加入适量液氮；
7.步骤s2，放入冷冻保存箱：首先驱动所述放置板进行水平方向的转动，将计划放置冷冻保存箱的放置位转动至与所述灌口沿竖直方向对应位置，接着驱动提升架沿竖直方向向上移动，使其从放置冷冻保存箱的放置位的穿过孔中穿过并移动至灌口位置，并将冷冻保存箱放置在所述提升架上，然后驱动提升架沿竖直方向向下移动，使所述提升架穿过放置冷冻保存箱的放置位的穿过孔而将冷冻保存箱停放在该放置位；
8.步骤s3，取出冷冻保存箱：首先驱动所述放置板进行水平方向的转动，将放置有待取出冷冻保存箱的放置位转动至与所述灌口沿竖直方向对应位置，接着驱动提升架沿竖直
方向向上移动，使其由下向上穿过放置有待取出冷冻保存箱的放置位的穿过孔，而将待取出冷冻保存箱带至所述灌口位置；然后将待取出冷冻保存箱取出。
9.优选的，所述罐体的内部设有多个所述放置板；多个所述放置板沿竖直方向依次设置，并且均能够进行水平方向的往复转动；所述放置板上还设有穿过槽，所述提升架能够带动冷冻保存箱沿竖直方向穿过所述穿过槽。
10.优选的，所述放置板上设有上凸起和/或下凸起；所述上凸起位于所述放置板的上表面，所述下凸起位于所述放置板的下表面，相邻所述放置板之间能够通过所述上凸起和所述下凸起的接触进行同步转动。
11.优选的，所述干细胞冷冻保存罐设有驱动器、第一齿轮和第一齿圈；所述驱动器与所述罐体固定连接，所述第一齿轮套设固定在所述驱动器的输出轴，所述第一齿圈与所述罐体内部的任意一个所述放置板固定连接，所述第一齿轮与所述第一齿圈进行齿啮合连接。
12.优选的，所述干细胞冷冻保存罐还包括第一驱动单元和第二驱动单元；所述第一驱动单元和所述第二驱动单元分别与所述提升架连接，以分别驱动所述提升架由下向上移动至所述灌口以及由上向下移动至放置冷冻保存箱的放置位。
13.优选的，所述第一驱动单元包括滑杆、滑套、第一滑轮、弹簧、第一连接绳、定位销和导向杆；所述滑杆沿竖直方向设置在所述罐体的内部，并且能够进行往复自转；所述定位销位于所述罐体的内部并且与所述滑杆连接，能够随所述滑杆的自转进行往复移动；所述滑套沿竖直方向滑动连接在所述罐体的内部，所述第一滑轮转动连接在所述滑套的顶部，所述弹簧位于所述滑套和所述罐体之间并驱动所述滑套沿竖直方向向上移动，所述滑套上设有定位槽能够容纳所述定位销；所述第一连接绳的一端与所述罐体固定连接，另一端绕过所述第一滑轮与所述提升架固定连接；所述导向杆沿竖直方向固定在所述罐体的内部，所述提升架套设在所述导向杆上，并能够沿所述导向杆进行竖直方向的往复移动。
14.优选的，所述第一驱动单元还包括连接杆和扭簧；所述连接杆的一端与所述滑杆连接，另一端与所述定位销连接；所述罐体上插装所述滑套的区域设有导向孔，用于所述定位销的移动导向；所述扭簧套设在所述滑杆和所述罐体之间，以驱动所述滑杆转动至所述定位销伸向所述定位槽。
15.优选的，所述定位销中与所述定位槽进行插装连接的一端采用斜面设计，并且斜面朝上设置。
16.优选的，所述第二驱动单元包括第二滑轮、第三滑轮、第二连接绳和导向杆；所述第二滑轮转动固定在所述罐体的灌口位置，所述第三滑轮转动固定在所述罐体的罐底位置，所述第二连接绳套设在所述第二滑轮和所述第三滑轮之间，并且两端分别与所述提升架的上表面和下表面固定连接；所述导向杆沿竖直方向固定在所述罐体的内部，所述提升架套设在所述导向杆上，并能够沿所述导向杆进行竖直方向的往复移动。
17.优选的，所述第二驱动单元还包括手柄；所述手柄与所述第二滑轮固定连接，以驱动所述第二滑轮进行转动。
18.采用本发明的干细胞冷冻保存方法对干细胞进行冷冻保存，具有以下有益技术效果：
19.1、在本发明的干细胞冷冻保存方法中，利用干细胞冷冻保存罐中可以进行转动的
