【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于连续添加冷冻保护剂的系统和工艺
[0001]交叉引用内容
[0002]本申请请求在2019年4月18日提交的美国临时申请案No.62/835,676的权益,所述申请案说明书的全部内容通过引用结合于此。
[0003]本专利技术总体上涉及精液的处理和冷冻保存。特别地,本专利技术公开了系统和方法,其中在搅动下高精度和连续地添加流体,以优化精细胞的冷冻保存。
技术介绍
[0004]人类精子的冷冻保存涉及精细胞在低温下的稳定。该技术通常用于人工授精过程或保存男性生育能力。在冷冻保存过程中,向精子样本中添加到冷冻保护剂以保护精子免受冷冻损伤。这种方法的缺点是,冷冻保护剂的吸收会对精细胞产生应激,导致细胞死亡。据信,较大的冷冻保护剂与精细胞浓度的不匹配只会增加这种施加的应激。过去已知的解决方案包括通过从悬挂的分配管脱离的液滴逐滴添加冷冻保护剂介质,或者包括间隔几分钟的多个离散添加的逐步添加。
[0005]在逐滴添加中,使用类似于滴定管滴定的设置。在延长的时间内滴加冷冻保护剂介质(冷冻介质)。在逐步或批量添加中,冷冻介质悬浮在精子样本上方的容器中。连接到容器的旋塞阀用于启动/停止流动。没有对流速的刻意控制;相反,使用质量平衡来估计输送的体积。冷冻介质的添加在几分钟内完成,以读取所需添加的总体积。例如,冷冻介质可以以三次间隔15分钟的不连续批量添加的方式添加。这些过程仍然会导致细胞死亡;因此,在向精细胞中添加冷冻保护剂介质的过程中,需要降低细胞死亡的速率。
技术实现思路
[0006]本专利技 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种冷冻保护剂分配系统(100),包括:a)容器(110);b)受控分配器(115);和c)分配管(140),所述分配管具有流体连接到所述分配器的排出口(126)的第一端(142)和设置在所述容器(110)内的第二端(144);其中,所述受控分配器(115)被配置为通过所述分配管(140)分配冷冻保护剂(102)流体并将其分配到所述容器(110)中,从而防止形成液滴,并且所述冷冻保护剂(102)被分配而不会滴落到所述容器(110)中。2.如权利要求1所述的系统,其中,所述第二端(144)接触所述容器的内表面(112)或浸没在容纳在所述容器内的材料(104)中。3.如权利要求1所述的系统,其中,所述受控分配器(115)包括注射泵,所述注射泵包括用于容纳所述流体(102)的注射器(120)和用于移置所述注射器(120)的推动机构(130),其中,所述推动机构(130)包括可移动的推块(132)、可操作地联接到所述推块(132)的马达(134),和用于控制所述马达(134)的马达控制器(136),其中,所述注射泵被配置为在通过所述推动机构(130)移置所述注射器(120)时分配所述流体。4.如权利要求3所述的系统,其中,所述推块(132)和所述注射器(120)布置在轨道(138)上,其中,所述推块(132)与所述注射器(120)对准,使得所述推块(132)能够压靠所述注射器的柱塞(122),其中,所述马达(134)被配置为沿所述轨道(138)在将所述柱塞(122)推入所述注射器的筒(124)中的方向上移动所述推块(132),从而移置所述注射器(120),其中,所述注射器(120)的移置将容纳在所述筒(124)中的所述流体(102)通过所述排出口(126)喷射到所述分配管(102)中,其中,所述流体(102)通过所述第二端(144)离开所述分配管(140)并进入所述容器(110)。5.如权利要求1所述的系统,其中,所述受控分配器(115)被配置为将所述流体连续地分配到所述容器(110)中。6.如权利要求1所述的系统,其中,所述容器(110)包含生物样本(104)。7.如权利要求1所述的系统,还包括混合器(150)。8.如权利要求1所述的系统,还包括一个或多个附加的受控分配器(115),以及将每个受控分配器(115)流体连接到所述容器(110)的分配管(140),其中,所述一个或多个附加的受控分配器(115)被配置为通过所述分配管(140)将相同或不同的流体分配到所述容器(110)中。9.一种用于将冷冻保护剂(102)分配到生物样本(104)的冷冻保存系统(100),所述系统(100)包括:a)容器(110),所述容器用于容纳所述生物样本(104);b)注射泵(115),所述注射泵包括用于容纳所述冷冻保护剂(102)的注射器(120)和用于移置所述注射器(120)的推动机构(130);和c)分配管(140),所述分配管具有第一端(142)和第二端(144),所述第一端(142)与所述注射器的排出口(126)流体连接,所述第二端(144)设置在所述容器(110)内,使得当所述生物样本(104)容纳在所述容器(110)中时,所述第二端(144)与所述容器的内表面(112)或所述生物样本(104)接触;
