捕获筛的冷冻干燥方法

摘要

本发明涉及一种捕获筛的冷冻干燥方法，所述捕获筛包括网状基体及覆设于所述网状基体上的捕获层，所述捕获层含有捕获物，包括如下步骤：将捕获筛固定在固定机构中，所述固定机构具有贯穿其自身厚度方向的贯穿孔，所述捕获筛位于所述贯穿孔内；将固定有捕获筛的固定机构放入冻干液中，所述固定机构用于固定所述捕获筛在冻干液中的位置，并用于控制所述捕获筛悬浮在所述冻干液中；将固定有所述捕获筛的所述固定机构置入所述冻干液中预冷冻后再进行真空干燥。本发明的捕获筛的冷冻干燥方法，通过将捕获筛放置在固定机构中一起进行冻干，防止捕获筛在冻干过程中移动；保证捕获筛上下表面均浸泡在冻干液中；避免将捕获筛由冻干液中取出时发生形变。

权利要求

1.一种捕获筛的冷冻干燥方法，其特征在于，所述捕获筛包括网状基体及覆设于所述网状基体上的捕获层，所述捕获层含有捕获物，所述捕获物能够与目标细胞或生物分子进行特异性结合，包括如下步骤：

将所述捕获筛固定在固定机构中，所述固定机构具有贯穿其自身厚度方向的贯穿孔，所述捕获筛位于所述贯穿孔内；将固定有捕获筛的固定机构放入冻干液中，所述固定机构用于固定所述捕获筛在所述冻干液中的位置，并用于控制所述捕获筛悬浮在所述冻干液中；将固定有所述捕获筛的所述固定机构置入所述冻干液中预冷冻后再进行真空干燥；

所述固定机构包括底盖以及与所述底盖配合用于将捕获筛固定的压盖，所述底盖包括本体以及位于所述本体下部支撑部，所述支撑部用于控制所述捕获筛悬浮在所述冻干液中；

所述支撑部位于所述本体下部且朝向所述贯穿孔延伸，所述支撑部用于支撑所述捕获筛的边缘，所述压盖的底部具有与所述支撑部配合的压环，所述捕获筛固定在所述压环和所述支撑部之间；

所述压环与所述支撑部之间形成用于固定所述捕获筛的容纳腔，所述容纳腔用于对放置在内的所述捕获筛进行水平位置限位。

2.根据权利要求1所述的冷冻干燥方法，其特征在于，所述本体的内壁上具有向所述贯穿孔凸出的限位凸起，所述压盖的外壁上具有与所述限位凸起配合的限位凹槽，所述底盖和所述压盖连接时所述限位凸起位于所述限位凹槽中。

3.根据权利要求1所述的冷冻干燥方法，其特征在于，所述捕获物与所述冻干液之间的质量比为1:70‑100。

4.根据权利要求1所述的冷冻干燥方法，其特征在于，所述冻干液包括溶剂以及冻干保护剂，所述溶剂与所述冻干保护剂的质量比为0.1‑5:1；所述溶剂为超纯水和/或磷酸盐缓冲液，所述冻干保护剂为蔗糖、海藻糖、氯化钠、甘氨酸、吐温80中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的冷冻干燥方法，其特征在于，按质量百分比计，所述冻干液中包括：1%～50%蔗糖，1%～50%海藻糖，1%～50%氯化钠，1%～20%甘氨酸，1%～20%吐温80，余下的为超纯水和/或磷酸盐缓冲液。

6.根据权利要求1所述的冷冻干燥方法，其特征在于，所述预冷冻的参数为‑20～‑80℃下保持0.1～3h；所述真空干燥的参数为‑80～‑60℃下保持4～72h，真空度为1～100Pa。