放置板对冷冻保存箱进行放置以及可以进行竖直方向往复移动的提升架对冷冻保存箱进行取放，就可以首先通过对放置板进行转动而使所需要的放置位处于灌口下方位置处，然后再驱动提升架沿竖直方向往复穿过穿过孔，就可以将冷冻保存箱由灌口位置移动至放置位进行保存以及将位于放置位的冷冻保存箱移动至灌口进行取放，实现对冷冻保存箱的方便快捷取放操作。
20.2、在本发明的干细胞冷冻保存方法中，通过在干细胞冷冻保存罐中设置多个放置板的同时，在每一个放置板上设置凸起，相邻放置板之间借助凸起可以进行转动，使相邻两个放置板的穿过槽可以沿竖直方向对齐，这样只需要设置一个驱动器，对任意一个放置板进行直接驱动连接，就可以最终将多个放置板中任意一个放置位调整至与灌口对齐的位置处，从而达到对任意放置位处进行冷冻保存箱的单独取放操作，降低对其他冷冻保存箱的温度影响。
21.3、在本发明的干细胞冷冻保存方法中，通过设置第一驱动单元和第二驱动单元，并且利用第一驱动单元中第一连接绳和第二驱动单元中第二连接绳均与提升架的连接，就可以分别实现对提升架的上提驱动和下放驱动，从而可以省去由人工对冷冻罐内冷冻保存箱进行直接的取放操作，节省人力，提高对人工的保护。
附图说明
22.图1为本实施例干细胞冷冻保存罐的剖面示意图；
23.图2为图1中沿a-a方向的剖面示意图；
24.图3为图2中沿b-b方向的剖面示意图；
25.图4为图2中沿c-c方向的剖面示意图；
26.图5为图2中沿d-d方向的剖面示意图；
27.图6为图2中沿e-e方向的剖面示意图；
28.图7为本实施例中提升架上升时图1中沿a-a方向的示意图；
29.图8为图2中i处的放大示意图；
30.图9为图7中ii处的放大示意图
31.图10为图8中沿f-f方向的剖面示意图；
32.图11为图9中沿g-g方向的剖面示意图
33.图12为本实施例中第三放置板的第一视角外形结构示意图；
34.图13为本实施例中第三放置板的第二视角外形结构示意图；
35.图14为本实施例中提升架的外形结构示意图。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细介绍。
37.结合图1至图14所示，本实施例公开了一种干细胞冷冻保存罐包括罐体1、上盖2、放置板3和提升架4。其中，罐体1选用立罐，并沿竖直方向放置固定在地面。上盖2安装在罐体1中顶部的灌口位置，并且可以反复开启关闭。放置板3水平设置在罐体1的内部，并且能够在罐体1的内部进行水平方向往复转动。提升架4位于罐体1的内部并与灌口沿竖直方向对应的位置，能够在罐体1的内部相对于放置板3进行竖直方向的往复移动。同时，在放置板
3上设有多个放置位5，多个放置位5沿圆周方向依次排布设置，并且在每一个放置位 5的中间区域设有一个沿竖直方向贯穿的穿过孔6，而提升架4在水平面的投影形状与穿过孔6在水平面的投影形状相对应，从而可以使提升架4能够沿竖直方向穿过穿过孔6。
38.此时，首先通过对放置板进行转动而使所需要的放置位处于灌口下方位置处，然后再驱动提升架沿竖直方向往复穿过穿过孔，就可以将冷冻保存箱由灌口位置移动至放置位进行保存，以及将位于放置位的冷冻保存箱移动至灌口进行取放。
39.其中，在本实施例的干细胞冷冻保存罐中，设有四个放置板3，四个放置板 3沿竖直方向依次由下向上间隔设置，分别为第一放置板31、第二放置板32、第三放置板33和第四放置板34。四个放置板3均能够在罐体1的内部进行水平方向的往复转动，同时在每一个放置板3上均设有一个穿过槽7，穿过槽7的尺寸大于提升架4的尺寸，使提升架4可以带动冷冻保存箱沿竖直方向自由穿过。
40.此时，通过设置四个放置板，就可以在罐体的内部形成四层对冷冻保存箱进行放置保存的区域，并且通过在每一个放置板上设置一个穿过槽，就可以使提升架携带位于下层放置板的冷冻保存箱穿过上层放置板的穿过槽而直达灌口位置，完成对冷冻保存箱的快速顺利取出操作，同样也可以实现将冷冻保存箱放置保存在位于下层区域的放置板上。
