专利摘要

一种用于在冷冻保存过程中操作发育细胞(如卵母细胞或晶胚)的样品的工具(10)。工具(10)包括细长的杆(18)，该杆具有在一端(20)连接的样品载荷部分(24)和在另一端的操作部分(22)。工具(10)还包括伸缩性安装到杆(18)上的套管(14)，并且操作部分(22)自套管(14)延伸出其第一开口端，而载荷部分(24)可自套管(14)延伸出第二开口端。通过在保留套管(14)时使用者拉拔所述操作部分(22)，可很容易地使载荷到所述载荷部分(24)上的样品缩回到套管(14)内，以保护其中的样品。

权利要求

1.一种用于在冷冻保存过程中操作发育细胞样品的工具，所述工具具有一个细长的杆和设在杆一端的样品载荷部分，其特征在于：其进一步包括一个安装在杆上的套管，载荷部分可缩入套管内，在载荷部分缩入套管时，载荷部分上的样品由套管覆盖。

2.一种用于玻璃化和保存发育细胞样品的工具，所述工具包括：两个可滑动接合的构件，其包括：

一个具有套管部分的保护性构件，以及

一个具有用于接收样品的载荷部分的操作构件，所述操作构件与所述保护性构件接合，并且可滑动操作，以使载荷部分伸出套管部分，并且使载荷部分缩入套管部分，以便分别暴露和保护所述样品。

3.如权利要求1所述的工具，其特征在于：所述杆具有自其轴向延伸的凸起，并且所述套管具有适于凸起插入凹槽并且限定于其内的一定宽度的纵向凹槽，所述套管的伸缩移动的范围受相互配合的凸起和凹槽限制。

4.如权利要求1所述的工具，其特征在于：所述杆具有自其轴向延伸的凸起，并且所述套管具有适于凸起插入其内并且通过与凹槽配合而引导伸缩移动的一定宽度的纵向凹槽；进一步，所述凹槽在沿凹槽的预定纵向位置设有一个径向凹口，使得通过杆的旋转在径向凹口内置入凸起防止伸缩移动，并因此将载荷部分锁入相对于套管的适合位置。

5.如权利要求1、3和4中任一项所述的工具，其特征在于：所述工具组合一个可在其中插入该工具的套筒，其进一步特征在于在与载荷部分相对的一个杆端设有适于套筒的帽盖，因此允许在单一步骤将该工具插入套筒内并且将该套筒封闭。

6.如权利要求1所述的工具，其特征在于：所述的细长杆具有相反的操作端和载荷端，所述套管比杆的长度短，所述载荷部分处于杆的载荷端并且用于承载所述发育细胞的样品，所述工具的载荷部分可缩入和可伸出套管，以便通过操作所述操作端分别保护和暴露样品，同时保留套管。

7.如权利要求1和3至6中任一项所述的工具，其特征在于：其进一步包括限制所述杆相对于所述套管伸缩移动的构件。

8.如权利要求7所述的工具，其特征在于：所述限制伸缩移动的构件包括至少一部分一定宽度的所述杆，该杆与限定于所述套管内的内部通道的至少一部分配合，以在其间提供摩擦。

9.如权利要求7所述的工具，其特征在于：所述限制伸缩移动的构件包括限定于所述套管中的凹槽，和限定于所述杆上的配合凸起，所述凸起在工具操作期间限定于所述凹槽内，并且与凹槽配合限制伸缩移动。

10.如权利要求9所述的工具，其特征在于：所述杆的外径比套管的内径略小，因此允许杆相对于套管自由伸缩。

11.如权利要求9和10中任一项所述的工具，其特征在于：所述凹槽至少与所述载荷部分的长度一样长，并且具有相反的缩回端和延伸端；所述凸起位于凹槽的延伸端时，对应于相关载荷部分至少部分伸出套管的定位，所述凸起位于凹槽的缩回端时，对应于所述载荷部分至少完全缩回到套管内。

12.如权利要求11所述的工具，其特征在于：所述凹槽在其缩回端设定一个倒“J”形，从而允许在杆分别旋转和纵向位移后，所述凸起与倒“J”形的末端接合；所述“J”形凹槽将载荷部分锁定在套管内的所述至少完全缩回位置，以在保存期间保持于该位置上。