7.根据权利要求1所述的冷冻干燥方法，其特征在于，所述网状基体的尺寸为2～10 mm×2～10 mm，所述筛的孔为5 µm～100 µm。

说明书

捕获筛的冷冻干燥方法

技术领域

[0001] 本发明属于冻干技术领域，具体涉及一种捕获筛的冷冻干燥方法。

背景技术

[0002] 现有的食品、药品及生物制品的制备过程中，常涉及保存工艺，很多因素都会影响其中活性成分的稳定性，例如化学成分、冻结速率、贮存环境温湿度等。

[0003] 目前的大量实验研究表明，除了奶制品、人血浆、食品等可以直接冷冻干燥，大多数药品、生物制品等都需要添加合适的冷冻干燥保护剂，配制成混合液后才能进行有效的
冷冻干燥和贮藏。

[0004] 一些捕获筛表面包被有特异性抗体，现有的冻干材料和工艺无法很好的进行冻干和保存。现有技术中，捕获筛在进行冻干时，存在以下缺点：1.在进行冻干操作时，捕获筛在
冻干液中会发生位置的移动，导致冻干不稳定；2.捕获筛在重力的作用下会有一面与容器
接触，导致冻干效果差；3.在将捕获筛由冻干液中取出时，会触碰到捕获筛的表面，且取出
时需要将捕获筛由冻干后的冻干液上取下来，导致捕获筛有折痕或卷曲，装配困难，不可避
免的会影响捕获筛的后续使用。所以为了解决上述捕获筛的保存问题，亟需开发一种适用
于捕获筛冷冻干燥材料和工艺，以便保持捕获筛的质量。

发明内容

[0005] 有鉴于此，为了解决现有技术的问题以及达到上述目的，本发明提供了一种捕获筛的冷冻干燥方法。

[0006] 为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

[0007] 一种捕获筛的冷冻干燥方法，所述捕获筛包括网状基体及覆设于所述网状基体上的捕获层，所述捕获层含有捕获物，所述捕获物能够与目标细胞或生物分子进行特异性结
合，包括如下步骤：

[0008] 将捕获筛固定在固定机构中，所述固定机构具有贯穿其自身厚度方向的贯穿孔，所述捕获筛位于所述贯穿孔内；将固定有捕获筛的固定机构放入冻干液中，所述固定机构
能顾相对固定于所述冻干液中，所述固定机构用于固定所述捕获筛在冻干液中的位置，并
用于控制所述捕获筛悬浮在所述冻干液中；将固定有所述捕获筛的所述固定机构置入所述
冻干液中预冷冻后再进行真空干燥。

[0009] 将捕获筛固定在固定机构中一起放入冻干液中进行冷冻干燥，由于固定机构具有一定的重量，能够防止捕获筛在冻干液中随意移动。且放入和取出操作中不用直接接触捕
获筛，使得捕获筛的冻干保护更加充分和稳定。通过固定机构也能避免将冻干后的捕获筛
从冻干液中取出时发生形变。

[0010] 根据本发明的一些优选的实施方面，所述固定机构包括底盖以及与所述底盖配合用于将捕获筛固定的压盖，所述底盖包括本体以及位于所述本体下部支撑部，所述支撑部
用于控制所述捕获筛悬浮在所述冻干液中。底盖上具有贯穿其自身厚度方向的第一贯穿
孔，压盖上具有贯穿其自身厚度方向的第二贯穿孔，压盖放入底盖中时，压盖的外壁与底盖
的内壁配合接触。

[0011] 优选地，所述支撑部位于所述本体下部且朝向所述贯穿孔延伸，所述支撑部用于支撑所述捕获筛的边缘，所述压盖的底部具有与所述支撑部配合的压环，所述捕获筛固定
在所述压环和支撑部之间。在本发明的一些实施例中，所述支撑部的高度为0.5‑3mm。支撑
部用于支撑捕获筛的边缘，由于支撑部具有一定的高度，将固定机构和捕获筛一起放入冻
干液中时，捕获筛通过支撑部的支撑作用，避免了其下表面与容器壁接触，使得捕获筛的下
表面也能够与冻干液充分接触，使得冻干保护的效果更加充分。另一方便，在将冻干后的捕
获筛由冻干液中取出的时候，支撑部和压环配合能够避免捕获筛发生形变，捕获筛的表面
更加平整。