其中,所述注射泵(115)被配置为在通过所述推动机构(130)移置所述注射器(120)时通过所述分配管(140)分配所述冷冻保护剂(102)并将其分配到所述容器(110)中,其中,通过使所述管的所述第二端(144)与所述容器的所述内表面(112)或所述生物样本(104)接触,防止形成液滴,并且所述冷冻保护剂(102)被分配而不会滴落到所述容器(110)中。10.如权利要求9所述的系统,其中,所述管的所述第二端(144)浸没在所述生物样本(104)中。11.如权利要求9所述的系统,其中,所述推动机构(130)包括可移动的推块(132)、可操作地联接到所述推块(132)的马达(134)、以及用于控制所述马达(134)的马达控制器(136)。12.如权利要求11所述的系统,其中,所述推块(132)和所述注射器(120)布置在轨道(138)上,其中,所述推块(132)与所述注射器(120)对准,使得所述推块(132)能够压靠所述注射器的柱塞(122),其中,所述马达(134)被配置为沿所述轨道(138)在将所述柱塞(122)推入所述注射器的筒(124)中的方向上移动所述推块(132),从而移置所述注射器(120),其中,所述注射器(120)的移置将容纳在所述筒(124)中的所述冷冻保护剂(102)通过所述排出口(126)喷射到所述分配管(102)中,其中,所述冷冻保护剂(102)通过所述第二端(144)离开所述分配管(140)并进入所述容器(110)中。13.如权利要求11所述的系统,其中,所述马达控制器(136)包括处理器和存储器,所述存储器可操作地联接到所述处理器并存储一组指令,当由所述处理器执行时,所述指令导致所述马达(134)在移置所述注射器(120)的方向上以期望的步长移动所述推块(132),从而以期望的流速将所述冷冻保护剂(102)添加到所述生物样本(104)中。14.如权利要求13所述的系统,其中,所述推块(132)移置所述注射器(120),使得所述冷冻保护剂(102)以连续的流速添加到所述生物样本(104)。15.如权利要求13所述的系统,其中,所述推块(132)移置所述注射器(120),使得所述冷冻保护剂(102)以脉冲流速添加到所述生物样本(104)。16.如权利要求9所述的系统,还包括混合器(150),所述混合器用于将所述冷冻保护剂(102)和容纳在所述容器(110)中的所述生物样本(104)混合,其中,所述混合器(150)防止所述生物样本(104)粘附到所述容器的所述内表面(112)。17.如权利要求16所述的系统,其中,所述混合器(150)是振动台,其中,所述容器(110)放置在所述振动台上,其中,所述振动台的振动搅动所述冷冻保护剂(102)和所述生物样本(104)。18.如权利要求9所述的系统,还包括一个或多个附加注射泵(115),每个附加注射泵包括容纳另一流体的注射器(120)和用于移置所述注射器(120)的推动机构(130),以及将每个注射器(120)流体连接到所述容器(110)的分配管(140),其中,所述一个或多个附加注射泵(115)被配置为在通过所述推动机构(130)移置所述注射器(120)时,通过所述分配管(140)将所述另一流体分配到所述容器(110)中。19.如权利要求18所述的系统,其中,所述另一流体是气体。20.一种用于将冷冻保护剂(102)分配到生物样本(104)的方法,所述方法包括:a)将所述冷冻保护剂(102)流体连接到受控分配器(115);
b)将所述生物样本(104)添加到容器(110)中;c)经由分配管(140)将所述受控分配器(115)连接到所述容器(110),其中,所述分配管的一端接触所述生物样本(104)或所述容器的内表面(112);以及d)通过所述受控分配器(115)以期望的流速将所述冷冻保护剂(102)分配到所述容器(110)中,从而将所述冷冻保护剂(102)添加到所述生物样本(104);其中,通过使所述分配管与所述容器的所述内表面(112)或所述生物样本(104)接触,防止形成液滴,并且所述冷冻保护剂(102)被分配而不会滴落到所述容器(110)中。21.一种分配系统(100),包括:a)容器(110);b)受控分配器(115);和c)分配管(140),所述分配管具有流体连接到所述分配器的排出口(126)的第一端(142)和设置在所述容器(110)内的第二端(144);其中,所述受控分配器(115)被配置为连续地分配所述流体,从而防止形成液滴,并且所述流体被分配而不会滴落到所述容器(110)中。22.如权利要求21所述的系统,其中,所述受控分配器(115)包括注射泵,所述注射泵包括用于容纳所述流体(102)的注射器(120)和用于移置所述注射器(120)的推动机构(130),其中,所述推动机构(130)包括可移动的推块(132)、可操作地联接到所述推块(132)的马达(134),和用于控制所述马达(134)的马达控制器(136),其中,所述注射泵被配置为在通过所述推动机构(130)移置所述注射器(120)时连续地分配所述流体。23.