13.如权利要求11和12中任一项所述的工具，其特征在于：所述凹槽在其延伸端设定一个倒“L”形，从而允许在杆分别旋转和纵向位移后，所述凸起与倒“L”形的末端接合；所述“L”形凹槽允许载荷部分被锁定在离开套管的所述至少部分伸出位置，以在承载样品期间将其保持于该位置上。

14.如权利要求6至13中任一项所述的工具，其特征在于：所述工具与一个套筒组合提供，并且适于插入用于保护的所述套筒内，所述工具进一步包括连接到杆的操作端的帽盖，所述帽盖适于在所述工具插入时在单一步骤将套管封闭。

15.如权利要求1至14中任一项所述的工具，其特征在于：所述样品载荷部分为一个平的条带，该条带具有柔韧性，并且具有适于操作卵母细胞样品的尺寸。

16.如权利要求15所述的工具，其特征在于：所述条带为透明条带。

17.如权利要求1和3至16中任一项所述的工具，其特征在于：所述杆与载荷构件以一体式浇铸。

18.如权利要求1至17中任一项所述的工具，其特征在于：所述工具由耐液氮且具有低热膨胀系数的材料制成。

19.如权利要求1和3至17中任一项所述的工具，其特征在于：所述载荷部分为一个平条带，该条带具有约1mm的宽度，约0.15mm的厚度及约8mm的长度，因此为适于操作卵母细胞样品的尺寸；所述套管具有约2mm的内径，所述杆具有约1.5mm的外径，因此允许套管自由伸缩；所述套管的长度在40mm和120mm之间，并且所述杆长于所述套管15mm至40mm。

20.如权利要求1至19中任一项所述的工具，其特征在于：所述工具的组件由聚丙烯制成。

21.一种在冷冻保存过程中保护发育细胞样品的方法，所述方法包括：将样品载荷到样品操作工具的载荷部分上，并且使所述工具的载荷部分缩回到保护性套管内。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：

将具有所载样品的载荷部分插入适于使样品玻璃化的液体中；并且，

其中所述缩回步骤在样品保持于所述液体内的同时进行。

23.如权利要求21所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：

在至少所载样品保持于液体内同时将所述工具插入套筒内；并且，

在所述插入步骤中将容器盖上。

说明书

技术领域

本发明涉及在冷冻保存过程中操作发育细胞样品(例如，卵、卵母细胞和晶胚)所用工具的领域。更具体地讲，本发明的工具提供了一种样品载荷部分，该部分可缩入保护套管，使样品在进一步操作和保存期间得到保护。

背景技术

发育细胞，如卵、精子、卵母细胞、胚泡、桑椹胚及其它早期胚细胞，其冷冻保存是辅助繁殖技术的一个强有力工具。例如，冷冻保存人的卵或卵母细胞对由于骨盆疾病、外科或放射/化疗有失去卵巢功能风险的妇女而言是一个有用的处理选择，也可以避免由胚胎冷冻造成的一些道德和伦理方面的问题。虽然已报告利用人卵冷冻保存妊娠和活产的例子，但由冷冻技术保存卵的过程还被认为是处于早期发展阶段。因此，在本领域提高冷冻和解冻过程中发育细胞的存活率仍是一个主要问题。

现在已经用慢冷冻从鼠的卵母细胞冷冻保存产生出存活的子代，然而，此方法对其它物种则成功有限。已证明哺乳动物卵母细胞比分裂阶段的晶胚更难以冷冻保存，除鼠外，大多数物种的卵母细胞冷冻保存效率还很低。

限制卵母细胞冷冻保存的一个重要问题是在冷冻和解冻后存活率低。已报告利用玻璃化在冷冻保存人卵母细胞后妊娠和活产，说明玻璃化技术大有前途。

玻璃化为一种过程，在此过程中于冷却期间发生玻璃状固化，而在溶液内包含的活细胞内没有冰晶生成。增加冷冻速度可诱导发育细胞玻璃化。冷冻速度可通过将样品浸入适于玻璃化的液体(例如，液氮)来增加。大多数玻璃化方法利用使细胞或晶胚脱水的冷冻保护剂，以进一步减少冰晶产生，从而尽量增加样品的存活能力。