[0012] 更加优选地，所述压环与支撑部之间形成用于固定所述捕获筛的容纳腔，所述容纳腔的内壁与捕获筛的尺寸相适配，所述容纳腔用于对放置在内的捕获筛进行水平位置限
位。

[0013] 优选地，所述本体的内壁上具有向贯穿孔凸出的限位凸起，所述压盖的外壁上具有与所述限位凸起配合的限位凹槽，所述底盖和压盖连接时所述限位凸起位于所述限位凹
槽中。通过限位凸起和限位凹槽相互配合，可以将底盖和压盖很方便的装配到一起。限位凸
起和限位凹槽的截面为相互配合的弧形设置，使得底盖和压盖之间的拆卸也更加方便。在
后续的使用过程中，可以将固定机构和捕获筛一起很方便的装配到检测设备或观察设备上
进行操作，不需要触碰捕获筛。其中检测设备如加样检测设备等，观察设备如荧光显微镜
等。

[0014] 具体的，本发明中的固定机构包括相互配合的底盖以及压盖，组合后的固定机构为类似于一个圆环，其具有贯穿自身厚度方向的贯穿孔，捕获筛固定在底盖和压盖之间并
与贯穿孔贯通，以在将固定机构和捕获筛放入冻干液中，捕获筛能够与冻干液接触；底盖的
内壁与压盖的外壁相配合固定。其中，底盖包括本体、位于本体下部且朝向贯穿孔延伸的支
撑部以及本体内壁上朝向贯穿孔凸出的限位凸起，压盖的外壁上具有与限位凸起配合的限
位凹槽以及用于将捕获筛边缘压住的压环。通过限位凸起和限位凹槽将底盖和压盖连接固
定，通过压环和支撑部将捕获筛固定在底盖和压盖之间，且环状设置的固定机构开设有贯
穿孔，使得捕获筛的上下表面均与冻干液接触，冻干更加充分。

[0015] 根据本发明的一些优选的实施方面，所述预冷冻的参数为‑20～‑80℃下保持0.1～3h；所述真空干燥的参数为‑80～‑60℃下保持4～72h，真空度为1～100Pa。

[0016] 根据本发明的一些优选的实施方面，所述捕获物与冻干液之间的质量比为1:70‑100；优选质量比为1：80。

[0017] 根据本发明的一些优选的实施方面，所述冻干液包括溶剂以及冻干保护剂，所述溶剂与冻干保护剂的质量比为0.1‑5:1；所述溶剂为超纯水和/或磷酸盐缓冲液，所述冻干
保护剂为蔗糖、海藻糖、氯化钠、甘氨酸、吐温80中的一种或多种。本发明中的超纯水为电阻
率达到18MΩ*cm(25℃)的水。

[0018] 优选地，按质量百分比计，所述冻干液中包括：1%～50%蔗糖，1%～50%海藻糖，1%～50%氯化钠，1%～20%甘氨酸，1%～20%吐温80，余下的为超纯水和/或磷酸盐缓冲液。

[0019] 根据本发明的一些优选的实施方面，所述步骤还包括在真空干燥后将捕获筛置于保护气体的气氛中，并保持1‑72h，所述保护气体优选为氮气。

[0020] 根据本发明的一些优选的实施方面，将固定有捕获筛的固定机构放置于培养板的培养孔中，每个培养孔中加入100uL～2000uL的所述冻干液。

[0021] 在本发明的一些优选地实施例中，在培养板的培养孔中倒入适量的冻干液，之后将装配有捕获筛的固定机构放入培养孔中，冻干液完全淹没捕获筛。在之后进行预冷冻以
及真空干燥的时候，直接将培养板放入真空冷冻干燥机中进行即可。培养板为12、24或48孔
板。

[0022] 所述网状基体的尺寸为2～10 mm×2～10 mm，所述筛的孔为5 µm～100 µm。网状基体由多条相互交叉设置的网线形成，网线的粗度为10μm 500μm，网线的厚度为10μm 500μ
~ ~
m。由于本发明的捕获筛的尺寸较小、厚度较薄，结构强度低，所以无法适用于现有技术中的
冻干方案，本发明中的冷冻干燥方法通过将捕获筛固定在固定机构内，具有冻干稳定、避免
捕获筛发生形变等诸多优点，尤其适用于这种小尺寸的捕获机构。

