具有快速降温复温的细胞程序冷冻仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有快速降温复温的细胞程序冷冻仪，包括置于低温箱的样品架上的控温管和温度测控装置，其特点是：控温管由铜管，绝缘层，电加热丝组成，其中铜管套置在样品管上，铜管外覆盖一层绝缘层，绝缘层上面绕有电加热丝；温度测控装置由温度数据采集器和温度控制装置组成，其中温度数据采集器包括控温管，热电偶，热电偶插在控温管内，热电偶的热电信号经过温度控制装置后对电加热丝进行控制。该装置能解决生物细胞降温和复温控制的技术问题，具有样品温度的均匀性高，具备有效复温控制装置，反应及时迅速、适合于各种冷源环境下降温、小巧、造价低廉、操作方便等特点，可广泛用于各种生物材料低温保存的程序降温与复温。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种生物材料的温度控制装置，尤其是一种采用程序降温与复温的用于生物细胞冷冻与低温保存的装置。
技术介绍
在医学、生物、农牧渔业等行业需要对一些生物材料进行低温保存。如对角膜、血液、骨髓、精液、胚胎等生物材料的低温保存。随着移植研究的开展，对各种细胞的需求不断增加，迫切需要有效的细胞长期保存以促进移植在临床的作用。低温保存是目前保存各种细胞的重要方法，为了满足低温保存对降温过程的要求，可以有多种降温方法。目前常用的有利用冰箱进行的两步降温法，首先将需保存的样品放入0℃的冰水中冷却一段时间，再依次放入-20℃的普通冰箱和-80℃的低温冰箱中各保存一段时间，最后将样品投入液氮。这一方法的优点是设备简单，操作方便，但无法控制样品的降温速率，更无法实现复杂的降温程序。对各种生物材料进行低温保存时，不同的材料要求不同的降温程序，一些复杂的细胞还要求降温程序分成多段进行，而实现复杂的降温程序的关键设备就是程序降温仪。目前的程序降温仪大致可分为两类，液氮喷射式降温仪和升降式降温仪，各有自己的特点。液氮喷射式降温仪结构复杂、价格昂贵，其低温电磁阀在低温状况下容易结霜，造成阀门关闭不严，或无法动作等情况；且液-->氮耗量较大，如果降温过程中需要向液氮容器补充液氮，会干扰或破坏降温程序。升降式降温仪虽然结构简单，但是由于降温和复温是利用液氮容器颈管内气相区中的温度梯度进行的，所以对于放置细长样品管的降温试验难于控制其温度的均匀性。上述几种降温方法都不具备有效复温控制。
技术实现思路
本技术是要提供一种细胞冷冻装置，同时解决生物细胞的降温和复温控制的技术问题。为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种细胞冷冻装置，包括置于低温箱的样品架上的控温管和温度测控装置，其特点是：控温管由铜管，绝缘层，电加热丝组成，其中铜管套置在样品管上，铜管外覆盖一层绝缘层，绝缘层上面绕有电加热丝；温度测控装置由温度数据采集器和温度控制装置组成，其中温度数据采集器包括控温管，热电偶，热电偶插在控温管内，热电偶的热电信号经过温度控制装置后对电加热丝进行控制。温度控制装置包括放大器、A/D转换器、微机、D/A转换器、电流驱动器，热电偶的热电信号经过放大器、A/D转换器输入微机，微机采集到温度信号并与设定的降温程序进行比较处理后，输出控制信号，经D/A转换器、电流驱动器对电加热丝进行控制；控温管的电加热丝外覆盖一层保护层。本技术的有益效果是：1.由于直接由固体金属将冷量或热量转递给样品，强化了传热，减-->小了由于热惯性引起的测量温度与样品实际温度的温度差；2.反应及时迅速，可精确快速控制样品温度升降；3.升降温时样品的温度均匀性高；4.有效的复温控制装置，无须将样品拿出可直接在该装置中进行快速复温；5.适合于各种冷源环境下降温；6.操作方便，用户将需要低温保存的样品直接放入该装置中，就可进行程序降温，升降温控制和数据处理可通过预先编制的程序完成；7.结构简单、装置小巧、造价低廉。附图说明图1是本技术的整体结构示意图；图2是控温管的结构立体示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术加以详细说明。如图1所示，本技术的细胞冷冻装置，包括低温箱1，绝热层2，样品架3，样品管4，控温管5，热电偶6，放大器7，A/D转换器8，微机9，D/A转换器10，电流驱动器11，铜管12，绝缘层13，电加热丝14，保护层15。如图2所示，控温管5由铜管12，电加热丝14，绝缘层13等组成，其中铜管12套置在样品管4上，控温管5采用铜管12或其它易导热金属制作，其上覆盖一层绝缘材料13，然后在绝缘层上绕电加热丝14，最后覆盖一层保护层15保护电加热丝14。-->控温管5可由样品架3固定，并在其中的参比管中放置热电偶6形成温度测控装置。如图1所示，温度控制装置由放大器7、A/D转换器8、微机9、D/A转换器10、电流驱动器11组成。热电偶6的引出线，依次与放大器7、A/D转换器8、微机9连接。将盛有样品的样品管依次放入控温管5后放入低温箱1内。热电偶6传出的信号，经放大器7和A/D转换器转换8为数字信号后，由微机9处理并与预设的降温程序比较后，经D/A转换器10，由电流驱动器11决定电加热丝14功率。将微型控温管5用架子固定好后放入低温环境中，如低温冰箱或液氮罐气相区域内。为了获得样品所处的温度，可任选一控温管5为参比管，在其样品中放入热电偶6测温，输出的信号经微机9处理后，由控温装置控制电加热丝14的功率，从而达到精确控制样品温度与降温速率的目的。本技术具有样品温度的均匀性高，具备有效复温控制装置，反应及时迅速、适合于各种冷源环境下降温、小巧、造价低廉、操作方便等特点。可广泛用于各种生物材料低温保存的程序降温与复温。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有快速降温复温的细胞程序冷冻仪，包括置于低温箱（１）的样品架（４３）上的控温管（５）和温度测控装置，其特征在于，所述控温管（５）由铜管（１２），绝缘层（１３），电加热丝（１４）组成，其中铜管（１２）套置在样品管（４）上，铜管（１２）外覆盖一层绝缘层（１３），绝缘层（１３）上面绕有电加热丝（１４）；温度测控装置由温度数据采集器和温度控制装置组成，其中温度数据采集器包括控温管（５），热电偶（６），所述热电偶（６）插在控温管（５）内，热电偶（６）的热电信号经过温度控制装置后对电加热丝（１４）进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种具有快速降温复温的细胞程序冷冻仪，包括置于低温箱(1)的样品架(43)上的控温管(5)和温度测控装置，其特征在于，所述控温管(5)由铜管(12)，绝缘层(13)，电加热丝(14)组成，其中铜管(12)套置在样品管(4)上，铜管(12)外覆盖一层绝缘层(13)，绝缘层(13)上面绕有电加热丝(14)；温度测控装置由温度数据采集器和温度控制装置组成，其中温度数据采集器包括控温管(5)，热电偶(6)，所述热电偶(6)插在控温管(5)内，热电偶(6)的热电信号经过温度控制装置后对电加热丝(14)进行控制。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭承宏，沈柏用，韩宝三，李宏为，周光文，王兆海，程东峰，陈泉宁，叶萍，陈儿同，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属瑞金医院，上海理工大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]