被认为降低冷存发育细胞存活能力的另一个因素为，它们很脆弱，并且可能被操作伤害。在其中操作样品并且随后将样品浸入数种不同溶液的冷冻方案中尤其如此。

在本领域已知有多种工具用于在冷冻保存过程期间操作样品。一些技术提出了吸管式工具，其中将样品吸入一个中空的管中，然后将此中空管插入溶液或液氮。这是在已公开的美国专利申请US 2004/0259072中的情况。其它技术提出利用“环”式工具，其中将尼龙或金属线的闭合环固定在杆端，并用其拾取样品。在国际专利申请WO00/21365中讨论了这种工具的使用。两种类型工具均显示为本领域所熟悉的一些特点和限制。

另一类型工具公开在国际专利申请WO 02/085110中。此工具具有一种杆，一种由耐液氮材料制成的挠性条带连接到该杆上，用于拾取待玻璃化的样品，并将具有样品的工具插入液氮中。该条带被固定到杆上，所以，使用者能够手握工具，并操作其转移冷冻保存各步骤的条带。该条带载有样品，并且用于保护目的，随后将其插入一个其基部固定到杆上的细长薄盖中。已经发现，将条带插入盖是一个特别精细的步骤，因为盖与样品接触可能导致伤害，并且使存活率降低。插入步骤类似于将线插入针眼，不同的是还有另一项挑战，条带必须不接触盖的周边。最经常的是，在试图进行此步骤时，条带和所载样品与帽盖周边接触，并且损害样品。这降低了用此工具玻璃化的样品的存活能力。

因此，在本领域仍需要一种工具，该工具能够使载荷条带或部分以降低样品损伤风险的方式进入受保护位置，并且需要较小的操作灵巧性。可以认为，这种进步将产生更高存活率，并因此非常有益于发育细胞冷冻保存和辅助繁殖技术领域。

发明内容

因此，本发明的一个目的为提供一种用于在冷冻保存过程中操作发育细胞的工具，该工具能够克服在现有技术中突出的一些缺陷。

一方面，本发明提供了一种用于在冷冻保存过程中操作发育细胞样品的工具。该工具具有一个细长的杆和在杆一端的样品载荷部分，其特征在于，其进一步包括一个安装在杆上的套管，载荷部分可缩入套管内，在载荷部分缩入套管时，载荷部分上的样品由套管覆盖。

另一方面，本发明提供了一种用于玻璃化和保存发育细胞样品的工具。该工具包括：两个可滑动接合的构件，两构件包括一个具有套管部分的保护性构件和一个具有用于接收样品的载荷部分的操作构件。该操作构件与所述保护性构件接合，并且可滑动操作该载荷部分延伸出套管部分，还可以滑动操作该载荷部分缩入套管部分，以分别暴露和保护样品。

另一方面，本发明提供了一种用于在冷冻保存过程中保护发育细胞样品的方法。该方法包括：将样品载荷到样品操作工具的载荷部分上，并且使该工具的载荷部分缩回到保护性套管内。

在本说明书中，所用术语“发育细胞”是指有能力发育成能够独立存活的新生物个体的生物繁殖体。术语“发育细胞”以包括单数的复数形式使用，包括但不限于精子、卵母细胞、晶胚、桑椹胚、囊胚泡及其它早期胚胎细胞。此定义在国际专利申请WO 00/21365中提出。

