[发明专利]用于自动化解冻袋状存储容器的系统，设备和方法

说明书

本发明公开了样品解冻设备、系统以及方法，其被配置为采用袋装样品容器，这里称做“冻存袋”，并且解冻所述冻存袋中的内容物。所述冻存袋的内容物为细胞样品，并且基于温度、体积以及样品质量解冻，以均匀地分配热量并且避免在解冻过程中对细胞造成冰晶伤害。成对的加热器板形成了被配置为支撑、夹持以及解冻独立冻存袋的组件。加热器板对具有铰接的构件，所述构件被重新定位以为样品的插入与移除提供便利。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年8月3日提交的美国申请No.62/540,976的权益，其全部内容通过引用合并于本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于解冻在袋状存储容器中冷冻样品的系统和方法。在许多方面，本公开涉及细胞、组织和流体的低温保存，并且涉及用于恢复低温保存的细胞、组织和流体的系统、设备和方法。

背景技术

悬浮液中细胞的低温保存是用于活细胞的长期归档存储和恢复的完善的和公认的技术。作为一般方法，将细胞悬浮在通常包括盐溶液、缓冲液、营养物、生长因子、蛋白质和冷冻保存剂的冷冻保存介质中。然后将细胞分配到具有所需尺寸和体积的归档存储容器中，之后降低容器的温度，直到容器内容物冷冻。典型的长期归档条件包括液氮蒸气存储，其中温度通常在-196℃和-150℃之间。根据给定冷冻保存的样品的体积或应用，可以使用小瓶或袋状存储容器来存储此类样品液。

通过这种方法保存的活细胞的成功恢复可以取决于在冷冻和解冻处理期间使细胞内区域中有害的冰晶体生长最小化。在冷冻过程期间减少细胞内冰晶生长方面已经取得了一些进展。例如，可以通过向组织或细胞悬浮液中加入冷冻保护剂化合物来减少细胞内冰晶体生长，所述冷冻保护剂化合物抑制细胞外和细胞内的冰晶成核和生长。另外，可以通过管理样品温度降低的速率来控制细胞内冰的生长。在冷冻过程期间，细胞外冰晶形成将从发展的冰晶体结构中排除溶质和细胞，从而将溶质和细胞浓缩在剩余的液相中。溶质浓度的增加将建立渗透势，该渗透势将促进细胞的脱水，同时使得时间上能让细胞膜可渗透的冷冻保护剂在细胞内体积内的浓度达到平衡。随着冷冻过程的进行，将达到一定的温度，在该温度下高溶质浓度将凝固成玻璃状态，在细胞内空间内具有最小尺寸的冰晶核。然后将固态细胞悬浮液进一步降低温度，直到达到低温存储温度。在该温度下，分子活性充分降低，使得细胞可以无限期地被存储。对于在低温存储后的最佳细胞恢复，在冷冻过程期间降温速率的值必须在一定范围内。如果降温速率太快，则细胞会在细胞内水的量已经充分降低之前冻结，从而促进细胞内冰晶体的生长。如果降温速率太慢，则细胞会变得过度脱水，并且细胞外溶质浓度会变得太高，两种情况都导致关键细胞结构的损伤。因此，通常控制冷冻处理期间的降温速率。例如，控制降温速率的一种方法包括用绝缘材料包围样品并将组件置于静态温度环境中，而另一种方法包括将暴露的样品容器置于内部温度以受控的速率降低的隔离室中。