專利名稱：一種用于容納和存儲(chǔ)生物材料,特別是dna材料的容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于容納和存儲(chǔ)生物材料，特別是DNA材料的容器。
背景技術(shù)：
無(wú)論是在研究方面還是在其他眾多領(lǐng)域內(nèi)，例如在生物工程、衛(wèi)生、環(huán)境、農(nóng)業(yè)食 品、鑒別、法律、犯罪偵查學(xué)方面，尤其在完成生物或生物工程樣品庫(kù)方面，DNA都需要長(zhǎng)期 存儲(chǔ)。生物材料源自人類、動(dòng)物或植物，并且主要包括組織、細(xì)胞、比如細(xì)菌、真菌、單細(xì) 胞藻的微生物、病毒、蛋白質(zhì)和例如DNA、RNA的核酸。問題是如何能把這種生物材料存儲(chǔ)為避免接觸到使其品質(zhì)下降的成分，如空氣中 的氧氣、水和陽(yáng)光。同時(shí)還要保護(hù)這種生物材料使其避免接觸到任何污染元素。專利EP 1 075 515介紹了一種在密閉的、不氧化的金屬密封盒里長(zhǎng)期存儲(chǔ)DNA的 方式，金屬盒的實(shí)施方式是由兩個(gè)半球組成。DNA在中性氣氛中以非常微弱的濕度被封裝，以便存儲(chǔ)在常溫環(huán)境中，因而避免了 采用致冷設(shè)備。即使使用這種密封盒的存儲(chǔ)方式令人滿意，這種方式很難工業(yè)化推廣。事實(shí)上，最好能用簡(jiǎn)便的方法重新利用密封盒內(nèi)的DNA，甚至能夠多次取用DNA。另外，從生物角度來(lái)說(shuō)，需要提供一個(gè)階段來(lái)實(shí)現(xiàn)樣品的多重性。

發(fā)明內(nèi)容
然而，由兩個(gè)半球形成的密封盒不是最合適的容器。為此，本發(fā)明推薦一種用于容 納生物材料，尤其是DNA材料的容器，該容器能夠被完全密閉封堵，并可以具有開口而不降 低上述存儲(chǔ)物的品質(zhì)，該容器能存儲(chǔ)并能多次連續(xù)取用重新組成的DNA。另外，必須對(duì)每個(gè) 密封盒設(shè)置一個(gè)永久的識(shí)別標(biāo)記，還包括對(duì)上述容器開口。


現(xiàn)對(duì)根據(jù)本發(fā)明的容器的最佳但不是限定性的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，附圖能夠 展示本發(fā)明，各個(gè)圖例表示圖1是容器使用前的透視圖；圖2是組裝好的容器焊接前的透視圖；圖3是組裝好的容器焊接后的透視圖；圖4是標(biāo)記后的容器底視圖；圖5是打開開口以取用材料的容器透視圖，并帶一個(gè)堵塞頭。
具體實(shí)施例方式圖1示出圓柱形的容器10，最佳的實(shí)施方式是直徑為7毫米，高度為18毫米，厚度為幾個(gè)十分之一毫米。該容器由一端密閉的殼體12組成，殼體由不透氣、防腐并且適宜封堵的材料制 成。在這種情況下，材料還應(yīng)該符合一個(gè)附加要求，即材料的可變形性及其可塑性，用 以實(shí)現(xiàn)上述一端密閉的圓柱形容器。實(shí)際上，為了制作殼體，在工業(yè)生產(chǎn)中深度沖壓是最恰當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法，一方面可以 遵照前面所述的必要的尺寸精度，另一方面還維持了成本與大批量應(yīng)用相一致。事實(shí)上，根 據(jù)本發(fā)明，制造殼體采用的最佳不繡鋼牌號(hào)為商業(yè)上已知的基準(zhǔn)304L，或者冶金上已知的 牌號(hào) Z2Cm8-10。容器10內(nèi)增加有同樣是圓柱形的插入件14，并且該插入件以輕微摩擦放置到殼 體12中。該插入件由玻璃制造，這對(duì)插入件容納生物材料的能力和穩(wěn)定性極有益處。