附图说明

通过以下说明并结合附图，本发明的特征和优点将更加便于理解，其中：

图1为根据本发明的一个实施方案的工具透视图，该工具被显示处于延伸状态，并且带有选用的套筒。

图2为图1的工具的透视图，其中该工具以缩回构型显示。

图3为缩回并且插入套筒内的图1工具的透视图。

图4为图1的工具和套筒的分解透视图，其中工具被拆开显示。

图5包括图5A、5B、5C和5D，显示用于图1工具的凹槽的可替代实施方案的透视图。

具体实施方式

现在参考附图描述用于在冷冻保存过程中操作发育细胞的工具10的实施方案，尤其参考图1。工具10包括伸缩安装在套管14内侧的操作构件12。所示工具10带有一个选用的套筒构件16，可为了保护在此构件中插入整个工具。在使用时，使操作构件12载有发育细胞的样品，随后使其缩入用于保护的套管14内，如图2中所示。然后，如图3中所示，将缩回构型的整个工具10插入套筒16内。根据以下说明，本领域的技术人员可了解按照本发明方法应用工具的各种可能性。然而，图中所描绘的实施方案特别适用于在以下进一步描述的玻璃化过程中操作人卵母细胞所用的辅助人繁殖技术。

如图4所示，工具10(图1)的操作构件12和套管14在图4中被拆开显示。操作构件12包括细长的杆18，该杆较佳为圆柱形，并且具有两个相反的端面。我们将远侧端面20称为载荷端20，而将近侧端22称为操作端22。载荷端20连接到载荷发育细胞样品的载荷部分24，而操作端连接22较佳连接到适于接合套筒16的帽盖26上。出于说明目的，此较佳实施方案的杆18长约80mm，并且具有1.5mm的直径，而套管14长约60mm。

将发育细胞载荷到作为载荷部分的条带24上。条带24连接到杆18的载荷端20上，并且以轴向向外延伸离开杆18约8mm。条带24最好细长、平坦且具有柔韧性。条带24具有大致长方形形状，且较佳具有约1mm宽度，可将其做得很薄，以便其适配于显微镜的透镜下，除了为柔韧性外，还应透明，以更容易地对样品进行操作。条带24的较佳厚度为0.15mm。

套管14为一个具有两个开口端的圆筒形构件，因此类似于一根麦杆。转回到图1和2，可以看到操作构件12为了操作已插在套管14内。杆18和套管14因此分别具有相配的外径和内径，以允许发生伸缩移动。套管14作为缩回载荷部分24的保护性构件。在此较佳实施方案中，杆18的外径略小于套管14的内径，以分别在套管14和杆18的内径和外径之间产生足够间隙，从而使杆18在套管14内以纵向移动自由滑动或伸缩。套管14的较佳内径为2mm，而杆18的较佳外径为1.5mm。

较佳使套管14短于杆18，以便当载荷端20与套管14的对应端达到齐平时，允许操作该杆18离开端22(或处于选用的帽盖26上)。通过自套管14的一端拉推所述操作构件20的操作端22，使用者可使载荷部分24分别缩入和伸出套管14的另一端。

为阻止操作构件12不理想地移位或处于其自身的重量下，提供限制伸缩移动的构件。可使用凸起28和凹槽30(图1)，或者可使杆18的至少一部分与套管14的至少内侧部分配合产生摩擦。实际上，操作构件12的伸缩移动不必超过所述载荷部分24完全缩入和伸出套管14所需的位移。工具10具有纵向限定于套管14内的凹槽30，并且具有限定于杆18上且与凹槽30紧密配合的凸起28。凸起28紧密配合凹槽30的尺寸。一旦将操作构件12装配到套管14(见图1和2)，凸起28即贴入凹槽30，因此将其限定并与其配合，以便使操作构件12的轴向位移受限于凹槽30的尺寸和形状。因此，凸起28和凹槽30之间的配合作用限制所述操作构件12相对于套管14在预定范围内滑动或伸缩移动。

凹槽30的长度限定所述操作构件12相对于套管14的总位移能力，因此，凹槽30的长度应至少与条带24一样长，以允许其完全伸出和缩回。凸起28和凹槽30的相对纵向位置决定了条带24的延伸位置和缩回位置。图5A显示凹槽30包括延伸端38和缩回端36。如果凹槽30只是略长于条带24，则应选择凸起28和凹槽30的位置，使得在凸起28邻接凹槽的延伸端38时，条带24完全延伸，而在凸起28邻接凹槽30的缩回端36时，条带24完全缩回。在一种可供选择的构型中，凸起28邻接所述延伸端38的定位应对应于条带24至少部分伸出套管14，以允许载荷样品；而凸起28邻接所述缩回端36的定位应对应于条带24至少完全缩入套管14内，以防止缩回时样品受到潜在伤害。

