技術領域

本發明涉及一種保存裝置，尤其涉及一種機械切換保溫復溫模式的低溫保存裝置。

背景技術

在現代社會背景條件下，低溫保存在很多領域都有很廣泛的利用。而小型的低溫保存裝置的缺乏，使得在很多相關領域中，低溫長期保存，反復式低溫試驗等等存在著設備笨重，成本高昂等等缺陷。而現階段小型低溫保存實驗裝置的研究十分缺乏，但是該方面的成果對于低溫生物等方面的研究有著良好的支持作用。

在實際應用中，低溫裝置有著以下幾個特點：(1)小型化：小型裝置的需求在現代化的實驗和保存中顯得十分重要；(2)結構簡單化：裝置的批量化生產和一定的精度要求是現行小型低溫裝置的目的，因而，裝置機械結構簡單且安全是必不可少的條件；(3)成本低：對于特定的實驗，裝置的可回收和成本低廉，使得實驗和保存處理可以更自由的進行，該部分的存在同樣非常重要。

以關節軟骨的保存為例，玻璃化保存是一種很有希望實現關節軟骨長期保存的技術。玻璃化保存的基本原理是將高濃度的冷凍保護劑在超低溫環境下凝固，形成不規則的玻璃化樣固體，保存了液態時正常分子和離子分布，因而在細胞內發生玻璃化時能起到保護作用。所保存細胞在冷凍保護液中脫水到一定程度后，則引起內源性胞質大分子如蛋白質及滲透到胞內的冷凍保護劑濃縮，從而使細胞在劇烈的快速降溫中得到保護。

然而，玻璃化保存的難點是：(1)把高濃度的低溫保護劑載入生物材料；(2)突破樣品實際的降溫和升溫速率的制約。一邊降低溫度一邊將二甲亞砜載入關節軟骨，并始終使溫度略高于組織的凍結點，最終使關節軟骨內的二甲亞砜達到近60％(w/w)的高濃度，如此高濃度的二甲亞砜也使得實現玻璃化和避免反玻璃化與所需的降溫和升溫速率無關。而該方法也被稱為液相線跟蹤法。

傳統玻璃化法操作比較簡單，一般是在0℃或以上某一溫度位分多步加載較高濃度的低溫保護劑，然后實施快速冷卻(通常是直接投入液氮)以實現玻璃化；復溫時，將樣品放入恒溫水浴(通常是37℃)中，最后再分多步將低溫保護劑洗脫掉，整個過程通常不需要特殊的設備。由于此法的加載溫度相對較高，受低溫保護劑毒性以及冷卻速率的限制，采用單種低溫保護劑通常是不可行的。

對于液相線跟蹤法，整個過程不僅沒有冰晶形成，而且最終組織內高濃度的二甲亞砜也使得實現玻璃化和避免反玻璃化與冷卻和復溫速率的大小無關。對于液相線跟蹤法的使用，對于溫度的控制是重中之重，其實驗所需的儀器同樣需求的是普冷溫區的特定溫度點，因而特定機械切換保溫復溫式低溫保存裝置具有的獨特意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機械切換保溫復溫模式的低溫保存裝置，能夠適用于液相線跟蹤法低溫保存關節軟骨。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種機械切換保溫復溫模式的低溫保存裝置，包括用于盛放工作溶液和樣品的工作容器，還設有保溫容器和驅動機構；

其中保溫容器設有密閉空腔，用于裝保溫溶液，且工作容器和保溫容器的至少一部分外形互補；

所述驅動機構與工作容器和保溫容器的至少一者聯動用以改變工作容器和保溫容器的間距。

本發明的工作容器和保溫容器至少有一部分外形互補，保溫容器包覆或部分包覆在工作容器外，通過保溫容器來控制工作容器內的溫度，從而來保存工作容器中的樣品。本發明的保溫溶液是高比熱容并且比較穩定的溶液，并且可根據具體需要保存的樣品的不同，可以通過控制保溫溶液的溶質種類和濃度而改變其共熔點從而達到控制工作溶液溫度的目的。因此，通過更換不同種類的工作溶液和保溫溶液，同一個低溫保存裝置可用于保存不同低溫要求的樣品。工作溶液的凝固點應低于保溫溶液的凝固點。工作容器和保溫容器之間的驅動機構可以改變兩者之間的間距，可實現保溫模式和復溫模式之間的自由切換。

作為優選，所述保溫容器設有換液通道，所述換液通道設有液位開關，用以控制保溫容器內保溫溶液的液位高度。通過換液通道可以更換保溫容器的密閉空腔內的保溫溶液的種類，不同保溫溶液具有不同的凝固點，通過更換不同保溫溶液來控制工作容器能達到不同的最低溫度，從而適合不同樣品的低溫保存。通過液位開關控制保溫容器中保溫溶液的液位高度，合適的液位高度使保溫容器不會因為保溫溶液的熱脹冷縮造成損壞。

作為優選，所述工作容器和保溫容器分別設有第一溫度傳感器和第二溫度傳感器。通過第一溫度傳感器和第二溫度傳感器對工作容器和保溫容器進行溫度檢測，從而對工作容器和保溫容器進行相應的溫度控制。

作為優選，所述保溫容器設有濃度傳感器，用以檢測保溫溶液的濃度。