專利名稱：一種用于冷凍精液或細胞的裝置和冷凍方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于冷凍精液或細胞的裝置和冷凍方法。
背景技術：
20世紀末，發(fā)達國家加緊爭奪生物物種資源，該領域已成為無硝煙的戰(zhàn)場。精細胞是最易得到的性細胞，是目前大多數基因資源庫一種主要的保存形式，其次是技術要求更高的胚胎和卵細胞。這些細胞的保存能在多年后恢復動物活體，因此在物種資源保存、育種與繁殖等領域具有廣泛應用價值。目前，家畜中只有牛冷凍精液的應用已經產業(yè)化，其它動物的冷凍精液還處在研究階段，或者還存在很多阻礙其產業(yè)化應用的缺陷，如受精率不高、效果不穩(wěn)定等。細管冷凍精液(簡稱“細管凍精”)是精液冷凍技術產品的主要形式，對于廣大精液冷凍研究單位， 或者邊遠地區(qū)牛凍精生產單位，細管凍精制作技術具有巨大潛在市場。精液或細胞冷凍技術，主要包括三大內容1)冷凍保護劑研究；2)冷凍技術研究(包裝類型、冷凍速率與批量制作)；3)解凍技術研究。但是，第二大內容冷凍技術中存在如下缺陷I)不能對同批樣品同時進行冷凍速率優(yōu)化，可比性差。由于同批樣品只能分批冷凍，無法排除多步冷凍時間長、步驟多等導致的主觀和客觀差異，因此可比性差。2)目前使用的精液冷凍方法主要采用兩步法、多步法和程序冷凍法。前兩者通常由人為手動控制冷凍物到液氮液面的距離來完成，方法過于粗放，不同研究者采用不同方案，無法推廣應用；后者則需要復雜、昂貴、龐大的設備來實現，如程序冷凍儀，只適合專業(yè)生產單位，不太適合實驗研究單位。3)現有細管精液冷凍儀專利，主要以精液存放管為單元，存放管豎放在距液氮液面一定高度來實現，存在細管上下兩端冷凍速率不一致，而且也達不到細管凍精多步冷凍要求等的缺陷。4)現有便攜式程序冷凍儀主要是進口產品，價格昂貴，均需要電源，且操作較復雜。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，針對現有技術，尤其是在冷凍速率優(yōu)化方面的不足，提供一種用于冷凍精液或細胞的裝置和冷凍方法，裝置結構簡單，方法能實現標準化、批量制作，尤其是能實現多個樣品同時用不同冷凍速率完成的功能，成倍提高凍精研究與小批量生產的工作效率。本發(fā)明的技術方案為，一種用于冷凍精液或細胞的裝置，包括在冷凍箱內裝載多個用于分裝精液或細胞容器的托體；所述托體包括底座、支架、提拉桿和可通過提拉桿調節(jié)支架與底座之間距離的高度調節(jié)機構，所述支架為一層或多層，且底層的支架與提拉桿連接，支架上設有在支架上下搭接時用于定位和固定支架的定位機構；所述底座長度方向上的兩側對稱設有浮在液氮中的浮體。用離心管作為容器時，支架為中空框體且支架在底座寬度方向上的兩側對稱位置分別設有放置管狀容器的上凹槽和支架下緣與上凹槽的對應的下凹槽。用細管作為容器時，支架為中空框體且支架在底座寬度方向上的兩側對稱位置分別設有放置管狀容器的凹槽，所述支架一側凹槽外側設有擋板，擋板高度與支架高度一致或低于支架高度，可防止支架在搬動時細管在凹槽內前后晃動；所述冷凍裝置還包括用于排放細管的排列底座，排列底座可套入中空支架內且排列底座寬度方向上有與支架凹槽對應的底座凹槽。 用袋狀容器時，所述支架上設有用于放置袋狀容器的網格。所述定位機構為設在支架頂面上的定位塊和支架底面與定位塊位置對應的定位孔，通過將定位塊插入定位孔內而將多層支架定位和固定。