图5B、5C和5D表达了图5A中的凹槽的选择性方案。图5B图示一种选择性凹槽130，所述凹槽包括径向凹口140和140′，以便在凸起28通过使杆18旋转置入其中时，阻止所述操作构件12伸缩移入相对于套管14的预定位置。凹口140和140′分别设置在凹槽130的相反端136和138。凹口140特别用于阻止所述缩回的操作构件(图2)在直立状态时在自身重量下落下，从而潜在防止对所载样品的伤害。可将径向凹口140和140′称为“简单凹口”或简称为“凹口”。

图5C中所描绘的凹槽230是一种更佳选择方案。凹槽230包括处于缩回端236的倒“L”型锁口244和处于延伸端238的倒“L”型锁口244′。锁口244和244′通过迫使所述操作构件12轴向与径向位移，凸起28自缩回端236移到延伸端238或者相反，得以保证操作构件12在预定位置伸缩移动。这允许使用者在条带暴露以载荷样品时使条带24(图4)安全进入所需延伸位置，并且在保存期间安全保护条带进入所需的缩回位置。锁口244和244′包括简单凹口144和144′的径向部分，还包括纵向部分。图5D所描绘的实施方案图示一种选择性凹槽330，其中只使用一个锁口348，而不是两个，并且位于凹槽330的缩回端336。该锁口348为曲线形，而不是方形，并且具有倒“J”形状。

在此较佳实施方案中使用图5C所示的凹槽230，尽管为了清楚起见，此凹槽未在图1至4中描绘。凹槽230具有0.8mm宽度。相应凸起28为0.6mm宽，并且径向伸出杆18外0.5mm。凸起28近似设置在所述杆18的两端20，22之间的中部。

如图1所示，可以看到工具10与套筒16的组合。套筒16是中空的，并且具有开口端32和闭合端34。其较佳为与工具10相同的横截面形状，因此为圆筒形。可将工具10插在套筒16内，以对其进一步保护(见图3)。帽盖26用于在工具插入套筒16时将套筒的开口端32封闭。帽盖26较佳作为操作构件12的部分提供，并且连接到杆18的载荷端22。这是优选的，因为其允许使用者在单一步骤将工具10插入套筒16并将套筒16封闭，并且准备使工具100容易地自套筒抽回。

较佳的方式是将操作构件12与杆18、条带24、凸起28和帽盖26浇铸成一个整件。如果浇铸杆，则可设计该模件入口在浇铸期间形成凸起28。本领域的技术人员应了解，组件24、28和26可与杆18分开提供，并且可通过任何适用方法固定或另外连接到杆18。已经发现，以一体浇铸操作构件12降低生产成本，并且潜在提高产品的实际收益。套管14和套筒16也可浇铸，并且工具的各组件可由相同材料制成。

构成所述工具的很多适合材料对本领域的技术人员而言应没有什么问题。现已确定，利用略微柔韧性且稍透明的材料的优点是，如果在相同操作中浇铸，条带24将由于其厚度比其它组件更柔韧且更透明。操作构件12和套管14的柔韧性也为在操作构件12装配到套管14时将凸起28插到凹槽230内的杆部分18上做了准备。如果使包括凸起28的杆18的部分和套管14之间的间隙紧密，使得在组装工具时阻止凸起28自由离开凹槽30，则特有帮助。此外，较佳材料优选具有低膨胀系数，以防止工具组件由于室温和冷冻温度之间的快速和高温度变化而裂开或破裂。该材料还必须对冷冻过程有耐性，并且稍具不渗透性。它应耐液氮。已发现聚丙烯为制造工具10的适合材料。可将添加剂、填料和增强材料加入聚丙烯中，以取得所需性能。制造工具所用的较佳材料为购自Basell聚烯烃的Pro-fax^TM PD626-H12树脂。