所圖示的插入件的高度低于殼體的高度。容器10還包括有塞子16，其用來(lái)強(qiáng)力堵塞住圓柱形殼體的開口端。該塞子16同樣是圓柱形，其外部直徑幾乎相當(dāng)于以所必需的摩擦強(qiáng)力進(jìn)入圓柱 形殼體內(nèi)。出自同樣的理由，塞子如同殼體一樣是優(yōu)選通過沖壓式的機(jī)械變形獲得的。該圓柱形塞子的高度很小，約為幾毫米，在圓柱形殼體大致18毫米時(shí)它是3毫米。 塞子的厚度同樣是幾個(gè)十分之一毫米，厚度最好等于或非常接近殼體的厚度，這里為0. 25 毫米，如將要進(jìn)一步描述的，這是出于對(duì)焊接系數(shù)的考慮。塞子與殼體由同種材料制成，從而最終獲得的容器殼體是單一材質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)。圖2上可以看出已經(jīng)接收塞子的殼體呈現(xiàn)一種幾何結(jié)構(gòu)，即殼體和塞子的開口周 邊邊緣是并列的。有利地，殼體和塞子在端部具有由沖壓變形所形成的斜緣或外環(huán)槽，能夠使塞子 非常順利地進(jìn)入殼體。依照本發(fā)明的改進(jìn)，可以將塞子設(shè)計(jì)得略帶一點(diǎn)錐度，使其進(jìn)入殼體內(nèi)后不出現(xiàn) 移動(dòng)。圖2簡(jiǎn)略示出了置放在插入件14內(nèi)的生物材料18，該生物材料處于脫水狀態(tài)。有利地，在容納和存儲(chǔ)上述生物材料的密閉容器內(nèi)預(yù)先引入保護(hù)性氣氛。圖3示出最終以氣密方式焊封的容器。一種適當(dāng)?shù)姆绞绞前讶釉跉んw上焊接20。根據(jù)本發(fā)明，這種焊接方式是有益處的，事實(shí)上，在實(shí)施焊接之前生物材料已經(jīng)被 引入，以避免任何對(duì)該生物材料品質(zhì)的降低或任何對(duì)該生物材料的損壞，必要時(shí)要限制甚 至要避免任何加溫現(xiàn)象。實(shí)際上本發(fā)明的方案在塞子和殼體的兩個(gè)邊緣上實(shí)施周邊激光焊接。這種焊接不需要任何焊料，不改變材料的結(jié)構(gòu)，材料一直保持著全部初始性質(zhì)。兩種材料有相同的或非常近似的厚度同樣有好處，在焊接中能獲得一致的效果。鑒于殼體管壁非常薄的厚度，該激光焊接需要非常小的功率，以使管壁的溫度沒 有任何明顯的提升和/或在管腔內(nèi)及任何情況下，沒有任何引起生物材料的變化和/或品質(zhì)下降的可能性采用YAG脈沖式激光的優(yōu)勢(shì)還在于溫度的提升可以忽略不計(jì)。同樣應(yīng)該指出，焊接的唯一作用是密封并且不需要很強(qiáng)的連接機(jī)械阻力就阻止了 塞子在殼體內(nèi)的移動(dòng)。圖4示出標(biāo)記工序，該工序一般在引入生物材料之前就已完成，以用于流程追蹤。另外，該標(biāo)記應(yīng)該與容器的壽命相等，要避免使用一些極易快速受損的相關(guān)物質(zhì)， 例如油漆標(biāo)記、標(biāo)簽標(biāo)記、印刷標(biāo)記等。根據(jù)本發(fā)明，容器上的標(biāo)記是通過形成標(biāo)記22來(lái)完成。這個(gè)標(biāo)記本身可以包含任 何類型的數(shù)字參數(shù)、字母或條形碼，或者還可用數(shù)據(jù)矩陣類型的矩陣碼。有利地，通過用適當(dāng)?shù)募す馐饔迷诓牧仙弦愿淖儾牧媳砻鏍顟B(tài)的方法來(lái)做標(biāo) 記，這樣，材料沒有被刻出凹槽，而標(biāo)記卻是永久的。在此還可以得知，通過激光束來(lái)制作標(biāo)記對(duì)容器產(chǎn)生一種完全可以忽略不計(jì)的能 量消耗，這也包括對(duì)容器底部做標(biāo)記的情況。另一種方式是采用一種RFID式的標(biāo)簽，即一種利用超高頻的識(shí)別標(biāo)簽。在這種情 況下，標(biāo)簽的作用是將一根天線機(jī)械地敷設(shè)和維持在容器的壁面上，該天線為有源元件。