冷冻袋解冻方法技术

本文描述了在袋式存储容器内冻结样品的一致且可重复的解冻方法。方法和系统可以允许在同一设备中使用多个袋式存储容器尺寸。多个传感器的子集可适于解冻方法。该方法可以进一步包括使用第一加热器排和第二加热器排加热冻结样品。此外，该方法可以包括测量袋式容器的多个第二温度。在第二阈值温度或第二阈值温度稍过之后，该方法可以包括使用第一加热器排加热并且终止使用第二加热器排加热。该方法可以包括在已经使用第一加热器排加热部分解冻的样品一段持续时间之后，终止使用第一加热器排对部分解冻的样品的加热。排对部分解冻的样品的加热。排对部分解冻的样品的加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷冻袋解冻方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年1月17日申请的美国临时申请第62/962,733号的优先权，出于所有的目的，其全部内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]细胞在悬浮液中低温保存是用于活细胞的长期归档存储和复苏的公认和接受的技术。作为一般方法，将细胞悬浮在低温保存介质中，低温保存介质通常包括盐溶液、缓冲剂、营养物、生长因子、蛋白质和低温保存剂。然后将细胞分配到具有所希望的尺寸和容积的归档存储容纳器中，并且然后将容纳器的温度降低直到容纳器内容物被冻结。典型的长期归档条件包括液氮蒸气存储，其中温度通常在
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196℃与
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150℃之间。小瓶或袋式存储容器可以用于存储此类样品流体，如适合于给定容积或施用的低温保存样品。
[0004]通过这种方法保存的活细胞的成功复苏可以取决于在冻结和解冻过程中最小化细胞内区中的有害冰晶生长。将样品从低温归档状态复苏涉及将样品解冻至完全液态。在解冻过程中，温度变化速率可以影响低温保存的细胞的活力。样品存储容器的固体内容物含有大量的结晶水的岛状物(islands of crystallized water)，这些大量的结晶水的岛状物中夹杂着与小冰核混合的玻璃态水性溶质的通道。在从低温存储温度到完成相变至完全液态的转变过程中，存在样品内的水分子重排的机会，包括细胞内的小冰核的热力学上有利的延伸。由于细胞内冰晶体的生长有细胞损伤的相关可能性，并且由于晶体生长的程度是随时间变化的现象，因而最小化经过相变的转变时间间隔是希望的。
[0005]样品容器温度的快速转变速率通常通过将容器部分浸没在设定为约37℃的温度的水浴中来实现。虽然可以通过增加浴的温度来实现更快的解冻速率，但是将容器浸没在浴中将在容器内建立温度梯度，其中最高温度位于容器壁处。结果，将发生瞬时热力学状态，其中即使在紧邻处存在冻结的材料，该液体
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固体混合物的温度也将超过熔化温度。因此，容器内温度梯度对浴温设置上限。此外，由于常见低温保护剂对细胞具有已知的毒性影响，因此液态下的细胞在时间和温度方面的差异暴露，允许在解冻过程完成时细胞活力的变化。由于低温保护剂的毒性效应在高温下增强，因此较低的液体温度是所希望的。由于这个原因，一些解冻方案典型地包括快速解冻阶段，该快速解冻阶段在少量固体材料仍然保留在样品容纳器中时终止。在从水浴中取出后，样品温度将快速平衡至接近相变温度的温度。解冻方案典型地寻求使解冻后的样品保持在低温保护剂浓缩状态下的持续时间最小化，并且通常在尽可能短的时间间隔内应用稀释样品或将低温保存介质更换为培养基的后续步骤。
