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方法文章

自制装置用于回收意外落入深低温储存罐的冷冻保存样本

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DOI:

10.3791/3903

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2012年5月11日

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本文内容

摘要

本文介绍一种低成本、耐用的耐低温装置,用于从装有液氮的杜瓦罐中取样。该装置易于制作且采用模块化设计,使从低温罐中取样的过程变得安全且简便。

摘要

液氮是一种无色、无味、极低温(-196 °C)且在加压条件下保存的液体。它通常用作低温流体,用于血液、细胞和组织等生物材料的长期保存1,2。尽管液氮的低温特性非常适合样品保存,但其与活体组织接触时可导致组织迅速冻结——即所谓的“低温冻伤”2,这可能使在杜瓦瓶中进行样品存储和取用操作的人员遭受严重冻伤。此外,液氮在蒸发过程中会降低空气中的氧气浓度,在密闭空间中尤其可能导致窒息2。

在实验室中,生物样本通常保存在杜瓦罐内的不锈钢架上,这些架子上堆叠着冻存管或冻存盒1。这些储存架配有长杆,以防止在常规操作过程中冻存盒从架子上滑落至杜瓦罐底部。然而,贵重样本的冻存盒或冻存管仍经常滑出并沉入充满液氮的罐底。在这种情况下,可通过将液氮转移至备用容器或排空液氮后,费力地找回样本。随后可相对安全地从排空的杜瓦罐中回收冻存盒和冻存管。然而,液氮的低温特性及其极高的膨胀率使得打捞沉没样本存在较大危险。安全管理部门通常建议,不得由单人进行样本打捞操作。另一种替代方法是使用市售的低温抓取器或夹钳来取出冻存管3。然而,由于杜瓦罐内部充满深色液体,可视性极差,严重限制了此类工具的使用效果。

本文介绍了一种耐低温的DIY取样装置的构建方法,该装置可安全、便捷地从盛有低温液体的杜瓦瓶中进行样品取样。

方案

1. 耐低温取盒装置的组装

  1. 使用钳子将三边型加固件的一侧扳直(图1A)以制成如图所示的L形牢固连接件 图1B. 注意: 强连接件的尺寸可根据杜瓦瓶瓶颈的直径进行选择。
  2. 使用一条强力绑带T型带将两条强力绑带固定图2) 使用皇冠螺栓、螺母、垫圈和螺丝组装 Cryoscoop 底座,如图所示 图3(A-B). 注意: 使用两个牢固的绑带,以便取用5 ½ in. × 5 ½ in.的冻存盒。
  3. 使用带槽培养板(图4),将强固T型带上的槽口与开槽板一端的槽口对齐,并借助Hillman螺母和螺栓将两者固定在一起(图5). 注意: 如果槽型钢板和强力拉条未配备预钻孔,则需使用碳化钨钻头进行钻孔。
  4. 用钳子将开槽板的另一端按图示方式弯曲 图6(此步骤为可选步骤)。
  5. 用泡沫包裹手柄,以便在液氮中更牢固地握持装置,如图所示 图6(可选) 注意: 在高压灭菌前去除泡沫。

2. 冷冻耐受装置....

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讨论

从杜瓦罐底部取回冻存盒和冻存管最常见的方法之一是将液氮倾倒至备用容器中,然后取出残留在烧瓶内或漂浮在倾倒出的液氮中的样品。然而,这种做法存在安全隐患,可能因长时间暴露于液氮蒸气而导致低温灼伤或窒息2。另一种常见的取回掉落冻存管的方法是使用冻存管夹3。但由于液氮充满罐体内部,空间黑暗,可视性受限,限制了夹具的操作灵活性。

上述描述的耐低温DIY取物装置为从可视性受限的深瓶底部取回掉落的冻存盒和冻存管提供了一种成本更低、更安全且更简便的替代方案。该DIY取物装置操作简便,无需在取物前清空瓶内内容物。此外,使用该装置可由单人完成冻存管的取回。同时,使用该DIY取物装置显著缩短了同一存储单元中其他样本在常温环境下的暴露时间,从而改善了样本的保存条件6,7。

许多常用材料,如塑料、碳钢和橡胶,在液氮中会变脆,通常在受力时发生断裂8,9,10。DIY装置中使用的不锈钢或镀锌部件则能够耐受低温冷冻液体的冰冻温度而不受损。此外,这些部件在当地五金店易于.......

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致谢

DIY低温样品回收装置已在以下项目中进行了测试:“利用生物信息学和分子方法在真核细胞中模拟细菌蛋白法呢基化”,该项目由弗吉尼亚科学院玛丽·路易斯·安德鲁斯癌症研究奖资助;“血浆树突状细胞中RNA编辑的生理意义”,由托马斯·F·杰弗里斯和凯特·米勒·杰弗里斯纪念信托基金资助;以及俄罗斯联邦科学与教育部国家合同16.740.11.0364。我们感谢Beth Eom在RNA完整性实验中提供的帮助。

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参考文献

  1. Kittel, P. Advances in Cryogenic Engineering. , Springer. 41(1996).
  2. Edeskuty, F. J., Walter, F. Stewart Safety in the handling of cryogenic fluids. , Plenum Press. New York. (1996).
  3. Council, N. R.

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