標(biāo) 簽本身沒有印記，從發(fā)明的角度把這種方式認(rèn)定為永久性的。標(biāo)簽表面的任何損壞對(duì)有源 識(shí)別元件不產(chǎn)生任何影響。圖5示出的容器允許使用被容納和存儲(chǔ)的生物材料。這樣，在塞子的底部預(yù)置一個(gè)入口 24，尤其可以通過一個(gè)諸如菱形的鉆孔工具進(jìn) 行鉆孔切割。這個(gè)菱形的鉆孔工具被標(biāo)記定位在中央位置。鑒于塞子底部的厚度很薄，施加的壓力要非常輕。還可以發(fā)現(xiàn)沖孔可以形成一個(gè)多翼片的切口，在材料形狀記憶的作用下，這些翼 片被卷壓形成無(wú)凹凸的邊緣，因此便于進(jìn)入內(nèi)部的入口，尤其便于移出那些通過上述入口 進(jìn)入內(nèi)部的裝置。事實(shí)上，滴管及其它的導(dǎo)管被支撐在翼片的形成線上。生物材料尤其不會(huì)受到金屬粒子的污染，因?yàn)闆]有加工，只有對(duì)材料的沖壓切割。同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)在這種操作中，由于插入件處于邊緣部位，它也不會(huì)受到機(jī)械破 壞。由于容器沒有承受任何機(jī)械作用，只有塞子底部被菱形的鉆頭鉆孔，標(biāo)記同樣保 持完全清晰可讀。因此，可以在這個(gè)入口 24加上滴管、灌注器或類似的裝置來(lái)添加任何適當(dāng)液體， 使脫水的生物材料置于溶液中。這種處于懸浮的生物材料可以根據(jù)需要通過相同的裝置被全部或部分提取。當(dāng)然，開口是最終性的，容器不再能進(jìn)行非常長(zhǎng)期的存儲(chǔ)。然而，生物材料可以只被部分利用，并且為了不同的操作還需要存儲(chǔ)數(shù)日。在這種情況下，容器還可以用來(lái)存儲(chǔ)已經(jīng)置于溶液中的生物材料，同時(shí)要特別注 意在容器上安置一個(gè)堵塞頭26，該堵塞頭比如可由中性彈性材料制成。這個(gè)堵塞頭可以是帽型，如圖5所示，也可以是圓錐臺(tái)形的，它能直接插入到塞子 內(nèi)并被徑向彈力維持在這個(gè)位置上。應(yīng)該指出，標(biāo)記與容器息息相關(guān)，對(duì)開口的容器做記號(hào)是為了再次利用被打開容器的材料時(shí)不發(fā)生任何錯(cuò)誤。 還可以發(fā)現(xiàn)圓柱形容器也非常適應(yīng)于機(jī)器手的操作，以用來(lái)定位在生物實(shí)驗(yàn)中常 用的微片試驗(yàn)臺(tái)上，尤其是眾所周知的標(biāo)準(zhǔn)注冊(cè)型號(hào)臺(tái)SBS。同樣，光學(xué)閱讀機(jī)很容易識(shí)別刻制的標(biāo)記，即便該標(biāo)記有可能受損變質(zhì)，比方在標(biāo) 簽遺漏的情況下，閱讀機(jī)也不會(huì)出現(xiàn)閱讀錯(cuò)誤。所以，根據(jù)本發(fā)明，生物材料樣品的標(biāo)記刻制可組織在容器上操作。容器能具有在室溫條件下存儲(chǔ)的所有優(yōu)點(diǎn)，主要是便捷了分析儀之間、實(shí)驗(yàn)室之 間的交換，完成了生物工程數(shù)據(jù)，不僅如此，還容許使用機(jī)器手來(lái)完成將生物材料裝入上述 容器里的工作。這些階段至少包括脫水工序、引入保護(hù)性氣氛工序、焊接密封工序和標(biāo)記工序。同樣地，沖孔開口工作可以使用帶有沖頭的裝置來(lái)實(shí)施，這樣能調(diào)整行程并確保 良好的引導(dǎo)。包括現(xiàn)有的機(jī)械手在內(nèi)的所有分析機(jī)械手都可以裝配上這樣的一種沖孔開口裝 置，避免了任何人工干預(yù)。圖示中的插入件由玻璃制成，但也可以在這里設(shè)計(jì)置放一個(gè)由陶瓷制作的插入 件，或任何其他已知或未知的并適宜存放生物材料的惰性材料制作的插入件。在某些應(yīng)用中，插入件同樣可以由相對(duì)于生物材料為惰性材料的原木段所替代， 原木段事先已經(jīng)吸附有這些生物材料。容器被設(shè)計(jì)用來(lái)存儲(chǔ)室溫的生物材料，但是對(duì)于某些生物材料有必要確保在較低 的溫度中，或等于-20 V的溫度中存儲(chǔ)。根據(jù)本發(fā)明，容器內(nèi)的存儲(chǔ)溫度可以降低至正幾度。