如权利要求22所述的系统,其中,所述推块(132)和所述注射器(120)布置在轨道(138)上,其中,所述推块(132)与所述注射器(120)对准,使得所述推块(132)能够压靠所述注射器的柱塞(122),其中,所述马达(134)被配置为沿所述轨道(138)在将所述柱塞(122)推入所述注射器的筒(124)中的方向上移动所述推块(132),从而移置所述注射器(120),其中,所述注射器(120)的移置将容纳在所述筒(124)中的所述流体(102)通过所述排出口(126)喷射到所述分配管(102)中,其中,所述流体(102)通过所述第二端(144)离开所述分配管(140)并进入所述容器(110)。24.如权利要求21所述的系统,其中,所述第二端(144)接触所述容器的内表面(112)或容纳在所述容器内的材料(104)。25.如权利要求21所述的系统,还包括混合器(150)。26.如权利要求21所述的系统,其中,所述流体是液体或气体。27.如权利要求21所述的系统,还包括一个或多个附加的受控分配器(115),以及将每个受控分配器(115)流体连接到所述容器(110)的分配管(140),其中,所述一个或多个附加的受控分配器被配置为通过所述分配管(140)将相同或不同的流体分配到所述容器(110)中。28.一种用于将冷冻保护剂(102)分配到生物样本(104)的低温保存系统(100),所述系统(100)包括:a)容器(110),所述容器用于容纳所述生物样本(104);b)注射泵(115),所述注射泵包括用于容纳所述冷冻保护剂(102)的注射器(120)和用于移置所述注射器(120)的推动机构(130);和
c)分配管(140),所述分配管具有流体连接到所述注射器的排出口(126)的第一端(142)和设置在所述容器(110)内的第二端(144);其中,所述注射泵(115)被配置为在通过所述推动机构(130)移置所述注射器(120)时,通过所述分配管(140)连续地分配所述冷冻保护剂(102)并将其分配到所述容器(110)中,从而防止形成液滴,并且流体被分配而不会滴落到所述容器(110)中。29.如权利要求28所述的系统,其中,所述第二端(144)接触所述容器的内表面(112)或浸没在所述生物样本(104)中。30.如权利要求28所述的系统,其中,所述推动机构(130)包括可移动的推块(132)、可操作地联接到所述推块(132)的马达(134)、以及用于控制所述马达(134)的马达控制器(136)。31.如权利要求30所述的系统,其中,所述推块(132)和所述注射器(120)布置在轨道(138)上,其中,所述推块(132)与所述注射器(120)对准,使得所述推块(132)能够压靠所述注射器的柱塞(122),其中,所述马达(134)被配置为沿所述轨道(138)在将所述柱塞(122)推入所述注射器的筒(124)中的方向上移动所述推块(132),从而移置所述注射器(120),其中,所述注射器(120)的移置将容纳在所述筒(124)中的所述冷冻保护剂(102)通过所述排出口(126)喷射到所述分配管(102)中,其中,所述冷冻保护剂(102)通过所述第二端(144)离开所述分配管(140)并进入所述容器(110)中。32.如权利要求30所述的系统,其中,所述马达控制器(136)包括处理器和存储器,所述存储器可操作地联接到所述处理器并存储一组指令,当由所述处理器执行时,所述指令导致所述马达(134)在移置所述注射器(120)的方向上以期望的步长移置所述推块(132),从而以期望的流速将所述冷冻保护剂(102)添加到所述生物样本(104)中。33.如权利要求28所述的系统,还包括混合器(150),所述混合器用于将所述冷冻保护剂(102)和容纳在所述容器(110)中的所述生物样本(104)混合,其中,所述混合器(150)防止所述生物样本(104)粘附到所述容器的所述内表面(112)。34.如权利要求33所述的系统,其中,所述混合器(150)是振动台,其中,所述容器(110)放置在所述振动台上,其中,所述振动台的振动搅动所述冷冻保护剂(102)和所述生物样本(104)。35.如权利要求28所述的系统,还包括一个或多个附加注射泵(115),每个附加注射泵包括容纳另一流体的注射器(120)和用于移置所述注射器(120)的推动机构(130),以及将每个注射器(120)流体连接到所述容器(110)的分配管(140),其中,所述一个或多个附加注射泵(115)被配置为在通过所述推动机构(130)移置所述注射器(120)时,通过所述分配管(140)将所述另一流体分配到所述容器(110)中。36.如权利要求35所述的系统,其中,所述另一流体是气体。37.如权利要求28所述的系统,其中,所述冷冻保护剂(102)包括甘油、乙二醇、二甲基亚砜(DMSO)或1,2
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丙二醇。38.如权利要求28所述的系统,其中,所述生物样本(104)包括精细胞。39.一种用于将冷冻保护剂(102)分配到生物样本(104)的方法,所述方法包括:a)将所述冷冻保护剂(102)流体连接到受控分配器(115);b)将所述生物样本(104)添加到容器(110)中;