41.当然，在其他实施例中，根据使用和设计的要求，可以调整放置板的数量以及每一个放置板上穿过槽的设置数量，以实现对更多冷冻保存箱的放置保存以及对冷冻保存箱进行更快速便捷地取放操作。
42.结合图2至图7和图13所示，在本实施例的放置板3上设有凸起，具体为在第一放置板31的上表面设有第一上凸起311、在第二放置板32的下表面设有第二下凸起321、在第二放置板32的上表面设有第二上凸起322、第三放置板 33的下表面设有第三下凸起331、第三放置板33的上表面设有第三上凸起332、第四放置板34的下表面设有第四下凸起341。
43.此时，在任意一个放置板进行转动的过程中，就可以利用其上凸起或下凸起带动与其相邻的放置板进行转动，并且使相邻两个放置板的穿过槽沿竖直方向对齐。这样，只需要通过设置一个驱动器，对第一放置板或第四放置板进行直接驱动连接，就可以最终将四个放置板中任意一个放置位调整至与灌口对齐的位置处，从而达到对任意放置位处进行冷冻保存箱的取放操作。
44.在本实施例中，由于仅设置了四个放置板，因此在第一放置板和第四放置板上分别仅设置了一个凸起，这样可以减少对第一放置板下方区域的空间占用以及对第四放置板上方区域的空间占用，从而减小整个罐体的尺寸，实现小尺寸设计。当然，在其他实施例中，也可以将放置板设计为标准结构，即每一个放置板上均设置一个上凸起和一个下凸起，这样就可以根据需要自由调整罐体内部的放置板数量，更便于安装使用，获得更高的使用便捷性。
45.结合图2所示，在本实施例的干细胞冷冻保存罐中设有驱动器8、第一齿轮 9和第一齿圈10。其中，驱动器8选用电机并且本体部分固定在罐体1的外部，而输出轴伸入罐体1的内部。第一齿轮9选用锥齿轮结构并且套设固定在驱动器8的输出轴，第一齿圈10与第一放置板31固定连接，第一齿轮9与第一齿圈10进行齿啮合连接。
46.此时，通过驱动器对第一放置板进行同一转动方向的直接驱动，就可以通过第一上凸起和第二下凸起的接触，实现对第二放置板的转动驱动，进而通过第二上凸起和第三
下凸起的接触，实现对第三放置板的转动驱动，再进而通过第三上凸起和第四下凸起的接触，实现对第四放置板的转动驱动，最终实现将四个放置板上穿过槽全部转动至与灌口对应位置，之后再控制驱动器对第一放置板进行反方向转动，就可以对某一放置板上的某一个放置位进行转动至与灌口对应位置，从而通过对驱动器进行正反转动控制，就可以实现对任意一个放置位的冷冻保存箱进行取放操作。
47.当然，在其他实施例中，根据设计和使用环境的不同，例如设置更多数量放置板的情况下，调整驱动器的设置数量，例如针对多个放置板分别设置一个独立的驱动器，以独立驱动不同放置板进行转动，提高对冷冻保存箱的取放效率。
48.甚至，在其他实施例中，在将驱动器设置在与第二放置板或第三放置板进行直接驱动的情况下，还可以进一步将位于每一个放置板上的凸起设计为伸缩控制结构，这样利用凸起的伸缩调整长度而改变对相邻放置板之间的接触，就可以达到对每一个放置位的位置进行快速调整改变，进一步提高对冷冻保存箱的取放效率。
49.另外，在本实施例的干细胞冷冻保存罐中，还设有第一驱动单元和第二驱动单元。其中，第一驱动单元和第二驱动单元分别与提升架连接，以分别驱动提升架由下向上移动至灌口以及由上向下移动至计划放置冷冻保存箱的放置位。此时，借助第一驱动单元和第二驱动单元就可以实现对提升架在罐体内部位置的移动控制，从而配合放置板的转动，实现对不同放置位的冷冻保存箱的取放操作。