所述高度調節(jié)機構包括分別豎直安裝在兩個浮體頂部的螺桿和套裝在提拉桿上部的橫桿，橫桿上設有橫向穿過橫桿的孔并在孔內裝有螺絲而將提拉桿固定在橫桿上；浮體頂部設有孔，螺桿插入浮體頂部的孔內并在螺桿上套入用于固定其高度的螺母，橫桿兩端與螺桿對應處開有縱向通孔，穿過螺桿，并通過套入螺桿的兩個螺帽把橫桿夾住。所述連接機構包括設在橫檔中心的帶內螺紋的b孔，提拉桿底部安裝與b孔對應的b螺釘。浮體可采用中空金屬箱等輕質耐低溫的可浮在液氮中的物體。一種利用所述精液或細胞的冷凍裝置冷凍精液或細胞的方法，包括如下步驟將容器分組，并在容器外壁按組做標記，將精液或細胞分裝至各容器內；將容器放入底層帶橫檔的支架上，并將提拉桿底端固定在橫檔上；將容器分別放入第二層及第二層以上的支架上；將第二層支架穿過提拉桿并通過定位機構將第二層支架定位和固定在底層支架上，按照此步驟將各層支架依次從下至上穿過提拉桿并通過定位機構定位和固定；通過提拉桿提起搭接好的多層支架，置入托體上；根據本次實驗多步冷凍中最低冷凍速率確定高度調節(jié)機構的上限，并將此距離通過螺桿與橫桿固定；根據第一步冷凍速率，即支架與液氮液面距離，確定提拉桿的初始位置并通過橫桿上固定；根據第一步冷凍速率，即支架與液氮液面距離，確定提拉桿的初始位置并調節(jié)高度調節(jié)機構；將托體放入裝有液氮的冷凍箱中進行第一步冷凍；根據第二步冷凍速率要求，調節(jié)高度調節(jié)機構并實施第二步冷凍，按照此步驟完成多步冷凍；提起提拉桿將支架傾斜，使支架上的容器滑入液氮中，將托體從液氮冷凍箱中取出。細管分裝精液或細胞的過程為在冷藏箱中將細管的棉塞端朝上，并在棉塞端內側裝封口粉，將細管開口端浸入精液中，并在細管棉塞外側用吸嘴吸入精液至細管內，使細管內精液的體積為細管容積的9/10或低于9/10，在細管開口處填入封口粉將細管開口封閉；將細管支架套在排列底座上，并將排列底座的高度與支架高度調整一致，將多個細管沿排列底座寬度方向堆在一端，并沿著排列底座長度方向向另一端抹平細管，使細管單根排列在支架上，將支架拿出，按照此步驟將細管放入各層支架。利用該裝置，在牛冷凍精液生產的同時，在細管封裝前一步分出IOmL精液，采用本發(fā)明的方法首先進行特定環(huán)境和特定設備條件下細管封裝與冷凍速率優(yōu)化。根據參考文獻，擬定l_6cm總共6個冷凍速率，篩選出利用該裝置特異條件下的最佳冷凍速率。結果表明，3-5cm冷凍速率組與生產設備組沒有顯著差異，活力均在O. 35以上(表I)，滿足國標要求。l-2cm冷凍速率的，不適合這種冷凍保護劑的牛精液冷凍。表I同時用不同冷凍速率冷凍同批牛凍精的效果
權利要求
1.一種用于冷凍精液或細胞的裝置，包括在冷凍箱內裝載多個用于分裝精液或細胞容器的托體；其特征是，所述托體包括底座(I)、支架(2)、提拉桿(6)和可通過提拉桿(6)調節(jié)支架與底座(I)之間距離的高度調節(jié)機構，所述支架(2)為一層或多層，且底層的支架與提拉桿(6)連接，支架(2)上設有在支架(2)上下搭接時用于定位和固定支架(2)的定位機構；所述底座(I)長度方向上的兩側對稱設有浮在液氮中的浮體(3)。
2.根據權利要求I所述用于冷凍精液或細胞的裝置，其特征是，所述支架(2)為中空框體，且支架(2)在底座(I)寬度方向上的兩側對稱位置分別設有放置管狀容器的上凹槽⑶。
3.根據權利要求2所述用于冷凍精液或細胞的裝置，其特征是，所述支架(2)—側凹槽(8)外側設有擋板(9)，擋板(9)高度與支架(2)高度一致或低于支架(2)高度。
4.根據權利要求2所述用于冷凍精液或細胞的裝置，其特征是，所述支架(2)下緣與上凹槽(8)的對應位置設有下凹槽(14)。
