人體臍血幹細胞溶液的降溫保存方法及其裝置的製作方法

2023-05-07 14:10:31

專利名稱：人體臍血幹細胞溶液的降溫保存方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及人體臍血幹細胞的降溫保存方法及裝置。
人體臍血幹細胞在醫學上有許多特別的用途。如何在較長時間內保存是一個很複雜的問題。一般過程是，從臍血中分離出幹細胞後，再逐步加入低溫保護液，最後以一定速度(大都控制在1-3℃/分鐘內)降溫到-80℃左右，置於深低溫液氮罐中保存。現有技術中的降溫過程是通過程序冷凍降溫系統來實現的。具體的是利用電磁閥控制液氮噴射流量，再輔以電加熱，達到控制降溫速度的目的。但實際使用中常常會碰到難以控制的問題，使臍血幹細胞會因非正常性復溫而死亡。例如在降溫過程中(1)電磁閥突然損壞，(2)遇到突然斷電事故時，液氮也會立即停止噴射，(3)當降溫到保存溫度時，需要取出幹細胞袋，將其放入液氮罐內(在這過程當中，臍血幹細胞會有一段時間(1-2分鐘)呈裸露在常溫環境中的狀況。由於幹細胞很少，熱惰性小，這三個事件會使臍血幹細胞因非控制性復溫而死亡。綜合以上三點可以看出，目前的程序冷凍降溫系統及其操作過程在降溫過程中從根本上存在質量隱患。臍血幹細胞保存失敗，在醫學上的損失是無法估量的，它往往會直接影響到一個病人乃至一個家庭的醫治機會。此外，所述程序冷凍降溫系統的容量很小，一般只能同時降溫兩份臍血，因此該系統每日需耗用大量的液氮。並且需要經專門培訓過的人員全程操作，日常運行費用高。本發明的目的在於針對現有技術中的不足，提供一種能夠使盛裝在細胞袋中的人體臍血幹細胞以合適的速度降溫的保存方法及其裝置。
本發明的目的由以下方式來實現。
本發明所述的人體臍血幹細胞的降溫保存方法，包括現有技術中從新鮮人體臍血分離出幹細胞並添加低溫保護液後裝入專用密封細胞袋中。其特徵在於，此後的操作過程是(1)將細胞袋放置在專用保存盒的內盒中，使袋的每個表面均與盒腔的內壁面接觸；(2)將內盒放到保存盒的外盒內的支架上，使內盒的每個外表面與盒腔的內壁面的距離均等；(3)再將保存盒放入到已經恆溫在-50℃至-80℃的低溫環境中2-3小時，例如-80℃低溫冰箱中；(4)取出保存盒，整體置於深低溫液氮罐中。所述的專用保存盒包括由金屬材料構成的內盒和外盒，其特徵在於其內盒腔的形狀與細胞袋的形狀相吻合；外盒的內底面上設有支架，內盒放置在此支架上，內盒的每個外壁面與外盒的內壁面間的距離均等，最好為0.2-0.5cm，一個外盒的內腔中能夠放置兩個或兩個以上的內盒，內盒與內盒的間距等同於其盒壁與外盒內壁面的距離；所述的外盒由導熱係數為20-40w/m·K的金屬材料構成例如不鏽鋼等，所述的內盒的金屬材料是導熱係數為100-200w/m·K的金屬，例如鋁等。
本發明所述的人體臍血幹細胞的降溫保存方法，使用特定結構的組合式內外盒，並將其放入低溫環境中。其降溫速度的控制曲對盒體的材質及其結構形狀的選擇來實現的。由於內、外盒之間存在一定空氣間隙，熱阻很大。加上外盒材料的蓄熱作用，經過適當設計，內盒中細胞的降溫速度會控制在要求的範圍內。根據傳熱數學模型的計算，當盒體材料的導熱係數、內外盒壁間的間距為木發明所述的設定值時，所述細胞溶液的降溫速度將控制在1-3℃/分鐘左右，滿足使用要求。
使用本發明所述的降溫保存方法對人體臍血幹細胞溶液進行降溫保存，可克服現有技術中因非正常性復溫而導致細胞死亡的缺陷。具有投資少、操作方便等優點。本發明所述的特定結構的組合式內外盒，結構簡單，所用材料為通用金屬材料，製作成本低。現有技術中程序冷凍降溫系統每次只能保存兩份臍血，該種方法可同時處理多份。當使用低溫冰箱作為低溫環境時，在降溫過程中，可以隨時打開低溫冰箱門，操作上十分方便。使用上，無需專門的操作人員，也不用全程操作。
下面通過實施例及附圖對本發明作進一步地描述。