[0023] 具体的，在本发明的一些实施例中，捕获筛的冷冻干燥方法包括以下步骤：

[0024] 步骤一、将捕获筛固定在固定机构中；通过底盖和压盖将捕获筛固定；捕获筛的边缘固定在底盖的支撑部和压盖的压环之间，底盖的限位凸起位于压盖的限位凹槽内；捕获
筛相对于固定机构固定，无法随意移动；

[0025] 步骤二、配制冻干液：使用超纯水、磷酸盐缓冲液中的一种或两种作为溶剂，加入冻干保护剂如蔗糖、海藻糖、氯化钠、甘氨酸、吐温80中的一种或多种，混合均匀后形成冻干
液。按质量百分比计，冻干液中包括1%～50%蔗糖，1%～50%海藻糖，1%～50%氯化钠，1%～20%
甘氨酸，1%～20%吐温80，其余为溶剂。

[0026] 步骤三、将连接有捕获物的捕获筛放入24孔板，每个培养孔中分别加入上述步骤二中配制的冻干液，捕获筛需完全浸没在冻干液中；

[0027] 步骤四、预冷冻：打开真空冷冻干燥机，将装有捕获筛、固定机构及冻干液的培养板放入真空冷冻干燥机中进行预冷冻，设置温度为‑20～‑80℃，并保持0.1～3h；

[0028] 步骤五、真空干燥：打开真空冷冻干燥机的冷阱制冷模式，参数设定为温度‑80～‑60℃，真空度1～100Pa，进行真空干燥，真空干燥时间为4～72h；

[0029] 步骤六、冷冻干燥结束后，冲入氮气进行保护，保护时间为1‑72h。之后关闭冻干机，取出冷冻干燥后的固定机构和捕获筛。

[0030] 与现有技术相比，本发明的有益之处在于：本发明的捕获筛的冷冻干燥方法，通过将捕获筛固定在在固定机构中一起进行冷冻干燥，能够增加总体重量，防止捕获筛在冻干
过程中移动；固定机构能够保证捕获筛的上下表面均浸泡在冻干液中，冻干保护的效果更
充分；固定机构能够避免将捕获筛由冻干液中取出时发生形变，捕获筛的表面更平整。

附图说明

[0031] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。

[0032] 图1为本发明优选实施例中固定机构中底盖的立体图；

[0033] 图2为本发明优选实施例中固定机构中底盖的截面示意图；

[0034] 图3为本发明优选实施例中固定机构中压盖的立体图；

[0035] 图4为本发明优选实施例中固定机构中压盖的截面示意图；

[0036] 其中：底盖‑1，容纳腔‑2，支撑部‑3，限位凸起‑4，第一贯穿孔‑5，压盖‑6，压环‑7，限位凹槽‑8，第二贯穿孔‑9。

具体实施方式

[0037] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例
仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护
的范围。

[0038] 实施例一

[0039] 本实施例的捕获筛的冷冻干燥方法，包括以下步骤：

[0040] 步骤一、装配捕获筛

[0041] 将捕获筛固定在固定机构1中。

[0042] 如图1‑4所示，本实施例中的固定机构1包括相互配合的底盖1和压盖6两部分，底盖1的内壁与压盖6的外壁相配合。固定机构为类似于一个圆环，其具有贯穿自身厚度方向
的贯穿孔，捕获筛固定在底盖1和压盖6之间并与贯穿孔贯通，以在将固定机构和捕获筛放
入冻干液中，捕获筛能够更加充分地与冻干液接触。

[0043] 其中，如图1‑2所示，底盖1也类似于圆环，其具有贯穿其自身厚度方向上的第一贯穿孔5。底盖1包括本体、位于本体下部且朝向第一贯穿孔5延伸的支撑部3以及本体内壁上
朝向第一贯穿孔5凸出的限位凸起4。压盖6也类似于圆环，其具有贯穿自身厚度方向上的第
二贯穿孔9。压盖6的外壁上具有与限位凸起4配合的限位凹槽8以及用于将捕获筛压住的压
环7。通过限位凸起4和限位凹槽8将底盖1和压盖6连接固定，通过压环7和支撑部3将捕获筛
固定在底盖1和压盖6之间。