權(quán)利要求
一種用于在保護(hù)性氣氛下，尤其是室溫中存儲(chǔ)脫水性生物材料，特別是DNA的容器(10)，所述容器包括由氣密材料制造的殼體(12)，其特征在于所述殼體(12)由一端密閉的圓柱形金屬材料制成，并包括塞子(16)，所述塞子用來(lái)和所述殼體密閉式連接，所述殼體(12)和所述塞子(16)的每一個(gè)都是由機(jī)械變形獲得的整體結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在室溫中存儲(chǔ)生物材料的容器(10)，其特征在于所 述塞子(16)由一端密閉的圓柱形金屬材料制成，并且被設(shè)計(jì)為嵌套在圓柱形的所述殼體 (12)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于在室溫中存儲(chǔ)生物材料的容器(10)，其特征在于連接 工序通過焊接(20)所述殼體(12)和所述塞子(16)的外部邊緣來(lái)實(shí)施。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于在室溫中存儲(chǔ)生物材料的容器(10)，其特征在于所述 焊接(20)通過激光束來(lái)實(shí)施。
5.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于在室溫中存儲(chǔ)生物材料的容器(10)，其特 征在于 所述容器的直徑為7毫米，高度為18毫米，厚度為幾個(gè)百分之一毫米，以使其能被 置放在井式材料艙內(nèi)。
6.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于在室溫中存儲(chǔ)生物材料的容器(10)，其特 征在于所述金屬材料為不銹鋼Z2CN18-10。
7.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于在室溫中存儲(chǔ)生物材料的容器(10)，其特 征在于所述容器具有定位在所述殼體(12)中用來(lái)容納所述生物材料的插入件(14)。
8.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于在室溫中存儲(chǔ)生物材料的容器(10)，其特 征在于所述塞子(16)通過沖孔開口。
9.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于在室溫中存儲(chǔ)生物材料的容器(10)，其特 征在于所述容器具有堵塞頭(26)，所述堵塞頭用于在所述容器的所述塞子被開口后封堵 所述殼體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在保護(hù)性氣氛下，尤其是室溫中存儲(chǔ)脫水性生物材料，特別是DNA的容器，所述容器包括由氣密材料制成的殼體(12)，其特征在于所述殼體(12)由一端密閉的圓柱形金屬材料制成，并包括塞子(16)，所述塞子用來(lái)和所述殼體密閉式連接。
文檔編號(hào)A01N1/00GK101970114SQ200980108840
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月11日
發(fā)明者大衛(wèi)·喬治·德蘇扎, 索菲·蒂費(fèi) 申請(qǐng)人:伊馬熱股份有限公司