c)通过分配管(140)将所述受控分配器(115)连接到所述容器(110);以及d)通过所述受控分配器(115)以期望的流速将所述冷冻保护剂(102)连续地分配到所述容器(110)中,从而将所述冷冻保护剂(102)添加到所述生物样本(104);其中,所述受控分配器(115)连续地分配所述冷冻保护剂(102),从而防止形成液滴,并且所述冷冻保护剂(102)被分配而不会滴落到所述容器(110)中。40.一种制备用于冷冻保存的生物样本(104)的方法,所述方法包括:a)提供冷冻保存系统(100),所述冷冻保存系统包括:i.容器(110);ii.注射泵(115),所述注射泵包括注射器(120)和用于移置所述注射器(120)的推动机构(130);和iii.分配管(140),所述分配管具有流体连接到所述注射器的排出口(126)的第一端(142)和设置在所述容器(110)内的第二端(144);b)将所需体积的冷冻保护剂(102)添加到注射器(120)中;c)将所述生物样本(104)添加到所述容器(110)中;以及d)启动所述推动机构(130)以移置所述注射器(120),从而通过所述分配管(140)将所述冷冻保护剂(102)分配到所述容器(110)中,其中,所述推动机构(130)移置所述注射器(120),使得所述冷冻保护剂(102)以期望的流速连续地添加到所述生物样本(104)中,并且防止形成液滴,其中,所述冷冻保护剂(102)被分配而不会滴落到所述容器(110)中。41.如权利要求40所述的方法,其中,所述推动机构(130)包括可移动的推块(132)、可操作地联接到所述推块(132)的马达(134)以及用于控制所述马达(134)的马达控制器(136),其中,所述推块(132)和所述注射器(120)布置在轨道(138)上并且对准,使得所述推块(132)能够压靠所述注射器的柱塞(122),其中,所述马达(134)被所述马达控制器(136)启动以沿所述轨道(138)在将所述柱塞(122)推入所述注射器的筒(124)中的方向上移动所述推块(132),从而移置所述注射器(120)。42.如权利要求40所述的方法,还包括将所述冷冻保护剂(102)和容纳在所述容器(110)中的所述生物样本(104)混合。43.如权利要求40所述的方法,还包括通过流体连接到所述容器的第二注射泵的启动将另一流体添加到所述容器,其中,所述第二注射泵包括容纳所述另一流体的注射器。44.如权利要求43所述的方法,其中,所述另一流体是气体。45.一种分配系统(100),包括:a)容器(110);b)受控分配器(115);和c)分配管(140),所述分配管具有第一端(142)和第二端(144),所述第一端(142)与所述分配器的排出口(126)流体连接,而所述第二端(144)设置在所述容器(110)内,使得所述第二端(144)接触所述容器的内表面(112)或容纳在所述容器内的材料(104);其中,所述受控分配器(115)被配置为通过所述分配管(140)分配所述流体并将其分配到所述容器(110)中,其中,通过使所述管的所述第二端(144)与所述容器的所述内表面(112)或所述材料
(104)接触,防止形成液滴,并且所述冷冻保护剂(102)被分配而不会滴落到所述容器(110)中。46.如权利要求45所述的系统,其中,所述受控分配器(115)包括注射泵,所述注射泵包括用于容纳所述流体(102)的注射器(120)和用于移置所述注射器(120)的推动机构(130),其中,所述推动机构(130)包括可移动的推块(132)、可操作地联接到所述推块(132)的马达(134),和用于控制所述马达(134)的马达控制器(136),其中,所述注射泵被配置为在通过所述推动机构(130)移置所述注射器(120)时分配所述流体。47.如权利要求46所述的系统,其中,所述推块(132)和所述注射器(120)布置在轨道(138)上,其中,所述推块(132)与所述注射器(120)对准,使得所述推块(132)能够压靠所述注射器的柱塞(122),其中,所述马达(134)被配置为沿所述轨道(138)在将所述柱塞(122)推入所述注射器的筒(124)中的方向上移动所述推块(132),从而移置所述注射器(120),其中,所述注射器(120)的移置将容纳在所述筒(124)中的所述流体(102)通过所述排出口(126)喷射到所述分配管(102)中,其中,所述流体(102)通过所述第二端(144)离开所述分配管(140)并进入所述容器(...
【专利技术属性】
技术研发人员:多梅尼克,
申请(专利权)人:艾步思国际有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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