[0044] 将捕获筛在固定机构固定好之后，压盖6位于第一贯穿孔5内，限位凸起4位于限位凹槽8内，第二贯穿孔9即形成固定机构的贯穿孔。捕获筛下表面的边缘位于支撑部3上，捕
获筛上表面的边缘被压环7压住，即捕获筛固定在压环7和支撑部3之间形成的容纳腔2内，
容纳腔2的尺寸与捕获筛的尺寸相匹配，捕获筛置于容纳腔2后无法随意的水平移动。

[0045] 本实施例中支撑部的高度为1mm。支撑部3用于支撑捕获筛的边缘，由于支撑部3具有一定的高度，将固定机构1和捕获筛一起放入冻干液中时，捕获筛通过支撑部3的支撑作
用，避免了其下表面与容器壁接触，使得冻干保护的效果更加充分。另一方便，在将冻干后
的捕获筛由冻干液中取出的时候，支撑部和压环共同作用，能够避免捕获筛发生形变，捕获
筛的表面更加平整。

[0046] 如图2和4所示，本实施例中的支撑部和压环的侧壁上还具有斜面，能够增大压环和支撑部与捕获筛的作用面积，进一步固定了捕获筛在固定机构中的位置。

[0047] 步骤二、配制冻干液

[0048] 本实施例中的冻干液以超纯水作为溶剂，在溶剂中加入冻干保护剂混合均匀后形成。

[0049] 具体的，本实施例中冻干液按质量百分比计包括40%蔗糖、10%甘氨酸、10%氯化钠以及40%的超纯水。制备时，按上述比例将蔗糖、氯化钠、甘氨酸加入超纯水中混匀后形成。

[0050] 步骤三、将包被有捕获物的捕获筛放入24孔板，每个培养孔中分别加入步骤二中配制的冻干液500uL，捕获筛需完全浸没在冻干液中，且控制加入的冻干液的质量为捕获筛
上的捕获物质量的80倍，以达到较好的冻干效果且控制成本。

[0051] 步骤四、预冷冻

[0052] 打开真空冷冻干燥机，将装有冻干液的培养板放入真空冷冻干燥机中，设置温度‑30℃，并保持0.5h。冻干液中具有固定有捕获筛的固定机构。

[0053] 步骤五、真空干燥

[0054] 打开真空冷冻干燥机的冷阱制冷模式，参数设定为温度‑70℃，真空度设定在10Pa，进行真空干燥，真空干燥时间为24h。

[0055] 步骤六、冷冻干燥结束后，向真空冷冻干燥机内冲入氮气进行保护，保护时间为25h。之后关闭冻干机，取出冻干后的固定机构和捕获筛。

[0056] 实施例二

[0057] 本实施例的捕获筛的冷冻干燥方法，包括以下步骤：

[0058] 步骤一、装配捕获筛

[0059] 本实施例中的用于固定捕获筛的固定机构与实施例一基本相同，区别点在于本实施例中支撑部的高度为3mm，其他结构均与实施例一中的结构一致，在此不再赘述。

[0060] 步骤二、配制冻干液

[0061] 本实施例中的冻干液以磷酸盐缓冲液（PBS溶液）作为溶剂，在溶剂中加入冻干保护剂混合均匀后形成，且本实施例中溶剂的质量为冻干保护剂质量的3倍。冻干保护剂为海
藻糖、甘氨酸和吐温80。

[0062] 具体的，本实施例中冻干液按质量百分比计包括15%海藻糖、5%甘氨酸、5%吐温80以及75%的磷酸盐缓冲液。制备时，按上述比例将海藻糖、甘氨酸和吐温80加入磷酸盐缓冲
液中混匀后形成。