50.结合图2至图11所示，在本实施例中，第一驱动单元包括滑杆41、滑套 42、第一滑轮43、弹簧44、第一连接绳45、定位销46和导向杆47。其中，滑杆41沿竖直方向设置在罐体1的内部，并且一端延伸至罐体1的灌口位置，另一端则位于罐体1的底部，能够进行往复自转。定位销46位于罐体1的内部并且与滑杆41形成连接，能够随滑杆41的自转进行沿自身长度方向的移动。滑套42沿竖直方向滑动连接在罐体1的内部，第一滑轮43转动连接在滑套42的顶部，弹簧44沿竖直方向设置在滑套42和罐体1之间，以驱动滑套42沿竖直方向向上移动。在滑套42上设有一个位于其外表面的定位槽421，以容纳定位销46，从而将滑套42限位固定在罐体1的底部位置。第一连接绳45采用钢丝绳结构，并且一端与罐体1的底部固定连接，另一端绕过第一滑轮43后与提升架4固定连接。同时，导向杆47沿竖直方向固定在罐体1的内部，而提升架4 则套设在导向杆47上，并能够沿导向杆47进行竖直方向的往复移动。
51.此时，通过转动滑杆使其带动定位销移出滑套上的定位槽，就可以使滑套在弹簧的恢复力作用下开始向靠近灌口的方向移动，从而通过滑轮和第一连接绳带动提升架沿导向杆向灌口方向移动。反之，当提升架反向由灌口移动至罐体的底部过程中，通过第一连接绳和第一滑轮就可以驱动滑套克服弹簧的作用力而向下移动，直至滑套的定位槽再次与定位销对齐时，定位销伸入定位槽再次形成对滑套位置的限制固定而将提升架停留在罐体的底部位置。
52.另外，结合图8和图10所示，在本实施例的第一驱动单元中，还设有连接杆48和扭簧49。其中，连接杆48的一端与滑杆41转动连接，另一端与定位销 46转动连接。在罐体1上插装滑套42的区域设有一个导向孔，用于定位销46 的移动导向。扭簧49则套设在滑杆41和罐体1之间，以驱动滑杆41转动至定位销46伸向定位槽421。此时，通过在滑杆和罐体之间设置扭簧，就可以利用扭簧将定位销驱动至滑套的定位槽中，实现对滑套位置的自动且稳定地限位固定。
53.优选的，在本实施例中，定位销46中与定位槽421进行插装连接的一端采用斜面设计，并且斜面朝上设置。此时，在滑套由上向下移动的过程中，就可以利用滑套端部对定位销中斜面的接触而驱动定位销进行收回移动，从而使定位槽可以顺利移动至与定位销对齐位置，实现对滑套的自动限位固定。
54.结合图2至图11所示，在本实施例中，第二驱动单元包括第二滑轮51、第三滑轮52和第二连接绳53。其中，第二滑轮51转动固定在罐体1的灌口位置，第三滑轮52转动固定在罐体1的罐底位置，第二连接绳53套设在第二滑轮51 和第三滑轮52之间，并且两端分别与提升架4的上表面和下表面固定连接。
55.此时，通过驱动第二滑轮或第三滑轮的转动，就可以利用第二连接绳带动提升架进行竖直方向的往复移动，从而实现驱动提升架对冷冻保存箱的取放操作。
56.其中，结合图9和图11所示，在本实施例的第二滑轮51处设有一个手柄 54，以驱动第二滑轮51进行转动，从而实现对提升架4沿竖直方向的驱动。当然，在其他实施例中，也可以选用电机进行第一滑轮的驱动操作。
57.在本实施例中，通过第一驱动单元和第二驱动单元的配合，实现对提升架沿竖直方向的往复移动，具体利用第一驱动单元中的弹簧对滑套的驱动，实现提升架向灌口方向的移动，利用手柄对第二滑轮的转动，实现提升架向罐体底部的移动。当然，在其他实施例中，也可以省去对第一驱动单元的设置，仅设置第二驱动单元，利用第二驱动单元实现对提升架的往复移动控制。甚至，选用其他驱动结构，利用导轨滑块或螺杆滑块结构，对提升架进行竖直方向的往复驱动控制。
58.结合图1至图14所示，基于本实施例干细胞冷冻保存罐的干细胞冷冻保存方法，具体包括以下步骤：
59.步骤s1，准备工作，通过上盖向罐体的内部加入适量液氮。
60.针对本实施例的干细胞冷冻保存罐，具体操作过程：对上盖2进行开启操作，并根据罐体1内部四个放置板3的高度，向罐体1的内部加入适量的液氮，使四个放置板3全部被淹没在液氮中。
61.步骤s2，放入冷冻保存箱。首先驱动放置板进行水平方向的转动，将计划放置冷冻保存箱的放置位转动至与灌口沿竖直方向对应位置，接着驱动提升架沿竖直方向向上移动，使从放置冷冻保存箱的放置位的穿过孔中穿过并移动至灌口位置，并将冷冻保存箱放置在提升架上，然后驱动提升架沿竖直方向向下移动，使提升架穿过放置冷冻保存箱的放置位的穿过孔而将冷冻保存箱停放在该放置位。
