一种模块化高通量低温保存及激光复温装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种模块化高通量低温保存及激光复温装置，包括机架、三轴移动系统、液滴生成系统、微液滴储存系统、低温液氮循环系统和激光复温模块；所述三轴移动系统包括Z轴移动模块、Y轴移动模块、X轴移动模块；所述机架上安装有Z轴移动模块、Y轴移动模块和X轴移动模块，X轴移动模块安装在Y轴移动模块上；本发明专利技术采用液氮循环系统，低温冷台辅助便携式低温保存片进行低温保存，大幅度提高微液滴降温速率，并有效避免逆Leidenfrost现象；本发明专利技术能够实现集成高通量、阵列式生物样本的低温保存及快速复温方式；本发明专利技术设计了联合激光复温与低温保存流程，将两种设备集成在一个设备上，便于操作。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化高通量低温保存及激光复温装置
本专利技术涉及低温保存
，具体是一种模块化高通量低温保存及激光复温装置。
技术介绍
低温保存是指将细胞或者组织放置在低温条件下进行长期保存，现代医学中，低温保存被广泛应用，特别是生殖医学、器官储运，细胞治疗、样本库建设等方面。玻璃化冷冻方法被认为是生物组织、细胞等生物材料最好的深低温保存方式，它在生物样本库的建设方面具有非常重要的应用价值。玻璃化方法是指通过极快的降温速率将生物样本冷却到远低于其结晶点的温度，使溶液内冰晶的形成和生长受到极大的限制，最终实现向非晶体固态的转变过程。而实现玻璃化保存的途径不外乎有两大类：一是提高低温保护剂的浓度，仅需要较低降温速率，就可以实现玻璃化保存；二是降低保护剂浓度，减小样品体积，增大比表面积，实现超快速冷冻而实现玻璃化。对于前者来讲，因为保护剂浓度高、毒性强等缺点使得其应用受到很大限制。因此，使用低浓度、小体积、超快速冷冻的玻璃化方法仍然是目前的研究重点。微小尺度样品在液氮等深低温冷媒中进行快速冷冻时，普遍存在逆Leidenfrost效应，使得生物样品与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化高通量低温保存及激光复温装置，包括机架、三轴移动系统、液滴生成系统、微液滴储存系统、低温液氮循环系统和激光复温模块；其特征在于，所述三轴移动系统包括Z轴移动模块、Y轴移动模块、X轴移动模块；所述机架上安装有Z轴移动模块、Y轴移动模块和X轴移动模块，X轴移动模块安装在Y轴移动模块上，/n所述机架作为主体支撑结构，其中机架为一矩形体，机架包括底框、立柱和顶框，其中立柱设有四根且四根立柱固定连接在底框和顶框的四角处，其中底框和顶框均为矩形框体；/n所述Z轴移动模块位于机架的后侧，其中Z轴移动模块包括Z轴直线导杆、Z轴滚珠丝杠、Z轴步进电机和Z轴移动平台；/n所述Y轴移动模块包括Y轴直线...