[0006]虽然已经提出一些解冻方法来使样品解冻自动化，但可以进行进一步的改进，特别是关于存储在袋式低温保存容器(称为“冷冻袋”)中的样品。

技术实现思路

[0007]本公开总体上涉及用于解冻袋式存储容器内的冻结样品的系统和方法。在各个方
面，本公开涉及细胞、组织和流体的低温保存，并且涉及用于复苏低温保存的细胞、组织和流体的系统、装置和方法。
[0008]本专利技术的实施例可以允许袋式存储容器内的冻结样品的一致且可重复的解冻。解冻可恰好达到一些固相保留在液相中的程度。实施例可以允许在同一设备中使用多个袋式存储容器尺寸。
[0009]本专利技术的实施例可以包括一种解冻袋式容器内的冻结样品的方法。该方法可以包括测量与第一表面和第二表面接触的该袋式容器的多个第一温度。多个第一温度中的每个第一温度可以由多个传感器中的不同传感器测量。多个传感器中的每个传感器可以配置成在袋式容器的不同位置处测量温度。该方法可包含将多个第一温度中的每个第一温度与第一阈值进行比较。该方法还可以包括利用该比较来确定多个传感器的子集，其中该多个传感器的子集中的每个传感器测量低于该第一阈值的第一温度。该方法可以进一步包括使用第一加热器排加热冻结样品并且同时使用第二加热器排加热冻结样品。此外，该方法可包括使用多个传感器的子集来测量袋式容器的多个第二温度。多个第二温度中的第二温度超过第二阈值，可以指示部分解冻的样品处于袋式容器中。在该程度时或在该程度稍过后，该方法可以包括使用第一加热器排加热部分解冻的样品、并且终止使用第二加热器排对该部分解冻的样品的加热。该方法可以包括在已经使用第一加热器排加热该部分解冻的样品一段持续时间之后，终止使用第一加热器排对该部分解冻的样品的加热。
[0010]实施例还可以包括一种解冻系统。该解冻系统可以包括解冻设备。解冻设备可包括第一表面、第二表面、多个传感器、第一加热器排和第二加热器排。解冻系统还可以包括计算机系统。计算机系统可包括指令，指令在被执行时控制解冻设备以执行解冻方法。
[0011]参考以下详细说明和附图可以获得对本专利技术实施例的本质和优点的更好理解。
附图说明
[0012]图1A和图1B示出了根据本专利技术的实施例的集中在板、加热器和传感器上的样品解冻装置的视图。
[0013]图1C示出了根据本专利技术的实施例的集中在板、加热器和传感器上的样品解冻装置的分解图。
[0014]图2示出了根据本专利技术的实施例的解冻袋式容器中的冻结样品的方法。
[0015]图3示出了根据本专利技术的实施例的样品解冻装置的视图，其中已经移除了壳外部的顶部。
[0016]图4展示了根据本专利技术的实施例的该装置的上部右前视图，其中该装置的附加零件被选择性地移除以集中在加热器板中的温度传感器。
[0017]图5示出了根据本专利技术的实施例的热传感器的剖视图。
[0018]图6示出了根据本专利技术的实施例的计算机系统。
具体实施方式
[0019]为了解冻存储在冷冻袋中的细胞，常规实践是在温水浴(例如，37℃)中将细胞快速加热至刚好大约最后一点冰将要融化的程度，并且然后将细胞缓慢稀释到生长培养基中。如果允许样品变得太热，则细胞可以开始代谢，并且样品由于冷冻过程中经常使用的二
甲亚砜(DMSO)而中毒。通常，低温保存的细胞和组织的解冻由实验室技术人员进行，并且所应用的方案不仅可以在每个实验室技术人员之间变化，而且可取决于技术。样品解冻的完成，通常由每个单独的技术人员主观地判断，并且可导致解冻速率或被允许已变得太热的样品的变化。虽然使用浴和手动控制冷冻袋插入理论上可以实现可重复的解冻曲线，但是在技术和方案顺应性程度两者上的预期变化，特别是与频繁地从浴移除冷冻袋以监控解冻状态的要求相结合，使得与标准曲线的偏差接近确定性。将冷冻袋从浴中移除中断从浴水到冷冻袋的热能传递，并且解冻状态的视觉评估常常是困难的，并且由于作为冷冻袋产品的集成特征提供的标签和印刷的书写表面的存在而可能是复杂的。此外，水浴也是污染的来源，并且冷冻袋密封接头的无意浸没可以导致在打开或移除冷冻袋密封接头的过程中将浴液引入冷冻袋内容物中。
