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研究生: 吳帝頡
Ti-chieh Wu
論文名稱: 超低溫液態氮生物試片儲存系統的除霧防冰機構設計、製造與測試
Design,Manufacture and Evaluation of Defogging Anti-icing Mechanism for Innovative Biospecimen Storage System with Liquid Nitrogen
指導教授: 林上智
SHANG-CHIH LIN
口試委員: 許維君
WEI-CHUN HSU
羅瑋瑜
WEI-YU LO
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 應用科技學院 - 醫學工程研究所
Graduate Institute of Biomedical Engineering
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 70
中文關鍵詞: 臍帶血幹細胞試片傷害溫度梯度熱傳導熱對流
外文關鍵詞: umbilical cord blood, stem cell, damage of biological specimens, temperature gradient, conduction, convection
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  • 超低溫儲存技術現今已廣泛運用在生物試片儲存市場,現有市面上可儲存臍帶血幹細胞等生物試片的液態氮生物試片儲存槽可分為傳統開蓋式以及機械自動式。這兩種系統在價格、品質以及功能上都各有優缺點。為了截長補短,本團隊研發出超低溫液態氮生物試片儲存系統,具有機械自動式儲存槽單一存取等優點,價格卻只要自動式儲存槽的十分之一。此系統在使用時需放置在開蓋式液態氮桶內,而實際使用上發現液態氮桶開啟時容易產生霧氣瀰漫的和冰塊掉落的情形,造成使用上的不便及對生物試片造成危害。
    本論文目的在開發適用於超低溫液態氮生物試片儲存系統的除霧防冰設計,使整體系統的使用設計更為完善。防霧蓋至今共經歷三代的設計,從過去所設計的第一代壓克力防霧蓋發現缺點,進而開發第二代小桶槽防霧蓋。第二代防霧蓋的設計要點包括結構強度改良、間隙封閉改良、開口蓋子改良與定位辨識改良,打樣測試後效果達到預期,於是將其概念延伸至第三代大桶槽防霧蓋的設計。
    第三代防霧蓋經過機構設計、工廠打樣與現場組裝的程序後,實際放入液態氮桶內做相關的測試,其內容包括:溫度測試、液態氮揮發測試、液態氮噴濺測試、傳導與對流測試與最重要的除霧防冰測試。結果顯示加裝防霧蓋的儲存系統能有效阻隔霧化霜粒於層外,與對照組的傳統儲存槽比較有明顯的差異。並且也建立了溫度梯度的經驗公式,供之後本系統的使用者做參考。


    Innovative biospecimen storage technology has now been widely used in biological specimen storage market. The liquid nitrogen ultra-low temperature storage devices by world-wide biological specimen storage industries can be divided into two types, traditional manual and automatically robotic. These two systems in terms of price, quality and functionality are advantages and disadvantages. To take advantage of them, we developed innovative biospecimen storage system. Storage tank with a automatically robotic single access, etc., as long as the price is automatically robotic tenth. The system is in use, to be placed in the traditional storage tank with liquid nitrogen, and the actual use of liquid nitrogen is found prone barrel turned foggy and ice cubes dropped the case, resulting in the use of biological specimens and inconvenience caused hazards.
    The purpose of this paper developed for defogging anti-icing mechanism of innovative biospecimen storage system with liquid nitrogen to make the overall system more sophisticated use of design. The defogging anti-icing mechanism has so far undergone three generations of design. Every generation design getting better and better. Second-generation anti-icing mechanism design highlights include improved structural strength, gap-filling improvement, cover mechanism improvement and positioning identification improvement. Tested with good results so will extend the concept to the third generation.
    After the assembly process of third generation defogging anti-icing mechanism, we put it in the tank with liquid nitrogen to do the relative tests. Including temperature testing, liquid nitrogen volatilization tests, liquid nitrogen spray test, conduction and convection test and defogging anti-icing tests. The results showed that the third generation mechanism can effectively block the frost particles in the outer layer, and the control group compared with conventional storage tank significant differences. And also to establish a temperature gradient of the empirical formula for the users of the system after a reference.

    摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IIV 圖目錄 VI 表目錄 IX 第一章 緒論 1 1-1 研究背景 1 1-2 研究動機與目的 2 1-3 液態氮生物試片儲存槽介紹 3 1-3-1傳統開蓋式 3 1-3-2機械自動式 6 1-3-3超低溫液態氮生物試片儲存系統介紹 8 1-4 文獻回顧 11 1-5 本文架構 13 第二章 材料與方法 14 2-1 硬體設計概要 14 2-1-1 舊型壓克力除霧防冰設計 14 2-1-2 新型小桶槽除霧防冰設計 15 2-1-3 新型大桶槽除霧防冰設計 25 2-2 溫度測試 31 2-3 液態氮揮發與噴濺測試 33 2-3-1 液態氮揮發測試 33 2-3-2 液態氮噴濺測試 33 2-4 對流傳導測試 33 2-5 除霧防冰測試 34 2-5-1 除霧測試 34 2-5-2 防冰測試 36 第三章 結果 37 3-1 硬體打樣結果 37 3-1-1 舊型壓克力除霧防冰設計 37 3-1-2 新型小桶槽除霧防冰設計打樣結果 37 3-1-3 新型大桶槽除霧防冰設計打樣結果 39 3-2 溫度測試結果 44 3-3 液態氮揮發與噴濺測試結果 46 3-4 對流傳導測試結果 46 3-5 除霧防冰測試結果 47 3-5-1 除霧測試結果 48 3-5-2 防冰測試結果 50 第四章 討論 51 4-1 硬體打樣結果 51 4-1-1 舊型壓克力除霧防冰設計打樣結果 51 4-1-2 新型小桶槽除霧防冰設計打樣結果 51 4-1-3 新型大桶槽除霧防冰設計打樣結果 52 4-2 溫度測試結果 60 4-3 液態氮揮發與噴濺測試結果 61 4-4 對流傳導測試結果 62 4-5 除霧防冰測試結果 64 4-5-1 除霧測試結果 64 4-5-2 防冰測試結果 65 第五章 結論 67 參考文獻 69

    1. 葉永洲,「超低溫液態氮生物試片儲存槽的研發」,國立中央大學,碩士論文,民國96年7月。
    2. 生寶臍帶血銀行網站,取自http://www.healthbanks.com.tw/
    3. 李育菁,「超低溫液態氮生物試片儲存系統的硬體研發」,碩士論文,民國98年7月。
    4. Taylorwharton系統,取自http://www.taylorwharton.com/
    5. 雙鷹企業有限公司網站,取自http://www.deagle.com.tw/
    6. Mazur P , “Freezing of living cells: mechanisms and implications”, American Journal of Physiology , 247 (Cell Physiology 16), C125-C142 , 1984.
    7. 韓愛蘭、陳英,「淺談如何提高外周血幹細胞冷凍保存質量的幾點體會」,中華今日醫學雜誌,第3卷,第14期,56- 57頁,2003年。
    8. 陳欣怡、黃效民,「動物細胞的冷凍保存」,翻譯自:ATCC connection (2004)24(2):10-11,2004年。
    9. 傅傳志,「以心律變異與體溫特性評估環境與精神壓力對自律神經系統調節之研究」,逢甲大學,碩士論文,民國95年7月。
    10. 北京万邦君意商貿有限公司網站,取自http://www.wblab.cn/
    11. BioArchive系統,取自http://www.thermogenesis.com/
    12. Cryo-cell 系統,取自http://www.cryo-cell.com/
    13. Y. A. Cengel and M. A. Boles, “Thermodynamics: An Engineering Approach,” 5th Edition, McGraw-Hill Inc., Boston, MA, USA, 2006.
    14. 維基百科,取自http://en.wikipedia.org/wiki/Temperature_gradient
    15. Incropera, F. P. and DeWitt, D. P. “Fundamentals of Heat and Mass Transfer, ” 6th Edition,Wiley, New York ,p. 2, 2007.
    16. Incropera, F. P. and DeWitt, D. P. “Fundamentals of Heat and Mass Transfer, ” 6th Edition,Wiley, New York ,pp. 3-4, 2007.
    17. Incropera, F. P. and DeWitt, D. P. “Fundamentals of Heat and Mass Transfer, ” 6th Edition,Wiley, New York ,pp. 6-9, 2007.
    18. Incropera, F. P. and DeWitt, D. P. “Fundamentals of Heat and Mass Transfer, ” 6th Edition,Wiley, New York ,pp. 9-11, 2007.
    19. 維基百科,取自http://zh.wikipedia.org/wiki/電阻溫度計

    無法下載圖示 全文公開日期 2018/07/23 (校內網路)
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