【技术特征摘要】
1.一种模块化高通量低温保存及激光复温装置，包括机架、三轴移动系统、液滴生成系统、微液滴储存系统、低温液氮循环系统和激光复温模块；其特征在于，所述三轴移动系统包括Z轴移动模块、Y轴移动模块、X轴移动模块；所述机架上安装有Z轴移动模块、Y轴移动模块和X轴移动模块，X轴移动模块安装在Y轴移动模块上，
所述机架作为主体支撑结构，其中机架为一矩形体，机架包括底框、立柱和顶框，其中立柱设有四根且四根立柱固定连接在底框和顶框的四角处，其中底框和顶框均为矩形框体；
所述Z轴移动模块位于机架的后侧，其中Z轴移动模块包括Z轴直线导杆、Z轴滚珠丝杠、Z轴步进电机和Z轴移动平台；
所述Y轴移动模块包括Y轴直线导杆、Y轴传动机构、Y轴步进电机、Y轴移动平台和Y轴同步带扣；
所述X轴移动模块包括X轴直线导杆、X轴传动机构、X轴步进电机、X轴移动平台、X轴同步带扣和模块切换点位安装架；
所述液滴生成系统包括气动脉冲发生器、压力传感器、储液瓶、打印喷头，打印喷头可以活动的安装在模块切换点位安装架上；
所述微液滴储存系统包括便携式低温保存片和低温储存铝盒；
所述低温液氮循环系统包括低温冷台、低温循环泵、真空泵和液氮罐，其中真空泵通过管路与壳体内部连通设置，低温循环泵、液氮罐和低温冷台连通构成一个循环，液氮罐内的液氮通过低温循环泵进入低温冷台，低温冷台包括一个中空的金属体，该金属体两端通过管路与低温循环泵、液氮罐连通；低温冷台固定安装在低温冷台安装座上；
所述激光复温模块包括激光发生器和阵列激光头，阵列激光头可以活动的安装在模块切换点位安装架；利用激光脉冲向液滴施加热量，使液滴在吸收激光热量后率先解冻并同时将热量传递给液滴内的细胞样本以最终实现细胞样本的解冻。


2.根据权利要求1所述的一种模块化高通量低温保存及激光复温装置，其特征在于，所述机架为铝合金型材组合而成，即立柱、顶架、底架均为铝合金型材，而机架通过螺栓连接或者通过型材配件进行连接；所述机架外侧包覆有壳体，壳体包括位于机架前端的门扇，门扇为透明的亚克力板制作，壳体还包括机架另外的五个面上安装的透明的亚克力板，亚克力板和门扇组成的壳体将机架完全密封。


3.根据权利要求1所述的一种模块化高通量低温保存及激光复温装置，其特征在于，所述Z轴直线导杆设有两根，Z轴直线导杆竖直设置，且Z轴直线导杆的上下两端分别通过Z轴导杆轴端固定座与顶框和底框固定连接，Z轴直线导杆上滑动连接有Z轴直线轴承；所述Z轴滚珠丝杠包括相互适配的Z轴滚珠丝杆和丝杆螺母，Z轴滚珠丝杆位于两根Z轴直线导杆之间，Z轴滚珠丝杆顶部通过第一轴承与第一轴承座转动连接，第一轴承座与顶框固定连接；所述Z轴步进电机通过Z轴电机安装板与底框固定连接，Z轴步进电机的输出轴通过联轴器与Z轴滚珠丝杆的底部驱动连接；所述Z轴移动平台上开设有丝杆螺母安装孔和Z轴直线轴承安装孔，丝杆螺母安装孔和Z轴直线轴承安装孔内分别固定安装有丝杆螺母和Z轴直线轴承；所述Z轴移动平台前端通过第一连接杆固定连接有低温冷台安装座；低温冷台安装座与第一连接杆之间还可以设有隔温板用于减少低温传递至Z轴移动平台上，Z轴移动模块作业时，Z轴步进电机通过Z轴滚珠丝杠驱动Z轴移动平台在垂直方向上进行位移。


4.根据权利要求1所述的一种模块化高通量低温保存及激光复温装置，其特征在于，所述Y轴直线导杆设有两根，两根Y轴直线导杆水平设置，且Y轴直线导杆的前后两端分别通过Y轴导杆轴端固定座与立柱固定连接，Y轴直线导杆上滑动连接有Y轴直线滑块；所述Y轴传动机构包括Y轴传动用转动轴，Y轴传动用转动轴设有两根且分别位于机架的前后两端，Y轴传动用转动轴的两端通过第二轴承与第二轴承座转动连接，第二轴承座与立柱固定连接，其中位于机架的后端的Y轴传动用转动轴还额外设有两组第三轴承与第三轴承座，第三轴承座通过第三轴承安装板与顶框的后端固定连接，其中Y轴传动用转动轴的两端还分别固定安装有第一传动齿轮，且前后两根Y轴传动用转动轴上的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔梦冬，胥义，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31