[0020]本专利技术的实施例可以允许冷冻袋中的冻结样品的一致且可重复的解冻。多个冷冻袋尺寸可以在同一设备中解冻。一些冷冻袋可以具有基本上小于用于解冻的加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种解冻袋式容器内的冻结样品的方法，所述方法包括：测量与第一表面和第二表面接触的所述袋式容器的多个第一温度，所述多个第一温度中的每个第一温度由多个传感器中的不同传感器测量，所述多个传感器中的每个传感器配置成在所述袋式容器的不同位置处测量温度；将所述多个第一温度中的每个第一温度与第一阈值进行比较；利用所述比较确定所述多个传感器的子集，其中所述多个传感器的子集中的每个传感器测量低于所述第一阈值的第一温度；使用第一加热器排加热所述冻结样品并且同时使用第二加热器排加热所述冻结样品；使用所述多个传感器的子集测量所述袋式容器的多个第二温度；当所述多个第二温度中的第二温度超过第二阈值时，所述第二阈值指示部分解冻的样品处于所述袋式容器中：使用所述第一加热器排加热所述部分解冻的样品，以及终止使用所述第二加热器排对所述部分解冻的样品的加热；以及在已经使用所述第一加热器排加热所述部分解冻的样品一段持续时间之后，终止使用所述第一加热器排对所述部分解冻的样品的加热。2.根据权利要求1所述的方法，其中，当终止使用所述第一加热器排对所述部分解冻的样品的加热时，所述部分解冻的样品的大部分是水溶液，并且固相保留在所述部分解冻的样品中。3.根据权利要求2所述的方法，其中：在预定时间发生终止对所述部分解冻的样品的加热，以及使用经验推导的相变持续时间来计算所述预定时间。4.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：使用所述多个传感器的子集测量所述袋式容器的多个第三温度，其中终止使用所述第一加热器排对所述部分解冻的样品的加热是在所述多个第三温度中的第三温度超过第三阈值时进行的。5.根据权利要求4所述的方法，其中，根据经验确定所述第三阈值。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：使用所述多个传感器的子集测量所述袋式容器的多个第三温度，以及将所述多个第三温度与参考温度曲线进行比较，其中，终止使用所述第一加热器排对所述部分解冻的样品的加热是在所述多个第三温度中的第三温度显著偏离所述参考温度曲线时进行的。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：将所述袋式容器设置成与所述第一表面和所述第二表面接触，使得：所述袋式容器的端口紧邻所述第一表面的第一端和所述第二表面的第一端；以及所述袋式容器的端口设置成比所述第二加热器排更靠近所述第一加热器排。8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：设置所述袋式容器，使得：所述袋式容器在所述第一表面的第一部分处与所述第一表面重叠，并且在所述第一表面的第二部分处与所述第一表面不重叠；以及
所述袋式容器在所述第二表面的第一部分处与所述第二表面重叠，并且在所述第二表面的第二部分处与所述第二表面不重叠，所述第一加热器排设置成比所述第一表面的第二部分和所述第二表面的第二部分更靠近所述第一表面的第一部分和所述第二表面的第一部分，所述第二加热器排设置成比所述第一表面的第一部分和所述第一表面的第一部分更靠近所述第一表面的第二部分和所述第二表面的第二部分，所述袋式容器具有的表面积小于所述第一表面的表面积，所述袋式容器具有的表面积小于所述第二表面的表面积。9.根据权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：瑞恩，
申请(专利权)人：生物生命解决方案公司，
类型：发明
国别省市：