62.针对本实施例的干细胞冷冻保存罐，以在第二放置板上放置冷冻保存箱为例，具体操作过程：
63.首先，在提升架4保持在罐体1底部位置的情况下，启动驱动器8以带动第一放置板31进行逆时针方向转动，当然进行顺时针方向转动也可以，直至第一上凸起311与第二下凸起321接触，并由第一放置板31带动第二放置板32 进行同步逆时针转动，再依次通过第二上凸起322与第三下凸起331的接触以及第三上凸起332与第四下凸起341的接触，使第三放置板33和第四放置板34 与第一放置板31进行同步逆时针转动，直至四个放置板上的穿过槽7均转动至与灌口沿竖直方向对齐的位置。
64.接着，开启上盖2并转动滑杆41而克服扭簧49的作用力，通过连接杆48 带动定位
销46移出定位槽421，使滑套42在弹簧44的驱动下向上移动，进而通过第一滑轮43和第一连接绳45带动提升架4沿导向杆47依次穿过四个放置板的穿过槽7之后移动至灌口位置，并将冷冻保存箱放置在提升架4上。
65.然后，启动驱动器8带动第一放置板31进行反方向的顺时针方向转动，使第一上凸起311顺时针转动至再次与第二下凸起321接触，以带动第二放置板 32进行同步顺时针方向转动，直至将第二放置板32中计划放置冷冻保存箱的放置位5移动至与灌口对齐的位置，即与第三放置板33和第四放置板34中的穿过槽7对齐的位置。
66.最后，手动驱动手柄54而转动第二滑轮51进行转动，通过第三滑轮52和第二连接绳53驱动提升架4带着冷冻保存箱向罐体1的底部方向移动，其中，带着冷冻保存箱依次穿过第四放置板34和第三放置板33中的穿过槽7后，再穿过第二放置板32中放置位5的穿过孔6时冷冻保存箱被停留放置，而提升架 4继续向下移动并穿过第一放置板31的穿过槽7回至罐体1的底部位置，从而完成将冷冻保存箱放置在第二放置板32中放置位5的操作。
67.其中，在提升架4向罐体1的底部方向移动的过程中，提升架4通过第一连接绳45和第一滑轮43带动滑套42克服弹簧44的作用力而向下移动，并且使滑套42可以驱动定位销46克服扭簧49移入导向孔而使定位槽421重新与定位销46对齐，由定位销46再次伸入定位槽421对滑套42进行限位固定。
68.如果将冷冻保存箱放置在其他放置板上，则在提升架带动冷冻保存箱向下移动之前，通过驱动器对第一放置板的顺时针转动以及相邻放置板之间凸起的相互接触带动而将对应放置板上的放置位移动至与灌口对齐的位置。
69.步骤s3，取出冷冻保存箱。首先驱动放置板进行水平方向的转动，将放置有待取出冷冻保存箱的放置位转动至与灌口沿竖直方向对应位置，接着驱动提升架沿竖直方向向上移动，使其由下向上穿过放置有待取出冷冻保存箱的放置位的穿过孔，而将待取出冷冻保存箱带至灌口位置；然后将待取出冷冻保存箱取出。
70.针对本实施例的干细胞冷冻保存罐，以取出位于第二放置板上放置位的冷冻保存箱为例，具体操作过程：
71.首先，参照步骤s2中的操作，启动驱动器8将四个放置板的穿过槽7转动至与灌口对齐的位置，再通过驱动器8反向转动使第二放置板32中放置冷冻保存箱的放置位5转动至与灌口对齐的位置处。
72.接着，打开上盖2并转动滑杆41克服扭簧49的作用力，使定位销46从滑套42中移出，使滑套42在弹簧44的作用力下向上移动，从而通过第一滑轮43 和第一连接绳45带动提升架4沿导向杆47向上移动至灌口位置，并且在经过第二放置板32中放置位5的穿过孔6时带上冷冻保存箱，进而将冷冻保存箱移至灌口位置。
73.然后，通过灌口将冷冻保存箱取出，完成对该冷冻保存箱的单独取出操作。之后，参照步骤s2中的操作，通过驱动手柄54将提升架4移动至罐体底部位置，以及将滑套42移回至罐体底部位置并且由定位销46重新对其形成限位固定。