一种较佳操作方式如下：为了用工具10拾取样品，操作所述操作端22，以使条带24自套管14完全伸到图1所示的构型。通过操作所述杆18，使用者可将条带24锁入延伸载荷或“暴露”构型(图1)，以便凸起28利用杆18的操作端22(或帽盖26)处于倒″L″形244′(图5)中，同时保留套管14。使用者可通过使条带24接近可能处于介质中(例如，溶液)和处于显微镜的载片上的样品来载荷样品。一旦包括一些介质(其中包含样品)的样品载荷到条带24上，使用者即可使已载样的条带24缩入套管14，以便样品受到套管14保护。为了做这项工作，使用者应拉、拧和拉所述操作端22，使凸起28离开倒″L″形244′。条带24可通过扭动和推动所述操作端22锁在缩回保护位置(图2)，以便将相关的凸起28驱入倒“J”形狭槽244(图5)。在要将样品自存器移出时，将凸起28移出倒“J”形狭槽244，并且使载样的条带24自套管14伸回成暴露构型。

在一种示例玻璃化方法中，首先使人的卵母细胞在室温于平衡溶液中悬浮3至5分钟。然后在室温将它们转移到玻璃化溶液45-60秒，并立即浸入液氮中。一旦处于液氮中，即如上所述使具有所载卵母细胞的条带24缩入套管14，并且仍在使所载卵母细胞保持于液氮的同时，如上所述将处于缩回位置的工具10插在套筒16内保存(至少一星期)。在此可以看到，使套筒帽盖26成为工具10的一部分非常有利。在所需保存阶段后，自套筒16移出工具10，使条带自套管14伸出，并从液氮拉出。随后将卵母细胞直接插入一种解冻溶液，在37℃历1分钟。然后将温热的卵母细胞转移到稀溶液3分钟，并且在清洗溶液中清洗5分钟，清洗两次，对于示例性溶液组合物，请参阅钱日承(Ri-Cheng CHIAN)等人的“玻璃化后体外成熟的牛卵母细胞之高存活率”(″High Survival Rate of Bovine Oocytes Matured In VitroFollowing Vitrification″)，繁殖与发育杂志(Journal of Reproduction andDevelopment)，Vol.50，No.6，2004。以下表1显示根据本发明利用工具的玻璃化和解冻步骤的结果。

表1.利用工具玻璃化和解冻后体外培养的人卵母细胞的存活率

^*由形态学鉴别

利用本发明工具对产生表1所示结果进行的随后实验得到人妊娠的结果。这些结果简要列于以下表2中。表2.利用30工具由随后实

              验得到的胚胎学概括说明

本发明的工具也可用于其它类型发育细胞的冷冻保存。例如，以下表3和4中显示用牛晶胚玻璃化和解冻得到的存活结果。

表3.在用工具玻璃化和温热后(第8天)囊胚泡中凋亡细胞的数量

^*各组之间没有差异。

表4.在温热及培养后的玻璃化牛囊胚泡的存活和孵化率.

^*各组之间没有差异。

本文对工具所给的尺寸仅用于说明，但已发现，这些尺寸和比例适于容易地进行操作，更具体而言是对人的卵母细胞进行操作，可鉴于此应用在保持工具10一般功能性的同时略做变化。例如，条带24可为约1mm宽，0.15mm厚，但可略长于或短于8mm。可在保持条带24薄于杆18的同时，改变条带24的宽度和杆18的宽度。例如，套管14的长度可在40mm和120mm之间变化，而杆18应保持长于套管15mm至40mm，以便容易地在操作端22操作，并且避免在延长保存期间工具10难以处理。通过对所提出的实施方案做出某些修改，可更佳地操作其它类型发育细胞。例如，为适应其它类型发育细胞的大小，可适当改变其尺寸，以其它不同构型呈现与另一种类型载荷部分互换的条带24或工具。

本文所做描述仅为在应用时实现本发明的理解方式的说明。可在本发明范围内对本文所揭示的说明性实施例做出很多替代和改进。因此，本发明的范围旨在由附加权利要求的内涵决定。

在冷冻保存过程中操作发育细胞样品的工具和方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。