[0063] 步骤三、将包被有捕获物的捕获筛放入24孔板，每个培养孔中分别加入步骤二中配制的冻干液800uL，捕获筛需完全浸没在冻干液中，且控制加入的冻干液的质量为捕获筛
上的捕获物质量的100倍。

[0064] 步骤四、预冷冻

[0065] 打开真空冷冻干燥机，将装有冻干液的培养板放入真空冷冻干燥机中，设置温度‑40℃，并保持0.1h。冻干液中具有固定有捕获筛的固定机构。

[0066] 步骤五、真空干燥

[0067] 打开真空冷冻干燥机的冷阱制冷模式，参数设定为温度‑80℃，真空度设定在10Pa，进行真空干燥，真空干燥时间为4h。

[0068] 步骤六、冷冻干燥结束后，向真空冷冻干燥机内冲入氮气进行保护，保护时间为50h。之后关闭冻干机，取出冻干后的固定机构和捕获筛。

[0069] 实施例三

[0070] 本实施例的捕获筛的冷冻干燥方法，包括以下步骤：

[0071] 步骤一、装配捕获筛

[0072] 本实施例中的用于固定捕获筛的固定机构与实施例一基本相同，区别点在于本实施例中支撑部的高度为0.5mm，其他结构均与实施例一中的结构一致，在此不再赘述。

[0073] 步骤二、配制冻干液

[0074] 本实施例中的冻干液以超纯水作为溶剂，在溶剂中加入冻干保护剂混合均匀后形成，且本实施例中冻干保护剂的质量为溶剂质量的4倍。冻干保护剂为蔗糖、海藻糖、氯化
钠、甘氨酸和吐温80。

[0075] 具体的，本实施例中冻干液按质量百分比计包括30%蔗糖、10%海藻糖、20%氯化钠、10%甘氨酸、10%吐温80以及20%的超纯水。制备时，按上述比例将蔗糖、海藻糖、氯化钠、甘氨
酸和吐温80加入超纯水中混匀后形成。

[0076] 步骤三、将包被有捕获物的捕获筛放入24孔板，每个培养孔中分别加入步骤二中配制的冻干液200uL，捕获筛需完全浸没在冻干液中，且控制加入的冻干液的质量为捕获筛
上的捕获物质量的70倍。

[0077] 步骤四、预冷冻

[0078] 打开真空冷冻干燥机，将装有冻干液的培养板放入真空冷冻干燥机中，设置温度‑20℃，并保持3h。冻干液中具有固定有捕获筛的固定机构。

[0079] 步骤五、真空干燥

[0080] 打开真空冷冻干燥机的冷阱制冷模式，参数设定为温度‑60℃，真空度设定在100Pa，进行真空干燥，真空干燥时间为12h。

[0081] 步骤六、冷冻干燥结束后，向真空冷冻干燥机内冲入氮气进行保护，保护时间为70h。之后关闭冻干机，取出冻干后的固定机构和捕获筛。

[0082] 以上实施例中将与捕获筛匹配的固定机构与捕获筛一起装配后进行冻干操作，由于固定机构具有一定的重量，能够防止捕获筛在冻干液中移动。且放入和取出操作中不用
直接接触捕获筛，使得捕获筛的冻干保护更加充分和稳定。通过固定机构也能避免将冻干
后的捕获筛从冻干液中取出时发生形变。且冻干后的后续操作，如保存、复溶、检测、观察等
都可以以固定机构和捕获筛作为一个整体进行操作，避免了与捕获筛的接触，保护了捕获
筛的表面，也保证了后续的检测质量。

[0083] 在其他的实施例中，固定机构也可以采取其他的结构形式，只要能够实现本发明的目的即可，而并不一定非要是以上实施例中的结构。以上实施例中的固定机构的结构并
不对本发明的保护范围有限定作用，其他类似的结构形式的固定机构也在本发明的保护范
围之类。

[0084] 以上实施例中未有特别说明的原料均通过商购获得。没有特别提及温度的操作在室温下进行。未有特别说明的操作方法与条件可采用本领域的公知或常规的手段与条件。

[0085] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明
精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。