圖1是本發明所述組合保存盒的一種實施例結構示意圖。
圖2是
圖1的A-A剖視圖。
參見
圖1，(1)為外盒，(2)為內盒。從整體看，外盒為長方形，每一個外盒中均勻放置3個內盒。為方便開啟，內外盒的連接是抽屜式。
參見圖2，(3)是置於外盒中的支架，用於放置內盒。(4)為幹細胞溶液袋，它放置在內盒中，該袋的每個表面均與盒腔的內壁面接觸。內盒的每個外壁面與外盒的內壁面間的距離均等，由它們之間的支架保證。(5)為支架和內盒抽出放入口。
以下提供人體臍血的降溫保存方法的實施例。
1)從新鮮人體臍血分離出幹細胞並添加低溫保護液處理後裝入專用密封細胞袋中；2)將細胞袋放置在專用保存盒的內盒中，使袋的每個表面均與盒腔的內壁面接觸；3)將內盒放到保存盒的外盒內的支架上，使內盒的每個外表面與盒腔的內壁面的距離均等；4)再將保存盒放入到已經恆溫在-80℃低溫冰箱中2-3小時；5)取出保存盒，整體置於深低溫液氮罐中。所述外盒為一扁箱，其斷面尺寸為寬度19.5±2cm，高度1.5±0.5cm，壁厚0.76mm±0.2；其材質為不鏽鋼，導熱係數為20-40w/m·K、比熱為0.4±0.2kJ/kg·K。在外盒內部並排擺放4個內盒，每個盒長×寬×高=(15.2±2)×(18.7±2)×(1.0±0.5)cm，其內盒材質為鋁，它的導熱係數為100-200w/m·K，比熱為0.92±0.2kJ/kg·K，內外盒之間有0.25±0.5cm的空隙。
權利要求
1.人體臍血幹細胞溶液的降溫保存方法，包括現有技術中從新鮮人體臍血分離出幹細胞並添加低溫保護液處理後裝入專用密封細胞袋中，其特徵在於此後的操作過程是(1)將細胞袋放置在專用保存盒的內盒中，使袋的每個表面均與盒腔的內壁面接觸；(2)將內盒放到保存盒的外盒內的支架上，使內盒的每個外表面與盒腔的內壁面的距離均等；(3)再將保存盒放入到已經恆溫在-50℃至-80℃的低溫環境中2-3小時；(4)取出保存盒，整體置於深低溫液氮罐中。
2.根據權利要求1所述的人體臍血幹細胞溶液的降溫保存方法中使用的專用保存盒，它包括由金屬材料構成的內盒和外盒，其特徵在於其內盒腔的形狀與細胞袋的形狀相吻合；外盒的內底面上設有支架，內盒放置在此支架上，內盒的每個外壁面與外盒的內壁面間的距離均等。
3.根據權利要求2所述的專用保存盒，其特徵在於其內盒的每個外壁面與外盒的內壁面間的距離最好為0.2-0.5cm。
4.根據權利要求2所述的專用保存盒，其特徵在於一個外盒的內腔中能放置兩個或兩個以上的內盒，內盒與內盒的間距等同於其盒壁與外盒內壁面的距離。
5.根據權利要求2所述的專用保存盒，其特徵在於所述的外盒由導熱係數為20-40w/m·K的金屬材料構成。
6.根據權利要求2所述的專用保存盒，其特徵在於所述的內盒的金屬材料是導熱係數為100-200w/m·K的金屬。
全文摘要
本發明涉及人體臍血幹細胞的降溫保存方法及裝置。包括現有技術中從新鮮人體臍血分離出幹細胞並添加低溫保護液處理後裝入專用密封細胞袋中,此後的操作過程是:(1)將細胞袋置於專用保存盒的內盒中;(2)將內盒放到保存盒的外盒內的支架上,使內盒的每個外表面與盒腔的內壁面的距離均等;(3)將保存盒放入已恆溫在－50℃至－80℃的低溫環境中2－3小時;(4)取出保存盒,整體置於深低溫液氮罐中。本方法克服了因非正常性復溫而導致人體臍血幹細胞死亡的缺陷,具有投資少、操作方便等優點。
文檔編號A01N1/00GK1311989SQ0110812
公開日2001年9月12日 申請日期2001年3月8日 優先權日2001年3月8日
發明者高大勇 申請人:高大勇