5.根據權利要求2所述用于冷凍精液或細胞的裝置，其特征是，所述冷凍裝置還包括用于排放細管的排列底座(12)，排列底座可套入中空支架內且排列底座寬度方向上有與支架凹槽(8)對應的底座凹槽(13)。
6.根據權利要求I所述用于冷凍精液或細胞的裝置，其特征是，所述支架(2)上設有用于放置袋狀容器的網格(11)。
7.根據權利要求I所述用于冷凍精液或細胞的裝置，其特征是，所述定位機構為設在支架頂面上的定位塊(10)和支架底面與定位塊位置對應的定位孔，通過將定位塊(10)插入定位孔內而將多層支架定位和固定。
8.根據權利要求I所述用于冷凍精液或細胞的裝置，其特征是，所述高度調節(jié)機構包括分別豎直安裝在兩個浮體(3)頂部的螺桿(4)和套裝在提拉桿(6)上部的橫桿(5)，橫桿(5)上設有橫向穿過橫桿(5)的孔，并在孔內裝有螺絲而將提拉桿￠)固定在橫桿(5)上；浮體(3)頂部設有孔，螺桿(4)插入浮體頂部的孔內并在螺桿(4)上套入用于固定其高度的螺母，橫桿(5)的兩端通過可拆卸方式與螺桿(4)固定聯接。
9.一種利用權利要求1-8之一所述用于冷凍精液或細胞的裝置冷凍精液或細胞的方法，其特征是，包括如下步驟 將容器分組，并在容器外壁按組做標記，將精液或細胞分裝至各容器內； 將容器放入底層帶橫檔(7)的支架(2)上，并將提拉桿(6)底端固定在橫檔(7)上； 將容器分別放入第二層及第二層以上的支架(2)上； 將第二層支架穿過提拉桿(6)并通過定位機構將第二層支架(2)定位和固定在底層支架上，按照此步驟將各層支架(2)依次從下至上穿過提拉桿￠)并通過定位機構定位和固定; 通過提拉桿提起搭接好的多層支架(2)，置入托體上； 根據本次實驗多步冷凍中最低冷凍速率確定高度調節(jié)機構的上限，并將此距離通過螺桿⑷與橫桿(5)固定； 根據第一步冷凍速率，即支架(2)與液氮液面距離，確定提拉桿(6)的初始位置并通過橫桿(5)上固定； 將托體放入裝有液氮的冷凍箱中進行第一步冷凍；根據第二步冷凍速率要求，調節(jié)高度調節(jié)機構并實施第二步冷凍，按照此步驟完成多步冷凍； 提起提拉桿(6)將支架(2)傾斜，使支架(2)上的容器滑入液氮中，將托體從液氮冷凍箱中取出。
10.根據權利要求9所述冷凍精液或細胞的方法，其特征是， 細管分裝精液或細胞的過程為在冷藏箱中將細管的棉塞端朝上，并在棉塞端內側裝封口粉，將細管開口端浸入精液中，并在細管棉塞外側用吸嘴吸入精液至細管內，使細管內精液的體積為細管容積的9/10或低于9/10，在細管開口處填入封口粉將細管開口封閉； 將細管支架(2)套在排列底座(12)上，并將排列底座(12)的高度與支架高度調整一致，將多個細管沿排列底座(12)寬度方向堆在一端，并沿著排列底座(12)長度方向向另一端抹平細管，使細管單根排列在支架上，將支架(2)拿出，按照此步驟將細管放入各層支架⑵。
全文摘要
一種用于冷凍精液或細胞的裝置和冷凍方法，通過裝置中的高度調節(jié)機構調節(jié)支架與底座的距離，實現多步冷凍。本發(fā)明作為一種用于冷凍精液或細胞的裝置和冷凍方法，與現有技術相比，不需要電源、結構簡單、可批量制作，尤其是在尋找最佳冷凍速率研究方面獨具特色，能成倍提高研究者實驗效率。
文檔編號A01N1/02GK102870765SQ20121010588
公開日2013年1月16日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權日2012年4月12日
發(fā)明者燕海峰, 鄧溯順, 易康樂, 張佰忠, 黃軍生, 朱立軍, 劉瑩瑩, 孫鏖, 李晟 申請人:湖南省畜牧獸醫(yī)研究所